KR20220160110A

KR20220160110A - 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20220160110A
Application number: KR1020227037964A
Authority: KR
Inventors: 성제 후; 샤오둥 쑨; 중리 쉬; 융하이 리
Original assignee: 센젠 퍼스트 유니온 테크놀러지 캄파니 리미티드
Priority date: 2020-03-28
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-12-05
Also published as: CN113439881A; EP4129099A1; US20230138171A1; EP4129099A4; JP7503359B2; JP2023519691A; WO2021197232A1

Abstract

본 발명은 흡연 세트 분야에 관한 것으로, 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법이 안출되고 있으며, 상기 방법은: 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량을 확정하며, 상기 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량에 기반하여 건열 검측을 실행하는 단계를 포함하며; 이 중, 상기 사전 설정 시간은 상기 히터가 초기 온도에서 사전 설정 목표 온도까지 상승하는데 필요한 지속 시간 이상으로 설정된다. 본 발명은 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량에 기반한 건열 검측을 실행하여; 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입되지 않은 경우, 히터 부위가 건열 상태로 되어 발열 부재가 손상되는 문제점의 발생을 방지하여, 사용자 경험을 개선하였다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법

본 발명은 2020년 03월 28일, 중국 특허청에 제출된 출원번호가 202010232894.2, 발명 명칭이 “에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법”인 발명에 대한 중국특허출원의 우선권을 청구하며, 해당 발명의 전부 내용은 인용의 방식으로 본 발명에 결합된다.

본 발명은 흡연 세트 기술 분야에 관한 것으로, 특히 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

담배, 시가 등과 같은 제품은 사용 중에 담배를 연소시켜 담배 연기를 생성한다. 현재, 담배를 연소하지 않는 상황에서 화합물을 방출하는 제품으로 이와 같은 담배 연소 제품을 대체하기 위한 개발자의 시도도 있다. 이와 같은 유형의 제품은 비연소형 가열 제품을 사례로 들 수 있으며, 이를 담배 가열 제품, 또는 담배 가열 장치라고도 하며, 이와 같은 제품 또는 장비는 재료를 연소가 아닌 가열을 통해 화합물을 방출하게 한다. 재료는 담배 또는 기타 비담배 제품 또는 조합물일 수 있으며, 이와 같은 제품은 니코틴을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 혼합물이다.

사용자는 담배를 흡입할 때 히터를 가동하여 에어로졸 생성 매트릭스의 온도를 환경 온도로부터 증발물질을 형성할 수 있는 에어로졸 생성 온도까지 가열해 준다. 에어로졸 생성 온도는 일반적으로 200℃∼400℃이며, 사용자 경험을 개선하고 에어로졸을 즉시 또는 제 시간에 흡입하기 위해 단시간에 환경 온도로부터 에어로졸 생성 온도까지 도달하도록 해야 하며, 가열 및 전력 공급 부재에 대한 파워 요구사항이 매우 높아, 일부 문제점을 유발할 수 있다.

특정 브랜드의 버튼가동형 저항식 히터의 가열봉을 예로 들면, 사용자가 궐련을 가열봉에 삽입하지 않았을 때, 만약 버튼을 누르거나 실수로 버튼을 터치하면 가열봉은 저항식 히터의 가열을 시작한다. 이 경우, 저항식 히터는 고온동작 상태에 있게 되며, 가열봉 내부에 열을 전도할 수 있는 궐련이 없어, 발열 부재는 건열 상태에 있어 발열부재가 쉽게 파손될 수 있어, 결과적으로 가열봉의 사용수명이 대폭 단축된다.

본 발명은 에어로졸 생성 장치에 대한 건열 검측을 수행하는 방법을 찾아내는 것을 목적으로 하는 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 첫번째 측면에서, 에어로졸 생성 장치 제어 방법을 제공하며, 상기 에어로졸 생성 장치는 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 형성 매트릭스를 가열해 주는 히터를 포함하며; 상기 방법은:

히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량을 확정하며, 상기 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량에 기반하여 건열 검측을 실행하는 단계를 포함하며; 이 중, 상기 사전 설정 시간은 상기 히터가 초기 온도에서 사전 설정 목표 온도까지 상승하는데 필요한 지속 시간 이상으로 설정된다.

본 발명의 두번째 측면에서, 에어로졸 생성 장치를 제공하며, 상기 에어로졸 생성 장치는 히터 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 본 발명의 첫번째 측면의 설명에 기재된 에어로졸 생성 장치에 대한 제어 방법을 실행하도록 구성된다.

본 발명에서 제공하는 에어로졸 생성 장치에 대한 제어방법은, 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입되지 않은 경우, 히터가 건열 상태로 되어 발열 부재가 손상되는 문제점의 발생을 방지하여, 사용자 경험을 개선하였다.

1개 또는 다수 실시예는 대응된 도면 중의 이미지에 의해 예시적으로 설명되며, 이러한 예시적인 설명은 실시예를 한정하는 것이 아니며, 도면에서 동일한 참조 숫자로 표기된 부호를 갖는 소자는 유사한 소자를 나타내며, 별도의 언급이 없는 한 첨부된 도면에 대하여 축척 제한을 구성하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 구조 개략도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 궐련 구조 개략도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히터 예열 곡선 개략도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법 프로세스를 나타낸 개략도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법의 다른 프로세스를 나타낸 개략도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러의 하드웨어 구조 개략도.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면 및 구체적인 실시방식을 참조하여 다음과 같이 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명과 관련하여 설명해야 할 부분이라면, 한 소자가 다른 소자에 "고정"되는 것으로 언급되는 경우, 이와 같은 소자는 다른 소자 상에 직접 존재하거나, 또는 그 사이에 1개 또는 다수의 중앙 부위에 있는 소자가 존재할 수 있음에 유의해야 한다. 한 소자가 다른 소자에 "연결"되는 것으로 언급되는 경우, 이와 같은 소자는 다른 소자에 직접 연결되거나, 또는 그 사이에 1개 또는 다수의 중앙 부위에 있는 소자가 존재할 수 있음에 유의해야 한다. 본 명세서에 언급된 "상", "하", "좌", "우", “내”, “외” 및 이와 유사한 용어 상의 표현은 단지 설명을 위한 목적으로 사용된다.

별도로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 적용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 사용된 것으로, 본 발명을 한정하기 위한 의도로 적용되지 아니한다. 본 명세서에 적용된 용어 "및/또는"은 1개 또는 다수의 관련된 나열 항목에 대한 임의 및 모든 조합을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 구조 개략도를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(101), 컨트롤러(102) 및 히터(103)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 하우징에 의해 한정된 내부 공간을 구비하며, 에어로졸 생성 아이템(예를 들어, 궐련)은 에어로졸 생성 장치(10) 내부 공간에 삽입될 수 있다.

도 1에는 본 실시예와 관련된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 소자들만 도시된다. 대응되게, 본 실시예와 관련된 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 에어로졸 생성 장치(10)가 도 1에 도시된 소자 외에도 기타 통용 소자를 더 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

배터리(101)는 에어로졸 생성 장치(10)를 작동시키기 위한 전력을 제공한다. 예를 들어, 배터리(101)는 히터(103)를 가열하기 위한 전력을 제공할 수 있고, 컨트롤러(102)를 작동시키는데 필요한 전력을 제공할 수 있다. 또한, 배터리(101)는 에어로졸 생성 장치(10)에 구비된 디스플레이, 센서, 모터 등을 작동시키는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

배터리(101)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(101)는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2) 배터리 또는 리튬 티타네이트 배터리일 수 있다. 배터리(101)는 반복 충전 가능한 배터리 또는 일회용 배터리일 수 있다.

에어로졸 생성 장치(10)는 궐련이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 배터리(101)가 제공하는 전력에 의해 히터(103)를 가열한다. 히터(103)는 궐련 내의 에어로졸 형성 매트릭스의 온도를 상승시켜 에어로졸을 생성한다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터 섹션을 통해 전달되어 사용자에게 흡식된다. 단, 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되지 않은 경우에도 히터(103)를 가열할 수 있다.

히터(103)는 중앙 가열 방식(가열체 또는 발열체의 외주를 통해 에어로졸 형성 매트릭스와 접촉하는 방식)과 외주 가열 방식(가열체 또는 발열체가 에어로졸 형성 매트릭스를 감싸는 방식)을 채택할 수 있으며, 히터(103)는 열전도, 전자기감응, 화학반응, 적외선 작용, 공진, 광-전변환 및 광-열변환 중 1종 또는 다수 방식을 채택하여 에어로졸 형성 매트릭스를 가열하여 흡식 가능한 에어로졸을 생성한다.

컨트롤러(102)는 에어로졸 생성 장치(10)의 전반적인 작동을 제어할 수 있다. 상세하게, 컨트롤러(102)는 배터리(101) 및 히터(103)의 작동을 제어할 뿐만 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)에 있는 다른 구성소자의 작동도 제어한다. 또한, 컨트롤러(102)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성소자 상태를 점검하여 에어로졸 생성 장치(10)가 작동 중인지 여부를 판단할 수 있다.

컨트롤러(102)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 로직 게이트 어레이를 포함하거나 또는 통용 마이크로프로세서 및 저장용 마이크로프로세서를 통해 실행 가능한 프로그램의 스토리지 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 업계의 당업자라면 컨트롤러(102)가 다른 유형의 하드웨어를 포함할 수 있음은 자명하다.

예를 들어, 컨트롤러(102)는 히터(103)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(102)는 히터(130)에 공급되는 전력량 및 히터(103)에 지속적으로 전력이 공급되는 시간을 제어하여 히터(103)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있게 한다. 또한, 컨트롤러(102)는 배터리(101)의 상태(예: 배터리(101)의 잔량)를 확인하고, 필요에 따라 알림 신호를 생성할 수 있다.

또한, 컨트롤러(102)는 사용자의 담배 흡입 여부 및 흡입 강도를 확인하고, 흡입 횟수를 계량할 수 있다. 또한, 컨트롤러(102)는 에어로졸 생성 장치(10)가 지속적으로 작동하는 시간을 점검할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(101), 컨트롤러(102) 및 히터(103) 외에도 통용 소자를 포함할 수도 있다.

예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 촉각 정보를 출력하는 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)에 디스플레이가 포함된 경우, 컨트롤러(102)는 에어로졸 생성 장치(10)의 상태(예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)의 사용 가능 여부)에 관한 정보, 히터(103) 관련 정보(예: 예열 시작, 예열 진행 중 또는 예열 완료), 배터리(101) 관련 정보(예: 배터리(101) 잔량, 배터리(101) 사용 가능 여부), 에어로졸 생성 장치(10) 재설정 관련 정보(예: 재설정 시간, 재설정 진행 중 또는 재설정 완료), 에어로졸 생성 장치(10) 청소 관련 정보 (예: 청소 시간, 청소 필요, 청소 진행 중 또는 청소 완료), 에어로졸 생성 장치(10) 충전 관련 정보(예: 충전 필요, 충전 진행 중 또는 충전 완료), 담배 흡입 관련 정보(예: 담배 흡입 횟수, 담배 흡입 종료 알림) 또는 보안 관련 정보(예: 사용 시간).를 사용자에게 발송할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 생성 장치(10)에 모터가 포함된 경우, 컨트롤러(102)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성하고, 상기 정보를 사용자에게 전달할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 장치(10)의 기능을 제어하기 위해 사용자에 의해 사용되는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 입력 키)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능을 수행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예: 1회 또는 2회) 또는 사용자가 입력 장치를 지속 누르는 시간(예: 0.1초 또는 0.2초)를 조절하여 에어로졸 생성 장치(10)의 다수 기능 중 원하는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자가 입력장치에 대한 입력 작업을 진행함에 따라, 히터(103)를 가열하는 기능, 히터(103)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입된 공간을 청소하는 기능, 에어로졸 생성 장치(10)의 작동 여부를 점검하는 기능, 배터리(101)의 잔여 전력(사용 가능한 전력)을 표시하는 기능 및 에어로졸 생성 장치(10)를 재설정하는 기능을 수행할 수 있게 된다. 단, 에어로졸 생성 장치(10)의 기능은 이에 제한되지 않는다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 궐련 구조 개략도를 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 궐련(20)은 필터 섹션(21)과 담배 섹션(22)을 포함한다.

담배 섹션(22)은 에어로졸 형성 매트릭스를 포함한다. 에어로졸 형성 매트릭스는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물의 매트릭스이며, 에어로졸 형성 매트릭스를 가열하여 휘발성 화합물을 방출한다.

에어로졸 형성 매트릭스는 고체 에어로졸 형성 매트릭스일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 매트릭스는 고체 및 액체 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 매트릭스는 가열 시 매트릭스로로부터 방출되는 휘발성 담배향 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 매트릭스는 비담배 물질을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 매트릭스는 에어로졸 형성물을 더 포함할 수 있다. 적절한 에어로졸 형성물은 예를 들어 글리세롤 및 프로필렌 글리콜일 수 있다.

담배 섹션(22)을 가열하여 생성된 에어로졸은 필터 섹션(21)을 통해 사용자에게 전달되며, 필터 섹션(21)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 섹션(21)은 담배 향을 제공하기 위해 향미 액체로 분무될 수 있거나 향미 액체로 코팅된 분리된 섬유를 필터 섹션(21)에 삽입할 수 있어, 사용자에게 전달되는 담배 향의 지속성을 진일보로 개선할 수 있다. 필터 섹션(21)은 향미 물질의 내용물을 함유할 수 있는 구형 또는 원통형 캡슐을 구비할 수도 있다.

도 2은 본 실시예에 따른 궐련(20) 부재만 도시한다. 대응되게, 해당 실시예와 관련된 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술인원이라면 궐련(20)에는 도 2에 도시된 부재 외에도 기타 통용 부재를 더 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 사용자가 적절한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있도록 담배 섹션(22)의 가열에 의해 생성된 에어로졸을 냉각시키는 냉각 섹션과 같은 부재를 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히터 예열 곡선 개략도를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시간의 경과에 따른 히터(103)의 온도 변화 곡선은 온도 상승 단계와 보온 단계를 포함한다.

온도 상승 단계에서 히터(103)의 온도는 초기 온도(T0)(또는 환경 온도)에서 사전 설정 목표 온도(T1)까지 상승된다. 사전 설정 목표 온도(T1)는 원하는 휘발성 화합물이 에어로졸 형성 매트릭스로부터 기화되는 반면, 더 높은 기화 온도를 갖는 원하지 않는 화합물은 기화되지 않도록 설정된다. 일반적으로, 사전 설정 목표 온도(T1)는 200℃∼400℃일 수 있다.

보온 단계에서, 히터(103)의 온도는 사전 설정 시간 동안 설정된 목표 온도(T1)로 유지되어 에어로졸 형성 매트릭스가 충분히 예열될 수 있어, 사용자가 흡입하는 담배 맛이 향상된다.

온도 상승 단계의 지속 시간은 t0∼t1이고, 보온 단계의 지속 시간은 t1∼t2이며, t0∼t2는 히터(103)의 예열 시간이다. 일반적으로, 히터(103)의 예열 시간대는 5초∼30초이다.

도 3은 본 실시예와 관련된 온도 곡선의 개략도만을 도시한다는 점에 유의해야 한다. 본 분야의 당업자라면 일반적으로 보온 단계 이후부터 히터(103)는 흡입 단계를 유지하고 있음을 이해해야 한다. 즉, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)의 가열에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 해당 단계에서, 히터(103)의 온도는 소정의 사전 설정된 온도 범위내 온도 내로 유지하거나 또는 소정의 사전 설정된 온도로 일정 시간 동안 유지된다.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법 프로세스 개략도를 나타낸다.

도4에 도시된 S11 단계에 있어서, 컨트롤러(102)를 통해 사전 설정 시간 동안 히터(103)의 가열에 의해 발생된 총 에너지량을 확정함을 나타내고 있다.

사전 설정 시간은 히터(103)의 예열 시간에 따라 확정할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사전 설정 시간은 히터(103)의 온도가 초기 온도에서 사전 설정 목표 온도까지 상승하는 데 필요한 지속시간 t0-t1 이상이다.

진일보로, 사전 설정 시간은 히터(103)의 예열 시간 t0-t2 이하이다.

사전 설정 시간은 히터(103)의 가열 파워에 따라 가열시간을 1단 또는 다단으로 구분할 수 있다. 컨트롤러(102)는 사전 설정 시간 중 각 가열시간대에 대응하는 히터(103)의 가열 파워에 따라, 히터(103)의 가열에 의해 각 가열시간대에 생성한 에너지를 확정하고; 진일보로, 각 가열시간대별로 히터(103)를 가열하여 생성한 에너지에 기반하여, 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열 생성한 총 에너지량을 얻는다.

예를 들어, 사전 설정 시간이 히터(103)의 예열 시간 t0∼t2인 경우, 히터(103)의 온도 상승 단계 t0∼t1에서 컨트롤러(102)는 배터리(101)를 제어하여 히터(103)에 제공하는 가열 파워(파워가 일정다고 가정함)는 W1이고; 히터(103)의 보온 단계 t1∼t2에서, 컨트롤러(102)가 배터리(101)를 제어하여 히터(103)에 제공하는 가열 파워(파워가 일정하다고 가정함)는 W2이다. 이와 같은 경우, 히터(103)가 온도 상승 단계 t0∼t1에서 가열을 통해 생성한 에너지는 Q1=W1*(t1-t0)이고, 히터(103)가 가열 단계 t1∼t2에서 가열을 통해 생성한 에너지는 Q2=W2*(t2-t1)이며; 이에 따라서, 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량은 Q3=Q1+Q2이다.

단계 S12에서, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량에 따라 건열 검측을 수행한다.

구체적으로, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량을 사전 설정된 에너지 역치와 비교하여, 만약 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량이 상기 사전 설정된 에너지 역치보다 작을 경우, 건열이 발생한 것으로 판단되고; 그렇지 않을 경우, 건열이 발생하지 않은 것으로 판단된다.

사전 설정된 에너지 역치는 실험값 또는 경험값일 수 있다. 예를 들어, 히터(103)는 특정 유형의 궐련(20)을 예열하는 데 사용되며, 히터(103)가 예열 시간 t0∼t2 동안 해당 특정 유형의 궐련(20)을 가열하여 생성한 총 에너지량 Qn을 측정하며, 여러번 측정한 결과의 평균값을 사전 설정된 에너지 역치로 적용한다.

건열이 발생한 것으로 판단되면, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 가열을 중지하도록 제어하여 히터(103)가 건열 상태를 지속하는 것을 피하여, 히터(103)가 손상되는 것을 방지한다. 진일보로, 표시등 또는 진동 방식에 의해 히터(103)가 건열 상태에 있음을 사용자에게 제시할 수 있다.

건열이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 다음 단계 수행, 예를 들어 보온 단계 완료, 담배 흡입 단계 진입 등을 계속 수행하도록 제어한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법의 다른 프로세스를 나타낸 개략도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S21에서, 온도 상승 단계 t0∼t1의 경우, 컨트롤러(102)는 히터(103)를 제어하여 제1 가열 파워를 수행하도록 한다.

해당 단계에서, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 일정한 가열 파워로 가열을 수행하도록 제어하며, 제1 가열 파워는 컨트롤러(102)가 배터리(101)를 제어하여 히터(103)에 제공하는 최대 가열 파워일 수 있다.

일반적으로, 히터(103)의 가열 과정에서 온도의 변화에 따라 히터(103)의 저항값이 변화하여 히터(103)에 공급되는 가열 파워도 변화하게 된다. 따라서, 진일보로, 컨트롤러(102)는 다음과 같은 단계를 통해 히터(103)를 제어하여 일정한 가열 파워로 가열을 수행할 수 있도록 한다.

히터(103)의 실시간 저항을 확정하며; 히터(103)의 실시간 저항 및 상기 제1 가열 파워에 따라, 히터(103)에 제공되는 실시간 전압을 확정하며; 히터(103)에 제공되는 전압을 상기 실시간 전압으로 조절한다.

구체적으로, 만약 히터(103)의 실시간 저항이 R1이고 상기 제1 가열 파워가 W1인 경우,공식:

을 적용할 수 있으며, 히터(103)에 공급되는 실시간 전압

을 계산한 후, 진일보로 히터(103)에 공급할 전압을 실시간 전압

로 조절한다.

히터(103)의 실시간 저항은 히터(103)에 인가되는 전압과 히터(103)를 통과하는 전류를 측정하여 확정할 수 있다.

S21단계에서, 보온 단계(t1∼t2)의 경우, 컨트롤러(102)는 히터(103)를 제어하여 제2 가열 파워를 통해 가열을 수행하며, 사전 설정된 목표온도 T1에 따라 제2 가열 파워를 선형 조절하며; 이 중, 제2 가열 파워는 제1 가열 파워보다 작다.

구체적으로, 컨트롤러(102)는 히터(103)의 실시간 저항을 확정하고, 히터(103)의 실시간 저항에 따라 히터(103)의 실시간 온도를 확정하며; 히터(103)의 실시간 온도가 사전 설정 목표 온도 T1보다 작을 경우, 제1 사전 설정 스텝값에 따라 제2 가열 파워를 선형 증가시키고; 히터(103)의 실시간 온도가 사전 설정 목표 온도 T1보다 클 경우, 제2 사전 설정 스텝값에 따라 상기 제2 가열 파워를 선형 감소시킨다.

히터(103)의 가열 과정에서, 히터(103)의 저항값은 온도의 변화에 따라 변하며, 가열유닛(101)의 저항값과 온도 사이에 대응된 관계를 형성할 수 있으며. 상이한 온도 여건에서 상이한 저항 값이 대응된다. 따라서, 히터(103)의 실시간 저항을 확정하여 히터(103)의 실시간 온도를 확정할 수 있다.

선택적으로, 상기 제1 사전 설정 스텝값과 상기 제2 사전 설정 스텝값은 같을 수 있다.

도 3과 유사하게, 도 5는 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 제어방법의 개략적인 흐름도만을 도시한다는 점에 유의해야 한다. 본 분야의 당업자라면 일반적으로 보온 단계 이후부터 히터(103)는 담배 흡입 단계를 유지하고 있음을 이해해야 한다. 즉, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)의 가열에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 해당 단계에서, 컨트롤러(102)는 히터(103)의 온도를 소정의 사전 설정 온도 범위 내로 유지하거나 소정의 사전 설정 온도를 소정 시간 유지하도록 제어한다.

본 실시예를 보다 충분히 설명하기 위해, 에어로졸 생성 장치의 제어 프로세스를 다음과 같이 설명한다:

에어로졸 생성 장치(10)가 예열을 가동하면, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 가열 단계로 진입하도록 제어한다. 구체적으로, 컨트롤러(102)는 6W의 일정한 가열 파워로 가열하도록 히터(103)를 제어한다. 히터(103)의 가열 과정에서, 온도의 변화에 따라 히터(103)의 저항값이 변화하여 히터(103)에 공급되는 가열 파워도 변화하게 된다. 따라서, 컨트롤러(102)는 히터(103)의 실시간 저항을 확정하며; 히터(103)의 실시간 저항 및 일정한 가열 파워 6W에 따라, 히터(103)에 제공되는 실시간 전압을 확정하며; 히터(103)에 제공되는 전압을 상기 실시간 전압으로 조절한다.

히터(103)를 350℃까지(또는 340℃∼360℃) 가열하도록 제어되면, 컨트롤러(102)는 히터(103)를 제어하여 보온 단계에 진입하도록 한다. 구체적으로, 컨트롤러(102)는 히터(103)를 제어하여 일정한 가열 파워 6W 보다 작은 파워, 예를 들어 4W의 파워로 가열하도록 한다. 이와 동시에, 컨트롤러(102)는 히터(103)의 실시간 저항을 확정하고, 히터(103)의 실시간 저항에 따라 히터(103)의 실시간 온도를 확정하며; 히터(103)의 실시간 온도가 350℃보다 작으면, 사전 설정된 스텝값 0.05W에 따라 가열 파워 4W를 선형 증가시키며, 즉, 컨트롤러(102)는 히터(103)를 제어하여 4.05W의 파워로 가열하여 히터(103)의 온도가 하락되고 350℃를 유지하도록 한다. 히터(103)의 실시간 온도가 350℃보다 크면, 사전 설정된 스텝값 0.05W에 따라 가열 파워 4W를 선형 감소시키며, 즉, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 3.95W의 가열 파워로 가열하여 히터(103)의 온도가 상승되고 350℃를 유지하도록 한다.

상기 예열 시간은 일반적으로 20초이며, 예열이 종료되면 컨트롤러(102)는 예열 시간 동안 히터(103)에서 발생하는 총 에너지량을 확정하며, 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량을 사전 설정된 에너지 역치와 비교하여, 만약 히터(103)가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량이 상기 사전 설정된 에너지 역치보다 작을 경우, 건열이 발생한 것으로 판단되고; 그렇지 않을 경우, 건열이 발생하지 않은 것으로 판단된다.

건열이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 컨트롤러(102)는 히터(103)가 담배 흡입 단계로 진입하도록 제어하며, 사용자가 담배를 흡입하도록 제시한다.

도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러(102) 하드웨어 구조 개략도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(102)는 1개 또는 다수의 프로세서(1021) 및 스토리지(1022)를 포함한다. 이 중, 도 6은 프로세서(1021) 1개를 예시적으로 도시한다.

프로세서(1021)와 스토리지(1022)는 버스 또는 다른 방식으로 연결될 수 있으며, 도 6에서는 버스에 따른 연결을 예시적으로 도시한다.

스토리지(1022)는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 비휘발성 소프트웨어 프로그램, 비휘발성 컴퓨터 실행 가능 프로그램 및 모듈을 저장할 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 실시예에서 스토리지(1022)는 에어로졸 생성 장치 제어 방법에 대응하는 프로그램 명령어/모듈을 저장하는 데 사용될 수 있다. 프로세서(1021)는 스토리지(1022)에 저장된 비휘발성 소프트웨어 프로그램, 명령어 및 모듈을 실행함으로써 전술한 각 실시예에서 취급되고 있는 에어로졸 생성 장치의 제어 방법 및 데이터 처리를 실행한다.

스토리지(1022)는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 비휘발성 스토리지도 포함할 수 있으며, 예를 들어, 적어도 하나의 자기 디스크 저장장치, 플래시 메모리 장치, 또는 다른 비휘발성 고체 상태 저장 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 스토리지(1022)는 네트워크를 통해 프로세서(1021)에 연결될 수 있는 프로세서(1021)로부터 원격으로 위치된 저장 장치를 선택적으로 포함할 수 있다. 전술한 네트워크 관련 실시예는 인터넷, 인트라넷, LAN, 이동 통신 네트워크 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 아니한다.

상기 프로그램 명령어/모듈은 상기 스토리지(1022)에 저장되고, 1개 또는 다수의 상기 프로세서(1021)에 의해 실행될 때, 위의 임의 방법 실시예 중 어느 하나의 에어로졸 생성 장치의 제어 방법을 실행하게 되며, 예를 들어, 이를 통해 상기 각 실시예에서 취급되고 있는 에어로졸 생성 장치의 제어 방법 및 데이터 처리 단계를 실행하게 된다.

본 발명은 실시예를 통해 비일시적인 컴퓨터가 판독가능한 저장 매체를 더 제공하며, 상기 비일시적인 컴퓨터가 판독가능한 저장 매체는 컴퓨터가 실행가능한 명령어를 저장하고, 상기 컴퓨터가 실행 가능한 명령어는 전자 장치가 상기 임의 항에 기재된 에어로졸 생성 장치의 제어방법을 실행하게 하는 데 사용된다.

본 발명의 실시예는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하며, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함하며, 상기 컴퓨터 프로그램은 프로그램 명령어를 포함하며, 상기 프로그램 명령어가 전자 장치에 의해 실행될 때, 상기 전자 장치는 임의 항에 기재된 상기 에어로졸 생성 장치에 대한 제어 방법을 실행하게 한다.

전술에서 기재된 장치 또는 장비 실시예는 단지 예시적으로 제공되며, 이 중, 상기 분리가능한 부재로 설명된 유닛 모듈은 물리적인 분리거나 또는 물리적인 분리가 아닐 수 있으며, 모듈 유닛으로 표시된 부재는 물리적인 유닛이거나 또는 물리적인 유닛이 아닐 수 있도 있으며, 즉, 한 위치에 구성되거나 또는 다수 네트워크 모듈 유닛 상에 분포될 수도 있다. 실제 필요성에 따라 이 중 일부 또는 전부의 모듈을 선택하여 본 실시예가 안출한 솔루션의 목적을 달성할 수 있다.

상술한 실시예에 대한 설명을 통해, 본 업계의 당업자라면 각 실시예는 소프트웨어에 통용 하드웨어 플랫폼을 결합하는 방식을 통해 구현될 수 있고, 하드웨어를 통해서도 구현될 수 있음은 자명하다. 이와 같은 이해에 기반하여, 전술한 기술 솔루션은 본질적으로 또는 관련된 기술에 기여한 부분 대하여 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 해당 컴퓨터 소프트웨어 제품은 ROM/RAM, 자기 디스크, 광 디스크 등과 같은 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있으며, 약간의 명령어를 포함하여 1대의 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치 등일 수 있음)를 통해 각 실시예 또는 실시예의 일부를 통해 기재한 방법을 수행하게 한다.

본 발명은 명세서 및 첨부된 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하며, 단, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되지 않고 다양하게 상이한 방식으로 구현될 수 있으며, 이와 같은 실시예는 본 발명의 내용에 대한 추가적인 제한으로 적용되는 것이 아니라, 본 발명이 개시하는 내용을 보다 명백하게 전면 이해하도록 돕기 위한 목적으로 제공된다는 점에 유의해야 한다. 또한, 상기 각 기술적 특징은 계속하여 상호 조합을 통해 상기에 나열되지 않은 다양한 실시예를 형성할 수 있으며, 이와 같은 실시예는 전부 본 발명의 명세서 기재 범위에 드는 것으로 간주되며; 나아가, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 위의 설명에 기반하여 개선하거나 변형할 수 있으며, 이와 같은 모든 개선 및 변형은 본 발명에 기재된 특허 청구 보호 범위에 속함은 자명하다.

Claims

에어로졸 생성 장치 제어 방법에 있어서,
상기 에어로졸 생성 장치는 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 형성 매트릭스를 가열해 주는 히터를 포함하며; 상기 방법은:
히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량을 확정하며, 상기 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량에 기반하여 건열 검측을 실행하는 단계를 포함하며; 이 중, 상기 사전 설정 시간은 상기 히터가 초기 온도에서 사전 설정 목표 온도까지 상승하는데 필요한 지속 시간 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 사전 설정 시간은 상기 히터의 예열 시간 이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 사전 설정 시간은 히터의 가열 파워에 따라 가열시간을 1단 또는 다단으로 구분할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 히터가 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량을 확정하는 단계는:
상기 사전 설정 시간 중 각 가열시간대에 대응하는 상기 히터의 가열 파워에 따라, 상기 히터의 가열에 의해 각 가열시간대에 생성한 에너지를 확정하는 단계;
각 가열시간대별로 히터를 가열하여 생성한 에너지에 기반하여, 상기 히터가 상기 사전 설정 시간 내에 가열 생성한 총 에너지량을 얻는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히터는 상기 사전 설정 시간 동안 가열하여 생성한 총 에너지량에 기반하여 건열 검측 실행하며, 해당 과정은:
상기 히터가 상기 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량을 사전 설정된 에너지 역치와 비교하여, 만약 히터가 사전 설정 시간 내에 가열을 통해 생성한 총 에너지량이 상기 사전 설정된 에너지 역치보다 작을 경우, 건열이 발생한 것으로 판단되는 단계와; 그렇지 않을 경우, 건열이 발생하지 않은 것으로 판단되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제5항에 있어서,
건열이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 히터의 가열을 중지하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히터의 예열 시간은 온도 상승 단계의 지속 시간과 보온 단계의 지속 시간의 합이며; 이 중, 상기 온도 상승 단계는 상기 히터의 온도를 상기 초기온도에서 상기 사전 설정한 목표온도까지 상승하도록 제어하는 단계이며, 상기 보온 단계는 상기 히터의 온도를 상기 사전 설정 목표 온도로 유지하도록 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 온도 상승 단계에서, 제1 가열 파워를 통해 가열하도록 상기 히터를 제어하며;
상기 보온 단계에서, 제2 가열 파워를 통해 가열하도록 상기 히터를 제어하고, 상기 사전 설정 목표 온도에 따라 상기 제2 가열 파워를 선형 조절하며; 이 중, 상기 제2 가열 파워는 상기 제1 가열 파워보다 작은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 가열 파워를 통해 가열하도록 상기 히터를 제어하는 단계는:
상기 히터의 실시간 저항을 확정하는 단계;
상기 히터의 실시간 저항 및 상기 제1 가열 파워에 따라, 상기 히터에 제공되는 실시간 전압을 확정하는 단계;
상기 히터에 제공되는 전압을 상기 실시간 전압으로 조절하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 사전 설정 목표 온도에 따라 상기 제2 가열 파워를 선형 조절하는 단계는:
상기 히터의 실시간 저항을 확정하고, 상기 히터의 실시간 저항에 따라 상기 히터의 실시간 온도를 확정하는 단계;
상기 히터의 실시간 온도가 상기 사전 설정 목표 온도보다 작을 경우, 제1 사전 설정 스텝값에 따라 제2 가열 파워를 선형 증가시키는 단계;
상기 히터의 실시간 온도가 상기 사전 설정 목표 온도보다 클 경우, 제2 사전 설정 스텝값에 따라 상기 제2 가열 파워를 선형 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 사전 설정 스텝값과 상기 제2 사전 설정 스텝값은 같은 값인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히터의 예열 시간대는 5초∼30초인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
에어로졸 생성 장치에 있어서,
상기 에어로졸 생성 장치는 히터 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 히터는 에어로졸 형성 매트릭스를 가열하여 에어로졸을 생성하는 데 사용되며, 상기 컨트롤러는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 에어로졸 생성 장치 제어 방법을 실행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.