KR20240020262A - 복합형 에어로졸 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예인 복합형 에어로졸 발생 장치는 궐련형 에어로졸 형성 물품이 삽입되거나 분리되는 제 1 가열 공간을 가열하는 제 1 가열부와, 액상이나 겔 상태의 에어로졸 형성 기재를 흡습하는 다공성 흡습체가 삽입되거나 분리되는 제 2 가열 공간을 가열하는 제 2 가열부와, 제 1 및 제 2 가열부 각각으로 전원을 공급하거나 차단하는 전원 공급부와, 외부 공간과 제 1 및 제 2 가열 공간 각각과 연통되는 유입 경로와, 전원 공급부를 제어하여 제 1 가열부가 가열 동작하여 궐련형 에어로졸 형성 물품에서 제 1 에어로졸이 발생되도록 하고, 제 2 가열부가 가열 동작하여 다공성 흡습체에서 제 2 에어로졸이 발생되도록 하거나 유입 경로나 제 2 가열 공간을 가열하거나 제 2 가열부를 가열 중단시키는 프로세서를 포함하고, 다공성 흡습체 내부가 채워져 있으며 다공성 흡습체의 기공에 에어로졸 형성 기재가 흡습되며, 다공성 흡습체의 일측면과 내부는 친수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 다른 측면들은 소수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 일측면은 제 2 가열부에 접촉되는 무화면이다.
Description
실시예는 복합형 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자담배는 궐련이나 교환 가능한 카트리지에 채워진 니코틴을 포함하는 용액을 에어로졸 또는 기체 상태(무화 상태)로 만들어 흡입할 수 있도록 만든 전자기기를 말한다.
이와 같은 전자담배는 일반 담배를 대신하여 흡연 욕구를 충족시킬 수 있으면서 타르와 같은 유해 성분이 포함되지 않아 담배로부터 유발되는 인체에 유해한 영향을 감소시킬 수 있으며, 이와 동시에 흡연의 간접적 피해를 유발시키지 않는다는 장점이 있어 사용 인구가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 즉, 전자담배는 실내에서 흡연이 가능하고 각종 질병을 유발시키는 담배의 피해를 방지하면서 담배를 피우는 것과 동일한 효과가 있다.
특히 최근에는 담배의 맛에 과일 등과 같은 다른 향을 추가하여 다양한 풍미를 느낄 수 있는 전자담배의 출시도 이루어지고 있다.
실시예는 궐련형 에어로졸 형성 물품에 대한 가열 동작과, 다공성 흡습체에 대한 가열 동작을 동시에 또는 선택적으로 수행하는 복합적인 에어로졸 발생 기능을 수행하는 복합형 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예인 복합형 에어로졸 발생 장치는 궐련형 에어로졸 형성 물품이 삽입되거나 분리되는 제 1 가열 공간을 가열하는 제 1 가열부와, 액상이나 겔 상태의 에어로졸 형성 기재를 흡습하는 다공성 흡습체가 삽입되거나 분리되는 제 2 가열 공간을 가열하는 제 2 가열부와, 제 1 및 제 2 가열부 각각으로 전원을 공급하거나 차단하는 전원 공급부와, 외부 공간과 제 1 및 제 2 가열 공간 각각과 연통되는 유입 경로와, 전원 공급부를 제어하여 제 1 가열부가 가열 동작하여 궐련형 에어로졸 형성 물품에서 제 1 에어로졸이 발생되도록 하고, 제 2 가열부가 가열 동작하여 다공성 흡습체에서 제 2 에어로졸이 발생되도록 하거나 유입 경로나 제 2 가열 공간을 가열하거나 제 2 가열부를 가열 중단시키는 프로세서를 포함하고, 다공성 흡습체 내부가 채워져 있으며 다공성 흡습체의 기공에 에어로졸 형성 기재가 흡습되며, 다공성 흡습체의 일측면과 내부는 친수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 다른 측면들은 소수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 일측면은 제 2 가열부에 접촉되는 무화면이다.
또한, 궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착된 경우에, 프로세서는 제 1 및 제 2 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하여, 사용자의 흡입 시에 궐련형 에어로졸 형성 물품을 통하여 제 1 및 제 2 에어로졸이 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되지 않은 경우에, 프로세서는 제 1 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부의 가열 동작 및 가열 중단을 선택적으로 수행되도록 전원 공급부를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되지 않은 경우에, 프로세서는 제 1 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부의 가열 동작을 수행되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부에서의 가열량을 조절하여 사용자의 흡입 시에 궐련형 에어로졸 형성 물품으로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 복합형 에어로졸 발생 장치는 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되었는지를 감지하여 장착 감지값을 프로세서에 인가하는 장착 감지부와, 궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되었는지를 감지하여 삽입 감지값을 프로세서에 인가하는 삽입 감지부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 다공성 흡습체의 기공률이 1~70% 범위에 속하는 것이 바람직하다.
또한, 다공성 흡습체의 기공 크기는 1~80㎛ 범위에 속하는 것이 바람직하다.
또한, 다공성 흡습체에 수용되거나 흡습되는 에어로졸 형성 기재는 식물성 글리세린, 프로필렌 글리콜, 니코틴, 조향제, 카페인, 자양강장제, CBD 또는 이들의 일부 조합으로 구성되는 것이 바람직하다.
실시예는 궐련형 에어로졸 형성 물품에 대한 제 1 가열부의 가열 동작과, 다공성 흡습체에 대한 제 2 가열부의 가열 동작을 동시에 수행하여, 무화량을 증가시키고, 다공성 흡습체의 미장착 시에 제 2 가열부의 가열 동작에 의해 인입 통로 내의 공기를 가열하여 궐련형 에어로졸 형성 물품이 삽입되어 가열되는 제 1 가열 공간에 가열된 공기가 유입되도록 하여, 궐련형 에어로졸 형성 물품 내의 온도를 상승시켜 발생되는 에어로졸의 타격감 등의 특성을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 복합형 에어로졸 발생 장치의 간략 수직 단면도이다.
도 2는 도 1의 복합형 에어로졸 발생 장치의 제어 구성도이다.
도 2는 도 1의 복합형 에어로졸 발생 장치의 제어 구성도이다.
이하에서, 실시예들은 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 설명되는 실시예들은 그 실시예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
실시예에서, 궐련형 에어로졸 형성 물품은 일련의 적층 구조인 필터부와, 냉각부와, 에어로졸 형성 기재층(예를 들면, 각초, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(프로필렌 글리콜), 조향제, 카페인, 자양강장제, CBD 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 물질임)을 포함한다. 또한, 궐련형 에어로졸 형성 물품은 필터부와 냉각부 및 에어로졸 형성 기재층의 외측면을 둘러 감싸는 랩핑부를 포함하여 구성된다. 궐련형 에어로졸 형성 물품은 종래의 전자담배용 궐련, 필터 등을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 복합형 에어로졸 발생 장치의 간략 수직 단면도이다.
*복합형 에어로졸 발생 장치(1)는 상방이 개방되어 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 삽입 및 분리되는 제 1 가열 공간(S1)을 형성하는 제 1 수용부(120)와, 상방이 개방되어 다공성 흡습체(20)가 삽입 및 분리되는(또는 탈착되는) 제 2 가열 공간(S2)을 형성하는 제 2 수용부(130)와, 제 1 수용부(120)에 접촉되거나 근접하며 제 1 수용부(120)가 열 에너지를 발생되도록 하거나 제 1 수용부(120)로 열 에너지를 생성하여 전달하는 제 1 가열부(150)와, 제 2 수용부(130)의 저면에 장착되어 다공성 흡습체(20)에 열 에너지를 인가하는 제 2 가열부(160)를 구비하는 상부 케이스(100)와, 상부 케이스(100)의 하측에 장착되며 내부에 수용 공간(S3)을 구비하는 하부 케이스(200)를 포함한다.
궐련형 에어로졸 형성 물품(10)은 상술된 바와 같다.
다공성 흡습체(20)는 다공성 세라믹 흡습체로서, 마그네슘, 알루미늄, 마그네슘 알루미늄 혼합, 티타늄, 크롬, 니켈, 코발트-크롬, 수한화인회석, 산화알루미늄, 지르코늄, 탄탈륨, 티타늄을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 구성된다.
다공성 흡습체(20)는 액상이나 겔 상태의 에어로졸 형성 기재가 수용되는 내부 공간(S4)의 하측을 형성하는 하단 흡습체(22)와, 하단 흡습체(22)의 상측에 연결되며 내부 공간(S4)을 형성하는 상단 흡습체(24)로 구성된다.
하단 흡습체(22)는 내부 공간(S4) 내의 에어로졸 형성 기재에 접촉하는 상측면인 흡습면과, 흡습면의 반대면이면서 열 에너지를 인가 받아 에어로졸 형성 기재가 무화되어 에어로졸이 생성되는 저면인 무화면을 구비하고, 흡습면으로부터의 에어로졸 형성 기재가 내부의 기공을 통하여 무화면으로 이송된다. 이러한 에어로졸 형성 기재의 원활한 이송을 위해, 하단 흡습체(22)는 친수성 특성을 지닌다. 하단 흡습체(22)의 기공률은 1~70% 범위에 속하는 것이 바람직하고, 하단 흡습체(22)의 기공 크기는 1~80㎛ 범위에 속하는 것이 바람직하다.
상단 흡습체(24)는 에어로졸 형성 기재가 하단 흡습체(22)만을 통하여 이송되도록, 소수성 특성을 지닌다. 상단 흡습체(24)의 기공률은 0%이거나 0%에 근접하는 것이 바람직하다.
상단 흡습체(24)에는 에어로졸 형성 기재의 투입을 위한 뚜껑부가 형성될 수도 있다.
본 실시예에서의 다공성 흡습체(20)가 내부 공간(S4)을 포함하는 것으로 기재되나, 다른 실시예로 내부 공간(S4)이 없으며, 다공성 흡습체(20) 내부가 채워져 있고 내부의 기공에 에어로졸 형성 기재가 흡습되거나 적셔질 수도 있다. 내부 공간(S4)이 없는 다공성 흡습체의 저면(무화면) 또는 내부는 하단 흡습체와 같은 친수성 특성을 지니며, 저면과 내부 이외의 다른 측면들은 소수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 기공률은 1~70% 범위에 속하는 것이 바람직하고, 그 기공 크기는 1~80㎛ 범위에 속하는 것이 바람직하다.
내부 공간(S4)에 수용되거나 다공성 흡습체(20)에 흡습되거나 적셔지는 에어로졸 형성 기재는 VG, PG, 니코틴, 조향제, 카페인, 자양강장제, CBD 또는 이들의 일부 조합으로 구성될 수 있다.
제 1 수용부(120)는 상방에 형성된 삽입구(122)와, 하측면에 공기의 유입을 위한 유입홀(124)을 포함하여 구성된다.
제 1 수용부(120)와 제 1 가열부(150)로 구성된 제 1 히팅 디바이스에 저항 가열 방식이 적용될 경우에는, 제 1 가열부(150)는 저항 가열을 위한 F-PCB 형태의 저항 히터로 구성되며, 제 1 수용부(120)는 열 전도도가 높은 금속 재질로 이루어진다. F-PCB 형태의 저항 히터는 F-PCB 상에 열선과, 열선의 양 단부에 전원 공급부와의 전기적 접촉을 위한 복수의 연결 패드들을 포함하여 구성되며, 열선은 구리나 콘스탄탄 재질로 이루어진다.
다른 실시예로, 제 1 히팅 디바이스에 유도 가열 방식이 적용될 경우에는, 제 1 가열부(150)는 전자기 유도를 위한 유도 가열 코일로 구성되며, 제 1 수용부(120)는 강자성체인 서셉터 파이프로 이루어진다.
제 2 수용부(130)는 상방에 형성된 삽입구(132)와, 삽입구(132)를 개폐하는 뚜껑부(134)와, 하측면에 유입 경로(170)와의 연통을 위한 연통홀(134)을 포함하여 구성된다.
제 2 가열부(160)는 저항 가열 방식의 히터를 포함하여 구성되며, 히터는 Sus, 칸탈, 니크롬 중의 어느 한 이상을 포함하여 구성된 열선으로 이루어진다. 제 2 가열부(160)의 일측면은 하단 흡습체(22)의 무화면에 접촉하고, 제 2 가열부(160)의 타측면은 유입 경로(170)나 연통홀(134)에 접촉하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 제 2 수용부(130)와 제 2 가열부(160)로 구성된 제 2 히팅 디바이스에는 저항 가열 방식이 적용될 경우이다.
상부 케이스(100)와 하부 케이스(200) 사이에는 외부 공간과 제 1 가열 공간(S1) 및 제 2 가열 공간(S2) 각각과 연통되는 유입 경로(170)가 형성된다. 유입 경로(170)는 상부 케이스(100)나 하부 케이스(200)에 형성될 수도 있다.
유입 경로(170)는 중공 형태의 파이프 구조이며, 일단에는 제 1 유입구(172)와 타단에는 제 2 유입구(174)와, 제 1 가열 공간(S1)(또는 유입홀(124))과의 연통을 위한 연통홀(176)을 구비한다.
먼저, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되고, 다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 삽입 장착되어 뚜껑부(134)가 닫혀서 삽입구(132)를 폐쇄하여 다공성 흡습체(20)가 제 2 가열부(160)에 접촉되는 경우의 제 1 에어로졸 발생 기능에 대해서 설명된다. 하부 케이스(200)에 장착된 전원 공급부가 제 1 가열부(150)와 제 2 가열부(160) 각각에 전원을 인가하여 제 1 수용부(120)를 통하여 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)에 열 에너지가 전달되고, 다공성 흡습체(20)의 하단 흡습체(22)에 열 에너지가 전달된다. 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 가열되어 제 1 에어로졸이 발생되고, 하단 흡습체(22)의 하측면인 무화면이 가열되어 하단 흡습체(22)의 상측면인 흡습면을 통하여 무화면으로 이송된 에어로졸 형성 기재가 가열되어 무화면에서 제 2 에어로졸이 발생되어 연통홀(134)을 통하여 배출된다.
사용자가 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 흡입(퍼프)을 수행하면, 제 1 및 제 2 유입구(172), (174) 각각을 통하여 외부 공기가 유입된다. 제 1 유입구(172)를 통하여 유입된 공기의 대부분이 연통홀(176)과 유입홀(124)을 통하여 제 1 가열 공간(S1)으로 유입된다. 또한, 제 2 에어로졸이 연통홀(134)을 통하여 배출되어 유입 경로(170) 내로 유입되면서, 제 2 유입구(174)에서 유입된 외부 공기와 제 2 에어로졸의 대부분이 연통홀(176)과 유입홀(124)을 통하여 제 1 가열 공간(S1)으로 유입된다. 이러한 제 1 에어로졸 발생 기능에서, 제 1 및 제 2 에어로졸이 함께 외부로 배출됨으로써, 배출되는 무화량이나 연무량이 증가된다.
다음으로, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되고, 다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 삽입 장착되지 않은(즉, 분리된) 경우의 제 2 에어로졸 발생 기능에 대해서 설명된다.
제 2 에어로졸 발생 기능의 제 1 실시예로, 하부 케이스(200)에 장착된 전원 공급부가 제 1 가열부(150)에 전원을 인가하여 제 1 수용부(120)를 통하여 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)에 열 에너지가 전달되고, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 가열되어 제 1 에어로졸이 발생된다. 전원 공급부는 제 2 가열부(160)에 전원을 인가하지 않아 제 2 가열부(160)는 가열 중지된다.
사용자가 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 흡입(퍼프)을 수행하면, 제 1 및 제 2 유입구(172), (174) 각각을 통하여 외부 공기가 유입된다. 제 1 유입구(172) 및 제 2 유입구(174)를 통하여 유입된 공기의 대부분이 연통홀(176)과 유입홀(124)을 통하여 제 1 가열 공간(S1)으로 유입된다. 이 제 1 실시예는 일반적인 궐련형 에어로졸 형성 물품만을 가열하여 에어로졸을 흡입하는 과정과 동일하다.
제 2 에어로졸 발생 기능의 제 2 실시예로, 하부 케이스(200)에 장착된 전원 공급부가 제 1 가열부(150)와 제 2 가열부(160) 각각에 전원을 인가하여 제 1 수용부(120)를 통하여 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)에 열 에너지가 전달되고, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 가열되어 제 1 에어로졸이 발생된다. 또한, 제 2 가열부(160)가 가열 동작을 수행하여, 유입 경로(170) 내의 공기를 가열한다.
사용자가 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 흡입(퍼프)을 수행하면, 제 1 및 제 2 유입구(172), (174) 각각을 통하여 외부 공기가 유입된다. 제 1 유입구(172)를 통하여 유입된 공기의 대부분이 연통홀(176)과 유입홀(124)을 통하여 제 1 가열 공간(S1)으로 유입된다. 또한, 제 2 에어로졸이 연통홀(134)을 통하여 배출되어 유입 경로(170) 내로 유입되면서, 제 2 가열부(160)에 의해 가열된 공기와, 제 2 유입구(174)에서 유입된 외부 공기의 대부분이 연통홀(176)과 유입홀(124)을 통하여 제 1 가열 공간(S1)으로 유입된다. 즉, 제 1 가열 공간(S1)으로 가열된 공기가 유입된다. 이러한 가열 공기의 유입에 의해서, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)의 하단의 온도가 상승하게 되어, 제 1 에어로졸의 발생량이나 무화량이 증가하게 되어, 사용자에게 보다 강한 타격감을 제공할 수 있다.
상술된 제 2 에어로졸 발생 기의 제 1 및 제 2 실시예들에서와 같이, 제 2 가열부(160)의 가열 동작 및 가열 중단을 선택적으로 수행될 수 있다.
도 2는 도 1의 복합형 에어로졸 발생 장치의 제어 구성도이다.
복합형 에어로졸 발생 장치(1)의 제어 장치는 사용자로부터의 입력(예를 들면, 전원 온/오프 등)을 획득하여 프로세서(290)에 인가하는 입력부(220)와, 프로세서(290)로부터의 정보(예를 들면, 전원 상태 등)를 인가 받아 표시하는 표시부(225)와, 충전 가능한 배터리를 구비하여 전원을 전원 공급부(240)와 프로세서(290) 등에 공급하는 전원부(230)와, 전원부(230)로부터 전원을 공급 받아 프로세서(290)의 제어에 의해 공급된 전원을 제 1 및 제 2 가열부(150), (160) 각각으로 공급하거나 공급 차단하는 전원 공급부(예를 들면, FET 등)(240)와, 유입 경로(170) 상에 장착되어 사용자의 퍼프에 의해 변화되는 유입 경로(170) 내의 압력(또는 감압) 등을 감지하여 퍼프 감지값을 생성하여 프로세서(290)에 인가하는 퍼프 감지 센서(260)와, 다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 삽입 장착되었는지를 감지하여, 장착 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 장착 감지부(262)와, 제 1 가열 공간(S1)의 온도를 감지하여 제 1 온도 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 제 1 온도 센서(264)와, 제 2 가열부(160)에 의해 가열되는 제 2 가열 공간(S3) 또는 유입 경로(170) 또는 제 2 가열부(160)의 온도를 감지하여 제 2 온도 감지값을 프로세서(290)에 인가하는 제 2 온도 센서(266)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 제 1 및 제 2 에어로졸 발생 기능 중의 어느 하나를 수행하는 프로세서(290) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 입력부(220)와, 표시부(225)와, 전원부(230)와, 제 1 및 제 2 가열부(150, 160), 퍼프 감지 센서(260) 및 제 1 및 제 2 온도 센서(264), (266) 등은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 인식되는 기술에 해당하여, 그 상세한 설명이 생략된다. 복합형 에어로졸 발생 장치(1)의 제어 장치는 상부 케이스(100) 및/또는 하부 케이스(200)에 장착된다.
전원 공급부(240)는 제 1 및 제 2 가열부(150, 160) 각각에 연결되며 전원부(230)로부터의 전원을 공급하거나 차단하는 제 1 및 제 2 서브 전원 공급부들로 구성될 수도 있고, 단일의 스위칭 소자나 복수의 스위칭 소자들로 구성될 수 있다. 프로세서(290)는 제어 신호(예를 들면, PWM 신호나 EN 신호 등)를 생성하여 전원 공급부(240)에 인가하여 제 1 및 제 2 가열부(150, 160) 각각으로의 전원 공급 및 전원 차단을 독립적으로 수행한다.
장착 감지부(262)는 다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 삽입 장착되었는지를 감지하는 센서나 스위치로 구성될 수 있다. 예를 들면, 장착 감지부(262)는 제 2 가열 공간(S2) 내에 장착되는 광학적 센서일 수도 있고, 제 2 수용부(130)의 저면에 형성된 접촉 감지 스위치일 수도 있다. 장착 감지부(262)는 장착 감지값(장착/미장착)을 생성하여 프로세서(290)에 인가한다.
다른 실시예로, 복합형 에어로졸 발생 장치(1)의 제어 장치는 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되거나 장착되었는지를 감지하는 삽입 감지부를 구비하고, 삽입 감지부는 삽입 감지값(삽입/미삽입)을 생성하여 프로세서(290)에 인가하고, 프로세서(290)는 삽입 감지값에 따라서 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되었는지 여부를 판단하고, 그 판단에 따라서 또는 삽입 감지값에 따라서, 전원 공급부(240)을 제어하여 제 1 가열부(150)의 가열 동작 및 가열 중지 동작을 수행할 수도 있다.
프로세서(290)는 상술된 제 1 및 제 2 에어로졸 발생 기능을 수행하기 위한 온도 프로파일(예를 들면, 목표 온도, 가열 시간 등)를 저장한다. 프로세서(290)는 제 1 및 제 2 온도 센서(264), (266) 각각으로부터의 제 1 및 제 2 온도 감지값 각각이 온도 프로파일 각각에 대응하거나 동일하도록 하는 제어 신호를 생성하여 전원 공급부(240)에 인가한다. 이러한 온도 프로파일과 온도 감지값들을 이용한 전원 공급 및 차단은 본 실시예가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 이미 널리 알려진 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다.
제 1 에어로졸 발생 기능의 수행에 대해서 먼저 설명된다. 프로세서(290)는 장착 감지부(262)로부터의 장착 감지값에 따라서 다공성 흡습체(20)의 장착을 확인하고, 삽입 감지값에 따라서 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되었는지를 확인한다.
다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 장착되고, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입된 경우, 프로세서(290)는 전원 공급부(240)를 제어하여 제 1 및 제 2 가열부(150), (160) 각각이 가열 동작을 수행하도록 하여, 사용자의 흡입 시에 제 1 및 제 2 에어로졸이 공기와 함께 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 배출되도록 한다.
다음으로, 제 2 에어로졸 발생 기능의 제 1 실시예의 수행에 대해서 설명된다.
프로세서(290)는 장착 감지부(262)로부터의 장착 감지값에 따라서 다공성 흡습체(20)의 미장착을 확인하고, 삽입 감지값에 따라서 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되었는지를 확인한다.
다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 미장착되고, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입된 경우, 프로세서(290)는 전원 공급부(240)를 제어하여 제 1 가열부(150)가 가열 동작을 수행하도록 하여, 사용자의 흡입 시에 제 1 에어로졸이 공기와 함께 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 배출되도록 한다. 이때, 프로세서(290)는 제 2 가열부(160)가 가열 중지되도록 전원 공급부(240)를 제어한다.
다음으로, 제 2 에어로졸 발생 기능의 제 2 실시예의 수행에 대해서 설명된다.
프로세서(290)는 장착 감지부(262)로부터의 장착 감지값에 따라서 다공성 흡습체(20)의 미장착을 확인하고, 삽입 감지값에 따라서 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입되었는지를 확인한다.
다공성 흡습체(20)가 제 2 가열 공간(S2)에 미장착되고, 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)이 제 1 가열 공간(S1)에 삽입된 경우, 프로세서(290)는 전원 공급부(240)를 제어하여 제 1 및 제 2 가열부(150), (160)가 가열 동작을 수행하도록 하여, 사용자의 흡입 시에 제 2 가열부(160)에 의해 가열된 공기가 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)으로 유입되고, 제 1 에어로졸과 함께 궐련형 에어로졸 형성 물품(10)을 통하여 배출되도록 한다. 이러한 가열된 공기가 제 1 가열 공간(S1) 내의 궐련형 에어로졸 형성 물품(10) 내로 유입되도록 하여 에어로졸의 특성(연무량, 타격감, 맛의 향상)을 개선하는 효과가 있다. 또한, 프로세서(290)는 전원 공급부(240)를 제어하여 제 2 가열부(160)에서의 가열량(발열량)을 조절하여 제 1 가열 공간(S1) 내의 궐련형 에어로졸 형성 물품(10) 내로 유입되는 공기의 온도를 조절할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 프로세서 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magnetoopticalmedia)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등)등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 프로세서 또는 프로세서에 의한 기능들은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 상부 케이스
200: 하부 케이스
Claims (8)
- 궐련형 에어로졸 형성 물품이 삽입되거나 분리되는 제 1 가열 공간을 가열하는 제 1 가열부와;
액상이나 겔 상태의 에어로졸 형성 기재를 흡습하는 다공성 흡습체가 삽입되거나 분리되는 제 2 가열 공간을 가열하는 제 2 가열부와;
제 1 및 제 2 가열부 각각으로 전원을 공급하거나 차단하는 전원 공급부와;
외부 공간과 제 1 및 제 2 가열 공간 각각과 연통되는 유입 경로와;
전원 공급부를 제어하여 제 1 가열부가 가열 동작하여 궐련형 에어로졸 형성 물품에서 제 1 에어로졸이 발생되도록 하고, 제 2 가열부가 가열 동작하여 다공성 흡습체에서 제 2 에어로졸이 발생되도록 하거나 유입 경로나 제 2 가열 공간을 가열하거나 제 2 가열부를 가열 중단시키는 프로세서를 포함하고,
다공성 흡습체 내부가 채워져 있으며 다공성 흡습체의 기공에 에어로졸 형성 기재가 흡습되며,
다공성 흡습체의 일측면과 내부는 친수성 특성을 지니며, 다공성 흡습체의 다른 측면들은 소수성 특성을 지니며,
다공성 흡습체의 일측면은 제 2 가열부에 접촉되는 무화면인 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 1 항에 있어서,
궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착된 경우에,
프로세서는 제 1 및 제 2 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하여, 사용자의 흡입 시에 궐련형 에어로졸 형성 물품을 통하여 제 1 및 제 2 에어로졸이 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 1 항에 있어서,
궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되지 않은 경우에,
프로세서는 제 1 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부의 가열 동작 및 가열 중단을 선택적으로 수행되도록 전원 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 1 항에 있어서,
궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되고, 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되지 않은 경우에,
프로세서는 제 1 에어로졸이 발생되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부의 가열 동작을 수행되도록 전원 공급부를 제어하되, 제 2 가열부에서의 가열량을 조절하여 사용자의 흡입 시에 궐련형 에어로졸 형성 물품으로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 2 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
복합형 에어로졸 발생 장치는 다공성 흡습체가 제 2 가열 공간에 삽입 장착되었는지를 감지하여 장착 감지값을 프로세서에 인가하는 장착 감지부와, 궐련형 에어로졸 형성 물품이 제 1 가열 공간에 삽입되었는지를 감지하여 삽입 감지값을 프로세서에 인가하는 삽입 감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 1 항에 있어서,
다공성 흡습체의 기공률이 1~70% 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 6 항에 있어서,
다공성 흡습체의 기공 크기는 1~80㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치. - 제 1 항에 있어서,
다공성 흡습체에 수용되거나 흡습되는 에어로졸 형성 기재는 식물성 글리세린, 프로필렌 글리콜, 니코틴, 조향제, 카페인, 자양강장제, CBD 또는 이들의 일부 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합형 에어로졸 발생 장치.
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