WO2020009412A1 - 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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WO2020009412A1
WO2020009412A1 PCT/KR2019/008020 KR2019008020W WO2020009412A1 WO 2020009412 A1 WO2020009412 A1 WO 2020009412A1 KR 2019008020 W KR2019008020 W KR 2019008020W WO 2020009412 A1 WO2020009412 A1 WO 2020009412A1
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heater
temperature
aerosol generating
holder
supplied
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PCT/KR2019/008020
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서장원
고경민
정진철
정민석
정종성
장철호
장용준
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주식회사 케이티앤지
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
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    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0244—Heating of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery

Definitions

  • the present disclosure provides an aerosol generating device and a method of controlling the same.
  • the cigarette When using an aerosol generating device having a heater that heats a cigarette using electricity, the cigarette must be sufficiently preheated by the heater in order for aerosol to be sufficiently generated from the aerosol generating material in the cigarette.
  • the cigarette may not be sufficiently preheated by the heater depending on the initial temperature of the heater. Accordingly, a technique for adjusting the preheating parameter in consideration of the initial temperature of the heater is required.
  • the aerosol generating device may set the preheating completion parameter based on the initial temperature of the heater.
  • the aerosol generating device may preheat the cigarette according to the set preheating completion parameter, thereby supplying heat to the aerosol generating material in the cigarette so that the aerosol is generated sufficiently even if the initial temperature of the heater changes.
  • the aerosol generating device measures the current temperature of the heater before power is supplied to the heater heating the aerosol generating material, the measured current temperature, and the need to be supplied to the aerosol generating material in order for the aerosol to be sufficiently generated. Based on the calorific value, the preheating completion parameter can be set. The aerosol generating device may control the power supplied to the heater such that the supply calorific value supplied to the aerosol generating material by the heater reaches the required calorific value based on the preheating completion parameter.
  • the aerosol generating device may set a preheating completion parameter based on the initial temperature of the heater so that aerosol can be sufficiently generated from the aerosol generating material at the time of preheating completion.
  • the aerosol generating device can supply a sufficient amount of heat to the aerosol generating material until the preheating completion point by increasing the preheating completion temperature or extending the preheating completion time even if the initial temperature of the heater is high.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a holder.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • 4A and 4B show examples of cradles.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling an aerosol generating device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material by extending a preheating completion time according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for describing an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material by increasing a preheating completion temperature according to an embodiment.
  • a first aspect of the present disclosure is a method of controlling an aerosol generating device, comprising: measuring a current temperature of a heater before power is supplied to a heater that heats an aerosol generating material; Setting a preheat completion parameter based on the measured current temperature and the required calorific value that must be supplied to the aerosol generating material in order for the aerosol to be sufficiently generated; And controlling the power supplied to the heater such that a supply calorific value supplied to the aerosol generating material by the heater reaches the required calorific value based on the preheat completion parameter.
  • a second aspect of the present disclosure includes a heater for heating an aerosol generating material; A battery for supplying power to the heater; And a controller;
  • the control unit before the electric power is supplied to the heater, and measuring the current temperature of the heater, the measured current temperature, and the aerosol must be supplied to the aerosol generating material to generate sufficient
  • a preheat completion parameter is set based on the required calorific value, and based on the preheat complete parameter, the heat supply value supplied to the aerosol generating material by the heater reaches the required calorific value from the battery to the heater. It is possible to provide an aerosol generating device for controlling the power supply of.
  • a third aspect of the present disclosure may provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing a method according to the first aspect on a computer.
  • ... unit means a unit for processing at least one function or operation, which is implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. Can be.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating device.
  • an aerosol generating device 1 (hereinafter referred to as a holder) includes a battery 110, a controller 120, and a heater 130.
  • the holder 1 includes an inner space formed by the case 140. A cigarette may be inserted into the inner space of the holder 1.
  • the holder 1 shown in FIG. 1 shows only the components related to this embodiment. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components shown in FIG. 1 may be further included in the holder 1.
  • the holder 1 heats the heater 130.
  • the aerosol generating material in the cigarette is raised in temperature by the heated heater 130, thereby producing an aerosol.
  • the resulting aerosol is delivered to the user through the filter of the cigarette.
  • the holder 1 may heat the heater 130.
  • the case 140 may be moved between the first position and the second position. For example, when the case 140 is in the first position, the user can insert a cigarette into the holder 1 to inhale the aerosol. On the other hand, when the case 140 is in the second position, the user can remove (separate) the cigarette from the holder 1. As the user pushes or pulls the case 140, the case 140 may be moved between the first position and the second position. In addition, the case 140 may be completely separated from the holder 1 by a user's manipulation.
  • the diameter of the hole formed by the end 141 of the case 140 may be made smaller than the diameter of the space formed by the case 140 and the heater 130, in this case is inserted into the holder (1) Can serve as a guide to cigarettes.
  • the battery 110 supplies the power used to operate the holder 1.
  • the battery 110 may supply power so that the heater 130 may be heated, and may supply power necessary for the control unit 120 to operate.
  • the battery 110 may supply power required to operate a display, a sensor, a motor, etc. installed in the holder 1.
  • the battery 110 may be a lithium iron phosphate (LiFePO 4) battery, but is not limited to the example described above.
  • the battery 110 may correspond to a lithium cobalt oxide (LiCoO 2) battery, a lithium titanate battery, or the like.
  • Whether the battery 110 is fully charged or completely discharged may be determined by how much the power stored in the battery 110 is compared with the total capacity of the battery 110. For example, when the power stored in the battery 110 is 95% or more of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is fully charged. In addition, when the power stored in the battery 110 is 10% or less of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is completely discharged.
  • the criterion for determining whether the battery 110 is fully charged or completely discharged is not limited to the above-described example.
  • the heater 130 is heated by the power supplied from the battery 110.
  • the heater 130 is located inside the cigarette.
  • the heated heater 130 may raise the temperature of the aerosol generating material in the cigarette.
  • the heater 130 may be manufactured in a shape that can be easily inserted into the interior of the cigarette.
  • the heater 130 may have a blade shape or a shape in which a cylinder and a cone are combined, but is not limited thereto.
  • only a part of the heater 130 may be heated.
  • the first portion of the heater 130 may be heated, and the second portion may not be heated.
  • the first part may be a part where the tobacco rod is located when the cigarette is inserted into the holder 1.
  • the heater 130 may be heated to a different temperature for each part.
  • the above-mentioned first portion and the above-mentioned second portion may be heated to different temperatures from each other.
  • the heater 130 may be an electric resistance heater.
  • the heater 130 may be fabricated such that an electrically conductive track is disposed on a substrate formed of an electrically insulating material.
  • the substrate may be made of a ceramic material, and the electrically conductive track may be made of tungsten, but is not limited thereto.
  • Holder 1 may be provided with a separate temperature sensor.
  • the temperature sensor may not be provided in the holder 1, and the heater 130 may serve as the temperature sensor.
  • the heater 130 of the holder 1 may serve as a temperature sensor, and at the same time, a separate temperature sensor may be further included in the holder 1.
  • the heater 130 may include at least one electrically conductive track for heat generation and temperature sensing.
  • the heater 130 may separately 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.
  • the temperature T of the electrically conductive track may be determined by Equation 1 below.
  • Equation 1 R denotes a current resistance value of the electrically conductive track
  • R 0 denotes a resistance value at a temperature T 0 (eg, 0 ° C.)
  • ⁇ denotes a resistance temperature coefficient of the electrically conductive track. It means.
  • the conductive material eg metal
  • the electrically conductive track comprises an electrically resistive material.
  • the electrically conductive track can be made of a metallic material.
  • the electrically conductive track can be made of an electrically conductive ceramic material, carbon, a metal alloy or a composite of ceramic material and metal.
  • the holder 1 may include both an electrically conductive track and a temperature sensing sensor which serve as a temperature sensing sensor.
  • the controller 120 controls the overall operation of the holder 1. Specifically, the controller 120 controls the operation of not only the battery 110 and the heater 130, but also other components included in the holder 1. In addition, the controller 120 may determine whether the holder 1 is in an operable state by checking a state of each of the components of the holder 1.
  • the controller 120 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the controller 120 may control the operation of the heater 130.
  • the controller 120 may control the amount of power supplied to the heater 130 and the time at which power is supplied so that the heater 130 may be heated to a predetermined temperature or maintain an appropriate temperature.
  • the controller 120 may check the state of the battery 110 (for example, the remaining amount of the battery 110) and generate a notification signal if necessary.
  • the controller 120 may check the presence or absence of the puff and the strength of the puff, and count the number of puffs. In addition, the controller 120 may continuously check the time that the holder 1 is operating. In addition, the controller 120 determines whether the cradle 2 to be described later is coupled with the holder 1, and controls the operation of the holder 1 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1. Can be.
  • the holder 1 may further include general components in addition to the battery 110, the controller 120, and the heater 130.
  • the holder 1 may include a display capable of outputting visual information or a motor for outputting tactile information.
  • the controller 120 may display information about the state of the holder 1 (for example, whether the holder may be used), a heater (eg, a user) through the display.
  • Information on the battery 110 (eg, preheating start, preheating progress, preheating completion, etc.), information related to the battery 110 (eg, remaining capacity of the battery 110, availability, etc.), holder 1 Information related to the resetting of the holder (for example, reset timing, reset progress, reset completion, etc.), information related to cleaning of the holder 1 (for example, cleaning timing, cleaning necessity, cleaning progress, cleaning completion, etc.), Information related to the charging of the holder 1 (e.g., charging required, charging progressed, charging completed, etc.), information related to the puff (e.g., puff count, puff end notice, etc.) or safety related information (e.g. For example, the use time elapsed) can be delivered.
  • the controller 120 may generate the vibration signal using the motor, thereby transferring the above-described information to the user.
  • the holder 1 may comprise a terminal coupled with at least one input device (eg a button) and / or the cradle 2 through which the user can control the function of the holder 1.
  • the user can execute various functions using the input device of the holder 1. Multiple functions of the holder 1 by adjusting the number of times the user presses the input device (for example, once, twice, etc.) or the time for holding the input device (for example, 0.1 seconds, 0.2 seconds, etc.) You can execute any of these functions.
  • the holder 1 has a function of preheating the heater 130, a function of adjusting the temperature of the heater 130, a function of cleaning a space where a cigarette is inserted, and a holder 1 of the holder 1.
  • a function of checking whether it is in an operable state, a function of displaying a residual amount (available power) of the battery 110, a reset function of the holder 1, and the like may be performed.
  • the function of the holder 1 is not limited to the examples described above.
  • the holder 1 may clean the space where the cigarette is inserted by controlling the heater 130 as follows.
  • the holder 1 can clean the space where the cigarette is inserted by heating the heater 130 to a sufficiently high temperature.
  • a sufficiently high temperature means a temperature suitable for cleaning the space where the cigarette is inserted.
  • the holder 1 may heat the heater 130 to the highest of a temperature range in which an aerosol can be generated in the inserted cigarette and a temperature range in which the heater 130 is preheated, but is not limited thereto. .
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heater 130 at a sufficiently high temperature for a predetermined time period.
  • the predetermined time period means a time period sufficient to clean the space where the cigarette is inserted.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for an appropriate time of 10 seconds to 10 minutes, but is not limited thereto.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute 30 seconds.
  • the surface of the heater 130 and / or the space into which the cigarette is inserted may be generated by volatilizing the substance deposited on the substrate.
  • the holder 1 may comprise a puff sensor, a temperature sensor and / or a cigarette insertion sensor.
  • the puff sensor may be implemented by a general pressure sensor.
  • the holder 1 may detect a puff by a change in resistance of an electrically conductive track included in the heater 130 without a separate puff detection sensor.
  • the electrically conductive track here comprises an electrically conductive track for heat generation and / or an electrically conductive track for temperature sensing.
  • the holder 1 may further include a puff detecting sensor separately from detecting the puff using an electrically conductive track included in the heater 130.
  • the cigarette insertion sensor may be implemented by a general capacitive sensor or a resistance sensor.
  • the holder 1 may be manufactured in a structure in which external air may be introduced / exhausted even when a cigarette is inserted.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a holder.
  • the holder 1 may be manufactured in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the case 140 of the holder 1 may be moved or separated by a user's operation, and a cigarette may be inserted into the end 141 of the case 140.
  • the holder 1 may include a button 150 that allows a user to control the holder 1.
  • the holder 1 may further include a display on which an image is output.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • the cradle 2 includes a battery 210 and a controller 220.
  • the cradle 2 also includes an interior space 230 into which the holder 1 can be inserted.
  • the cradle 2 may or may not include a separate lid.
  • the holder 1 may be inserted into and fixed to the cradle 2 even if the cradle 2 does not include a separate lid.
  • the holder 1 may be fixed to the cradle 2 as the lid of the cradle 2 is closed after the holder 1 is inserted into the cradle 2.
  • the cradle 2 shown in FIG. 3 shows only the components related to this embodiment. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components shown in FIG. 3 may be further included in the cradle 2.
  • the battery 210 supplies the power used to operate the cradle 2.
  • the battery 210 may supply power for charging the battery 110 of the holder 1.
  • the battery 210 of the cradle 2 is the battery of the holder 1. Power may be supplied to 110.
  • the battery 210 may supply power used to operate the holder 1.
  • the holder 1 and the terminal of the cradle 2 are coupled, regardless of whether the battery 110 of the holder 1 is discharged, the holder 1 is a battery of the cradle 2 ( The operation may be performed by using the power supplied by the 210.
  • the battery 210 may be a lithium ion battery, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 210 may be larger than that of the battery 110.
  • the controller 220 generally controls the operation of the cradle 2.
  • the controller 220 may control the operation of all the components of the cradle 2.
  • the controller 220 may determine whether the holder 1 and the cradle 2 are coupled, and control the operation of the cradle 2 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1.
  • the controller 220 supplies power of the battery 210 to the holder 1 to charge the battery 110 or to heat the heater 130. You can. Therefore, even when the remaining amount of the battery 110 is small, the user can continuously smoke by combining the holder 1 and the cradle 2.
  • the controller 220 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the cradle 2 may further include general components in addition to the battery 210 and the controller 220.
  • the cradle 2 may include a display capable of outputting visual information.
  • the controller 220 generates a signal to be displayed on the display, thereby providing the user with a battery 210 (eg, remaining capacity of the battery 210, available for use).
  • Information related to whether the cradle 2 is reset e.g., reset timing, reset progress, reset completion, etc.
  • cleaning of the holder 1 e.g., cleaning timing, cleaning needs, cleaning
  • Information related to progress, cleaning completion, etc., and information related to charging of the cradle 2 may be transmitted.
  • the cradle 2 may include at least one input device (e.g., a button) that allows a user to control the function of the cradle 2, a terminal coupled with the holder 1, and / or a charge of the battery 210. It may include an interface for (eg, USB port, etc.).
  • a button e.g., a button that allows a user to control the function of the cradle 2, a terminal coupled with the holder 1, and / or a charge of the battery 210.
  • It may include an interface for (eg, USB port, etc.).
  • the user can execute various functions using the input device of the cradle 2.
  • the cradle 2 has the function of preheating the heater 130 of the holder 1, the function of adjusting the temperature of the heater 130 of the holder 1, within the holder 1.
  • a function of cleaning the space where the cigarette is inserted, a function of checking whether the cradle 2 is in an operable state, a function of displaying the remaining amount (power available) of the battery 210 of the cradle 2, and a reset of the cradle 2 Functions and the like can be performed.
  • the function of the cradle 2 is not limited to the examples described above.
  • 4A and 4B show examples of cradles.
  • FIG. 4A shows an example of a cradle 2 without a lid.
  • the cradle 2 may include a button 240 that allows a user to control the cradle 2.
  • the cradle 2 may further include a display on which an image is output.
  • FIG. 4b shows an example of a cradle 2 with a lid.
  • the holder 1 may be inserted into the interior space 230 of the cradle 2, and the holder 1 may be fixed to the cradle 2 as the lid 250 is closed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • the cradle 2 may not include another configuration (eg a lid) for not exposing the holder 1 to the outside.
  • the cradle 2 may include at least one fastening member 271, 272 to increase the fastening strength with the holder 1.
  • the holder 1 may also include at least one binding member 181.
  • the binding members 181, 271, and 272 may be magnets, but are not limited thereto.
  • the fastening member The number of (181, 271, 272) is not limited to this.
  • the holder 1 may include a binding member 181 in a first position
  • the cradle 2 may include binding members 271 and 272 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 1 is inserted into the cradle 2.
  • the fastening members 181, 271, 272 are included in the holder 1 and the cradle 2, even if the holder 1 is inserted into one side of the cradle 2, the holder 1 and the cradle 2 are secured.
  • the binding can be stronger.
  • the holder 1 and the cradle 2 further include the fastening members 181, 271, and 272 in addition to the terminals, the holder 1 and the cradle 2 may be more strongly bound.
  • the cradle 2 does not have a separate configuration (eg a lid), the inserted holder 1 may not be easily separated from the cradle 2.
  • the controller 220 uses the power of the battery 210 to control the holder.
  • the battery 110 of (1) can be charged.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • the holder 1 is tilted inside the cradle 2.
  • tilt means that the holder 1 is inclined at an angle with the holder 1 inserted in the cradle 2.
  • the end 141 of the holder 1 is exposed to the outside. Accordingly, the user may insert a cigarette into the end 141 and inhale (smoke) the generated aerosol.
  • the tilt angle [theta] can be secured at a sufficient angle so that when the cigarette is inserted into the distal end 141 of the holder 1, the cigarette is not bent or damaged.
  • the holder 1 may be tilted at a minimum angle greater than or greater than the entire cigarette insertion hole included in the distal end 141 is exposed to the outside.
  • the range of the tilt angle ⁇ may be greater than 0 ° and less than 180 °, and preferably, greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 90 °. More preferably, the tilt angle ⁇ is in a range of 5 ° to 20 °, 5 ° to 30 °, 5 ° to 40 °, 5 ° to 50 °, or 5 ° to 60 °. Can be. More preferably, the tilt angle ⁇ can be 10 degrees.
  • the heater 130 of the holder 1 may be heated by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2.
  • holder 1 may generate aerosol using battery 210 of cradle 2.
  • the holder 1 comprises one fastening member 182 and the cradle 2 includes two fastening members 273, 274.
  • the positions of each of the binding members 182, 273, and 274 are as described above with reference to FIG. 5. If the binding members 182, 273, and 274 are magnets, the magnet strength of the binding member 274 may be greater than the magnet strength of the binding member 273. Therefore, even when the holder 1 is tilted, by the binding member 182 and the binding member 274, the holder 1 may not be completely separated from the cradle 2.
  • the controller 220 uses the power of the battery 210 to control the heater of the holder 1.
  • the 130 may be heated or the battery 110 may be charged.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling an aerosol generating device according to an embodiment.
  • the aerosol generating device may measure a current temperature of the heater before power is supplied to the heater heating the aerosol generating material.
  • the aerosol generating device may measure the current temperature of the heater before power is supplied from the battery to the heater using a temperature sensor.
  • the aerosol generating device may be provided with a separate temperature sensor.
  • the temperature sensor may not be provided in the aerosol generating device, and the heater may serve as the temperature sensor.
  • a separate temperature sensor may be further included in the aerosol generating device while the heater serves as the temperature sensor.
  • the heater may include at least one electrically conductive track for heat generation and temperature sensing.
  • the heater may separately include a second electrically conductive track for temperature sensing in addition to the first electrically conductive track for heat generation.
  • the current temperature of the heater before the power is supplied to the heater may vary from time to time.
  • the temperature of the heater in the aerosol-generating device placed at room temperature for a certain time may maintain room temperature.
  • the current temperature of the heater may be maintained at a temperature higher than room temperature in a variety of situations, such as leaving the aerosol generating device in a summer vehicle for a predetermined time or when smoking continuously using the aerosol generating device.
  • the preheating completion temperature or the like for preheating the cigarette can be set in anticipation of the case where the initial temperature of the heater is a specific temperature (eg, room temperature).
  • the time required for the temperature of the heater to reach the preheating completion temperature is shortened in a situation where the current temperature of the heater is maintained at a high temperature. That is, although the amount of heat that must be supplied to the aerosol generating material must be higher than a certain amount in order for the aerosol generating material to be heated by the heater to generate sufficient aerosol, the temperature of the heater is preheated as the current temperature of the heater is maintained at a high temperature. The time taken to reach the temperature is shortened. As a result, the amount of heat required for the aerosol generating material may not be supplied, so that the aerosol may not be generated sufficiently even when the preheating is completed.
  • the aerosol generating device may set a preheating completion parameter based on the measured current temperature and the required calorific value to be supplied to the aerosol generating material in order for the aerosol to be sufficiently generated.
  • the aerosol generating device may set the preheating completion parameter based on the current temperature of the heater, and supply the required amount of heat to the aerosol generating material based on the preheating completion parameter set such that the aerosol is sufficiently generated.
  • the aerosol generating device may obtain a predetermined initial temperature for the heater.
  • the preset initial temperature is stored in a memory of the aerosol generating device, and the controller of the aerosol generating device may obtain the preset initial temperature from the memory.
  • the preset initial temperature of the heater may be room temperature (ie, 25 ° C.), but is not limited thereto.
  • the aerosol generating device may set the preheating completion parameter by comparing the measured current temperature of the heater with a preset initial temperature.
  • the preheating completion parameter may include at least one of a preheating completion temperature and a preheating completion time.
  • the aerosol generating device may compare the measured current temperature of the heater with a preset initial temperature, and increase the preheating completion temperature when the measured current temperature is higher than the preset initial temperature. In addition, when the measured present temperature is higher than the preset initial temperature, the aerosol generating device can extend the preheating completion time. In addition, when the measured current temperature is higher than the preset initial temperature, the aerosol generating device may increase the preheat completion temperature and extend the preheat holding time.
  • the aerosol generating device can control the power supply from the battery to the heater so that the required heat amount is supplied to the aerosol generating material even when the current temperature of the heater is maintained at a high temperature by increasing the preheating completion temperature or extending the preheating holding time. Can be.
  • the aerosol generating device may set a preheating completion parameter using a lookup table stored in a memory.
  • the memory may store a lookup table in which preheating completion parameters (eg, preheating completion temperature and / or preheating completion time) of each heater are matched.
  • the aerosol generating device may measure a current temperature of the heater using a temperature sensor and obtain a preheating completion parameter matching the current temperature of the heater from the memory.
  • the aerosol generating device may control the power supply from the battery to the heater based on the preheating completion parameter obtained from the lookup table.
  • the aerosol generating device may control the power supplied to the heater such that the supply calorific value supplied to the aerosol generating material by the heater reaches the required calorific value based on the preheating completion parameter.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material is preheated by the current temperature of the heater, the preheating completion temperature, and the temperature of the heater. It can be calculated based on the time it takes to reach the completion temperature.
  • the aerosol generating device may calculate a supply heat value supplied to the aerosol generating material by the heater by measuring the capacity of the battery.
  • the aerosol generating device may further include a battery capacity measuring IC (Integrated Circuit), and may calculate a supply heat value supplied to the heater based on the power amount data of the battery capacity measuring IC.
  • the aerosol generating device may output a preheating completion signal through the interface when the supply calorific value supplied to the aerosol generating material reaches the required calorific value.
  • the aerosol generating device may output a preheating completion signal by using a display or a lamp that outputs visual information, a motor that outputs tactile information, and a speaker that outputs sound information.
  • the user may start smoking after checking the preheat completion signal output from the aerosol generating device.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material according to an embodiment.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material may be calculated based on the current temperature of the heater, the preheating completion temperature and the time taken for the temperature of the heater to reach the preheating completion temperature. .
  • the current temperature of the heater is T 0 before power is supplied to the heater of the aerosol generating device.
  • the current temperature T 0 of the heater may be room temperature (eg 25 ° C.).
  • the preheating completion temperature T 1 may be a predetermined temperature between 300 ° C. and 600 ° C.
  • the preheating of the heater starts from t 0 and the preheating completion time of the heater is t 1 .
  • the time (t 1 -t 0 ) for the current temperature of the heater to reach the preheating completion temperature can be a time between 20 seconds and 40 seconds.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material is an area value 810.
  • the area value 810 is a value obtained by subtracting the preheating completion temperature T 1 by the preheating time t 1 -t 0 from the present temperature T 0 . That is, the area value 810 determined according to the preheating completion time t 1 and the preheating completion temperature T 1 represents a supply calorific value supplied to the aerosol generating material.
  • the aerosol generating device can output a preheat completion signal. The user may start smoking after checking the preheating completion signal output from the aerosol generating device after the preheating completion time t 1 .
  • the heater temperature is uniformly increased between t 0 and t 1 , and the heater temperature is shown to be maintained at T 1 after t 1 , but the temperature change of the heater is based on the temperature profile of the heater. It can vary.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material by extending a preheating completion time according to an embodiment.
  • T 0 is room temperature (eg, 25 ° C.), and the current temperature T 2 of the heater is higher than T 0 before the aerosol generating device supplies power to the heater.
  • the current temperature T 2 may be 80 ° C.
  • the preheating completion temperature T 1 may be a predetermined temperature between 300 ° C. and 600 ° C. Preheating of the heater starts from t 0 .
  • the supply heat value supplied to the aerosol generating material until the temperature of the heater reaches the preheating completion temperature T 1 is the first area value 910.
  • the first area value 910 is a required calorific value that must be supplied to the aerosol generating material in order for the aerosol to be sufficiently generated.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material is the second area value 920. Since the second area value 920 has a smaller value than the first area value 910, when the temperature of the heater is T 2 , power is supplied to the heater so that the aerosol even when the temperature of the heater reaches the preheating completion temperature T 1 .
  • the calorific value supplied to the product may not reach the required calorific value. In this case, the amount of heating for the aerosol may be insufficient and the amount of atomization may be insufficient or the proper tobacco taste may not be exhibited.
  • the aerosol generating device warms up the heater.
  • the preheating completion time can be extended from t 1 to t 2 so that the feed calorific value supplied to the aerosol reaches the required calorific value.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material is the sum of the second area value 920 and the third area value 930.
  • the feed calorific value supplied to the aerosol can reach the required calorific value.
  • the aerosol generating device may determine whether the calculated calorific value reaches the required calorific value by calculating the calorific value supplied to the heater based on the calorific value data of the battery capacity measuring IC. When the supply calorific value reaches the required calorific value, the aerosol generating device may output a preheat completion signal through the interface.
  • the aerosol generating device may set a preheating completion time using a lookup table stored in a memory.
  • a preheating completion time according to the initial temperature of the heater may be matched and stored.
  • the aerosol generating device may supply power to the heater up to the obtained preheating completion time by measuring an initial temperature of the heater using a temperature sensor and obtaining a preheating completion time matching the measured initial temperature from the lookup table.
  • the heater temperature is constantly increased between t 0 and t 1 , and the heater temperature is shown to be maintained at T 1 after t 1 , but the temperature change of the heater is based on the temperature profile of the heater. It can vary.
  • FIG. 10 is a diagram for describing an example of calculating a supply calorific value supplied to an aerosol generating material by increasing a preheating completion temperature according to an embodiment.
  • T 0 is room temperature (eg, 25 ° C.), and the current temperature T 2 of the heater is higher than T 0 before the aerosol generating device supplies power to the heater.
  • the current temperature T 2 may be 80 ° C.
  • the preheating completion temperature T 1 may be a predetermined temperature between 300 ° C. and 600 ° C. Preheating of the heater starts from t 0 .
  • the supply heat value supplied to the aerosol generating material until the temperature of the heater reaches the preheating completion temperature T 1 is the first area value 1010.
  • the first area value 1010 is a required calorific value that must be supplied to the aerosol generating material in order for the aerosol to be sufficiently generated.
  • the value of the heat supply to the aerosol generating material until the preheating completion temperature T 1 is reached is smaller than the first area value 1010.
  • the temperature of the heater is T 2
  • power is supplied to the heater so that the heat supply value supplied to the aerosol generating material may not reach the required heat value even when the temperature of the heater reaches the preheating completion temperature T 1 .
  • the amount of heating for the aerosol may be insufficient and the amount of atomization may be insufficient or the proper tobacco taste may not be exhibited.
  • the aerosol generating device warms up the heater.
  • the preheating completion temperature can be raised from T 1 to T 2 so that the supply calorific value supplied to the aerosol reaches the required calorific value.
  • the supply calorific value supplied to the aerosol generating material becomes the second area value 1020. That is, since the second area value 1020 is the same as the first area value 1010, even if the current temperature of the heater before the power is supplied to the heater is higher than the preset initial temperature, the second area value 1020 is supplied to the aerosol by raising the preheating completion temperature.
  • the calorific value of the supply can reach the required calorific value.
  • the aerosol generating device may determine whether the calculated calorific value reaches the required calorific value by calculating the calorific value supplied to the heater based on the calorific value data of the battery capacity measuring IC. When the supply calorific value reaches the required calorific value, the aerosol generating device may output a preheat completion signal through the interface.
  • the aerosol generating device may set a preheating completion temperature using a lookup table stored in a memory.
  • a preheating completion temperature according to the initial temperature of the heater may be matched and stored.
  • the aerosol generating device measures the initial temperature of the heater using a temperature sensor and obtains a preheating temperature that matches the initial temperature measured from the lookup table, thereby powering the heater so that the temperature of the heater reaches the obtained preheating temperature.
  • the aerosol generating device may extend the preheating completion time and increase the preheating completion temperature.
  • the preheating completion time and the preheating completion temperature according to the initial temperature of the heater may be matched and stored in the lookup table.
  • the aerosol generating device may measure an initial temperature of the heater using a temperature sensor and obtain a preheating completion time and a preheating completion temperature that match the initial temperature measured from the lookup table.
  • the aerosol generating device may supply power to the heater based on the obtained preheating completion time and the preheating completion temperature.
  • the heater temperature is constantly increased between t 0 and t 1 , and the heater temperature is shown to be maintained at T 1 after t 1 , but the temperature change of the heater is based on the temperature profile of the heater. It can vary.
  • the above-described method can be written in a computer executable program and can be implemented in a general-purpose digital computer operating the program using a computer-readable recording medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on the computer-readable recording medium through various means.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, ROM, RAM, USB, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.). do.

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Abstract

본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도를 측정하고, 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여, 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 파라미터에 기초하여, 히터에 의해 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법을 제공한다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.
전기를 이용하여 궐련을 가열하는 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치를 사용할 때에, 궐련 내의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 충분히 발생되기 위해서는 궐련이 히터에 의해 충분히 예열되어야 한다.
그러나, 히터의 초기 온도에 따라 궐련이 히터에 의해 충분히 예열되지 않는 경우가 있다. 이에 따라, 히터의 초기 온도를 고려하여 예열 파라미터를 조정하는 기술이 요구된다.
에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 히터의 초기 온도에 기초하여 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 설정된 예열 완료 파라미터에 따라 궐련을 예열함으로써, 히터의 초기 온도가 변하더라도 에어로졸이 충분히 발생되도록 궐련 내 에어로졸 생성 물질에 열량을 공급할 수 있다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도를 측정하고, 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여, 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 파라미터에 기초하여, 히터에 의해 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는, 예열 완료 시점에 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 충분히 발생될 수 있도록, 히터의 초기 온도에 기초하여 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는, 히터의 초기 온도가 높더라도 예열 완료 온도를 높이거나 예열 완료 시간을 연장함으로써 예열 완료 시점까지 에어로졸 생성 물질에 충분한 열량을 공급할 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 예열 완료 시간을 연장함으로써 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 예열 완료 온도를 높임으로써 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 제1 측면은, 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급되기 전 상기 히터의 현재 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여, 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계; 및 상기 예열 완료 파라미터에 기초하여, 상기 히터에 의해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 상기 필요열량 값에 도달하도록 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 제2 측면은, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 및 제어부; 를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 히터에 전력이 공급되기 전 상기 히터의 현재 온도를 측정하고, 상기 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여 예열 완료 파라미터를 설정하며, 상기 예열 완료 파라미터에 기초하여, 상기 히터에 의해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 상기 필요열량 값에 도달하도록 상기 배터리로부터 상기 히터로의 전력 공급을 제어하는, 에어로졸 생성 장치을 제공할 수 있다.
본 개시의 제3 측면은, 제1 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도, 예를 들어 히터(130)의 청소를 위하여, 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 예를 들어, 케이스(140)가 제 1 위치에 있을 때, 사용자는 궐련을 홀더(1)에 삽입하여 에어로졸을 흡입할 수 있다. 한편, 케이스(140)가 제 2 위치에 있을 때, 사용자는 홀더(1)에서 궐련을 제거(분리)할 수 있다. 사용자가 케이스(140)를 밀거나 당김에 따라, 케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 또한, 사용자의 조작에 의하여 케이스(140)는 홀더(1)로부터 완전히 분리될 수도 있다.
또한, 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 궐련의 내부에 용이하게 삽입될 수 있는 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 블레이드(blade) 형상 또는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)의 제 1 부분만 가열되고, 제 2 부분은 가열되지 않을 수도 있다. 여기에서, 제 1 부분은 궐련이 홀더(1)에 삽입되었을 때 담배 로드가 위치하는 부분일 수 있다. 또한, 히터(130)는 부분별로 상이한 온도로 가열될 수도 있다. 예를 들어, 상술한 제 1 부분과 상술한 제 2 부분이 서로 상이한 온도로 가열될 수도 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 전기 절연 물질로 형성된 기판 상에 전기 전도성 트랙(track)이 배치되도록 제작될 수 있다. 여기에서, 기판은 세라믹 물질로 제작되고, 전기 전도성 트랙은 텅스텐으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 홀더(1)의 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행하기 위하여, 히터(130)에는 발열 및 온도 감지를 위한 적어도 하나의 전기 전도성 트랙이 포함될 수 있다. 또한, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 별도로 포함될 수 있다.
예를 들어, 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2019008020-appb-M000001
수학식 1에서, R은 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 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.
또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수도 있다.
제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 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 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)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(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)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(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
예를 들어, 홀더(1)는 다음과 같이 히터(130)를 제어함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 히터(130)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(1)는 삽입된 궐련에서 에어로졸이 발생될 수 있는 온도 범위 및 히터(130)를 예열하는 온도 범위 중 가장 높은 온도로 히터(130)를 가열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(1)는 소정의 시구간 동안 히터(130)의 온도를 충분히 높은 온도로 유지시킬 수 있다. 여기에서, 소정의 시구간은 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 충분한 시구간을 의미한다. 예를 들어, 홀더(1)는 10초 내지 10분의 시구간 중 적절한 시간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분 30초의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다.
홀더(1)가 히터(130)를 충분히 높은 온도로 가열하고 또한 소정의 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킴에 따라, 히터(130)의 표면 및/또는 궐련이 삽입되는 공간에 증착된 물질이 휘발됨으로써 청소의 효과가 발생될 수 있다.
또한, 홀더(1)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(1)는, 별도의 퍼프 감지 센서가 구비됨이 없이, 히터(130)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(1)가 히터(130)에 포함된 전기 전도성 트랙을 이용하여 퍼프를 감지하는 것과는 별개로 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.
궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전 용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(140)는 사용자의 동작에 의하여 이동 또는 분리될 수 있으며, 케이스(140)의 말단(141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(150)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 홀더(1)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(230)을 포함한다. 크래들(2)의 설계에 따라, 크래들(2)은 별도의 뚜껑을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 일 예로서, 크래들(2)에 별도의 뚜껑이 포함되지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 후에 크래들(2)의 뚜껑이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수도 있다.
도 3에 도시된 크래들(2)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
예를 들어, 배터리(210)는 리튬 이온 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있다.
제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(220)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(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(210)(예를 들어, 배터리(210)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4a에는 뚜껑이 포함되지 않은 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(230)이 존재할 수 있다. 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)을 제어할 수 있는 버튼(240)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 크래들(2)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 4b에는 뚜껑이 포함된 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 내부 공간(230)에 홀더(1)가 삽입되고, 뚜껑(250)이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수 있다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(271, 272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(181, 271, 272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 5에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(271, 272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(181, 271, 272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(271, 272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(181, 271, 272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자 이외에 결착 부재(181, 271, 272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출되는 최소 각도 또는 그 보다 큰 각도로 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0°초과 180°이하가 될 수 있고, 바람직하게는 5°이상 90°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)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(θ)은 10°가 될 수 있다.
또한, 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 6에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(273, 274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(182, 273, 274) 각각의 위치는 도 5를 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(182, 273, 274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(274)의 자석 강도가 결착 부재(273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도를 측정할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 온도 감지 센서를 이용하여 배터리로부터 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에서 에어로졸 생성 장치에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 히터가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 예를 들어, 히터가 온도 감지 센서의 역할을 수행하기 위하여, 히터에는 발열 및 온도 감지를 위한 적어도 하나의 전기 전도성 트랙이 포함될 수 있다. 또한, 히터에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 별도로 포함될 수 있다.
히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도는 때에 따라 상이할 수 있다. 일정 시간 동안 상온에 놓인 에어로졸 생성 장치 내 히터의 온도는 상온을 유지할 있다. 한편, 여름철 차량에 에어로졸 생성 장치를 일정 시간 이상 방치하거나, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 연속 흡연을 하는 경우 등 다양한 상황에서 히터의 현재 온도가 상온 보다 높은 온도로 유지될 수 있다.
일반적으로, 궐련을 예열하기 위한 예열 완료 온도 등은 히터의 초기 온도가 특정 온도(예를 들어, 상온)일 경우를 예상하고 설정될 수 있다. 그러나, 히터의 현재 온도를 고려하지 않고 히터의 예열 완료 온도를 설정하는 경우, 히터의 현재 온도가 높은 온도로 유지되는 상황에서는 히터의 온도가 예열 완료 온도까지 도달하는데 소요되는 시간이 단축된다. 즉, 에어로졸 생성 물질이 히터에 의해 가열되어 에어로졸이 충분히 발생되기 위해서는 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 열량이 일정량 이상이어야 함에도 불구하고, 히터의 현재 온도가 높은 온도로 유지됨에 따라 히터의 온도가 예열 완료 온도까지 도달하는데 소요되는 시간이 단축된다. 그 결과, 에어로졸 생성 물질에 필요한 양의 열량이 공급되지 못해 예열 완료 시점에도 에어로졸이 충분히 발생되지 않을 수 있다.
단계 720에서 에어로졸 생성 장치는 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여, 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 현재 온도에 기초하여 예열 완료 파라미터를 설정하고, 에어로졸이 충분히 발생되도록 설정된 예열 완료 파라미터에 기초하여 에어로졸 생성 물질에 필요열량을 공급할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치는 히터에 대한 기설정된 초기 온도를 획득할 수 있다. 기설정된 초기 온도는 에어로졸 생성 장치의 메모리에 저장되고, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 메모리로부터 기설정된 초기 온도를 획득할 수 있다. 예를 들어, 히터의 기설정된 초기 온도는 상온(즉, 25℃)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 측정된 현재 온도와 기설정된 초기 온도를 비교함으로써, 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 예열 완료 파라미터는 예열 완료 온도 및 예열 완료 시간 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치는 히터의 측정된 현재 온도와 기설정된 초기 온도를 비교하고, 측정된 현재 온도가 기설정된 초기 온도보다 높은 경우 예열 완료 온도를 높일 수 있다. 또한, 측정된 현재 온도가 기설정된 초기 온도보다 높은 경우, 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 시간을 연장할 수 있다. 또한, 측정된 현재 온도가 기설정된 초기 온도보다 높은 경우, 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 온도를 높이고, 예열 유지 시간을 연장할 수 있다.
즉, 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 온도를 높이거나 예열 유지 시간을 연장함으로써, 히터의 현재 온도가 높은 온도로 유지되는 경우에도 에어로졸 생성 물질에 필요열량이 공급되도록 배터리로부터 히터로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치는 메모리에 저장된 룩업 테이블을 이용하여 예열 완료 파라미터를 설정할 수 있다. 메모리에는 히터의 초기 온도 별 예열 완료 파라미터(예를 들어, 예열 완료 온도 및/또는 예열 완료 시간)가 매칭된 룩업 테이블이 저장될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 온도 센서를 이용하여 히터의 현재 온도를 측정하고, 히터의 현재 온도에 매칭되는 예열 완료 파라미터를 메모리로부터 획득할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 룩업 테이블로부터 획득한 예열 완료 파라미터에 기초하여 배터리로부터 히터로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
단계 730에서 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 파라미터에 기초하여, 히터에 의해 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 도 8 내지 도 10에서 후술하는 바와 같이, 히터에 의해 에어로졸 생성 물질이 가열될 때, 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 히터의 현재 온도, 예열 완료 온도 및 히터의 온도가 예열 완료 온도까지 도달하는데 소요되는 시간에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 배터리의 용량을 측정함으로써, 히터에 의해 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 배터리 용량 측정 IC(Integrated Circuit)를 더 포함할 수 있고, 배터리 용량 측정 IC의 전력량 데이터에 기반하여 히터에 공급되는 공급열량 값을 산출할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달한 경우, 인터페이스를 통해 예열 완료 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커를 이용하여, 예열 완료 신호를 출력할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치로부터 출력된 예열 완료 신호를 확인한 후 흡연을 시작할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
히터에 의해 에어로졸 생성 물질이 가열될 때, 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 히터의 현재 온도, 예열 완료 온도 및 히터의 온도가 예열 완료 온도까지 도달하는데 소요되는 시간에 기초하여 산출될 수 있다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도는 T0이다. 히터의 현재 온도 T0는 상온(예를 들어, 25℃)일 수 있다. 예열 완료 온도 T1은 300℃ 내지 600℃ 사이의 소정의 온도일 수 있다. 히터의 예열은 t0부터 시작되고, 히터의 예열 완료 시간은 t1이다. 예를 들어, 히터의 현재 온도가 예열 완료 온도까지 도달하는데 소요되는 시간(t1-t0)은 20초 내지 40초 사이의 시간일 수 있다.
도 8에서 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 면적 값(810)이다. 구체적으로, 면적 값(810)은 예열 완료 온도 T1에서 현재 온도 T0를 뺀 값에 예열 소요 시간(t1-t0)을 곱한 값을 2로 나눈 값이다. 즉, 예열 완료 시간 t1 및 예열 완료 온도 T1에 따라 결정되는 면적 값(810)은 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 나타낸다. 공급열량 값이 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 도달하면, 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 신호를 출력할 수 있다. 사용자는 예열 완료 시간 t1 이후에 에어로졸 생성 장치로부터 출력된 예열 완료 신호를 확인한 후 흡연을 시작할 수 있다.
한편, 도 8에서는 t0~t1 사이에서 히터 온도가 일정하게 증가되는 것으로 도시되고, t1 이후 히터 온도가 T1에서 유지되는 것으로 도시되었으나, 히터의 온도 변화는 히터의 온도 프로파일에 기초하여 다양하게 바뀔 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 예열 완료 시간을 연장함으로써 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, T0는 상온(예를 들어, 25℃)이고, 에어로졸 생성 장치가 히터에 전력을 공급하기 전 히터의 현재 온도 T2는 T0 보다 높은 온도이다. 예를 들어, 현재 온도 T2는 80℃일 수 있다. 예열 완료 온도 T1은 300℃ 내지 600℃ 사이의 소정의 온도일 수 있다. 히터의 예열은 t0부터 시작된다.
히터에 전력이 공급되기 전 히터의 온도가 T0인 경우, 히터의 온도가 예열 완료 온도 T1에 도달할 때까지 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 1 면적 값(910)이다. 제 1 면적 값(910)은 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값이다.
한편, 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도가 T2인 경우, 예열 완료 온도 T1에 도달할 때까지 소요되는 시간이 짧아지게 된다. 이 경우, 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 2 면적 값(920)이다. 제 2 면적 값(920)은 제 1 면적 값(910) 보다 작은 값을 가지므로, 히터의 온도가 T2인 경우에는 히터에 전력이 공급되어 히터의 온도가 예열 완료 온도 T1에 도달하더라도 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하지 않을 수 있다. 이 경우, 에어로졸에 대한 가열량이 부족하여 무화량이 부족하거나 적절한 담배 맛이 발휘되지 않을 수 있다.
히터에 전력이 공급되기 전 측정된 히터의 현재 온도가 기설정된 초기 온도 보다 높은 경우 즉, 측정된 현재 온도가 T2이고 기설정된 초기 온도가 T0인 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터를 예열하는 동안 에어로졸에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하도록 예열 완료 시간을 t1에서 t2로 연장할 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 2 면적 값(920) 및 제 3 면적 값(930)의 총합이 된다. 즉, 제 2 면적 값(920) 및 제 3 면적 값(930)의 총합은 제 1 면적 값(910)과 동일하므로, 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도가 기설정된 초기 온도 보다 높더라도 예열 소요 시간(t0-t2) 동안 에어로졸에 공급된 공급열량 값이 필요열량 값에 도달할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치는 배터리 용량 측정 IC의 전력량 데이터에 기반하여 히터에 공급되는 공급열량 값을 산출함으로써, 산출된 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하는지 여부를 결정할 수 있다. 공급열량 값이 필요열량 값에 도달한 경우, 에어로졸 생성 장치는 인터페이스를 통해 예열 완료 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치는 메모리에 저장된 룩업 테이블을 이용하여 예열 완료 시간을 설정할 수 있다. 룩업 테이블에는 히터의 초기 온도에 따른 예열 완료 시간이 매칭되어 저장될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 온도 센서를 이용하여 히터의 초기 온도를 측정하고, 룩업 테이블로부터 측정된 초기 온도와 매칭되는 예열 완료 시간을 획득함으로써, 획득된 예열 완료 시간까지 히터에 전력을 공급할 수 있다.
한편, 도 9에서는 t0~t1 사이에서 히터 온도가 일정하게 증가되는 것으로 도시되고, t1 이후 히터 온도가 T1에서 유지되는 것으로 도시되었으나, 히터의 온도 변화는 히터의 온도 프로파일에 기초하여 다양하게 바뀔 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 예열 완료 온도를 높임으로써 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, T0는 상온(예를 들어, 25℃)이고, 에어로졸 생성 장치가 히터에 전력을 공급하기 전 히터의 현재 온도 T2는 T0 보다 높은 온도이다. 예를 들어, 현재 온도 T2는 80℃일 수 있다. 예열 완료 온도 T1은 300℃ 내지 600℃ 사이의 소정의 온도일 수 있다. 히터의 예열은 t0부터 시작된다.
히터에 전력이 공급되기 전 히터의 온도가 T0인 경우, 히터의 온도가 예열 완료 온도 T1에 도달할 때까지 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 1 면적 값(1010)이다. 제 1 면적 값(1010)은 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값이다.
한편, 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도가 T2인 경우, 예열 완료 온도 T1에 도달할 때까지 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 1 면적 값(1010)보다 작다. 히터의 온도가 T2인 경우에는 히터에 전력이 공급되어 히터의 온도가 예열 완료 온도 T1에 도달하더라도 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하지 않을 수 있다. 이 경우, 에어로졸에 대한 가열량이 부족하여 무화량이 부족하거나 적절한 담배 맛이 발휘되지 않을 수 있다.
히터에 전력이 공급되기 전 측정된 히터의 현재 온도가 기설정된 초기 온도 보다 높은 경우 즉, 측정된 현재 온도가 T2이고 기설정된 초기 온도가 T0인 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터를 예열하는 동안 에어로졸에 공급되는 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하도록 예열 완료 온도를 T1에서 T2로 높일 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값은 제 2 면적 값(1020)이 된다. 즉, 제 2 면적 값(1020)은 제 1 면적 값(1010)과 동일하므로, 히터에 전력이 공급되기 전 히터의 현재 온도가 기설정된 초기 온도 보다 높더라도 예열 완료 온도를 높임으로써 에어로졸에 공급된 공급열량 값이 필요열량 값에 도달할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치는 배터리 용량 측정 IC의 전력량 데이터에 기반하여 히터에 공급되는 공급열량 값을 산출함으로써, 산출된 공급열량 값이 필요열량 값에 도달하는지 여부를 결정할 수 있다. 공급열량 값이 필요열량 값에 도달한 경우, 에어로졸 생성 장치는 인터페이스를 통해 예열 완료 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치는 메모리에 저장된 룩업 테이블을 이용하여 예열 완료 온도를 설정할 수 있다. 룩업 테이블에는 히터의 초기 온도에 따른 예열 완료 온도가 매칭되어 저장될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 온도 센서를 이용하여 히터의 초기 온도를 측정하고, 룩업 테이블로부터 측정된 초기 온도와 매칭되는 예열 완료 온도를 획득함으로써, 히터의 온도가 획득된 예열 완료 온도에 도달하도록 히터에 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 히터에 전력이 공급되기 전 측정된 히터의 현재 온도가 기설정된 초기 온도 보다 높은 경우, 에어로졸 생성 장치는 예열 완료 시간을 연장시키고, 예열 완료 온도를 높일 수 있다. 이 경우, 룩업 테이블에는 히터의 초기 온도에 따른 예열 완료 시간 및 예열 완료 온도가 매칭되어 저장될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 온도 센서를 이용하여 히터의 초기 온도를 측정하고, 룩업 테이블로부터 측정된 초기 온도와 매칭되는 예열 완료 시간 및 예열 완료 온도를 획득할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 획득된 예열 완료 시간 및 예열 완료 온도에 기초하여 히터에 전력을 공급할 수 있다.
한편, 도 10에서는 t0~t1 사이에서 히터 온도가 일정하게 증가되는 것으로 도시되고, t1 이후 히터 온도가 T1에서 유지되는 것으로 도시되었으나, 히터의 온도 변화는 히터의 온도 프로파일에 기초하여 다양하게 바뀔 수 있다.
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 (9)

  1. 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급되기 전 상기 히터의 현재 온도를 측정하는 단계;
    상기 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여, 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계; 및
    상기 예열 완료 파라미터에 기초하여, 상기 히터에 의해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 상기 필요열량 값에 도달하도록 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 히터에 대한 기설정된 초기 온도를 획득하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계는,
    상기 측정된 현재 온도와 상기 기설정된 초기 온도를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 예열 완료 파라미터는 예열 완료 온도를 포함하고,
    상기 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계는,
    상기 비교 결과, 상기 측정된 현재 온도가 상기 기설정된 초기 온도보다 높은 경우 상기 예열 완료 온도를 높이는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 예열 완료 파라미터는 예열 완료 시간을 포함하고,
    상기 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계는,
    상기 비교 결과, 상기 측정된 현재 온도가 상기 기설정된 초기 온도보다 높은 경우 상기 예열 완료 시간을 연장하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 히터의 초기 온도 별 상기 예열 완료 파라미터가 매칭된 룩업 테이블을 획득하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 설정하는 단계는,
    상기 측정된 현재 온도 및 상기 룩업 테이블에 기초하여, 상기 예열 완료 파라미터를 설정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리의 용량을 측정함으로써 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값을 산출하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 공급열량 값이 상기 필요열량 값에 도달한 경우, 예열 완료 신호를 출력하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  8. 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 및
    제어부;
    를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터에 전력이 공급되기 전 상기 히터의 현재 온도를 측정하고,
    상기 측정된 현재 온도, 및 에어로졸이 충분히 발생되기 위해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되어야 하는 필요열량 값에 기초하여 예열 완료 파라미터를 설정하며,
    상기 예열 완료 파라미터에 기초하여, 상기 히터에 의해 상기 에어로졸 생성 물질에 공급되는 공급열량 값이 상기 필요열량 값에 도달하도록 상기 배터리로부터 상기 히터로의 전력 공급을 제어하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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