WO2019031877A2 - 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치 제어 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치 제어 방법 Download PDF

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한대남
윤진영
김영래
이장욱
장지수
박두진
윤성원
임왕섭
이문봉
주성호
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Definitions

  • a conventional electrically operated aerosol generating device has a size similar to a cigarette and includes a heater and a battery for heating the aerosol forming substrate of the aerosol generating article.
  • the battery can cause the aerosol generating device to provide a high output for a few minutes to the heater.
  • the battery included in the aerosol generating device may be a battery hundreds to thousands of times rechargeable for a new smoking session.
  • the aerosol generating device can be operated by sensing the suction of the user.
  • the heater included in the aerosol generating device may be heated to a temperature sufficient to generate an aerosol from the aerosol-forming substrate of the aerosol-generating article when sensing the user's suction. After the heater has been heated to a temperature sufficient to generate an aerosol, the aerosol generating device can maintain the temperature of the heater at an appropriate level until the user's smoking continues.
  • Users of the aerosol generating device want to heat the heater of the aerosol generating device quickly for smoking.
  • users may wish to quickly charge the aerosol generating device for a new smoking session after a single smoking session.
  • a heater of the aerosol generating device can be heated quickly, and a power source is provided that enables rapid charging of the aerosol generating device.
  • a plurality of power sources are used to selectively operate a plurality of power sources depending on whether a high power is required or not in an aerosol generating apparatus.
  • a plurality of power sources are provided in the aerosol generating apparatus, so that it is possible to selectively operate the plurality of power sources depending on whether high power is required or not in the aerosol generating apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus 100 for generating aerosols according to one embodiment.
  • FIG. 2 is another block diagram illustrating an apparatus 100 for generating aerosols according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for controlling an aerosol generating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4 is another flow chart of a method for controlling an aerosol generating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a circuit diagram of an aerosol generating apparatus 100 according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating apparatus.
  • 7A and 7B are views showing various examples of the holder.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a cradle.
  • 9A and 9B are views showing various examples of the cradle.
  • FIG. 10 is a view showing an example in which the holder is inserted into the cradle.
  • FIG. 11 is a view showing an example in which the holder is tilted in a state of being inserted into the cradle.
  • 12A to 12B are views showing examples in which the holder is inserted into the cradle.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining an example in which the holder and the cradle operate.
  • 15 is a flowchart for explaining an example in which the cradle operates.
  • 16 is a view showing an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • 17A and 12B are diagrams showing an example of a cigarette.
  • 18A to 18F are views showing examples of the cooling structure of the cigarette.
  • An apparatus for generating an aerosol includes a power supply including a first battery and a second battery, a controller, and a heater, wherein the controller includes: a first mode for supplying power to the heater using the first battery; A second mode for controlling the power supply unit to operate in accordance with any one of the first mode for supplying power to the heater using the first battery, and a second mode for supplying power to the heater using the second battery, have.
  • the first mode may be a mode for raising the temperature of the heater
  • the second mode may be a mode for maintaining the temperature of the heater
  • the first battery according to an embodiment may include a lithium ion capacitor.
  • the second battery may include one of a lithium-ion cell battery, a lithium iron phosphate battery, a lithium titanate battery, and a lithium polymer battery.
  • the apparatus for generating aerosol may further include a sensor for sensing a suction of a user, and the controller according to an exemplary embodiment may control the power supplier to operate according to the first mode when the suction is sensed.
  • the apparatus for generating aerosol further includes a sensor for sensing a user's suction and a sensor for measuring the temperature of the heater, and the controller according to an embodiment, when detecting the suction,
  • the power supply unit operates according to the first mode when the temperature of the heater is equal to or lower than the first temperature and the power supply unit operates according to the second mode when the temperature of the heater is equal to or higher than the first temperature.
  • the control unit controls the power supply unit to operate in accordance with the first mode while the temperature of the heater rises to the critical temperature and controls the power supply unit to operate in accordance with the second mode when the temperature of the heater becomes equal to or higher than the threshold temperature.
  • the supply unit can be controlled.
  • the control unit may control the power supply unit to operate according to the first mode for a first time period and may control the power supply unit to operate according to the second mode when the first time period has elapsed.
  • the apparatus for generating aerosol further comprises a memory for storing a condition for switching from the first mode to the second mode,
  • the conditions according to one embodiment may include the temperature of the heater and the time the power supply is operated according to the first mode.
  • the power supply unit can supply a larger amount of electric power to the heater in the first mode than in the second mode.
  • the first mode may be a mode for raising the temperature of the heater
  • the second mode may be a mode for maintaining the temperature of the heater
  • the first battery according to an embodiment may include a lithium ion capacitor.
  • the second battery may include one of a lithium-ion cell battery, a lithium iron phosphate battery, a lithium titanate battery, and a lithium polymer battery.
  • the control method of an aerosol generating apparatus may further include controlling the power supply to operate according to the second mode when the temperature of the heater exceeds the first temperature upon sensing the suction.
  • a control method of an aerosol generating apparatus includes controlling a power supplying section to operate in accordance with a first mode while the temperature of the heater rises to a critical temperature;
  • a method of controlling an aerosol generating apparatus includes: controlling a power supplying unit to operate according to a first mode for a first time; And
  • first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the term " and / or " includes any combination of a plurality of related items or any of a plurality of related items.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus 100 for generating aerosols according to one embodiment.
  • the aerosol generating apparatus 100 shown in FIG. 1 may be an aerosol generating apparatus having a plurality of power sources and selectively operating a plurality of power sources.
  • the aerosol generating apparatus 100 may include a power supply 110, a controller 120, and a heater 130.
  • the power supply 110 may include a plurality of power sources.
  • the power supply unit 110 may include a first battery 111 and a second battery 113.
  • the first battery 111 may be a power source used when supplying power to the heater 130 according to the first mode.
  • the first mode may be a mode for raising the temperature of the heater 130 to a temperature at which the aerosol is generated (preheat mode).
  • the first battery 111 may include a lithium ion capacitor.
  • the first battery 111 may be formed of, for example, two or more lithium ion capacitor groups. Each group may include one or more lithium ion capacitors connected in series.
  • the average rate of charge and discharge of the first battery 111 may be about 50 C (C-rate), but is not limited thereto.
  • the first battery 111 when the first battery 111 is a lithium ion capacitor, the first battery 111 may be charged and discharged about 5 to 10 times faster than the lithium iron phosphate battery.
  • the number of charge / discharge cycles can be increased by about 2 to 4 times as compared with charging / discharging the lithium iron phosphate battery.
  • the number of times that the battery can be fully charged and discharged may be about 8,000 times.
  • whether the battery is fully charged or completely discharged can be judged by what level of power stored in the battery is with respect to the total capacity of the battery. For example, if the power stored in the battery is greater than 95% of the total capacity, it may be determined that the battery is fully charged. Further, when the electric power stored in the battery is 10% or less of the total capacity, it can be judged that the battery is completely discharged.
  • the criterion for determining whether the battery is fully charged or completely discharged is not limited to the above-described example.
  • the second battery 113 may be a power source used when supplying power to the heater 130 according to the second mode.
  • the second mode may be a mode for maintaining the temperature of the heater 130 (smoking mode).
  • the second battery 113 may include one of a lithium-ion cell battery, a lithium iron phosphate battery, a lithium titanate battery, and a lithium polymer battery.
  • more power may be supplied to the heater 130 in the first mode than in the second mode.
  • the first mode may be a mode requiring a high output for a short time
  • the second mode may be a mode not requiring a high output
  • the first mode may include a preheat mode.
  • the preheat mode is a mode for raising the temperature of the heater 130 to a temperature for generating an aerosol when the user wants to start smoking.
  • the heater 130 needs to be heated to about 200 degrees at room temperature, so a high output is required.
  • the second mode may include a smoking mode.
  • the smoking mode is a mode for maintaining the temperature of the heater 130 when the user intends to continue smoking after the heater 130 is preheated to a temperature suitable for generating an aerosol. In order to maintain the temperature of the heater 130 in the smoking mode, a higher output is not required than when the heater 130 is preheated.
  • the first battery when the first battery is a lithium ion capacitor, it may take about 10 seconds to raise the temperature of the heater 130 to the aerosol generation temperature in the preheat mode.
  • the lithium ion battery when used as the first battery when supplying power to the heater 130 in accordance with the preheat mode, it is necessary to preheat the heater 130 as compared to when using the lithium iron phosphate battery. Time can be reduced to 1/3.
  • the control unit 120 is configured to control the entire operation of the aerosol generating apparatus 100.
  • the controller 120 controls the operation of not only the battery 110 and the heater 130 but also other components included in the aerosol generating apparatus 100.
  • the controller 120 may also check the status of each of the components of the aerosol generator 100 to determine whether the aerosol generator 100 is operational.
  • the control unit 120 may include a microprocessor or a microcontroller.
  • the control unit 120 may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored. It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be implemented in other forms of hardware.
  • the control unit 120 may control the power supply unit to operate according to the preheat mode when the user senses suction.
  • the suction of the user can be sensed through a separate sensor (not shown).
  • the aerosol generating apparatus 100 may enter the preheat mode by the user turning on a separate switch (not shown).
  • the control unit 120 controls the power supply unit 110 to operate in accordance with the first mode while the temperature of the heater 130 rises to the critical temperature and when the temperature of the heater 130 becomes equal to or higher than the critical temperature, 2 mode to operate the power supply unit 110 according to the mode.
  • the critical temperature may be the temperature at which the aerosol is generated from the aerosol forming substrate.
  • the critical temperature may be set differently depending on the type of the aerosol forming substrate heated by the heater 130.
  • the control unit 120 may control the power supply unit to operate according to the first mode for a first time period and may control the power supply unit to operate according to the second mode when the first time period has elapsed.
  • the first time may be the time required for the temperature of the heater 130 to rise from the aerosol forming substrate to the appropriate critical temperature for the aerosol to be generated.
  • control unit 120 senses the suction of the user, and may cause the power supply unit 110 to operate according to the first mode when the temperature of the heater 130 is lower than the first temperature.
  • the first temperature may be set, for example, to about 60% to 80% of the critical temperature at which the aerosol is generated from the aerosol forming substrate.
  • the first temperature may range from 300 degrees to 350 degrees, and the range may be appropriately changed depending on the type of the cigarette.
  • control unit 120 may cause the power supply unit 110 to operate according to the first mode using the first battery 111.
  • the controller 120 senses the suction of the user and can control the power supply unit 110 to operate according to the second mode when the temperature of the heater 130 exceeds the first temperature.
  • control unit 120 may cause the power supply unit 110 to operate in accordance with the second mode using the second battery 113.
  • the first temperature may be set differently depending on the kind of the aerosol forming substrate heated by the heater 130. In addition, the first temperature may be set differently according to the aerosol generating apparatus 100.
  • the controller 120 can check the presence or absence of a user's puff and the strength of the puff, and count the number of puffs. In addition, the control unit 120 can continuously check the time during which the aerosol generating apparatus 100 is operating. The control unit 120 determines whether the charging device 200 is coupled to the aerosol generating apparatus 100. When the charging apparatus 200 and the aerosol generating apparatus 100 are coupled or disconnected, (100).
  • the heater 130 may be configured to heat the aerosol forming substrate 101 by the power supplied from the power supply 110.
  • the heater 130 When the aerosol forming substrate 101 is received within the cavity 103, the heater 130 may be located within the aerosol forming substrate 101. Thus, the heated heater 130 may raise the temperature of the aerosol forming material contained in the aerosol forming substrate 101.
  • the heater 130 may be an electrically resistive heater.
  • the heater 130 includes an electrically conductive track, and the heater 130 can be heated as current flows through the electrically conductive track.
  • the heater 130 may be comprised of at least one electrically conductive track (a first electrically conductive track and a second electrically conductive track).
  • the heater 130 may be composed of two first electrically conductive tracks and one or two second electrically conductive tracks, but is not limited thereto.
  • the heater 130 may further include a second electrically conductive track for temperature sensing in addition to the first electrically conductive track for heat generation.
  • the resistance R can be determined and the temperature T of the second electrically conductive track can be determined according to the resistance have.
  • the electrically conductive track includes an electrically resistive material.
  • the electrically conductive track can be made of a metallic material.
  • an electrically conductive track can be made of an electrically conductive ceramic material, a carbon, a metal alloy, or a composite of a ceramic material and a metal.
  • the heater 130 may be supplied with power according to the specifications of 3.2 V, 2.4 A, 8 W, but is not limited thereto.
  • the surface temperature of the heater 130 may rise to 400 ° C or more.
  • the surface temperature of the heater 130 may rise to about 350 ° C. before the power is supplied to the heater 130 for more than 15 seconds.
  • FIG. 2 is another block diagram illustrating an apparatus 100 for generating aerosols according to one embodiment.
  • the aerosol generating apparatus 100 may include a power supply 110, a controller 120, a heater 130, a sensor 140, and a memory 150.
  • the sensor unit 140 may include a sensor for detecting the temperature of the heater.
  • the sensor unit 140 may not be configured as a separate temperature sensor, but may be included in the heater 130 to serve as a temperature sensor.
  • the aerosol generating apparatus 100 may include both an electrically conductive track and a temperature sensing sensor, which serve as a temperature sensing sensor.
  • the sensor unit 140 may include a suction sensor for detecting the suction of the user.
  • the suction sensor includes a sensor capable of detecting a change in the air flow or pressure due to suction of the user.
  • the memory 150 may store various data, programs, or applications for driving and controlling the aerosol generating device 100.
  • the memory 150 may store a condition for switching from one mode to the second mode.
  • the condition for switching from the first mode to the second mode may include a temperature of the heater and a time when the power supply unit is operated according to the first mode.
  • the memory 150 is shown as a separate component from the controller 120, but may be a component included in the controller 120.
  • the aerosol generating apparatus 100 may further include general configurations other than the power supply unit 110, the control unit 120, the heater 130, the sensor unit 140, and the memory 150.
  • the aerosol generating apparatus 100 may include a display capable of outputting visual information or a motor for outputting tactile information.
  • the controller 120 may display, via the display, information about the state of the aerosol generating apparatus 100 (for example, availability, etc.) Information relating to the power supply unit 110 (for example, remaining capacity of the battery of the power supply unit 110, availability of the power supply unit 110, Information related to the reset of the aerosol generating apparatus 100 (for example, a reset timing, a reset progress, a reset completion, and the like) related to the resetting of the aerosol generating apparatus 100 (E.g., charging required, charging progress, charging completed, etc.), information related to the puff (e.g., the number of puffs, the number of puffs, The strength of the puff, etc.) Ryeondoen information can be passed and the like (e.g., using time, etc.).
  • a motor is included in the aerosol generating apparatus 100
  • the aerosol generating device 100 also includes a terminal coupled to at least one input device (e.g., a button) and / or a charging device 200 that allows a user to control the function of the aerosol generating device 100 can do.
  • a user can perform various functions using the input device of the aerosol generating apparatus 100.
  • the aerosol generating apparatus 100 has a function of preheating the heater 130, a function of adjusting the temperature of the heater 130, a function of cleaning the space in which the cigarette is inserted, A function of checking whether the battery 100 is in an operable state, a function of displaying a remaining amount (available power) of the battery 110, a reset function of the aerosol generating apparatus 100, and the like.
  • the function of the aerosol generating apparatus 100 is not limited to the above-described examples.
  • the aerosol generating apparatus 100 may include a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and / or a cigarette insertion detection sensor.
  • the puff detection sensor can be implemented by a general pressure sensor
  • the cigarette insertion detection sensor can be implemented by a general capacitive sensor or a resistance sensor.
  • the aerosol generating apparatus 100 may be constructed in such a structure that external air can flow in / out even when the cigarette is inserted.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for controlling an aerosol generating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 shows that the apparatus 100 for generating aerosol according to one embodiment is switched from the first mode to the second mode, depending on whether the temperature of the heater is equal to or higher than T1 (threshold temperature).
  • step S310 the aerosol generating apparatus 100 may be in the preparation mode (S310).
  • the ready mode may be a mode that allows the aerosol generating device 100 to consume only a minimum amount of power.
  • the ready mode may also be referred to as a low power mode.
  • the aerosol generating apparatus 100 may release the preparation mode (S320).
  • the ready mode can be released when it is necessary to preheat the aerosol generating apparatus 100. For example, when the user is depressed to depress a button provided on the aerosol generating apparatus 100, when it is detected that the cigarette is inserted into the aerosol generating apparatus 100, or when the user needs to clean the aerosol generating apparatus 100
  • the aerosol generating apparatus 100 can release the preparation mode.
  • the aerosol generating apparatus 100 may determine whether the temperature of the heater is lower than T0 (first temperature) (S330).
  • the first temperature according to one embodiment may be set, for example, to about 60% to 80% of the critical temperature T1 suitable for generating an aerosol from the aerosol forming substrate.
  • the first temperature may range from 300 degrees to 350 degrees, and the range may be appropriately changed depending on the type of the cigarette.
  • step S330 If it is determined in step S330 that the temperature of the heater is equal to or lower than T0 (first temperature), the aerosol generating apparatus 100 may enter the first mode in step S340 (S340). If it is determined in step S330 that the temperature of the heater is not lower than T0 (first temperature), the aerosol generating apparatus 100 may enter the second mode (S360).
  • step S345 the aerosol generating apparatus 100 may detect the suction of the user (S345).
  • step S350 the aerosol generating apparatus 100 may determine whether the temperature of the heater is equal to or higher than T1 (threshold temperature) (S350).
  • step S350 If it is determined in step S350 that the temperature of the heater is higher than T1 (threshold temperature), the aerosol generating apparatus 100 may enter the second mode in step S360 (S360). If it is determined in step S350 that the temperature of the heater is not higher than T1 (threshold temperature), the aerosol generating apparatus 100 may supply power to the heater (S355). In step S355, the aerosol generating apparatus 100 is maintained in the first mode, and can additionally supply power to the heater.
  • FIG. 4 is another flow chart of a method for controlling an aerosol generating apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4 shows that the first mode is switched to the second mode depending on whether or not the first time has passed since the apparatus 100 for generating aerosol according to an embodiment entered the first mode.
  • step S410 the aerosol generating apparatus 100 may be in the preparation mode (S410).
  • step S420 the aerosol generating apparatus 100 may release the preparation mode (S420).
  • step S430 the aerosol generating apparatus 100 may determine whether the temperature of the heater is equal to or lower than T0 (first temperature) (S430).
  • step S430 If it is determined in step S430 that the temperature of the heater is lower than T0 (first temperature), the aerosol generating apparatus 100 may enter the first mode in step S440 (S440). If it is determined in step S430 that the temperature of the heater is not lower than T0 (first temperature), the aerosol generating apparatus 100 may enter the second mode (S460).
  • step S445 the aerosol generating apparatus 100 may detect the suction of the user (S445).
  • the aerosol generating apparatus 100 may maintain the first mode for a first time.
  • the first time may be the time it takes for the temperature of the heater to rise from the aerosol forming substrate to the appropriate critical temperature at which the aerosol is generated.
  • the aerosol generating apparatus 100 may enter the second mode (S460).
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a circuit diagram of an aerosol generating apparatus 100 according to an embodiment.
  • the first battery 511 or the second battery 513 may be connected to the heater 530 through the switch 521 under the control of the microcontroller 520.
  • the aerosol generating apparatus 100 can heat the heater 530 using electric power supplied from the first battery 511 or the second battery 513.
  • the microcontroller 520 may connect the first battery 511 and the heater 530 through the switch 521 when the apparatus 100 is operated according to the first mode.
  • the microcontroller 520 may connect the second battery 513 and the heater 530 via the switch 521 when the microcomputer 520 is operated in accordance with the second mode.
  • the aerosol generating apparatus 100 may adjust the heating rate of the heater 530 through the PWM signal generated by the control of the microcontroller 520.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating apparatus.
  • an aerosol generating apparatus 3100 (hereinafter referred to as a holder) includes a battery 3110, a controller 3120, and a heater 3130. Further, the holder 3100 includes an inner space formed by the case 3140. The cigarette can be inserted into the inner space of the holder 3100.
  • the holder 3100 heats the heater 3130.
  • the aerosol product in the cigarette rises in temperature by the heated heater 3130, thereby generating an aerosol.
  • the generated aerosol is delivered to the user through the filter of the cigarette.
  • the holder 3100 can heat the heater 3130.
  • the case 3140 can be detached from the holder 3100.
  • the case 3140 can be separated from the holder 3100.
  • the diameter of the hole formed by the distal end 3141 of the case 3140 may be made smaller than the diameter of the space formed by the case 3140 and the heater 3130. In this case, It can serve as a guide for the cigarette.
  • the battery 3110 supplies power used by the holder 3100 to operate.
  • the battery 3110 can supply electric power so that the heater 3130 can be heated, and can supply the power required for the control unit 3120 to operate.
  • the battery 3110 can supply power required for operation of a display, a sensor, a motor, and the like provided in the holder 3100.
  • the battery 3110 may be a lithium iron phosphate (LiFePO4) battery, but is not limited to the example described above.
  • the battery 3110 may be a lithium-cobalt (LiCoO 2) battery, a lithium titanate battery, or the like.
  • the battery 3110 may have a cylindrical shape with a diameter of 10 mm and a length of 37 mm, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 3110 may be 120 mAh or more, a rechargeable battery, or a disposable battery.
  • the charge rate (C-rate) of the battery 3110 may be 10C and the discharge rate (C-rate) may be 16C to 20C, but the present invention is not limited thereto.
  • the battery 3110 can be manufactured so that 80% or more of the total capacity can be secured even when the charge / discharge progresses 8000 times.
  • whether the battery 3110 is fully charged or fully discharged can be determined by how much the electric power stored in the battery 3110 is equal to the total capacity of the battery 3110. For example, when the power stored in the battery 3110 is 95% or more of the total capacity, it can be determined that the battery 3110 is fully charged. Further, when the power stored in the battery 3110 is 10% or less of the total capacity, it can be determined that the battery 3110 is completely discharged.
  • the criterion for determining whether the battery 3110 is fully charged or completely discharged is not limited to the above example.
  • the heater 3130 is heated by the electric power supplied from the battery 3110. When the cigarette is inserted into the holder 3100, the heater 3130 is located inside the cigarette. Thus, the heated heater 3130 can raise the temperature of the aerosol generating material in the cigarette.
  • the heater 3130 may be a combination of a cylinder and a cone.
  • the diameter of the heater 3130 may be appropriately selected from the range of 2 mm to 3 mm.
  • the heater 3130 may be fabricated to have a diameter of 2.15 mm, but is not limited thereto.
  • the heater 3130 may have a suitable length in the range of 20 mm to 30 mm.
  • the heater 3130 may be manufactured to have a length of 19 mm, but is not limited thereto.
  • the distal end 131 of the heater 3130 may be closed at an acute angle, but is not limited thereto. In other words, the heater 3130 can be applied without limitation as long as it can be inserted into the interior of the cigarette.
  • the heater 3130 may be heated. For example, assuming that the length of the heater 3130 is 19 mm, only 12 mm is heated from the end 131 of the heater 3130, and the remaining portion of the heater 3130 may not be heated.
  • the heater 3130 may be an electrically resistive heater.
  • the heater 3130 includes an electrically conductive track, and the heater 3130 can be heated as current flows through the electrically conductive track.
  • the heater 3130 may be supplied with power according to the specifications of 3.2 V, 2.4 A, 8 W, but is not limited thereto.
  • the surface temperature of the heater 3130 may rise to 400 ° C or more.
  • the surface temperature of the heater 3130 may rise to about 350 ° C before 15 seconds have elapsed since the start of power supply to the heater 3130.
  • the holder 3100 may be provided with a separate temperature sensor.
  • the holder 3100 is not provided with a temperature sensing sensor, and the heater 3130 may serve as a temperature sensing sensor.
  • the heater 3130 of the holder 3100 may function as a temperature sensor, and the holder 3100 may further include a temperature sensor.
  • the heater 3130 may include at least one electrically conductive track for heating and temperature sensing.
  • the heater 3130 may further include a second electrically conductive track for temperature sensing in addition to the first electrically conductive track for generating heat.
  • the resistance R can be determined.
  • the temperature (T) of the second electrically conductive track can be determined by the following equation (1).
  • R denotes a current resistance value of the second electrically conductive track
  • R0 denotes a resistance value at a temperature T0 (for example, 0 DEG C)
  • T0 for example, 0 DEG C
  • the conductive material e.g., metal
  • the conductive material has a resistive temperature coefficient inherent thereto, so that? Can be predetermined according to the conductive material constituting the second electrically conductive track.
  • the heater 3130 may be composed of at least one electrically conductive track (a first electrically conductive track and a second electrically conductive track).
  • the heater 3130 may be composed of two first electrically conductive tracks and one or two second electrically conductive tracks, but is not limited thereto.
  • the electrically conductive track includes an electrically resistive material.
  • the electrically conductive track can be made of a metallic material.
  • an electrically conductive track can be made of an electrically conductive ceramic material, a carbon, a metal alloy, or a composite of a ceramic material and a metal.
  • the holder 3100 may include both an electrically conductive track and a temperature sensing sensor that serve as a temperature sensing sensor.
  • the control unit 3120 controls the operation of the holder 3100 as a whole. Specifically, the control unit 3120 controls the operation of not only the battery 3110 and the heater 3130 but also other configurations included in the holder 3100. The controller 3120 may also check the status of each of the configurations of the holder 3100 to determine whether or not the holder 3100 is in an operable state.
  • the control unit 3120 includes at least one processor.
  • a processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored. It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be implemented in other forms of hardware.
  • control unit 3120 can control the operation of the heater 3130.
  • the control unit 3120 can control the amount of power supplied to the heater 3130 and the time at which the power is supplied so that the heater 3130 can be heated to a predetermined temperature or maintain a proper temperature.
  • the controller 3120 can check the state of the battery 3110 (e.g., the remaining amount of the battery 3110) and generate a notification signal if necessary.
  • the controller 3120 can check the presence or absence of a user's puff and the strength of the puff, and count the number of puffs. Further, the controller 3120 can continuously check the time during which the holder 3100 is operating. The controller 3120 determines whether the cradle 3200 is coupled to the holder 3100 and controls the operation of the holder 3100 according to the coupling or separation of the cradle 3200 and the holder 3100 .
  • the holder 3100 may further include general configurations other than the battery 3110, the control unit 3120, and the heater 3130.
  • the holder 3100 may include a display capable of outputting visual information or a motor for outputting tactile information.
  • the control unit 3120 may display, via the display, information to the user about the state of the holder 3100 (e.g., availability of the holder, etc.) Information about the battery 3110 (e.g., remaining capacity of the battery 3110, availability or the like), information about the battery 3110 (for example, start warming, warming up, (E.g., cleaning timing, cleaning progress, cleaning completion, etc.) related to the cleaning of the holder 3100, information related to the cleaning of the holder 3100 Information related to the cleaning of the holder 3100 Information related to the charging of the holder 3100 (e.g., charging required, charging progress, charging completed, etc.), information related to the puff (e.g., number of puffs, Time of use, etc.).
  • the control unit 3120 can transmit the above-described information to the user by generating
  • the holder 3100 may also include a terminal coupled with at least one input device (e.g., a button) and / or a cradle 3200 through which a user may control the function of the holder 3100.
  • a user may perform various functions using the input device of the holder 3100.
  • the user By adjusting the number of times the user presses the input device (e.g., once, twice, etc.) or the time the input device is pressed (e.g., 0.1 second, 0.2 second, The desired function can be executed.
  • the holder 3100 has a function of preheating the heater 3130, a function of adjusting the temperature of the heater 3130, a function of cleaning the space in which the cigarette is inserted, A function of checking whether the battery 3110 is in an operable state, a function of displaying the remaining amount (available power) of the battery 3110, a reset function of the holder 3100, and the like.
  • the function of the holder 3100 is not limited to the above-described examples.
  • the holder 3100 can clean the space in which the cigarette is inserted by controlling the heater 3130 as follows.
  • the holder 3100 can clean the space in which the cigarette is inserted by heating the heater 3130 to a sufficiently high temperature.
  • a sufficiently high temperature means a temperature suitable for cleaning the space into which the cigarette is inserted.
  • the holder 3100 may heat the heater 3130 to the highest temperature among the temperature range in which an aerosol can be generated in the inserted cigarette and the temperature range for preheating the heater 3130, but is not limited thereto .
  • the holder 3100 can maintain the temperature of the heater 3130 at a sufficiently high temperature for a predetermined time period.
  • the predetermined time period means a time period sufficient for the space in which the cigarettes are inserted to be cleaned.
  • the holder 3100 may maintain the temperature of the heated heater 3130 for a suitable period of time from 10 seconds to 10 minutes, but is not limited thereto.
  • the holder 3100 can maintain the temperature of the heated heater 3130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute.
  • the holder 3100 can maintain the temperature of the heated heater 3130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute and 30 seconds.
  • the holder 3100 heats the heater 3130 to a sufficiently high temperature and maintains the temperature of the heated heater 3130 for a predetermined period of time, the surface of the heater 3130 and / So that the cleaning effect can be generated.
  • the holder 3100 may include a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and / or a cigarette insertion detection sensor.
  • the puff detection sensor may be implemented by a conventional pressure sensor.
  • the holder 3100 may sense the puff by a change in resistance of the electrically conductive track included in the heater 3130, without a separate puff detection sensor.
  • the electrically conductive track includes an electrically conductive track for heat generation and / or an electrically conductive track for temperature sensing.
  • the holder 3100 may further include a puff detection sensor apart from sensing the puff using an electrically conductive track included in the heater 3130.
  • the cigarette insertion detection sensor can be implemented by a general capacitive sensor or a resistance sensor. Also, the holder 3100 can be manufactured in such a structure that external air can flow in / out even when the cigarette is inserted.
  • 7A and 7B are views showing various examples of the holder.
  • FIG. 7A is a view showing an example in which the holder 3100 is viewed in the first direction.
  • the holder 3100 can be made in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the case 3140 of the holder 3100 can be separated by the operation of the user and the cigarette can be inserted into the end 3141 of the case 3140.
  • the holder 3100 may include a button 3150 for allowing a user to control the holder 3100 and a display 3160 for outputting an image.
  • the holder 3100 may include a terminal 3170 coupled with the cradle 3200.
  • the terminal 3170 of the holder 3100 engages with the terminal 3260 of the cradle 3200 so that the battery 3110 of the holder 3100 is charged by the power supplied by the battery 3210 of the cradle 3200 .
  • the holder 3100 may be operated by the power supplied from the battery 3210 of the cradle 3200 through the terminal 3170 and the terminal 3260 and may be operated by the communication between the holder 3100 and the cradle 3200 (Signal transmission / reception) is possible.
  • the terminal 3170 may be composed of three or four micro pins, but is not limited thereto.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a cradle.
  • the cradle 3200 includes a battery 3210 and a control unit 3220. Further, the cradle 3200 includes an inner space 3230 into which the holder 3100 can be inserted.
  • the inner space 3230 may be formed on one side of the cradle 3200.
  • the holder 3100 can be inserted into and fixed to the cradle 3200 even if the cradle 3200 does not include a separate lid.
  • FIG. 8 Only the components related to the present embodiment are shown in the cradle 3200 shown in Fig. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that other general components other than the components shown in FIG. 8 may be further included in the cradle 3200.
  • FIG. 8 Only the components related to the present embodiment are shown in the cradle 3200 shown in Fig. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that other general components other than the components shown in FIG. 8 may be further included in the cradle 3200.
  • the battery 3210 supplies power used to operate the cradle 3200.
  • the battery 3210 can supply electric power for charging the battery 3110 of the holder 3100.
  • the battery 3210 of the cradle 3200 It is possible to supply power to the battery 3110 of the holder 3100.
  • the battery 3210 can supply the electric power used by the holder 3100 to operate.
  • the holder 3100 regardless of whether the battery 3110 of the holder 3100 is discharged, Can be operated using the power supplied from the battery 3210 of the battery 3200.
  • the battery 3210 may be a lithium ion battery, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 3210 may be larger than the capacity of the battery 3110.
  • the capacity of the battery 3210 may be 3000mAh or more. However, It is not limited.
  • the control unit 3220 controls the operation of the cradle 3200 as a whole.
  • the control unit 3220 can control the operation of all the configurations of the cradle 3200.
  • the control unit 3220 can determine whether the holder 3100 and the cradle 3200 are coupled and control the operation of the cradle 3200 according to the coupling or separation of the cradle 3200 and the holder 3100.
  • the control unit 3220 supplies the power of the battery 3210 to the holder 3100 to charge the battery 3110 or heat the heater 3130 . Therefore, even when the remaining amount of the battery 3110 is small, the user can continuously smoke by combining the holder 3100 and the cradle 3200.
  • the control unit 3220 includes at least one processor.
  • a processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored. It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be implemented in other forms of hardware.
  • the cradle 3200 may further include general configurations other than the battery 3210 and the control unit 3220.
  • the cradle 3200 may include a display capable of outputting visual information.
  • the control unit 3220 when the display is included in the cradle 3200, the control unit 3220 generates a signal to be displayed on the display so that the user can be informed of the battery 3210 (e.g., remaining capacity of the battery 3210, (E.g., cleaning timing, cleaning need, cleaning, etc.) associated with the cradle 3200, information related to reset (e.g., reset timing, reset progress, reset completion, (E.g., completion of charging, completion of charging, completion of charging, etc.) of the cradle 3200, and the like.
  • the battery 3210 e.g., remaining capacity of the battery 3210, (E.g., cleaning timing, cleaning need, cleaning, etc.) associated with the cradle 3200, information related to reset (e.g., reset timing, reset progress, reset
  • the cradle 3200 also includes at least one input device (e.g., a button) through which a user can control the function of the cradle 3200, a terminal 3260 coupled with the holder 3100 and / (E. G., A USB port, etc.) for charging the battery.
  • a user can control the function of the cradle 3200
  • a terminal 3260 coupled with the holder 3100 and / (E. G., A USB port, etc.) for charging the battery.
  • the user can perform various functions using the input device of the cradle 3200.
  • the desired function among the plurality of functions of the cradle 3200 can be performed.
  • the cradle 3200 has a function of preheating the heater 3130 of the holder 3100, a function of regulating the temperature of the heater 3130 of the holder 3100, A function of checking whether the cradle 3200 is operable, a function of displaying the remaining amount (available power) of the battery 3210 of the cradle 3200, a function of resetting the cradle 3200 Function and the like can be performed.
  • the function of the cradle 3200 is not limited to the examples described above.
  • 9A and 9B are views showing various examples of the cradle.
  • FIG. 9A is a view showing an example in which the cradle 3200 is viewed in the first direction.
  • One side of the cradle 3200 has a space 3230 into which the holder 3100 can be inserted.
  • the cradle 3200 does not include a separate securing means such as a lid, the holder 3100 can be inserted into the cradle 3200 and secured.
  • the cradle 3200 may include a button 3240 through which a user can control the cradle 3200 and a display 3250 through which an image is output.
  • the cradle 3200 may include a terminal 3260 coupled with the inserted holder 3100.
  • the battery 3110 of the holder 3100 can be charged by the electric power supplied from the battery 3210 of the cradle 3200 by the terminal 3260 engaging with the terminal 3170 of the holder 3100.
  • the holder 3100 may be operated by the power supplied from the battery 3210 of the cradle 3200 through the terminal 3170 and the terminal 3260 and the signal between the holder 3100 and the cradle 3200 Lt; / RTI >
  • the terminal 3260 may be composed of four micro pins, but is not limited thereto.
  • the holder 3100 can be inserted into the inner space 3230 of the cradle 3200, as described above with reference to Figs. 6 to 9B.
  • the holder 3100 may be completely inserted into the cradle 3200 or may be tilted while being inserted into the cradle 3200. [
  • Figs. 10 to 12B examples in which the holder 3100 is inserted into the cradle 3200 will be described.
  • FIG. 10 is a view showing an example in which the holder is inserted into the cradle.
  • the holder 3100 is inserted into the cradle 3200 is shown.
  • the inserted holder 3100 may not be exposed to the outside by the other side surfaces of the cradle 3200 because the space 3230 in which the holder 3100 is to be inserted is present on one side of the cradle 3200.
  • the cradle 3200 may not include other configurations (e. G., Lids) for not exposing the holder 3100 to the outside.
  • At least one binding member 3271, 3272 may be included in the cradle 3200 to increase the binding strength with the holder 3100.
  • at least one binding member 3181 may be included in the holder 3100 as well.
  • the binding members 3181, 3271, and 3272 may be magnets, but are not limited thereto. 10, for convenience of explanation, although the holder 3100 includes one binding member 3181 and the cradle 3200 is shown as including two binding members 3271 and 3272, (3181, 3271, 3272) are not limited thereto.
  • the holder 3100 may include a binding member 3181 in a first position and the cradle 3200 may include binding members 3271 and 3272 in a second position and a third position, respectively.
  • the first position and the third position may be positions facing each other when the holder 3100 is inserted into the cradle 3200.
  • the holder 3100 and the cradle 3200 include the binding members 3181, 3271 and 3272, even if the holder 3100 is inserted into one side of the cradle 3200, the holder 3100 and the cradle 3200 It can bind more strongly.
  • the holder 3100 and the cradle 3200 further include the binding members 3181, 3271 and 3272 in addition to the terminals 3170 and 3260, the holder 3100 and the cradle 3200 can be stuck more strongly have.
  • the cradle 3200 does not have a separate configuration (e.g., a lid), the inserted holder 3100 may not be easily separated from the cradle 3200.
  • the control unit 3220 controls the operation of the battery 3210
  • the battery 3110 of the holder 3100 can be charged using electric power.
  • FIG. 11 is a view showing an example in which the holder is tilted in a state of being inserted into the cradle.
  • the holder 3100 is tilted inside the cradle 3200.
  • the tilt means that the holder 3100 is inclined at a certain angle in a state where it is inserted into the cradle 3200.
  • the user when the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200, the user can not smoke. In other words, when the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200, the cigarette can not be inserted into the holder 3100. Therefore, when the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200, the user can not smoke.
  • the distal end 3141 of the holder 3100 is exposed to the outside. Accordingly, the user can insert a cigarette into the distal end 3141 and suck (smoke) the generated aerosol.
  • Tilt angle Can be secured at a sufficient angle such that when the cigarette is inserted into the end 3141 of the holder 3100, the cigarette may not be bent or tampered with.
  • the holder 3100 can be tilted at a minimum angle or greater at which the entire cigarette insertion hole included in the distal end 3141 is exposed to the outside.
  • the tilt angle ( ) May range from more than 0 DEG to 180 DEG, and more preferably from 5 DEG to 90 DEG. More preferably, the tilt angle ( ) May range from 5 ⁇ to 20 ⁇ , 5 ⁇ to 30 ⁇ , 5 ⁇ to 40 ⁇ , 5 ⁇ to 50 ⁇ , or 5 ⁇ to 60 ⁇ inclusive. More preferably, the tilt angle ( ) Can be 10 [deg.].
  • the heater 3130 of the holder 3100 can be heated by the electric power supplied from the battery 3210 of the cradle 3200.
  • the holder 3100 can generate aerosol using the battery 3210 of the cradle 3200 even when the remaining amount of the battery 3110 of the holder 3100 is small or absent.
  • the holder 3100 includes one binding member 182 and the cradle 3200 includes two binding members 3273 and 3274.
  • the positions of the respective binding members 3182, 3273, and 3274 are as described above with reference to FIG. Assuming that the binding members 3182, 3273, and 3274 are magnets, the magnet strength of the binding member 3274 may be greater than the magnet strength of the binding member 3273. [ Therefore, even if the holder 3100 is tilted, the holder 3100 may not be completely separated from the cradle 3200 by the binding member 3182 and the binding member 3274. [
  • the controller 3220 uses the power of the battery 3210,
  • the heater 3130 of the battery 3110 can be heated or the battery 3110 can be charged.
  • 12A to 12B are views showing examples in which the holder is inserted into the cradle.
  • Fig. 12A shows an example in which the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200.
  • the inner space 3230 of the cradle 3200 may be sufficiently secured to minimize the contact of the user with the holder 3100 when the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200.
  • the controller 3220 supplies the power of the battery 3210 to the holder 3100 so that the battery 3110 of the holder 3100 can be charged.
  • FIG. 12B shows an example in which the holder 3100 is tilted while being inserted into the cradle 3200.
  • the controller 3220 controls the power of the battery 3210 to be stored in the holder 3100 so that the battery 3110 of the holder 3100 may be charged or the heater 3130 of the holder 3100 may be heated. (3100).
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining an example in which the holder and the cradle operate.
  • the method of generating the aerosol shown in Fig. 13 consists of steps that are processed in a time-series manner in the holder 3100 shown in Fig. 6 or the cradle 3200 shown in Fig. Therefore, it will be understood that the contents described above with respect to the holder 3100 shown in Fig. 6 and the cradle 3200 shown in Fig. 8 apply to the method of Fig. 13, even if omitted from the following description.
  • the holder 3100 determines whether it is inserted into the cradle 3200 or not.
  • the controller 3120 may control the holder 3100 and the holder 3100 according to whether the terminals 3170 and 3260 of the cradle 3200 are connected to each other and / or the binding members 3181, 3271 and 3272 are operated. 3100 may be inserted into the cradle 3200.
  • step 3820 If the holder 3100 is inserted into the cradle 3200, the process proceeds to step 3820. If the holder 3100 has separated the cradle 3200, the process proceeds to step 3830.
  • the cradle 3200 determines whether the holder 3100 has been tilted. For example, the control unit 3220 controls the holder 3100 and the holder 3100 according to whether the terminals 3170 and 3260 of the cradle 3200 are connected to each other and / or the binding members 3182, 3273, and 3274 are operated. 3100) is tilted.
  • step 3820 the cradle 3200 determines whether or not the holder 3100 is tilted.
  • the present invention is not limited thereto. In other words, whether or not the holder 3100 is tilted may be judged by the controller 3120 of the holder 3100.
  • step 3840 If the holder 3100 is tilted, the process proceeds to step 3840. If the holder 3100 is not tilted (i.e., the holder 3100 is completely inserted into the cradle 3200), the process proceeds to step 3870.
  • the holder 3100 determines whether or not the use condition of the holder 3100 is satisfied.
  • the control unit 3120 can determine whether the usage condition is satisfied by checking whether the remaining amount of the battery 3110 and other configurations of the holder 3100 can be normally operated.
  • step 3840 If the use condition of the holder 3100 is satisfied, the process proceeds to step 3840; otherwise, the procedure is terminated.
  • the holder 3100 informs the user that it is in an available state.
  • the controller 3120 may output an image indicating that it is usable to the display of the holder 3100, or may control the motor of the holder 3100 to generate the vibration signal.
  • the heater 3130 is heated.
  • the heater 3130 can be heated by the power of the battery 3110 of the holder 3100.
  • the heater 3130 can be heated by the power of the battery 3210 of the cradle 3200.
  • the control unit 3120 of the holder 3100 or the control unit 3220 of the cradle 3200 checks the temperature of the heater 3130 in real time and controls the amount of power supplied to the heater 3130 and the amount of power supplied to the heater 3130 Can be adjusted.
  • the control units 3120 and 3220 can confirm the temperature of the heater 3130 in real time through the temperature sensing sensor included in the holder 3100 or the electrically conductive track of the heater 3130.
  • the holder 3100 performs an aerosol generation mechanism.
  • the control units 3120 and 3220 may control the amount of power supplied to the heater 3130 by checking the temperature of the heater 3130 that changes as the user performs the puff, You can stop.
  • the control units 3120 and 3220 can count the number of puffs of the user and output information indicating that the holder needs to be cleaned when the number of puffs reaches a predetermined number of times (for example, 1500).
  • the cradle 3200 performs charging of the holder 3100.
  • the control unit 3220 can charge the holder 3100 by supplying the battery 3210 power of the cradle 3200 to the battery 3110 of the holder 3100.
  • controllers 3120 and 3220 may stop the operation of the holder 3100 according to the number of puffs of the user or the operation time of the holder 3100.
  • control units 3120 and 3220 stops the operation of the holder 3100 will be described with reference to Fig.
  • the method of generating the aerosol shown in Fig. 14 is composed of the steps of the holder 3100 shown in Fig. 6 and the cradle 3200 shown in Fig. 8, which are processed in a time-series manner. Therefore, it is understood that the contents described above with respect to the holder 3100 shown in Fig. 6 or the cradle 3200 shown in Fig. 8 apply to the method of Fig. 14, even if omitted from the following description.
  • the controllers 3120 and 3220 determine whether the user has puffed.
  • the control units 3120 and 3220 may determine whether the user has puffed through the puff detection sensor included in the holder 3100.
  • the controllers 3120 and 3220 may use the resistance variation of the electrically conductive track included in the heater 3130 to determine whether the user puffs.
  • the electrically conductive track includes an electrically conductive track for heat generation and / or an electrically conductive track for temperature sensing.
  • the controllers 3120 and 3220 may determine whether the user puffs using both the resistance change of the electrically conductive track included in the heater 3130 and the puff detection sensor.
  • step 3920 an aerosol is generated according to the puff of the user.
  • the control units 3120 and 3220 can control the power supplied to the heater 3130 according to the temperature of the user's puff and heater 3130 as described above with reference to FIG. Also, the controllers 3120 and 3220 count the number of puffs of the user.
  • the controllers 3120 and 3220 determine whether the number of puffs of the user is equal to or greater than the puff limit number. For example, if it is assumed that the puff limit number is set to 14, the controllers 3120 and 3220 determine whether the counted number of puffs is 14 or more.
  • the number of puff limit times is not limited to 14. For example, the number of puff limit times may be set to an appropriate number of times from 10 times to 16 times.
  • the controllers 3120 and 3220 can output a warning signal through the display or the vibration motor.
  • step 3940 If the number of puffs of the user is equal to or greater than the puff limit number, the process proceeds to step 3940. If the number of puffs of the user is less than the puff limit number,
  • step 3940 the control units 3120 and 3220 determine whether or not the time when the holder 3100 has operated is equal to or longer than the operation limit time.
  • the time at which the holder 3100 operates means the time accumulated from the time when the holder started operation to the present time. For example, assuming that the operation time limit is set to 10 minutes, the controllers 3120 and 3220 determine whether the holder 3100 is operating for 10 minutes or more.
  • the control units 3120 and 3220 transmit the warning signal Can be output.
  • step 3920 If the operation time of the holder 3100 is shorter than the operation time limit, the process proceeds to step 3920. If the operation time of the holder 3100 is shorter than the operation time limit,
  • step 3950 the controllers 3120 and 3220 forcefully terminate the operation of the holder.
  • the control units 3120 and 3220 stop the aerosol generating mechanism of the holder.
  • the control units 3120 and 3220 may forcibly terminate the operation of the holder by cutting off the power supplied to the heater 3130.
  • 15 is a flowchart for explaining an example in which the cradle operates.
  • the flowchart shown in Fig. 15 is composed of the steps that are processed in a time-series manner in the cradle 3200 shown in Fig. Therefore, it will be understood that the contents described above with respect to the cradle 3200 shown in FIG. 8 apply to the flowchart of FIG. 15, even if omitted from the following description.
  • the operation of the cradle 3200 to be described below can be performed whether or not the holder 3100 is inserted into the cradle 3200.
  • step 4010 the control unit 3220 of the cradle 3200 determines whether the button 3240 has been pressed. If the button 3240 is pressed, the process proceeds to step 4020. If the button 3240 is not pressed, the process proceeds to step 4030.
  • the cradle 3200 displays the status of the battery.
  • the control unit 3220 may output information about the current state of the battery 3210 (for example, the remaining amount, etc.) to the display 3250.
  • step 4030 the control unit 3220 of the cradle 3200 determines whether or not a cable is connected to the cradle 3200. For example, the control unit 3220 determines whether or not a cable is connected to an interface (for example, a USB port, etc.) included in the cradle 3200. If the cable is connected to the cradle 3200, the process proceeds to step 4040; otherwise, the process ends.
  • an interface for example, a USB port, etc.
  • the cradle 3200 performs a charging operation.
  • the cradle 3200 charges the battery 3210 using power supplied through a connected cable.
  • the cigarette can be inserted into the holder 3100.
  • the cigarette contains the aerosol product, and the aerosol is produced by the heated heater 3130.
  • 16 is a view showing an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • the cigarette 3300 can be inserted into the holder 3100 through the end 3141 of the case 3140.
  • the heater 3130 is positioned inside the cigarette 3300. Therefore, the aerosol generating material of the cigarette 3300 is heated by the heated heater 3130, thereby generating an aerosol.
  • the cigarette 3300 may be similar to a typical soft cigarette.
  • the cigarette 3300 can be divided into a first portion 3310 comprising an aerosol generating material and a second portion 3320 including a filter or the like.
  • the cigarette 3300 according to one embodiment may include an aerosol generating material in the second portion 3320.
  • an aerosol product made in the form of granules or capsules may be inserted into the second portion 3320.
  • the entire first portion 3310 may be inserted into the holder 3100 and the second portion 3320 may be exposed to the outside. Alternatively, only a part of the first part 3310 may be inserted into the holder 3100, and a part of the first part 3310 and the second part 3320 may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol from the second portion 3320 into the mouth.
  • the aerosol is created by the external air passing through the first portion 3310, and the generated aerosol passes through the second portion and is delivered to the user's mouth.
  • External air may be introduced 5120 through at least one air passage formed in the holder 3100.
  • the opening and closing of the air passage formed in the holder 3100 and / or the size of the air passage can be controlled by the user. Accordingly, the amount of smoke, the sense of smell, and the like can be controlled by the user.
  • the external air may be introduced (5110) through at least one hole formed in the surface of the cigarette 3300.
  • Figs. 17A and 17B are structural diagrams showing examples of cigarettes. Fig.
  • the cigarette 3300 includes a cigarette rod 3310, a first filter segment 3321, a cooling structure 3322, and a second filter segment 3323.
  • the first portion 3310 described above with reference to Figure 16 includes a tobacco rod 3310 and the second portion 3320 includes a first filter segment 3321, a cooling structure 3322 and a second filter segment 3323 ).
  • the cigarette 3300 may be packaged by a total of five wrappers 3341, 3342, 3343, 3344, and 3345.
  • the cigarette 3300 can be packaged by a total of six wrappers 3341, 3342, 3343, 3344, 3346 and 3347.
  • the tobacco rod 3310 is packed by a first wrapper 3341 and the first filter segment 3321 is packed by a second wrapper 3342.
  • the cooling structure 3322 is also packed by a third wrapper 3343 and the second filter segment 3323 is wrapped by a fourth wrapper 3344.
  • the fifth wrapper 3345 of Figure 17A may be wrapped around the outer sides of the first wrapper 3341, the second wrapper 3342, the third wrapper 3343 and the fourth wrapper 3344. [ In other words, the entire cigarette 3300 may be doubly packed by the fifth wrapper 3345.
  • the sixth wrapper 3346 shown in Fig. 17B can be surrounded by the outer periphery of the first wrapper 3341, the second wrapper 3342, and the third wrapper 3343.
  • the cigarette rod 3310, the first filter segment 3321 and the cooling structure 3322 of the cigarette 3300 can be doubly packed by the sixth wrapper.
  • the seventh wrapper 3347 of Fig. 17B may be surrounded by at least a portion of the third wrapper 3343 and the outer periphery of the fourth wrapper 3344.
  • at least a portion of the cooling structure 3322 of the cigarette 3300 and the second filter segment 3323 may be repackaged by the seventh wrapper 3347.
  • the first wrapper 3341 and the second wrapper 3342 may be made of a general filter paper.
  • the first wrapper 3341 and the second wrapper 3342 may be porous wrappers or non-porous wrappers.
  • the first wrapper 3341 and the second wrapper 3342 can be made of paper having oil resistance and an aluminum laminate packaging agent.
  • the third wrapper 3343 can be made of hard wrapping paper.
  • the basis weight of the third wrapper 3343 may be 90 g / m2, but is not limited thereto.
  • the fourth wrapper 3344 may be made of an oil resistant hard wrapper.
  • the basis weight of the fourth wrapper 3344 may be 92 g / m < 2 > and the thickness may be 125um, but is not limited thereto.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346 and the seventh wrapper 3347 may be made of sterilized paper MFW.
  • sterilized paper means a paper specially manufactured so that tensile strength, water resistance, smoothness and the like are improved as compared with ordinary paper.
  • the basis weight of the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346, and the seventh wrapper 3347 may be 60 g / m 2 and the thickness may be 67 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the tensile strengths of the fifth, sixth and seventh wrappers 3345, 3346 and 3347 may be within a range of 8kgf / 15mm to 11kgf / 15mm on a dry basis and 1.0kgf / 15mm on a wet basis, It is not limited.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346, and the seventh wrapper 3347 may be made of a predetermined material.
  • a predetermined material may include, but are not limited to, silicon.
  • silicon has properties such as heat resistance with little change with temperature, oxidation resistance not oxidized, resistance to various chemicals, water repellency to water, or electrical insulation.
  • it may be applied (or coated) to the fifth, sixth and seventh wrappers 3345, 3346 and 3347 without limitation if the material has the above-mentioned characteristics.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346 and the seventh wrapper 3347 can prevent the cigarette 3300 from burning.
  • the tobacco rod 3310 is heated by the heater 3130, there is a possibility that the cigarette 3300 is burned.
  • the temperature rises above the ignition point of any one of the substances contained in the tobacco rod 3310 the cigarette 3300 can be burned.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346, and the seventh wrapper 3347 include a non-combustible material, so that burning of the cigarette 3300 can be prevented.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346 and the seventh wrapper 3347 can prevent the holder 3100 from being contaminated by the materials generated in the cigarette 3300.
  • liquid materials can be generated in the cigarette 3300.
  • the aerosol generated in the cigarette 3300 is cooled by the outside air, so that liquid substances (e.g., water, etc.) can be generated.
  • the fifth wrapper 3345, the sixth wrapper 3346 and the seventh wrapper 3347 wrap the tobacco rod 3310 and / or the first filter segment 3321, the liquid produced in the cigarette 3300 Materials can be prevented from leaking out of the cigarettes 3300. Accordingly, the case 3140 of the holder 3100 and the like can be prevented from being contaminated by the liquid substances generated in the cigarettes 3300.
  • the diameter of the cigarette 3300 may be within a range of 5 mm to 9 mm, and the length may be about 48 mm, but is not limited thereto. Preferably, the diameter of the cigarette 3300 is 7.2 mm, but is not limited thereto.
  • the length of the tobacco rod 3310 is about 12 mm
  • the length of the first filter segment 3321 is about 10 mm
  • the length of the cooling structure 3322 is about 14 mm
  • the length of the second filter segment 3323 is about 12 mm But is not limited thereto.
  • the structure of the cigarette 3300 shown in Figs. 17A and 17B is merely an example, and some configurations may be omitted.
  • the cigarette 3300 may not include at least one of the first filter segment 3321, the cooling structure 3322, and the second filter segment 3323.
  • the tobacco rod 3310 includes an aerosol generating material.
  • the aerosol producing material may comprise at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 3310 may contain other additives such as flavoring agents, wetting agents and / or organic acids.
  • the flavorings may be selected from the group consisting of licorice, sucrose, fructose syrup, isosweet, cocoa, lavender, cinnamon, cardamom, celery, fenugreek, cascara, sandalwood, bergamot, geranium, Mint oil, cinnamon, keragene, cognac, jasmine, chamomile, menthol, cinnamon, ylang ylang, salvia, spearmint, ginger, coriander or coffee and the like.
  • the wetting agent may include glycerin or propylene glycol.
  • the tobacco rod 3310 may be filled with cigarette ore.
  • tobacco orchards can be produced by chopping a tobacco sheet.
  • the tobacco rod 3310 may be filled with a plurality of cigarette strands that have been cut into cigarette sheets.
  • the tobacco rod 3310 can be formed by combining a plurality of tobacco strands in the same direction (parallel) or at random.
  • the tobacco rod 3310 may be formed by the aggregation of a plurality of tobacco strands, and a plurality of longitudinal channels through which the heater 3130 may be inserted or aerosols may be formed. At this time, depending on the size and arrangement of the tobacco strands, the longitudinal channels may be uniform or non-uniform.
  • a tobacco strand may be produced by the following process.
  • the tobacco raw material is pulverized to obtain an aerosol producing material (for example, glycerin, propylene glycol, etc.), an orienting liquid, a binder (for example, guar gum, xanthan gum, carboxymethyl cellulose (CMC) And the like, and then the slurry is used to form a sheet.
  • an aerosol producing material for example, glycerin, propylene glycol, etc.
  • a binder for example, guar gum, xanthan gum, carboxymethyl cellulose (CMC) And the like
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • the slurry is used to form a sheet.
  • natural pulp or cellulose may be added to modify the physical properties of the tobacco strand, and one or more binders may be mixed and used.
  • the tobacco strand can be produced by folding or folding the dried sheet.
  • the tobacco raw material may be a tobacco leaf fragment, a tobacco stem and / or a tobacco derivative generated during the treatment of tobacco.
  • the tobacco sheet may also contain other additives such as wood cellulose fibers.
  • the slurry may contain from 5% to 40% of the aerosol product, and the tobacco product may contain from 2% to 35% of the aerosol product. Preferably, 10% to 25% of the aerosol product may remain in the tobacco article.
  • a remedy such as menthol or a moisturizer may be added to the center of the tobacco rod 3310 and added.
  • the tobacco strand may be manufactured in a rectangular parallelepiped shape having a width of 0.5 mm to 2 mm, a length of 5 mm to 50 mm, and a thickness (height) of 0.1 mm to 0.3 mm, but is not limited thereto.
  • the tobacco strand may be produced in a rectangular parallelepiped shape having a transverse length of 0.9 mm, a transverse length of 20 mm, and a thickness (height) of 0.2 mm.
  • one tobacco strand may be manufactured to have a basis weight of 100 g / m2 to 250 g / m2, but is not limited thereto.
  • the tobacco strand may be made to have a basis weight of 180 g / m < 2 >.
  • the tobacco rod 3310 filled with tobacco strands can generate a greater amount of aerosol. Assuming that they are filled in the same space, compared to the tobacco sheet, the tobacco strands ensure a wider surface area. A large surface area means that the aerosol product has a greater chance of contact with the outside air. Thus, when the tobacco rod 3310 is filled with tobacco strands, more aerosol may be generated than is filled with the tobacco sheet.
  • the tobacco rod 3310 filled with the cigarette strands can be separated more easily than the tobacco sheet 3310 is filled with the cigarette sheet.
  • the tobacco rod 3310 when the tobacco rod 3310 is filled with the tobacco strands, it can be more easily separated from the holder 3100 as compared to being filled with the tobacco sheet.
  • the first filter segment 3321 may be a cellulose acetate filter.
  • the first filter segment 3321 may be a tubular structure including a hollow therein.
  • the length of the first filter segment 3321 may be any suitable length within a range of 4 mm to 30 mm, but is not limited thereto.
  • the length of the first filter segment 3321 may be 10 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter of the hollow included in the first filter segment 3321 may be any suitable diameter within the range of 3 mm to 4.5 mm, but is not limited thereto.
  • the hardness of the first filter segment 3321 can be adjusted by adjusting the content of the plasticizer in the production of the first filter segment 3321.
  • the outer perimeter of the first filter segment 3321 may be manufactured to be wrapped by a wrapper.
  • the first filter segment 3321 can be easily combined with other configurations (e.g., other filter segments).
  • the first filter segment 3321 can be manufactured by inserting a structure such as a film or a tube of the same or a different type into the interior (for example, hollow).
  • the first filter segment 3321 may be fabricated using cellulose acetate. Accordingly, when the heater 3130 is inserted, the internal material of the tobacco rod 3310 may be prevented from being pushed back, and the cooling effect of the aerosol may be generated.
  • the cooling structure 3322 cools the aerosol generated by the heater 3130 heating the tobacco rod 3310. Thus, the user can inhale the cooled aerosol to a suitable temperature.
  • the length or diameter of the cooling structure 3322 can be variously determined depending on the shape of the cigarette 3300.
  • the length of the cooling structure 3322 can be appropriately employed within a range of 7 mm to 20 mm.
  • the length of the cooling structure 3322 can be about 14 mm, but is not limited thereto.
  • the cooling structure 3322 may be made of pure polylactic acid or a combination of other degradable polymer and polylactic acid.
  • the cooling structure 3322 may be manufactured through an extrusion method or a fiber weaving method.
  • the cooling structure 3322 can be manufactured in various forms to increase the surface area per unit area (i.e., the surface area in contact with the aerosol).
  • the cooling structure 3322 can be fabricated by weaving fibers made of polylactic acid.
  • the reflux liquid may be applied to the fibers made of polylactic acid.
  • the cooling structure 3322 may be fabricated by using a fiber made of polylactic acid and a separate fiber coated with a reflux liquid.
  • the polylactic acid fiber may be dyed in a predetermined color, and the cooling structure 3322 may be fabricated using the dyed fiber.
  • the second filter segment 3323 may also be a cellulose acetate filter.
  • the second filter segment 3323 may be fabricated from a recess filter, but is not limited thereto.
  • the length of the second filter segment 3323 can be suitably employed within a range of 4 mm to 20 mm.
  • the length of the second filter segment 3323 may be about 12 mm, but is not limited thereto.
  • the flavor may be produced by spraying the second filter segment 3323 with a reflux liquid.
  • a separate fiber coated with the solution for refraction may be inserted into the second filter segment 3323.
  • the aerosol generated in the tobacco rod 3310 is cooled as it passes through the cooling structure 3322 and the cooled aerosol is delivered to the user through the second filter segment 3323. Therefore, when a refining element is added to the second filter segment 3323, the effect of enhancing the persistence of the flavor delivered to the user can be generated.
  • At least one capsule 3324 may be included in the second filter segment 3323.
  • the capsule 3324 may be a structure in which a content liquid containing a perfume is wrapped in a film.
  • the capsule 3324 may have a spherical or cylindrical shape.
  • the capsule of the capsule 3324 is made by agar, pectin, sodium alginate, carrageenan, gelatin or guar gum or the like and forms a capsule of the capsule 3324
  • a curing assistant may be further used as a material to be used.
  • the gelling agent for example, a calcium chloride group and the like can be used.
  • a plasticizer may be further used as a material for forming the film of the capsule 3324.
  • glycerin and / or sorbitol may be used.
  • a coloring agent may be further used as a material for forming the coating film of the capsule 3324.
  • the fragrance contained in the content liquid of the capsule menthol, plant essential oil and the like can be used.
  • the solvent of the flavor included in the content liquid for example, a medium chain fatty acid triglyceride (MCT) may be used.
  • the content liquid may contain other additives such as coloring matters, emulsifying agents, thickening agents and the like.
  • 18A to 18F are views showing examples of the cooling structure of the cigarette.
  • cooling structure shown in Figs. 18A to 18F can be fabricated using fibers produced with pure polylactic acid (PLA).
  • PLA polylactic acid
  • the film (sheet) when a film (sheet) is filled and the cooling structure is made into a film (sheet), the film (sheet) may be broken by an external impact. In this case, the effect of the cooling structure cooling the aerosol is reduced.
  • cooling structure when a cooling structure is manufactured by extrusion molding or the like, the efficiency of the process is lowered as a process such as cutting of the structure is added. Also, there are limitations in manufacturing the cooling structure in various shapes.
  • the risk of the cooling structure being deformed or lost by external impact may be reduced. Further, by changing the manner of combining the fibers, a cooling structure having various shapes can be manufactured.
  • the surface area in contact with the aerosol is increased. Therefore, the effect of cooling the aerosol of the cooling structure can be further improved.
  • the cooling structure 6310 may be formed in a cylindrical shape, and at least one air passage 6311 may be formed in a cross section of the cooling structure 6310.
  • the cooling structure 6320 can be made of a structure in which a plurality of fibers are intertwined with each other.
  • the aerosol may flow between the fibers and a vortex may be formed depending on the shape of the cooling structure 6320.
  • the vortex formed expands the area of contact of the aerosol in the cooling structure 6320 and increases the residence time of the aerosol in the cooling structure 6320. [
  • the heated aerosol can be effectively cooled.
  • the cooling structure 6330 may be formed by gathering a plurality of bundles 6331.
  • the cooling structure 6340 can be filled with granules made of polylactic acid, an orchard or char, respectively.
  • the granules may also be prepared from a mixture of polylactic acid, angelica and charcoal.
  • the granules may further comprise an element capable of increasing the cooling effect of the aerosol, in addition to the polylactic acid, the orchard and / or charcoal.
  • the cooling structure 6350 may include a first end face 6351 and a second end face 6352.
  • the first end face 6351 is bounded by the first filter segment 3321 and may include voids into which the aerosol flows.
  • the second end face 6352 is bordering the second filter segment 3323 and may include voids through which the aerosol can be released.
  • the first end face 6351 and the second end face 6352 may include a single void having the same diameter, but the diameter and the number of the voids contained in the first end face 6351 and the second end face 6352 Are not limited thereto.
  • the cooling structure 6350 may include a third end face 6353 including a plurality of voids between the first end face 6351 and the second end face 6352.
  • the diameter of the plurality of voids contained in the third end face 6353 may be smaller than the diameter of the voids included in the first end face 6351 and the second end face 6352.
  • the number of voids contained in the third end face 6353 may be greater than the number of voids included in the first end face 6351 and the second end face 6352.
  • the cooling structure 6360 can include a first end face 6361 that is in contact with the first filter segment 3321 and a second end face 6362 that is in contact with the second filter segment 3323 .
  • the cooling structure 6360 can include one or more tubular elements 6363.
  • the tubular element 6363 may penetrate the first end face 6361 and the second end face 6362.
  • the tubular element 6363 can also be packed with microporous packaging material and filled with a filler (e.g., the granules described above with reference to Figure 18D) that can increase the cooling effect of the aerosol.
  • the holder can generate an aerosol by heating the cigarette.
  • the holder can be produced independently or even when the holder is inserted into the cradle and tilted.
  • the heater can be heated by the electric power of the battery of the cradle.
  • the above-described method can be implemented in a general-purpose digital computer that can be created as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on a computer-readable recording medium through various means.
  • the computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (e.g., ROM, RAM, USB, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g. CD ROM, do.

Abstract

개시된 에어로졸 생성 장치는 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하는 전력 공급부, 제어부 및 히터를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제1 모드 및 상기 제2 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제2 모드 중 어느 하나에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하고, 상기 제2 모드에서보다 상기 제1 모드에서 상기 히터에 더 큰 전력을 공급하도록 상기 전력 공급부를 제어할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치 제어 방법
에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 방법에 대한 것으로서, 더 상세하게는, 재충전이 신속하면서도 고출력을 제공하는 전력 공급원을 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 방법에 대한 것이다.
종래의 전기적으로 동작하는 에어로졸 생성 장치는 담배와 유사한 크기를 갖고, 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기질을 가열하기 위한 히터 및 배터리를 포함한다. 배터리는 에어로졸 생성 장치는 히터에 몇 분의 주기 동안 고출력을 제공할 수 있다. 에어로졸 생성 장치에 포함된 배터리는 새로운 흡연 세션을 위해 수백 내지 수천 회 재충전 가능한 배터리일 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입을 센싱하는 것에 의해서 동작될 수 있다. 에어로졸 생성 장치에 포함된 히터는 사용자의 흡입을 센싱하는 경우 에어로졸 발생 물품의 에어로졸-형성 기질로부터 에어로졸을 발생시키기 충분한 온도로 가열될 수 있다. 에어로졸이 발생되기에 충분한 온도까지 히터가 가열된 후에, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡연이 계속될 때까지 히터의 온도를 적정 수준으로 유지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 사용자들은 흡연을 하기 위해 에어로졸 생성 장치의 히터를 신속하게 가열하기를 원한다. 또한, 사용자들은 1회의 흡연 세션 후, 새로운 흡연 세션을 위해 에어로졸 생성 장치의 고속 충전을 원하는 경우가 있다.
에어로졸 생성 장치의 히터를 신속하게 가열할 수 있도록 하고, 에어로졸 생성 장치의 고속 충전을 가능하게 하도록 하는 전력원을 제공하도록 한다.
에어로졸 생성 장치에 복수개의 전력원들을 구비함으로써 에어로졸 생성 장치에서 고출력이 필요한 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 복수개의 전력원들을 선택적으로 동작시키도록 한다.
복수의 전력원을 이용하여 에어로졸 생성 장치에서 고출력이 필요한 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 복수개의 전력원들을 선택적으로 동작시키는 방식을 제안한다.
개시된 실시예들에 의하면 에어로졸 생성 장치의 히터를 신속하게 가열할 수 있도록 하고, 에어로졸 생성 장치의 고속 충전을 가능하게 하도록 하는 전력원을 제공할 수 있다.
개시된 실시예들에 의하면 에어로졸 생성 장치에 복수개의 전력원들을 구비함으로써 에어로졸 생성 장치에서 고출력이 필요한 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 복수개의 전력원들을 선택적으로 동작시킬 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)를 나타내는 다른 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 제어 방법의 다른 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 회로도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 7a 및 도 7b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 8은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 9a 및 도 9b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 10은 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 13은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 홀더가 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 17a 및 12b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 18a 내지 도 18f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하는 전력 공급부, 제어부 및 히터를 포함하고, 제어부는, 제1 배터리를 이용하여 히터에 전력을 공급하는 제1 모드 및 제2 배터리를 이용하여 히터에 전력을 공급하는 제2 모드 중 어느 하나에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어하고, 제2 모드에서보다 제1 모드에서 히터에 더 큰 전력을 공급하도록 전력 공급부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 모드는 히터의 온도를 상승시키기 위한 모드이고, 제2 모드는 히터의 온도를 유지시키기 위한 모드일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 배터리는 리튬이온 캐패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 배터리는 리튬-이온 셀 배터리, 리튬 철 인산 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬 폴리머(lithium polymer) 배터리 중 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 흡입을 감지하기 위한 센서를 더 포함하고, 일 실시예에 따른 제어부는 흡입을 감지하면 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 흡입을 감지하기 위한 센서 및 히터의 온도를 측정하기 위한 센서를 더 포함하고, 일 실시예에 따른 제어부는, 흡입을 감지하면, 히터의 온도가 제1 온도 이하인 경우에 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작하고, 히터의 온도가 제1 온도 이상인 경우에 전력 공급부가 제2 모드에 따라 동작하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부는 히터의 온도가 임계 온도까지 상승하는 동안, 제1 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어하고, 히터의 온도가 임계 온도 이상이 되는 경우, 제2 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부는 제1 시간 동안 제1 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어하고, 제1 시간이 경과하면 제2 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 제1 모드에서 제2 모드로 전환되는 조건을 저장하는 메모리를 더 포함하고,
일 실시예에 따른 조건은 히터의 온도 및 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작된 시간을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은,
사용자의 흡입을 감지할 때, 히터의 온도가 제1 온도 이하인 경우, 전력 공급부가 제1 배터리를 이용하여 히터에 전력을 공급하는 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
전력 공급부가 히터의 온도 또는 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작된 시간에 기초하여, 제1 모드 및 제2 배터리를 이용하여 히터에 전력을 공급하는 제2 모드 중 어느 하나에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함하고, 일 실시예에 따른 전력 공급부는 제2 모드에서보다 제1 모드에서 히터에 더 큰 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 모드는 히터의 온도를 상승시키기 위한 모드이고, 제2 모드는 히터의 온도를 유지시키기 위한 모드일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 배터리는 리튬이온 캐패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 배터리는 리튬-이온 셀 배터리, 리튬 철 인산 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬 폴리머(lithium polymer) 배터리 중 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은 흡입을 감지하면 히터의 온도가 제1 온도를 초과하는 경우에 제2 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은 히터의 온도가 임계 온도까지 상승하는 동안, 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
히터의 온도가 임계 온도 이상이 되는 경우, 전력 공급부가 제2 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은 제1 시간 동안 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
제1 시간이 경과하면 전력 공급부가 제2 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치를 구성하고 사용하는 방법을 상세히 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)는 복수개의 전력원들을 구비하고, 복수개의 전력원들을 선택적으로 동작시키는 에어로졸 생성 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 전력 공급부(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전력 공급부(110)는 복수개의 전력원들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부(110)는 제1 배터리(111) 및 제2 배터리(113)를 포함할 수 있다.
제1 배터리(111)는 제1 모드에 따라 히터(130)에 전력을 공급할 때 이용되는 전력원일 수 있다. 예를 들어, 제1 모드는 히터(130)의 온도를 에어로졸이 발생되기 위한 온도로 상승시키기 위한 모드(예열 모드) 일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 배터리(111)는 리튬이온 캐패시터를 포함할 수 있다. 제1 배터리(111)는 예를 들어, 2개 이상 리튬이온 커패시터 그룹으로 이루어질 수 있다. 각 그룹은 직렬로 연결된 하나 이상의 리튬이온 캐패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 제1 배터리(111)가 리튬이온 캐패시터인 경우, 제1 배터리(111)의 충전과 방전의 평균 레이트는 약 50C(C-rate)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 배터리(111)가 리튬이온 캐패시터인 경우, 제1 배터리(111)는 리튬 철 인산 배터리보다 약 5배 내지 10배 정도로 충전과 방전이 빠를 수 있다.
또한, 일 실시예에 따라 제1 배터리(111)가 리튬이온 캐패시터인 경우, 리튬 철 인산 배터리를 충방전할 때와 비교하여 충방전 가능한 횟수가 약 2배 내지 4배 정도 증가할 수 있다. 예를 들어, 리튬 철 인산 배터리의 경우, 완전히 충전하고 방전시키는 것을 반복하면서 사용할 수 있는 횟수가 약 2000회 정도라고 할 때, 제1 배터리(111)가 리튬이온 캐패시터인 경우 제1 배터리(111)를 완전히 충방전시킬 수 있는 횟수는 8000회 정도일 수 있다.
여기에서, 배터리의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리에 저장된 전력이 배터리의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
제2 배터리(113)는 제2 모드에 따라 히터(130)에 전력을 공급할 때 이용되는 전력원일 수 있다. 예를 들어, 제2 모드는 히터(130)의 온도를 유지시키기 위한 모드(흡연 모드)일 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 배터리(113)는 리튬-이온 셀 배터리, 리튬 철 인산 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬 폴리머(lithium polymer) 배터리 중 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 모드에서보다 제1 모드에서 히터(130)에 더 큰 전력이 공급될 수 있다.
제1 모드는 짧은 시간 동안 고출력이 요구되는 모드일 수 있고, 제2 모드는 고출력이 요구되지 않는 모드일 수 있다.
예를 들어, 제1 모드는 예열 모드를 포함할 수 있다. 예열 모드는 사용자가 흡연을 시작하고자 할 때, 히터(130)를 에어로졸을 발생시키기 위한 온도까지 상승시키는 모드이다. 예열 모드에서는 히터(130)의 온도가 실온에서 약 200도 정도까지 가열되어야 하므로 고출력이 필요하게 된다.
제2 모드는 흡연 모드를 포함할 수 있다. 흡연 모드는 히터(130)가 에어로졸을 발생시키기 적합한 온도로 예열되고 난 이후 사용자가 흡연을 지속하고자 할 때, 히터(130)의 온도를 유지시키는 모드이다. 흡연 모드에서 히터(130)의 온도를 유지시키기 위해서는 히터(130)를 예열시킬 때에 비해서 높은 출력이 요구되지는 않는다.
일 실시예에 따라 제1 배터리가 리튬이온 캐패시터인 경우, 예열 모드에서 히터(130)의 온도를 에어로졸 발생 온도로 상승시키는데 까지 약 10초 정도가 소요될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 예열 모드에 따라 히터(130)에 전력을 공급할 때 제1 배터리로 리튬이온 캐패시터를 사용하는 경우, 리튬 철 인산 배터리를 사용할 때와 비교하여 히터(130)의 예열에 소요되는 시간이 1/3 로 줄어들 수 있다.
제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전체 동작을 제어하도록 구성된다. 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)는 마이크로프로세서 또는 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(120)는 사용자의 흡입을 감지하면 전력 공급부가 예열 모드에 따라 동작하도록 제어할 수 있다. 사용자의 흡입은 별도의 센서(도시되지 않음)를 통해 감지될 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 스위치(도시되지 않음)를 사용자가 온 하는 것에 의해 예열 모드로 진입될 수도 있다.
제어부(120)는 히터(130)의 온도가 임계 온도까지 상승하는 동안, 제1 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부(110)를 제어하고, 히터(130)의 온도가 임계 온도 이상이 되는 경우, 제2 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부(110)를 제어할 수 있다.
임계 온도는 에어로졸 형성 기질로부터 에어로졸이 발생되기 적절한 온도일 수 있다. 임계 온도는 히터(130)에 의해 가열되는 에어로졸 형성 기질의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다.
제어부는(120)는 제1 시간 동안 제1 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어하고, 제1 시간이 경과하면 제2 모드에 따라 동작하도록 전력 공급부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 시간은 히터(130)의 온도가 에어로졸 형성 기질로부터 에어로졸이 발생되기 적절한 임계 온도까지 상승하는 데에 소요되는 시간일 수 있다.
한편, 제어부(120)는 사용자의 흡입을 감지하고, 히터(130)의 온도가 제1 온도 이하인 경우에 전력 공급부(110)가 제1 모드에 따라 동작하도록 할 수 있다. 제1 온도는 예를 들어, 에어로졸 형성 기질로부터 에어로졸이 발생되기 적절한 임계 온도의 60% 내지 80% 정도로 설정될 수 있다.
여기서 제1 온도는 300도에서 350도의 범위가 될 수 있으며, 그 범위는 궐련의 종류에 따라 적절하게 변경되어 질 수 있다.
히터(130)의 온도가 제1 온도 이하인 경우에는 사용자의 흡입을 감지한 후, 히터(130)의 온도를 임계 온도까지 상승시키기에 다소 큰 출력이 요구될 수 있다. 이러한 경우, 제어부(120)는 전력 공급부(110)가 제1 배터리(111)를 이용하는 제1 모드에 따라 동작하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 흡입을 감지하고, 히터(130)의 온도가 제1 온도를 초과하는 경우에 전력 공급부(110)가 제2 모드에 따라 동작하도록 제어할 수 있다.
히터(130)의 온도가 제1 온도를 초과하는 경우에는 사용자의 흡입을 감지한 후, 히터(130)의 온도를 임계 온도까지 상승시키기에 큰 출력이 요구되지는 않을 수 있다. 이러한 경우, 제어부(120)는 전력 공급부(110)가 제2 배터리(113)를 이용하는 제2 모드에 따라 동작하도록 할 수 있다.
제1 온도는 히터(130)에 의해 가열되는 에어로졸 형성 기질의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 또한, 제1 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 충전 장치(200)가 에어로졸 생성 장치(100)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 충전 장치(200)와 에어로졸 생성 장치(100)의 결합 또는 분리에 따라 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
히터(130)는 전력 공급부(110)로부터 공급된 전력에 의해 에어로졸 형성 기질(101)을 가열시키도록 구성될 수 있다.
에어로졸 형성 기질(101)이 캐비티(103) 내부에 수용되는 경우, 히터(130)는 에어로졸 형성 기질(101) 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(130)는 에어로졸 형성 기질(101)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다.
히터(130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 2개의 제 1 전기 전도성 트랙 및 1개 또는 2개의 제 2 전기 전도성 트랙으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 더 포함될 수 있다.
예를 들어, 제 2 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 제 2 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있고, 저항에 따라 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
안정적인 사용을 위하여, 히터(130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(130)의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승할 수 있다. 히터(130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(130)의 표면 온도는 약 350℃까지 상승할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)를 나타내는 다른 블록도이다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)는 전력 공급부(110), 제어부(120), 히터(130), 센서부(140) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
전력 공급부(110), 제어부(120)및 히터(130)에 대한 설명 중 도 1에서 설명한 것과 중복되는 것은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따른 센서부(140)는 히터의 온도를 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
또한, 센서부(140)는 별도의 온도 감지 센서로 구성되지 않고, 히터(130)에 포함되어 온도 감지 센서의 역할을 수행하도록 구성될 수도 있다..
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.
또한, 센서부(140)는 사용자의 흡입을 검출하기 위한 흡입 센서를 포함할 수 있다. 흡입 센서는 사용자의 흡입에 따른 공기의 흐름 또는 압력 변화를 검출할 수 있는 센서를 포함한다.
일 실시예에 따른 메모리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있다.
또한, 메모리(150)는 1 모드에서 제2 모드로 전환되는 조건을 저장할 수 있다. 제1 모드에서 제2 모드로 전환되는 조건은 히터의 온도 및 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작된 시간을 포함할 수 있다.
한편, 메모리(150)는 제어부(120)와는 별도의 구성요소인 것으로 도시하였으나, 제어부(120)에 포함된 구성요소일 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 전력 공급부(110), 제어부(120), 히터(130), 센서부(140) 및 메모리(150) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 장치(100)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 전력 공급부(110)와 관련된 정보(예를 들어, 전력 공급부(110)의 배터리의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 에어로졸 생성 장치(100)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 에어로졸 생성 장치(100)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 에어로졸 생성 장치(100)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고퍼프의 강도 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 장치(100)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자가 에어로졸 생성 장치(100)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 충전 장치(200)와 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 에어로졸 생성 장치(100)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 에어로졸 생성 장치(100)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 에어로졸 생성 장치(100)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있고, 궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 제어 방법의 흐름도이다.
구체적으로 도 3은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)가 히터의 온도가 T1(임계 온도) 이상인지 여부 따라 제1 모드에서 제2 모드로 전환되는 것을 나타낸다.
단계 S310에서 에어로졸 생성 장치(100)는 준비 모드일 수 있다(S310).
일 실시예에 따른, 준비 모드는 에어로졸 생성 장치(100)가 최소의 전력만을 소비하도록 하는 모드일 수 있다. 준비 모드는 또한 저전력 모드라고 칭할 수 있다.
단계 S320에서 에어로졸 생성 장치(100)는 준비 모드를 해제할 수 있다(S320). 준비 모드는 에어로졸 생성 장치(100)를 예열시킬 필요가 있을 때 해제될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 에어로졸 생성 장치(100)에 구비된 버튼을 누르는 것이 감지되는 경우, 궐련이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되는 것이 감지되는 경우, 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 청소가 필요하다고 판단되는 경우 에어로졸 생성 장치(100)는 준비 모드를 해제할 수 있다.
단계 S330에서 에어로졸 생성 장치(100)는 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S330). 일 실시예에 따른 제1 온도는 예를 들어, 에어로졸 형성 기질로부터 에어로졸이 발생되기 적절한 임계 온도(T1)의 60% 내지 80% 정도로 설정될 수 있다.
여기서 제1 온도는 300도에서 350도의 범위가 될 수 있으며, 그 범위는 궐련의 종류에 따라 적절하게 변경 되어 질 수 있다.
단계 S330에서 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하라고 판단된 경우, 단계 S340에서 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 모드로 진입할 수 있다(S340). 단계 S330에서 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하가 아니라고 판단된 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 모드로 진입할 수 있다(S360).
단계 S345에서 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 흡입을 검출할 수 있다(S345).
단계 S350에서 에어로졸 생성 장치(100)는 히터의 온도가 T1(임계 온도) 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S350).
단계 S350에서 히터의 온도가 T1(임계 온도) 이상이라고 판단되는 경우, 단계 S360에서 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 모드로 진입할 수 있다(S360). 단계 S350에서 히터의 온도가 T1(임계 온도) 이상이 아니라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터에 전력을 공급할 수 있다(S355). 단계 S355에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 모드로 유지되고, 히터에 전력을 추가적으로 공급할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 제어 방법의 다른 흐름도이다.
구체적으로 도 4은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)가 제1 모드에 진입한지 제1 시간이 경과했는지 여부에 따라 제1 모드에서 제2 모드로 전환되는 것을 나타낸다.
도 4의 흐름도 중 도 3의 흐름도에 대한 설명과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
단계 S410에서 에어로졸 생성 장치(100)는 준비 모드일 수 있다(S410).
단계 S420에서 에어로졸 생성 장치(100)는 준비 모드를 해제할 수 있다(S420).
단계 S430에서 에어로졸 생성 장치(100)는 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S430).
단계 S430에서 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하라고 판단된 경우, 단계 S440에서 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 모드로 진입할 수 있다(S440). 단계 S430에서 히터의 온도가 T0(제1 온도) 이하가 아니라고 판단된 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 모드로 진입할 수 있다(S460).
단계 S445에서 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 흡입을 검출할 수 있다(S445).
단계 S450에서 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 시간 동안 제1 모드를 유지할 수 있다. 제1 시간은 히터의 온도가 에어로졸 형성 기질로부터 에어로졸이 발생되기 적절한 임계 온도까지 상승하는 데에 소요되는 시간일 수 있다.
단계 S460에서 제1 시간 경과 이후, 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 모드로 진입할 수 있다(S460).
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 회로도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 배터리(511) 또는 제2 배터리(513)는 마이크로 컨트롤러(520)의 제어에 의해 스위치(521)를 통해 히터(530)와 연결될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 배터리(511) 또는 제2 배터리(513)로부터 공급되는 전력을 이용하여 히터(530)를 가열할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(520)는 에어로졸 생성 장치(100)를 제1 모드에 따라 동작하도록 할 때, 스위치(521)를 통해 제1 배터리(511)와 히터(530)를 연결할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(520)는 에어로졸 생성 장치(100)를 제2 모드에 따라 동작하도록 할 때, 스위치(521)를 통해 제2 배터리(513)와 히터(530)를 연결할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 마이크로 컨트롤러(520)의 제어에 의해 발생된 PWM신호를 통해 히터(530)의 가열 속도를 조절할 수 있다.
도 6은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(3100)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(3110), 제어부(3120) 및 히터(3130)를 포함한다. 또한, 홀더(3100)는 케이스(3140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(3100)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.
도 6에 도시된 홀더(3100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 6에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(3100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(3100)에 삽입되면, 홀더(3100)는 히터(3130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(3130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(3100)에 삽입되지 않은 경우에도 홀더(3100)는 히터(3130)를 가열할 수 있다.
케이스(3140)는 홀더(3100)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(3140)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(3140)는 홀더(3100)에서 분리될 수 있다.
또한, 케이스(3140)의 말단(3141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(3140)와 히터(3130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(3100)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(3110)는 홀더(3100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(3110)는 히터(3130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(3120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(3110)는 홀더(3100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(3110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(3110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
또한, 배터리(3110)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(3110)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(3110)가 충전이 가능한 경우, 배터리(3110)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(3110)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
여기에서, 배터리(3110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(3110)에 저장된 전력이 배터리(3110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(3110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(3110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(3110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(3110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(3110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(3130)는 배터리(3110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(3100)에 삽입되면, 히터(3130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(3130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(3130)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 히터(3130)의 직경은 2mm 내지 3mm의 범위 중 적절한 사이즈가 채용될 수 있다. 바람직하게는, 히터(3130)는 2.15mm의 직경을 갖도록 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(3130)의 길이는 20mm 내지 30mm의 범위 중 적절한 사이즈가 채용될 수 있다. 바람직하게는, 히터(3130)는 19mm의 길이를 갖도록 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(3130)의 말단(131)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 히터(3130)는 궐련의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 히터(3130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(3130)의 길이가 19mm라고 가정하면, 히터(3130)의 말단(131)으로부터 12mm만 가열되고, 히터(3130)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.
히터(3130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(3130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(3130)가 가열될 수 있다.
안정적인 사용을 위하여, 히터(3130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(3130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(3130)의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승할 수 있다. 히터(3130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(3130)의 표면 온도는 약 350℃까지 상승할 수 있다.
홀더(3100)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(3100)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(3130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 홀더(3100)의 히터(3130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 홀더(3100)에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 히터(3130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행하기 위하여, 히터(3130)에는 발열 및 온도 감지를 위한 적어도 하나의 전기 전도성 트랙이 포함될 수 있다. 또한, 히터(3130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 별도로 포함될 수 있다.
예를 들어, 제 2 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 제 2 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018009100-appb-M000001
수학식 1에서, R은 제 2 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고,
Figure PCTKR2018009100-appb-I000001
는 제 2 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 제 2 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 제 2 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.
히터(3130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(3130)는 2개의 제 1 전기 전도성 트랙 및 1개 또는 2개의 제 2 전기 전도성 트랙으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 홀더(3100)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.
제어부(3120)는 홀더(3100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(3120)는 배터리(3110) 및 히터(3130)뿐 만 아니라 홀더(3100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(3120)는 홀더(3100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(3100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(3120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 제어부(3120)는 히터(3130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(3120)는 히터(3130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(3130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(3120)는 배터리(3110)의 상태(예를 들어, 배터리(3110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(3120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(3120)는 홀더(3100)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(3120)는 후술할 크래들(3200)이 홀더(3100)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(3200)과 홀더(3100)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(3100)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(3100)는 배터리(3110), 제어부(3120) 및 히터(3130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(3100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(3100)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(3120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(3100)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(3130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(3110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(3110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(3100)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(3100)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(3100)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(3100)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(3120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(3100)는 사용자가 홀더(3100)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(3200)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(3100)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(3100)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(3100)는 히터(3130)를 예열하는 기능, 히터(3130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(3100)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(3110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(3100)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(3100)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
예를 들어, 홀더(3100)는 다음과 같이 히터(3130)를 제어함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 예를 들어, 홀더(3100)는 히터(3130)를 충분히 높은 온도로 가열함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 여기에서, 충분히 높은 온도는 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 적절한 온도를 의미한다. 예를 들어, 홀더(3100)는 삽입된 궐련에서 에어로졸이 발생될 수 있는 온도 범위 및 히터(3130)를 예열하는 온도 범위 중 가장 높은 온도로 히터(3130)를 가열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(3100)는 소정의 시구간 동안 히터(3130)의 온도를 충분히 높은 온도로 유지시킬 수 있다. 여기에서, 소정의 시구간은 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 충분한 시구간을 의미한다. 예를 들어, 홀더(3100)는 10초 내지 10분의 시구간 중 적절한 시간 동안 가열된 히터(3130)의 온도를 유지시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 홀더(3100)는 20초 내지 1분의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(3130)의 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 홀더(3100)는 20초 내지 1분 30초의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간동안 가열된 히터(3130)의 온도를 유지시킬 수 있다.
홀더(3100)가 히터(3130)를 충분히 높은 온도로 가열하고 또한 소정의 시구간 동안 가열된 히터(3130)의 온도를 유지시킴에 따라, 히터(3130)의 표면 및/또는 궐련이 삽입되는 공간에 증착된 물질이 휘발됨으로써 청소의 효과가 발생될 수 있다.
또한, 홀더(3100)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또는, 홀더(3100)는, 별도의 퍼프 감지 센서가 구비됨이 없이, 히터(3130)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화에 의하여 퍼프를 감지할 수도 있다. 여기에서, 전기 전도성 트랙은 발열을 위한 전기 전도성 트랙 및/또는 온도 감지를 위한 전기 전도성 트랙을 포함한다. 또는, 홀더(3100)가 히터(3130)에 포함된 전기 전도성 트랙을 이용하여 퍼프를 감지하는 것과는 별개로 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.
궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(3100)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 7a는 홀더(3100)를 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 홀더(3100)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(3100)의 케이스(3140)는 사용자의 동작에 의하여 분리될 수 있으며, 케이스(3140)의 말단(3141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(3100)에는 사용자가 홀더(3100)를 제어할 수 있는 버튼(3150) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(3160)가 포함될 수 있다.
도 7b는 홀더(3100)를 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 홀더(3100)는 크래들(3200)과 결합되는 단자(3170)를 포함할 수 있다. 홀더(3100)의 단자(3170)가 크래들(3200)의 단자(3260)와 결합함으로써, 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(3100)의 배터리(3110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(3170)와 단자(3260)를 통하여, 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(3100)가 동작할 수도 있고, 홀더(3100)와 크래들(3200)간에 통신(신호의 송수신)이 가능하다. 예를 들어, 단자(3170)는 3개 또는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 8은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 8을 참조하면, 크래들(3200)은 배터리(3210) 및 제어부(3220)를 포함한다. 또한, 크래들(3200)은 홀더(3100)가 삽입될 수 있는 내부 공간(3230)을 포함한다. 예를 들어, 내부 공간(3230)은 크래들(3200)의 일 측면에 형성될 수 있다. 따라서, 크래들(3200)이 별도의 뚜껑을 포함하지 않더라도 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되고 고정될 수 있다.
도 8에 도시된 크래들(3200)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 8에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(3200)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(3210)는 크래들(3200)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(3210)는 홀더(3100)의 배터리(3110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되어 홀더(3100)의 단자(3170)와 크래들(3200)의 단자(3260)가 결합하는 경우, 크래들(3200)의 배터리(3210)는 홀더(3100)의 배터리(3110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(3100)와 크래들(3200)이 결합된 경우, 배터리(3210)는 홀더(3100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(3100)의 단자(3170)와 크래들(3200)의 단자(3260)가 결합되면, 홀더(3100)의 배터리(3110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(3100)는 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
예를 들어, 배터리(3210)는 리튬 이온 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(3210)의 용량은 배터리(3110)의 용량보다 클 수 있고, 예를 들어 배터리(3210)의 용량은 3000mAh 이상이 될 수 있다, 다만, 배터리(3210)의 용량은 상술한 예에 한정되지 않는다.
제어부(3220)는 크래들(3200)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(3220)는 크래들(3200)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(3220)는 홀더(3100)와 크래들(3200)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(3200)과 홀더(3100)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(3200)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(3100)와 크래들(3200)이 결합되면, 제어부(3220)는 배터리(3210)의 전력을 홀더(3100)에 공급함으로써, 배터리(3110)를 충전하거나 히터(3130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(3110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(3100)와 크래들(3200)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(3220)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 크래들(3200)은 배터리(3210) 및 제어부(3220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(3200)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(3200)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(3220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(3210)(예를 들어, 배터리(3210)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(3200)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(3100)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(3200)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(3200)은 사용자가 크래들(3200)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(3100)와 결합하는 단자(3260) 및/또는 배터리(3210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(3200)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(3200)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(3200)은 홀더(3100)의 히터(3130)를 예열하는 기능, 홀더(3100)의 히터(3130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(3100) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(3200)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(3200)의 배터리(3210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(3200)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(3200)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 9a 및 도 9b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 9a는 크래들(3200)을 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(3200)의 일 측면에는 홀더(3100)가 삽입될 수 있는 공간(3230)이 있다. 또한, 크래들(3200)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(3200)에는 사용자가 크래들(3200)를 제어할 수 있는 버튼(3240) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(3250)가 포함될 수 있다.
도 9b는 크래들(3200)을 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(3200)에는 삽입된 홀더(3100)와 결합되는 단자(3260)를 포함할 수 있다. 단자(3260)가 홀더(3100)의 단자(3170)와 결합함으로써, 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(3100)의 배터리(3110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(3170)와 단자(3260)을 통하여, 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(3100)가 동작할 수도 있고, 홀더(3100)와 크래들(3200)간의 신호의 송수신이 가능하다. 예를 들어, 단자(3260)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 6 내지 도 9b를 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(3100)는 크래들(3200)의 내부 공간(3230)에 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(3100)는 크래들(3200)의 내부에 완전히 삽입될 수도 있고, 크래들(3200)에 삽입된 상태에서 틸트(tilt)될 수도 있다. 이하, 도 10 내지 도 12b를 참조하여, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되는 예들을 설명한다.
도 10은 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(3100)가 삽입될 공간(3230)이 크래들(3200)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(3100)는 크래들(3200)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(3200)은, 홀더(3100)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(3200)에는 홀더(3100)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(3271, 3272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(3100)에도 적어도 하나의 결착 부재(3181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(3181, 3271, 3272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 10에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(3100)가 하나의 결착 부재(3181)를 포함하고, 크래들(3200)이 두 개의 결착 부재들(3271, 3272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(3181, 3271, 3272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(3100)는 제 1 위치에 결착 부재(3181)를 포함할 수 있고, 크래들(3200)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(3271, 3272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(3100) 및 크래들(3200)에 결착 부재(3181, 3271, 3272)가 포함됨에 따라, 홀더(3100)가 크래들(3200)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(3100)와 크래들(3200)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(3100) 및 크래들(3200)에 단자(3170, 3260) 이외에 결착 부재(3181, 3271, 3272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(3100)와 크래들(3200)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(3200)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(3100)가 크래들(3200)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(3170, 3260) 및/또는 결착 부재들(3181, 3271, 3272)에 의하여 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(3220)은 배터리(3210)의 전력을 이용하여 홀더(3100)의 배터리(3110)를 충전할 수 있다.
도 11은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 홀더(3100)가 크래들(3200)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입되면, 홀더(3100)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 11에 도시된 바와 같이, 홀더(3100)가 틸트되면, 홀더(3100)의 말단(3141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(3141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(
Figure PCTKR2018009100-appb-I000002
)은 궐련이 홀더(3100)의 말단(3141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(3100)는 말단(3141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출되는 최소 각도 또는 그 보다 큰 각도로 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(
Figure PCTKR2018009100-appb-I000003
)의 범위는 0°초과 180°이하가 될 수 있고, 바람직하게는 5°이상 90°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(
Figure PCTKR2018009100-appb-I000004
)의 범위는 5°이상 20°이하, 5°이상 30°이하, 5°이상 40°이하, 5°이상 50°이하, 또는 5°이상 60°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(
Figure PCTKR2018009100-appb-I000005
)은 10°가 될 수 있다.
또한, 홀더(3100)가 틸트되더라도, 홀더(3100)의 단자(3170)와 크래들(3200)의 단자(3260)는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(3100)의 히터(3130)는 크래들(3200)의 배터리(3210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(3100)의 배터리(3110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(3100)는 크래들(3200)의 배터리(3210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 11에는 홀더(3100)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(3200)이 두 개의 결착 부재들(3273, 3274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(3182, 3273, 3274) 각각의 위치는 도 10을 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(3182, 3273, 3274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(3274)의 자석 강도가 결착 부재(3273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(3100)가 틸트되더라도, 결착 부재(3182) 및 결착 부재(3274)에 의하여, 홀더(3100)는 크래들(3200)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(3170, 3260) 및/또는 결착 부재들(3182, 3273, 3274)에 의하여 홀더(3100)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(3220)은 배터리(3210)의 전력을 이용하여, 홀더(3100)의 히터(3130)를 가열하거나, 배터리(3110)를 충전할 수 있다.
도 12a 내지 도 12b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 12a에는 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입된 예가 도시되어 있다. 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자가 홀더(3100)에 접촉하는 것을 최소화하기 위하여, 크래들(3200)의 내부 공간(3230)이 충분히 확보되도록 제작될 수 있다. 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입되면, 제어부(3220)는, 홀더(3100)의 배터리(3110)가 충전될 수 있도록, 배터리(3210)의 전력을 홀더(3100)에 공급한다.
도 12b에는 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입된 상태에서 틸트된 예가 도시되어 있다. 홀더(3100)가 틸트되면, 제어부(3220)는, 홀더(3100)의 배터리(3110)가 충전되거나, 홀더(3100)의 히터(3130)가 가열될 수 있도록, 배터리(3210)의 전력을 홀더(3100)에 공급한다.
도 13은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 6에 도시된 홀더(3100) 또는 도 8에 도시된 크래들(3200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 6에 도시된 홀더(3100) 및 도 8에 도시된 크래들(3200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 13의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
3810 단계에서, 홀더(3100)는 크래들(3200)에 삽입되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(3120)는 홀더(3100) 및 크래들(3200)의 단자들(3170, 3260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(3181, 3271, 3272)이 동작하는지에 따라 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입된 경우에는 3820 단계로 진행하고, 홀더(3100)가 크래들(3200)가 분리된 경우에는 3830 단계로 진행한다.
3820 단계에서, 크래들(3200)은 홀더(3100)가 틸트되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(3220)는 홀더(3100) 및 크래들(3200)의 단자들(3170, 3260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(3182, 3273, 3274)이 동작하는지에 따라 홀더(3100)가 틸트되었는지 여부를 판단할 수 있다.
3820 단계에서는 크래들(3200)이 홀더(3100)의 틸트 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 홀더(3100)의 틸트 여부는 홀더(3100)의 제어부(3120)에 의하여 판단될 수도 있다.
홀더(3100)가 틸트된 경우에는 3840 단계로 진행하고, 홀더(3100)가 틸트되지 않은 경우(즉, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 완전히 삽입된 경우)에는 3870 단계로 진행한다.
3830 단계에서, 홀더(3100)는 홀더(3100)의 사용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(3120)는 배터리(3110)의 잔량 및 홀더(3100)의 다른 구성들이 정상적으로 동작할 수 있는지를 체크함으로써 사용 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(3100)의 사용 조건이 만족된 경우에는 3840 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
3840 단계에서, 홀더(3100)는 사용자에게 사용 가능 상태임을 알린다. 예를 들어, 제어부(3120)는 홀더(3100)의 디스플레이에 사용 가능함을 알리는 화면(image)을 출력할 수도 있고, 홀더(3100)의 모터를 제어하여 진동 신호를 생성할 수도 있다.
3850 단계에서, 히터(3130)가 가열된다. 일 예로서, 홀더(3100)가 크래들(3200)로부터 분리된 경우, 홀더(3100)의 배터리(3110)의 전력에 의하여 히터(3130)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(3100)가 틸트된 경우, 크래들(3200)의 배터리(3210)의 전력에 의하여 히터(3130)가 가열될 수 있다.
홀더(3100)의 제어부(3120) 또는 크래들(3200)의 제어부(3220)는 히터(3130)의 온도를 실시간으로 확인하여 히터(3130)에 공급되는 전력의 양 및 히터(3130)에 전력이 공급되는 시간을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(3120, 3220)는 홀더(3100)에 포함된 온도 감지 센서 또는 히터(3130)의 전기 전도성 트랙을 통하여 히터(3130)의 온도를 실시간으로 확인할 수 있다.
3860 단계에서, 홀더(3100)는 에어로졸 생성 기작(mechanism)을 수행한다. 예를 들어, 제어부(3120, 3220)는 사용자가 퍼프를 수행함에 따라 변하는 히터(3130)의 온도를 확인하여 히터(3130)에 공급되는 전력의 양을 조절하거나 히터(3130)에 전력의 공급을 중단할 수 있다. 또한, 제어부(3120, 3220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅할 수 있고, 일정한 퍼프 횟수(예를 들어, 1500회)에 도달하면 홀더의 청소가 필요함을 알리는 정보를 출력할 수 있다.
3870 단계에서, 크래들(3200)은 홀더(3100)의 충전을 수행한다. 예를 들어, 제어부(3220)는 크래들(3200)의 배터리(3210) 전력을 홀더(3100)의 배터리(3110)에 공급함으로써 홀더(3100)를 충전시킬 수 있다.
한편, 제어부(3120, 3220)는 사용자의 퍼프 횟수 또는 홀더(3100)의 동작 시간에 따라 홀더(3100)의 동작을 정지시킬 수도 있다. 이하, 도 14를 참조하여, 제어부(3120, 3220)가 홀더(3100)의 동작을 정지시키는 일 예를 설명한다.
도 14는 홀더가 동작하는 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 6에 도시된 홀더(3100) 및 도 8에서 도시된 크래들(3200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 6에 도시된 홀더(3100) 또는 도 8에 도시된 크래들(3200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 14의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
3910 단계에서, 제어부(3120, 3220)는 사용자가 퍼프하였는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(3120, 3220)는 홀더(3100)에 포함된 퍼프 감지 센서를 통하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수 있다. 또는, 제어부(3120, 3220)는 히터(3130)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화를 이용하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수도 있다. 여기에서, 전기 전도성 트랙은 발열을 위한 전기 전도성 트랙 및/또는 온도 감지를 위한 전기 전도성 트랙을 포함한다. 또는, 제어부(3120, 3220)는 히터(3130)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화 및 퍼프 감지 센서를 모두 이용하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수도 있다.
3920 단계에서, 사용자의 퍼프에 따라 에어로졸이 생성된다. 제어부(3120, 3220)가 사용자의 퍼프 및 히터(3130)의 온도에 따라 히터(3130)에 공급되는 전력을 조절할 수 있음은 도 13을 참조하여 상술한 바와 같다. 또한, 제어부(3120, 3220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅한다.
3930 단계에서, 제어부(3120, 3220)는 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 퍼프 제한 횟수가 14회로 설정되었다고 가정하면, 제어부(3120, 3220)는 카운팅된 퍼프 횟수가 14회 이상인지 여부를 판단한다. 다만, 퍼프 제한 횟수는 14회로 한정되지 않는다. 예를 들어, 퍼프 제한 횟수는 10회 내지 16회 중 적절한 횟수로 설정될 수 있다.
한편, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수에 근접한 경우(예를 들어, 사용자의 퍼프 횟수가 12회인 경우), 제어부(3120, 3220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인 경우에는 3950 단계로 진행하고, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수보다 적을 경우에는 3940 단계로 진행한다.
3940 단계에서, 제어부(3120, 3220)는 홀더(3100)가 동작한 시간이 동작 제한 시간 이상인지 여부를 판단한다. 여기에서, 홀더(3100)가 동작한 시간은 홀더가 동작을 시작한 시점부터 현재까지 누적된 시간을 의미한다. 예를 들어, 동작 제한 시간이 10분으로 설정되었다고 가정하면, 제어부(3120, 3220)는 홀더(3100)가 10분 이상 동작하고 있는지를 판단한다.
한편, 홀더(3100)의 동작 시간이 동작 제한 시간에 근접한 경우(예를 들어, 홀더(3100)가 8분 동안 동작하고 있는 경우), 제어부(3120, 3220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 홀더(3100)가 동작 제한 시간 이상으로 동작하고 있는 경우에는 3950 단계로 진행하고, 홀더(3100)의 동작 시간이 동작 제한 시간보다 적은 경우에는 3920 단계로 진행한다.
3950 단계에서, 제어부(3120, 3220)는 홀더의 동작을 강제 종료한다. 다시 말해, 제어부(3120, 3220)는 홀더의 에어로졸 생성 기작을 중지시킨다. 예를 들어, 제어부(3120, 3220)는 히터(3130)에 공급되는 전력을 차단함으로써, 홀더의 동작을 강제 종료할 수 있다.
도 15는 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15에 도시된 흐름도는 도 8에 도시된 크래들(3200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 8에 도시된 크래들(3200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 15의 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.
도 15에는 도시되지 않았으나, 이하에서 설명할 크래들(3200)의 동작은, 홀더(3100)가 크래들(3200)에 삽입되었는지 여부를 불문하고 수행될 수 있다.
4010 단계에서, 크래들(3200)의 제어부(3220)는 버튼(3240)이 눌려졌는지 여부를 판단한다. 만약, 버튼(3240)이 눌려진 경우에는 4020 단계로 진행하고, 버튼(3240)이 눌려지지 않은 경우에는 4030 단계로 진행한다.
4020 단계에서, 크래들(3200)은 배터리의 상태를 표시한다. 예를 들어, 제어부(3220)는 배터리(3210)의 현재 상태(예를 들어, 잔량 등)에 대한 정보를 디스플레이(3250)에 출력할 수 있다.
4030 단계에서, 크래들(3200)의 제어부(3220)는 크래들(3200)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(3220)는 크래들(3200)에 포함된 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 만약, 크래들(3200)에 케이블이 연결된 경우에는 4040 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
4040 단계에서, 크래들(3200)은 충전 동작을 수행한다. 예를 들어, 크래들(3200)은 연결된 케이블을 통하여 공급되는 전력을 이용하여 배터리(3210)를 충전한다.
도 6을 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(3100)에는 궐련이 삽입될 수 있다. 궐련은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 가열된 히터(3130)에 의하여 에어로졸이 생성된다.
이하, 도 16 내지 도 18f를 참조하여, 홀더(3100)에 삽입될 수 있는 궐련의 예를 설명한다.
도 16은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 궐련(3300)은 케이스(3140)의 말단(3141)을 통하여 홀더(3100)에 삽입될 수 있다. 궐련(3300)이 삽입되면, 히터(3130)는 궐련(3300)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(3130)에 의하여 궐련(3300)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.
궐련(3300)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(3300)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(3310)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(3320)으로 구분될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 궐련(3300)은 제 2 부분(3320)에 에어로졸 생성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만든 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(3320)에 삽입될 수도 있다.
홀더(3100)의 내부에는 제 1 부분(3310) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(3320)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(3100)의 내부에 제 1 부분(3310)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(3310) 및 제 2 부분(3320)의 일부가 삽입될 수도 있다.
사용자는 제 2 부분(3320)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(3310)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
외부 공기는 홀더(3100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입(5120)될 수 있다. 예를 들어, 홀더(3100)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다.
또는, 외부 공기는 궐련(3300)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입(5110)될 수도 있다.
도 17a 및 도 17b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 궐련(3300)은 담배 로드(3310), 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)을 포함한다. 도 16을 참조하여 상술한 제 1 부분(3310)은 담배 로드(3310)를 포함하고, 제 2 부분(3320)은 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)을 포함한다.
도 17a를 참조하면, 궐련(3300)은 총 5 개의 래퍼들(3341, 3342, 3343, 3344, 3345)에 의하여 포장될 수 있다. 한편, 도 17b를 참조하면, 궐련(3300)은 총 6 개의 래퍼들(3341, 3342, 3343, 3344, 3346, 3347)에 의하여 포장될 수 있다. 담배 로드(3310)는 제 1 래퍼(3341)에 의하여 포장되고, 제 1 필터 세그먼트(3321)는 제 2 래퍼(3342)에 의하여 포장된다. 또한, 냉각 구조물(3322)은 제 3 래퍼(3343)에 의하여 포장되고, 제 2 필터 세그먼트(3323)는 제 4 래퍼(3344)에 의하여 포장된다.
도 17a의 제 5 래퍼(3345)는 제 1 래퍼(3341), 제 2 래퍼(3342), 제 3 래퍼(3343) 및 제 4 래퍼(3344)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(3300) 전체는 제 5 래퍼(3345)에 의하여 이중으로 포장될 수 있다.
한편, 도 17b의 제 6 래퍼(3346)는 제 1 래퍼(3341), 제 2 래퍼(3342) 및 제 3 래퍼(3343)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(3300)의 담배 로드(3310), 제 1 필터 세그먼트(3321) 및 냉각 구조물(3322)은 제 6 래퍼에 의하여 이중으로 포장될 수 있다. 또한, 도 17b의 제 7 래퍼(3347)은 제 3 래퍼(3343)의 적어도 일부분 및 제 4 래퍼(3344)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(3300)의 냉각 구조물(3322)의 적어도 일부분 및 제 2 필터 세그먼트(3323)은 제 7 래퍼(3347)에 의하여 재포장될 수 있다.
제 1 래퍼(3341) 및 제 2 래퍼(3342)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(3341) 및 제 2 래퍼(3342)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또한, 제 1 래퍼(3341) 및 제 2 래퍼(3342)는 내유성을 갖는 종이류 및 알루미늄 합지 포장제로 제작될 수 있다.
제 3 래퍼(3343)는 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 3 래퍼(3343)의 평량은 90g/m2일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 4 래퍼(3344)는 내유성 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 4 래퍼(3344)의 평량은 92g/m2이고, 두께는 125um일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다. 예를 들어, 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)의 평량은 60g/m2이고, 두께는 67um일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)의 인장 강도는 건식 기준 8kgf/15mm 내지 11kgf/15mm의 범위 이내, 습식 기준 1.0kgf/15mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)는 궐련(3300)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(3310)가 히터(3130)에 의하여 가열되면, 궐련(3300)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(3310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(3300)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(3300)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)는 궐련(3300)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(3100)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(3300) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3300)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 5 래퍼(3345), 제 6 래퍼(3346) 및 제 7 래퍼(3347)가 담배 로드(3310) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(3321)를 포장함에 따라, 궐련(3300) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(3300)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(3100)의 케이스(3140) 등이 궐련(3300)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
궐련(3300)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 궐련(3300)의 직경은 7.2mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(3310)의 길이는 약 12mm, 제 1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 약 10mm, 냉각 구조물(3322)의 길이는 약 14mm, 제 2 필터 세그먼트(3323)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 궐련(3300)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3300)에는 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(3310)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 담배 로드(3310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 담배 로드(3310)는 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다.
넓은 담배 시트가 좁은 공간의 담배 로드(3310)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 특수한 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 담배 로드(3310)를 담배 시트로 충진하는 것에 비하여, 담배 로드(3310)를 담배 각초들로 충진하는 것이 더 용이하며, 담배 로드(3310)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(3310)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충진될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(3310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배 로드(3310)는 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 히터(3130)가 삽입되거나 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할 수 있다.
예를 들어, 담배 가닥은 아래와 같은 과정에 의하여 제조될 수 있다. 먼저, 담배 원료를 분쇄하여 에어로졸 생성 물질(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등), 가향액, 바인더(예를 들어, 구아검, 잔탄검, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose; CMC) 등), 물 등이 혼합된 슬러리를 만든 후, 슬러리를 이용하여 시트를 형성한다. 슬러리를 만들 때, 담배 가닥의 물성을 개질하기 위하여 천연 펄프 또는 셀룰로오스가 첨가될 수 있으며, 1개 이상의 바인더가 혼합되어 사용될 수 있다. 그리고, 시트를 건조시킨 후, 건조된 시트를 절각 또는 세절함으로써 담배 가닥이 생성될 수 있다.
담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기 및/또는 담배 처리 중 발생된 담배 미분일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 5% 내지 40%가 첨가될 수 있으며, 담배 가닥 완제품에는 에어로졸 생성 물질이 2% 내지 35%가 잔류될 수 있다. 바람직하게는, 담배 가닥 완제품에는 에어로졸 생성 물질이 10% 내지 25%가 잔류될 수 있다.
또한, 담배 로드(3310)가 제 1 래퍼(3341)에 의하여 포장되는 과정 이전에, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 담배 로드(3310)의 중앙에 분사하여 첨가할 수 있다.
담배 가닥은 가로 길이가 0.5mm 내지 2 mm, 세로 길이가 5mm 내지 50mm, 두께(높이)가 0.1 mm 내지 0.3mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 담배 가닥은 가로 길이가 0.9mm, 세로 길이가 20mm, 두께(높이)가 0.2mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있다. 또한, 하나의 담배 가닥은 평량이 100g/m2 내지 250g/m2가 되도록 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 담배 가닥은 평량이 180 g/m2가 되도록 제조될 수 있다.
담배 로드(3310)가 담배 시트로 충진되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충진된 담배 로드(3310)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충진되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 담배 로드(3310)가 담배 가닥들로 충진될 경우, 담배 시트로 충진된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
또한, 궐련(3300)을 홀더(3100)에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충진된 담배 로드(3310)가 담배 시트로 충진된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 다시 말해, 담배 로드(3310)가 담배 가닥들로 충진될 경우, 담배 시트로 충진된 것에 비하여 홀더(3100)로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(3321)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(3321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제 1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(3321)에 포함된 중공의 직경은 3mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(3321)의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제 1 필터 세그먼트(3321)의 경도가 조정될 수 있다.
시간이 흐름에 따라 제 1 필터 세그먼트(3321)의 크기가 감소하는 것을 방지하기 위하여, 제 1 필터 세그먼트(3321)의 외곽을 래퍼에 의하여 포장되도록 제조할 수 있다. 이에 따라, 제 1 필터 세그먼트(3321)를 다른 구성(예를 들어, 다른 필터 세그먼트)과도 용이하게 결합할 수 있다.
또한, 제 1 필터 세그먼트(3321)는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(3321)는 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 히터(3130)가 삽입되는 경우에 담배 로드(3310)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과가 발생될 수 있다.
냉각 구조물(3322)은 히터(3130)가 담배 로드(3310)을 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 구조물(3322)의 길이 또는 직경은 궐련(3300)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각 구조물(3322)의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각 구조물(3322)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 구조물(3322)은 순수한 폴리락트산으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 냉각 구조물(3322)은 압출 방식 또는 섬유의 직조 방식을 통하여 제작될 수 있다. 냉각 구조물(3322)은 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다.
예를 들어, 냉각 구조물(3322)은 폴리락트산으로 제조된 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리락트산으로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리락트산으로 제조된 섬유를 함께 이용하여 냉각 구조물(3322)을 제작할 수도 있다. 또한, 폴리락트산 섬유를 소정의 컬러로 염색하고, 염색된 섬유를 이용하여 냉각 구조물(3322)을 제작할 수도 있다.
냉각 구조물(3322)의 다양한 예들은 도 18a 내지 도 18f를 참조하여 후술한다.
제 2 필터 세그먼트(3323)도 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(3323)는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 2 필터 세그먼트(3323)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(3323)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 2 필터 세그먼트(3323)를 제작하는 과정에서, 제 2 필터 세그먼트(3323)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제 2 필터 세그먼트(3323)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(3310)에서 생성된 에어로졸은 냉각 구조물(3322)을 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제 2 필터 세그먼트(3323)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제 2 필터 세그먼트(3323)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
또한, 제 2 필터 세그먼트(3323)에는 적어도 하나의 캡슐(3324)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(3324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(3324)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다.
캡슐(3324)의 피막은 한천(agar), 펙틴(pectin), 알긴산 나트륨(sodium alginate), 카라기난(carrageenan), 젤라틴 또는 구아검 등의 검류 등으로 제조될 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 경화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘군 등이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
도 18a 내지 도 18f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
예를 들어, 도 18a 내지 도 18f에 도시된 냉각 구조물은 순수한 폴리락트 산(PLA)으로 생산된 섬유들을 이용하여 제작될 수 있다.
일 예로서, 필름(시트)를 충전하여 냉각 구조물을 필름(시트)을 제작하는 경우, 필름(시트)가 외부의 충격에 의하여 부스러질 수 있다. 이 경우, 냉각 구조물이 에어로졸을 냉각하는 효과가 감소된다.
다른 예로서, 압출 성형 등에 의하여 냉각 구조물을 제작하는 경우, 구조물의 절단 등의 공정이 추가됨에 따라 공정의 효율이 낮아진다. 또한, 냉각 구조물을 다양한 형상들로 제작하는 것에도 한계가 있다.
일 실시예에 따른 냉각 구조물을 폴리락트산 섬유들을 이용하여 제작함(예를 들어, 직조)에 따라, 냉각 구조물이 외부 충격에 의하여 변형되거나 기능을 상실하게 될 위험이 낮아질 수 있다. 또한, 섬유들을 조합하는 방식을 변경함으로써, 다양한 형상을 갖는 냉각 구조물을 제작할 수 있다.
또한, 섬유들을 이용하여 냉각 구조물을 제작함으로써, 에어로졸과 접촉하는 표면적이 증대된다. 따라서, 냉각 구조물의 에어로졸 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다.
도 18a를 참조하면, 냉각 구조물(6310)은 원통형으로 제작될 수 있고, 냉각 구조물(6310)의 단면에는 적어도 하나의 공기 통로(6311)가 형성되도록 제작될 수 있다.
도 18b를 참조하면, 냉각 구조물(6320)은 복수의 섬유들이 서로 얽힌 구조물로 제작될 수 있다. 이때, 에어로졸은 섬유들 사이로 흐를 수 있고, 냉각 구조물(6320)의 형태에 따라 와류가 형성될 수도 있다. 형성된 와류는 냉각 구조물(6320)에서 에어로졸이 접촉하는 면적을 넓혀주고, 에어로졸이 냉각 구조물(6320) 내에 머무는 시간을 증가시켜 준다. 따라서, 가열된 에어로졸이 효과적으로 냉각될 수 있다.
도 18c를 참조하면, 냉각 구조물(6330)은 복수 개의 다발(6331)들이 모아진 형태로 제작될 수도 있다.
도 18d를 참조하면, 냉각 구조물(6340)은 폴리락트산, 각초 또는 숯 각각으로 제조된 과립들로 충전될 수 있다. 또한, 과립은 폴리락트산, 각초 및 참숯의 혼합물로 제조될 수도 있다. 한편, 과립은 폴리락트산, 각초 및/또는 숯 외에도 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 요소를 더 포함할 수도 있다.
도 18e를 참조하면, 냉각 구조물(6350)은 제 1 단면(6351) 및 제 2 단면(6352)을 포함할 수 있다.
제 1 단면(6351)은 제 1 필터 세그먼트(3321)과 접경하며, 에어로졸이 유입되는 공극을 포함할 수 있다. 제 2 단면(6352)은 제 2 필터 세그먼트(3323)와 접경하며, 에어로졸이 방출될 수 있는 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단면(6351)과 제 2 단면(6352)은 직경이 동일한 단일 공극을 포함할 수 있으나, 제 1 단면(6351)과 제 2 단면(6352)에 포함되는 공극의 직경 및 수는 이에 제한되지 않는다.
더불어, 냉각 구조물(6350)은 제 1 단면(6351)과 제 2 단면(6352) 사이에, 복수의 공극들이 포함된 제 3 단면(6353)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 단면(6353)에 포함된 복수의 공극들의 직경은 제 1 단면(6351) 및 제 2 단면(6352)에 포함된 공극의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제 3 단면(6353)에 포함된 공극들의 수는 제 1 단면(6351) 및 제 2 단면(6352)에 포함된 공극의 수 보다 많을 수 있다.
도 18f를 참조하면, 냉각 구조물(6360)은 제 1 필터 세그먼트(3321)와 접경하는 제 1 단면(6361) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)와 접경하는 제 2 단면(6362)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 구조물(6360)은 하나 이상의 관형 요소(6363)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 요소(6363)는 제 1 단면(6361)과 제 2 단면(6362)을 관통할 수 있다. 또한, 관형 요소(6363)는 미세다공질 포장재로 포장될 수 있고, 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 충전재(예를 들어, 도 18d를 참조하여 상술한 과립)로 충전될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 홀더는 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 또한, 홀더가 독립적으로 또는 홀더가 크래들에 삽입되어 틸트된 상태에서도 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 특히, 홀더가 틸트된 경우에는 크래들의 배터리의 전력에 의하여 히터가 가열될 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하는 전력 공급부;
    제어부; 및
    히터를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제1 모드 및 상기 제2 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제2 모드 중 어느 하나에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하고,
    상기 제2 모드에서보다 상기 제1 모드에서 상기 히터에 더 큰 전력을 공급하도록 상기 전력 공급부를 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드는 상기 히터의 온도를 상승시키기 위한 모드이고, 상기 제2 모드는 상기 히터의 온도를 유지시키기 위한 모드인, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리는 리튬이온 캐패시터를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배터리는 리튬-이온 셀 배터리, 리튬 철 인산 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬 폴리머(lithium polymer) 배터리 중 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자의 흡입을 감지하기 위한 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 흡입을 감지하면 상기 전력 공급부가 상기 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자의 흡입을 감지하기 위한 센서; 및
    상기 히터의 온도를 측정하기 위한 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 흡입을 감지하면,
    상기 히터의 온도가 제1 온도 이하인 경우에 상기 전력 공급부가 상기 제1 모드에 따라 동작하고, 상기 히터의 온도가 상기 제1 온도 이상인 경우에 상기 전력 공급부가 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 히터의 온도가 임계 온도까지 상승하는 동안, 상기 제1 모드에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하고,
    상기 히터의 온도가 상기 임계 온도 이상이 되는 경우, 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    제1 시간 동안 상기 제1 모드에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하고, 상기 제1 시간이 경과하면 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로 전환되는 조건을 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 조건은 히터의 온도 및 상기 전력 공급부가 제1 모드에 따라 동작된 시간을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 에어로졸 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    사용자의 흡입을 감지할 때, 히터의 온도가 제1 온도 이하인 경우, 상기 전력 공급부가 제1 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
    상기 전력 공급부가 히터의 온도 또는 상기 전력 공급부가 상기 제1 모드에 따라 동작된 시간에 기초하여, 상기 제1 모드 및 제2 배터리를 이용하여 상기 히터에 전력을 공급하는 제2 모드 중 어느 하나에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 공급부는 상기 제2 모드에서보다 상기 제1 모드에서 상기 히터에 더 큰 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 모드는 상기 히터의 온도를 상승시키기 위한 모드이고, 상기 제2 모드는 상기 히터의 온도를 유지시키기 위한 모드인, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 배터리는 리튬이온 캐패시터를 포함하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 배터리는 리튬-이온 셀 배터리, 리튬 철 인산 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬 폴리머(lithium polymer) 배터리 중 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 흡입을 감지하면 상기 히터의 온도가 상기 제1 온도를 초과하는 경우에 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 상기 전력 공급부를 제어하는 단계를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 히터의 온도가 임계 온도까지 상승하는 동안, 상기 전력 공급부가 상기 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
    상기 히터의 온도가 상기 임계 온도 이상이 되는 경우, 상기 전력 공급부가 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    제1 시간 동안 상기 전력 공급부가 상기 제1 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계; 및
    상기 제1 시간이 경과하면 상기 전력 공급부가 상기 제2 모드에 따라 동작하도록 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치 제어 방법.
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