KR20210033454A - 충전 기기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

충전 기기는 전류의 흐름에 따라 자기장을 발생시켜 전력을 송신하는 송신 코일, 및 상기 송신 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써, 서셉터를 가열하는 가열 동작 및 인가되는 자기장에 따라 전원부를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전 동작을 수행하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치의 상기 유도 코일에 전력을 송신하는 제어부를 포함한다.

Description

충전 기기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템{Charging device and aerosol generating system including the same}

실시예들은 충전 기기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유도 가열 현상을 이용하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 전력을 송신하는 충전 기기 및 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.

가열식 에어로졸 생성 장치의 일 예로서, 최근 전자기 유도에 따라 서셉터에 자기장을 인가함으로써 서셉터를 발열시켜 에어로졸을 에어로졸을 생성하는 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는 전력을 수신하여 전원을 충전하는 충전 동작 및 서셉터를 가열하는 가열 동작을 수행하는 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 전력을 송신하는 충전 기기를 포함하는 에어로졸 생성 시스템을 제공하는 것이다.

실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 관한 충전 기기는 전류의 흐름에 따라 자기장을 발생시켜 전력을 송신하는 송신 코일, 및 송신 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써, 서셉터를 가열하는 가열 동작 및 인가되는 자기장에 따라 전원부를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전 동작을 수행하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치의 유도 코일에 전력을 송신하는 제어부를 포함한다.

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은 궐련 삽입부에 배치되는 서셉터를 가열하는 가열 동작 및 외부로부터 전원부를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전 동작을 수행하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치, 및 유도 코일에 전력을 송신하는 일 실시예에 관한 충전 기기를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치의 코일을 통해, 전력을 수신하는 충전 동작 및 서셉터를 가열하는 가열 동작이 수행됨으로써, 에어로졸 생성 장치가 간편화 및 소형화될 수 있고, 사용자 편의성이 증가할 수 있다.

실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템에 관한 도면이다.
도 2 및 도 3은 에어로졸 생성 장치의 다른 실시예들에 관한 도면이다.
도 4는 에어로졸 생성 장치의 실시예들의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 5는 궐련이 삽입된 에어로졸 생성 장치에 관한 도면이다.
도 6은 궐련의 일 실시예에 관한 도면이다.
도 7은 충전 기기의 일 실시예에 관한 도면이다.
도 8은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 일 실시예에 관한 도면이다.
도 9는 도 8에 따른 방식으로 결합된 충전 기기에 형성된 차폐 부재에 관한 도면이다.
도 10은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 다른 일 실시예에 관한 도면이다.
도 11은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 또 다른 일 실시예에 관한 도면이다.
도 12는 도 11에 따른 방식으로 결합된 충전 기기에 형성된 차폐 부재에 관한 도면이다.

실시예들에서 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 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.

명세서 전체에서 “퍼프”라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 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.

도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템에 관한 도면이다. 도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 장치(100) 및 충전 기기(200)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 유도 코일(130), 서셉터(110), 전원부(140) 및 제어부(150)을 포함할 수 있다. 충전 기기(200)는 송신 코일(220)을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 전자기 유도 현상을 이용하여 충전 기기(200)로부터 유도 코일(130)을 통해 전력을 공급받아 전원부(140)를 충전할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 전자기 유도 현상을 이용하여 유도 코일(130)을 통해 서셉터(110)(susceptor)를 가열함으로써, 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.

유도 코일(130)을 통한 에어로졸 생성 장치(100)의 충전 동작을 살펴보면, 송신 코일(220)은 전력을 송신하는 송신 코일(220)(Tx)로 동작하고, 유도 코일(130)은 송신 코일(220)이 송신하는 전력을 수신하는 수신 코일(Rx)로 동작할 수 있다.

유도 코일(130) 및 송신 코일(220) 간 전력 송신 및 수신은 무선 충전 방식 또는 비접촉 방식에 의해 수행될 수 있다. 유도 코일(130) 및 송신 코일(220)은 전자기 유도를 이용한 충전 방식 또는 송신 코일(220) 및 수신 코일의 공진 주파수로 전력을 송수신하는 자계 공명 방식 등을 사용할 수 있으며, 세부적인 사항은 당업계 내에서 통용되는 구성을 채용할 수 있다.

예를 들어 전자기 유도를 이용한 충전 방식에 따르면, 충전 기기(200)는 송신 코일(220)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 교류 자기장을 발생시킬 수 있다. 송신 코일(220)에서 발생되는 교류 자기장의 영향으로 에어로졸 생성 장치(100)의 유도 코일(130)에는 와전류(eddy current)가 유도될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 유도 코일(130)에 흐르는 와전류를 이용하여 전원부(140)에 전력을 공급하고, 전원부(140)를 충전할 수 있다. 즉, 송신 코일(220)이 유도 코일(130)에 자기장을 인가하여 유도 코일(130)에 와전류가 유도되는 것은, 송신 코일(220)이 유도 코일(130)에게 전력을 송신하는 것을 의미할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 전원부(140)에 전력을 공급하는 충전부(charger) 및 충전부에 공급되는 전압을 제어하는 정류 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다.

한편, 유도 코일(130)을 통한 에어로졸 생성 장치(100)의 가열 동작을 살펴보면, 에어로졸 생성 장치(100)의 제어부(150)는 유도 코일(130)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 자기장을 발생시킬 수 있고, 이 자기장의 영향으로 서셉터(110)에 유도 전류가 발생할 수 있다. 이러한 유도 가열 현상은 패러데이의 유도 법칙(Faraday's Law of induction) 및 옴의 법칙(Ohm's Law)으로 설명되는 공지된 현상으로서, 전도체 내의 자기 유도가 변화하는 경우, 변화되는 전기장이 전도체 내에 생성되는 현상을 의미한다.

위와 같이, 전기장이 전도체 내에 생성됨으로써, 와전류가 옴의 법칙에 따라 전도체 내에 흐르게 되고, 와전류는 전류 밀도 및 전도체 저항에 비례하는 열을 발생시키게 된다. 서셉터(110)에서 발생한 열은 에어로졸 생성 물질에 전달되어, 에어로졸 생성 물질을 기화시킴으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.

다시 말하면, 유도 코일(130)에 전력이 공급되는 경우 유도 코일(130) 내부에 자기장이 형성될 수 있다. 유도 코일(130)에 전원부(140)로부터 교류 전류가 인가되는 경우 유도 코일(130) 내부에 형성되는 자기장은 주기적으로 방향이 변할 수 있다. 서셉터(110)가 유도 코일(130) 내부에 형성되어 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장에 노출되는 경우 서셉터(110)가 발열하여 궐련(300)이 가열될 수 있다.

유도 코일(130)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 변하는 경우 궐련(300)을 가열하는 서셉터(110)의 온도 또한 변할 수 있다. 제어부(150)는 유도 코일(130)에 공급되는 전력을 제어하여 유도 코일(130)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수를 조정할 수 있고, 그에 따라 서셉터(110)의 온도가 제어될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 유도 코일(130) 및 송신 코일(220)은 솔레노이드(solenoid)로 구현될 수 있다. 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질은 구리(Cu)일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 낮은 비저항값을 가져 높은 전류가 흐르도록 하는 재질로서 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 아연(Zn) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나, 또는 적어도 하나를 포함하는 합금이 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질이 될 수 있다.

실시예들에 따르면 서셉터(110)는 자성체일 수 있다. 자성체에 교번 자기장이 인가되는 경우, 자성체에는 와류손(eddy current loss) 및 히스테리시스손(hysteresis loss)에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있고, 손실되는 에너지가 열에너지로서 자성체로부터 방출될 수 있다. 자성체에 인가되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 클수록 자성체로부터 많은 열에너지가 방출될 수 있다.

실시예들에 따르면, 서셉터(110)는 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 서셉터(110)는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서셉터(110)는 흑연(graphite), 몰리브덴(molybdenum), 실리콘 카바이드(silicon carbide), 니오븀(niobium), 니켈 합금(nickel alloy), 금속 필름(metal film), 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹, 니켈(Ni)이나 코발트(Co) 등과 같은 전이 금속, 붕소(B)나 인(P)과 같은 준금속 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

일 실시예에 따르면 서셉터(110)는 조각, 박편 또는 스트립 등의 형상으로 에어로졸 생성 물질 내부에 포함될 수 있다. 다른 실시예에 따르면 서셉터(110)는 에어로졸 생성 장치(100)에 배치될 수 있다. 서셉터(110)가 궐련 삽입부(120)에 배치되는 실시예에 대해서 도 5를 통해 더 자세히 후술한다.

에어로졸 생성 장치(100)의 전원부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 각 구성 요소에 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 전원부(140)는 유도 코일(130)이 자기장을 발생시키는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 유도 코일(130)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(150)가 생성한 제어신호에 의해 조절될 수 있다.

전원부(140)는 유도 코일(130)을 통해 수신한 전력에 의해 충전될 수 있다. 전원부(140)는 예를 들면 니켈 카드뮴(Ni-Cd), 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh), 밀폐형 납산(SLA), 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬 폴리머(Li-polymer) 등의 충전 전지를 포함할 수 있다.

실시예들에 따라, 전원부(140)는 직류 전류를 공급하는 배터리 및 배터리로부터 공급되는 직류 전류를 유도 코일(130)에 공급되는 교류 전류로 변환하거나 또는 송신 코일(220)을 통해 수신된 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.

실시예들에 따라, 전원부(140)는 배터리와 제어부(150)의 사이에 배터리의 전압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(regulator)를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)의 제어부(150)는 제어신호를 생성하여 송신하는 방법을 통해, 에어로졸 생성 장치(100)에 포함되어 있는 유도 코일(130), 전원부(140) 및 서셉터(110) 등 구성 요소들을 총괄적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 전원부(140)의 전력을 이용하여 유도 코일(130)에 전류를 인가하거나, 유도 코일(130)을 통해 수신되는 전력을 이용하여 전원부(140)를 충전할 수 있다.

제어부(150)는 서셉터(110)의 가열을 위한 가열 모드 및 전원부(140)의 충전을 위한 충전 모드를 운용할 수 있다. 가열 모드 및 충전 모드는 택일적으로 운용될 수 있다. 가열 모드 및 충전 모드에 대해서는 도 4를 통해 더 자세히 후술한다.

제어부(150)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장되는 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 제어부(150)는 복수 개의 프로세싱 엘리먼트들(processing elements)로 구성될 수도 있다.

미도시하였으나, 제어부(150)는 사용자의 버튼입력이나 터치입력을 수신하는 입력수신부, 사용자단말과 같은 외부통신장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부, 에어로졸 생성 장치(100)의 상태 정보를 표시하는 디스플레이부 및 유도 코일(130)에 인가되는 전력의 펄스폭을 제어하는 펄스폭변조처리부를 더 포함할 수도 있다.

충전 기기(200)의 제어부(260)는 송신 코일(220) 및 전원부(280) 등 구성 요소들의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)는 외부 전원을 적절한 형태로 변형하여 교류 전류를 송신 코일(220)에 인가할 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)는 외부 전원을 전원부(280)에 저장할 수 있고, 필요에 따라 전원부(280)로부터 송신 코일(220)에 전류를 인가할 수 있다.

제어부(260)는 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(260)는 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또는, 예를 들어, 제어부(260)는 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다.

충전 기기(200)의 전원부(280)는 필요에 따라 송신 코일(220)에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전원부(280)는 에어로졸 생성 장치(100)에게 송신할 전력을 저장하는 배터리일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면 전원부(280)를 통해 콘센트와 같은 외부 전원으로부터 공급된 전력이 송신 코일(220)로 공급될 수 있다. 이 때 전원부(280)은 콘센트와 같은 외부 전원으로부터 전력을 수신하여, 송신 코일(220)로 전력을 적절한 형태로 공급할 수 있도록 변환기, 어댑터 및 정류기와 같은 전자 소자들을 포함할 수 있다.

충전 기기(200)는 일 실시예에 따르면 에어로졸 생성 장치(100)가 거치되는 크래들 형태일 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)가 크래들에 거치되면, 에어로졸 생성 장치(100)의 전극 및 크래들의 전극이 연결되고, 전원부(280)를 통해 전력이 에어로졸 생성 장치(100)의 전원부(140)로 공급될 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면 충전 기기(200)는 외부 전원의 위치에 제한 받지 않고, 휴대가 가능한 형태일 수 있다. 전원부(280)는 충전 기기(200)에 내장되는 배터리일 수 있다. 전원부(280)는 충전 가능한 배터리일 수 있다.

도시하지는 않았으나, 충전 기기(200)는 사용자로부터 온오프 및 충전 강도 설정 등 동작과 관련된 입력을 수신하는 입력부 및 충전 기기(200)의 배터리 잔량, 충전 강도 등의 정보를 표시하는 LED 또는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3은 에어로졸 생성 장치의 다른 실시예들에 관한 도면이다. 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 유도 코일(130)을 통해 송신 코일(220)로부터 전력을 수신하거나, 서셉터(110)의 가열을 위한 전력을 유도 코일(130)에 전달하는 임피던스 매칭부(160)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 임피던스 매칭부(160)는 전력의 수신부이면서 또한 전력의 송신부일 수 있다. 임피던스 매칭부(160)의 일단은 유도 코일(130)과 연결될 수 있고, 다른 일 단은 제어부(150) 또는 전원부(140)에 연결될 수 있다.

임피던스 매칭부(160)는 저항, 코일 및 축전기 등을 포함하는 다양한 전자 소자들을 포함할 수 있다. 또는 임피던스 매칭부(160)는 사분 파장 변환기(quarterwave transformer) 또는 스텁(stub)을 포함하는 도선일 수 있다.

임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값은, 송신 코일(220)로부터 전력을 수신하는 충전 동작 및 서셉터(110)에 전력을 송신하는 가열 동작이 효율적으로 수행되도록 적절하게 설정된 소정의 값일 수 있다.

특히, 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값은, 충전 동작 시 송신 코일(220)이 송신하는 전력에 의해 서셉터(110)가 가열되는 것이 방지되도록 설정된 소정의 값일 수 있다.

구체적으로 설명하면, 충전 기기(200)는 임피던스 매칭부(250)를 포함할 수 있다. 임피던스 매칭부(250) 및 임피던스 매칭부(160) 간 전력 송수신이 효율적으로 수행되도록 임피던스 매칭부(250)의 임피던스 값 및 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값이 설정될 수 있다.

또, 서셉터(110)는 고유의 임피던스 값을 가진다. 여기서, 서셉터(110)의 임피던스 값은 서셉터(110) 자체 및 서셉터(110)와 연결되어 가열 동작을 수행하는 전자 소자들을 총괄적으로 고려한 임피던스 값을 의미한다.

충전 기기(200)의 임피던스 매칭부(250)의 임피던스 값과 서셉터(110)의 임피던스 값이 유사하면, 충전 기기(200)가 송신하는 전력이 서셉터(110)에 전달되어 충전 동작 및 가열 동작이 동시에 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 임피던스 매칭부(250)의 임피던스 값과 서셉터(110)의 임피던스 값은 상이한 값으로 채택된다.

한편, 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값 및 임피던스 매칭부(250)의 임피던스 값이 일치할수록 전력 송수신 효율이 증가한다. 또한, 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값 및 서셉터(110)의 임피던스 값이 일치할수록 전자기 유도 효율 및 가열 효율이 증가한다.

임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값은, 임피던스 매칭부(250)와의 전력 송수신 효율 및 서셉터(110)와의 전자기 유도 효율을 동시에 만족시키되, 임피던스 매칭부(250) 및 서셉터(110) 간의 전력 송수신은 방지하도록, 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값 및 서셉터(110)의 임피던스 값의 사이의 값으로 채택될 수 있다. 즉, 임피던스 매칭부(160)의 임피던스 값은, 서셉터(110)의 임피던스 값 및 충전 기기(200)의 임피던스 값의 사이의 값일 수 있다.

도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 서셉터(110)에 자기장을 인가하기 위한 가열 임피던스 매칭부(162) 및 송신 코일(220)로부터 전력을 수신하기 위한 수신 임피던스 매칭부(164)를 각각 구비할 수 있다. 가열 임피던스 매칭부(162)의 제1 임피던스 값 및 수신 임피던스 매칭부(164)의 제2 임피던스 값은 상이한 값을 갖는다.

제1 임피던스 값은 서셉터(110)의 임피던스 값과 일치 또는 유사할 수 있다. 이로써, 가열 임피던스 매칭부(162)를 통한 유도 코일(130) 및 서셉터(110) 간 전력 송수신 및 이에 따른 가열 동작은 효율적으로 수행될 수 있다.

제2 임피던스 값은 충전 기기(200) 내 임피던스 매칭부(250)의 임피던스 값과 일치 또는 유사할 수 있다. 이로써, 수신 임피던스 매칭부(164)를 통한 유도 코일(130) 및 송신 코일(220) 간 전력 송수신 및 이에 따른 충전 동작은 효율적으로 수행될 수 있다.

가열 임피던스 매칭부(162) 및 수신 임피던스 매칭부(164)를 각각 구성하는 RLC 소자들의 구성 및 배치 또는 스텁과 같은 도선의 수치 등이 상이하게 설계됨으로써, 가열 임피던스 매칭부(162) 및 수신 임피던스 매칭부(164)는 서로 상이한 임피던스 값을 가질 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 유도 코일(130)과 연결되는 임피던스 매칭부를 택일적으로 선택할 수 있는 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 스위치를 조작함으로써 가열 임피던스 매칭부(162) 또는 수신 임피던스 매칭부(164) 중 어느 하나를 택일적으로 유도 코일(130)에 연결하고, 연결되지 않은 가열 임피던스 매칭부(162) 또는 수신 임피던스 매칭부(164)는 유도 코일(130)과 전기적으로 단락할 수 있다.

이로써, 유도 코일(130)에 연결되는 임피던스 매칭부의 임피던스 값이 상이한 값으로 선택될 수 있다. 또한, 이에 따라 에어로졸 생성 장치(100)는 스위치의 조작에 따라 가열 동작 및 충전 동작을 택일적으로 수행할 수 있다.

또한, 서셉터(110)의 제1 임피던스 값 및 충전 기기(200) 내 임피던스 매칭부(250)의 제2 임피던스 값이 상이하므로, 충전 기기(200)에 의해 서셉터(110)게 가열되는 것이 방지될 수 있다.

예를 들어, 스위치는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)일 수 있다. 스위치는 P채널 FET 또는 N채널 FET일 수 있다. 다른 예를 들어, 스위치는 접합형 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT), 또는 사일리스터(thyristor)일 수 있으며, 나열된 종류에 제한되지 않는다. 스위치는 하나의 전자 소자로 구성될 수 있고, 또는 다수의 전자 소자들이 구성하는 회로도일 수 있다.

도 4는 에어로졸 생성 장치의 실시예들의 동작 방법에 관한 순서도이다. 도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 충전 모드 또는 가열 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있다(S1100).

충전 모드는 유도 코일(130)을 통해 충전 기기(200)로부터 전력을 공급받아 전원부(140)의 전력을 충전하기 위한 모드이고, 가열 모드는 유도 코일(130)을 통해 서셉터(110)를 가열하여, 에어로졸 생성 물질을 기화시키기 위한 모드이다.

충전 모드 및 가열 모드에 대해서는 도 1 내지 3을 통해 설명한 사항들이 적용될 수 있다. 또한 도 5 내지 도 12를 통해 후술하는 사항들도 충전 모드 및 가열 모드에 적용될 수 있다.

각 모드는 에어로졸 생성 장치(100)가 특정한 기능을 수행하기 위한 알고리즘 또는 코드 및 프로그램일 수 있고, 모드가 운용되는 것은 알고리즘, 코드 및 프로그램 등이 이 실행되는 상태를 말한다.

충전 모드 및 가열 모드는 에어로졸 생성 장치(100)가 선택하여 운용할 수 있는 모드들의 실시예들일 뿐이며, 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 모드는 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)는 입력부를 통해 수신하는 사용자 입력에 따라 동작하는 모드를 선택할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 흡연을 위해 궐련(300)을 가열하려는 사용자 입력을 수신하면, 가열 모드를 선택할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 전원부(140) 충전을 위한 사용자 입력을 수신하면, 충전 모드를 선택할 수 있다.

또는 에어로졸 생성 장치(100)는 센서가 감지하는 신호에 따라 동작하는 모드를 선택할 수 있다. 예를 들면 센서는, 궐련 삽입부(120)에 궐련(300)의 삽입 여부를 감지할 수 있으며, 센서는 궐련 삽입부(120)에 배치되는 근접 센서, 터치 센서, 리미트 스위치, 정전 용량의 변화를 감지하는 센서 및 광 센서 등을 포함할 수 있다.

또는 센서는 에어로졸 생성 장치(100) 및 충전 기기(200)의 결합 여부를 감지할 수 있다. 이 때 센서는 에어로졸 생성 장치(100) 및 충전 기기(200)가 결합하는 부분에 배치되는 근접 센서, 터치 센서, 리미트 스위치, 정전 용량의 변화를 감지하는 센서, 광 센서 및 전극들의 연결을 감지하는 통전 센서 등을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 선택한 모드에 따라 유도 코일(130)을 통해 전력을 수신하거나 또는 유도 코일(130)을 통해 서셉터(110)를 가열할 수 있다(S1200).

에어로졸 생성 장치(100)가 충전 동작 및 가열 동작을 수행하는 것에 관해 도 1 내지 3을 통해 상술한 사항들 및 도 5 내지 도 12를 통해 후술하는 사항들이 적용될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 충전 모드 및 가열 모드 중 어느 하나의 모드에 따른 동작이 택일적으로 수행되도록, 선택되지 않은 다른 모드에 관한 동작을 제한할 수 있다. 예를 들면, 도 3을 통해 상술한 바와 같이 에어로졸 생성 장치(100)는 스위치를 조작하여 유도 코일(130)을 가열 임피던스 매칭부(162) 또는 수신 임피던스 매칭부(164) 중 어느 하나에만 연결할 수 있다.

도 5는 궐련이 삽입된 에어로졸 생성 장치(100)에 관한 도면이다. 도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련 삽입부(120)를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물질의 일 예인 궐련(300)은 궐련 삽입부(120)에 삽입될 수 있다. 서셉터(110)는 궐련 삽입부(120)에 배치될 수 있다.

궐련(300)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 궐련(300)은 서셉터(110)에 접촉하거나 또는 서셉터(110)에 근접하게 위치할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 유도 코일(130)을 통해 서셉터(110)를 가열하고, 서셉터(110)의 열은 궐련(300)에 전달됨으로써 에어로졸이 발생될 수 있다. 에어로졸은 궐련(300)을 통과하여 사용자에게 전달된다.

서셉터(110)는 궐련 삽입부(120)의 내측 단부에 형성되는 바닥면 또는 저면에 배치될 수 있다. 서셉터(110)는 빈 공간의 저면에서부터 돌출되는 봉침형일 수 있다. 궐련(300)은 서셉터(110)의 상단부로부터 서셉터(110)에 삽입되며 궐련 삽입부(120)의 바닥면까지 수용될 수 있다.

유도 코일(130)은 궐련 삽입부(120)의 측면을 따라 권선될 수 있고, 서셉터(110)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 유도 코일(130)은 전원부(140)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

서셉터(110)가 궐련(300) 내부가 아닌 에어로졸 생성 장치(100)에 구비됨에 따라, 서셉터(110)가 궐련(300) 내부에 포함되는 방식 대비 다양한 이점이 있을 수 있다. 예를 들면, 서셉터(110) 물질이 궐련(300) 내부에서 균일하게 분포하지 않는 경우 에어로졸과 향미가 비균일하게 발생되는 문제점이 해결될 수 있다. 또한, 서셉터(110)를 포함하는 서셉터(110)가 에어로졸 생성 장치(100)에 구비되므로 유도 가열에 의해 발열하는 서셉터(110)의 온도가 직접 측정되어 에어로졸 생성 장치(100)에 제공될 수 있고, 그에 따라 서셉터(110)의 온도에 대한 정교한 제어가 수행될 수 있다.

궐련 삽입부(120)는 흡연 시 사용자를 향하는 에어로졸 생성 장치(100)의 근위 말단에 위치할 수 있다. 궐련 삽입부(120)는 근위 말단에서 원위 방향으로 함입된 빈 공간을 포함할 수 있다. 궐련 삽입부(120)는 궐련 삽입부(120)의 외측에서 개방되는 개구를 포함할 수 있다. 궐련(300)은 궐련 삽입부(120)의 개구를 통해 빈 공간으로 삽입될 수 있다. 빈 공간은 중공일 수 있다.

실시예들에 따라, 궐련 삽입부(120)는 빈 공간을 포함하는 에어로졸 생성 장치(100)의 근위 말단일 수도 있고, 또는 근위 말단에 형성된 빈 공간 자체일 수도 있다.

궐련 삽입부(120)의 빈 공간은 궐련(300)의 형상과 일치하는 단면을 가질 수 있다. 예를 들면 궐련 삽입부(120)의 빈 공간의 단면은 원형일 수 있다. 궐련 삽입부(120)의 빈 공간의 직경은 삽입되는 궐련(300)의 직경에 근접한 값을 가질 수 있다.

실시예들에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함하는 증기화기가 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(100)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(18)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(18)와 일체로서 제작될 수도 있다.

예를 들어, 증기화기(18)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

에어로졸 생성 장치(100)의 내부에는 궐련(300)의 일 부분이 삽입되고, 나머지 일 부분은 외부에 노출될 수 있다. 사용자는 외부로 노출된 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 궐련(300)의 삽입된 일 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 나머지 일 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)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(300)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(300)의 내부로 유입될 수도 있다.

도 6은 궐련의 일 실시예에 관한 도면이다. 도 6을 참조하면, 궐련(300)은 담배 로드(310) 및 필터 로드(320)를 포함할 수 있다. 도 6에는 필터 로드(320)가 단일 영역으로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 필터 로드(320)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(320)는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸에 포함되는 특정 성분을 여과하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필터 로드(320)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트가 더 포함될 수도 있다.

궐련(300)은 적어도 하나의 래퍼(340)에 의해 포장될 수 있다. 래퍼(340)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 공기가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로, 궐련(300)은 하나의 래퍼(340)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로, 궐련(300)은 둘 이상의 래퍼(340)들에 의해 중첩적으로 포장될 수도 있다. 구체적으로, 제1 래퍼에 의하여 담배 로드(310)가 포장되고, 제2 래퍼에 의해 필터 로드(320)가 포장될 수 있다. 래퍼들 각각에 의해 포장되는 담배 로드(310) 및 필터 로드(320)가 결합되고, 제3 래퍼에 의하여 궐련(300) 전체가 재포장될 수 있다.

담배 로드(310)는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 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. 담배 로드(310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 담배 로드(310)에는 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 담배 로드(310)에 분사되어 첨가될 수 있다.

담배 로드(310)는 다양한 방식으로 제작될 수 있다. 예를 들면, 담배 로드(310)는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또는, 담배 로드(310)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다.

담배 로드(310)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 담배 로드(310)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(310)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드(310)에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 담배 로드(310)로부터 생성되는 에어로졸의 풍미가 향상될 수 있다.

필터 로드(320)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드(320)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(320)는 원통형 로드일 수 있고, 내부에 중공(hollow)을 포함하는 튜브형 로드일 수 있다. 또는, 필터 로드(320)는 내부에 공동(cavity)을 포함하는 리세스(recess) 형 로드일 수도 있다. 필터 로드(320)가 복수의 세그먼트들로 구성되는 경우, 복수의 세그먼트들은 서로 다른 형상으로 제작될 수도 있다.

필터 로드(320)는 필터 로드(320)에서 향미가 발생하도록 제작될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(320)에 가향액이 분사될 수 있고, 가향액이 도포되는 별도의 섬유가 필터 로드(320)의 내부에 삽입될 수도 있다.

필터 로드(320)에는 적어도 하나의 캡슐(330)이 포함될 수 있다. 캡슐(330)은 향미를 발생시킬 수 있고, 에어로졸을 발생시킬 수도 있다. 예를 들면, 캡슐(330)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 캡슐(330)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도시되지 않았으나, 궐련(300)은 전단 플러그를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그는 담배 로드(21)에 있어서, 필터 로드(310)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그는 담배 로드(320)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(320)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(100)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 충전 기기의 일 실시예에 관한 도면이다. 도 7을 참조하면, 충전 기기(200)는 송신 코일(220)이 권취되는 돌출부(230)를 더 포함할 수 있다.

돌출부(230)는 충전 기기(200)의 말단에서 외측의 일 방향으로 돌출될 수 있다. 돌출부(230)는 송신 코일(220)이 권취되고, 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 송신 코일(220)은 돌출부(230)의 둘레를 따라서 권취될 수 있다. 송신 코일(220)은 돌출부(230)의 외면을 감싸면서 권취되는 형태일 수 있다. 또는 송신 코일(220)은 돌출부(230)가 빈 공간(290)을 포함하는 경우 빈 공간(290)의 내면을 따라 권취되는 형태일 수 있다.

돌출부(230)는 송신 코일(220)이 소정의 권선 수를 가지고 및 소정의 거리만큼 연장되어 배치될 수 있도록 소정의 길이만큼 돌출될 수 있다. 제2 권선 수가 증가할수록 유도 코일(130)에 유도되는 기전력의 크기는 증가할 수 있다.

일 실시예에 따르면 돌출부(230)는 전자기 유도로 인한 효과를 증폭할 수 있도록 소정의 투자율을 갖는 금속 물체 또는 자성 물체일 수 있다. 이로써, 송신 코일(220)은 내부에 금속 물체 또는 자성 물체를 구비하는 솔레노이드 형태일 수 있다.

충전 기기(200)는 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 충전 동작을 위해 에어로졸 생성 장치(100)와 결합할 수 있다. 이 때 충전 기기(200)는 돌출부(230)가 궐련 삽입부(120)를 향하도록 배치될 수 있다.

실시예들에 따르면, 송신 코일(220)은 유도 코일(130) 내부로 삽입될 수 있고, 또는 송신 코일(220) 내부로 유도 코일(130)이 삽입될 수도 있다. 또는 유도 코일(130)과 송신 코일(220)은 축 방향으로 소정 거리만큼 이격될 수도 있다. 충전 기기(200)와 에어로졸 생성 장치(100)가 결합하는 실시예들에 따라 돌출부(230)의 길이 및 직경은 상이할 수 있다. 충전 기기(200)와 에어로졸 생성 장치(100)가 결합하는 실시예들에 대해서 이하 도 5 내지 도 9를 통하여 자세히 후술한다.

이하 도 8 내지 도 12를 통하여 충전 기기(200)와 에어로졸 생성 장치(100)가 결합하는 실시예들에 대해서 설명한다. 각 실시예들에서 공통적으로, 충전 기기(200)와 에어로졸 생성 장치(100)는 결합 시 유도 코일(130)의 중심축 및 송신 코일(220)의 중심축은 평행할 수 있다. 유도 코일(130)의 중심축 및 송신 코일(220)의 중심축은 일직선에 위치하도록 나란히 정렬될 수 있다. 이로써, 송신 코일(220)에서 송신하는 전력을 유도 코일(130)이 효율적으로 수신할 수 있고, 전력 손실이 최소화될 수 있다.

도 8은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 일 실시예에 관한 도면이다. 도 8을 참조하면, 충전 기기(200)의 돌출부(230)는 에어로졸 생성 장치(100)의 궐련 삽입부(120) 내부에 삽입되어 결합될 수 있다.

이 때 송신 코일(220)은 유도 코일(130) 내부에 위치할 수 있다. 유도 코일(130)의 직경은 송신 코일(220)의 직경보다 크고, 유도 코일(130)이 송신 코일(220)을 둘러쌀 수 있다.

유도 코일(130) 및 송신 코일(220)의 축 방향 길이는 유사하거나 일치할 수 있다. 돌출부(230)가 궐련 삽입부(120)에 삽입되면, 유도 코일(130) 및 송신 코일(220)은 측면에서 볼 때 일부 또는 전부가 중첩될 수 있다. 중첩되는 부분이 증가할수록 송신 코일(220)에서 송신된 전력이 유도 코일(130)에서 더욱 효율적으로 수신될 수 있다.

돌출부(230)에는 축방향을 따라 함입된 빈 공간(290)이 형성될 수 있다. 빈 공간(290)은 중공일 수 있다. 돌출부(230)가 궐련 삽입부(120)에 삽입될 때, 빈 공간(290) 내부로 서셉터(110)가 삽입되어 수용될 수 있다. 이 때, 돌출부(230)는 궐련 삽입부(120)의 빈 공간으로 삽입될 수 있다.

빈 공간(290)의 축방향 길이는 서셉터(110)를 저면까지 수용할 수 있도록 서셉터(110)의 길이 이상의 값일 수 있다. 빈 공간(290)의 직경은 서셉터(110) 직경 이상의 값일 수 있다. 서셉터(110)에는 흡연 후 담배의 잔여 물질들이 부착될 수 있으므로, 빈 공간(290)의 직경은 이를 고려하여 서셉터(110) 직경보다 소정의 차이값만큼 클 수 있다.

도 9는 도 8에 따른 방식으로 결합된 충전 기기에 형성된 차폐 부재에 관한 도면이다. 도 9를 참조하면, 차폐 부재(242)는 빈 공간(290)의 둘레를 따라 내면에 배치될 수 있다. 돌출부(230)가 궐련 삽입부(120)에 삽입될 때, 차폐 부재(242) 내부로 서셉터(110)가 삽입되어 수용될 수 있다. 이 때, 차폐 부재(242)는 송신 코일(220)에서 발생되는 자기장이 빈 공간(290)의 내부로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이로써, 송신 코일(220)에서 발생되는 자기장이 서셉터(110)에 영향을 미쳐 서셉터(110)가 가열되는 것이 방지될 수 있다.

차폐 부재(242)는 예를 들면, 알루미늄 및 구리와 같은 도전성 물질일 수 있다. 또는 차폐 부재(242)는 탄소섬유(Carbon Fiber), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT), 카본블랙 (Carbon Black) 및 그래핀(Graphene) 등과 같은 탄소 소재일 수 있다. 또는 차폐 부재(242)는 고분자 복합 소재 또는 고분자 복합 소재에 탄소, 세라믹, 금속 등의 소재를 첨가한 소재 등일 수 있다.

차폐 부재(242)는 예를 들면, 판금, 메시 또는 이온화 기체의 형태일 수 있다. 차폐 부재는 예를 들면, 스퍼터링, 도금 또는 스프레이 코팅 방식으로 빈 공간(290)의 내면에 부착될 수 있다.

도 10은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 다른 일 실시예에 관한 도면이다. 도 10을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)의 궐련 삽입부(120)가 충전 기기(200)의 돌출부(230) 내에 형성된 빈 공간(290) 내부로 삽입되어 결합될 수 있다. 빈 공간(290)의 직경은 궐련 삽입부(120)의 직경 이상의 값일 수 있다.

이 때 유도 코일(130)은 송신 코일(220) 내부에 위치할 수 있다. 송신 코일(220)의 직경은 유도 코일(130)의 직경보다 크고, 송신 코일(220)이 유도 코일(130)을 둘러쌀 수 있다. 송신 코일(220) 및 유도 코일(130)의 축 방향 길이는 유사하거나 일치할 수 있다. 이로써 송신 코일(220)에서 유도 코일(130)로 전력 송신이 효율적으로 수행될 수 있다.

서셉터(110)에는 흡연 후 담배의 잔여 물질들이 부착될 수 있으나, 도 10에 따라 궐련 삽입부(120)가 돌출부(230) 내로 삽입되면, 서셉터(110)에 부착된 잔여 물질로 인한 충전 기기(200)의 오염 발생 가능성이 감소될 수 있다.

도 11은 에어로졸 생성 장치 및 충전 기기가 충전 동작을 위해 결합된 상태의 또 다른 일 실시예에 관한 도면이다. 도 11을 참조하면, 충전 동작 시 에어로졸 생성 장치(100) 및 충전 기기(200)는 서로 결합하되, 궐련 삽입부(120) 및 돌출부(230)는 축 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 채 축 방향으로 나란히 정렬될 수 있다. 이에 따라 유도 코일(130) 및 송신 코일(220)은 축 방향으로 소정의 거리만큼 이격될 수 있다. 이로써, 궐련 삽입부(120)에 남아 있는 담배 잔여 물질들로 인한 충전 기기(200)의 오염 발생 가능성이 감소될 수 있다.

충전 기기(200)는 돌출부(230) 및 궐련 삽입부(120)가 이격되는 소정의 거리를 확보하기 위하여 지지부(270)를 포함할 수 있다. 지지부(270)는 에어로졸 생성 장치(100) 및 충전 기기(200)가 결합될 때 궐련 삽입부(120) 및 돌출부(230) 간 거리가 소정의 거리 미만으로 가까워지지 않도록 궐련 삽입부(120)를 지지하여 궐련 삽입부(120)의 접근을 방지할 수 있다. 지지부(270)의 길이는 돌출부(230)의 길이, 궐련 삽입부(120)의 길이 및 소정의 거리의 합일 수 있다.

미도시하였으나, 다른 일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)는 돌출부(230) 및 궐련 삽입부(120)가 이격되는 소정의 거리를 확보하기 위하여 돌출부(230)를 지지하여 돌출부(230)의 접근을 방지하는 지지부(270)를 포함할 수 있다.

궐련 삽입부(120)의 직경 및 돌출부(230)의 직경은 일치 내지는 유사할 수 있다. 이에 따라 유도 코일(130)의 직경 및 송신 코일(220)의 직경은 일치 내지는 유사할 수 있다. 나란히 축 방향으로 정렬된 유도 코일(130)의 직경 및 송신 코일(220)의 직경이 일치할수록 송신 코일(220)에서 유도 코일(130)로 전력 송신 효율이 증가할 수 있다.

도 12는 도 11에 따른 방식으로 결합된 충전 기기에 형성된 차폐 부재에 관한 도면이다. 도 12를 참조하면, 충전 기기(200)는 송신 코일(220)을 포위하는 차폐 부재(244)를 포함할 수 있다. 차폐 부재(244)는 송신 코일(220)의 둘레를 따라 원통형으로 형성되어 송신 코일(220)을 감쌀 수 있다.

이로써, 차폐 부재(244)는 송신 코일(220)의 반지름 방향으로 전력이 방사되는 것을 방지하고, 전력이 유도 코일(130)을 향해 축 방향으로 송신되는 직진성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해 송신 코일(220)의 송신 전력이 유도 코일(130)에서 수신되는 효율이 증가할 수 있다.

차폐 부재(244)는 예를 들면, 알루미늄 및 구리와 같은 도전성 물질일 수 있다. 또는 차폐 부재(244)는 탄소섬유(Carbon Fiber), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT), 카본블랙 (Carbon Black) 및 그래핀(Graphene) 등과 같은 탄소 소재일 수 있다. 또는 차폐 부재(244)는 고분자 복합 소재 또는 고분자 복합 소재에 탄소, 세라믹, 금속 등의 소재를 첨가한 소재 등일 수 있다.

차폐 부재(244)는 예를 들면, 판금, 메시 또는 이온화 기체의 형태일 수 있다. 차폐 부재(244)는 예를 들면, 송신 코일(220)을 포위하는 차폐 구조에 스퍼터링, 도금 또는 스프레이 코팅 방식으로 도포될 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100 에어로졸 생성 장치 110 서셉터
120 궐련 삽입부 130 유도 코일
140 전원부 150 제어부
200 충전 기기 220 송신 코일
230 돌출부 242 244 차폐 부재
260 제어부 280 전원부
300 궐련

Claims (10)

1. 전류의 흐름에 따라 자기장을 발생시켜 전력을 송신하는 송신 코일; 및
   상기 송신 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써, 서셉터를 가열하는 가열 동작 및 인가되는 자기장에 따라 전원부를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전 동작을 수행하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치의 상기 유도 코일에 전력을 송신하는 제어부;를 포함하는, 충전 기기.
2. 제 1 항에 있어서
   상기 송신 코일이 권취되는 돌출부;
   상기 돌출부에 형성되는 빈 공간; 및
   상기 빈 공간의 내면을 따라 배치되어 상기 송신 코일에서 발생되는 자기장이 상기 빈 공간의 내부로 전달되는 것을 차단하는 차폐 부재;를 더 포함하는, 충전 기기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 송신 코일은 상기 충전 동작을 위해 상기 유도 코일로부터 축 방향으로 소정의 거리만큼 이격되는, 충전 기기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 송신 코일은 상기 충전 동작을 위해 상기 에어로졸 생성 장치의 궐련 삽입부에 삽입되는, 충전기기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 송신 코일은 상기 충전 동작을 위해 상기 유도 코일과 적어도 일 부분에서 중첩되도록 배치되는, 충전 기기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 에어로졸 생성 장치의 궐련 삽입부는 합입된 제 1 빈 공간을 포함하고, 상기 서셉터는 상기 제 1 빈공간의 저면에서부터 돌출되고,
   상기 충전 기기는 상기 송신 코일이 권취되는 돌출부 및 상기 돌출부에 형성되는 제 2 빈 공간을 포함하고,
   상기 충전 동작을 위해 상기 돌출부는 상기 제 1 빈 공간으로 삽입되고, 상기 서셉터는 상기 제 2 빈 공간으로 삽입되는, 충전 기기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 송신 코일에 연결된 임피던스 매칭부;를 더 포함하는, 충전 기기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 임피던스 매칭부의 임피던스 값은, 상기 서셉터의 임피던스 값과 상이한 값으로 설정되는, 충전 기기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 임피던스 매칭부의 임피던스 값은, 상기 에어로졸 생성 장치의 임피던스 매칭부의 임피던스 값에 대응되도록 설정되는, 충전 기기.
10. 궐련 삽입부에 배치되는 서셉터를 가열하는 가열 동작 및 외부로부터 전원부를 충전하기 위한 전력을 수신하는 충전 동작을 수행하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 생성 장치; 및
    상기 유도 코일에 전력을 송신하는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한항의 상기 충전 기기;를 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.

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