KR20210001323A - 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 - Google Patents

에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고,상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치를 개시한다.

Description

에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 {Method for controlling temperature of heater of aerosol generating device and the aerosol generating device}
본 발명은 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 대한 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 사용자의 퍼프 수와 상관없이 시간의 흐름에 따라 특이성 있게 제어함으로써, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 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 생성장치의 히터에 의해 가열되는 물질은 에어로졸 생성기질 외에 다양하므로, 히터를 가열하는 방법을 달리함에 따라서, 가열되는 물질에 의해서 발현되는 흡연만족도도 현저하게 달라질 수 있다.
종래에 보급된 에어로졸 생성장치들은 사용자의 퍼프의 수를 카운트하여 일괄적으로 히터의 온도를 변경하거나, 일반적인 사용자의 흡연시간과 대비하여 단시간으로 설정된 히터 가열시간을 갖는 경향이 있었다. 위와 같은 경우 지적되는 문제점으로는, 에어로졸 생성장치의 전력 소비량이 지나치게 높거나, 단시간동안 이루어지는 반복 흡연에 의해서 히터의 냉각효과를 원인으로 하여, 고체상 내 용출되는 입자 발생의 한계로 인한 입자 발생량 부족현상 또는 에어로졸의 온열감 부족현상이 있었다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1660214호 (2016.09.26 공고) 2. 대한민국 공개특허 제10-2017-0137066호 (2017.12.12 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 사용자의 퍼프 수 카운트와 상관없이 일정하게 제어함으로써, 일관되고 풍부한 흡연만족감을 사용자에게 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법으로서, 상기 히터를 제1목표온도로 가열하는 1차가열단계; 상기 가열된 히터의 온도를 상기 제1목표온도로 제1시간동안 유지하는 1차유지단계; 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경하는 온도변경단계; 및 상기 변경된 히터의 온도를 상기 제2목표온도로 제2시간동안 유지하는 2차유지단계;를 포함하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 한다.
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, 사용자의 개별적인 흡연 횟수를 고려할 필요 없이 니코틴 이행량과 글리세린 이행량을 높일 수 있는 온도제어방식을 통해서, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은, 단순히 가열시간을 일정한 시간범위로 한정함으로써 높은 흡연만족감을 구현하는 것이 아닌, 온도 유지, 온도 변경, 온도 유지라는 패턴을 유지시간을 적절히 조절하는 방식과 조합함으로써, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 조기에 높은 흡연자극감과 연량감을 제공할 수 있게 된다.
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 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 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(14)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(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 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(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)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(14)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(14)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(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)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(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)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(14)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(14) 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(130)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 생성장치는 배터리(120), 제어부(110), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)를 포함하는 것을 알 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해서, 에어로졸 생성장치에 포함되어 있는 각 구성의 일반적인 기능을 1차적으로 설명하고, 2차적으로 실시 예에 따른 제어부(110)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
배터리(120)는 히터(130)에 전력을 공급하며, 히터(130)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(110)가 생성한 제어신호에 의해 조절될 수 있다. 실시 예에 따라서, 배터리(120)와 제어부(110)의 사이에는 배터리의 전압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(regulator)가 포함될 수도 있다.
제어부(110)는 제어신호를 생성하여 송신하는 방법을 통해, 에어로졸 생성장치(1)에 포함되어 있는 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)들을 총괄적으로 제어한다. 도 6에 도시되어 있지는 않지만, 실시 예에 따라서, 제어부(110)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(110)는 히터(130)에 대해 비례적분미분제어(PID)를 수행하기 위한 모듈을 추가로 더 포함할 수도 있다.
히터(130)는 전류가 인가되면 고유 저항에 의해 발열을 하고, 에어로졸 생성기질이 가열된 히터(130)에 접촉(결합)되면, 에어로졸이 생성될 수 있다.
펄스폭변조처리부(140)는 히터(130)에 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 전달하는 방식을 통해서, 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 제어할 수 있도록 한다. 실시 예에 따라서, 펄스폭변조처리부(140)는 제어부(110)에 포함되는 방식으로 구현될 수도 있으며, 펄스폭변조처리부(140)에서 출력되는 PWM신호는 디지털 펄스폭변조신호(Digital PWM Signal)일 수 있다.
디스플레이부(150)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(150)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(160)는 제어부(110)에 의해 구동되어 에어로졸 생성장치(1)가 사용할 준비가 되었다는 사실을 사용자가 촉각을 통해 인지할 수 있도록 한다.
저장장치(170)는 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 적절하게 제어하여, 에어로졸 생성장치(1)를 사용하는 사용자에게 일관된 풍미를 제공하도록 하기 위한 각종 정보를 저장하고 있다. 저장장치(170)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. 이하에서, 저장장치(170)는 실시 예에 따라서, 저장부(170)라는 명칭과 혼용될 수도 있다.
이하에서는, 실시 예에 따른 제어부(110)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예로서, 저장부(170)는 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하고, 제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서, 제1시간이 경과하면, 히터(130)의 온도를 제2목표온도로 변경시킨 채로 제2시간동안 유지할 수 있다.
여기서, 저장부(170)에 저장되어 있는 제1시간 및 제2시간은 히터의 온도를 제어하는 데에 제어부(110)가 참고하는 정보로서, 특정한 범위의 시간을 의미한다. 일 예로서, 제1시간은 210초, 제2시간은 60초가 될 수 있다. 본 발명에서, 제1시간 및 제2시간의 단위를 특정한 단위로 한정하지 않으므로, 실시 예에 따라서, 저장부(170)는 시분초가 아닌 다른 단위를 통해 측정된 시간을 제1시간 및 제2시간으로 하여 저장할 수 있다.
제어부(110)는 히터(130)에 배터리(120)의 전력이 공급되게 하여, 히터(130)의 온도를 제1목표온도에 도달시킨다. 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하는 과정은 전자담배에서 일반적으로 잘 알려져 있는 히터의 예열과정과 동일하게 이해될 수 있다. 일 예로서, 제어부(110)는 히터(130)를 20초동안 예열함으로써, 제1목표온도인 330도에 이르도록 할 수 있다. 여기서, 20초 및 330도는 예시적인 수치에 불과하므로, 실시 예에 따라서, 다른 시간길이 및 온도값이 사용될 수 있음은 자명하다.
제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서, 제1시간이 경과하는지 체크한다. 여기서, 제1시간은 저장부(170)에 저장되어 있는 정보라는 것은 이미 설명한 바 있으며, 제어부(110)는 제1시간의 경과를 체크하기 위해서 타이머(미도시)를 포함할 수도 있다.
제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 제1시간이 경과하면, 히터(130)의 온도를 제2목표온도로 변경시킨 채 제2시간동안 그 온도를 유지시킨다. 여기서, 제2목표온도는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달한 후에 제1시간이 경과한 후, 히터(130)의 온도가 재차 달라지다가 제2시간동안 유지할 때의 온도를 의미한다. 그러므로, 제2목표온도는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하였다가 제2목표온도로 변경되기 위해서 시간의 흐름에 따라 계속 바뀔 때의 온도를 의미하는 것은 아니며, 히터(130)의 온도의 변화가 중지되고, 온도가 고정된 상태에서 제2시간의 경과에 대해서 제어부(110)가 카운트하기 시작한 시점에서의 히터(130)의 온도라고 정의된다. 여기서, 제1목표온도 및 제2목표온도는 제어부(110) 또는 저장부(170)에 미리 저장되어 있는 정보이다.
저장부(170)에 저장된 제1시간 및 제2시간의 시간길이의 합은 기설정된 범위의 시간이다. 예를 들어, 제어부(110)는 제1시간이 200초, 제2시간이 60초라면, 저장부(170)에 저장된 제1시간 및 제2시간의 시간길이의 합은 260초가 된다. 위와 같은 예에서, 제어부(110)는 총 260초동안 히터(130)의 온도를 유지시키게 되고, 더 구체적으로는, 히터(130)의 온도를 제1목표온도로 200초동안 유지한 후, 제2목표온도로 60초동안 유지하도록 제어함으로써, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 실시 예에 따라서, 저장부(170)는 제1시간 및 제2시간 외에 제3시간을 추가로 저장할 수 있으며, 제3시간은 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달했다가 제2목표온도로 변경하는 데에 걸리는 시간로 정의될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 제1시간 내지 제3시간의 합이 기설정된 범위의 시간일 수 있다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만일 수도 있다. 본 발명에 따라 여러번 실험한 결과에 의해서, 제1시간 및 제2시간의 합이 4분초과 5분미만일 경우가 가장 안정적이고 만족스러운 흡연경험을 제공하는 것으로 밝혀졌으므로, 제어부(110)는 제1시간 및 제2시간의 합이 4분초과 5분미만이 되도록 히터(130)의 온도를 적절히 제어함으로써, 에어로졸 생성장치로부터 생성되는 에어로졸의 물성을 사용자의 기호에 맞게 조절할 수 있게 된다.
또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1시간의 길이는 제2시간의 길이보다 더 길도록 설정될 수 있다. 위와 같이, 제2시간의 길이를 제1시간의 길이보다 더 짧게 설정함으로써, 사용자에게 적절히 가공된 에어로졸을 제공할 수 있다.
전술한 예와 반대의 예로서, 제2시간의 길이는 제1시간의 길이보다 더 길거나, 제2시간의 길이는 제1시간의 길이와 같을 수도 있다. 제1시간과 제2시간의 길이조정을 통해서, 특정한 퍼프 횟수구간에서 일정수치를 초과하는 니코틴 이행량 및 글리세린 이행량이 확보될 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제2시간의 길이에 대한 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값일 수도 있다. 일 예로서, 제1시간의 길이가 200초, 제2시간의 길이가 50초라면, 제2시간의 길이에 대한 제1시간의 길이의 비율은 4가 되고, 제어부(110)는 이러한 비율을 고정시켜서, 제1시간 또는 제2시간 중 어느 하나의 값이 임의로 조정되면, 조정되지 않은 나머지 시간길이도 함께 조정되도록 유도할 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1목표온도는 제2목표온도보다 더 낮을 수도 있다. 일 예로서, 제1목표온도는 섭씨 315도이상 325도이하이고, 제2목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하일 수 있다. 위와 같은 경우, 히터(130)의 온도는 예열되어 제1목표온도에 도달하였다가 제1시간동안 유지하고, 제2목표온도로 변경된 후에 제2시간동안 유지하는 방식을 취하게 된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 제2목표온도가 제1목표온도보다 더 높은 방식을 지속상승제어방식이라고 호칭하기로 한다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1목표온도는 제2목표온도보다 더 높을 수도 있다. 일 예로서, 제1목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하이고, 제2목표온도는 섭씨 310도이상 320도이하일 수 있다. 위와 같은 경우, 히터(130)의 온도는 예열되어 제1목표온도에 도달하여 제1시간동안 제1목표온도가 유지되고, 제2목표온도로 낮아진 후에 제2시간동안 유지하는 방식을 취하게 된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 제2목표온도가 제1목표온도보다 더 낮은 방식을 지속하강제어방식이라고 호칭하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 니코틴 이행량은 사용자가 퍼프의 수를 늘려감에 따라서 어느 정도의 퍼프의 수까지는 증가하는 추세를 보이다가, 점점 하강하는 형태를 갖는다는 것을 알 수 있다.
먼저, 대조군 A(710)는 종래에 에어로졸 생성장치의 히터의 온도제어방식을 의미한다. 도 7을 참조하면, 대조군 A(710)에 의할 경우, 퍼프의 수가 7회~9회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 0.15mg에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다. 대조군 A(710)는 종래에 널리 알려진 에어로졸 생성장치의 히터 온도제어방식에 따라서, 히터의 전체 가열시간을 6분으로 설정하고, 사용자의 퍼프의 수가 12회에 도달하면 히터(130)에 대한 전력공급을 중지하는 방식이다.
이어서, 도 7을 참조하면, 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)에 의할 경우, 퍼프의 수가 4회~6회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 지점에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다.
특히, 대조군 A(710)와 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)을 비교하면, 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 초기 퍼프에 해당하는 퍼프 2회부터 6회 또는 7회에 이를 때까지의 니코틴 이행량이, 대조군 A(710)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량보다 더 높은 것을 알 수 있다. 일반적으로 니코틴 이행량은 흡연자극감과 직접적으로 연관이 있는 것으로 알려져 있어서, 높은 니코틴 이행량에 따르면 흡연욕구를 빠르게 해소하게 되므로, 본 발명에 따른 제어방식에 의하면, 사용자가 퍼프 몇 번만으로 빠르게 흡연욕구를 충족시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 글리세린 이행량은 니코틴 이행량과 마찬가지로, 사용자가 에어로졸 생성장치로 흡연하면서, 퍼프(puff)의 수를 늘려감에 따라서 어느 정도의 퍼프의 수까지는 증가하는 추세를 보이다가, 점점 하강하는 형태를 갖는다는 것을 알 수 있다.
먼저, 대조군 A(710)는 종래에 에어로졸 생성장치의 히터의 온도제어방식을 의미한다. 도 8을 참조하면, 대조군 A(810)에 의할 경우, 퍼프의 수가 8회~10회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 0.40mg에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다. 대조군 A(710)는 종래에 널리 알려진 에어로졸 생성장치의 히터 온도제어방식에 따라서, 히터의 전체 가열시간을 6분으로 설정하고, 사용자의 퍼프의 수가 12회에 도달하면 히터(130)에 대한 전력공급을 중지하는 방식이다.
이어서, 도 8을 참조하면, 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)에 의할 경우, 퍼프의 수가 4회~6회일 때에 글리세린 이행량이 가장 높은 지점에 도달하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다.
특히, 대조군 A(810)와 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)을 비교하면, 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 초기 퍼프에 해당하는 퍼프 2회부터 7회에 이를 때까지의 글리세린 이행량이, 대조군 A(810)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량보다 더 높은 것을 알 수 있다. 일반적으로 글리세린 이행량은 연량감과 연관이 있는 것으로 알려져 있어서, 본 발명의 제어방식에 의하면, 사용자는 풍부한 연량감을 경험할 수 있게 된다.
도 7과 도 8의 결과를 정리하면, 지속상승제어방식 또는 지속하강제어방식에 따라서, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어할 경우, 사용자는 초기 퍼프(2회~7회) 구간에서 높은 니코틴 이행량 및 높은 글리세린 이행량을 얻게 되어, 높은 흡연자극감과 풍부한 연량감을 얻을 수 있게 된다는 것이다. 즉, 흡연자극감과 연량감을 포괄적으로 흡연만족감으로 통칭하면, 본 발명에 따른 방식으로 히터의 온도를 제어할 경우, 종래에 알려진 방식에 비해서 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 또한, 도 7 및 도 8을 참조하였을 때, 지속상승제어방식이 지속하강제어방식보다 더 나은 니코틴 이행량 및 글리세린 이행량을 산출하는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 개별적인 흡연 횟수를 고려할 필요 없이 니코틴 이행량과 글리세린 이행량을 높일 수 있는 온도제어방식을 통해서, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명은, 단순히 가열시간을 일정한 시간범위로 한정함으로써 높은 흡연만족감을 구현하는 것이 아닌, 온도 유지, 온도 변경, 온도 유지라는 패턴을 유지시간을 적절히 조절하는 방식과 조합함으로써, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 조기에 높은 흡연자극감과 연량감을 제공할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9에 따른 방법은, 도 6에 따른 에어로졸 생성장치에 의해서 구현될 수 있으므로, 이하에서는 도 6을 참조하여 설명하기로 하고, 도 6에서 설명한 내용과 중복된 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(110)는 히터(130)를 가열하여 제1목표온도에 도달시킨다(S910).
이어서, 제어부(110)는 제1목표온도에 도달하고 나서 제1시간이 경과하였는지 판단한다(S930).
제어부(110)는 히터(130)의 온도를 제1목표온도에서 제2목표온도로 변경시킨다(S950).
제어부(110)는 제1시간과 특정한 비율을 갖는 제2시간동안 히터(130)의 온도를 변경시킨 제2목표온도를 유지한다(S970). 여기서, 제1시간과 특정한 비율을 갖는 제2시간과의 조합에 대해서는 이미 다양한 실시 예를 통해 전술한 바 있다. 일 예로서, 제1시간 및 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간일 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 (20)

  1. 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터;
    히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고,
    상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이보다 더 길거나, 상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이와 같은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    섭씨 315도이상 325도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 325도이상 335도 이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1목표온도는 상기 제2목표온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1목표온도는
    섭씨 325도이상 335도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 310도이상 320도이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는,
    제3시간에 대한 정보를 더 저장하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고, 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 상기 제3시간에 걸쳐서 상기 제2목표온도로 변경시킨 후, 상기 제2시간동안 유지하고,
    상기 제1시간, 상기 제2시간 및 상기 제3시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  11. 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법으로서,
    상기 히터를 제1목표온도로 가열하는 1차가열단계;
    상기 가열된 히터의 온도를 상기 제1목표온도로 제1시간동안 유지하는 1차유지단계;
    상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경하는 온도변경단계; 및
    상기 변경된 히터의 온도를 상기 제2목표온도로 제2시간동안 유지하는 2차유지단계;를 포함하고,
    상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    섭씨 315도이상 325도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 325도이상 335도 이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1목표온도는 상기 제2목표온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1목표온도는
    섭씨 325도이상 335도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 310도이상 320도이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 온도변경단계는,
    상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고, 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제3시간에 걸쳐서 상기 제2목표온도로 변경시키는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11789476B2 (en) 2021-01-18 2023-10-17 Altria Client Services Llc Heat-not-burn (HNB) aerosol-generating devices including intra-draw heater control, and methods of controlling a heater

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090023742A (ko) * 2006-08-01 2009-03-05 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 흡인기 및 그 흡인방법
KR20140063506A (ko) * 2011-02-09 2014-05-27 새미 카푸아노 가변전력제어 전자담배
KR20150084779A (ko) * 2012-09-11 2015-07-22 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 온도 제어용 전기 히터 제어 장치 및 방법
KR20150097820A (ko) * 2012-12-28 2015-08-26 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 가열된 에어로졸 발생 기기 및 일정한 성상을 가지는 에어로졸을 발생하기 위한 방법
KR20170137066A (ko) 2015-04-15 2017-12-12 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 시간에 따른 원하는 온도 프로파일에 따라 온도를 제한하도록 전기 히터를 제어하는 장치 및 방법
KR20190051785A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치를 통해 흡연감을 제공하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017328499A1 (en) * 2016-09-14 2019-04-04 Altria Client Services Llc Smoking device
CN208192124U (zh) * 2016-12-16 2018-12-07 韩国烟草人参公社 气溶胶产生系统及在气溶胶产生系统中使用的保持器
EP3618648B1 (en) * 2017-05-03 2021-06-30 Philip Morris Products S.A. A system and method for temperature control in an electrically heated aerosol-generating device
AU2018292003A1 (en) 2017-06-28 2019-12-19 Altria Client Services Llc Vaporizing devices and methods for delivering a compound using the same
US11617395B2 (en) * 2017-11-30 2023-04-04 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating device and method for controlling a heater of an aerosol-generating device
CN108618207A (zh) * 2018-05-31 2018-10-09 绿烟实业（深圳）有限公司 控制气雾生成装置中气雾产生的方法和气雾生成装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090023742A (ko) * 2006-08-01 2009-03-05 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 흡인기 및 그 흡인방법
KR20140063506A (ko) * 2011-02-09 2014-05-27 새미 카푸아노 가변전력제어 전자담배
KR20150084779A (ko) * 2012-09-11 2015-07-22 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 온도 제어용 전기 히터 제어 장치 및 방법
KR101660214B1 (ko) 2012-09-11 2016-09-26 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 온도 제어용 전기 히터 제어 장치 및 방법
KR20150097820A (ko) * 2012-12-28 2015-08-26 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 가열된 에어로졸 발생 기기 및 일정한 성상을 가지는 에어로졸을 발생하기 위한 방법
KR20170137066A (ko) 2015-04-15 2017-12-12 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 시간에 따른 원하는 온도 프로파일에 따라 온도를 제한하도록 전기 히터를 제어하는 장치 및 방법
KR20190051785A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치를 통해 흡연감을 제공하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치

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