KR20230173563A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230173563A
KR20230173563A KR1020220121149A KR20220121149A KR20230173563A KR 20230173563 A KR20230173563 A KR 20230173563A KR 1020220121149 A KR1020220121149 A KR 1020220121149A KR 20220121149 A KR20220121149 A KR 20220121149A KR 20230173563 A KR20230173563 A KR 20230173563A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aerosol
sensor
generating device
cartridge
aerosol generating
Prior art date
Application number
KR1020220121149A
Other languages
English (en)
Inventor
김태훈
박주언
윤성욱
정형진
한정호
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to CN202380012080.XA priority Critical patent/CN117615683A/zh
Priority to EP23794227.1A priority patent/EP4319587A1/en
Priority to CA3221350A priority patent/CA3221350A1/en
Priority to PCT/KR2023/007848 priority patent/WO2023243932A1/en
Publication of KR20230173563A publication Critical patent/KR20230173563A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/51Arrangement of sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42Cartridges or containers for inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/53Monitoring, e.g. fault detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/70Manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

수용 공간을 포함하는 하우징, 하우징의 수용 공간에 탈부착 가능하게 결합되며, 에어로졸 생성 물질이 저장되는 저장조 및 에어로졸 생성 물질을 무화시키는 무화부를 포함하는 카트리지, 하우징의 수용 공간과 인접한 일 영역에 배치되고, 저장조의 정전 용량의 변화를 검출하는 센서, 카트리지와 센서의 사이에 배치되어 센서를 보호하는 커버 및 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 센서를 통해 검출된 저장조의 정전 용량에 기초하여, 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출하는, 에어로졸 생성 장치.

Description

에어로졸 생성 장치{Aerosol generating device}
실시 예들은 센서를 통하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 측정할 수 있는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련 또는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치는 카트리지에 저장되는 액상의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 에어로졸 생성 장치가 정상적으로 작동하기 위해서는 에어로졸 생성 물질이 카트리지에 잔류하는 양이 검출될 것이 요구될 수 있다.
사용자에게 에어로졸 생성 장치가 사용 가능한지 여부를 알리고, 보다 균질인 에어로졸을 제공하기 위해, 에어로졸 생성 물질의 잔량을 정확하게 측정하기 위한 기술에 대한 연구가 점차 증가하고 있다.
에어로졸 생성 물질의 잔량이 검출되지 못하는 경우 에어로졸 생성 장치가 사용 가능한지 여부가 확인될 수 없어 사용자의 불편이 초래될 수 있다. 또한, 잔량에 따라 에어로졸 생성 물질이 가열되는 정도가 다르게 요구될 수 있어 잔량이 검출되지 못하는 경우 불균질하게 에어로졸이 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 센서를 통해 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공함으로써, 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출의 정밀성을 향상시키고자 한다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질이 저장되는 저장조 및 상기 에어로졸 생성 물질을 무화시키는 무화부를 포함하는 카트리지, 카트리지를 수용할 수 있는 하우징, 카트리지의 일 측면과 대향하도록 배치되는 센서, 카트리지와 센서의 사이에 배치되는 커버 및 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 센서를 통해 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 생성 장치는 카트리지와 에어로졸 생성 물질의 잔량을 측정하는 센서의 거리를 최소화하여 에어로졸 생성 물질의 잔량에 대한 검출 정밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 장치의 사용 가부에 관한 정보를 사용자에게 제공할 수 있어 편의성이 증대될 수 있고, 에어로졸 생성 장치가 측정되는 잔량에 기초하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 정도를 조정할 수 있으므로 보다 균질인 에어로졸을 제공할 수 있다.
실시 예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들의 분해도이다.
도 5a는 준외관부 커버 및 센서의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 5b는 준외관부 커버의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 5c는 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 카트리지 및 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
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.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들어, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100kHz 내지 약 3.5MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 생성 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 생성 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 다른 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(110)이 삽입될 수 있는 하우징(120)을 포함할 수 있다.
하우징(120)은 에어로졸 생성 장치(100)의 전체적인 외관을 형성하며, 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간(또는 '배치 공간')을 포함할 수 있다. 도면 상에는 하우징(120)이 전체적으로 단면이 반원 형상으로 형성되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 하우징(120)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징(120)은 전체적으로 원기둥 형상으로 형성되거나, 다각형 기둥(예: 삼각형 기둥 또는 사각형 기둥) 형상으로 형성될 수도 있다.
하우징(120)의 내부 공간에는 하우징(120)에 삽입되는 에어로졸 생성 물품(110)을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 구성 요소들 및 에어로졸 생성 물질의 잔량을 측정하기 위한 구성 요소들이 배치될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 시각적 정보가 표시되는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
디스플레이는 적어도 일부 영역이 하우징(120)의 외측에 노출되도록 배치될 수 있으며, 에어로졸 생성 장치(100)는 디스플레이를 통해 사용자에게 다양한 시각적인 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 디스플레이를 통해 에어로졸 생성 물질의 잔량에 관한 정보를 제공할 수 있으나, 디스플레이를 통해 제공되는 정보가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)은 하우징(120), 히터(210), 배터리(220), 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)(230), 센서(310), 커버(320) 및 카트리지(330)를 포함할 수 있다.
하우징(120)은 에어로졸 생성 장치(100)의 전체적인 외관을 포함하며, 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(120)의 내부 공간에는 히터(210), 배터리(220), 인쇄 회로 기판(FCB)(230), 센서(310) 및 커버(320)가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 하우징(120)은 에어로졸 생성 물품(110)이 하우징(120)의 내부로 삽입될 수 있는 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(110)의 적어도 일부는 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)을 통해 하우징(120)의 내부에 삽입 또는 수용될 수 있다.
도면 상에는 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)이 하우징(120)의 +z 방향을 향하는 일 영역에 형성되는 실시예에 대해 도시되어 있으나, 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)의 배치 구조가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
카트리지(330)는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조 및 에어로졸 생성 물질을 기화시키는 무화부를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지(330)를 통해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성할 수 있다. 카트리지(330)에 의해 생성되는 에어로졸은 사용자에게 전달될 수 있다.
에어로졸 생성 물질은 액상 조성물 및 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 예를 들면, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있고, 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 형성제는 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제공되는 에어로졸의 연무량을 증대시킬 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 형성제는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 에어로졸 형성제에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질이 함유될 수 있고, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 더 포함될 수도 있다.
저장조는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 흡연이 수행되는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)로부터 생성되는 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있고, 그에 따라 저장조에 저장되는 에어로졸 생성 물질이 소모되어 저장조에 에어로졸 생성 물질이 잔류하는 양이 감소할 수 있다.
에어로졸 생성 물질의 잔량이 변경되는 경우 에어로졸 생성 물질을 기화시키기 위한 가열 특성 또한 변경될 것이 요구될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질의 잔량이 부족한 경우 흡연 도중에 에어로졸의 제공이 중단되거나, 에어로졸 생성 장치(100)로부터 에어로졸이 생성되지 않을 수 있다. 따라서, 저장조의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량이 검출될 것이 요구될 수 있다.
저장조는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 저장조는 액상의 에어로졸 생성 물질을 저장하기 위한 내부 공간 및 내부 공간을 이루는 벽면들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저장조는 바닥면, 천장면 및 측면들로 구성되는 내부 공간을 갖는 기둥 형상일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 저장조는 액상의 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있는 다른 형상으로 구현될 수도 있다.
무화부는 에어로졸 생성 물질을 기화시킬 수 있다. 무화부는 저장조에 저장되는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸 생성 물질을 기화시킬 수 있다. 예를 틀면, 무화부는 에어로졸 생성 물질을 저장조의 외부로 이송하고, 외부로 이송되는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
무화부는 액상 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있다. 액상 전달 수단은 에어로졸 생성 물질을 저장조의 외부로 이송하기 위한 수단일 수 있고, 가열 요소는 액상 전달 수단에 의해 저장조의 외부로 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위한 요소일 수 있다. 예를 들면, 액상 전달 수단은 에어로졸 생성 물질을 저장조의 외부로 이송하는 심지(wick)일 수 있고, 가열 요소는 심지를 따라 이송되는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 코일(coil)일 수 있다.
구체적으로, 심지는 모세관 현상을 통해 에어로졸 생성 물질을 이송하는 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유 및 다공성 세라믹 중 적어도 하나일 수 있고, 코일은 심지에 권선되는 형상으로 배치되고, 공급되는 전류에 의해 발열하는 니크롬선 등과 같은 전도성 필라멘트를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)로부터 탈부착될 수 있다. 카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)에 결합되어 에어로졸을 생성할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(100)로부터 분리될 수도 있다. 예를 들면, 카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)가 사용됨에 따라 주기적으로 교환되는 소모품일 수 있다. 카트리지(330)의 저장조에 저장되는 에어로졸 생성 물질이 전부 소모되는 경우 사용자에 의해 카트리지(330)는 교환될 수 있다.
히터(210)는 하우징(120)의 내부 공간에 위치하며, 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)을 통해 하우징(120)의 내부로 삽입되는 에어로졸 생성 물품(110)을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(110)의 가열에 의해 생성된 증기화된 입자와 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240)을 통해 하우징(120)의 내부 공간으로 유입된 공기가 혼합되어 에어로졸이 생성될 수 있다.
일 예시에서, 히터(210)는 유도 가열식 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(210)는 전력이 공급됨에 따라 교번적인 자기장을 생성하는 코일(또는 '전기 전도성 코일') 및 코일에서 생성되는 교번적인 자기장에 의해 열을 발생하는 서셉터를 포함할 수 있다. 서셉터는 하우징(120)의 내부에 삽입되는 에어로졸 생성 물품(110)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 배치되어, 삽입된 에어로졸 생성 물품(110)을 가열할 수 있다.
다른 예시에서, 히터(210)는 전기 저항성 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(210)는 하우징(120)의 내부에 삽입되는 에어로졸 생성 물품(110)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 필름 히터를 포함할 수 있다. 필름 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 필름 히터가 열을 발생하여 하우징(120)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(110)을 가열할 수 있다.
또 다른 예시에서, 히터(210)는 하우징(120)에 삽입되는 에어로졸 생성 물품(110)의 내부를 가열할 수 있는 침 형 히터, 봉 형 히터 및 관 형 히터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상술한 히터(210)는 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(110)의 적어도 일 영역에 삽입되어, 에어로졸 생성 물품(110)의 내부를 가열할 수 있다.
히터(210)는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 에어로졸 생성 물품(110)의 지정된 온도까지 가열할 수 있다면 히터(210)의 실시예는 가변될 수 있다. 본 개시에서 '지정된 온도'는 에어로졸 생성 물품(110)에 포함된 에어로졸 생성 물질이 가열되어 에어로졸을 생성할 수 있는 온도를 의미할 수 있다. 지정된 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정된 온도일 수 있으나, 해당 온도는 에어로졸 생성 장치(100)의 종류 및/또는 사용자의 조작에 의해 변경될 수도 있다.
센서(310)는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출하기 위해 카트리지(330)의 정전 용량(capacitance)을 측정할 수 있다. 센서(310)는 페어를 이루는 두 개 이상의 전극들로 이루어질 수 있다. 페어를 이루는 두 개의 전극들은 각각이 반대 부호의 전하(electric charge)들을 저장하는 커패시터(capacitor)로 기능할 수 있다. 페어를 이루는 두 개의 전극들 사이의 공간에 어떠한 유전율(permittivity)을 갖는 물질이 위치하는지에 따라 페어를 이루는 두 개의 전극들의 정전 용량이 결정될 수 있다.
센서(310)는 적어도 한 페어의 전극들을 구성하는 각각의 페어의 정전 용량을 측정함으로써 전극들 근방에 위치하는 물질들의 유전율에 관한 정보를 제공할 수 있다. 유전율에 관한 정보로부터 전극들 근방에 에어로졸 생성 물질이 채워져 있는지, 또는 빈 공간이 형성되는지가 판단될 수 있고, 그로부터 에어로졸 생성 물질의 잔량이 검출될 수 있다.
전극들의 근방은 전극들을 구성하는 적어도 하나의 페어의 근방을 의미할 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되는 페어의 근방은 제1 전극 및 제2 전극 사이에서 형성되는 공간뿐만 아니라, 해당 공간으로부터 일정 범위까지 확장되는 공간까지를 의미할 수 있다.
센서(310)는 짝을 이루는 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되는 페어의 정전 용량을 측정하기 위해, 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나에 전류를 인가한 후, 제1 전극 및 제2 전극 중 나머지 하나로부터 반환되는 전류를 측정할 수 있다. 센서(310)는 양 전류들의 관계를 활용하여 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되는 페어의 정전 용량을 도출할 수 있다. 센서(310)는 제1 전극 및 제2 전극과 전류를 주고받기 위해 제1 전극 및 제2 전극과 도선으로 연결될 수 있다.
센서(310)는 연속적으로 배열되는 페어를 이루는 두 개 이상의 전극들로 이루어질 수 있다. 센서(310)는 카트리지(330)의 일 측면에 대향하도록 배치될 수 있다. 센서(310)에 대한 구체적인 예시는 도 3에서 후술하도록 한다. 센서(310)에 의해 카트리지(330)의 정전 용량이 측정될 수 있고, 측정된 정전 용량으로부터 에어로졸 생성 물질의 잔량이 검출될 수 있다. 그에 따라, 사용자에게 에어로졸 생성 물질의 잔량에 따른 관한 정보가 제공될 수 있어 편의성이 증대될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질의 잔량에 따라 무화부(720)에 공급되는 전력이 제어될 수 있어 에어로졸 생성 장치(100)로부터 에어로졸이 보다 균일하게 제공될 수 있어, 흡연 품질이 향상될 수 있다.
커버(320)는 센서(310)를 외부로부터 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 커버(320)는 센서(310)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 커버(320)가 하우징(120)의 외부에 노출되지 않게 함으로써, 센서(310)를 외부 충격 또는 외부 이물질(예: 액적, 먼지 등)으로부터 보호할 수 있다.
또한, 커버(320)는 센서(310)가 카트리지(330)와 직접적으로 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 커버(320)에 대한 구체적인 예시는 도 3에서 후술하도록 한다.
에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(220) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(230)을 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)에 포함되는 배터리(220) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(230)은 에어로졸 생성 장치(100)의 하단에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정할 것은 아니고 설계에 따라 에어로졸 생성 장치(100)에 배치되는 구성 요소들의 위치는 변경될 수 있다. 또한, 도 2에 도시되는 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수도 있다.
배터리(220)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 배터리(220)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬타탄산염 배터리 등일 수도 있다.
배터리(220)는 무화부에 전력을 공급할 수 있다. 무화부가 심지 및 코일을 포함하는 경우, 배터리(220)는 심지를 둘러싸는 코일에 전력을 공급하여 심지를 따라 이송되는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 또한, 배터리(220)는 센서(310) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(230)이 동작하기 위해 요구되는 전력을 센서(310) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(230)에 공급할 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)(230)은 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장되는 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)(230)는 복수 개의 프로세싱 엘리먼트들(processing elements)로 구성될 수도 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(PCB)(230)은 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)(230)에 배치되는 프로세스는 센서(310)에 의해 측정되는 카트리지(330)의 정전 용량에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 센서(310)로부터 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터에 기초하여 카트리지(330)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량(또는 '잔량 수준')을 도출할 수 있다. 프로세스는 측정한 정전 용량들에 의해 카트리지(330)의 내부에서 에어로졸 생성 물질이 존재하는 부분을 결정할 수 있다.
프로세스는 다양한 방식으로 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다. 에어로졸 생성 물질의 잔량의 수준에 따라 카트리지(330)의 정전 용량 측정치가 실험적으로 미리 결정될 수 있고, 프로세스는 정전 용량 및 잔량 수준 간의 대응 관계에 관한 데이터베이스를 기반으로, 정전 용량을 입력 받아 카트리지(330) 내에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량 수준을 출력할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 프로세스는 측정되는 정전 용량에 기초하여 잔량 수준을 계산하는 알고리즘에 따라 카트리지(330) 내에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량 수준을 도출할 수도 있다.
프로세스는 에어로졸 생성 물질의 잔량에 기초하여 배터리(220)로부터 무화부(720)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 심지 및 코일을 포함하는 무화부(720)에 관하여, 에어로졸 생성 물질의 잔량의 수준이 높은 경우 에어로졸 생성 물질이 심지를 따라 카트리지(330)의 외부로 이송되는 속도가 빠를 수 있고, 에어로졸 생성 물질의 잔량의 수준이 낮은 경우, 에어로졸 생성 물질이 심지를 따라 카트리지(330)의 외부로 이송되는 속도가 느릴 수 있다.
그에 따라, 에어로졸 생성 물질이 이송되는 속도가 빠른 경우에는 코일에 보다 많은 전력이 공급될 것이, 에어로졸 생성 물질이 이송되는 속도가 느린 경우에는 코일에 보다 적은 전력이 공급될 것이 요구될 수 있다. 한편, 에어로졸 생성 물질이 이송되는 속도는 카트리지(330)의 내부의 온도 등 추가적인 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.
에어로졸 생성 물질이 이송되는 속도에 부합하도록 전력의 공급이 제어되지 않는 경우 에어로졸 생성 장치(100)로부터 불균질하게 에어로졸이 생성될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질이 이송되는 속도가 느린 경우 전력의 공급을 감소시키지 않으면 심지가 탈 수 있어 문제될 수 있다. 프로세스는 에어로졸 생성 물질의 잔량의 수준에 기초하여 코일에 공급되는 전력을 제어함으로써 에어로졸 생성 장치(100)로부터 생성되는 에어로졸의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 에어로졸 생성 장치(100)의 상부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(120), 히터(210), 센서(310), 커버(320), 카트리지(330) 및 연결 통로(340)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
연결 통로(340)는 하우징(120)의 내부 공간에 배치될 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(110)과 카트리지(330)를 유체 연통(또는 유체 연결)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연결 통로(340)는 카트리지(330)에서 발생한 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(110)을 통하여 외부로 배출될 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 연결 통로(340)는 "ㄴ"자 형상으로 형성되어, 에어로졸 생성 물품(110)과 카트리지(330)를 유체 연동할 수 있도록 배치될 수 있으나, 연결 통로(340)의 형상이 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
연결 통로(340)의 상술한 배치 구조에 의해 에어로졸 생성 물품(110)와 카트리지(330)가 유체 연통할 수 있으며, 그 결과 카트리지(330)에서 발생한 에어로졸은 연결 통로(340)의 내부로 유입되어, 에어로졸 생성 물품(110)을 통과한 후, 에어로졸 생성 장치(100)의 외부로 배출될 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(120)의 내부에 센서(310) 및 커버(320)를 포함할 수 있다. 카트리지(330)의 정전 용량을 측정하는 센서(310)는 측정의 정확도를 높이기 위하여, 직접적으로 에어로졸 생성 물질과 접촉하지 않도록 카트리지(330)와 이격된 공간에 배치될 수 있다. 또한 측정의 정확도를 높이기 위하여, 센서(310)는 직접적으로 외부에 노출되지 않도록 하우징(120)의 내부에 배치될 수 있다.
일 예시에서, 카트리지(330)가 하우징(120)의 내부 공간의 일 영역에 배치되면 센서(310)는 하우징(120)의 내부 공간의 다른 영역에 배치될 수 있다. 카트리지(330)와 센서(310)를 이격시킴으로써, 센서(310)가 에어로졸 생성 물질과의 접촉을 최소화할 수 있어 센서(310)는 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량을 보다 더 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 센서(310)는 직접적으로 에어로졸 생성 물질과 접촉하지 않으면서도 측정의 정확도를 높이기 위하여 카트리지(330)가 배치된 일 영역과 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
다른 예시에서, 커버(320)는 센서(310)의 적어도 일 측면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 센서(310)가 외부 충격 또는 외부 이물질(예: 액적, 먼지 등)에 노출되는 경우, 센서(310)의 측정의 정확도가 낮아질 수 있다. 커버(320)가 센서(310)의 양 측면을 둘러싸도록 배치되는 경우 센서(310)는 외부 충격 또는 외부 이물질로부터 보호될 수 있다. 또한, 커버(320)가 센서(310)의 일 측면을 둘러싸도록 배치되는 경우에도 센서(310)의 다른 측면이 하우징(120)의 내부 공간을 향하도록 배치함으로써, 센서(310)는 외부 충격 또는 외부 이물질로부터 보호될 수 있다.
또 다른 예시에서, 커버(320)의 일 측면은 센서(310)에 접하고 커버(320)의 다른 측면은 카트리지(330)에 접하도록 배치될 수 있다. 이로써, 센서(310)는 외부에 직접적으로 노출되지 않으면서도 카트리지(330)와 이격되어 배치될 수 있다. 상술한 센서(310), 커버(320) 및 카트리지(330)의 배치를 통해 센서(310)의 에어로졸의 잔량의 측정의 정확도를 높일 수 있다.
센서(310)의 에어로졸의 잔량의 측정의 정확도가 높을수록, 보다 균질인 에어로졸이 생성될 수 있다. 일 실시예에 따른 센서(310)는 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량을 측정하고 이에 기초하여 프로세스는 배터리(220)로부터 무화부(720)에 공급되는 전력을 공급함으로써, 보다 균질인 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 보다 균질인 에어로졸은 연결 통로(340)를 따라 에어로졸 생성 물품(110)을 통하여 외부로 배출되어, 사용자는 보다 좋은 품질의 흡연 경험을 제공받을 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들의 분해도이다. 도 4는 도 3의 에어로졸 생성 장치(100)의 센서(310) 및 센서(310)의 주변에 배치된 일부 구성 요소들을 분해하여 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(120)의 내부 공간에 센서(310), 커버(320), 카트리지(330), 센서 커버(420), 밀봉부(350) 및 전기적 연결 부재(430)를 포함할 수 있다.
카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)로부터 탈부착될 수 있다. 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질이 모두 소진된 경우 사용자는 카트리지만을 교체하여 에어로졸 생성 장치(100)를 재사용할 수 있다.
하우징(120)은 카트리지(330)를 하우징(120)의 일 영역에 결합시키기 위한 결합 부재(410)를 포함할 수 있다. 카트리지(330)가 에어로졸 생성 장치(100)에 결합 시 결합 부재(410)는 카트리지(330)를 에어로졸 생성 장치(100)에 고정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버(320)는 센서(310)의 일 측면과 접할 수 있고 커버(320)는 센서(310)와 카트리지(330)의 사이에 배치될 수 있다. 결합 부재(410)는 카트리지(330)와 함께 센서(310) 및 커버(320)를 에어로졸 생성 장치(100)에 고정할 수 있다.
센서 커버(420)는 센서(310)의 일부 영역이 노출되지 않도록 배치될 수 있다. 센서(310)의 일 측면이 커버(320)에 의해 둘러싸지면 센서(310)의 다른 측면은 노출될 수 있다. 센서(310)의 다른 측면을 센서 커버(420)가 둘러쌈으로써, 센서(310)를 보호할 수 있다.
밀봉부(350)는 카트리지(330)에서 발생한 에어로졸이 연결 통로(340)를 통해서 에어로졸 생성 물품 수용 공간(예: 도 2의 에어로졸 생성 물품 수용 공간(240))으로 이동하는 과정에서 발생되는 누액(leakage)을 방지할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(330)에서 발생한 에어로졸은 연결 통로(340)의 내부로 유입된 후, 연결 통로(340)를 따라 이동하여 에어로졸 생성 물품(110)이 수용된 에어로졸 생성 물품 수용공간으로 이동할 수 있다. 에어로졸이 연결 통로(34)를 따라 이동하는 과정에서 적어도 일부의 에어로졸이 연결 통로(340)의 외부로 누출될 수 있는데, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지(330)와 연결 통로(340)의 사이에 배치되는 밀봉부(350)를 통해 에어로졸의 누출을 방지할 수 있다.
전기적 연결 부재(430)는 센서(310)와 하우징(120)의 하부에 배치된 인쇄 회로 기판(PCB)(230)을 연결할 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)(230)은 프로세서를 포함할 수 있고, 프로세서는 전기적 연결 부재(430)를 통해 센서(310)와 연결될 수 있다. 상술한 전기적 연결 관계를 통해 프로세서는 센서로부터 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다.
도 5a는 커버 및 센서의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 5b는 커버의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 5c는 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에 따른 센서(310)는 센서(310)의 적어도 일 측면이 커버(320)에 접하도록 배치될 수 있다. 센서(310)의 일 측면의 전체가 커버(320)에 접하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 센서(310)의 일 측면의 전체가 커버(320)에 의해 둘러싸지도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서(310)와 커버(320)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 센서(310)가 커버(320)의 적어도 일 영역에 인서트 성형(또는 '인서트 사출')됨에 따라, 센서(310)와 커버(320)가 일체로 형성될 수 있다. 센서(310)가 커버(320)에 인서트 성형됨에 따라, 센서(310)의 일 측면의 전부가 커버(320)에 접하도록 배치될 수 있다. 즉, 센서(310)의 일 측면은 커버(320)의 일 측면과 대향하도록 배치될 수 있다.
센서(310) 및 커버(320)는 인서트 성형할 수 있는 소재(또는 '재료')로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 인서트 성형이 이루어질 수 있도록 센서(310)는 메탈(metal) 소재로 이루어지고, 커버(320)는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 다만, 센서(310) 및 커버(320)의 소재는 이에 한정될 것은 아니다.
도 5a에 도시된 센서(310)의 형상은 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)의 일 실시예에 불과하다. 센서(310)의 형상은 하우징(120)의 내부에 배치되는 다른 구성 요소들의 배열을 고려하여 커버(320)에 다양한 형상으로 인서트 성형될 수 있다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 일 실시예에 따른 커버(320) 및 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는 결합 부재(410)이 통과할 수 있는 구멍(또는 '홀') 또는 밀봉부(350)가 통과할 수 있는 구멍을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서(310)는 구조부(510)를 더 포함할 수 있다. 구조부(510)는 센서(31)가 커버(320)를 마주보는 일 영역에서 카트리지(330)를 수용하는 공간을 향하는 방향과 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 구조부(510)의 일 영역은 센서(310)와 접촉할 수 있고, 구조부(510)의 다른 영역은 전기적 연결 부재(430)과 연결될 수 있다. 도 5a 및 도 5c에 도시된 구조부(510)는 일 예시에 지나지 않으며, 구성요소들의 배열에 따라 구조부(510)는 센서(310)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
구조부(510)는, 센서(310)와 센서(310) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(230)을 전기적으로 연결하는 전기적 연결 부재(430)를 전기적으로 연결할 수 있다. 센서(310)에 의해 측정된 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터는 구조부(510) 및 전기적 연결 부재(430)를 통하여 인쇄 회로 기판(PCB)(230)에 포함된 프로세스에 수신될 수 있다.
센서(310)는 페어를 이루는 두 개 이상의 전극들로 이루어질 수 있다. 센서(310)는 페어의 전극들이 구성하는 페어의 정전 용량을 측정함으로써 전극들 근방에 위치하는 물질들의 유전율에 관한 정보를 제공할 수 있다.
센서(310)는 연속적으로 배열된 페어를 이루는 두 개 이상의 전극들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는 센서(310)의 근방에 위치하는 카트리지(330)의 정전 용량을 측정함으로써 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 유전율에 관한 정보를 제공할 수 있다. 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)가 카트리지(330)의 일 측면의 면적에 대응하는 면적을 가짐으로써, 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량에 대한 측정의 정확도를 높일 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일부 구성 요소들의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)는 도 4의 에어로졸 생성 장치(100)와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
센서(310)는 카트리지(330)의 정전 용량을 측정함으로써 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다. 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도를 향상시키기 위해 센서(310)는 외부에 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 센서(310)는 커버(320)에 인서트 성형되어 카트리지(330)의 정전 용량을 측정할 수 있다. 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는, 센서(310)의 일 측면은 커버(320)에 의해 센서(310)의 다른 측면은 센서 커버(420)에 의해 둘러싸짐으로써 외부에 노출되는 것이 방지될 수 있다.
센서(310)가 카트리지(330)에 가까울수록 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도는 높아질 수 있다. 또한, 센서(310)와 카트리지(330) 사이에 존재하는 다른 구성 물품들이 없을수록 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도는 높아질 수 있다.
도 6을 참조하면, 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)의 일 측면은 카트리지(330)의 일 측면에 대향하도록 배치될 수 있다. 센서(310)의 일 측면은 카트리지(330)의 일 측면의 면적에 대응하는 면적을 가짐으로써 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량에 대한 측정의 정확도를 높일 수 있다.
또한 도 6을 참조하면, 센서(310), 커버(320) 및 카트리지(330)는 센서(310)와 카트리지(330) 사이에 커버(320)만 존재하도록 배치될 수 있다. 상술한 배치를 통해 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는 카트리지(330)와의 거리를 최소화할 수 있고, 센서(310)와 카트리지(330) 사이에 존재하는 다른 구성 물품의 수를 최소화할 수 있다. 이와 같은 배치를 통해, 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도는 향상될 수 있다.
센서(310)가 에어로졸 생성 물질과 접촉을 많이 할수록 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도는 떨어질 수 있다. 상술한 배치를 통해 센서(310)와 카트리지(330)와의 거리를 최소화하면서도 센서(310)가 에어로졸 생성 물질과의 접촉을 최소화할 수 있어, 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
결합 부재(410)는 카트리지(330)를 에어로졸 생성 장치(100)에 고정할 수 있다. 결합 부재(410)는 커버(320)에 의해 인서트 성형된 센서(310) 및 커버(320)를 카트리지(330)와 함께 에어로졸 생성 장치(100)에 고정할 수 있다.
일 실시예에 따라 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는 구조부(510)를 포함할 수 있다. 상술한 배치를 통해 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)는 보다 정확한 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터를 수집할 수 있다. 수집된 데이터를 인쇄 회로 기판(PCB)(230)에 배치된 프로세서가 구조부(510) 및 전기적 연결 부재(430)를 통하여 수신할 수 있다.
도 7은 카트리지 및 센서의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 센서(310), 커버(320) 및 카트리지(330)의 형상의 일 실시예를 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)에서 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)의 일 측면은 카트리지(330)의 일 측면에 대향하도록 배치될 수 있다. 커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도를 높이기 위하여, 커버(320)는 카트리지(330)의 일 측면에 접하도록 배치될 수 있다.
센서(310)와 카트리지(330) 사이의 거리가 가까울수록 센서(310)의 에어로졸 생성 물질의 잔량의 측정의 정확도가 높아질 수 있다. 커버(320)의 일 측면의 형태는 이와 접하는 카트리지(330)의 일 측면의 형태에 대응되도록 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 커버(320)의 일 측면의 형태와 대응하도록 인서트 성형된 센서(310)는 카트리지(330)와의 거리를 최소화할 수 있다.
커버(320)에 인서트 성형된 센서(310)의 일 측면은 커버(320)와 접하는 카트리지(330)의 일 측면의 면적에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 이러한 면적을 가지는 센서(310)는 카트리지(330)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 잔량을 빠짐없이 측정할 수 있다.
카트리지(330)는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조(710) 및 에어로졸 생성 물질을 기화시키는 무화부(720)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지(330)를 통해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성할 수 있다. 카트리지(330)에 의해 생성되는 에어로졸은 사용자에게 전달될 수 있다.
저장조(710)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 흡연이 수행되는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)로부터 생성되는 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있고, 그에 따라 저장조(710)에 저장되는 에어로졸 생성 물질이 소모되어 저장조(710)에 에어로졸 생성 물질이 잔류하는 양이 감소할 수 있다.
카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)로부터 탈부착될 수 있다. 카트리지(330)는 에어로졸 생성 장치(100)가 사용됨에 따라 주기적으로 교환되는 소모품일 수 있다. 카트리지(330)의 저장조(710)에 저장되는 에어로졸 생성 물질이 전부 소모되는 경우 사용자에 의해 카트리지(330)는 교환될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 단계 810 내지 단계 830을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 도 8에 도시 되는 단계들 외에 다른 범용적인 단계들이 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 더 포함될 수도 있다.
단계 810에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 센서(310)를 통하여 카트리지(330)의 저장조(710)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 정전 용량을 측정할 수 있다.
단계 820에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 측정된 에어로졸 생성 물질의 정전 용량에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다.
단계 830에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 인쇄 회로 기판(PCB)(230)의 위에 배치된 프로세서를 통해 에어로졸 생성 물질의 잔량에 따라 무화부(720)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
한편, 도 8의 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 그 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록되는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다. 이하에서, 도 9에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 방법을 설명함에 있어, 도 5 및/또는 도 6에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 센서(310)를 통하여 카트리지(330)의 정전 용량을 측정할 수 있고, 측정된 정전 용량에 기초하여 카트리지(330)의 저장조(710)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량을 측정할 수 있다.
이 때, 인쇄 회로 기판(PCB)(230)의 위에 배치된 프로세서는 센서(310)에서 측정된 카트리지(330)의 정전 용량에 관한 데이터를 구조부(510) 및 전기적 연결 부재(430)를 통해 수신할 수 있다. 프로세서는 측정된 정전 용량에 관한 데이터를 기초로 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출할 수 있다.
단계 920에서, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 프로세서는 단계 910에서 검출된 에어로졸 생성 물질의 잔량을 지정된 실험값과 비교할 수 있다. 본 개시에서 '기준 에어로졸 생성 물질의 양'은 충분한 에어로졸을 발생할 수 있는 정도의 에어로졸 생성 물질의 잔량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 저장조(710)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 무화부(720)에 의해 기화되도록 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 발생하는 경우의 에어로졸 생성 물질의 잔량 이상일 수 있다. 또한, 지정된 값은 프로세서에 저장된 값일 수 있으며, 지정된 값은 에어로졸 생성 장치(100)의 종류, 사용 환경 또는 사용자의 조작에 의해 변경될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 발생하는 경우, 프로세서는 에어로졸 생성 물질의 잔량에 대응하는 전력을 무화부(720)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 프로세서는 센서(310)를 통해 검출된 에어로졸 생성 물질의 잔량이 기준 에어로졸 생성 물질의 양 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
일 예시에서, 프로세서는 에어로졸 생성 장치(100)의 디스플레이를 통해 에어로졸 생성 장치(100)에서 무화부(720)에 전력이 공급하는 동작이 발생하였다는 시각적 알림을 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 프로세서는 스피커를 통해 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 발생하였다는 청각적 알림을 출력하거나, 모터를 통해 진동을 발생시켜 촉각적 알림을 출력할 수도 있다.
이와 달리, 단계 920에서 검출된 에어로졸 생성 물질의 잔량이 기준 에어로졸 생성 물질의 양보다 적다고 판단되는 경우, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 동작하지 않도록 할 수 있다.
일 예시에서, 프로세서는 에어로졸 생성 장치(100)의 디스플레이를 통해 에어로졸 생성 장치(100)에서 에어로졸 생성 물질이 부족하여 새로운 카트리지(330)의 교체가 필요하다는 시각적 알림을 출력할 수 있으며, 마찬가지로 이에 한정되지 않고 상술한 청각적 알림 또는 촉각적 알림을 출력할 수도 있다. 새로운 카트리지(330)로 교체되어 충분한 에어로졸 생성 물질이 남아있는 경우 그 잔량에 기초하여 무화부(720)에 제공할 전력을 제어하기 위해 프로세서는 단계 910 내지 단계 920을 반복하여 수행할 수 있다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(100)는 프로세서(1010), 센싱부(1020), 출력부(1030), 배터리(1040), 히터(1050), 사용자 입력부(1060), 메모리(1070) 및 통신부(1080)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 10에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 도 10에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(1020)는 에어로졸 생성 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 프로세서(1010)에 전달할 수 있다. 프로세서(1010)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(1050)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.
센싱부(1020)는 온도 센서(1022), 삽입 감지 센서(1024) 및 퍼프 센서(1026) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(1022)는 히터(1050)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(1050)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(1050) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(1022)는 배터리(1040)의 온도를 모니터링하도록 배터리(1040)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(1024)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(1024)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(1026)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1026)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(10120)는 전술한 센서(1022 내지 1026) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(1030)는 에어로졸 생성 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(1030)는 디스플레이부(1032), 햅틱부(1034) 및 음향 출력부(1036) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(1032)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1032)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(1032)는 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(1040)의 충/방전 상태, 히터(1050)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(1032)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(1032)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(1032)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(1034)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(1034)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(1036)는 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1036)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(1040)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1040)는 히터(1050)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1040)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(1020), 출력부(1030), 사용자 입력부(1060), 메모리(1070) 및 통신부(1080))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1040)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(1040)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(1050)는 배터리(1040)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 10에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(1040)의 전력을 변환하여 히터(1050)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(1040)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
프로세서(1010), 센싱부(1020), 출력부(1030), 사용자 입력부(1060), 메모리(1070) 및 통신부(1080)는 배터리(1040)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 10에 도시되지는 않았으나, 배터리(1040)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(1050)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(130)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(1050)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1050)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(1060)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1060)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 10에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(1040)를 충전할 수 있다.
메모리(1070)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 프로세서(1010)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1070)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(1070)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(1080)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1080)는 근거리 통신부(1082) 및 무선 통신부(1084)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1082)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(1084)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(1084)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
프로세서(1010)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1010)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서(1010)와 이 마이크로 프로세서(1010)에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
프로세서(1010)는 배터리(1040)의 전력을 히터(1050)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(1050)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1010)는 배터리(1040)와 히터(1050) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(1010)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(1050)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
프로세서(1010)는 센싱부(1020)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1010)는 센싱부(1020)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1050)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(1050)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(1010)는 센싱부(1020)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1050)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1050)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
프로세서(1010)는 센싱부(1020)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(1030)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1026)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 프로세서(1010)는 디스플레이부(1032), 햅틱부(1034) 및 음향 출력부(1036) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magenetic 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 포함될 수 있다. 프로그램 명령어의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함될 수 있다.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에어로졸 생성 장치
110: 에어로졸 생성 물품
120: 하우징
210: 히터
220: 배터리
230: 인쇄 회로 기판(PCB)
240: 에어로졸 생성 물품 수용 공간
310: 센서
320: 커버
330: 카트리지
340: 연결 통로
350: 밀봉부
410: 연결 부재
420: 센서 커버
430: 전기적 연결 부재
510: 구조부
710: 저장조
720: 무화부

Claims (15)

  1. 수용 공간을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 수용 공간에 탈부착 가능하게 결합되며, 에어로졸 생성 물질이 저장되는 저장조 및 상기 에어로졸 생성 물질을 무화시키는 무화부를 포함하는 카트리지;
    상기 하우징의 상기 수용 공간과 인접한 일 영역에 배치되고, 상기 저장조의 정전 용량의 변화를 검출하는 센서;
    상기 카트리지와 상기 센서의 사이에 배치되어 상기 센서를 보호하는 커버; 및
    상기 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 센서를 통해 검출된 상기 저장조의 정전 용량에 기초하여, 상기 저장조에 저장된 상기 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출하는,
    에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버의 제1 측면은 상기 센서를 마주보도록 배치되고, 상기 커버의 상기 제1 측면과 반대 방향을 향하는 제2 측면은 상기 수용 공간을 마주보도록 배치되는,
    에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버의 상기 제2 측면은 상기 카트리지가 상기 수용 공간에 수용될 때, 상기 카트리지의 일 영역과 접촉하도록 배치되는,
    에어로졸 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커버의 상기 제2 측면은 상기 카트리지의 일 영역과 대응되는 형상으로 형성되는,
    에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 수용 공간으로부터 지정된 거리만큼 이격된 상기 하우징의 일 영역에 배치되는,
    에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 상기 센서의 상기 수용 공간을 향하는 일 영역을 둘러싸도록 배치되는,
    에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서와 상기 커버는 인서트 성형을 통해 일체로 형성되는,
    에어로졸 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서는 메탈 소재이고, 상기 커버는 플라스틱 소재인,
    에어로졸 생성 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 커버는 홀을 더 포함하는,
    에어로졸 생성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 배터리; 및
    상기 하우징의 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 인쇄 회로 기판의 적어도 일 영역에 배치되는,
    에어로졸 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센서와 상기 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 전기적 연결 부재를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 전기적 연결 부재를 통해 상기 센서와 전기적으로 연결되는,
    에어로졸 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 커버는 상기 커버를 마주보는 일 영역에서 상기 수용 공간을 향하는 방향과 반대 방향으로 돌출되는 구조부를 더 포함하고,
    상기 구조부의 일 영역은 상기 센서와 접촉하고, 상기 구조부의 다른 영역은 상기 전기적 연결 부재와 접촉하는,
    에어로졸 생성 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 저장조에 저장된 상기 에어로졸 생성 물질의 잔량이 지정된 값 이상인 경우, 상기 배터리를 통해 상기 무화부에 전력을 공급하는,
    에어로졸 생성 장치.
  14. 센서를 통하여 저장조의 정전 용량을 측정하는 단계;
    측정된 상기 저장조의 정전 용량에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출하는 단계; 및
    검출된 상기 에어로졸 생성 물질의 잔량에 기초하여 무화부에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하는
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  15. 센서를 통하여 측정된 저장조의 정전 용량에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔량을 검출하는 단계;
    검출된 상기 에어로졸 생성 물질의 잔량이 기준 에어로졸 생성 물질의 양보다 많은지 판단하는 단계; 및
    검출된 상기 에어로졸 생성 물질의 잔량이 기준 에어로졸 생성 물질의 양보다 많다고 판단되는 경우 무화부에 전력을 공급하는 단계;를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.

KR1020220121149A 2022-06-17 2022-09-23 에어로졸 생성 장치 KR20230173563A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380012080.XA CN117615683A (zh) 2022-06-17 2023-06-08 气溶胶生成装置
EP23794227.1A EP4319587A1 (en) 2022-06-17 2023-06-08 Aerosol generating device
CA3221350A CA3221350A1 (en) 2022-06-17 2023-06-08 Aerosol generating device
PCT/KR2023/007848 WO2023243932A1 (en) 2022-06-17 2023-06-08 Aerosol generating device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220074341 2022-06-17
KR20220074341 2022-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230173563A true KR20230173563A (ko) 2023-12-27

Family

ID=89378237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220121149A KR20230173563A (ko) 2022-06-17 2022-09-23 에어로졸 생성 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230173563A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102262490B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 방법
JP7134966B2 (ja) 電極対を備えたエアロゾル発生システム
KR20190117488A (ko) 전극 및 센서가 구비된 에어로졸 발생 시스템
CN112135537A (zh) 烟弹和包括该烟弹的气溶胶生成装置
KR20230173563A (ko) 에어로졸 생성 장치
KR20230075702A (ko) 에어로졸 발생 장치
CN117615683A (zh) 气溶胶生成装置
CA3221350A1 (en) Aerosol generating device
KR102600665B1 (ko) 에어로졸 생성 물품을 감지하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR20230175087A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 방법
KR20240056320A (ko) 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
US20240206557A1 (en) Method and apparatus for outputting charging information
KR20230120683A (ko) 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템
US20240188639A1 (en) Method and apparatus for generating aerosol based on cigarette type
KR20240097675A (ko) 에어로졸 생성 장치
KR20240047893A (ko) 에어로졸 생성 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템
KR20230068962A (ko) 에어로졸 생성 물품으로 공기를 공급하기 위한 지지부를 구비한 에어로졸 생성 장치
US20240196984A1 (en) Aerosol generating device and system
KR20230025304A (ko) 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치
KR20230111741A (ko) 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템
KR20230068948A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR20230121297A (ko) 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치의 작동 방법
CA3226422A1 (en) Aerosol generating device and aerosol generating system
KR20240047923A (ko) 에어로졸 발생물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
KR20240070364A (ko) 에어로졸 생성 장치용 히터 모듈 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치