KR20220010574A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

일부 실시예에 따르면, 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 히터에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 단계, 히터의 실제 발열량을 측정하는 단계 및 예측된 발열량의 정상범위 및 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 히터의 상태를 판단하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치에 포함되는 히터의 상태를 판단하는 방법이 개시된다.

Description

에어로졸 생성 장치{An apparatus for generating aerosols}
본 개시는 에어로졸 생성 장치에 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 물질을 가열함에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 가열하는 히터는 에어로졸을 생성하기 위한 중요한 구성이므로, 히터가 오동작하거나 노화되는 경우 에어로졸 생성 장치의 정상적인 동작이 어려울 수 있다. 따라서, 히터에 문제가 발생한 경우 사용자에게 알리거나 장치의 동작을 중단시키는 기술이 요구된다. 또한, 해당 기술의 전제로서, 히터의 상태를 정확하게 판단하는 기술이 요구될 수 있다.
다양한 실시예들은 에어로졸 생성 장치를 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 에어로졸 생성 장치에 포함되는 히터의 상태를 판단하는 방법은, 상기 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 상기 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 단계; 상기 히터의 실제 발열량을 측정하는 단계; 및 상기 예측된 발열량의 정상범위 및 상기 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 상기 히터의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 히터의 상태를 판단하는 단계는, 상기 실제 발열량이 상기 예측된 발열량의 정상범위보다 작은 값을 갖는 경우 상기 히터가 노화되었거나 상기 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되었다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 히터의 상태를 판단하는 단계는, 상기 실제 발열량이 상기 예측된 발열량의 정상범위보다 큰 값을 갖는 경우 상기 히터가 오동작 또는 과열되었다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 히터의 상태를 판단하는 단계는, 상기 실제 발열량이 0인 경우 상기 히터에 전류를 공급하는 경로가 단선되었다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 방법은 상기 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 측정하는 단계; 상기 측정된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율(ratio)을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 비율에 기초하여 상기 히터의 수명을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 기준 시간은 상기 예측된 발열량의 정상범위의 최소값을 이용하여 계산될 수 있다.
또한, 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상술한 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 기록매체를 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 내부 공간에 수용된 궐련을 가열하는 히터; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 및 상기 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 상기 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 상기 히터의 발열량의 정상범위를 예측하고, 상기 히터의 실제 발열량을 측정하며, 상기 예측된 발열량의 정상범위 및 상기 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 상기 히터의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 측정하고, 상기 측정된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율을 계산하며, 상기 계산된 비율에 기초하여 상기 히터의 수명을 예측할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 장치에 포함되는 히터의 상태를 판단하는 방법을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 방법은 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 히터에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 히터의 발열량의 정상범위를 예측하고, 히터의 실제 발열량을 측정하며, 예측된 발열량의 정상범위 및 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 히터의 상태를 판단할 수 있다. 이와 같이, 본 개시에 따른 방법에 의하면 간단한 연산을 통해 히터의 상태가 정확하게 판단될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 방법은 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 측정하고, 측정된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율을 계산하며, 계산된 비율에 기초하여 히터의 수명을 예측할 수 있다. 이와 같이, 본 개시에 따른 방법에 의하면 히터의 수명이 예측될 수 있으므로, 사용자는 히터에 문제가 발생되기 전에 미리 대응할 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 히터의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 히터의 수명을 예측하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
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 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도, 예를 들어 히터(130)의 청소를 위하여, 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 예를 들어, 케이스(140)가 제 1 위치에 있을 때, 사용자는 궐련을 홀더(1)에 삽입하여 에어로졸을 흡입할 수 있다. 한편, 케이스(140)가 제 2 위치에 있을 때, 사용자는 홀더(1)에서 궐련을 제거(분리)할 수 있다. 사용자가 케이스(140)를 밀거나 당김에 따라, 케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 또한, 사용자의 조작에 의하여 케이스(140)는 홀더(1)로부터 완전히 분리될 수도 있다.
또한, 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 궐련의 내부에 용이하게 삽입될 수 있는 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 블레이드(blade) 형상 또는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)의 제 1 부분만 가열되고, 제 2 부분은 가열되지 않을 수도 있다. 여기에서, 제 1 부분은 궐련이 홀더(1)에 삽입되었을 때 담배 로드가 위치하는 부분일 수 있다. 또한, 히터(130)는 부분별로 상이한 온도로 가열될 수도 있다. 예를 들어, 상술한 제 1 부분과 상술한 제 2 부분이 서로 상이한 온도로 가열될 수도 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 전기 절연 물질로 형성된 기판 상에 전기 전도성 트랙(track)이 배치되도록 제작될 수 있다. 여기에서, 기판은 세라믹 물질로 제작되고, 전기 전도성 트랙은 텅스텐으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 홀더(1)의 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행하기 위하여, 히터(130)에는 발열 및 온도 감지를 위한 적어도 하나의 전기 전도성 트랙이 포함될 수 있다. 또한, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 별도로 포함될 수 있다.
예를 들어, 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, R은 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수도 있다.
제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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.
예를 들어, 제어부(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
예를 들어, 홀더(1)는 다음과 같이 히터(130)를 제어함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 히터(130)를 충분히 높은 온도로 가열함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 여기에서, 충분히 높은 온도는 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 적절한 온도를 의미한다. 예를 들어, 홀더(1)는 삽입된 궐련에서 에어로졸이 발생될 수 있는 온도 범위 및 히터(130)를 예열하는 온도 범위 중 가장 높은 온도로 히터(130)를 가열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(1)는 소정의 시구간 동안 히터(130)의 온도를 충분히 높은 온도로 유지시킬 수 있다. 여기에서, 소정의 시구간은 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 충분한 시구간을 의미한다. 예를 들어, 홀더(1)는 10초 내지 10분의 시구간 중 적절한 시간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분 30초의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다.
홀더(1)가 히터(130)를 충분히 높은 온도로 가열하고 또한 소정의 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킴에 따라, 히터(130)의 표면 및/또는 궐련이 삽입되는 공간에 증착된 물질이 휘발됨으로써 청소의 효과가 발생될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또는, 홀더(1)는, 별도의 퍼프 감지 센서가 구비됨이 없이, 히터(130)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화에 의하여 퍼프를 감지할 수도 있다. 여기에서, 전기 전도성 트랙은 발열을 위한 전기 전도성 트랙 및/또는 온도 감지를 위한 전기 전도성 트랙을 포함한다. 또는, 홀더(1)가 히터(130)에 포함된 전기 전도성 트랙을 이용하여 퍼프를 감지하는 것과는 별개로 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.
궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전 용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(140)는 사용자의 동작에 의하여 이동 또는 분리될 수 있으며, 케이스(140)의 말단(141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(150)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 홀더(1)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(230)을 포함한다. 크래들(2)의 설계에 따라, 크래들(2)은 별도의 뚜껑을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 일 예로서, 크래들(2)에 별도의 뚜껑이 포함되지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 후에 크래들(2)의 뚜껑이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수도 있다.
도 3에 도시된 크래들(2)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
예를 들어, 배터리(210)는 리튬 이온 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있다.
제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(220)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.
한편, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(220)(예를 들어, 배터리(220)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4a에는 뚜껑이 포함되지 않은 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(230)이 존재할 수 있다. 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)를 제어할 수 있는 버튼(240)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 크래들(2)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 4b에는 뚜껑이 포함된 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 내부 공간(230)에 홀더(1)가 삽입되고, 뚜껑(250)이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수 있다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(271, 272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(181, 271, 272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 5에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(271, 272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(181, 271, 272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(271, 272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(181, 271, 272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자 이외에 결착 부재(181, 271, 272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출되는 최소 각도 또는 그 보다 큰 각도로 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0°초과 180°이하가 될 수 있고, 바람직하게는 5°이상 90°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)의 범위는 5°이상 20°이하, 5°이상 30°이하, 5°이상 40°이하, 5°이상 50°이하, 또는 5°이상 60°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)은 10°가 될 수 있다.
또한, 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 6에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(273, 274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(182, 273, 274) 각각의 위치는 도 5를 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(182, 273, 274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(274)의 자석 강도가 결착 부재(273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 히터의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 히터의 상태를 판단하는 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 홀더(1)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6의 홀더(1)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 7의 히터의 상태를 판단하는 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
단계 710에서, 홀더(1)는 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 히터에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 히터의 발열량의 정상범위를 예측할 수 있다. 이하 도 8을 참조하여 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 방법을 상세히 설명한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8을 참조하면, 히터(R1)의 양단에는 제어신호들(CTRL1 및 CTRL2)에 의해 히터(R1)에 공급되는 전력을 제어하는 제어소자들(Q1 및 Q2)이 연결될 수 있다. 또한, 히터(R1)와 제어소자(Q1) 사이에는 히터(R1)에 흐르는 전류(Ih)를 측정하기 위한 센싱 저항(R2) 및 신호 증폭기(U1A)가 연결될 수 있다.
히터(R1)는 미리 설정된 저항 값 범위를 가질 수 있다. 히터(R1)의 미리 설정된 저항 값 범위는 히터(R1)가 정상 동작하는 범위에 대응될 수 있다. 히터(R1)의 저항 값 범위는 히터(R1)의 제조 시에 결정될 수 있다. 예를 들어, 히터(R1)는 0.5Ω 내지 2Ω 사이의 저항 값을 정상범위의 저항 값으로 가질 수 있다.
히터(R1)에 공급되는 전력을 제어하는 제어소자들(Q1 및 Q2)은 온 상태에서 수 mΩ 정도의 작은 저항 값을 갖고, 센싱 저항(R2) 또한 약 0.01Ω 내지 0.05Ω 사이의 저항 값을 갖는다. 제어소자들(Q1 및 Q2) 및 센싱 저항(R2)의 저항 값들은 모두 히터(R1)의 저항 값보다 상당히 작으므로, 히터(R1)의 발열량의 정상범위를 예측하는 과정에서 생략될 수 있다. 따라서, 도 8의 회로 구조는 히터(R1)만이 배터리에 직렬 연결된 구조로 단순화될 수 있다.
한편, 배터리가 히터(R1)에 공급하는 구동 전압(
Figure pat00002
)또한 미리 설정된 전압 범위를 가질 수 있다. 배터리의 미리 설정된 구동 전압(
Figure pat00003
) 범위는 배터리가 정상 동작하는 범위에 대응될 수 있다. 배터리의 구동 전압(
Figure pat00004
) 범위는 배터리의 제조 시에 결정될 수 있다. 예를 들어, 배터리는 3.6V 내지 4.4V 사이의 구동 전압(
Figure pat00005
) 범위를 가질 수 있다.
히터(R1)가 0.5Ω 내지 2Ω 사이의 저항 값 범위를 갖고, 배터리가 3.6V 내지 4.4V 사이의 구동 전압(
Figure pat00006
) 범위를 갖는 경우 히터(R1)에 흐르는 전류의 최대값(
Figure pat00007
) 및 최소값(
Figure pat00008
)은 다음과 같은 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
Figure pat00009
또한, 히터(R1)의 발열량의 최대값(
Figure pat00010
) 및 최소값(
Figure pat00011
)은 다음과 같은 수학식 3에 의해 계산될 수 있다.
Figure pat00012
홀더(1)는 히터(R1)의 미리 설정된 저항 값 범위(0.5Ω 내지 2Ω), 히터(R1)에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위(3.6V 내지 4.4V) 및 앞서 설명한 바와 같은 수학식들을 이용하여 히터(R1)의 발열량의 정상범위를 6.48W 내지 38.72W로 예측할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 회로 구조, 배터리의 종류, 히터의 종류, 센싱 저항 값 등은 모두 예시에 불과하며, 회로 구조, 배터리의 종류, 히터의 종류, 센싱 저항 값 등은 임의의 적절한 구조, 종류, 값 등을 가질 수 있다. 다만, 회로 구조, 배터리의 종류, 히터의 종류, 센싱 저항 값 등이 달라지더라도 동일한 방식을 이용하여 히터의 발열량의 정상범위가 예측될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 것이다.
다시 도 7로 돌아와서, 단계 720에서, 홀더(1)는 히터의 실제 발열량을 측정할 수 있다. 홀더(1)는 히터의 현재 저항, 히터에 걸리는 전압 및 히터에 흐르는 전류 중 적어도 하나를 이용하여 히터의 실제 발열량을 측정할 수 있다. 홀더(1)는 히터의 현재 저항, 히터에 걸리는 전압 및 히터에 흐르는 전류 중 적어도 하나를 측정하고, 측정 값에 대한 연산을 통해 히터의 실제 발열량을 측정할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 홀더(1)는 히터의 발열량을 측정하는 별도의 소자를 포함할 수도 있다.
단계 730에서, 홀더(1)는 예측된 발열량의 정상범위 및 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 히터의 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 도 8에서 설명한 바와 같이, 예측된 발열량의 정상범위인 6.48W 내지 38.72W와 측정된 실제 발열량을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 히터의 상태를 판단할 수 있다.
홀더(1)는 실제 발열량이 예측된 발열량의 정상범위보다 작은 값을 갖는 경우 히터가 노화되었거나 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되었다고 판단할 수 있다. 도 8의 예시에서, 홀더(1)는 실제 발열량이 6.48V보다 작은 값을 갖는 경우 히터가 노화되었거나 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되었다고 판단할 수 있다. 히터가 노화되는 경우 히터의 저항 값이 증가하므로, 히터의 발열량이 감소된다. 또한, 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되거나 히터와 경로 간의 접촉 불량이 발생하는 경우 회로 전체의 저항 값이 증가하는바, 히터의 발열량이 감소될 수 있다. 따라서, 히터의 발열량이 정상범위보다 작은 값을 갖는 경우 히터가 노화되었거나 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되었다고 판단될 수 있다.
홀더(1)는 실제 발열량이 예측된 발열량의 정상범위보다 큰 값을 갖는 경우 히터가 오동작 또는 과열되었다고 판단할 수 있다. 도 8의 예시에서, 홀더(1)는 실제 발열량이 38.72V보다 큰 값을 갖는 경우 히터가 오동작 또는 과열되었다고 판단할 수 있다.
홀더(1)는 실제 발열량이 0인 경우 히터에 전류를 공급하는 경로가 단선되었다고 판단할 수 있다. 실제 발열량이 0이기 위해서는 히터에 흐르는 전류가 0이어야 하는바, 히터에 전류를 공급하는 경로가 단선되었음을 의미할 수 있다.
홀더(1)는 앞서 설명한 바와 같은 간단한 연산을 통해 히터의 상태를 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 홀더(1)는 측정된 히터의 상태를 다양한 방식으로 사용자에게 알릴 수 있다. 이에 따라, 홀더(1)를 관리하고자 하는 사용자의 편의성이 증대될 수 있다. 또한, 히터 불량의 원인이 정확하게 판단될 수 있다.
도 9는 일부 실시예에 따른 히터의 수명을 예측하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 히터의 수명을 예측하는 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 홀더(1)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6의 홀더(1)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 9의 히터의 수명을 예측하는 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
단계 910에서, 홀더(1)는 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 측정할 수 있다. 홀더(1)는 타이머를 이용하여 히터가 초기 온도에서 기 설정된 온도에 도달하기까지 걸리는 시간을 측정할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 홀더(1)는 히터가 기 설정된 온도에 도달하기 위한 총 발열량 및 히터의 현재 발열량에 기초하여 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 히터의 저항 값이 12Ω이고, 히터에 인가되는 전압이 10V이며, 히터가 기 설정된 온도에 도달하기 위한 총 발열량이 100J인 경우를 가정하면, 히터의 현재 발열량은 8.3W이므로, 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간은 12초로 계산될 수 있다.
단계 920에서, 홀더(1)는 측정된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율을 계산할 수 있다. 미리 설정된 기준 시간은 예측된 발열량의 정상범위의 최소값을 이용하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 예측된 발열량의 정상범위의 최소값이 10W이고, 발열량의 최소값 10W에 대응되는 히터의 저항 값(예를 들어, 정상범위의 저항 값을 갖는 히터의 최대 저항 값)이 10Ω인 경우를 가정하면, 히터가 기 설정된 온도에 도달하기 위한 총 발열량이 100J이므로, 미리 설정된 기준 시간은 10초로 계산될 수 있다. 홀더(1)는 측정된 시간(12초)의 미리 설정된 시간(10초)에 대한 비율을 1.2로 계산할 수 있다.
단계 930에서, 홀더(1)는 계산된 비율에 기초하여 히터의 수명을 예측할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 비율이 앞선 예시(비율이 1.2인 경우)와 같이 1 이상인 경우 히터의 수명이 다하였음을 예측할 수 있다. 히터가 노화되는 경우 히터의 저항 값이 증가되므로, 히터에 인가할 수 있는 발열량이 줄어 들게 되고, 기 설정된 온도에 도달하는 시간이 비례하여 증가할 수 있다. 따라서, 히터가 예측된 발열량의 최소값보다도 작은 발열량을 갖는 경우 히터가 노화되었다고 판단될 수 있고, 이는 측정된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율이 특정 임계값을 초과하는 경우에 대응될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 계산된 비율을 특정 구간과 비교함으로써 히터의 잔여 수명을 예측할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 계산된 비율이 0.6 내지 0.8 사이인 경우 히터의 잔여 수명을 4개월로 예측할 수 있고, 계산된 비율이 0.8 내지 0.95 사이인 경우 히터의 잔여 수명을 2개월로 예측할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시에 따른 방법에 의하면 히터의 수명이 예측될 수 있으므로, 사용자는 히터에 문제가 발생되기 전에 미리 대응할 수 있다.
한편, 도 7의 히터의 상태를 판단하는 방법 또는 도 9의 히터의 수명을 예측하는 방법은 홀더(1)에 포함되는 제어부(120)에 의해 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 도 7의 히터의 상태를 판단하는 방법 또는 도 9의 히터의 수명을 예측하는 방법은 홀더(1)가 아닌 별도의 장치에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 7의 히터의 상태를 판단하는 방법 또는 도 9의 히터의 수명을 예측하는 방법은 크래들(2)에 포함되는 제어부(220)에 의해 수행될 수도 있다.
또한, 도 7의 히터의 상태를 판단하는 방법 또는 도 9의 히터의 수명을 예측하는 방법은 그 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
본 실시예와 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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 에어로졸 생성 장치에 포함되는 히터의 상태를 판단하는 방법에 있어서,
    상기 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 상기 히터의 발열량의 정상범위를 예측하는 단계;
    상기 히터의 실제 발열량을 측정하는 단계; 및
    상기 예측된 발열량의 정상범위 및 상기 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 상기 히터의 상태를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 획득하는 단계;
    상기 획득된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율(ratio)을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 비율에 기초하여 상기 히터의 수명을 예측하는 단계를 더 포함하고,
    상기 계산된 비율에 기초하여 상기 히터의 수명을 예측하는 단계는,
    상기 계산된 비율이 제1 범위에 포함되는 경우, 상기 히터의 잔여 수명을 제1 시간으로 예측하고, 상기 계산된 비율이 상기 제1 범위와 상이한 제2 범위에 포함되는 경우, 상기 히터의 잔여 수명을 상기 제1 시간과는 상이한 제2 시간으로 예측하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히터의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 실제 발열량이 상기 예측된 발열량의 정상범위보다 작은 값을 갖는 경우 상기 히터가 노화되었거나 상기 히터로 전류를 공급하는 경로 중 어느 일부가 노화되었다고 판단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 히터의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 실제 발열량이 상기 예측된 발열량의 정상범위보다 큰 값을 갖는 경우 상기 히터가 오동작 또는 과열되었다고 판단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 히터의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 실제 발열량이 0인 경우 상기 히터에 전류를 공급하는 경로가 단선되었다고 판단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 기준 시간은 상기 예측된 발열량의 정상범위의 최소값을 이용하여 계산되는, 방법.
  6. 제 1항의 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  7. 궐련을 수용하는 내부 공간을 포함하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    상기 내부 공간에 수용된 궐련을 가열하는 히터;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 및
    상기 히터의 미리 설정된 저항 값 범위 및 상기 배터리의 미리 설정된 구동 전압 범위에 기초하여 상기 히터의 발열량의 정상범위를 예측하고, 상기 히터의 실제 발열량을 측정하며, 상기 예측된 발열량의 정상범위 및 상기 측정된 실제 발열량의 비교 결과에 기초하여 상기 히터의 상태를 판단하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 히터가 기 설정된 온도에 도달하는 시간을 획득하고, 상기 획득된 시간의 미리 설정된 기준 시간에 대한 비율을 계산하며, 상기 계산된 비율에 기초하여 상기 히터의 수명을 예측하고,
    상기 제어부는 상기 계산된 비율이 제1 범위에 포함되는 경우, 상기 히터의 잔여 수명을 제1 시간으로 예측하고, 상기 계산된 비율이 상기 제1 범위와 상이한 제2 범위에 포함되는 경우, 상기 히터의 잔여 수명을 상기 제1 시간과는 상이한 제2 시간으로 예측하는, 에어로졸 생성 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113854642B (zh) * 2021-09-23 2023-07-28 常州市派腾电子技术服务有限公司 气溶胶生成装置的控制方法、控制装置及气溶胶生成装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000001051U (ko) * 1998-06-19 2000-01-15 김영환 히터의 이상 발열 탐지 장치
KR20020080005A (ko) 2000-03-23 2002-10-21 필립모리스 프로덕츠 인코포레이티드 전기흡연장치와 그 방법
WO2016150922A2 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Philip Morris Products S.A. Heater management
JP2017034159A (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 半導体製造装置のヒータ交換判定方法およびヒータ交換判定機能を有する半導体製造装置
JP6164995B2 (ja) * 2013-09-10 2017-07-19 新電元工業株式会社 発熱素子寿命推定装置及びモジュール
JP2018505696A (ja) * 2015-01-22 2018-03-01 卓尓悦（常州）電子科技有限公司 温度制御システム及びその制御方法、温度制御システムを備える電子タバコ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000001051U (ko) * 1998-06-19 2000-01-15 김영환 히터의 이상 발열 탐지 장치
KR20020080005A (ko) 2000-03-23 2002-10-21 필립모리스 프로덕츠 인코포레이티드 전기흡연장치와 그 방법
JP6164995B2 (ja) * 2013-09-10 2017-07-19 新電元工業株式会社 発熱素子寿命推定装置及びモジュール
JP2018505696A (ja) * 2015-01-22 2018-03-01 卓尓悦（常州）電子科技有限公司 温度制御システム及びその制御方法、温度制御システムを備える電子タバコ
WO2016150922A2 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Philip Morris Products S.A. Heater management
JP2017034159A (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 半導体製造装置のヒータ交換判定方法およびヒータ交換判定機能を有する半導体製造装置

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