KR20240003920A - 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치 및 이를 포함하는 충전 시스템 - Google Patents

에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치 및 이를 포함하는 충전 시스템 Download PDF

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KR20240003920A
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pads
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aerosol
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이원경
김민규
선우준
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

다양한 실시 예들에 따르는 제1 충전 핀, 제1 충전 핀으로부터 제1 간격으로 이격되는 제2 충전 핀을 포함하는 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치에 있어서, 복수의 충전 패드가 이격되어 배열되는 충전 스테이션, 및 복수의 충전 패드 중 제1 충전 핀이 연결되는 하나의 충전 패드 및 복수의 충전 패드 중 제2 충전 핀이 연결되는 다른 하나의 충전 패드를 감지하여 전력을 공급하는 컨트롤러를 포함하고, 충전 스테이션은, 복수의 충전 패드 중 인접한 2개의 충전 패드는 제2 간격으로 이격되고, 제2 간격은, 제1 간격 이하로 형성될 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치 및 이를 포함하는 충전 시스템{CHARGING DEVICE FOR AEROSOL GENERATING DEVICE AND CHARGING SYSTEM COMPRISING THE SAME}
이하 실시 예들은 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치 및 이를 포함하는 충전 시스템에 관한 것이다.
근래에 전통 궐련의 단점을 극복하는 대체 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련 스틱을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 장치(예: 궐련형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 궐련 스틱(또는 에어로졸 발생 물품)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
다양한 실시 예들은 에어로졸 발생 장치 및 충전 스테이션의 충전 연결의 제약을 줄이기 위한 것으로, 에어로졸 발생 장치는 충전 스테이션 상의 특정 위치가 아닌 자유로운 위치에 거치되어 충전될 수 있고, 에어로졸 발생 장치의 충전 편의성과 충전 효율을 향상시키기 위한 충전 장치 및 충전 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르는 제1 충전 핀, 상기 제1 충전 핀으로부터 제1 간격으로 이격되는 제2 충전 핀을 포함하는 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치에 있어서, 복수의 충전 패드가 이격되어 배열되는 충전 스테이션, 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제1 충전 핀이 연결되는 하나의 충전 패드 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제2 충전 핀이 연결되는 다른 하나의 충전 패드를 감지하여 전력을 공급하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드 중 인접한 2개의 충전 패드는 제2 간격으로 이격되고, 상기 제2 간격은, 상기 제1 간격 이하로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드가 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이격되어 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 충전 패드 각각은, 상기 제1 방향에 대하여 제1 폭 및 상기 제2 방향에 대하여 제2 폭을 갖는 평면 구조로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 간격은, 상기 제1 방향으로 인접한 2개의 충전 패드 사이의 거리인 제1 서브 간격 및 상기 제2 방향으로 인접한 2개의 충전 패드 사이의 거리인 제2 서브 간격을 포함하고, 상기 제1 폭 및 상기 제1 서브 간격의 합은, 상기 제1 간격 이하로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 폭 및 상기 제2 서브 간격의 합은, 상기 제1 간격 이하로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드 사이에 마련되고, 상기 제1 충전 핀 또는 상기 제2 충전 핀을 인접한 충전 패드로 가이드하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 가이드 부재는, 상기 복수의 충전 패드가 배열되는 면을 기준으로 소정의 간격이 돌출되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 가이드 부재는, 돌출되는 방향으로 연장됨에 따라 단면적이 감소하는 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 가이드 부재는, 적어도 일부 영역이 절연 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 스테이션은, 상기 에어로졸 발생 장치의 측면이 거치되는 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드가 배열되는 충전면을 포함하고, 상기 지지 부재는, 상기 충전면의 외주면을 둘러쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르는 충전 시스템에 있어서, 제1 충전 핀, 상기 제1 충전 핀으로부터 제1 간격으로 이격되는 제2 충전 핀을 포함하는 에어로졸 발생 장치, 복수의 충전 패드가 이격되어 배열되는 충전 스테이션, 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제1 충전 핀이 연결되는 하나의 충전 패드 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제2 충전 핀이 연결되는 다른 하나의 충전 패드를 감지하여 전력을 공급하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드 중 인접한 2개의 충전 패드는 제2 간격으로 이격되고, 상기 제2 간격은, 상기 제1 간격 이하로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 외부의 충전 단자가 삽입되기 위한 충전 포트를 포함할 수 있고, 상기 제1 충전 핀, 상기 제2 충전 핀 및 상기 충전 포트는, 상기 에어로졸 발생 장치의의 일 면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 외부의 충전 단자가 삽입되기 위한 충전 포트를 포함할 수 있고, 상기 제1 충전 핀, 상기 제2 충전 핀은, 상기 에어로졸 발생 장치의 일 면에 형성되고, 상기 충전 포트는, 상기 에어로졸 발생 장치의 타 면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 충전 핀 및 상기 제2 충전 핀 각각은, 소정의 간격으로 압축 가능하고, 상기 복수의 충전 패드에 각각 접촉하면 상기 에어로졸 발생 장치의 하중에 의하여 압축될 수 있다.
일 실시 예에 따른 충전 장치 및 충전 시스템은, 에어로졸 발생 장치가 자유롭게 충전 스테이션 상에 거치되고 충전됨으로써, 충전 편의성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치의 2개의 충전 핀이 복수의 충전 패드 중 임의의 2개와 접촉하는 방식으로, 충전 스테이션은 충전을 위한 위치 및 연결의 제약을 줄이고 에어로졸 발생 장치를 충전할 수 있다.
일 실시 예에 따른 충전 장치 및 충전 시스템은, 2개의 충전 핀이 복수의 패드 중 2개와 적절하게 위치하는 구조를 통하여, 충전 불량을 해소하고, 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치 및 이를 포함하는 충전 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 시스템의 사시도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 시스템의 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 충전 스테이션의 단면도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 충전 스테이션의 평면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 시스템의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다.
다양한 실시 예에서 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 들면, "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.
다양한 실시 예에서, "에어로졸 발생 물품"은 매질을 수용하는 물품으로써 에어로졸이 해당 물품을 통과하며 매질이 이행되는 물품을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시 예에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 사용자(흡연자)의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미할 수 있다. 상류 및 하류라는 용어는 에어로졸 발생 물품을 구성하는 요소들의 상대적 위치를 설명하기 위해 이용될 수 있다.
다양한 실시 예에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
일 실시 예에서, 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.
일 실시 예에서, 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 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 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.
일 실시 예에서, 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 들면, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
일 실시 예에서, 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.
다양한 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 에어로졸 발생 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.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 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 100 kHz 내지 약 3.5 MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 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 들면, 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.
다양한 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 발생 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 발생 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.
다양한 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들면, 크래들은 에어로졸 발생 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 발생 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 발생 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 문서의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 블록도이다.
에어로졸 발생 장치(100)는 제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 배터리(140), 히터(150), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 발생 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 발생 장치(100)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시 예에서, 센싱부(120)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 제어부(110)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(150)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 발생 물품(예: 에어로졸 발생 물품, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(100)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 센싱부(120)는 온도 센서(122), 삽입 감지 센서(124) 및 퍼프 센서(126) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 온도 센서(122)는 히터(150)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 히터(150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(122)는 배터리(140)의 온도를 모니터링하도록 배터리(140)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
일 실시 예에서, 삽입 감지 센서(124)는 에어로졸 발생 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(124)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 발생 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 퍼프 센서(126)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(126)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 센싱부(120)는 전술한 센서(122 내지 126) 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.
일 실시 예에서, 출력부(130)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(130)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(132)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(132)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이부(132)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충/방전 상태, 히터(150)의 예열 상태, 에어로졸 발생 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(132)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(132)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(132)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
일 실시 예에서, 햅틱부(134)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 음향 출력부(136)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(136)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 히터(150)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 전력을 변환하여 히터(150)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 배터리(140)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(150)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(150)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 복수의 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(150)는 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 제1 히터 및 액상을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 입력부(160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(160)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 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 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(140)를 충전할 수 있다.
일 실시 예에서, 메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(110)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(170)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(170)는 에어로졸 발생 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.
일 실시 예에서, 통신부(180)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(180)는 근거리 통신부(182) 및 무선 통신부(184)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(182)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.
일 실시 예에서, 무선 통신부(184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 에어로졸 발생 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 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.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 배터리(140)의 전력을 히터(150)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(150)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 배터리(140)와 히터(150) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(110)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(150)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(150)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(126)를 통해 카운트된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(110)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 발생 장치(100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 에어로졸 발생 물품의 상태에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 과습 상태인 경우에, 제어부(110)는 유도 코일에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 발생 물품이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 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.
도 2a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)를 위한 충전 시스템(10)의 사시도이고, 도 2b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)를 위한 충전 시스템(10)의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 충전 시스템(10)은 복수의 충전 패드(210)를 포함하는 충전 스테이션(200)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(예: 도 1의 배터리(140))를 충전하기 위한 전자 장치 및 충전 방법을 포함하는 시스템을 지칭할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(100)를 충전하기 위한 충전 장치(50)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 충전 장치(50)는 충전 스테이션(200), 컨트롤러(230) 및 센서(250) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 또는, 충전 장치(50)는 충전 스테이션(200) 및 컨트롤러(230)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 컨트롤러(230)(또는, 컨트롤러(230) 및 센서(250))가 충전 스테이션(200)에 내장되는 경우, 충전 장치(50)는 충전 스테이션(200)을 지칭할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 시스템(10)을 충전 장치(50) 및 에어로졸 발생 장치(100)를 포함할 수 있다. 또는, 일 실시 예에서, 충전 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(100)를 제외한 충전 장치(50) 자체일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(100)는 충전의 대상으로써 외부 장치에 해당할 수 있고, 충전 시스템(10)의 구성으로부터 제외될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(100)는 복수의 충전 핀(145)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 충전 핀(145)은 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)을 포함할 수 있다. 이에 한정되지 아니하고, 복수의 충전 핀(145)은 하나의 충전 모듈(미도시)에 배열되는 복수의 내부 핀 구조로 구현될 수 있고, 또는 적어도 3개 이상의 충전 핀으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 상호 이격되어 에어로졸 발생 장치(100)의 일 면인 제1 면(101)에 형성될 수 있다.
예를 들면, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 에어로졸 발생 장치(100)의 하부(예: -Z 방향)를 바라보는 제1 면(101)에 형성될 수 있고, 제2 충전 핀(147)은 제1 충전 핀(146)으로부터 제1 간격(예: 도 3a의 제1 간격(I1))으로 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 도전성 부재로 이루어질 수 있고, 배터리(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 충전 핀(146)은 배터리(140)의 양극 단자와 연결될 수 있고, 양극 핀일 수 있다. 제2 충전 핀(147)은 배터리(140)의 음극 단자와 연결될 수 있고, 음극 핀일 수 있다. 이에 한정되지 아니하고, 제1 충전 핀(146)은 배터리(140)의 음극 단자와 연결되는 음극 핀일 수 있고, 제2 충전 핀(147)은 배터리(140)의 양극 단자와 연결되는 양극 핀일 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(예: 도 1의 제어부(140))는 복수의 충전 핀(145)과 복수의 충전 패드(210) 중 일부의 접촉 상태를 감지할 수 있고, 복수의 충전 핀(145)을 통하여 공급되는 전력을 배터리(140) 및/또는 다른 구성 요소(예: 도 1의 히터(150))로 공급하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 스테이션(200)은 에어로졸 발생 장치(100)를 충전할 수 있고, 및/또는 에어로졸 발생 장치(100)를 지지할 수 있다. 충전 스테이션(200)은 상부(예: +Z 방향)을 바라보는 일 면인 충전면(205) 및 충전면(205)에 배치되는 복수의 충전 패드(210)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 2a는 이해의 편의를 위하여 충전면(205)을 중심으로 충전 스테이션(200)을 도시하였으나, 실제 구현 시에는 이에 한정되지 아니한다. 다양한 실시 예에서, 충전 스테이션(200)은 다양한 형상 및 구조로 구현될 수 있고, 도면에 도시되지 않은 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도면에는 도시되지 않았으나, 충전 스테이션(200)은 외부의 전력원과 연결되는 콘센트(미도시)를 포함할 수 있다. 또는, 충전 스테이션(200)은 충전 상태 또는 충전 정보를 표시하기 위한 디스플레이(미도시) 또는 표시등(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 스테이션(200)의 충전면(205)에는 복수의 충전 패드(210)가 이격되어 배열될 수 있다. 복수의 충전 패드(210) 사이에는 절연 영역(207)이 형성될 수 있다. 절연 영역(207)은 복수의 충전 패드(210) 사이를 구획할 수 있고, 절연 영역(207)은 절연 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210)는 충전면(205) 상에서 소정의 간격이 이격되어 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 충전 패드(210) 중 인접한 2개의 충전 패드(210)는 제2 간격(예: 도 3a의 제2 간격(I2))으로 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 복수의 충전 패드(210) 각각은 실질적으로 사각형 형상을 갖고, 충전면(205)에 대하여 실질적으로 평평한 상면을 갖는 도체로 이루어질 수 있다. 이에 한정되지 아니하고, 복수의 충전 패드(210) 각각은 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있고, 충전면(205)으로부터 굴곡지거나 돌출될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210)는 상호 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있고, 다만 이에 한정되지 아니한다.
일 실시 예에서, 충전 스테이션(200)에 에어로졸 발생 장치(100)가 배치되면, 복수의 충전 패드(210) 중 하나의 충전 패드(210)는 제1 충전 핀(146)과 접촉하여 전기적으로 연결되고, 복수의 충전 패드(210) 중 다른 하나의 충전 패드(210)는 제2 충전 핀(147)과 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210) 및 절연 영역(207)은 충전 영역(206)을 형성할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 일 실시 예의 충전 영역(206)은 충전면(205)의 일부 영역일 수 있고, 또는, 복수의 충전 패드(210) 및 절연 영역(207)이 충전면(205)의 실질적인 전체 영역까지 확장되어, 충전 영역(206)이 충전면(205)의 전체 영역을 차지할 수 있다. 충전면(205)이 넓어지면, 에어로졸 발생 장치(100)가 충전될 수 있는 자유 위치가 확장될 수 있고, 충전 편의성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(230)는 복수의 충전 패드(210) 중 일부의 충전 패드(210)와 복수의 충전 핀(145)의 연결을 감지할 수 있고, 이에 기초하여 복수의 충전 패드(210) 중 일부에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(230)는 다양한 방식으로 복수의 충전 패드(210) 중 일부의 충전 패드(210)와 복수의 충전 핀(145)의 연결을 감지하고, 복수의 충전 핀(145)과 연결된 충전 패드(210)로 전력을 공급하여, 에어로졸 발생 장치(100)를 충전할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(250)는 충전 스테이션(200) 및 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 다양한 정보를 감지할 수 있고, 감지한 정보를 컨트롤러(230)에 제공할 수 있다.
예를 들면, 센서(250)는 에어로졸 발생 장치(100)가 충전 스테이션(200)에 거치되었는지 여부를 감지할 수 있다. 또는, 센서(250)는 복수의 충전 패드(210) 중 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)과 연결되는 충전 패드(210)를 감지할 수 있다. 또는, 센서(250)는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충전 상태, 에어로졸 발생 장치(100)의 기종 등 다양한 정보를 획득하여 컨트롤러(230)로 제공할 수 있고, 컨트롤러(230)는 센서(250)로부터 제공받은 정보에 기초하여 충전 스테이션(200)의 충전 상태를 제어할 수 있다.
이하에서는, 컨트롤러(230)의 감지 동작 및 전력 공급 동작 중 일부를 예시적으로 설명한다. 다만, 실제 구현 시에는 이에 한정되지 아니하고, 당업자가 용이하게 구현 가능한 다양한 방식으로 수정 또는 교체되어 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210) 각각은 제1 전원 단자(211) 및 제2 전원 단자(212)와 선택적으로 연결될 수 있다. 제1 전원 단자(211) 및 제2 전원 단자(212)는, 복수의 충전 패드(210) 각각으로부터 스위치(미도시)를 통하여 연결될 수 있다. 컨트롤러(230)는 스위치(미도시)를 제어할 수 있고, 스위치(미도시)의 동작에 의하여 전력이 공급되거나, 또는 전력 공급이 차단될 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(230)는 복수의 충전 패드(210) 중 복수의 충전 핀(145)과 연결되는 2개의 충전 패드(210) 각각에 제1 전원 단자(211) 또는 제2 전원 단자(212)를 연결하여, 에어로졸 발생 장치(100)로 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 전원 단자(211)는 양극 단자일 수 있고, 제2 전원 단자(212)는 음극 단자일 수 있다. 제1 충전 핀(146)은 양극 핀일 수 있고, 제2 충전 핀(147)은 음극 핀일 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210) 중 하나의 충전 패드(210)가 제1 충전 핀(146)과 연결되면, 컨트롤러(230)는 제1 충전 핀(146)과 연결되는 하나의 충전 패드(210)와 제1 전원 단자(211) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있고, 복수의 충전 패드(210) 중 다른 충전 패드(210)는 제1 전원 단자(211)와 연결이 제한될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210) 중 다른 하나의 충전 패드(210)가 제2 충전 핀(147)과 연결되면, 컨트롤러(230)는 제2 충전 핀(147)과 연결되는 다른 하나의 충전 패드(210)와 제2 전원 단자(212) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있고, 복수의 충전 패드(210) 중 다른 충전 패드(210)는 제2 전원 단자(212)와 연결이 제한될 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(100)를 충전하기 위하여 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)이 연결되는 충전 패드(210)의 개수 및 위치를 자유롭게 구성하여, 자유 위치의 에어로졸 발생 장치(100)를 충전할 수 있다. 또는, 에어로졸 발생 장치(100)는 별도의 외부 커넥터의 연결을 생략하고, 충전 스테이션(200)의 자유 위치에 거치되는 동작 만으로, 간편하고 용이하게 에어로졸 발생 장치(100)가 충전될 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 발생 장치(100)의 복수의 충전 핀(145)과 충전 패드(210)가 '일대일(1:1)'로 대응되는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 반드시 대응되는 충전 패드(210)에 접촉하도록 안착되어야 한다. 또는, 별도의 커넥터를 에어로졸 발생 장치(100)에 연결시키는 동작이 요구될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에서, 충전 시스템(10)은 복수의 충전 핀(145)과 충전 패드(210)가 '일대다수(1:다수)'로 대응될 수 있다. 충전 시스템(10)에서, 에어로졸 발생 장치(100)는 충전 영역(206) 상의 임의의 위치에 거치될 수 있고, 복수의 충전 패드(210) 중 하나가 충전 핀(145)에 대응하여 접촉하고, 에어로졸 발생 장치(100)를 충전할 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100) 및 충전 스테이션(200)의 단면도이다.
도 3a를 참고하면, 일 실시 예에서, 충전 스테이션(200)은 가이드 부재(220)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 복수의 충전 패드(210) 사이에 마련될 수 있고, 예를 들면, 충전 영역(206)의 절연 영역(207)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에, 가이드 부재(220)는 복수의 충전 패드(210)가 배열되는 면(예: 충전면(205) 또는 X-Y 평면)을 기준으로 소정의 간격이 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(220)는 수직 방향(예: Z 축 방향)으로 내려오는 복수의 충전 핀(145)이 측면 방향(예: X-Y 평면 방향)으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(220)는 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)을 인접한 충전 패드(210)로 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 돌출되는 방향(예: +Z 방향)으로 연장됨에 따라 단면적이 감소하는 형상일 수 있다. 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)이 가이드 부재(220)와 접촉한 상태에서 아래로 미끄러지며 인접한 충전 패드(210)로 가이드될 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(220)의 측면 방향(예: X-Z 평면 또는 Y-Z 평면)의 단면은 실질적으로 원뿔 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 외부면이 소정의 곡률로 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(220)의 측면 방향(예: X-Z 평면 또는 Y-Z 평면)의 단면은 돌기 형상일 수 있고, 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)을 매끄럽게 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 적어도 일부 영역이 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(220)의 외주면이 절연 물질로 코팅되거나, 또는 가이드 부재(220)가 절연 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 충전 스테이션(200)과 일체로 형성될 수 있고, 또는 가이드 부재(220)가 충전 스테이션(200)에 결합되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 부재(220)는 적어도 일부 영역이 다른 영역보다 마찰 계수가 낮은 소재로 이루어질 수 있고, 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)이 부드럽게 미끄러지도록 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 제1 간격(I1)으로 이격될 수 있고, 복수의 충전 패드(210)는 제2 간격(I2)으로 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 간격(I1)은 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)의 중심 축 사이의 거리일 수 있다. 제2 간격(I2)은 복수의 충전 패드(210) 중 인접한 2개의 충전 패드(210)의 각각의 중심 사이의 거리일 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 간격(I2)은 제1 간격(I1) 이하로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2 간격(I2)은 제1 간격(I1)과 실질적으로 동일할 수 있고, 또는, 제2 간격(I2)은 제1 간격(I1)보다 작을 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 간격(I1)이 제2 간격(I2)보다 작은 경우, 하나의 충전 패드(210)에 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)이 접촉할 수 있다. 또는, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147) 중 하나가 충전 패드(210)에 접촉하는 상황에서, 다른 하나가 가이드 부재(220)에 걸리거나, 충전 패드(210) 및 가이드 부재(220) 사이의 영역에 배치되어 충전 불량이 발생할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예의 충전 시스템(10)은, 제2 간격(I2)이 제1 간격(I1) 이하로 형성되어 이러한 충전 불량 문제를 방지할 수 있고, 충전 편의를 제공할 수 있다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 충전 스테이션(200)의 평면도이다.
도 3b를 참고하면, 일 실시 예에 따르는 복수의 충전 패드(210)는 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210)가 제1 방향(예: X 축 방향) 및 제1 방향에 수직한 제2 방향(예: Y 축 방향)으로 이격되어 매트릭스 구조로 배열될 수 있다. 단, 도 3b의 매트릭스 구조는 설명의 편의를 위한 예시적인 배열 구조에 불과하고 실제 구현 시에는 적어도 일부 영역에서 불규칙적으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 충전 패드(210) 각각은 제1 방향에 대하여 제1 폭(W1) 및 제2 방향에 대하여 제2 폭(W2)을 갖는 평면 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 충전 패드(210)가 사각형 형상을 갖는 경우, 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2) 각각은 제1 방향 및 제2 방향의 변의 길이일 수 있다. 또는, 복수의 충전 패드(210)가 다각형, 원형 또는 타원형을 갖는 경우, 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2) 각각은 제1 방향 및 제2 방향의 가장 먼 2개의 점 사이의 거리일 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 간격(I2)은 기준이 되는 인접한 2개의 충전 패드(210)의 방향에 따라, 제1 서브 간격(S1), 제2 서브 간격(S2) 및 제3 서브 간격(S3) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 서브 간격(S1)은 제1 방향으로 인접한 2개의 충전 패드(210) 사이의 거리일 수 있다. 일 실시 예에서. 제2 서브 간격(S2)은 제2 방향으로 인접한 2개의 충전 패드(210) 사이의 거리일 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 서브 간격(S3)은 사선 방향(예: 제1 방향 및 제2 방향 사이의 방향)으로 인접한 2개의 충전 패드(210) 사이의 거리일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 서브 간격(S1), 제2 서브 간격(S2) 및 제3 서브 간격(S3) 각각은 제1 간격(I1) 이하로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 폭(W1) 및 제1 서브 간격(S1)의 합은 제1 간격(I1) 이하로 형성될 수 있다. 제1 간격(I1)이 제1 폭(W1) 및 제2 서브 간격(S2)의 합보다 작은 경우, 하나의 충전 패드(210)에 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)이 접촉할 수 있다. 또는, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147) 중 하나가 충전 패드(210)에 접촉하는 상황에서, 다른 하나가 가이드 부재(220)에 걸리거나, 충전 패드(210) 및 가이드 부재(220) 사이의 영역에 배치되어 충전 불량이 발생할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예의 충전 시스템(10)은, 제1 폭(W1) 및 제1 서브 간격(S1)의 합은 제1 간격(I1) 이하로 형성되어, 이러한 충전 불량 문제를 방지할 수 있고, 충전 편의를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2)은 실질적으로 동일할 수 있고, 및/또는 제1 서브 간격(S1) 및 제2 서브 간격(S2)은 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2)이 상호 상이하거나, 제1 서브 간격(S1) 및 제2 서브 간격(S2)이 상호 상이한 경우, 제1 폭(W1) 및 제1 서브 간격(S1)의 합 및 제2 폭(W2) 및 제2 서브 간격(S2)의 합은 제1 간격(I1) 이하로 형성될 수 있고, 이를 통하여 상술한 충전 불량 문제를 방지할 수 있고, 충전 편의를 제공할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)를 위한 충전 시스템(10)의 사시도이다.
도 4를 참고하면, 일 실시 예에서, 충전 스테이션(200)은 지지 부재(260)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 부재(260)는 충전 스테이션(200)으로부터 충전면(205)이 바라보는 상부 방향(예: +Z 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 지지 부재(260)에는 에어로졸 발생 장치(100)의 측면을 지지할 수 있다.
도 4를 도시함에 있어서, 제1 지지 영역(261) 및 제2 지지 영역(262)은 와이어 구조로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위하여 간략하게 도시한 것에 불과하고, 실제 구현시에는 다양한 구조로 구현될 수 있다. 예를 들면, 지지 부재(260)는 상부의 일부 영역이 개방된 돔 또는 원뿔 형상의 면 구조물일 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 부재(260)는 제1 지지 영역(261) 및 제2 지지 영역(262)을 포함할 수 있다. 제1 지지 영역(261)은 충전 스테이션(200)으로부터 상부 방향(예: +Z 방향)으로 이격되어 형성되고, 에어로졸 발생 장치(100)의 측면이 거치되는 영역일 수 있다. 제1 지지 영역(261)은 원형 또는 타원형의 단면 형상을 가질 수 있고, 중심부에 개구(263)가 형성되어 개방된 형태일 수 있다. 제1 지지 영역(261)의 중심부에는 에어로졸 발생 장치(100)가 통과하여 인입될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 지지 영역(262)은 제1 지지 영역(261) 및 충전 스테이션(200)을 상호 연결할 수 있다. 지지 부재(260)의 제2 지지 영역(262)은 충전면(205)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 부재(260)는 에어로졸 발생 장치(100)의 인입 위치를 가이드할 수 있다. 지지 부재(260)는 에어로졸 발생 장치(100)가 충전 중에 미끄러지거나 이탈하지 않도록 지지할 수 있다. 사용자는 에어로졸 발생 장치(100)를 제1 지지 영역(261)의 개구(263)에 투입하는 동작 만으로, 별도의 외부 커넥터의 연결을 생략하고, 간편하고 용이하게 에어로졸 발생 장치(100)를 충전할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 사시도이다.
도 5를 참고하면, 일 실시 예에 따르는 에어로졸 발생 장치(100)는 충전 포트(148)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 포트(148)는 에어로졸 발생 장치(100)의 외주면에 형성될 수 있다. 충전 포트(148)에는 외부의 충전 단자(미도시)가 삽입될 수 있다. 충전 포트(148)는 외부의 충전 단자(미도시)가 삽입되기 위한 홈 구조물일 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 포트(148)는 외부의 충전 단자(미도시)를 통하여 전력을 공급받을 수 있고, 공급받은 전력을 배터리(140)로 전달하여 배터리(140)를 충전시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(100)는, 제1 충전 핀(146), 제2 충전 핀(147) 및 충전 포트(148)가 하나의 면인 제1 면(101)에 형성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 복수의 충전 핀(145) 및 충전 포트(148) 중 택일적으로 전력을 공급받을 수 있고, 배터리(140)를 충전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147) 각각은 소정의 간격으로 압축 가능할 수 있다. 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147) 각각은 복수의 충전 패드(210)에 각각 접촉하면 에어로졸 발생 장치(100)의 하중에 의하여 압축될 수 있다.
예를 들면, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 2개의 공동의 기둥 구조물이 중첩하여 배열될 수 있고, 내부의 스프링에 의하여 하나의 구조물이 압축되는 방식으로 압축 가능할 수 있다. 또는, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 탄성 물질로 이루어져 소정의 간격으로 압축 가능할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)이 압축되면, 압축된 제1 충전 핀(146) 또는 제2 충전 핀(147)이 배터리(140)의 양극 단자 또는 음극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 사시도이다.
도 6을 참고하면, 일 실시 예에 따르는 에어로졸 발생 장치(100)는 제2 면(102)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 면(102)은 에어로졸 발생 장치(100)의 제1 면(101)과 상이한 다른 면일 수 있다. 예를 들면, 제2 면(102)은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 면(101)으로부터 이어지는 측면일 수 있고, 또는, 도면에 도시되지 않았으나, 제1 면(101)에 대향되는 반대 면일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 제2 면(102)에 형성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)가 제1 면(101)이 바라보는 방향(예: Z 축 방향)으로 상대적으로 긴 구조를 가질 수 있다. 제1 면(101)이 충전 스테이션(200)에 거치되는 경우보다, 제2 면(102)이 충전 스테이션(200)에 거치되는 경우가 무게 중심이 상대적으로 더 낮을 수 있고, 에어로졸 발생 장치(100)가 안정적으로 거치될 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 포트(148)는 제1 면(101)에 형성되고, 제1 충전 핀(146) 및 제2 충전 핀(147)은 제2 면(102)에 형성될 수 있다. 충전 포트(148)는 외부의 충전 단자(미도시)가 연결되기에 상대적으로 제2 면(102)이 바닥면에 닿는 상태가 더 안정적일 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 제1 충전 핀, 상기 제1 충전 핀으로부터 제1 간격으로 이격되는 제2 충전 핀을 포함하는 에어로졸 발생 장치를 위한 충전 장치에 있어서,
    복수의 충전 패드가 이격되어 배열되는 충전 스테이션; 및
    상기 복수의 충전 패드 중 상기 제1 충전 핀이 연결되는 하나의 충전 패드 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제2 충전 핀이 연결되는 다른 하나의 충전 패드를 감지하여 전력을 공급하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드 중 인접한 2개의 충전 패드는 제2 간격으로 이격되고,
    상기 제2 간격은, 상기 제1 간격 이하로 형성되는, 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은,
    상기 복수의 충전 패드가 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이격되어 매트릭스 구조로 배열되는, 충전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 충전 패드 각각은, 상기 제1 방향에 대하여 제1 폭 및 상기 제2 방향에 대하여 제2 폭을 갖는 평면 구조로 형성되는, 충전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 간격은,
    상기 제1 방향으로 인접한 2개의 충전 패드 사이의 거리인 제1 서브 간격 및 상기 제2 방향으로 인접한 2개의 충전 패드 사이의 거리인 제2 서브 간격을 포함하고,
    상기 제1 폭 및 상기 제1 서브 간격의 합은, 상기 제1 간격 이하로 형성되는, 충전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 폭 및 상기 제2 서브 간격의 합은, 상기 제1 간격 이하로 형성되는, 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은,
    상기 복수의 충전 패드 사이에 마련되고, 상기 제1 충전 핀 또는 상기 제2 충전 핀을 인접한 충전 패드로 가이드하는 가이드 부재를 포함하는, 충전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 복수의 충전 패드가 배열되는 면을 기준으로 소정의 간격이 돌출되어 형성되는, 충전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    돌출되는 방향으로 연장됨에 따라 단면적이 감소하는 형상인, 충전 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    적어도 일부 영역이 절연 물질로 이루어지는, 충전 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은,
    상기 에어로졸 발생 장치의 측면이 거치되는 지지 부재를 포함하는, 충전 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드가 배열되는 충전면을 포함하고,
    상기 지지 부재는, 상기 충전면의 외주면을 둘러싸는 , 충전 장치.
  12. 충전 시스템에 있어서,
    제1 충전 핀, 상기 제1 충전 핀으로부터 제1 간격으로 이격되는 제2 충전 핀을 포함하는 에어로졸 발생 장치;
    복수의 충전 패드가 이격되어 배열되는 충전 스테이션; 및
    상기 복수의 충전 패드 중 상기 제1 충전 핀이 연결되는 하나의 충전 패드 및 상기 복수의 충전 패드 중 상기 제2 충전 핀이 연결되는 다른 하나의 충전 패드를 감지하여 전력을 공급하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 충전 스테이션은, 상기 복수의 충전 패드 중 인접한 2개의 충전 패드는 제2 간격으로 이격되고,
    상기 제2 간격은, 상기 제1 간격 이하로 형성되는, 충전 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는, 외부의 충전 단자가 삽입되기 위한 충전 포트를 포함하고,
    상기 제1 충전 핀, 상기 제2 충전 핀 및 상기 충전 포트는, 상기 에어로졸 발생 장치의 일 면에 형성되는, 충전 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는, 외부의 충전 단자가 삽입되기 위한 충전 포트를 포함하고,
    상기 제1 충전 핀, 상기 제2 충전 핀은, 상기 에어로졸 발생 장치의 일 면에 형성되고,
    상기 충전 포트는, 상기 에어로졸 발생 장치의 타 면에 형성되는, 충전 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 충전 핀 및 상기 제2 충전 핀 각각은,
    소정의 간격으로 압축 가능하고, 상기 복수의 충전 패드에 각각 접촉하면 상기 에어로졸 발생 장치의 하중에 의하여 압축되는, 충전 시스템.
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