KR20240000906A - 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치 - Google Patents

자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 압전 소자를 이용한 자가 충전 기능을 구비하여 배터리의 전력을 보충할 수 있는 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치는 에어로졸 발생장치에 있어서, 에어로졸 발생물품을 가열하는 히터와; 히터에 전력을 공급하는 배터리와; 배터리와 연결되며, 외부 충전 포트를 구비하는 충전부와; 상기 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서와; 상기 배터리로부터 상기 히터에 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러;를 포함하되, 외력에 의해 전류를 발생하며, 상기 충전부와 연결되는 압전 발생부;를 포함하고, 상기 충전부는 외부 충전 포트와 별도로 상기 압전 발생부와 연결되는 압전 충전 포트를 구비하며, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 충전부를 제어하여 외부 충전 포트를 통한 배터리의 충전과 압전 충전 포트를 통한 배터리의 충전을 선택적으로 제어한다.

Description

자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치{AEROSOL GENERATOR WITH SELF-CHARGING FUNCTION}
본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 압전 소자를 이용한 자가 충전 기능을 구비하여 배터리의 전력을 보충할 수 있는 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. 예를 들어 궐련형 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자 담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 에어로졸 발생장치(100)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 파이프 히터(30)와, 파이프 히터(30)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(40)와, 배터리(40)로부터 파이프 히터(30)에 전력을 공급하도록 제어하는 제어부(50)를 포함한다. 파이프 히터(30)는, 공동(20)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(10)을 공동(20)에 삽입하면 파이프 히터(30)가 가열되어 궐련(10) 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 궐련(10)의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 상술한 종래 기술에서는 배터리(40)의 충전할 수 있는 충전 용량의 제한이 있으며, 배터리(40)를 빈번히 충전해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 배터리(40)의 1회 충전시 에어로졸 발생장치(100)의 사용횟수가 많지 않아 편의성이 떨어질 수 있다.
본 발명은 압전 소자를 이용하여 자가 충전을 할 수 있는 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치는 에어로졸 발생장치에 있어서, 에어로졸 발생물품을 가열하는 히터와; 히터에 전력을 공급하는 배터리와; 배터리와 연결되며, 외부 충전 포트를 구비하는 충전부와; 상기 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서와; 상기 배터리로부터 상기 히터에 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러;를 포함하되, 외력에 의해 전류를 발생하며, 상기 충전부와 연결되는 압전 발생부;를 포함하고, 상기 충전부는 외부 충전 포트와 별도로 상기 압전 발생부와 연결되는 압전 충전 포트를 구비하며, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 충전부를 제어하여 외부 충전 포트를 통한 배터리의 충전과 압전 충전 포트를 통한 배터리의 충전을 선택적으로 제어한다.
또한, 실시예에 따라 압전 발생부는 내부에 공간이 형성된 케이스와, 케이스에 형성된 공간에서 이동 가능하게 구비되는 구체와, 상기 케이스에 형성된 공간에 구비되며 상기 구체의 충돌에 의해 전류를 발생하는 압전 소자를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 압전 소자와 연결되는 OP 앰프를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 압전 발생부에는 압전 소자와 연결되는 DC 평활 회로와, DC 평활 회로와 연결되는 콘덴서를 포함하고, 콘덴서는 압전 충전 포트에 연결된다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 외부 충전 포트를 통한 외부 충전 중임을 표시하는 제1 디스플레이부와, 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 압전 충전 포트를 통한 자가 충전 중임을 표시하는 제2 디스플레이부를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러는 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서로부터 입력되는 감지 신호에 따라 배터리의 충전을 제어한다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 배터리의 충전 용량을 표시할 수 있는 충전 용량 표시부를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러에 연결되는 외부 충전 선택부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 압전 소자를 통해 배터리를 자가 충전할 수 있어서 편의성을 높힐 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 외부 충전 포트를 통한 배터리의 충전과 압전 소자를 통한 배터리의 충전을 선택적으로 제어하여 편의성을 높힐 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치에서 압전 발생부의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치에서 충전 동작의 실시예를 설명하기 위한 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치에서 압전 발생부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치(200)는 에어로졸 발생장치(200)에 사용될 수 있는 미 도시된 에어로졸 발생물품을 가열하는 히터(210)와, 히터(210)에 전력을 공급하는 배터리(220)와, 배터리(220)와 연결되며, 외부 충전 포트(231)를 구비하는 충전부(230)와, 배터리(220)의 온도를 감지하는 온도 센서(240)와, 배터리(220)로부터 히터(210)에 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러(250)를 포함한다. 또한, 외력에 의해 전류를 발생하며, 충전부(230)와 연결되는 압전 발생부(260)를 포함하고, 충전부(230)는 외부 충전 포트(231)와 별도로 압전 발생부(260)와 연결되는 압전 충전 포트(232)를 구비하며, 마이크로컨트롤러(250)는 충전부(230)를 제어하여 외부 충전 포트(231)를 통한 배터리(220)의 충전과 압전 충전 포트(232)를 통한 배터리(220)의 충전을 선택적으로 제어한다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따라 압전 발생부(260)는 내부에 공간이 형성된 케이스(261)와, 케이스(261)에 형성된 공간에서 이동 가능하게 구비되는 구체(262)와, 케이스(261)에 형성된 공간에 구비되며, 구체(262)의 충돌에 의해 전류를 발생하는 압전 소자(263)를 포함한다. 예를 들어 에어로졸 발생장치(200)가 외력에 의해 움직임이 발생하면, 케이스(261)내에서 구체(262)가 이동하게 되고, 구체(262)가 압전 소자(263)에 충돌하면 압전 소자(263)에서 전류가 발생한다. 도 2를 참조하면, 실시예에 따라 압전 소자(263)와 연결되는 OP 앰프(264)를 포함하여 압전 소자(263)에서 발생하는 전류를 증폭시켜 줄 수 있다. 또한, 실시예에 따라 압전 발생부(260)에는 압전 소자(263)와 연결되는 DC 평활 회로(265)와, DC 평활 회로(265)와 연결되는 콘덴서(266)를 포함하고, 콘덴서(266)는 압전 충전 포트(232)에 연결되어, 압전 소자(263)에서 발생한 전류를 DC로 압전 충전 포트(232)를 통해 충전부(230)로 공급할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(250)의 제어에 의해 외부 충전 포트(231)를 통한 외부 충전 중임을 표시하는 제1 디스플레이부(271)와, 마이크로컨트롤러(250)의 제어에 의해 압전 충전 포트(232)를 통한 자가 충전 중임을 표시하는 제2 디스플레이부(272)를 포함한다. 예를 들어 제1 디스플레이부(271)와 제2 디스플레이부(272)는 LED 디스플레이나 OLED 디스플레이일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(250)는 배터리(220)의 온도를 감지하는 온도 센서(240)로부터 입력되는 감지 신호에 따라 배터리(220)의 충전을 제어하는데, 구체적인 내용은 도 4를 참조하여 후술한다. 또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(250)의 제어에 의해 배터리(220)의 충전 용량을 표시할 수 있는 충전 용량 표시부(273)를 포함한다. 예를 들어 충전 용량 표시부(273)는 LED일 수 있다. 또한, 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(250)에 연결되는 외부 충전 선택부(274)를 포함하여 외부 충전 선택부(274)를 통해 예를 들어 USB나 충전기, 보조 배터리를 통한 외부 충전을 선택할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치에서 충전 동작의 실시예를 설명하기 위한 순서도이다. 도 2와 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치(200)에서 충전 동작의 실시예를 설명하면, (A)에서 마이크로컨트롤러(250)는 현재 에어로졸 발생장치(200)가 히팅 중이 아닌지 판단한다. 만약 히팅 중이면 배터리(220)를 충전할 수 없으므로 (C)에서 충전하지 않게 된다. 만약 히팅 중이 아니면 (B)에서 마이크로컨트롤러(250)는 배터리(220)의 온도가 소정 온도 미만인지 판단한다. 예를 들어 에어로졸 발생장치(200)에서 배터리(220)의 온도가 43.5℃ 이상이면 배터리(220)를 충전하지 않도록 설계되며, 마이크로컨트롤러(250)는 배터리(220)의 온도를 감지하는 온도 센서(240)로부터 입력되는 감지 신호에 따라 배터리(220)의 온도가 43.5℃ 미만인지 판단한다. 만약 배터리(220)의 온도가 43.5℃ 미만이 아니면 (C)에서 충전하지 않게 된다. 만약 배터리(220)의 온도가 43.5℃ 미만이면 (D)에서 마이크로컨트롤러(250)는 외부 충전이 선택되었는지 판단한다. 예를 들어 마이크로컨트롤러(250)는 외부 충전 선택부(274)를 통해 외부 충전이 선택된 경우 (E)에서 충전부(230)의 외부 충전 포트(231)를 인에이블시키며, 충전부(230)의 압전 충전 포트(232)를 디스에이블시키고, (F)에서 제1 디스플레이부(271)에 외부 충전 포트(231)를 통한 외부 충전중임을 표시하고, (G)에서 외부 충전 포트(231)를 통해 충전부(230)에 의해 USB나 충전기, 보조 배터리 등 외부 충전 기기에 의해 배터리(220)의 충전이 진행된다. (H)에서 마이크로컨트롤러(250)는 배터리(220)의 충전 상태에 따라 충전 용량 표시부(273)에 충전 중인 배터리(220)의 충전 용량을 표시한다. 예를 들어 충전 용량 표시부(273)는 LED일 수 있으며, 충전 용량이 10%까지는 레드(RED)로 표시하고, 충전 용량이 10% 초과 내지 30% 이하이면 옐로우(YELLOW)로 표시하고, 충전 용량이 30% 초과 내지 60% 이하이면 아이스블루(ICEBLUE)로 표시하고, 충전 용량이 60% 초과 내지 100% 이면 블루(BLUE)로 표시할 수 있다. (I)에서 마이크로컨트롤러(250)는 충전 종료 조건인지 판단하는데, 예를 들어 충전 종료 조건은 충전이 완료된 경우나, 히팅을 시작한 경우나, 배터리(220) 온도가 소정 온도 이상(예를 들어 43.5℃ 이상)인 경우가 될 수 있다. 마이크로컨트롤러(250)는 충전 종료 조건으로 판단하면 (J)에서 배터리(220)의 충전을 종료하도록 제어하고, 만약 충전 종료 조건이 아니라고 판단하면 (G)에서 배터리(220)의 충전을 진행하도록 제어한다.
또한, 자가 충전 동작의 경우 (D)에서 마이크로컨트롤러(250)는 외부 충전이 선택되었는지 판단하여 외부 충전이 선택되지 않은 경우 (K)에서 충전부(230)의 외부 충전 포트(231)를 디스에이블시키며, 충전부(230)의 압전 충전 포트(232)를 인에이블시키고, (L)에서 제2 디스플레이부(272)에 압전 충전 포트(232)를 통한 자가 충전중임을 표시하고, (M)에서 압전 충전 포트(232)를 통해 충전부(230)에 의해 압전 발생부(260)에 의한 배터리(220)의 자가 충전이 진행된다. (N)에서 마이크로컨트롤러(250)는 배터리(220)의 충전 상태에 따라 충전 용량 표시부(273)에 충전 중인 배터리(220)의 충전 용량을 표시한다. 예를 들어 충전 용량 표시부(273)는 LED일 수 있으며, 충전 용량이 10%까지는 레드(RED)로 표시하고, 충전 용량이 10% 초과 내지 30% 이하이면 옐로우(YELLOW)로 표시하고, 충전 용량이 30% 초과 내지 60% 이하이면 아이스블루(ICEBLUE)로 표시하고, 충전 용량이 60% 초과 내지 100% 이면 블루(BLUE)로 표시할 수 있다. (O)에서 마이크로컨트롤러(250)는 충전 종료 조건인지 판단하는데, 예를 들어 충전 종료 조건은 충전이 완료된 경우나, 히팅을 시작한 경우나, 배터리(220) 온도가 소정 온도 이상(예를 들어 43.5℃ 이상)인 경우가 될 수 있다. 마이크로컨트롤러(250)는 충전 종료 조건으로 판단하면 (P)에서 배터리(220)의 충전을 종료하도록 제어하고, 만약 충전 종료 조건이 아니라고 판단하면 (M)에서 배터리(220)의 자가 충전을 진행하도록 제어한다.
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 (8)

  1. 에어로졸 발생장치에 있어서,
    에어로졸 발생물품을 가열하는 히터와;
    히터에 전력을 공급하는 배터리와;
    배터리와 연결되며, 외부 충전 포트를 구비하는 충전부와;
    상기 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서와;
    상기 배터리로부터 상기 히터에 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러;를 포함하되,
    외력에 의해 전류를 발생하며, 상기 충전부와 연결되는 압전 발생부;를 포함하고, 상기 충전부는 외부 충전 포트와 별도로 상기 압전 발생부와 연결되는 압전 충전 포트를 구비하며, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 충전부를 제어하여 외부 충전 포트를 통한 배터리의 충전과 압전 충전 포트를 통한 배터리의 충전을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    압전 발생부는 내부에 공간이 형성된 케이스와, 케이스에 형성된 공간에서 이동 가능하게 구비되는 구체와, 상기 케이스에 형성된 공간에 구비되며 상기 구체의 충돌에 의해 전류를 발생하는 압전 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    압전 소자와 연결되는 OP 앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  4. 제2항에 있어서,
    압전 발생부에는 압전 소자와 연결되는 DC 평활 회로와, DC 평활 회로와 연결되는 콘덴서를 포함하고, 콘덴서는 압전 충전 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    마이크로컨트롤러의 제어에 의해 외부 충전 포트를 통한 외부 충전 중임을 표시하는 제1 디스플레이부와, 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 압전 충전 포트를 통한 자가 충전 중임을 표시하는 제2 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서로부터 입력되는 감지 신호에 따라 배터리의 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    마이크로컨트롤러의 제어에 의해 배터리의 충전 용량을 표시할 수 있는 충전 용량 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    마이크로컨트롤러에 연결되는 외부 충전 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치.
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KR1020220077687A KR20240000906A (ko) 2022-06-24 2022-06-24 자가 충전 기능을 갖는 에어로졸 발생장치

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