KR20210088386A

KR20210088386A - 에어로졸 생성 장치

Info

Publication number: KR20210088386A
Application number: KR1020200015175A
Authority: KR
Inventors: 정형진
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-07-14
Also published as: KR20210088403A; CN113365509A; EP3873276A4; EP3873276A1; CN113365509B; EP3873276B1

Abstract

에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용부, 수용부에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터, 히터의 온도 프로파일을 측정하는 온도 센서, 및 온도 센서와 전기적으로 연결되며 히터를 제어하는 제어부를 포함한다. 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하이면, 온도 센서는 제어부에 재사용 감지 신호를 송신할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치{Aerosol generating system}

실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히터의 온도 프로파일을 측정하는 온도 센서를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물품 또는 카트리지 내의 에어로졸 생성 물질을 가열함에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 카트리지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

사용자들은 에어로졸 생성 물품을 에어로졸 생성 장치에 삽입하여 사용할 수 있다. 1 회용으로 제작된 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 장치에 최초 삽입되어 사용된 후 폐기되는 것이 일반적이다.

그러나, 일부 사용자들은 에어로졸 생성 물품을 최초 삽입하여 사용한 후 폐기하지 않고 재삽입하여 다시 사용하는 경우가 있다. 에어로졸 생성 물품의 재사용은 에어로졸 생성 물품의 구성 요소로부터 유해 물질이 발생하도록 할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품으로부터 생성된 에어로졸의 향미를 변화시켜 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

따라서, 에어로졸 생성 물품의 재사용을 방지함으로써 유해 물질의 발생 및 에어로졸의 향미가 변화하는 것을 차단할 필요가 있으며, 이를 위한 구성 및 방법들이 에어로졸 생성 장치에 적용될 필요가 있다.

실시예들은 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 히터의 온도 프로파일을 측정함으로써 에어로졸 생성 물품의 재사용을 방지하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

본 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용부; 상기 수용부에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터; 상기 히터의 온도 프로파일을 측정하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서와 전기적으로 연결되며 상기 히터를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하이면, 상기 온도 센서는 상기 제어부에 재사용 감지 신호를 송신한다.

상기 온도 프로파일의 변화는 상기 온도 프로파일의 기울기를 통하여 결정될 수 있다.

상기 온도 프로파일의 기울기 변화율이 150 % 이하일 때 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하로 결정될 수 있다.

상기 온도 프로파일의 변화는 상기 온도 프로파일의 온도 값 차이를 통하여 결정될 수 있다.

상기 온도 값 차이가 2°C 이하일 때 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하로 결정될 수 있다.

상기 온도 프로파일의 변화는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되기 전 소정 기간의 온도 프로파일 평균과 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일 평균을 비교함으로써 결정될 수 있다.

상기 에어로졸 생성 물품이 배출된 후 상기 히터의 온도 프로파일은 소정 시간 일정한 온도로 유지될 수 있다.

상기 에어로졸 생성 물품이 배출된 후 상기 히터의 온도 프로파일은 140°C의 온도로 30 초 동안 유지될 수 있다.

상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 및 배출을 감지하는 인덕티브 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 인덕티브 센서는 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 정전 용량 변화를 통하여 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 및 배출을 감지할 수 있다.

상기 온도 센서가 상기 재사용 감지 신호를 송신할 경우 상기 제어부는 상기 에어로졸 생성 장치의 작동을 차단할 수 있다.

상기 온도 센서가 상기 재사용 감지 신호를 송신할 경우 상기 제어부는 상기 에어로졸 생성 물품의 재사용을 사용자에게 알리는 알람 신호를 생성할 수 있다.

다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 진동부, 스피커부, 및 디스플레이부 중 적어도 하나를 포함하는 알람부를 더 포함하고, 상기 알람부는 상기 제어부의 상기 알람 신호에 따라 진동, 소리, 및 광 출력 중 적어도 하나를 사용자에게 전달할 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 히터의 온도 프로파일을 측정함으로써 에어로졸 생성 물품의 재삽입 및 재사용을 감지할 수 있다.

에어로졸 생성 물품의 재사용이 감지될 경우, 에어로졸 생성 장치가 작동되는 것이 차단될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치에 설치된 알람부를 통하여 사용자에게 에어로졸 생성 물품의 재사용을 알릴 수 있다.

에어로졸 생성 물품의 재사용이 차단됨으로써 재사용에 따라 발생할 수 있는 유해 물질이 사용자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 에어로졸의 향미 변화로 인하여 사용자의 만족도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 2a는 내지 도 2c는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입되었을 때 온도 프로파일의 일 예시적 도면들이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입되었을 때 온도 프로파일의 다른 예시적 도면들이다.
도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 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 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 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.

명세서 전체에서 '실시예'는 본 명세서에서 발명을 용이하게 설명하기 위한 임의의 구분으로서, 실시예 각각이 서로 배타적일 필요는 없다. 예를 들어, 일 실시예에 개시된 구성들은 다른 실시예에 적용 및 구현될 수 있으며, 본 명세서의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경되어 적용 및 구현될 수 있다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예들을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

명세서 전체에서 구성 요소의“길이 방향”은 구성 요소가 구성 요소의 일 방향 축을 따라 연장하는 방향일 수 있으며, 이때 구성 요소의 일 방향 축은 일 방향 축을 가로지르는 타 방향 축보다 구성 요소가 더 길게 연장하는 방향을 의미할 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.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(100)의 단면도이다.

에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)을 수용하는 수용부(105)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)은 담배 로드 및/또는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다.

담배 로드는 담배 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 담배 시트 또는 담배 가닥은 니코틴을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 물질은 예를 들어, 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.

에어로졸 생성 물품(200)과 수용부(105)는 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 에어로졸 생성 물품(200)이 원기둥의 형상을 가질 때 수용부(105) 또한 에어로졸 생성 물품(200)을 수용할 수 있도록 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 물품(200) 및 수용부(105)의 형상은 이에 제한되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 수용부(105)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 가열하는 히터(110)를 포함할 수 있다. 히터(110)는 수용부(105)내에 배치될 수 있다. 히터(110)의 열은 에어로졸 생성 물품(200)으로 전달되어 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다.

예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)의 히터(110)는 서셉터를 포함할 수 있다. 서셉터는 SUS로 이루어진 관형의 가열 챔버일 수 있다. 서셉터는 에어로졸 생성 장치(100) 내의 코일(미도시)에 의한 자기장 변화에 의하여 가열될 수 있다. 또한 다른 예시로서, 히터(110)는 전기 저항성 히터(110)일 수 있다. 히터(110)는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(110)가 가열될 수 있다.

히터(110)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

히터(110)는 관 형, 판 형, 침 형 또는 봉 형일 수 있으며, 히터(110)의 형상에 따라 에어로졸 생성 물품(200)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다. 도 1에는 히터(110)가 에어로졸 생성 물품(200)의 외부를 가열하는 것으로 도시되어 있으나, 히터(110)의 형상 및 에어로졸 생성 물품(200)의 가열 방식은 이에 제한되지 않으며 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)에는 히터(110)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(110)들은 에어로졸 생성 물품(200)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(200)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(110)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(200)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(200)의 외부에 배치될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 히터(110)의 온도 프로파일을 측정하는 온도 센서(120)를 포함할 수 있다.

온도 센서(120)는 수용부(105) 내부에 위치할 수 있다. 온도 센서(120)는 히터(110)와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터(110)가 에어로졸 생성 물품(200)을 외부에서 가열하는 외부 가열형일 때, 온도 센서(120)는 히터(110)의 외주면에 인접하게 배치될 수 있다. 온도 센서(120)는 히터(110)의 온도 프로파일을 측정하여 히터(110)의 온도 정보를 송신할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 또한 온도 센서(120) 이외에 다른 센서들을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(140) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(140)는 에어로졸 생성 물품(200)에 열을 전달하는 히터(110)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한 배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 설치될 수 있는 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 배터리(140)를 제어함으로써 에어로졸 생성 장치(100)를 작동시킬 수 있다. 제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(130)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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 온도 프로파일의 변화가 범위 이상이면, 온도 센서(120)는 제어부(130)에 재사용 감지 신호를 송신할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)이 수용부(105)에 삽입되었을 때 히터(110)의 온도 프로파일이 변화될 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)이 수용부(105)에 삽입될 때, 에어로졸 생성 물품(200)의 온도와 히터(110)의 온도는 서로 상이할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)이 수용부(105)에 삽입되었을 때 히터(110)로부터 에어로졸 생성 물품(200)에 열이 전달될 수 있으며, 이에 따라 히터(110)의 온도 프로파일이 변화될 수 있다.

히터(110)의 온도 변화는 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용 유무에 따라 소정 범위 이상이거나, 소정 범위 이하일 수 있다. 이때, 온도가 변화하는 소정 범위는 실험을 통해 반복적으로 측정됨으로써 정해질 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(200), 히터(110)의 온도, 히터(110)의 형상 등에 따라 변경될 수 있다. 본 실시예들에서 히터(110)의 온도가 변화하는 소정 범위는 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 감지하도록 설정될 수 있으나, 필요 및 목적에 따라 변경될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 및 배출을 감지하는 인덕티브 센서(150)를 포함할 수 있다. 인덕티브 센서(150)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 및 배출에 따른 수용부(105)의 자기장 변화를 감지함으로써 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 및 배출을 감지할 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(150)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 수용부(105)의 정전 용량 변화를 통하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 및 배출을 감지할 수 있다.

인덕티브 센서(150)는 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인덕티브 센서(150)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입될 때 제어부(130)에 에어로졸 생성 물품(200) 삽입 신호를 송신할 수 있고, 에어로졸 생성 물품(200)이 배출될 때 에어로졸 생성 물품(200) 배출 신호를 송신할 수 있다. 제어부(130)는 인덕티브 센서(150)의 신호에 따라 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 및 배출을 감지하고 이에 따라 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.

도 2a는 내지 도 2c는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되었을 때 온도 프로파일의 일 예시적 도면들이다.

도 2a와 내지 도 2c를 참조하여 에어로졸 생성 물품(200)의 최초 삽입 시와 재 삽입시의 온도 프로파일을 비교하여 최초 삽입과 재 삽입(또는 최초 사용과 재 사용)을 구분하는 일 예시적 방법에 대하여 상세히 알 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 때, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 히터(110)의 온도 프로파일의 기울기와 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 히터(110)의 온도 프로파일의 기울기는 서로 상이할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(200)이 기 가열되었는지 여부에 따라 온도 프로파일의 기울기 변화가 서로 상이할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)이 기 가열되지 않은 경우의 에어로졸 생성 물품(200)과 히터(110)의 온도 차이는, 에어로졸 생성 물품(200)이 기 가열된 경우의 에어로졸 생성 물품(200)과 히터(110)의 온도 차이보다 클 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200a)이 기 가열되지 않은 경우는 에어로졸 생성 물품(200a)이 최초 삽입 또는 최초 사용되는 경우일 수 있다. 기 가열되지 않은 에어로졸 생성 물품(200a)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히터(110)의 온도 프로파일은 도 2a와 같이 기울기 a에서 기울기 b로 변화할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200b)이 기 가열된 경우는 에어로졸 생성 물품(200b)이 재 삽입 또는 재 사용되는 경우일 수 있다. 기 가열된 에어로졸 생성 물품(200b)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히터(110)의 온도 프로파일은 도 2b와 같이 기울기 a에서 기울기 c로 변화할 수 있다.

이때, 에어로졸 생성 물품(200a)이 기 가열되지 않은 경우의 에어로졸 생성 물품(200a)과 히터(110)의 온도 차이가 에어로졸 생성 물품(200b)이 기 가열된 경우의 에어로졸 생성 물품(200b)과 히터(110)의 온도 차이보다 크기 때문에, 도 2a에서의 기울기 a와 기울기 b의 변화율은 도 2b에서의 기울기 a와 기울기 c의 변화율 보다 클 수 있다.

기울기의 변화율은 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 후 기울기의 크기 / 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 전 기울기의 크기 * 100으로 정의될 수 있다. 기울기의 변화율에 따라 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있다.

예를 들어, 기울기의 변화율이 150 % 이상일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있으며, 온도 센서(120)는 제어부(130)에 재사용 미감지 신호를 송신할 수 있다.

또한, 기울기의 변화율이 150 % 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있으며, 온도 센서(120)는 제어부(130)에 재사용 감지 신호를 송신할 수 있다. 재사용 미감지 신호 및 재사용 감지 신호는 온도 센서(120)로부터 적어도 하나가 제어부(130)로 송신될 수 있다.

기울기의 변화율의 수치로 제시된 150 %는 일 예시에 불과하고 실험을 통해 반복적으로 측정됨으로써 최적의 수치로 변경될 수 있다. 수치는 에어로졸 생성 물품(200), 히터(110)의 온도, 히터(110)의 형상 등에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어 온도 프로파일의 기울기 변화율은 에어로졸 생성 장치(100)가 사용되는 외부 온도에 따라 변경될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)가 높은 온도에서 사용될 때 온도 프로파일의 기울기 변화율은 감소할 수 있으며 이에 따라 설정된 기울기의 변화율 값은 변경될 수 있다.

온도 프로파일의 변화는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 소정 기간의 온도 프로파일 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일 평균을 비교함으로써 결정될 수 있다.

온도 센서(120)는 주기적으로 히터(110)의 온도 프로파일을 측정할 수 있다. 이때 주기적으로 측정된 히터(110)의 온도 프로파일 중 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 소정 시간의 온도 프로파일과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일을 통하여 온도 프로파일의 변화가 결정될 수 있다.

예를 들어, 인덕티브 센서(150)에 의해 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입이 감지될 때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일과, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일이 서로 비교될 수 있다.

이때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일의 기울기 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일의 기울기 평균의 변화율이 150 % 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있다.

동일하게 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일의 기울기 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일의 기울기 평균의 변화율이 150 % 이상일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)로부터 배출된 후 히터(110)의 온도 프로파일은 소정 시간 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 에어로졸 생성 물품(200)이 최초 사용된 후 배출될 때 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(110)의 온도를 소정 시간 일정하게 유지시킬 수 있다.

예를 들어, 히터(110)의 온도 프로파일은 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 수 있다. 이때 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도는 140°C이고, T 시간은 30 초일 수 있으나, 제시된 히터(110)의 온도 및 T 시간은 일 예시에 불과하고 실험을 통해 반복적으로 측정됨으로써 최적의 수치로 변경될 수 있다.

히터(110)의 온도가 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 때, 기 가열되지 않은 에어로졸 생성 물품(200a)이 수용부(105)에 삽입될 경우 히터(110)의 온도 프로파일은 도 2c에 도시된 바와 같이 기울기 a에서 기울기 f로 변화할 수 있다.

히터(110)의 온도가 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 때, 기 가열된 에어로졸 생성 물품(200b)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히터(110)의 온도 프로파일은 도 2c에 도시된 바와 같이 기울기 a에서 기울기 e로 변화할 수 있다. 히터(110)의 온도 프로파일이 소정 시간 일정하게 유지됨에 따라 히터(110) 온도 프로파일의 기울기 변화가 보다 명확하게 나타날 수 있다.

기울기 a와 기울기 f의 변화율은 기울기 a와 기울기 e의 변화율 보다 클 수 있으며, 기울기의 변화율이 150 % 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되었을 때 온도 프로파일의 다른 예시적 도면들이다.

도 3a와 내지 도 3c를 참조하여 에어로졸 생성 물품(200)의 최초 삽입 시와 재 삽입시의 온도 프로파일을 비교하여 최초 삽입과 재 삽입(또는 최초 사용과 재 사용)을 구분하는 다른 예시적 방법에 대하여 상세히 알 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 때, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값은 서로 상이할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(200)이 기 가열되었는지 여부에 따라 온도 프로파일의 온도 값 변화가 서로 상이할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200a)이 기 가열되지 않은 경우는 에어로졸 생성 물품(200a)이 최초 삽입 또는 최초 사용되는 경우일 수 있다. 기 가열되지 않은 에어로졸 생성 물품(200a)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값은 도 3a와 같이 d1만큼 감소할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200b)이 기 가열된 경우는 에어로졸 생성 물품(200b)이 재 삽입 또는 재 사용되는 경우일 수 있다. 기 가열된 에어로졸 생성 물품(200b)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값은 도 3b와 같이 d2만큼 감소할 수 있다.

이때, 에어로졸 생성 물품(200a)이 기 가열되지 않은 경우의 에어로졸 생성 물품(200a)과 히터(110)의 온도 차이가 에어로졸 생성 물품(200b)이 기 가열된 경우의 에어로졸 생성 물품(200b)과 히터(110)의 온도 차이보다 크기 때문에, 도 3a에서의 온도 값 차이인 d1은 도 3b에서의 온도 값 차이인 d2보다 클 수 있다.

예를 들어, 온도 값 차이가 2°C 이상일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있으며, 온도 센서(120)는 제어부(130)에 재사용 미감지 신호를 송신할 수 있다.

또한, 온도 값 차이가 2°C 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있으며, 온도 센서(120)는 제어부(130)에 재사용 감지 신호를 송신할 수 있다. 재사용 미감지 신호 및 재사용 감지 신호는 온도 센서(120)로부터 적어도 하나가 제어부(130)로 송신될 수 있다.

온도 값 차이가 2°C 는 일 예시에 불과하고 실험을 통해 반복적으로 측정됨으로써 최적의 수치로 변경될 수 있다. 수치는 에어로졸 생성 물품(200), 히터(110)의 온도, 히터(110)의 형상 등에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어 온도 프로파일의 온도 값 차이는 에어로졸 생성 장치(100)가 사용되는 외부 온도에 따라 변경될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)가 높은 온도에서 사용될 때 온도 프로파일의 온도 값 차이는 감소할 수 있으며 이에 따라 설정된 온도 값은 변경될 수 있다.

온도 프로파일의 변화는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 소정 기간의 온도 프로파일의 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일의 평균을 비교함으로써 측정될 수 있다. 온도 프로파일의 평균은 주기적으로 측정된 온도 프로파일의 온도를 샘플링함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어 온도 프로파일의 평균은 측정된 10 샘플의 온도의 평균을 통하여 결정될 수 있다.

온도 센서(120)는 주기적으로 히터(110)의 온도 프로파일을 측정할 수 있다. 이때 주기적으로 측정된 히터(110)의 온도 프로파일의 평균 중 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 소정 시간의 온도 프로파일의 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일의 평균을 통하여 온도 프로파일의 변화가 결정될 수 있다.

예를 들어, 인덕티브 센서(150)에 의해 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입이 감지될 때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균과, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균이 서로 비교될 수 있다.

이때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균 차가 2°C 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있다.

동일하게, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되기 전 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균과 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 후 1초 기간의 온도 프로파일의 온도 평균 차가 2°C 이상일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있다.

예를 들어, 히터(110)의 온도 프로파일은 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 수 있다. 히터(110)의 온도가 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 때, 기 가열되지 않은 에어로졸 생성 물품(200a)이 수용부(105)에 삽입될 경우 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값은 d3만큼 감소할 수 있다.

히터(110)의 온도가 에어로졸 생성 물품(200)의 배출 시 히터(110) 온도로 T 시간 동안 유지될 때, 기 가열된 에어로졸 생성 물품(200b)이 수용부(105)에 삽입될 경우, 히터(110)의 온도 프로파일의 온도 값은 d4만큼 감소할 수 있다. 히터(110)의 온도 프로파일이 소정 시간 일정하게 유지됨에 따라 히터(110) 온도 프로파일의 기울기 변화가 보다 명확하게 나타날 수 있다.

온도 값 차이는 d3가 d4보다 클 수 있으며, 이때, 온도 값 차이가 2°C 이하일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하임을 결정할 수 있으며, 온도 값 차이가 2°C 이상일 때, 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상임을 결정할 수 있다.

이때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입됨에 따른 온도 값 차이가 더 클 때(예를 들어 d3)의 온도 프로파일의 기울기 크기는 온도 값 차이가 더 작을 때(예를 들어 d4)의 온도 프로파일의 기울기 크기보다 클 수 있다.

즉, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따라 온도 값 차이가 크게 날 경우 히터(110)의 온도 하강 기울기가 클 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따라 온도 값 차이가 작게 날 경우 히터(110)의 온도 하강 기울기는 작을 수 있다.

도 2a 내지 도 3c에서 서술한 온도 프로파일의 측정 및 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상 또는 이하인지 결정하는 단계는 소정 조건을 만족한 이후에 수행되도록 제어될 수 있다.

소정 조건은 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(200)의 최초 삽입에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 사용 시 퍼프가 설정된 퍼프 수를 초과한 경우 또는 에어로졸 생성 물품(200)의 최초 삽입에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 사용 시간이 설정된 시간을 초과할 때일 수 있다. 상술한 조건을 만족한 이후 에어로졸 생성 장치(100)가 재사용될 경우, 온도 프로파일의 측정 및 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상 또는 이하인지 결정하는 상술한 단계를 수행할 수 있다.

도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(100)의 단면도이다.

온도 센서(120)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하이면 재사용 감지 신호를 제어부(130)에 송신할 수 있다. 제어부(130)가 온도 센서(120)로부터 재사용 감지 신호를 수신할 경우, 제어부(130)는 에어로졸 생성 물품(200)의 재 삽입 또는 재 사용을 감지하고 에어로졸 생성 장치(100)의 작동을 차단할 수 있다.

다른 예시로서, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이상이면 온도 센서(120)는 재사용 미감지 신호를 제어부(130)에 송신할 수 있다. 온도 센서(120)는 재사용 미감지 신호를 제어부(130)에 송신할 수 있다. 재사용 미감지신호가 온도 센서(120)로부터 송신될 경우, 제어부(130)는 에어로졸 생성 물품(200)의 최초 삽입 또는 최초 사용을 인식하고 에어로졸 생성 장치(100)가 정상적으로 작동되도록 할 수 있다.

제어부(130)로의 재사용 감지 신호의 송신 여부에 따라 제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)의 기능을 조절할 수 있다.

일 예시로서, 온도 센서(120)로부터 제어부(130)로 재사용 감지 신호가 송신될 경우, 제어부(130)는 배터리(140)의 전력 출력을 제어함으로써 에어로졸 생성 장치(100)의 정상적인 작동을 차단할 수 있다.

다른 예시로서, 온도 센서(120)로부터 제어부(130)로 재사용 감지 신호가 송신될 경우, 제어부(130)는 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 사용자에게 알리는 알람 신호를 생성할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 알람부(160)를 더 포함할 수 있다. 알람부(160)는 진동부, 스피커부, 및 디스플레이부 중 적어도 하나일 수 있으며, 알람부(160)는 에어로졸 생성 장치(100)에 장착되어 에어로졸 생성 장치(100)의 상태를 사용자에게 알릴 수 있다. 알람부(160)는 제어부(130)의 알람 신호에 따라 진동, 소리, 및 광 출력 중 적어도 하나를 사용자에게 전달할 수 있다.

예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)에 알람부(160)로서 디스플레이부가 장착될 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하로 결정됨에 따라 제어부(130)로의 재사용 감지 신호가 송신될 경우, 제어부(130)는 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 알리는 알람 신호를 생성할 수 있다.

제어부(130)에 의해 생성된 알람 신호는 이후 알람부(160)인 디스플레이부로 송신될 수 있으며, 디스플레이부는 사용자에게 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 알리는 광 신호를 전달할 수 있다. 이때, 광 신호는 사용자가 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 인식할 수 있는 소정의 이미지 또는 텍스트일 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입에 따른 히터(110)의 온도 프로파일을 측정함으로써 에어로졸 생성 물품(200)의 재삽입 및 재사용을 감지할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)의 재사용이 감지될 경우, 에어로졸 생성 장치(100)가 작동되는 것이 차단될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 알람부(160)를 통하여 사용자에게 에어로졸 생성 물품(200)의 재사용을 알릴 수 있다.

에어로졸 생성 물품(200)의 재사용이 차단됨으로써 재사용에 따라 발생할 수 있는 유해 물질이 사용자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 에어로졸의 향미 변화로 인하여 사용자의 만족도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 에어로졸 생성 장치 105: 수용부
110: 히터 120: 온도 센서
130: 제어부 140: 배터리
150: 인덕티브 센서 160: 알람부
200, 200a, 200b: 에어로졸 생성 물품

Claims

에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용부;
상기 수용부에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터;
상기 히터의 온도 프로파일을 측정하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서와 전기적으로 연결되며 상기 히터를 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하이면, 상기 온도 센서는 상기 제어부에 재사용 감지 신호를 송신하는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 프로파일의 변화는 상기 온도 프로파일의 기울기를 통하여 결정되는, 에어로졸 생성 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 온도 프로파일의 기울기 변화율이 150 % 이하일 때 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하로 결정되는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 프로파일의 변화는 상기 온도 프로파일의 온도 값 차이를 통하여 결정되는, 에어로졸 생성 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 온도 값 차이가 2°C 이하일 때 상기 온도 프로파일의 변화가 소정 범위 이하로 결정되는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 프로파일의 변화는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되기 전 소정 기간의 온도 프로파일 평균과 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입된 후 소정 기간의 온도 프로파일 평균을 비교함으로써 결정되는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품이 배출된 후 상기 히터의 온도 프로파일은 소정 시간 일정한 온도로 유지되는, 에어로졸 생성 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품이 배출된 후 상기 히터의 온도 프로파일은 140°C의 온도로 30 초 동안 유지되는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 및 배출을 감지하는 인덕티브 센서를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 인덕티브 센서는 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입에 따른 정전 용량 변화를 통하여 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 및 배출을 감지하는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 센서가 상기 재사용 감지 신호를 송신할 경우 상기 제어부는 상기 에어로졸 생성 장치의 작동을 차단하는, 에어로졸 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 센서가 상기 재사용 감지 신호를 송신할 경우 상기 제어부는 상기 에어로졸 생성 물품의 재사용을 사용자에게 알리는 알람 신호를 생성하는, 에어로졸 생성 장치.
제 12 항에 있어서,
진동부, 스피커부, 및 디스플레이부 중 적어도 하나를 포함하는 알람부를 더 포함하고,
상기 알람부는 상기 제어부의 상기 알람 신호에 따라 진동, 소리, 및 광 출력 중 적어도 하나를 사용자에게 전달하는, 에어로졸 생성 장치