KR20230127532A - 에어로졸 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 외부로부터 유입되는 공기의 온도를 감지하여, 가열 온도를 제어하는 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 케이스와; 궐련이 삽입되는 공간을 형성하며, 하부에 개구를 구비하는 공동과; 공동의 내부 또는 외측에 배치되는 궐련 가열 히터와; 공동의 하부에 구비되는 개구와 연통하는 기류 통로를 구비하는 공기 유입 부재와; 공기 유입 부재에 설치되는 공기 가열 히터와; 공기 유입 부재에 구비되는 기류 통로와 연통하는 기류관과; 케이스에 형성되며, 기류관과 연통되어 외부 공기를 유입하는 흡입구와; 흡입구에 배치되는 제1 온도 센서와; 상기 기류관에 배치되는 제2 온도 센서와; 상기 기류 통로에 배치되는 제3 온도 센서와; 상기 궐련 가열 히터와 상기 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하는 배터리와; 이들 중 어느 하나를 제어하는 마이크로컨트롤러와; 상기 배터리와 상기 공기 가열 히터 사이에서 상기 마이크로컨트롤러와 연결되는 전력 조절 수단;을 포함한다.

Description

에어로졸 발생장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}
본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 외부로부터 유입되는 공기의 온도를 감지하여, 가열 온도를 제어하는 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 궐련으로부터 유래하는 에어로졸을 사람이 흡입하는 경우가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 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 히터(14)를 제어하기 위한 제어부(15)를 포함한다. 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 궐련(11)을 개구(12)를 통해 공동(13)에 삽입하면 히터(14)가 가열되어 궐련(11) 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 궐련(11)의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 도 1에 도시된 히터(14)는 봉침형 히터로 제공되어 공동(13)에 삽입된 궐련(11)에 침투하여 궐련(11)을 가열하며, 도 2에 도시된 히터(14)는 파이프 히터로 제공되어 궐련(11)을 가열한다.
상술한 종래 기술에서는 사용자가 에어로졸 발생장치(10)를 사용하여 에어로졸을 흡입하는 퍼핑(puffing) 동작을 할 때 외부로부터 공동(13)으로 공기가 유입되어 히터(14)에 의한 궐련(11) 가열 효과를 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 외부로부터 유입되는 공기를 가열하는 공기 가열 히터를 포함하고, 복수의 온도 센서의 감지신호에 따라 공기 가열 히터의 가열 온도를 제어하는 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 케이스와; 궐련이 삽입되는 공간을 형성하며, 하부에 개구를 구비하는 공동과; 공동의 내부 또는 외측에 배치되는 궐련 가열 히터와; 공동의 하부에 구비되는 개구와 연통하는 기류 통로를 구비하는 공기 유입 부재와; 공기 유입 부재에 설치되는 공기 가열 히터와; 공기 유입 부재에 구비되는 기류 통로와 연통하는 기류관과; 케이스에 형성되며, 기류관과 연통되어 외부 공기를 유입하는 흡입구와; 흡입구에 배치되는 제1 온도 센서와; 상기 기류관에 배치되는 제2 온도 센서와; 상기 기류 통로에 배치되는 제3 온도 센서와; 상기 궐련 가열 히터와 상기 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하는 배터리와; 이들 중 어느 하나를 제어하는 마이크로컨트롤러와; 상기 배터리와 상기 공기 가열 히터 사이에서 상기 마이크로컨트롤러와 연결되는 전력 조절 수단;을 포함한다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어한다.
여기서, 마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하고, 제3 온도 센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 기류 통로에서 공기의 온도를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어한다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑(Puffing) 여부를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어한다.
여기서, 마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호 및 제3 온도 센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어한다.
본 발명에 따르면, 유입된 외부 공기를 가열하는 공기 가열 히터를 포함하고, 유입되는 외부 공기의 온도를 감지하여 공기 가열 히터의 가열 온도를 제어함으로써 가열 효과를 높혀줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 온도 센서의 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 공기 가열 히터의 가열 온도를 제어함으로써 가열 효과를 높혀줄 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이고,도 4는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 케이스(110)와, 궐련(120)이 삽입되는 공간을 형성하며, 하부에 개구(131)를 구비하는 공동(130)과, 공동(130)의 내부 또는 외측에 배치되는 궐련 가열 히터(140)와, 공동(130)의 하부에 구비되는 개구(131)와 연통하는 기류 통로(151)를 구비하는 공기 유입 부재(150)와, 공기 유입 부재(150)에 설치되는 공기 가열 히터(152)와, 공기 유입 부재(150)에 구비되는 기류 통로(151)와 연통하는 기류관(160)과, 케이스(110)에 형성되며, 기류관(160)과 연통되어 외부 공기를 유입하는 흡입구(161)와, 흡입구(161)에 배치되는 제1 온도 센서(162)와, 기류관(160)에 배치되는 제2 온도 센서(163)와, 기류 통로(151)에 배치되는 제3 온도 센서(153)와, 궐련 가열 히터(140)와 공기 가열 히터(152)에 각각 전력을 공급하는 배터리(170)와, 이들 중 어느 하나를 제어하는 마이크로컨트롤러(180)와, 배터리(170)와 공기 가열 히터(152) 사이에서 마이크로컨트롤러(180)와 연결되는 전력 조절 수단(190)을 포함한다. 궐련 가열 히터(140)는 예를 들어 필름 히터, 그래핀 히터, 인덕션 히터, 봉침형 히터 등이 적용될 수 있다. 궐련 가열 히터(140)는 마이크로컨트롤러(180)의 제어에 의해 배터리(170)로부터 전력을 공급받아 공동(130)에 삽입된 궐련(120)을 가열한다. 또한, 흡입구(161)를 통해 외부로부터 공기가 유입되어 기류관(160)을 통해 공기 유입 부재(150)에 구비되는 기류 통로(151)로 이송되고, 마이크로컨트롤러(180)의 제어에 의해 공기 가열 히터(152)에 배터리(170)로부터 전력이 공급되면 공기 가열 히터(152)가 가열될 수 있다. 기류 통로(151)에 이송된 공기가 공기 가열 히터(152)에 의해 가열되면, 개구(131)를 통해 가열된 공기가 궐련(120)으로 침투되어 궐련(120)을 가열할 수 있다. 흡입구(161)에 배치되는 제1 온도 센서(162)는 흡입구(161)에서 공기의 온도를 감지하고, 기류관(160)에 배치되는 제2 온도 센서(163)는 기류관(160)에서 공기의 온도를 감지한다. 또한, 기류 통로(151)에 배치되는 제3 온도 센서(153)는 기류 통로(151)에서 공기의 온도를 감지한다. 실시예에 따라 궐련 가열 히터(140)와 공기 가열 히터(150)에 의해 가열을 진행하면서, 마이크로컨트롤러(180)는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하여 배터리(180)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력을 제어하여 공기 가열 히터(152)가 기류 통로(151)로 이송된 공기를 기설정한 목표 온도로 가열하게 한다. 또한, 실시예에 따라 궐련 가열 히터(140)와 공기 가열 히터(150)에 의해 가열을 진행하면서, 마이크로컨트롤러(180)는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하고, 제3 온도 센서(153)로부터 입력되는 감지신호에 따라 기류 통로(151)에서 공기의 온도를 판단하여 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(153)에 공급하는 전력을 제어하여 공기 가열 히터(152)가 기류 통로(151)로 이송된 공기를 기설정한 목표 온도로 가열하게 한다. 예를 들어 배터리(170)와 공기 가열 히터(152) 사이에서 마이크로컨트롤러(180)와 연결되는 전력 조절 수단(190)에는 FET를 포함하고, 마이크로컨트롤러(180)는 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급되는 전력을 제어하기 위해 전력 조절 수단(190)에 PWM 신호의 듀티(Duty)를 가변시켜 송출하여, 전력 조절 수단(190)에 포함된 FET가 마이크로컨트롤러(180)로부터 입력되는 PWM신호의 듀티(Duty)에 따라 온-오프(on-off)되면서, 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력이 제어될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 궐련 가열 히터(140)와 공기 가열 히터(150)에 의해 가열을 진행하면서, 마이크로컨트롤러(180)는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력을 제어한다. 사용자가 퍼핑할 경우 에어로졸 발생장치(100)에서 일시적으로 공기의 온도가 하강하는데, 마이크로컨트롤러(180)는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 온도가 유사하게 하강할 경우 사용자가 퍼핑한 것으로 판단하고, 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력을 제어하여, 공기 가열 히터(152)가 기류 통로(151)로 이송된 공기를 기설정한 목표 온도로 가열하게 한다. 또한, 마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호 및 제3 온도 센서(153)로부터 입력되는 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력을 제어한다. 마이크로컨트롤러(180)는 제1 온도 센서(162)와 제2 온도 센서(163)로부터 입력되는 각각의 감지신호 및 제3 온도 센서(153)로부터 입력되는 감지신호에 따라 온도가 유사한 진폭으로 하강할 경우 사용자가 퍼핑한 것으로 판단하고, 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급하는 전력을 제어하여, 공기 가열 히터(152)가 기류 통로(151)로 이송된 공기를 기설정한 목표 온도로 가열하게 한다. 예를 들어 배터리(170)와 공기 가열 히터(152) 사이에서 마이크로컨트롤러(180)와 연결되는 전력 조절 수단(190)에는 FET를 포함하고, 마이크로컨트롤러(180)는 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(152)에 공급되는 전력을 제어하기 위해 전력 조절 수단(190)에 PWM 신호의 듀티(Duty)를 가변시켜 송출하여, 전력 조절 수단(190)에 포함된 FET가 마이크로컨트롤러(180)로부터 입력되는 PWM신호의 듀티(Duty)에 따라 온-오프(on-off)되면서, 배터리(170)로부터 공기 가열 히터(153)에 공급하는 전력이 제어될 수 있다.
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.

Claims (5)

  1. 케이스와;
    궐련이 삽입되는 공간을 형성하며, 하부에 개구를 구비하는 공동과;
    공동의 내부 또는 외측에 배치되는 궐련 가열 히터와;
    공동의 하부에 구비되는 개구와 연통하는 기류 통로를 구비하는 공기 유입 부재와;
    공기 유입 부재에 설치되는 공기 가열 히터와;
    공기 유입 부재에 구비되는 기류 통로와 연통하는 기류관과;
    케이스에 형성되며, 기류관과 연통되어 외부 공기를 유입하는 흡입구와;
    흡입구에 배치되는 제1 온도 센서와;
    상기 기류관에 배치되는 제2 온도 센서와;
    상기 기류 통로에 배치되는 제3 온도 센서와;
    상기 궐련 가열 히터와 상기 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하는 배터리와;
    이들 중 어느 하나를 제어하는 마이크로컨트롤러와;
    상기 배터리와 상기 공기 가열 히터 사이에서 상기 마이크로컨트롤러와 연결되는 전력 조절 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 유입된 공기의 온도를 판단하고, 제3 온도 센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 기류 통로에서 공기의 온도를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
  5. 제4항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 제1 온도 센서와 제2 온도 센서로부터 입력되는 각각의 감지신호 및 제3 온도 센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 사용자의 퍼핑 여부를 판단하여 배터리로부터 공기 가열 히터에 공급하는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
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