KR20240033631A - 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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오준엽
임헌일
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Abstract

일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징; 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터; 히터의 온도를 측정하는 온도 센서; 히터에 대한 전력을 공급하는 배터리; 및 히터 및 배터리와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 온도 센서를 통해 측정된 히터의 초기 온도 및 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터 중 적어도 어느 하나를 획득하고, 획득된 데이터에 기초하여 배터리로부터의 히터에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND METHOD FOR CONTROOLING POWER SUPPLY}
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은, 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히터의 온도 및 궐련의 상태에 기초하여 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 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.
에어로졸 생성 물품이 수용 공간에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치는 기 설정된 온도 프로파일에 따라 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 온도 프로파일이란, 흡연 동작 동안에 히터 또는 에어로졸 생성 물품의 온도 변화 데이터를 의미할 수 있다. 에어로졸 생성 물품이 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸은, 에어로졸 생성 물품에 포함된 에어로졸 생성 물질의 성분에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질에 포함된 수분량에 따라 발생되는 에어로졸의 온도, 발생량 등이 상이할 수 있다.
에어로졸 생성 물품이 일정량의 수분을 포함하는 경우에, 에어로졸 생성 물품이 예열됨에 따라 적절한 온도 및 발생량의 에어로졸이 생성될 수 있다. 다만, 예열 시에 에어로졸 생성 물품에 포함된 수분량이 적정 범위보다 많을 경우, 수분으로 인해 히터의 승온 속도가 감소함에 따라 과량의 수증기가 발생하고 고온의 에어로졸이 생성될 수 있다.
특히, 1개의 패키지(package)에 에어로졸 생성 물품이 복수 개가 포함됨에 따라 어느 하나의 에어로졸 생성 물품의 수분량이 적정 범위보다 많은 경우, 해당 패키지 내에 포함된 모든 에어로졸 생성 물품이 다습한 환경에 노출된 것으로 추정될 수 있다.
본 개시에 따른 다양한 실시 예에서는 직전에 사용된 에어로졸 생성 물품의 상태에 기초하여 연속 흡연 시 사용되는 에어로졸 생성 물품의 수분량을 추정함으로써, 가열 프로파일을 다르게 설정할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데에 있다.
본 개시의 실시 예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에서의 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징; 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터; 히터의 온도를 측정하는 온도 센서; 히터에 대한 전력을 공급하는 배터리; 및 히터 및 배터리와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 온도 센서를 통해 측정된 히터의 초기 온도 및 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터 중 적어도 어느 하나를 획득하고, 획득된 데이터에 기초하여 배터리로부터의 히터에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서의 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 온도 센서를 통해 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터의 초기 온도 및 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터 중 적어도 어느 하나를 획득하는 단계; 및 획득된 데이터에 기초하여 배터리로부터의 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 히터의 초기 온도에 기초하여 결정되는 연속 흡연 여부 및 직전 흡연 동작에서 사용된 궐련의 상태에 기초하여 가열 온도 프로파일을 설정함으로써, 과습 상태의 궐련으로 인한 사용자의 화상 위험을 최소화할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 기 설정된 조건이 만족되는 경우에 해당 궐련의 상태를 과습 상태로 추정하여 가열 프로파일을 설정함에 따라, 궐련의 상태를 검출할 필요성이 비교적 낮은 경우에는 검출 동작을 생략함으로써 효율성이 개선될 수 있다.
다만, 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 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 흐름도를 도시한다.
도 4는 도 3에서의 에어로졸 생성 장치가 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 구체적인 흐름도를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 정상 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 프로파일을 포함하는 온도 프로파일을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 과습 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 프로파일을 포함하는 온도 프로파일을 도시한 도면이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 연속적으로 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 소정의 시간이 경과한 후에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 8b는 도 8a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 연속적으로 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 9b는 도 9a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 온도 프로파일 및 제2 온도 프로파일의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 히터의 최종 가열 프로파일 및 제2 온도 프로파일의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
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 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 장치(10) 및 에어로졸 생성 물품(200)을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(200)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징(100)을 포함할 수 있고, 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)은 궐련 형태일 수 있으며, 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 한편 도 1에는 설명의 편의를 위해 에어로졸 생성 장치(10)가 궐련 형태의 에어로졸 생성 물품(200)과 함께 사용되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련 형태가 아니더라도 임의의 적절한 형태의 에어로졸 생성 물품과 함께 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(110), 프로세서(120), 히터(130) 및 온도 센서(140)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)가 유도 가열 방식의 히터인 경우에 배터리(110)는 히터(130)의 유도 코일이 가변 자기장을 발생시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 다른 예를 들어, 히터(130)가 저항 가열 방식의 히터인 경우에 배터리(110)는 히터(130)의 전기 전도성 트랙(track)에 전류가 흐르도록 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 에어로졸 생성 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(110), 히터(130) 및 온도 센서(140)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 전반적인 동작과 관련된 데이터를 별도의 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(110)의 전력 공급이 개시된 시점 및 종료된 시점, 배터리(110)로부터 공급된 전력 값, 히터(130)의 가열 프로파일 등과 같이 전력 공급 동작(즉, 가열 동작 포함)과 관련된 데이터를 별도의 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(130)는 에어로졸 생성 장치(10)의 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)가 유도 가열 방식인 경우, 히터(130)는 유도 코일 및 서셉터를 포함할 수 있다. 이때, 유도 코일에 의해 가변 자기장이 발생하면, 발생된 가변 자기장이 서셉터에 인가됨에 따라 서셉터가 가열될 수 있다. 서셉터가 관형 또는 원통형의 형태인 경우에, 서셉터는 에어로졸 생성 물품(200)을 둘러싸도록 배치되어 이를 가열할 수 있다. 서셉터가 침형 또는 봉형의 형태인 경우에, 서셉터는 에어로졸 생성 물품(200) 내부에 삽입되도록 배치되어 이를 가열할 수도 있다. 다만, 히터(130)의 가열 방식은 이에 제한되지 않으며, 히터(130)는 저항 가열 방식일 수 있다.
일 실시 예에서, 온도 센서(140)는 히터(130)의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(140)는 히터(130)에 근접하여 배치되거나 접촉하도록 배치되어 히터(130)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(140)는 RTD(Resistance Temperature Detector) 센서, NTC(Negative Temperature Coefficient of Resistance) 센서, 또는 PTC(Positive Temperature Coefficient of Resistance) 센서일 수 있으나, 온도 센서(140)의 종류는 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 에어로졸 생성 장치(10)에 대한 입력(예: 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입과 관련된 신호 입력)이 수신됨에 따라 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 측정할 수 있다. 이때, "히터의 초기 온도"는 에어로졸 생성 장치(10)에 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입과 관련된 신호가 입력된 시점 또는 에어로졸 생성 장치(10)의 전원 상태를 오프 상태에서 온 상태로 전환하는 신호가 입력된 시점에 측정된 온도를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 온도 센서(140)를 통해 측정된 히터(130)의 초기 온도에 기초하여, 프로세서(120)는 에어로졸 생성 장치(10)에 대한 입력이 연속 흡연과 관련된 입력인지 최초 흡연과 관련된 입력인지 여부를 결정할 수 있다. 이때, "연속 흡연"은 궐련에 대한 흡연 동작이 종료된 직후에 새로운 궐련이 삽입됨에 따라 수행되는 흡연 동작을 의미하고, "최초 흡연"은 직전 흡연 동작이 존재하지 않는 상태에서 궐련이 삽입됨에 따라 수행되는 흡연 동작을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(130)의 초기 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우에 프로세서(120)는 메모리로부터 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 이때, "최종 가열 프로파일"은 흡연이 개시되는 시점을 기준으로 직전 흡연에서 히터(130)에 적용된 온도 프로파일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 온도 센서(140)를 통해 측정된 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(200)은 제1 부분(201) 제2 부분(202), 제3 부분(203) 및 제4 부분(204)으로 구분될 수 있고, 제1 부분(201), 제2 부분(202), 제3 부분(203) 및 제4 부분(204)은 각각 에어로졸 생성 요소, 담배 요소, 냉각 요소 및 필터 요소를 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 부분(201)은 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있고, 제2 부분(202)은 담배 물질 및 보습제를 포함할 수 있으며, 제3 부분(203)은 제1 부분(201) 및 제2 부분(202)을 통과하는 기류를 냉각시키는 수단을 포함할 수 있고, 제4 부분(204)은 필터 물질을 포함할 수 있다.
제1 부분(201), 제2 부분(202), 제3 부분(203) 및 제4 부분(204)은, 에어로졸 생성 물품(200)의 길이 방향을 기준으로 순서대로 정렬될 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(200)의 길이 방향은 에어로졸 생성 물품(200)의 길이가 연장되는 방향일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(200)의 길이 방향은, 제1 부분(201)에서 제4 부분(204)을 향하는 방향일 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(201) 및 제2 부분(202) 중 적어도 하나에서 발생되는 에어로졸이 제1 부분(201), 제2 부분(202), 제3 부분(203) 및 제4 부분(204)을 순서대로 통과하며 기류를 형성할 수 있고, 이에 따라 사용자는 제4 부분(204)으로부터 에어로졸을 흡입할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 부분(201)은 권축된 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 요소는 권축된 시트에 함침된 상태로 제1 부분(201)에 포함될 수 있다. 또한 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)와 같은 다른 첨가 물질들 및 가향액은 권축된 시트에 흡수된 상태로 제1 부분(201)에 포함될 수 있다. 권축된 시트는 고분자 소재로 구성된 시트일 수 있다. 예를 들어, 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 권축된 시트는 고온으로 가열되더라도 열에 의한 이취가 발생되지 않는 종이 시트일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 제1 부분(201)은 에어로졸 생성 물품(200)의 말단부터 약 7 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있고, 제2 부분(202)은 제1 부분(201)이 끝나는 지점부터 약 7 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있다. 다만, 이러한 수치 범위에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제1 부분(201) 및 제2 부분(202) 각각이 연장되는 길이는 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(202)은 담배 요소를 포함할 수 있다. 담배 요소는 특정 형태의 담배 물질일 수 있다. 예를 들어, 담배 요소는 담배 각초, 담배 입자(particle), 담배 시트(sheet), 담배 비즈(beads), 담배 과립(granule), 담배 분말(powder) 또는 담배 추출물의 형태를 가질 수 있다. 또한, 담배 물질은 예를 들어, 담배 잎, 담배 옆맥, 팽화 담배, 절단된 각초, 판상엽 각초, 및 재구성 담배 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 부분(203)은 제1 부분(201) 및 제2 부분(202)을 통과하는 기류를 냉각시키는 수단을 포함할 수 있다. 제3 부분(203)은 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있으며, 냉각 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(203)은 폴리락트산(PLA) 섬유로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 제3 부분(203)은 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 제3 부분(203)은 상술한 예시에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행하는 물질은, 제한 없이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 제3 부분(203)은 중공을 포함하는 튜브 필터 또는 지관 필터일 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 부분(204)은 필터 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 부분(204)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 제4 부분(204)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 제4 부분(204)은 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한 제4 부분(204)은 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 제4 부분(204)이 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제4 부분(204)은 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 예를 들어, 제4 부분(204)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 제4 부분(204)의 내부에 삽입될 수도 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(200)은 제1 부분(201) 내지 제4 부분(204) 중 적어도 일부를 둘러싸는 래퍼(250)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물품(200)은 제1 부분(201) 내지 제4 부분(204) 전부를 둘러싸는 래퍼(250)를 포함할 수 있다. 래퍼(250)는 에어로졸 생성 물품(200)의 최외곽에 위치될 수 있으며, 래퍼(250)는 단일 래퍼일 수 있으나, 복수 개의 래퍼들의 조합일 수 있다.
일 실시 예에서, 래퍼(250)는 열 전도 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 은 박지(Ag), 알루미늄 박지(Al), 구리 박지(Cu) 등과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 래퍼(250)에 구비된 열 전도 물질은 제 1 부분(201) 내지 제 2 부분(202)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 래퍼(250)에 구비된 열 전도 물질은 서셉터로서의 기능도 할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 흐름도를 도시한다.
도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 301에서 히터(예: 도 1의 히터(130))의 초기 온도 및 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 온도 센서(예: 도 1의 온도 센서(140))를 통해 측정된 히터(130)의 초기 온도를 획득하고, 획득된 히터(130)의 초기 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우에 메모리(미도시)를 통해 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 검출할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)에 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입과 관련된 신호가 입력되거나, 에어로졸 생성 장치(10)의 전원 상태를 오프 상태에서 온 상태로 전환하는 신호가 입력되면, 프로세서(120)는 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 온도를 검출할 수 있다.
프로세서(120)는 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 검출함으로써, 에어로졸 생성 장치(10)에 대한 입력이 연속 흡연과 관련된 입력인지 최초 흡연과 관련된 입력인지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 사용자가 에어로졸 생성 장치(10)를 통해 1개의 궐련으로 첫번째 흡연 동작을 수행하고, 직후에 또 다른 궐련으로 두번째 흡연 동작을 시도하는 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)는 두번째 흡연 동작에서의 에어로졸 생성 장치(10)에 대한 입력(예: 궐련 삽입 신호, 전원 상태 전환 신호 등)을 연속 흡연과 관련된 입력으로 결정할 수 있다. 연속 흡연인 경우에는 에어로졸 생성 장치(10)의 히터(130)가 이미 가열된 상태이므로, 히터(130)는 최초 흡연에서의 예열 프로파일과 상이한 예열 프로파일을 통해 제어될 수 있다.
따라서, 본 개시에서의 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(130)의 초기 온도에 기초하여 연속 흡연과 최초 흡연을 구분함으로써, 에어로졸 생성 장치(10) 삽입된 궐련에 대해 상이한 온도 프로파일을 통해 가열 동작을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우에 메모리(미도시)를 통해 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(140)를 통해 검출된 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 이상이면, 프로세서(120)는 메모리를 통해 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 획득할 수 있다.
히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에, 프로세서(120)는 해당 흡연 동작에서의 에어로졸 생성 장치(10)에 대한 입력을 연속 흡연과 관련된 입력으로 결정할 수 있다. 이때, 연속 흡연에 해당하는 해당 흡연 동작에 대해, 프로세서(120)는 직전 흡연 동작에서의 궐련의 상태에 기초하여 상이한 예열 프로파일을 통해 히터(130)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 연속 흡연에 해당하는 흡연 동작 시, 직전 흡연 동작에서 사용된 궐련이 정상적인 상태의 궐련인 경우에, 프로세서(120)는 연속 흡연 동작에서 사용될 궐련에 대해 일반 예열 프로파일을 통해 히터(130)를 제어할 수 있다.
다른 예를 들어, 연속 흡연에 해당하는 흡연 동작 시, 직전 흡연 동작에서 사용된 궐련이 과습 상태의 궐련인 경우에, 프로세서(120)는 연속 흡연 동작에서 사용될 궐련에 대해 과습 예열 프로파일을 통해 히터(130)를 제어할 수 있다. 즉, 해당 흡연 동작이 연속 흡연에 해당하고, 직전 흡연 동작에서 사용된 궐련이 과습 상태인 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)는 해당 흡연 동작에서 사용될 궐련에 대해서도 과습 상태일 것으로 추정하며 과습 예열 프로파일을 적용할 수 있다. 이때, "과습 상태"는 에어로졸 생성 물품(200)이 물품의 전체 중량 대비 약 15wt% 이상의 수분을 포함하는 상태를 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 제조사의 설계 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(120)는 동작 303에서 획득된 데이터에 기초하여 히터(130)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도와 관련된 데이터(예: "초기 온도 < 기 설정된 온도" 데이터)에 기초하여 일반 예열 프로파일을 통해 히터(130)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도와 관련된 데이터(예: "초기 온도 ≥ 기 설정된 온도" 데이터) 및 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터(예: "과습 예열 프로파일" 데이터)에 기초하여 과습 예열 프로파일을 통해 히터(130)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도와 관련된 데이터(예: "초기 온도 ≥ 기 설정된 온도" 데이터) 및 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터(예: "일반 예열 프로파일" 데이터)에 기초하여 일반 예열 프로파일을 통해 히터(130)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 4는 도 3에서의 에어로졸 생성 장치가 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 구체적인 흐름도를 도시한다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 401에서 히터(예: 도 1의 히터(130))의 초기 온도와 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)에 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입과 관련된 신호가 입력되거나, 에어로졸 생성 장치(10)의 전원 상태를 오프 상태에서 온 상태로 전환하는 신호가 입력되면, 프로세서(120)는 온도 센서(예: 도 1의 온도 센서(140))를 통해 히터(130)의 온도를 검출하여 초기 온도와 관련된 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 403에서 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 이때, "기 설정된 온도"는 히터(130)가 궐련에 대한 가열을 종료한 이후에 소정 시간(예: 2분)만큼 경과한 후에 측정된 히터(130)의 온도(예: 평균 온도, 최소 온도 등)를 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 온도 센서(140)를 통해 검출된 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에, 프로세서(120)는 동작 405에서 메모리로부터 히터(130)의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 이때, "최종 가열 프로파일"은 흡연이 개시되는 시점을 기준으로 직전 흡연에서 히터(130)에 적용된 온도 프로파일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 온도가 약 50℃이고, 온도 센서(140)를 통해 검출된 히터(130)의 초기 온도가 약 150℃인 경우에, 프로세서(120)는 메모리로부터 직전 흡연에서 히터(130)에 적용된 온도 프로파일이 "과습 상태의 궐련을 가열하기 위한 가열 프로파일"임을 나타내는 데이터 또는 "정상 상태의 궐련을 가열하기 위한 가열 프로파일"임을 나타내는 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 온도 센서(140)를 통해 검출된 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도 미만인 경우에, 프로세서(120)는 동작 411에서 히터(130)에 대해 제1 온도 프로파일에 대응되도록 전력 공급을 제어할 수 있다. 이때, "제1 온도 프로파일"은 정상적인 상태의 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 407에서 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 히터(130)의 최종 가열 프로파일은 예열 프로파일을 포함할 수 있고, 예열 프로파일은 히터(130)의 예열 목표 온도까지 온도가 상승하는 "온도 상승 구간", 해당 온도로 유지하는 "온도 유지 구간" 및 예열 종료 온도까지 온도가 하강하는 "온도 하강 구간"을 포함할 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 예열 프로파일의 "온도 상승 구간"에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인지 여부를 결정함으로써, 직전 흡연 동작에서의 궐련의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 상기 "온도 상승 구간"에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인 경우에, 프로세서(120)는 최종 가열 프로파일이 적용된 직전 흡연 동작에서의 궐련이 "과습 상태"임을 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 "온도 상승 구간"에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 미만인 경우에, 프로세서(120)는 최종 가열 프로파일이 적용된 직전 흡연 동작에서의 궐련이 "정상 상태"임을 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인 경우에, 프로세서(120)는 동작 409에서 히터(130)에 대해 제2 온도 프로파일에 대응되도록 전력 공급을 제어할 수 있다. 이때, "제2 온도 프로파일"은 과습 상태의 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 미만인 경우에, 프로세서(120)는 동작 411에서 히터(130)에 대해 제1 온도 프로파일에 대응되도록 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 정상 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 프로파일을 포함하는 온도 프로파일을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10))에 대한 신호 입력 동작(500)을 검출함에 따라 히터(예: 도 1의 히터(130))에 대한 제1 예열 프로파일(505)을 개시할 수 있다. 이때, 신호 입력 동작(500)은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 관련된 동작일 것이다. 예를 들어, 신호 입력 동작(500)은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품의 삽입과 관련된 동작이거나, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 에어로졸 생성 장치(10)의 전원 상태의 전환과 관련된 동작일 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제1 예열 시간(520) 동안에 제1 예열 프로파일(505)에 기초하여 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 동작을 수행할 수 있다. 이때, 제1 예열 프로파일(505)은 제1 온도 상승 구간(510), 제1 온도 유지 구간(512) 및 제1 온도 하강 구간(514)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 온도 상승 구간(510)은 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)까지 상승하는 구간을 의미할 수 있다. 신호 입력 동작(500)이 검출된 이후, 프로세서(120)는 제1 온도 상승 구간(510)에서 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)까지 상승하도록 히터(130)에 전력을 공급할 수 있다. 본 개시에서, 예열 목표 온도(530)는 에어로졸 생성 물품을 가열하기 전에 히터(130)의 온도를 실질적으로 높이기 위해 설정되는 온도를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 온도 유지 구간(512)은 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)로 유지되는 구간을 의미할 수 있다. 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)에 도달한 이후, 프로세서(120)는 제1 온도 유지 구간(512)에서 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)로 유지되도록 히터(130)에 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 온도 하강 구간(514)은 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)에서 예열 종료 온도(535)로 하강하는 구간을 의미할 수 있다. 히터(130)의 온도가 기 설정된 유지 시간만큼 예열 목표 온도(530)로 유지된 이후, 프로세서(120)는 제1 온도 하강 구간(514)에서 히터(130)의 온도가 예열 종료 온도(535)로 하강하도록 히터(130)에 대해 전력을 공급할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 과습 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 프로파일을 포함하는 온도 프로파일을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10))에 대한 신호 입력 동작(600)을 검출함에 따라 히터(예: 도 1의 히터(130))에 대한 제2 예열 프로파일(605)을 개시할 수 있다. 이때, 신호 입력 동작(600)은 과습 상태의 에어로졸 생성 물품과 관련된 동작일 것이다. 예를 들어, 신호 입력 동작(600)은 과습 상태의 에어로졸 생성 물품의 삽입과 관련된 동작이거나, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 에어로졸 생성 장치(10)의 전원 상태의 전환과 관련된 동작일 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제2 예열 프로파일(605)에 기초하여 에어로졸 생성 물품에 대한 예열 동작을 수행할 수 있다. 이때, 제2 예열 프로파일(605)은 제2 온도 상승 구간(610), 제2 온도 유지 구간 및 제2 온도 하강 구간을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 온도 상승 구간(610)은 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)까지 상승하는 구간을 의미할 수 있다. 신호 입력 동작(600)이 검출된 이후, 프로세서(120)는 제2 온도 상승 구간(610)에서 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)까지 상승하도록 히터에 전력을 공급할 수 있다.
과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 경우에, 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)까지 도달하는데 걸리는 시간은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품보다 길 수 있다. 즉, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품 대비 다량의 수분을 포함하고 있으며, 다량의 수분으로 인해 히터(130)의 승온 속도가 감소할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)에 도달하는데 걸리는 시간이 기 설정된 시간(630)보다 긴 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품의 상태를 "과습 상태"로 판단할 수 있다. 예를 들어, 메모리로부터 직전 흡연에서 히터(130)에 적용된 온도 프로파일이 제2 예열 프로파일(605)을 포함하는 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(530)에 도달하는데 걸린 시간이 제2 온도 상승 구간(610)에 대응하고, 해당 시간은 기 설정된 시간(630)보다 길기 때문에, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품의 상태를 "과습 상태"로 판단할 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 연속적으로 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(700a)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(700a)은 흡연이 개시되는 시점을 기준으로 직전 흡연에서 사용된 궐련일 수 있으며, 과습 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 직전 흡연 동작이 종료된 이후에 기 설정된 시간 이내에 에어로졸 생성 물품(700b)이 삽입됨에 따라, 에어로졸 생성 장치(10)는 새로운 흡연 동작이 연속 흡연임을 검출할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(700b)은 흡연이 개시됨에 따라 사용될 예정의 궐련일 수 있다. 다만, 직전 흡연 동작이 종료된 이후 기 설정된 시간 이내에 새로운 흡연 동작이 개시되는 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(700b)이 정상 상태인지 과습 상태인지 여부를 판단하는 동작을 생략할 수 있다.
도 7b는 도 7a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 7b는 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)) 내 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 실행 로그에 대한 데이터 베이스 포맷을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 7b를 참조하면, 프로세서(120)의 실행 로그(750)는 횟수(705), 일시(710), 구성 요소의 ID(715), 구성 요소의 동작 내용(720) 및 파라미터(725)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과할 뿐, 실행 로그(750)는 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 필드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 1은 에어로졸 생성 장치(10)에 궐련(예: 도 1의 에어로졸 생성 물품(200))의 삽입이 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 1은 에어로졸 생성 장치(10) 내 궐련 삽입을 감지하는 센서(예: 근접 센서 등)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:00'에 센서를 통해 궐련의 삽입을 감지하여, 로그 데이터 1을 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 2는 히터(예: 도 1의 히터(130))의 초기 온도가 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 2는 에어로졸 생성 장치(10) 내에서 히터(130)의 온도를 측정하는 온도 센서(예: 도 1의 온도 센서(140))일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:05'에 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 감지하여, 로그 데이터 2를 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도가 150℃로 감지된 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도에 대한 파라미터로서 'TEMP_INITIAL = 150℃'을 메모리에 저장할 수 있다. 이후에, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도(예: 50℃) 이상인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 3은 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 로딩하는 데이터일 수 있고, 로그 데이터 4는 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간을 로딩하는 데이터일 수 있다. 이때, ID 3은 에어로졸 생성 장치(10) 내 데이터를 저장하는 메모리일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:10'에 메모리로부터 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 로딩하고, '2022. 12. 11. 09:00:12'에 메모리로부터 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간을 로드할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 히터(130)의 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 30초로 획득된 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도 상승 구간에 대응하는 시간에 대한 파라미터로서 'TIME_TRISE = 30 sec'을 메모리에 저장할 수 있다. 이후에, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간(예: 25초) 이상인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 5는 히터(130)에 적용될 가열 프로파일이 설정됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 4는 궐련(200)을 가열시키는 히터(130)일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:20'에 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 설정하여, 로그 데이터 5를 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도(TEMP_INITIAL)가 기 설정된 온도(TEMP_DET) 이상이고, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간(TIME_TRISE)이 기 설정된 시간(TIME_TDET) 이상이므로, 프로세서(120)는 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 제2 온도 프로파일(PROFILE=2)로 설정할 수 있다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 소정의 시간이 경과한 후에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(800a)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(800a)은 흡연이 개시되는 시점을 기준으로 직전 흡연에서 사용된 궐련일 수 있으며, 과습 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 직전 흡연 동작이 종료되고 기 설정된 시간이 경과한 후에 에어로졸 생성 물품(800b)이 삽입됨에 따라, 에어로졸 생성 장치(10)는 새로운 흡연 동작이 최초 흡연임을 검출할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(800b)은 흡연이 개시됨에 따라 사용될 예정의 궐련일 수 있다. 다만, 직전 흡연 동작이 종료된 이후 기 설정된 시간이 경과한 후에 새로운 흡연 동작이 개시되는 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(800b)이 정상 상태인지 과습 상태인지 여부를 별도로 판단하거나, 정상 상태로 추정하여 정상 상태의 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일에 대응되도록 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 8b는 도 8a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 8b는 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)) 내 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 실행 로그에 대한 데이터 베이스 포맷을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 8b를 참조하면, 프로세서(120)의 실행 로그(850)는 횟수(805), 일시(810), 구성 요소의 ID(815), 구성 요소의 동작 내용(820) 및 파라미터(825)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과할 뿐, 실행 로그(850)는 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 필드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 1은 에어로졸 생성 장치(10)에 궐련(예: 도 1의 에어로졸 생성 물품(200))의 삽입이 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 1은 에어로졸 생성 장치(10) 내 궐련 삽입을 감지하는 센서(예: 근접 센서 등)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:00'에 센서를 통해 궐련의 삽입을 감지하여, 로그 데이터 1을 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 2는 히터(예: 도 1의 히터(130))의 초기 온도가 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 2는 에어로졸 생성 장치(10) 내에서 히터(130)의 온도를 측정하는 온도 센서(예: 도 1의 온도 센서(140))일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:05'에 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 감지하여, 로그 데이터 2를 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도가 25℃로 감지된 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도에 대한 파라미터로서 'TEMP_INITIAL = 25℃'을 메모리에 저장할 수 있다. 이후에, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도(예: 50℃) 미만인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 3은 히터(130)에 적용될 가열 프로파일이 설정됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 4는 궐련(200)을 가열시키는 히터(130)일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:10'에 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 설정하여, 로그 데이터 3을 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도(TEMP_INITIAL)가 기 설정된 온도(TEMP_DET) 미만이므로, 프로세서(120)는 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 제1 온도 프로파일(PROFILE=1)로 설정할 수 있다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치에 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입된 이후 연속적으로 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 9a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(900a)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(900a)은 흡연이 개시되는 시점을 기준으로 직전 흡연에서 사용된 궐련일 수 있으며, 정상 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 직전 흡연 동작이 종료된 이후에 기 설정된 시간 이내에 에어로졸 생성 물품(900b)이 삽입됨에 따라, 에어로졸 생성 장치(10)는 새로운 흡연 동작이 연속 흡연임을 검출할 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(900b)은 흡연이 개시됨에 따라 사용될 예정의 궐련일 수 있다. 다만, 직전 흡연 동작이 종료된 이후 기 설정된 시간 이내에 새로운 흡연 동작이 개시되는 경우에, 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 물품(900b)이 정상 상태인지 과습 상태인지 여부를 판단하는 동작을 생략할 수 있다.
도 9b는 도 9a의 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되는 데이터의 일 예시를 도시한 도면이다. 도 9b는 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)) 내 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 실행 로그에 대한 데이터 베이스 포맷을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 9b를 참조하면, 프로세서(120)의 실행 로그(950)는 횟수(905), 일시(910), 구성 요소의 ID(915), 구성 요소의 동작 내용(920) 및 파라미터(925)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과할 뿐, 실행 로그(950)는 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 필드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 1은 에어로졸 생성 장치(10)에 궐련(예: 도 1의 에어로졸 생성 물품(200))의 삽입이 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 1은 에어로졸 생성 장치(10) 내 궐련 삽입을 감지하는 센서(예: 근접 센서 등)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:00'에 센서를 통해 궐련의 삽입을 감지하여, 로그 데이터 1을 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 2는 히터(예: 도 1의 히터(130))의 초기 온도가 감지됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 2는 에어로졸 생성 장치(10) 내에서 히터(130)의 온도를 측정하는 온도 센서(예: 도 1의 온도 센서(140))일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:05'에 온도 센서(140)를 통해 히터(130)의 초기 온도를 감지하여, 로그 데이터 2를 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도가 150℃로 감지된 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도에 대한 파라미터로서 'TEMP_INITIAL = 150℃'을 메모리에 저장할 수 있다. 이후에, 프로세서(120)는 히터(130)의 초기 온도가 기 설정된 온도(예: 50℃) 이상인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 3은 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 로딩하는 데이터일 수 있고, 로그 데이터 4는 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간을 로딩하는 데이터일 수 있다. 이때, ID 3은 에어로졸 생성 장치(10) 내 데이터를 저장하는 메모리일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:10'에 메모리로부터 히터(130)의 최종 가열 프로파일을 로딩하고, '2022. 12. 11. 09:00:12'에 메모리로부터 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간을 로드할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 히터(130)의 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 30초로 획득된 경우, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도 상승 구간에 대응하는 시간에 대한 파라미터로서 'TIME_TRISE = 20 sec'을 메모리에 저장할 수 있다. 이후에, 프로세서(120)는 히터(130)의 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간(예: 25초) 미만인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 로그 데이터 5는 히터(130)에 적용될 가열 프로파일이 설정됨을 나타내는 데이터일 수 있다. 이때, ID 4는 궐련(200)을 가열시키는 히터(130)일 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 '2022. 12. 11. 09:00:20'에 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 설정하여, 로그 데이터 5를 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)의 초기 온도(TEMP_INITIAL)가 기 설정된 온도(TEMP_DET) 이상이고, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간(TIME_TRISE)이 기 설정된 시간(TIME_TDET) 미만이므로, 프로세서(120)는 히터(130)에 적용될 가열 프로파일을 제1 온도 프로파일(PROFILE=1)로 설정할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 온도 프로파일 및 제2 온도 프로파일의 일 예시를 도시한 도면이다. 다만, 도 10에 대한 구체적인 설명에 있어서 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 10을 참조하면, 그래프 (a)는 히터(예: 도 1의 히터(130))에 대한 제1 온도 프로파일이고 그래프 (b)는 히터(130)에 대한 제2 온도 프로파일일 수 있다. 이때, "제1 온도 프로파일"은 정상적인 상태의 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일이고, "제2 온도 프로파일"은 과습 상태의 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, "제2 온도 프로파일"은 연속 흡연 동작에서 과습 상태로 추정되는 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일을 의미할 수 있다.
그래프 (a)는 제1 온도 프로파일에서 제1 온도 상승 구간(810), 제1 온도 유지 구간(812) 및 제1 온도 하강 구간(814)을 포함하는 제1 예열 프로파일을 도시하고 있다. 그래프 (b)는 제2 온도 프로파일에서 제2 온도 상승 구간(820), 제2 온도 유지 구간(822) 및 제2 온도 하강 구간(824)을 포함하는 제2 예열 프로파일을 도시하고 있다.
일 실시 예에서, 제1 예열 프로파일 및 제2 예열 프로파일은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간(즉, 총 예열 시간(826))은 제1 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간(즉, 총 예열 시간(816))보다 길 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 예열 프로파일은 제1 예열 프로파일과 달리 지연 시간(delay time)(830)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 예열 프로파일은 연속 흡연 동작에 적용되는 온도 프로파일이며, 연속 흡연 동작 시에 히터(130)는 직전 흡연 동작에 의해 이미 가열된 상태이므로, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 히터(130)의 초기 온도를 제1 시간(즉, 지연 시간(830))만큼 유지한 후에, 히터(130)의 온도가 예열 목표 온도(800)까지 상승하도록 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제2 예열 프로파일에 포함되는 지연 시간(830)을 안티 와인드업 제어(anti-windup controlling)를 통해 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 클램핑(clamping), 역연산(back-calculation) 등의 방식의 안티 와인드업 제어를 통해 제2 예열 프로파일에 포함되는 지연 시간(830)을 획득할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 히터의 최종 가열 프로파일 및 제2 온도 프로파일의 일 예시를 도시한 도면이다. 다만, 도 11에 대한 구체적인 설명에 있어서 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 11을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(10))를 통해 1개의 과습 궐련에 대한 첫번째 흡연 동작이 수행되고, 직후에 또 다른 궐련에 대한 두번째 흡연 동작이 수행될 예정인 경우에, 그래프 (a)는 첫번째 흡연 동작에서의 히터(예: 도 1의 히터(130))에 대한 온도 프로파일이고, 그래프 (b)는 두번째 동작에서의 히터(130)에 대한 온도 프로파일일 수 있다. 이때, "첫번째 흡연 동작에서의 온도 프로파일"은 히터(130)의 최종 가열 프로파일이고, "두번째 흡연 동작에서의 온도 프로파일"은 연속 흡연 동작에서 과습 상태로 추정되는 궐련을 가열하기 위한 온도 프로파일(즉, 제2 온도 프로파일)을 의미할 수 있다.
그래프 (a)는 히터(130)의 최종 가열 프로파일에서 온도 상승 구간(910), 온도 유지 구간(912) 및 온도 하강 구간(914)을 포함하는 예열 프로파일을 도시하고 있다. 그래프 (b)는 제2 온도 프로파일에서 제2 온도 상승 구간(820), 제2 온도 유지 구간(822) 및 제2 온도 하강 구간(824)을 포함하는 제2 예열 프로파일을 도시하고 있다.
일 실시 예에서, 히터(130)의 최종 가열 프로파일 및 제2 온도 프로파일은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 온도 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간(824)은 히터(130)의 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간(914)보다 짧을 수 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(1200)의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(1200)는 제어부(1210), 센싱부(1220), 출력부(1230), 배터리(1240), 히터(1250), 사용자 입력부(1260), 메모리(1270) 및 통신부(1280)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(1200)의 내부 구조는 도 12에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(1200)의 설계에 따라, 도 12에 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(1220)는 에어로졸 생성 장치(1200)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1200) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(1210)에 전달할 수 있다. 제어부(1210)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(1250)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(1200)를 제어할 수 있다.
센싱부(1220)는 온도 센서(1222), 삽입 감지 센서(1224) 및 퍼프 센서(1226) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(1222)는 히터(1250)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1200)는 히터(1250)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(1250) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(1222)는 배터리(1240)의 온도를 모니터링하도록 배터리(1240)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(1224)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(1224)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(1226)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1226)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(1220)는 전술한 센서(1222 내지 1226) 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(1230)는 에어로졸 생성 장치(1200)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(1230)는 디스플레이부(1232), 햅틱부(1234) 및 음향 출력부(1236) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(1232)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1232)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(1232)는 에어로졸 생성 장치(1200)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1200)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(1200)의 배터리(1240)의 충/방전 상태, 히터(1250)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1200)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(1232)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(1232)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(1232)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(1234)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(1200)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(1234)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(1236)는 에어로졸 생성 장치(1200)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1236)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(1240)는 에어로졸 생성 장치(1200)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1240)는 히터(1250)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1240)는 에어로졸 생성 장치(1200) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(1220), 출력부(1230), 사용자 입력부(1260), 메모리(1270) 및 통신부(1280))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1240)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(1240)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(1250)는 배터리(1240)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 12에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1200)는 배터리(1240)의 전력을 변환하여 히터(1250)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1200)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(1200)는 배터리(1240)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(1210), 센싱부(1220), 출력부(1230), 사용자 입력부(1260), 메모리(1270) 및 통신부(1280)는 배터리(1240)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 12에 도시되지는 않았으나, 배터리(1240)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(1250)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(1250)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(1250)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1250)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(1260)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1260)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 12에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1200)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(1240)를 충전할 수 있다.
메모리(1270)는 에어로졸 생성 장치(1200) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(1210)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1270)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(1270)는 에어로졸 생성 장치(1200)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(1280)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1280)는 근거리 통신부(1282) 및 무선 통신부(1284)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1282)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(1284)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(1284)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(1200)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(1210)는 에어로졸 생성 장치(1200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(1210)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.
제어부(1210)는 배터리(1240)의 전력을 히터(1250)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(1250)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1210)는 배터리(1240)와 히터(1250) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(1210)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(1250)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(1210)는 센싱부(1220)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1210)는 센싱부(1220)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1250)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(1250)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(1210)는 센싱부(1220)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1250)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1250)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(1210)는 센싱부(1220)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(1230)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1226)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(1210)는 디스플레이부(1232), 햅틱부(1234) 및 음향 출력부(1236) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1200)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.
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.

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 공간을 포함하는 하우징;
    상기 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터;
    상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 히터에 대한 전력을 공급하는 배터리; 및
    상기 히터 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 온도 센서를 통해 측정된 상기 히터의 초기 온도 및 상기 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터 중 적어도 어느 하나를 획득하고,
    상기 획득된 데이터에 기초하여 상기 배터리로부터의 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 히터의 초기 온도가 기 설정된 온도 미만인 경우에 상기 히터에 대한 전력 공급을 제1 온도 프로파일에 대응되도록 제어하고, 상기 히터의 초기 온도가 상기 기 설정된 온도 이상인 경우에 상기 메모리로부터 상기 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 히터의 초기 온도가 상기 기 설정된 온도 이상인 경우에 상기 메모리로부터 상기 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간에 대한 데이터를 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인 경우에 상기 히터에 대한 전력 공급을 상기 제1 온도 프로파일과 구별되는 제2 온도 프로파일에 대응되도록 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 온도 프로파일의 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간은 상기 제1 온도 프로파일의 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간보다 긴 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 온도 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간은 상기 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 상기 기 설정된 시간 이상인 것에 기초하여, 상기 히터의 초기 온도를 제1 시간만큼 유지한 후에 온도를 상승시키는 상기 제2 온도 프로파일에 대응되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 히터의 초기 온도에 대응하는 상기 제1 시간을 안티 와인드업 제어(anti-windup controlling)를 통해 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    온도 센서를 통해 수용 공간에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터의 초기 온도 및 상기 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터 중 적어도 어느 하나를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 데이터에 기초하여 배터리로부터의 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 히터의 초기 온도가 기 설정된 온도 미만인 경우에 상기 히터에 대한 전력 공급을 제1 온도 프로파일에 대응되도록 제어하고, 상기 히터의 초기 온도가 상기 기 설정된 온도 이상인 경우에 메모리로부터 상기 히터의 최종 가열 프로파일과 관련된 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 히터의 초기 온도가 상기 기 설정된 온도 이상인 경우에 상기 메모리로부터 상기 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 상승 구간에 대응하는 시간에 대한 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 기 설정된 시간 이상인 경우에 상기 히터에 대한 전력 공급을 상기 제1 온도 프로파일과 구별되는 제2 온도 프로파일에 대응되도록 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 온도 프로파일의 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간은 상기 제1 온도 프로파일의 예열 프로파일에 대응하는 전체 시간보다 긴 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 온도 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간은 상기 최종 가열 프로파일의 예열 프로파일 중 온도 하강 구간에 대응하는 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 온도 상승 구간에 대응하는 시간이 상기 기 설정된 시간 이상인 것에 기초하여, 상기 히터의 초기 온도를 제1 시간만큼 유지한 후에 온도를 상승시키는 상기 제2 온도 프로파일에 대응되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
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