KR20220144614A - 휴대용 에어로졸 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 인덕턴스 또는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의해 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프(Puff) 횟수를 판단하여 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치는 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서, 에어로졸 형성기재가 삽입되는 공동과; 공동에 설치되어 에어로졸 형성기재를 가열하는 히터와; 히터 부근에 설치되는 전자기적 센싱 패턴과; 전자기적 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 전자기적 센싱값을 감지하는 센서부와; 센서부로부터 입력되는 전자기적 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 마이크로컨트롤러;를 포함한다.

Description

휴대용 에어로졸 발생장치{PORTABLE AEROSOL GENERATING DEVICE}

본 발명은 휴대용 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 인덕턴스 또는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의해 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프(Puff) 횟수를 판단하여 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.

에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입하는 경우가 있는데, 예를 들어 질병 치료용으로는 네블라이져가 알려져 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면 휴대용 에어로졸 발생장치(10)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(14)와 상기 히터(14)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(16)와 상기 히터(14)를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러(15)를 포함한다. 상기 히터(14)는, 공동(13)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 에어로졸 형성기재(11)를 개구(12)를 통해 상기 공동(13)에 삽입하면 상기 히터(14)가 가열되어 에어로졸 형성기재(11) 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 에어로졸 형성기재(11)의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 이러한 휴대용 에어로졸 발생장치(10)에서는 사용자의 보호 및 휴대용 에어로졸 발생장치(10) 내의 기기를 안전하게 제어하기 위해 사용자의 흡입 인식이 중요하다. 종래 기술로는 압력 센서의 변화량을 감지하여 사용자의 흡입을 인식하는 경우가 있는데 압력 센서는 사용자의 흡입에 의해 기류가 이동하는 경로에 설치되는 경우가 일반적이며 압력 센서에 의해 기압을 감지하는 영역에서 누액이나 이물질에 의한 오동작 및 압력 센서의 손상이 발생될 수 있다. 또한, 온도 제어를 위한 PWM신호의 변화량을 감지하여 사용자의 흡입을 감지하는 경우도 있는데 미인식 또는 오인식이 빈번히 발생하며 예를 들어 저온 상태에서 급격한 외부 온도 변화에 따라 온도 제어를 위한 PWM신호에 오류가 발생할 수 있고 이에 따라 사용자의 흡입을 오인식할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 인덕턴스 또는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의해 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하여 동작의 정확도를 향상시켜 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치는 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서, 에어로졸 형성기재가 삽입되는 공동과; 공동에 설치되어 에어로졸 형성기재를 가열하는 히터와; 히터 부근에 설치되는 전자기적 센싱 패턴과; 전자기적 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 전자기적 센싱값을 감지하는 센서부와; 센서부로부터 입력되는 전자기적 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 마이크로컨트롤러;를 포함한다.

또한 전자기적 센싱 패턴은 인덕턴스 센싱 패턴이고, 센서부는 인덕턴스 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 인덕턴스 센싱값을 감지하고 마이크로컨트롤러는 센서부로부터 입력되는 인덕턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단한다.

또한 전자기적 센싱 패턴은 캐패시턴스 센싱 패턴이고, 센서부는 캐패시턴스 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 캐패시턴스 센싱값을 감지하고 마이크로컨트롤러는 센서부로부터 입력되는 캐패시턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단한다.

또한 마이크로컨트롤러는 히팅 시작 후 인덕턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식한다.

또한 마이크로컨트롤러는 사용자의 최초 흡입으로 인식한 후 인덕턴스 센싱값의 변화량이 제1 설정값 이상 상승한 후 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단한다.

또한 마이크로컨트롤러는 히팅 시작 후 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식한다.

또한 마이크로컨트롤러는 사용자의 최초 흡입으로 인식한 후 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 제1 설정값 이상 상승한 후 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단한다.

또한 마이크로컨트롤러는 판단한 퍼프 횟수가 기설정한 소정 횟수에 도달하면 히팅동작을 종료하도록 제어한다.

본 발명에 따르면 인덕턴스 또는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의해 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하여 동작을 제어함으로써 동작의 정확도 및 신뢰성을 향상시킨 휴대용 에어로졸 발생장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 인덕턴스 센싱값의 변화량에 의한 퍼프 횟수 판단과 동작 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의한 퍼프 횟수 판단과 동작 제어를 설명하기 위한 그래프이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도이고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2와 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치(10)는 에어로졸 형성기재(11)가 삽입되는 공동(13)과 공동(13)에 설치되어 에어로졸 형성기재(11)를 가열하는 히터(14)와 히터(14) 부근에 설치되는 전자기적 센싱 패턴(17)과 전자기적 센싱 패턴(17)으로부터 입력되는 신호에 의해 전자기적 센싱값을 감지하는 센서부(18)와 센서부(18)로부터 입력되는 전자기적 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 마이크로컨트롤러(15)를 포함한다. 실시예에 따라 전자기적 센싱 패턴(17)은 인덕턴스 센싱 패턴이다. 예를 들어 도 3의 (A)의 대기 모드에서 사용자가 예를 들어 휴대용 에어로졸 발생장치(10)에 구비된 미도시된 버튼을 조작하여 (B)에서 히팅을 시작하면 (C)에서 센서부(18)는 인덕턴스 센싱 패턴 으로부터 입력되는 신호에 의해 인덕턴스 센싱값을 감지하여 마이크로로컨트롤러(15)로 입력한다. 사용자가 흡입을 하면 기류 흐름에 따라 외부 공기 유입으로 히터(14)의 온도가 변화하게 되고 이에 따라 인덕턴스 센싱값이 변화하게 된다. (D)에서 마이크로컨트롤러(15)는 센서부(18)로부터 입력되는 인덕턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는데 예를 들어 마이크로컨트롤러(15)는 히팅 시작 후 산출한 인덕턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식한다. 마이크로컨트롤러(15)는 상술한 판단 과정에서 사용자의 최초 흡입으로 인식하면 이후 퍼프 횟수를 판단하는데 예를 들어 인덕턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 제1 설정값 이상 상승한 후 기설정한 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단한다. 도 4는 인덕턴스 센싱값의 변화량에 의한 퍼프 횟수 판단과 동작 제어를 설명하기 위한 그래프이다. 도 4를 참조하면 마이크로컨트롤러(15)는 인덕턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 제1 설정값 이상 상승한 후 기설정한 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단하여 예를 들어 퍼프 횟수가 기설정한 소정 횟수인 14회에 도달하면 도 3의 (G)에서 히팅을 종료하도록 제어하는데 예를 들어 배터리(16)로부터 히터(14)에 전력을 공급하지 않도록 제어하여 히팅을 종료한다.

또한 실시예에 따라 전자기적 센싱 패턴(17)은 캐패시턴스 센싱 패턴이다. 예를 들어 도 3의 (A)의 대기 모드에서 사용자가 예를 들어 휴대용 에어로졸 발생장치(10)에 구비된 미도시된 버튼을 조작하여 (B)에서 히팅을 시작하면 (C)에서 센서부(18)는 캐패시턴스 센싱 패턴 으로부터 입력되는 신호에 의해 캐패시턴스 센싱값을 감지하여 마이크로로컨트롤러(15)로 입력한다. 사용자가 흡입을 하면 기류 흐름에 따라 외부 공기 유입으로 히터의 온도가 변화하게 되고 이에 따라 캐패시턴스 센싱값이 변화하게 된다. (D)에서 마이크로컨트롤러(15)는 센서부(18)로부터 입력되는 캐패시턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는데 예를 들어 마이크로컨트롤러(15)는 히팅 시작 후 산출한 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식한다. 마이크로컨트롤러(15)는 상술한 판단 과정에서 사용자의 최초 흡입으로 인식하면 이후 퍼프 횟수를 판단하는데 예를 들어 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 제1 설정값 이상 상승한 후 기설정한 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단한다. 도 5는 캐패시턴스 센싱값의 변화량에 의한 퍼프 횟수 판단과 동작 제어를 설명하기 위한 그래프이다. 도 5를 참조하면 마이크로컨트롤러는 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 제1 설정값 이상 상승한 후 기설정한 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단하여 예를 들어 퍼프 횟수가 기설정한 소정 횟수인 14회에 도달하면 도 3의 (G)에서 히팅을 종료하도록 제어하는데 예를 들어 배터리(16)로부터 히터(14)에 전력을 공급하지 않도록 제어하여 히팅을 종료한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 휴대용 에어로졸 발생장치
11: 에어로졸 형성기재
12: 개구
13: 공동
14: 히터
15: 마이크로컨트롤러
16: 배터리
17: 전자기적 센싱 패턴
18: 센서부

Claims (8)

1. 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서,
   에어로졸 형성기재가 삽입되는 공동과;
   공동에 설치되어 에어로졸 형성기재를 가열하는 히터와;
   히터 부근에 설치되는 전자기적 센싱 패턴과;
   전자기적 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 전자기적 센싱값을 감지하는 센서부와;
   센서부로부터 입력되는 전자기적 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 마이크로컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
2. 제1항에 있어서,
   전자기적 센싱 패턴은 인덕턴스 센싱 패턴이고, 센서부는 인덕턴스 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 인덕턴스 센싱값을 감지하고 마이크로컨트롤러는 센서부로부터 입력되는 인덕턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
3. 제2항에 있어서,
   마이크로컨트롤러는 히팅 시작 후 인덕턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
4. 제3항에 있어서,
   마이크로컨트롤러는 사용자의 최초 흡입으로 인식한 후 인덕턴스 센싱값의 변화량이 제1 설정값 이상 상승한 후 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
5. 제1항에 있어서,
   전자기적 센싱 패턴은 캐패시턴스 센싱 패턴이고, 센서부는 캐패시턴스 센싱 패턴으로부터 입력되는 신호에 의해 캐패시턴스 센싱값을 감지하고 마이크로컨트롤러는 센서부로부터 입력되는 캐패시턴스 센싱값으로부터 변화량을 산출하여 사용자의 흡입을 인식하고 퍼프 횟수를 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
6. 제5항에 있어서,
   마이크로컨트롤러는 히팅 시작 후 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 기설정한 소정값 이상이면 사용자의 최초 흡입으로 인식하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
7. 제6항에 있어서,
   마이크로컨트롤러는 사용자의 최초 흡입으로 인식한 후 캐패시턴스 센싱값의 변화량이 제1 설정값 이상 상승한 후 제2 설정값 이상으로 하강하면 퍼프 횟수를 1회로 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   마이크로컨트롤러는 판단한 퍼프 횟수가 기설정한 소정 횟수에 도달하면 히팅동작을 종료하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치.
   

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