KR20200111996A - 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 교류 전류가 인가되면 교류 자기장을 발생시키는, 서로 다른 권선 수를 갖는 복수의 코일; 상기 코일들로부터 발생된 교류 자기장 내에서 열을 발생시키는 방식으로, 인접한 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 서셉터; 및 상기 코일들에 기설정된 교류 전류가 각각 공급되도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 서셉터를 구성하는 제1부분 및 제2부분이 상기 복수의 코일에 공급되는 교류 전류에 의해 차등적으로 가열되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유도가열방식을 이용하는 에어로졸 생성장치를 개시한다.

Description

침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치 및 그 방법 {Aerosol generating apparatus comprising submergence detection function and method thereof}
본 발명은 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치 및 그 방법에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치에 필수적으로 구비될 수 밖에 없는 궐련삽입구나 USB단자와 같은 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 공간에 대한 침수를 검지하여, 신속하게 에어로졸 생성장치의 파손을 막기 위한 기능을 활성화할 수 있도록 하는 에어로졸 생성장치 및 그 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성장치는 휴대용 전자기기이며, 노출되어 있는 모든 면에 대해서 방수처리가 될 수 없는 구조적인 특성에 의해, 내부에 액체가 유입되기 쉬운 점이 있다. 에어로졸 생성장치의 내부에 액체가 유입된 상태에서 에어로졸 생성장치가 동작될 경우, 에어로졸 생성장치에 포함된 회로기판의 파손이 발생되기 쉬우므로, 제어부에 의해 침수사실이 빠르게 감지되어 사용자에게 침수알림을 제공할 필요가 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0130763호 (2012.06.28 공개) 2. 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0110271호 (2004.12.31 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 침수검지기능을 강화하여, 액체가 유입되었을 때, 빠르게 액체유입사실을 파악할 수 있는 에어로졸 생성장치를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치로서, 상기 에어로졸 생성장치의 외면에 적어도 하나 이상 구비되어 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 컴포넌트탈착공간; 주기적으로 시험신호를 생성하는 제어부; 상기 컴포넌트의 탈착에 의해 개폐되는 개폐구를 통해 액체가 유입되면, 상기 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성부; 및 상기 생성된 침수검지신호를 수신하여 상기 제어부에 전달하는 검지신호전달부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 생성된 침수검지신호를 기초로 상기 개폐구를 통한 침수여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 침수검지방법으로서, 제어부가 주기적으로 시험신호를 생성하고, 상기 생성된 시험신호를 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성부로 송신하는 시험신호송신단계; 상기 검지신호생성부가 상기 에어로졸 생성장치의 외면에 적어도 하나 이상 구비되어 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 컴포넌트탈착공간에 구비된 개폐구에 액체가 유입되면, 상기 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성단계; 검지신호전달부가 상기 생성된 침수검지신호를 수신하여, 상기 제어부로 전달하는 검지신호전달단계; 및 제어부가 상기 전달된 침수검지신호를 기초로 상기 개폐구를 통한 침수여부를 판단하는 것을 침수판단단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예는, 상기 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
이외에도, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성장치가 사용자에게 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 에어로졸 생성장치의 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 공간을 통해서 액체가 유입되면, 이를 사용자가 빠르게 감지하여 조치를 취할 수 있게 되어, 침수로 인한 에어로졸 생성장치의 파손을 최소화할 수 있다.
본 발명에서는, 에어로졸 생성장치에 액체가 유입되었을 때 액체감지센서를 별도로 구비하지 않고도 유입된 액체에 의해 쇼트되는 스위치 회로 및 그 회로에 따라 에어로졸 생성장치의 침수를 검지할 수 있게 됨에 따라서, 액체감지센서를 에어로졸 생성장치의 기판에 독립적인 공간을 할당하지 않아도 되므로, 에어로졸 생성장치의 소형화가 용이해지는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상대적으로 고가인 액체감지센서를 전혀 사용하지 않고도 에어로졸 생성장치에 대한 침수를 검지할 수 있게 됨으로써, 에어로졸 생성장치의 제작단가가 현저히 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8a는 도 6 및 도 7에서 설명한 스위치의 기능을 상세히 설명하기 위한 회로의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8b는 도 6 및 도 7에서 설명한 스위치의 기능을 상세히 설명하기 위한 회로의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 제어부가 송신하는 시험신호 및 제어부가 수신하는 침수검지신호를 도식적으로 비교한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 침수를 검지하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(99)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(99) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(99) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(99)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(99)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(99)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(99)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(99)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(99)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(99)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(99)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(99)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(99)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(99)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(99)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(99) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분(21)은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)은 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다.
궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)이 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13), 펄스폭변조처리부(14), 디스플레이부(15), 모터(16), 저장장치(17), 검지신호생성부(18a), 검지신호전달부(18b) 및 스위치(19)를 포함하는 것을 알 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해서, 에어로졸 생성장치(1)에 포함되어 있는 각 구성의 일반적인 기능을 1차적으로 설명하고, 2차적으로 실시 예에 따른 제어부(12)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
배터리(11)는 히터(13)에 전력을 공급하며, 히터(13)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(12)가 생성한 제어신호에 의해 조절될 수 있다. 실시 예에 따라서, 배터리(11)와 제어부(12)의 사이에는 배터리의 전압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(regulator)가 포함될 수도 있다.
제어부(12)는 제어신호를 생성하여 송신하는 방법을 통해, 에어로졸 생성장치(1)에 포함되어 있는 배터리(11), 히터(13), 펄스폭변조처리부(14), 디스플레이부(15), 모터(16), 저장장치(17), 검지신호생성부(18a), 검지신호전달부(18b)들을 총괄적으로 제어한다. 도 6에 도시되어 있지는 않지만, 실시 예에 따라서, 제어부(12)는 사용자의 버튼입력이나 터치입력을 수신하는 입력수신부(미도시) 및 사용자단말과 같은 외부통신장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 도 6에 도시되어 있지 않으나, 제어부(12)는 히터(13)에 대해 비례적분미분제어(PID)를 수행하기 위한 모듈을 추가로 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서, 제어부(12)는 주기적으로 시험신호를 생성하고, 생성된 시험신호를 검지신호생성부(18a)에 송신한다. 제어부(12)는 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입되면, 검지신호생성부(18a)에 송신한 시험신호에 대응되는 침수검지신호를 후술하는 검지신호전달부(18b)로부터 수신할 수도 있다. 다른 예로서, 제어부(12)는 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입되지 않는 경우에는, 검지신호생성부(18a)에 시험신호를 송신할 뿐, 그 송신된 시험신호에 대응되는 침수검지신호를 수신하지 못할 수 있다. 실시 예에 따라서, 제어부(12)가 시험신호에 대응되는 침수검지신호를 수신하거나 수신하지 못하는 과정에 대해서는, 도 8a 및 도 8b를 통해 상세히 후술하기로 한다.
히터(13)는 전류가 인가되면 고유 저항에 의해 발열을 하고, 에어로졸 생성기질이 가열된 히터(13)에 접촉(결합)되면, 에어로졸이 생성될 수 있다.
펄스폭변조처리부(14)는 히터(13)에 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 전달하는 방식을 통해서, 제어부(12)가 히터(13)에 공급되는 전력을 제어할 수 있도록 한다. 실시 예에 따라서, 펄스폭변조처리부(14)는 제어부(12)에 포함되는 방식으로 구현될 수도 있으며, 펄스폭변조처리부(14)에서 출력되는 PWM신호는 디지털 펄스폭변조신호(Digital PWM Signal)일 수 있다.
디스플레이부(15)는 에어로졸 생성장치(1)에서 발생되는 각종 알람메시지(alarm message)를 시각적으로 출력하여 에어로졸 생성장치(1)를 사용하는 사용자가 확인할 수 있게 한다. 사용자는 디스플레이부(15)에 출력되는 배터리 전력부족 메시지나 서셉터의 과열경고메시지 등을 확인하고 에어로졸 생성장치(1)의 동작을 멈추거나 에어로졸 생성장치(1)가 파손되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
모터(16)는 제어부(12)에 의해 구동되어 에어로졸 생성장치(1)가 사용할 준비가 되었다는 사실을 사용자가 촉각을 통해 인지할 수 있도록 한다.
저장장치(17)는 제어부(12)가 히터(13)에 공급되는 전력을 적절하게 제어하여, 에어로졸 생성장치(1)를 사용하는 사용자에게 일관된 풍미를 제공하도록 하기 위한 각종 정보를 저장하고 있다. 저장장치(17)는 플래시 메모리(flash memory)처럼 비휘발성 메모리로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 더 빠른 데이터 입출력(I/O)속도를 확보하기 위해서 통전시에만 한시적으로 데이터를 저장하는 휘발성 메모리로 구성될 수도 있다.
검지신호생성부(18a)는 에어로졸 생성장치(1)의 외면(outer surface)에 적어도 하나 이상 구비되어 탈착가능한 컴포넌트(removable component)가 탈착되는 컴포넌트탈착공간에, 그 탈착가능한 컴포넌트의 탈착에 의해 개폐되는 개폐구를 통해 액체가 유입되면, 제어부(12)가 생성하는 시험신호를 기초로 하여 침수검지신호를 생성한다. 보다 구체적으로, 컴포넌트탈착공간에 탈착가능한 컴포넌트가 부착(결합)되어 있을 때에는 개폐구가 닫히고, 컴포넌트탈착공간에 탈착가능한 컴포넌트가 탈락(결합해제)되어 있을 때에는 개폐구가 열린 채로 유지된다.
컴포넌트탈착공간은 에어로졸 생성장치(1)에 구비되어 있는 공간으로서, 탈착가능한 컴포넌트가 에어로졸 생성장치(1)에 부착(결합)되는 경우, 그 부착(결합)된 탈착가능한 컴포넌트의 부피에 비례하는 크기의 공간을 지칭하고, 컴포넌트탈착공간은 에어로졸 생성장치(1)의 제어부(12)와 내부회로를 통해 연결되기 위한 개폐구를 포함한다. 컴포넌트탈착공간의 개폐구를 통해서 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입될 수 있으며, 이에 대한 도식적인 설명은 도 7을 통해 상세히 설명하기로 한다.
실시 예에 따라서, 탈착가능한 컴포넌트가 탈락되어 있을 때에 개폐구가 열린 채로 유지되는 것을 방지하기 위해서, 개폐구 덮개(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있으며, 개폐구 덮개(미도시)는 개폐구를 덮어주는 기능을 수행할 뿐, 개폐구를 기준으로 에어로졸 생성장치(1)의 내부와 외부를 완벽하게 단절시키지는 못하므로, 개폐구 덮개(미도시)가 덮여 있는 상태에서도 여전히 개폐구를 통해 액체가 유입될 수 있는 가능성이 있고, 이러한 가능성에 의해 본 발명의 효용성은 더욱 더 증대될 수 있다.
선택적 일 실시 예로서, 탈착가능한 컴포넌트는 USB충전단자 또는 제어부(12)의 신호를 받은 히터(13)에 의해 가열되어 에어로졸 생성기질을 생성하는 궐련(2)일 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예에서, 탈착가능한 컴포넌트가 USB충전단자이면 컴포넌트탈착공간은 USB수신단자가 위치한 공간이고, 탈착가능한 컴포넌트가 궐련(2)이면, 컴포넌트탈착공간은 궐련삽입구가 된다.
검지신호전달부(18b)는 검지신호생성부(18a)로부터 침수검지신호를 수신하고, 침수검지신호를 제어부(12)에 전달한다. 일 예로서, 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입되면, 검지신호생성부(18a)는 제어부(12)로부터 시험신호를 수신하여, 수신된 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하며, 검지신호전달부(18b)는 생성된 침수검지신호를 제어부(12)에 전달함으로써, 제어부(12)가 침수검지신호를 기초로 하여 에어로졸 생성장치(1)가 침수되었는지 여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다.
다른 예로서, 본 발명에서는, 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입되지 않으면, 검지신호생성부(18a)가 제어부(12)로부터 시험신호를 수신하고, 침수검지신호를 생성하더라도, 검지신호전달부(18b)에 침수검지신호를 송신할 수 없도록 구성된다. 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치(1)의 내부에 액체가 유입되지 않는 경우, 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b) 사이의 회로가 오픈회로(open circuit)로 동작하여, 검지신호생성부(18a)에서 침수검지신호가 생성되더라도 검지신호전달부(18b)에 전달되지 않는다. 이에 대한 도식적인 설명은 도 8a 및 도 8b를 통해 설명하기로 한다.
스위치(19)는 제어부(12)와 검지신호생성부(18a) 사이에 위치하여, 제어부(12)로부터 생성된 시험신호가 검지신호생성부(18a)에 송신되거나, 송신되지 않도록 개폐되는 기능을 수행한다. 도 6에서 스위치(19)는, 특정한 소자에 의해서 개폐가 결정되는 장치가 아니라, 에어로졸 생성장치(1)의 컴포넌트탈착공간의 개폐구에 액체가 유입되면, 그 액체에 의해서 쇼트(short)가 발생되었을 때에 한정적으로 제어부(12)와 검지신호생성부(18a)를 연결하는 기능을 수행하며, 이러한 기능을 수행하기 위해서, 컴포넌트탈착공간의 개폐구로부터 미리 설정된 거리 이내에 위치하고 있다.
그러므로, 스위치(19)는 액체가 에어로졸 생성장치(1)에 유입되지 않았을 때에는, 기본적으로 오픈회로(open circuit)로 동작하며, 그에 따라, 검지신호생성부(18a)는 시험신호를 기초로 하여, 침수검지신호를 생성할 수 없거나 침수검지신호를 생성하더라도 검지신호전달부(18b)에 전달할 수 없다. 도 6에서 스위치(19)는 제어부(12)와 검지신호생성부(18a) 사이에 위치하고 있으나, 실시 예에 따라서, 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b) 사이에 위치하거나, 검지신호생성부(18a)에 포함된 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명에서는, 에어로졸 생성장치(1)에 액체가 유입되었을 때 액체감지센서를 별도로 구비하지 않고도 유입된 액체에 의해 쇼트되는 스위치 회로 및 그 회로에 따라 에어로졸 생성장치(1)의 침수를 검지할 수 있게 됨에 따라서, 액체감지센서를 에어로졸 생성장치의 기판에 독립적인 공간을 할당하지 않아도 되므로, 에어로졸 생성장치(1)의 소형화가 용이해지는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상대적으로 고가인 액체감지센서를 전혀 사용하지 않고도 에어로졸 생성장치(1)에 대한 침수를 검지할 수 있게 됨으로써, 에어로졸 생성장치(1)의 제작단가가 현저히 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에서 설명한 에어로졸 생성장치(1)와 동일한 에어로졸 생성장치(1)로서 다양한 실시 예를 설명하기 위해서, 에어로졸 생성장치(1)에 포함되어 있는 복수의 구성 중에서 일부 구성만을 나타낸 도면이다.
보다 구체적으로, 도 7의 에어로졸 생성장치(1)는 전술한 제어부(12), 검지신호생성부(18a), 검지신호전달부(18b)뿐만 아니라, 컴포넌트탈착공간에 해당하는 궐련삽입구(710) 및 USB단자(730)를 포함한다. 도 7에서 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b)는 두 개씩 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 컴포넌트탈착공간의 수가 늘어나면, 그 늘어난 컴포넌트탈착공간의 수에 비례하여 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b)의 수도 늘어날 수 있다. 또한, 도 7에 도시되어 있지 않으나, 검지신호생성부(18a) 또는 검지신호전달부(18b)는 도 6에서 설명한 스위치(19)를 포함하고 있다.
이하에서는, 도 7에서 제어부(12)가 침수검지신호를 수신하는 과정을 시계열적으로 설명하기로 하고, 설명의 편의를 위해서, 도 6을 참조하기로 한다.
먼저, 제어부(12)는 시험신호를 주기적으로 생성하고, 검지신호생성부(18a)에 송신한다. 검지신호생성부(18a)는 컴포넌트탈착공간 중 하나인 궐련삽입구(710)의 개폐구로부터 미리 설정된 제1거리 이내에 위치하고 있다.
도 7을 참조하면, 검지신호생성부(18a)는 궐련삽입구(710)의 개폐구로부터 제1거리인 d만큼 이격되어 있다. 제1거리는 미리 설정된 거리값으로서, 컴포넌트탈착공간에 구비되어 있는 개폐구와 충분히 가까운 거리여서, 개폐구를 통해 유입된 액체(750)가 검지신호생성부(18a)가 아닌 다른 회로를 침수시켜서 에어로졸 생성장치(1)의 파손으로 이어지지 않는 거리가 바람직하다. 이때, 검지신호생성부(18a)는 스위치(19)를 포함하며, 스위치(19)는 액체(750)에 의해서 일시적으로 쇼트(short)회로를 구성하게 된다. 또한, 제1거리를 측정하는 방향은 검지신호생성부(18a)와 개폐구 간의 가로, 세로, 대각선 거리 중 어느 하나가 될 수 있으며, 도 7에서 도시되어 있는 제1거리의 측정 방향은 일 예가 될 수 있다.
스위치(19)가 액체(750)에 의해서 일시적으로 쇼트회로를 구성하게 됨에 따라서, 검지신호전달부(18b)는 검지신호생성부(18a)와 전기적으로 폐회로를 구성하게 되어, 검지신호생성부(18a)가 시험신호로부터 생성한 침수검지신호를 수신할 수 있다. 검지신호전달부(18b)는 수신한 침수검지신호 그 자체를 제어부(12)에 전달하거나, 침수검지신호를 1차적으로 가공(필터링 수행)하여 제어부(12)에 전달할 수 있다. 제어부(12)는 침수검지신호를 수신하고, 궐련삽입구(710)의 개폐구를 통해서 액체(750)가 유입되었다고 판단할 수 있다.
선택적 일 실시 예로서, 검지신호생성부(18a)가 아니라 검지신호전달부(18b)가 스위치(19)를 내부적으로 포함할 수도 있다. 이 경우, 검지신호전달부(18b)는 컴포넌트탈착공간의 개폐구로부터 미리 설정된 제2거리 이내에 위치하여, 개폐구를 통해 유입된 액체(750)를 빠르게 감지할 수 있다. 일 예로서, 검지신호전달부(18b)는 궐련삽입구(710)의 개폐구로부터 미리 설정된 제2거리인 d이내에 위치할 수 있다. 여기서, 제2거리는 컴포넌트탈착공간의 개폐구와 검지신호전달부(18b)와의 거리값으로 정의되며, 실시 예에 따라서, 전술한 제1거리와 같은 값일 수도 있으나, 액체(750)에 의해서 쇼트회로를 구성하는 스위치(19)는 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b) 중 어느 하나에 포함될 수 있으므로, 스위치(19)를 포함하는 구성이 무엇인지에 따라서 제1거리 및 제2거리 중 어느 하나의 값만이 에어로졸 생성장치(1)에서 침수를 검지하기 위한 값으로서, 미리 설정될 수 있다.
제어부(12)는 검지신호전달부(18b)로부터 침수검지신호를 수신한 후, 수신된 침수검지신호를 기초로 하여 에어로졸 생성장치(1)의 침수사실을 판단할 수 있다.
전술한 설명에서는, 컴포넌트탈착공간이 궐련삽입구(710)일 경우를 예를 들어 설명하였으나, 컴포넌트탈착공간이 USB단자(730)일 경우에도 동일한 과정을 통해서 침수검지신호가 제어부(12)에 도달할 수 있음은 이 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
도 8a는 도 6 및 도 7에서 설명한 스위치의 기능을 상세히 설명하기 위한 회로의 일 예를 도시한 도면이다.
보다 구체적으로, 도 8a은 에어로졸 생성장치(1)의 일부 구성인 검지신호생성부(18a), 검지신호전달부(18b), 스위치(19) 및 접지(20)를 나타내고 있으며, 에어로졸 생성장치(1)의 개폐구를 통해서 액체가 유입되지 않은 상태에서의 회로도를 간략하게 도시하고 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 제어부(12)는 시험신호를 주기적으로 생성하여 검지신호생성부(18a)에 송신하고, 검지신호생성부(18a)를 수신한 시험신호를 기초로 하여 침수검지신호를 생성할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성장치(1)의 컴포넌트탈착공간에 구비되어 있는 개폐구에 액체가 유입되지 않은 상태에서는 스위치(19)가 오픈회로로 동작하여, 검지신호생성부(18a)가 폐회로(closed circuit)를 구성할 수 없으므로, 제어부(12)가 송신한 시험신호는 검지신호생성부(18a)에 도달되지 않는다.
한편, 검지신호전달부(18b)는 스위치(19)의 개폐상태와 상관없이 제어부(12)와 연결되어 폐회로를 구성하고 있으므로, 검지신호전달부(18b)로부터 출력되는 전류는 저항을 통해서 접지(20)방향으로 흐르게 된다.
도 8b는 도 6 및 도 7에서 설명한 스위치의 기능을 상세히 설명하기 위한 회로의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
보다 구체적으로, 도 8b는 에어로졸 생성장치(1)의 일부 구성인 검지신호생성부(18a), 검지신호전달부(18b), 스위치(19) 및 접지(20)를 나타내고 있으며, 에어로졸 생성장치(1)의 개폐구를 통해서 액체가 유입된 상태에서의 회로도를 간략하게 도시하고 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 제어부(12)는 시험신호를 주기적으로 생성하여 검지신호생성부(18a)에 송신하고, 검지신호생성부(18a)를 수신한 시험신호를 기초로 하여 침수검지신호를 생성할 수 있다. 에어로졸 생성장치(1)의 컴포넌트탈착공간에 구비되어 있는 개폐구에 액체가 유입된 상태에서는 스위치(19)가 쇼트회로로 동작하여, 검지신호생성부(18a)가 폐회로(closed circuit)를 구성할 수 있으므로, 제어부(12)가 송신한 시험신호는 검지신호생성부(18a)에 도달되고, 검지신호생성부(18a)는 시험신호를 기초로 하여 침수검지신호를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라서, 시험신호와 침수검지신호는 같은 정보를 포함하는 신호일 수도 있으며, 검지신호생성부(18a)는 별도의 신호생성기를 포함하지 않고 시험신호가 단순통과하는 소자로 기능할 수도 있다. 검지신호생성부(18a)에서 생성된 침수검지신호(전류)가 검지신호전달부(18b)에 전달될 수 있도록 스위치(19)와 접지(20) 사이의 저항소자의 저항값은 충분히 큰 것이 바람직하다.
유입된 액체에 의해서 스위치(19)의 쇼트회로 구성상태가 해제되면, 도 8b의 회로는 도 8a와 같은 회로로 회귀될 수 있다. 전술한 것과 같이, 실시 예에 따라서, 스위치(19), 저항과 연결된 접지(20)는 검지신호생성부(18a) 또는 검지신호전달부(18b)에 포함되는 형태로 구성될 수도 있다. 도 8a 및 도 8b와 같이, 저항과 스위치와 연결된 접지를 소자 사이에 배치하여, 플로팅(floating)상태의 값을 다운시키는 회로를 풀다운회로(Pull-down circuit)이라고 호칭하며, 검지신호생성부(18a) 또는 검지신호전달부(18b)는 풀다운회로로 구성될 수 있다.
선택적 일 실시 예로서, 검지신호생성부(18a)는 에어로졸 생성장치(1)의 개폐구에 액체가 유입되고 난 후, 기설정된 시간내에 수신된 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성할 수 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 본 발명에서 유입된 액체가 쇼트신호를 발생시키는 것에 의해서 스위치(19)가 일시적으로 ON되는 과정을 반영한 실시 예로서, 액체가 유입되어 스위치(19)가 쇼트되더라도 시험신호가 검지신호생성부(18a)에 일정한 시간 내에 수신되지 않으면, 침수검지신호가 생성될 수 없다는 것을 나타낸다. 본 선택적 일 실시 예를 구현하기 위해, 제어부(12)가 송신하는 시험신호의 주기는 실험적 및 경험적인 데이터에 의해서 적절하게 결정되는 것이 바람직하다.
도 9는 제어부가 송신하는 시험신호 및 제어부가 수신하는 침수검지신호를 도식적으로 비교한 도면이다.
도 9의 상단그래프는 제어부(12)가 송신하는 시험신호의 파형을 나타내고 있다. 도 9의 상단그래프에 따르면, 제어부(12)가 송신하는 시험신호는, P시간동안의 특정값을 갖는 하이신호(high signal)로 구성되어, 주기 T마다 생성되어 검지신호생성부(18a)에 송신되는 것을 알 수 있다.
도 9의 하단그래프는 제어부(12)가 수신하는 침수검지신호로서, 시험신호와 파형비교를 위해서 정규화(normalization)과정을 거친 신호의 파형을 나타내고 있다. 도 9의 하단그래프에 따르면, 제어부(12)가 수신하는 침수검지신호는, 시험신호에서 처음으로 하이(high)값이 출력될 때에는 그와 대응되는 하이값이 출력되지 않으나, 두번째 주기에서 하이값이 출력될 때에는 그와 대응되는 하이값이 출력되는 것을 알 수 있다. 침수검지신호에서 시험신호와 다르게 첫 하이에 대응되는 값이 출력되지 않은 것은 액체가 에어로졸 생성장치(1)에 유입되지 않아서, 스위치(19)가 쇼트회로를 구성하지 않은 것을 이유로 하며, 시험신호의 두번째 하이에 대응되는 값이 출력된 것은 액체가 에어로졸 생성장치(1)에 유입되어, 스위치(19)가 쇼트회로를 구성한 것을 이유로 한다.
제어부(12)는 시험신호와 침수검지신호를 비교한 결과, 둘 다 하이값이 출력되는 구간이 파악되면, 에어로졸 생성장치(1)가 침수되었다고 판단할 수 있다. 다른 예로서, 제어부(12)는 시험신호를 주기적으로 송신하는 과정에서, 침수검지신호가 수신되지 않거나, 침수검지신호가 수신되더라도 시험신호의 파형과 유사성이 없는 침수검지신호가 수신된다면, 에어로졸 생성장치(1)가 침수되지 않고 정상동작하고 있다고 판단할 수 있다.
선택적 일 실시 예로서, 제어부(12)는 시험신호와 침수검지신호를 비교하는 것이 아니라, 침수검지신호와 기저장된 기준침수신호를 비교한 결과에 따라서, 침수여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예에 따르면, 침수검지신호를 시험신호의 파형에 맞춰서 정규화시키는 과정을 생략하고, 곧바로 기준침수신호와 비교하여 침수여부를 판단할 수 있게 된다. 기준침수신호에 대한 정보는 도 6에서 제어부(12) 또는 저장장치(17)에 저장될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 침수를 검지하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10에 따른 방법은, 도 6에 따른 에어로졸 생성장치(1)에 의해서 구현될 수 있으므로, 이하에서는 도 6을 참조하여 설명하기로 하고, 도 6에서 설명한 내용과 중복된 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(12)는 주기적으로 시험신호를 생성하여 송신한다(S1010).
컴포넌트탈착공간의 개폐구에 액체되면(S1030), 유입된 액체로 인한 쇼트신호에 의해서 스위치(19)가 ON으로 동작한다(S1050).
스위치(19)가 ON이 된 직후에 제어부(12)가 새로운 시험신호를 생성하여, 검지신호생성부(18a)에 송신하면, 검지신호생성부(18a)가 시험신호를 기초로 한 침수검지신호를 생성하여, 검지신호전달부(18b)에 의해 전달한다(S1070). 단계 S1070에서, OFF된 스위치(19)에 의해 전기적으로 연결이 해제되어 있던 검지신호생성부(18a) 및 검지신호전달부(18b)는 단계 S1050에서 스위치가 ON으로 동작됨에 따라 전기적으로 연결되어, 서로 간에 신호의 송수신이 가능해진다.
제어부(12)는 검지신호전달부(18b)로부터 침수검지신호를 수신하고, 그 수신한 침수검지신호를 에어로졸 생성장치(1)의 개폐구를 통해 액체가 유입되었는지(침수되었는지) 여부를 판단할 수 있다(S1090). 실시 예에 따라서, 제어부(12)는 에어로졸 생성장치(1)의 개폐구를 통해서 액체가 유입되었는지 여부를 판단하기 위해서, 도 9에서 설명한 바와 같이, 시험신호와 침수검지신호를 비교한 결과를 이용할 수도 있고, 침수검지신호와 기저장된 기준침수신호를 비교한 결과를 이용할 수도 있다.
본 발명에서는, 에어로졸 생성장치(1)에 액체가 유입되었을 때 액체감지센서를 별도로 구비하지 않고도 유입된 액체에 의해 쇼트되는 스위치 회로 및 그 회로에 따라 에어로졸 생성장치(1)의 침수를 검지할 수 있게 됨에 따라서, 액체감지센서를 에어로졸 생성장치의 기판에 독립적인 공간을 할당하지 않아도 되므로, 에어로졸 생성장치(1)의 소형화가 용이해지는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상대적으로 고가인 액체감지센서를 전혀 사용하지 않고도 에어로졸 생성장치(1)에 대한 침수를 검지할 수 있게 됨으로써, 에어로졸 생성장치(1)의 제작단가가 현저히 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (19)

  1. 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치로서,
    상기 에어로졸 생성장치의 외면에 적어도 하나 이상 구비되어 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 컴포넌트탈착공간;
    주기적으로 시험신호를 생성하는 제어부;
    상기 컴포넌트의 탈착에 의해 개폐되는 개폐구를 통해 액체가 유입되면, 상기 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성부; 및
    상기 생성된 침수검지신호를 수신하여 상기 제어부에 전달하는 검지신호전달부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 생성된 침수검지신호를 기초로 상기 개폐구를 통한 침수여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능한 컴포넌트는,
    USB충전단자 또는 상기 제어부의 신호를 받은 히터에 의해 가열되어 에어로졸 생성기질을 생성하는 궐련인 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검지신호전달부는,
    상기 생성된 침수검지신호를 수신한 경우에만 상기 제어부에 침수검지신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검지신호생성부는,
    상기 유입된 액체가 유입되고 난 후, 기설정된 시간내에 수신된 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검지신호생성부는,
    상기 개폐구로부터 미리 설정된 제1거리 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 검지신호전달부는,
    상기 개폐로부터 미리 설정된 제2거리 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 검지신호전달부는,
    상기 개폐구를 통해 액체가 유입되는 경우, 상기 검지신호생성부가 전기적으로 연결되어 상기 연결된 검지신호생성부로부터 상기 침수검지신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검지신호생성부는,
    풀다운(Pull down)회로로 구성된 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 침수검지신호를 기저장된 기준침수신호와 비교한 결과에 따라 침수여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  10. 에어로졸 생성장치의 침수검지방법으로서,
    제어부가 주기적으로 시험신호를 생성하고, 상기 생성된 시험신호를 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성부로 송신하는 시험신호송신단계;
    상기 검지신호생성부가 상기 에어로졸 생성장치의 외면에 적어도 하나 이상 구비되어 탈착가능한 컴포넌트가 탈착되는 컴포넌트탈착공간에 구비된 개폐구에 액체가 유입되면, 상기 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 검지신호생성단계;
    검지신호전달부가 상기 생성된 침수검지신호를 수신하여, 상기 제어부로 전달하는 검지신호전달단계; 및
    상기 제어부가 상기 전달된 침수검지신호를 기초로 상기 개폐구를 통한 침수여부를 판단하는 것을 침수판단단계를 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탈착가능한 컴포넌트는,
    USB충전단자 또는 상기 제어부의 신호를 받은 히터에 의해 가열되어 에어로졸 생성기질을 생성하는 궐련인 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 검지신호전달단계는,
    상기 생성된 침수검지신호를 수신한 경우에만 상기 제어부에 침수검지신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 검지신호생성단계는,
    상기 유입된 액체가 유입되고 난 후, 기설정된 시간내에 수신된 시험신호를 기초로 침수검지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 검지신호생성단계는,
    상기 개폐구로부터 미리 설정된 제1거리 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 검지신호전달단계는,
    상기 개폐로부터 미리 설정된 제2거리 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 검지신호전달단계는,
    상기 개폐구를 통해 액체가 유입되는 경우, 상기 검지신호생성부가 전기적으로 연결되어 상기 연결된 검지신호생성부로부터 상기 침수검지신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 검지신호생성단계는,
    풀다운(Pull down)회로로 구성된 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 침수판단단계는,
    상기 침수검지신호를 기저장된 기준침수신호와 비교한 결과에 따라 침수여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 침수검지기능을 포함하는 에어로졸 생성장치의 침수검지방법.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터판독가능한 기록매체.
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