WO2020149505A1 - 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 - Google Patents

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aerosol
generating device
cigarette
heater
geomagnetic
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임헌일
김태훈
정형진
최재성
한정호
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    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling an aerosol-generating device with a plurality of geomagnetic sensors and an aerosol-generating device, more specifically, a plurality of geomagnetic sensors in the aerosol-generating device, and the result of the geomagnetic sensor It relates to a method for controlling an aerosol generating device based on and aerosol generating device for implementing the method.
  • the aerosol-generating device includes a number of elements that are detachable to the aerosol-generating device, including cigarettes.
  • the control unit of the aerosol-generating device needs to sensitively detect whether the above-described removable element is detached from the aerosol-generating device, and when the detachable element is detached, the display unit, the vibration unit provided in the aerosol-generating device, Although an alarm must be promptly provided to the user through a sound output unit, the alarm function cannot be performed in a timely manner unless the sensitivity of the sensor is secured above a certain level.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for effectively controlling an aerosol generating device based on a result detected by a plurality of geomagnetic sensors and an aerosol generating device operating by the method.
  • An aerosol generating apparatus for solving the above technical problem,
  • Heater for generating an aerosol by heating the aerosol generating substrate;
  • a control unit that controls power supplied to the heater;
  • a plurality of geomagnetic sensors that detect a change in the size of the internal magnetic field of the aerosol-generating device, and the control unit detaches the detachable element based on a detection result of at least one geomagnetic sensor among the plurality of geomagnetic sensors. It may be characterized by detecting the.
  • Method for controlling the first heater and the second heater of the aerosol generating apparatus for solving the above technical problem is in the method of controlling the aerosol generating apparatus with a plurality of geomagnetic sensors, the aerosol A desorption detection step of detecting detachment of at least one detachable element detachable to an inner space or an outer space of the generating device; A magnetic field sensing step of detecting a change in the size of the internal magnetic field of the aerosol-generating device by the desorption with a plurality of geomagnetic sensors; And an element identification step of identifying the detachable element based on a detection result of at least one of the plurality of geomagnetic sensors.
  • an aerosol generating device using a cigarette or a cigarette according to another embodiment of the present invention may be provided to a user.
  • the error rate of the control unit is lowered, and a detachable element is coupled to the aerosol generating device to the user, or aerosol generation It is possible to provide accurate guidance messages for situations in which the removable element is removed from the device.
  • 1 to 3 are diagrams showing examples in which a cigarette is inserted into the aerosol-generating device.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a block diagram of an example of an aerosol generating device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the aerosol generating apparatus according to the present invention.
  • FIG 8 is a view showing in detail the heater included in the aerosol generating device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling an aerosol generating device with a plurality of geomagnetic sensors according to the present invention.
  • An apparatus for solving the above technical problem,
  • Heater for generating an aerosol by heating the aerosol generating substrate;
  • a control unit that controls power supplied to the heater;
  • a plurality of geomagnetic sensors that detect a change in the size of the internal magnetic field of the aerosol-generating device, and the control unit detaches the detachable element based on a detection result of at least one geomagnetic sensor among the plurality of geomagnetic sensors. It may be characterized by detecting the.
  • the controller determines the combination of the geomagnetic sensors detecting the change, and detaches the base based on the identified combination. It may be characterized by identifying a detachable detachable element among possible elements.
  • the detachable element is a cigarette containing the aerosol-generating substrate
  • the control unit accesses the heater based on a result detected by the geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater. In order to determine whether the cigarette has passed through the cigarette inlet may be characterized.
  • control unit may determine whether the cigarette is completely attached to the heater based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a second distance from the heater.
  • the cigarette may be characterized in that it contains at least one of copper, ferrite and martensite.
  • the cigarette may be characterized in that it includes at least one or more of aluminum, copper, ferrite, and martensite magnetizable by a magnet together with the magnet.
  • the detachable element is a cigarette containing the aerosol-generating substrate
  • the control unit detects a result of the geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater and a second distance from the heater. It may be characterized by determining whether or not the cigarette is attached to the heater based on the combination of the results detected by the geomagnetic sensor.
  • the detachable element is a liquid cartridge storing a liquid composition
  • the control unit determines whether the liquid cartridge is detached based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater. It may be characterized by judging.
  • the detachable element is a cap (cap) that covers the cigarette insertion port for contacting the cigarette to the heater by inserting the cigarette, the control unit, the geomagnetic sensor disposed at a first distance from the cap Based on the detected result, it may be characterized by determining whether the cap is detached.
  • the detachable element is a battery that supplies power to the heater, and the control unit determines whether the battery is detachable based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the battery. It may be characterized by judging.
  • the method according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem, in a method of controlling an aerosol generating device with a plurality of geomagnetic sensors, at least one or more detachable to the inner space or the outer space of the aerosol generating device
  • Desorption detection step of detecting the detachment of the removable element
  • a magnetic field sensing step of detecting a change in the size of the internal magnetic field of the aerosol-generating device by the desorption with a plurality of geomagnetic sensors
  • an element identification step of identifying the detachable element based on a detection result of at least one of the plurality of geomagnetic sensors.
  • the element identification step when the change in the size of the internal magnetic field exceeds a preset value, the combination of the geomagnetic sensors detecting the change is identified, and the detachable element is based on the identified combination. It may be characterized by identifying the detachable removable element.
  • the detachable element is a cigarette containing an aerosol-generating substrate
  • the element identification step is based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater to access the heater. In order to determine whether the cigarette has passed through the cigarette inlet may be characterized.
  • the element identification step may be characterized by determining whether or not the cigarette is attached to the heater based on a result detected by the geomagnetic sensor disposed at a second distance from the heater.
  • the cigarette may be characterized in that it contains at least one of copper, ferrite and martensite.
  • the cigarette may be characterized in that it includes at least one or more of aluminum, copper, ferrite, and martensite magnetizable by a magnet together with the magnet.
  • the detachable element is a cigarette containing an aerosol-generating substrate
  • the element identification step is a result of sensing by the geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater and a second distance from the heater. Based on the combination of the results detected by the disposed geomagnetic sensor, it may be characterized in that it is determined whether or not the cigarette is attached to the heater.
  • the detachable element is a liquid cartridge storing a liquid composition
  • the element identification step is based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater, and detaching the liquid cartridge. It may be characterized by determining whether or not.
  • the detachable element is a cap that covers a cigarette insertion hole through which a cigarette is brought into contact with the heater by inserting a cigarette
  • the element identification step is a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the cap. It may be characterized by determining whether or not the cap is detached, based on the result detected by.
  • the detachable element is a battery that supplies electric power to the heater
  • the element identification step is based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the battery, and detaching the battery. It may be characterized by determining whether or not.
  • 1 to 3 are diagrams showing examples in which a cigarette is inserted into the aerosol-generating device.
  • the aerosol-generating device 1 includes a battery 11, a control unit 12, and a heater 13. 2 and 3, the aerosol-generating device 1 further includes a vaporizer 14. In addition, the cigarette 2 may be inserted into the inner space of the aerosol-generating device 1.
  • the aerosol-generating device 1 illustrated in FIGS. 1 to 3 shows components related to the present embodiment. Therefore, a person having ordinary skill in the art related to this embodiment can understand that other general-purpose components in addition to the components shown in FIGS. 1 to 3 may be further included in the aerosol-generating device 1. .
  • FIG. 2 and FIG. 3 are shown as including the heater 13 in the aerosol-generating device 1, the heater 13 may be omitted if necessary.
  • the battery 11, the control unit 12 and the heater 13 are shown as being arranged in a line.
  • the battery 11, the control unit 12, the vaporizer 14 and the heater 13 are shown arranged in a line.
  • FIG. 3 shows that the vaporizer 14 and the heater 13 are arranged in parallel.
  • the internal structure of the aerosol-generating device 1 is not limited to that shown in FIGS. 1 to 3. In other words, according to the design of the aerosol-generating device 1, the arrangement of the battery 11, the control unit 12, the heater 13 and the vaporizer 14 may be changed.
  • the aerosol-generating device 1 can operate the heater 13 and/or the vaporizer 14 to generate an aerosol.
  • the aerosol generated by the heater 13 and/or the vaporizer 14 passes through the cigarette 2 and is delivered to the user.
  • the aerosol-generating device 1 can heat the heater 13 even when the cigarette 2 is not inserted into the aerosol-generating device 1.
  • the battery 11 supplies power used to operate the aerosol-generating device 1.
  • the battery 11 may supply power so that the heater 13 or the vaporizer 14 may be heated, and may supply power necessary for the control unit 12 to operate.
  • the battery 11 may supply power required for the display, sensor, motor, and the like installed in the aerosol generating device 1 to operate.
  • the control unit 12 overall controls the operation of the aerosol-generating device 1. Specifically, the controller 12 controls the operation of the battery 11, the heater 13, and the vaporizer 14, as well as other components included in the aerosol-generating device 1. In addition, the control unit 12 may determine the state of each of the components of the aerosol-generating device 1 to determine whether the aerosol-generating device 1 is in an operable state.
  • the control unit 12 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 in which programs executable on the microprocessor are stored.
  • programs executable on the microprocessor are stored.
  • those skilled in the art to which the present embodiment pertains may understand that it may be implemented in other types of hardware.
  • the heater 13 may be heated by electric power supplied from the battery 11. For example, if the cigarette is inserted into the aerosol-generating device 1, the heater 13 may be located outside the cigarette. Thus, the heated heater 13 can raise the temperature of the aerosol-generating material in the cigarette.
  • the heater 13 may be an electric resistive heater.
  • the heater 13 includes an electrically conductive track, and as the current flows through the electrically conductive track, the heater 13 may be heated.
  • the heater 13 is not limited to the above-described example, and may be applied without limitation as long as it can be heated to a desired temperature.
  • the desired temperature may be previously set in the aerosol-generating device 1, or may be set to a desired temperature by the user.
  • the heater 13 may be an induction heater.
  • the heater 13 may include an electrically conductive coil for heating the cigarette in an induction heating method, and the cigarette may include a susceptor that can be heated by an induction heating heater.
  • the heater 13 may include a tubular heating element, a plate-shaped heating element, a needle-shaped heating element or a rod-shaped heating element, and the inside or outside of the cigarette 2 may be formed depending on the shape of the heating element. It can be heated.
  • a plurality of heaters 13 may be disposed in the aerosol-generating device 1. At this time, the plurality of heaters 13 may be disposed to be inserted into the cigarette 2 or may be disposed outside the cigarette 2. In addition, some of the plurality of heaters 13 may be disposed to be inserted into the cigarette 2, and the rest may be disposed outside the cigarette 2. In addition, the shape of the heater 13 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 to 3, and may be manufactured in various shapes.
  • the vaporizer 14 may generate an aerosol by heating the liquid composition, and the generated aerosol may be passed to the user through the cigarette 2.
  • the aerosol generated by the vaporizer 14 can move along the airflow passage of the aerosol-generating device 1, and the aerosol generated by the vaporizer 14 passes through the cigarette and is delivered to the user It can be configured to be.
  • vaporizer 14 may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element.
  • the liquid reservoir, liquid delivery means and heating elements may be included in the aerosol-generating device 1 as independent modules.
  • the liquid storage unit may store a liquid composition.
  • the liquid composition may be a liquid containing a tobacco-containing substance containing a volatile tobacco flavor component, or may be a liquid containing a non-tobacco substance.
  • the liquid storage unit may be manufactured to be detachable from/to the vaporizer 14, or may be manufactured integrally with the vaporizer 14.
  • the liquid composition may include water, solvent, ethanol, plant extracts, flavoring agents, flavoring agents, or vitamin mixtures.
  • the fragrance may include menthol, peppermint, spearmint oil, various fruit flavor ingredients, and the like, but is not limited thereto.
  • Flavoring agents may include ingredients that can provide a variety of flavors or flavors to the user.
  • the vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto.
  • the liquid composition may include aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.
  • the liquid delivery means can deliver the liquid composition of the liquid reservoir to the heating element.
  • the liquid delivery means may be a wick such as cotton fiber, ceramic fiber, glass fiber, or porous ceramic, but is not limited thereto.
  • the heating element is an element for heating the liquid composition delivered by the liquid delivery means.
  • the heating element may be a metal heating wire, a metal heating plate, or a ceramic heater, but is not limited thereto.
  • the heating element may be composed of a conductive filament such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure wound around the liquid delivery means. The heating element can be heated by a current supply, and can heat the liquid composition by transferring heat to the liquid composition in contact with the heating element. As a result, aerosols can be produced.
  • the vaporizer 14 may be referred to as a cartomizer or an atomizer, but is not limited thereto.
  • the aerosol-generating device 1 may further include general-purpose components in addition to the battery 11, the control unit 12, the heater 13, and the vaporizer 14.
  • the aerosol-generating device 1 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information.
  • the aerosol-generating device 1 may include at least one sensor.
  • the aerosol-generating device 1 may be manufactured in a structure in which external air may be introduced or internal gas may be discharged even when the cigarette 2 is inserted.
  • the aerosol-generating device 1 can also be configured with a separate cradle.
  • the cradle can be used to charge the battery 11 of the aerosol-generating device 1.
  • the heater 13 may be heated in a state where the cradle and the aerosol-generating device 1 are combined.
  • the cigarette 2 can be similar to a typical combustion cigarette.
  • the cigarette 2 may be divided into a first portion containing an aerosol-generating material and a second portion including a filter or the like.
  • an aerosol-generating material may also be included in the second portion of the cigarette 2.
  • an aerosol-generating material made in the form of granules or capsules may be inserted in the second part.
  • the entire first portion may be inserted into the aerosol-generating device 1, and the second portion may be exposed to the outside.
  • only a portion of the first portion may be inserted into the aerosol-generating device 1, or a portion of the first portion and a portion of the second portion may be inserted.
  • the user can inhale the aerosol while the second part is in the mouth. At this time, the aerosol is generated by passing outside air through the first portion, and the generated aerosol passes through the second portion and is delivered to the user's mouth.
  • external air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol-generating device 1.
  • the opening and closing of the air passage and/or the size of the air passage formed in the aerosol-generating device 1 may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization, smoking sensation, and the like can be adjusted by the user.
  • external air may be introduced into the interior of the cigarette 2 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 2.
  • the cigarette 2 includes a cigarette rod 21 and a filter rod 22.
  • the first portion 21 described above with reference to FIGS. 1 to 3 includes a cigarette rod 21, and the second portion 22 includes a filter rod 22.
  • the filter rod 22 is shown as a single segment, but is not limited thereto.
  • the filter rod 22 may be composed of a plurality of segments.
  • the filter rod 22 may include a segment that cools the aerosol and a segment that filters certain components contained within the aerosol.
  • the filter rod 22 may further include at least one segment that performs other functions.
  • the cigarette 2 may be packaged by at least one wrapper 24.
  • the wrapper 24 may have at least one hole through which external air flows or internal gas flows out.
  • the cigarette 2 can be packaged by a single wrapper 24.
  • the cigarette 2 may be packaged overlapping by two or more wrappers 24.
  • the cigarette rod 21 may be packaged by the first wrapper 241, and the filter rod 22 may be packaged by the wrappers 242, 243, 244. And, the entire cigarette 2 can be repackaged by a single wrapper 245. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, each segment can be wrapped by wrappers 242, 243, 244.
  • the tobacco rod 21 contains aerosol-generating material.
  • the aerosol-generating material may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 21 may contain other additives, such as flavoring agents, wetting agents and/or organic acids.
  • a flavoring solution such as menthol or moisturizer may be added to the tobacco rod 21 by spraying it onto the tobacco rod 21.
  • the cigarette rod 21 can be manufactured in various ways.
  • the tobacco rod 21 may be made of a sheet or may be made of strands.
  • the tobacco rod 21 may be made of cut tobacco cut into cut grass.
  • the tobacco rod 21 may be surrounded by a heat conducting material.
  • the heat-conducting material may be a metal foil such as aluminum foil, but is not limited thereto.
  • the heat-conducting material surrounding the cigarette rod 21 may evenly disperse heat transferred to the cigarette rod 21 to improve the thermal conductivity applied to the cigarette rod, thereby improving the taste of the cigarette.
  • the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 21 can function as a susceptor heated by an induction heater. At this time, although not shown in the drawing, the cigarette rod 21 may further include an additional susceptor in addition to the heat conducting material surrounding the outside.
  • the filter rod 22 may be a cellulose acetate filter.
  • the shape of the filter rod 22 is not limited.
  • the filter rod 22 may be a cylindrical type rod or a tube type rod including a hollow inside.
  • the filter rod 22 may be a recessed type rod. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, at least one of the segments may be manufactured in a different shape.
  • the filter rod 22 may include at least one capsule 23.
  • the capsule 23 may perform a function of generating flavor or a function of generating an aerosol.
  • the capsule 23 may be a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 23 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the cigarette 3 may further include a shear plug (33).
  • the front end plug 33 may be located on one side of the tobacco rod 31 opposite the filter rod 32. The front end plug 33 can prevent the cigarette rod 31 from escaping to the outside, and the aerosol liquefied from the cigarette rod 31 flows into the aerosol-generating device (1 in FIGS. 1 to 3) during smoking. Can be prevented.
  • the filter rod 32 may include a first segment 321 and a second segment 322.
  • the first segment 321 may correspond to the first segment of the filter rod 22 of FIG. 4
  • the second segment 322 may correspond to the third segment of the filter rod 22 of FIG. Can.
  • the diameter and the total length of the cigarette 3 may correspond to the diameter and the total length of the cigarette 2 in FIG. 4.
  • the cigarette 3 can be packaged by at least one wrapper 35.
  • the wrapper 35 may have at least one hole through which external air flows or internal gas flows out.
  • the front end plug 33 is packaged by the first wrapper 351
  • the cigarette rod 31 is packaged by the second wrapper 352
  • the first segment (by the third wrapper 353) 321) is packaged
  • the second segment 322 may be packaged by the fourth wrapper 354.
  • the entire cigarette 3 may be repackaged by the fifth wrapper 355.
  • At least one perforation 36 may be formed in the fifth wrapper 355.
  • the perforation 36 may be formed in an area surrounding the cigarette rod 31, but is not limited thereto.
  • the perforation 36 may serve to transfer heat formed by the heater 13 shown in FIGS. 2 and 3 to the inside of the cigarette rod 31.
  • At least one capsule 34 may be included in the second segment 322.
  • the capsule 34 may perform a function of generating flavor or a function of generating an aerosol.
  • the capsule 34 may be a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 34 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a block diagram of an example of an aerosol generating device according to the present invention.
  • the aerosol generating device includes a control unit 110, a battery 120, a heater 130, a pulse width modulation processing unit 140, a display unit 150, a motor 160, and a storage device It can be seen that includes (170).
  • the control unit 110, the battery 120, and the heater 130 are considered to correspond to the control unit 12, the battery 11, and the heater 13 described in FIGS. 1 to 3, respectively.
  • the control unit 110 collectively controls the battery 120, the heater 130, the pulse width modulation processing unit 140, the display unit 150, the motor 160, and the storage devices 170 included in the aerosol generating device. do.
  • the control unit 110 may be a communication unit capable of communicating with an external communication device such as an input receiving unit (not shown) and a user terminal that receives a user's button input or touch input. (Not shown) may further include.
  • the controller 110 may further include a module for performing proportional integral differential control (PID) on the heater 130.
  • PID proportional integral differential control
  • the control unit 110 controls the battery 120, the heater 130, the pulse width modulation processing unit 140, the display unit 150, the motor 160, and the storage device 170 as described above.
  • the motor ( 160) may provide an alarm to the user.
  • a plurality of geomagnetic sensors are not illustrated in FIG. 6, and a plurality of geomagnetic sensors will be described later with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the battery 120 supplies power to the heater 130, and the size of the power supplied to the heater 130 can be controlled by the controller 110.
  • the heater 130 generates heat by the intrinsic resistance when a current is applied, and when the aerosol-generating substrate contacts (combines) the heated heater, an aerosol may be generated.
  • the pulse width modulation processing unit 140 allows the control unit 110 to control the power supplied to the heater 130 through a method of transmitting a pulse width modulation (PWM) signal to the heater 130.
  • PWM pulse width modulation
  • the pulse width modulation processing unit 140 may be implemented in a manner included in the control unit 110.
  • the display unit 150 visually outputs various alarm messages generated by the aerosol-generating device, so that a user using the aerosol-generating device can check.
  • the user can check a battery power shortage message or a heater overheat warning message output to the display unit 150 and take appropriate measures before the operation of the aerosol-generating device is stopped or the aerosol-generating device is damaged.
  • the motor 160 is driven by the control unit 110 so that the user can recognize that the aerosol generating device is ready for use through tactile sense.
  • the storage device 170 stores various information for the control unit 110 to properly control the power supplied to the heater 130 to provide various flavors to a user using the aerosol generating device.
  • the information stored in the storage device 170 includes a temperature profile referenced by the control unit 110 to appropriately control and control the temperature of the heater over time, a control reference ratio to be described later, and comparative control.
  • the controller 110 may transmit the information to the controller 110 at the request of the controller 110.
  • the storage device 170 may be composed of a non-volatile memory, such as a flash memory, as well as a volatile memory that temporarily stores data only during energization in order to secure a faster data input/output (I/O) speed. It may be configured.
  • the control unit 110, the pulse width modulation processing unit 140, the display unit 150, and the storage device 170 correspond to at least one processor, or include at least one processor can do. Accordingly, the control unit 110, the pulse width modulation processing unit 140, the display unit 150, and the storage device 170 may be driven in a form included in other hardware devices such as a microprocessor or a general-purpose computer system.
  • FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the aerosol generating apparatus according to the present invention.
  • the aerosol generating apparatus 700 includes a heater unit 710 including a heater and a battery unit 730 including a battery.
  • the aerosol generating apparatus 700 in FIG. 7 is divided into a heater unit 710 and a battery unit 730 for convenience of description, and is known to be generally included in the aerosol generating apparatus 700 in FIG. 7 Configurations are considered omitted.
  • the heater unit 710 may include a heater that generates an aerosol by heating an aerosol-generating substrate, and a liquid cartridge that stores a liquid composition, and may include at least two or more geomagnetic sensors. Cigarettes containing an aerosol-generating substrate may be inserted into the cigarette inlet of the heater unit 710. The cigarette insertion hole may be covered with a cap 799 for cigarette insertion to prevent foreign substances from entering through the cigarette insertion hole when the user does not use the aerosol generating device.
  • the first geomagnetic sensor 711a means one of the geomagnetic sensors located close to the heater.
  • the first geomagnetic sensor 711a detects a change in the size of the magnetic field generated when the cigarette inserted into the cigarette insertion hole contacts the heater in a state close to the heater, and transmits the detected result to the control unit.
  • a magnetic material is present in the aerosol generating device before the cigarette is inserted into the cigarette insertion port, and a magnetic field of a constant size is generated by the magnetic material. In a situation in which it is formed, the size of the magnetic field may be changed due to the cigarette being inserted into the cigarette insertion port.
  • the type of change in the size of the magnetic field detected by the first geomagnetic sensor 711a there may be a case where a magnetic field, which was not present before the cigarette is inserted into the cigarette insertion hole, is generated while the cigarette is inserted through the cigarette insertion hole.
  • the control unit may receive the result detected by the first geomagnetic sensor 711a, and determine that the cigarette is inserted into or removed from the cigarette insertion port of the aerosol generating device.
  • the cigarette is regarded as an example of a detachable element detachable to the aerosol generating device.
  • the second geomagnetic sensor 711b means another one of the geomagnetic sensors positioned close to the heater. Compared to the first geomagnetic sensor 711a, the second geomagnetic sensor 711b is similar in that it is located closest to the heater, but the second geomagnetic sensor 711b is more closely inserted into the cigarette as the cigarette is deeply inserted through the cigarette insertion hole. It can be distinguished from the first geomagnetic sensor 711a in that it is located at a point where the distance to the cigarette is minimized when the distance of the cigarette approaches and when the cigarette is attached to the inner space of the aerosol generating device. . The control unit may receive the result detected by the second geomagnetic sensor 711b, and determine whether the cigarette is completely filled in the inner space of the aerosol generating device.
  • control unit may determine whether the cigarette has completed the internal space of the aerosol generating device by synthesizing the results detected by the first geomagnetic sensor 711a and the second geomagnetic sensor 711b. According to an exemplary embodiment of the present invention, as the control unit considers not only the results detected by the second geomagnetic sensor 711b but also the change in the size of the magnetic field detected by the first geomagnetic sensor 711a, the cigarette generates an aerosol. It is possible to judge more accurately what is completed in the interior space of.
  • the third geomagnetic sensor 711c means one of the geomagnetic sensors located between the heater and the liquid cartridge.
  • the third geomagnetic sensor 711c performs a function of sensing the size of the internal magnetic field of the aerosol generating device that changes as the liquid cartridge is detached and transmitting the detected result to the control unit.
  • the fourth geomagnetic sensor 711d means one of the geomagnetic sensors located between the liquid cartridge and the cap 799 for cigarette insertion.
  • the fourth geomagnetic sensor 711d performs a function of sensing the size of the internal magnetic field or the external magnetic field of the aerosol-generating device that changes depending on the opening and closing of the cigarette insertion cap 799, and transmitting the detected result to the control unit.
  • the first geomagnetic sensor 711a to the fourth geomagnetic sensor 711d included in the heater unit 710 are each illustrated as one, but in the present invention, the number of geomagnetic sensors is not limited to a specific number. Therefore, the number of the first geomagnetic sensor 711a to the fourth geomagnetic sensor 711d may be several. As an example, the first geomagnetic sensor 711a may be five geomagnetic sensors, the second geomagnetic sensor 711b may be three geomagnetic sensors, and the fourth geomagnetic sensor 711d may be two.
  • the controller can more accurately determine whether the detachable element is detached from the aerosol-generating device by superimposing the geomagnetic sensor as above. have.
  • the sensing target in which the geomagnetic sensor in the heater unit 710 detects a change in the size of the magnetic field includes a magnetic material. More specifically, the sensing target of the geomagnetic sensor in the heater unit 710 may be coated with magnetic ink so as to form a magnetic field on its own, or may include a magnet fragment of a fine size.
  • the battery unit 730 includes a fifth geomagnetic sensor 731, at least one PCB 733, and a battery 735.
  • the fifth geomagnetic sensor 731 means one of the geomagnetic sensors located between the PCB 733 and the battery 735.
  • the fifth geomagnetic sensor 731 performs a function of sensing the size of the internal magnetic field of the aerosol-generating device that changes as the battery is detached and transmitting the detected result to the control unit.
  • the PCB 733 is a substrate including a control unit that controls the power of the battery to be properly supplied to the heater.
  • the heater unit 710 is coupled to the battery unit 730, the heater unit 710 and the battery unit ( 730) is a generic term for hardware that can be operated in conjunction.
  • the battery 735 is designed to be detachable from the battery unit 730 and performs a function of supplying power to various devices included in the aerosol generating device.
  • the fifth geomagnetic sensor 731 included in the battery unit 730 is illustrated as one, but in the present invention, the number of geomagnetic sensors is not limited to a specific number, and according to an embodiment, the fifth geomagnetic sensor 731 The number can be multiple.
  • the battery 735 which is an object for the geomagnetic sensor to detect a change in the size of the magnetic field, includes a magnetic material. More specifically, in the battery unit 730, even if the battery is not magnetized by a magnet, magnetic ink is applied to form a magnetic field on its own, or may include a magnet fragment of a fine size.
  • the aerosol generating apparatus includes a heater 130 for heating an aerosol generating substrate to generate an aerosol, a control unit 110 for controlling power supplied to the heater 130, and an interior of the aerosol generating device It may include at least one removable element detachable to the space or external space, and a plurality of geomagnetic sensors that detect a change in the size of the internal magnetic field of the aerosol generating device.
  • the control unit may detect the detachment of the detachable element based on the detection result of at least one of the plurality of geomagnetic sensors.
  • a removable element there is a cigarette containing an aerosol-generating substrate, a liquid cartridge storing a liquid composition, a cap and a battery for exclusive use of the cigarette inlet, and has already been described through FIG. 7.
  • the controller determines the combination of the geomagnetic sensors that detect the change in the size of the magnetic field, and based on the determined combination, It is possible to identify the detachable element that caused the size change of the magnetic field.
  • control unit detects a change in the size of the magnetic field by at least one geomagnetic sensor among a plurality of geomagnetic sensors included in the aerosol generating device, and when the sensed magnetic field size change exceeds a preset value, the aerosol It is possible to determine whether the detachable element is additionally coupled to the generating device, or that the detachable element is separated from the aerosol generating device, and to track which sensor is the geomagnetic sensor that detects the change in the size of the magnetic field, causing the size change of the magnetic field. It is possible to identify what a removable element is.
  • the combination of the geomagnetic sensor that detects the size change is determined only when there is a size change of the magnetic field exceeding a preset value, rather than simply changing the size of the magnetic field. , As it is determined that the detachable element is detachable according to the identified combination, there is an effect of significantly lowering the false positive rate of the control unit.
  • the removable element of the aerosol-generating device is a cigarette comprising an aerosol-generating substrate, the cigarette comprising at least one of copper, ferrite, and martensite can do.
  • Copper, ferrite, and martensite are ferromagnetic materials, and when a cigarette containing the magnetic material is inserted into the aerosol generating device, the size of the internal magnetic field of the aerosol generating device may be changed.
  • the copper, ferrite, and martensite contained in the cigarette are magnetized in advance by a magnet or the like in the process included in the cigarette.
  • the removable element of the aerosol-generating device is a cigarette containing an aerosol-generating substrate, the cigarette having copper, ferrite, martensite, aluminum, as well as a magnetic force of a certain size
  • a magnet may be further included.
  • the cigarette contains a magnet, there is no need to go through a process in which copper, ferrite, and martensite are magnetized in advance, and although it is not ferromagnetic, it is generally used as an aluminum foil.
  • the included aluminum can also be used as a material to induce the size change of the internal magnetic field of the aerosol-generating device.
  • the control unit receives a result of the size change of the internal magnetic field of the aerosol generating device from a plurality of geomagnetic sensors, and the type of magnetic material contained in the cigarette according to the size change value of the internal magnetic field Estimating, and considering the temperature profile of the heater varies by the estimated magnetic material, it is also possible to control the power supplied to the heater.
  • the control unit may use a temperature profile table stored in advance, or may take a method of improving and applying an existing temperature profile in consideration of the estimated thermal conductivity efficiency of the magnetic material.
  • FIG 8 is a view showing in detail the heater included in the aerosol generating device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the heater unit 710 described in FIG. 7 in more detail, and will be described with reference to FIG. 7. Hereinafter, descriptions overlapping with those described in FIG. 7 will be omitted. .
  • the detachable element of the aerosol-generating device is a cigarette containing an aerosol-generating substrate, and the control unit approaches the heater based on a result detected by the geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater. In order to determine whether the cigarette has passed the cigarette inlet.
  • the size of the magnetic field formed in the inner space of the aerosol-generating device is changed by the magnetic material containing the cigarette, as an example in which the control unit detects that the cigarette is inserted into the aerosol-generating device.
  • the process of the geomagnetic sensor detecting the size change of the magnetic field and transmitting it to the control unit is performed in one cycle.
  • the first distance is a distance corresponding to l1 in FIG. 8, and is a distance that a geomagnetic sensor can detect the size of a magnetic field changed by a cigarette approaching the heater, and at the same time, a detachable element other than the cigarette approaching the heater. It is a distance that is not affected by the desorption of, and can be determined by a certain constant value mathematically, empirically, and experimentally.
  • the geomagnetic sensor in this optional embodiment may be the first geomagnetic sensor 711a of FIG. 8.
  • the detachable element of the aerosol-generating device is a cigarette including an aerosol-generating substrate
  • the control unit is based on a result detected by the geomagnetic sensor disposed at a second distance from the heater, You can also judge whether the Korean cigarettes are finished.
  • the control unit completes the process of inserting the cigarette into the aerosol-generating device, and as an embodiment for detecting whether or not the cigarette is completely inserted into the inner space of the aerosol-generating device, a magnetic material containing a cigarette
  • the geomagnetic sensor detects the size change of the magnetic field and transmits it to the control unit This is done in one cycle.
  • the second distance is a distance corresponding to l2 in FIG. 8, and is a distance that can detect the size of a magnetic field changed by a cigarette with a geomagnetic sensor attached thereto, and at the same time, detachable elements other than the cigarette attached to the heater. It is a distance that is not affected by whether or not, and can be determined by a specific constant value mathematically, empirically, and experimentally.
  • the geomagnetic sensor in this optional embodiment may be the second geomagnetic sensor 711b of FIG. 8.
  • the detachable element of the aerosol-generating device is a cigarette including an aerosol-generating substrate
  • the control unit detects the result and the heater and the second geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater. Based on the combination of the results detected by the geomagnetic sensor arranged at a distance, it may be determined whether or not the cigarette is attached to the heater.
  • the control unit completes the process of inserting the cigarette into the aerosol-generating device, and as an embodiment for detecting whether the cigarette is completely inserted into the inner space of the aerosol-generating device, a magnetic material containing a cigarette
  • the geomagnetic sensor detects the size change of the magnetic field and transmits it to the control unit.
  • the process consists of one cycle. Unlike the above-described embodiment, it can be distinguished in that it is used to determine whether or not a cigarette is completed by combining results detected by a plurality of geomagnetic sensors.
  • the geomagnetic sensor in this optional embodiment may be the first geomagnetic sensor 711a and the second geomagnetic sensor 711b in FIG. 8.
  • the combination of the geomagnetic sensors sensed by the controller is a part of the first geomagnetic sensor 711a and the second geomagnetic sensor 711b. ).
  • the first distance l1 and the second distance l2 may be the same.
  • the detachable element of the aerosol-generating device is a liquid cartridge storing a liquid composition
  • the control unit is based on a result detected by a geomagnetic sensor disposed at a first distance from the heater, It is also possible to determine whether or not the liquid cartridge for the heater is completed.
  • the control unit is an embodiment for detecting whether the liquid cartridge is completely installed or completely removed from the aerosol generating apparatus in the inner space of the aerosol generating apparatus.
  • the geomagnetic sensor detects the size change of the magnetic field and transmits it to the control unit This is done in one cycle.
  • the magnetic material contained in the surface or inside of the liquid cartridge may be the aforementioned copper, ferrite, martensite, or the like.
  • the first distance is a distance corresponding to l3 in FIG. 8, and is a distance sufficient to detect the size of an internal magnetic field changed by the liquid cartridge in which the geomagnetic sensor is completed or removed, and at the same time, the detachable elements other than the liquid cartridge It is a distance that is not affected by desorption, and can be determined by a certain constant value mathematically, empirically, and experimentally.
  • the geomagnetic sensor in this optional embodiment may be the third geomagnetic sensor 711c of FIG. 8.
  • the removable element of the aerosol-generating device is a cap 799 covering a cigarette insertion port through which a cigarette is inserted to contact the cigarette to the heater, and the control unit controls the cap and the first distance. Based on the result of the size change of the magnetic field detected by the placed fourth geomagnetic sensor 711d, it may be determined whether the cap 799 is opened or closed.
  • the control unit is an embodiment for detecting whether the cap is opened or closed in the aerosol-generating device, and is formed in the inner space or the outer space of the aerosol-generating device by the magnetic material contained in the surface or inside of the cap.
  • the process by which the fourth geomagnetic sensor 711d detects the size change of the magnetic field and transmits it to the control unit is performed in one cycle.
  • the magnetic material included in the surface or the inside of the cap 799 may be the aforementioned copper, ferrite, martensite, or the like.
  • the first distance is a distance corresponding to l4 in FIG. 8, and is a distance that can sense the size of the internal magnetic field that is changed by the cap 799, which is opened and closed by the fourth geomagnetic sensor 711d, and at the same time, the cap ( 799) is a distance that is not affected by the detachability of other removable elements, and l4 can be determined mathematically, empirically, and experimentally.
  • the fifth geomagnetic sensor 731 is disposed at a first distance from the battery, detects a change in the size of the magnetic field, and transmits the detected result to the controller, so that the controller detaches the battery. It can be made to judge whether or not.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling an aerosol generating device with a plurality of geomagnetic sensors according to the present invention.
  • the method according to FIG. 9 may be implemented by the aerosol-generating device according to FIG. 5, and will be described with reference to FIG. 5, and descriptions overlapping with those described with reference to FIGS. 5 to 8 will be omitted.
  • the sensor provided in the aerosol-generating device detects the movement of the removable element of the aerosol-generating device (S910).
  • the sensor that detects the movement of the detachable element may be an air flow sensor, a temperature sensor, a gyro sensor, etc., and the movement of the detachable element is such that the detachable element is coupled to the aerosol generating device and the detachable element is an aerosol. It is a concept that includes everything that is removed from the generator.
  • the sensor provided in the aerosol-generating device may be transmitted to the control unit so that the geomagnetic sensor in the sleep mode is activated, and according to an embodiment, step S910 may be omitted.
  • the controller 110 determines whether the magnitude value of the detected change in the magnetic field exceeds a preset range. (S930).
  • the control unit 110 identifies a combination of geomagnetic sensors that detect a change in the size of the internal magnetic field (S940), and is a detachable element coupled to or removed from the aerosol generating device based on the identified combination of geomagnetic sensors. (Cigarette, liquid cartridge, cap of the cigarette inlet) is identified (S950).
  • the error rate of the control unit is lowered, and a detachable element is coupled to the aerosol generating device to the user, or aerosol generation It is possible to provide accurate guidance messages for situations in which the removable element is removed from the device.
  • the embodiment according to the present invention described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program can be recorded on a computer-readable medium.
  • the medium includes a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floptical disk, and a ROM.
  • Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as RAM, flash memory, and the like.
  • the computer program may be specially designed and configured for the present invention or may be known and available to those skilled in the computer software field.
  • Examples of computer programs may include not only machine language codes produced by a compiler, but also high-level language codes executable by a computer using an interpreter or the like.
  • connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings are illustrative examples of functional connections and/or physical or circuit connections, and in the actual device, alternative or additional various functional connections, physical It can be represented as a connection, or circuit connections.
  • An embodiment of the present invention can be used to produce next-generation electronic cigarettes with increased user convenience.

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 에어로졸 생성장치에 있어서, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부, 상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소 및 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 감지하는 복수의 지자기센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치를 개시한다.

Description

복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
본 발명은 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치에 지자기센서를 복수 구비하고, 그 구비된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법 및 그 방법을 구현하는 에어로졸 생성장치에 관한 것이다.
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 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, 에어로졸 생성장치는 궐련을 포함하여 에어로졸 생성장치에 탈착가능한 요소를 다수 구비하고 있다. 에어로졸 생성장치의 제어부는, 위와 같은 탈착가능한 요소가 에어로졸 생성장치에 탈착되어 있는지 여부를 민감하게 감지할 필요가 있으며, 탈착가능한 요소가 탈착되는 경우 에어로졸 생성장치에 구비되어 있는 디스플레이부, 진동부, 소리출력부 등을 통해서 사용자에게 신속하게 알람을 제공해야 하지만, 센서의 감도(sensitivity)가 일정수준 이상 확보되지 않으면, 알람기능을 적시에 수행할 수 없다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 복수의 지자기센서가 감지한 결과를 기초로 에어로졸 생성장치를 효과적으로 제어하기 위한 방법 및 그 방법에 의해 동작하는 에어로졸 생성장치를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성장치는, 에어로졸 생성장치에 있어서, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부; 상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소; 및 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 감지하는 복수의 지자기센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성장치의 제1히터 및 제2히터를 제어하는 방법은, 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 탈착감지단계; 상기 탈착에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 복수의 지자기센서로 감지하는 자기장감지단계; 및 상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소를 식별하는 요소식별단계를 포함한다.
이외에도, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 궐련 또는 궐련을 사용하는 에어로졸 생성장치가 사용자에게 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 감도가 높은 복수의 지자기센서가 감지한 결과를 기초로 에어로졸 생성장치의 동작을 제어함으로써, 제어부의 오판율을 낮추고, 사용자에게 에어로졸 생성장치에 탈착가능요소가 결합되거나, 에어로졸 생성장치로부터 탈착가능요소가 제거되는 상황에 대한, 정확한 안내메시지를 제공하는 것이 가능하다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 다른 일 실시 예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치에 포함되는 히터부를 상세하게 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 에어로졸 생성장치에 있어서, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부; 상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소; 및 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 감지하는 복수의 지자기센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경이 기설정된 값을 초과하면, 상기 변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 상기 파악된 조합을 기초로 상기 탈착가능요소 중 탈착된 탈착가능요소를 식별하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 상기 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 상기 제어부는, 상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 접근하기 위해 상기 궐련이 궐련삽입구를 통과했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 궐련은, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 궐련은, 자석에 의해 자화가능한 알루미늄, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을, 자석과 함께 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 상기 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 상기 제어부는, 상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과 및 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과의 조합을 기초로 하여, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 액상조성물을 저장하는 액상카트리지이고, 상기 제어부는, 상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 액상카트리지의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 궐련을 삽입하여 상기 히터에 상기 궐련을 접촉시키는 궐련삽입구를 덮는 캡(cap)이고, 상기 제어부는, 상기 캡과 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 캡의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리이고, 상기 제어부는, 상기 배터리와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 배터리의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 탈착감지단계; 상기 탈착에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 복수의 지자기센서로 감지하는 자기장감지단계; 및 상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소를 식별하는 요소식별단계를 포함한다.
상기 방법에 있어서, 상기 요소식별단계는, 상기 내부자기장의 크기의 변경이 기설정된 값을 초과하면, 상기 변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 상기 파악된 조합을 기초로 상기 탈착가능요소 중 탈착된 탈착가능요소를 식별하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 상기 요소식별단계는, 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 접근하기 위해 상기 궐련이 궐련삽입구를 통과했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 요소식별단계는, 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 궐련은, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 궐련은, 자석에 의해 자화가능한 알루미늄, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을, 자석과 함께 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 상기 요소식별단계는, 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과 및 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과의 조합을 기초로 하여, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 할수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 액상조성물을 저장하는 액상카트리지이고, 상기 요소식별단계는, 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 액상카트리지의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 궐련을 삽입하여 히터에 상기 궐련을 접촉시키는 궐련삽입구를 덮는 캡(cap)이고, 상기 요소식별단계는, 상기 캡과 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 캡의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 탈착가능요소는, 히터에 전력을 공급하는 배터리이고, 상기 요소식별단계는, 상기 배터리와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 배터리의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)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 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)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. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분(21)은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
담배 로드(21)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 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)은 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다.
궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)이 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 6는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치는 제어부(110), 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)를 포함하는 것을 알 수 있다. 도 6에서 제어부(110), 배터리(120), 히터(130)는 도 1 내지 도 3에서 설명한 제어부(12), 배터리(11), 히터(13)와 각각 동일하게 대응되는 것으로 본다.
제어부(110)는 에어로졸 생성장치에 포함되어 있는 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)들을 총괄적으로 제어한다. 도 6에 도시되어 있지는 않지만, 실시 예에 따라서, 제어부(110)는 사용자의 버튼입력이나 터치입력을 수신하는 입력수신부(미도시) 및 사용자단말과 같은 외부 통신 장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 도 6에 도시되어 있지 않으나, 제어부(110)는 히터(130)에 대해 비례적분미분제어(PID)를 수행하기 위한 모듈을 추가로 더 포함할 수도 있다.
특히, 본 발명에서 제어부(110)는 전술한 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)들을 총괄적으로 제어하는 것 외에도, 복수의 지자기 센서로부터 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기변경을 감지한 결과를 수신하여, 에어로졸 생성장치에 탈착가능한 요소가 탈착되는 것을 실시간으로 감지하고, 디스플레이부(150), 모터(160) 등을 통해서 사용자에게 알람을 제공할 수 있다. 설명의 편의를 위해서, 도 6에서는 복수의 지자기 센서는 도시되어 있지 않으며, 복수의 지자기 센서에 대해서는, 도 7 및 도 8을 통해 후술하기로 한다.
배터리(120)는 히터(130)에 전력을 공급하며, 히터(130)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(110)에 의해 조절될 수 있다.
히터(130)는 전류를 인가하면 고유 저항에 의해 발열을 하고, 에어로졸 생성기질이 가열된 히터에 접촉(결합)되면, 에어로졸이 생성될 수 있다.
펄스폭변조처리부(140)는 히터(130)에 PWM(pulse width modulation)신호를 전달하는 방식을 통해서, 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 제어할 수 있도록 한다. 실시 예에 따라서, 펄스폭변조처리부(140)는 제어부(110)에 포함되는 방식으로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(150)는 에어로졸 생성장치에서 발생되는 각종 알람 메시지(Alarm message)를 시각적으로 출력하여 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자가 확인할 수 있게 한다. 사용자는 디스플레이부(150)에 출력되는 배터리 전력부족 메시지나 히터의 과열경고메시지 등을 확인하고 에어로졸 생성장치의 동작이 멈추거나 에어로졸 생성장치가 파손되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
모터(160)는 제어부(110)에 의해 구동되어 에어로졸 생성장치가 사용할 준비가 되었다는 사실을 사용자가 촉각을 통해 인지할 수 있도록 한다.
저장장치(170)는 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 적절하게 제어하여, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 다양한 풍미를 제공하도록 하기 위한 각종 정보를 저장하고 있다. 예를 들면, 저장장치(170)에 저장되는 정보에는 제어부(110)가 히터의 온도를 시간의 흐름에 따라 적절하게 가감제어하기 위해 참조하는 온도프로파일(temperature profile), 후술하는 제어기준비율, 비교제어값 등을 미리 저장하고 있다가 제어부(110)의 요청에 의해 제어부(110)에 해당 정보를 송신할 수 있다. 저장장치(170)는 플래시 메모리(flash memory)처럼 비휘발성 메모리로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 더 빠른 데이터 입출력(I/O)속도를 확보하기 위해서 통전시에만 한시적으로 데이터를 저장하는 휘발성 메모리로 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(110), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150) 및 저장장치(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150) 및 저장장치(170)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 다른 일 실시 예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치(700)는 히터를 포함하는 히터부(710) 및 배터리를 포함하는 배터리부(730)를 포함하는 것을 알 수 있다. 도 7에서 에어로졸 생성장치(700)를 히터부(710)와 배터리부(730)로 양분하여 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것으로, 도 7에서 에어로졸 생성장치(700)에 일반적으로 포함되는 것으로 알려진 구성들은 생략된 것으로 본다.
히터부(710)는 에어로졸 생성기질을 가열시켜서 에어로졸을 생성하는 히터와 액상조성물을 저장하고 있는 액상카트리지를 포함하고, 적어도 두 개 이상의 복수의 지자기 센서를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련은 히터부(710)의 궐련삽입구에 삽입될 수 있다. 궐련삽입구에는 사용자가 에어로졸 생성장치를 사용하지 않을 때에 궐련삽입구를 통해 이물질이 들어가는 것을 방지하기 위한 궐련삽입구 전용 캡(799)이 씌워질 수 있다.
제1지자기센서(711a)는 히터와 근접하여 위치하는 지자기센서 중 하나를 의미한다. 제1지자기센서(711a)는 히터와 근접한 상태에서, 궐련삽입구에 삽입되는 궐련이 히터에 접촉하면서 발생되는 자기장의 크기의 변경을 감지하고, 감지한 결과를 제어부에 전달한다. 제1지자기센서(711a)가 감지하는 자기장의 크기의 변경의 유형의 일 예로서, 궐련이 궐련삽입구에 삽입되기 전에 에어로졸 생성장치의 내부에 자성체가 존재하고, 그 자성체에 의해 일정한 크기의 자기장이 형성되어 있는 상황에서, 궐련이 궐련삽입구에 삽입되어 자기장의 크기의 변경이 생긴 경우가 있다. 제1지자기센서(711a)가 감지하는 자기장의 크기의 변경의 유형의 다른 일 예로서, 궐련이 궐련삽입구에 삽입되기 전에는 없었던 자기장이 궐련이 궐련삽입구를 통해 삽입되면서 생기는 경우가 있을 수 있다.
제어부는 제1지자기센서(711a)가 감지한 결과를 수신하고, 에어로졸 생성장치의 궐련삽입구에 궐련이 삽입되는 것 또는 빠지는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 궐련은 에어로졸 생성장치에 탈착가능한 탈착가능요소의 일 예로 본다.
제2지자기센서(711b)는 히터와 근접하여 위치하는 지자기센서 중 다른 하나를 의미한다. 제2지자기센서(711b)는 제1지자기센서(711a)와 비교하면, 히터와 가장 근접하여 위치하는 점에서는 유사하나, 제2지자기센서(711b)는 궐련이 궐련삽입구를 통해 깊게 삽입될수록 궐련과의 거리가 가까워지다가, 궐련이 에어로졸 생성장치의 내부공간에 완착(完着)되었을 때, 궐련과의 거리가 최소가 되는 지점에 위치하고 있다는 점에서, 제1지자기센서(711a)와 구별될 수 있다. 제어부는 제2지자기센서(711b)가 감지한 결과를 수신하고, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 궐련이 완착되었는지 여부를 판단할 수 있다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부는 제1지자기센서(711a) 및 제2지자기센서(711b)가 감지한 결과를 종합하여, 궐련이 에어로졸 생성장치의 내부공간이 완착되었는지 여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예에 따르면, 제어부가 제2지자기센서(711b)가 감지한 결과뿐만 아니라, 제1지자기센서(711a)가 감지한 자기장의 크기의 변경을 함께 고려함에 따라서, 궐련이 에어로졸 생성장치의 내부공간에 완착된 것을 더 정확하게 판단할 수 있다.
제3지자기센서(711c)는 히터와 액상카트리지 사이에 위치하는 지자기센서 중 하나를 의미한다. 제3지자기센서(711c)는 액상카트리지가 탈착됨에 따라 달라지는 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기를 감지하고, 감지한 결과를 제어부에 송신하는 기능을 수행한다.
제4지자기센서(711d)는 액상카트리지와 궐련삽입구 전용 캡(799) 사이에 위치하는 지자기센서 중 하나를 의미한다. 제4지자기센서(711d)는 궐련삽입구 전용 캡(799)이 개폐됨에 따라 달라지는 에어로졸 생성장치의 내부자기장 또는 외부자기장의 크기를 감지하고, 감지한 결과를 제어부에 송신하는 기능을 수행한다.
도 7에서 히터부(710)에 포함되는 제1지자기센서(711a) 내지 제4지자기센서(711d)는 각각 하나로 도시되어 있으나, 본 발명에서는 지자기센서의 수를 특정한 수로 한정하지 않으므로, 실시 예에 따라서, 제1지자기센서(711a) 내지 제4지자기센서(711d)의 수는 여러 개가 될 수 있다. 일 예로서, 제1지자기센서(711a)는 지자기센서 5개, 제2지자기센서(711b)는 지자기센서 3개, 제4지자기센서(711d)는 2개일 수도 있다. 지자기센서의 감도는 비슷한 원리로서 센싱하는 홀 센서나 단순한 자기센서보다 월등하므로, 위와 같이 지자기센서를 중첩하는 방식을 통해서, 제어부는 에어로졸 생성장치에 대한 탈착가능요소의 탈착여부를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 히터부(710)에서 지자기센서가 자기장의 크기의 변경을 감지하는 감지대상(히터, 카트리지, 궐련삽입구 전용 캡)은 자성물질을 포함한다. 보다 구체적으로, 히터부(710)에서 지자기센서의 감지대상은 자체적으로 자기장을 형성할 수 있도록 자성 잉크(magnetic ink)가 도포되어 있거나, 미세한 크기의 자석조각을 포함할 수 있다.
이어서, 배터리부(730)는 제5지자기센서(731), 적어도 하나 이상의 PCB(733) 및 배터리(735)를 포함한다.
제5지자기센서(731)는 PCB(733)와 배터리(735) 사이에 위치하는 지자기센서 중 하나를 의미한다. 제5지자기센서(731)는 배터리가 탈착됨에 따라서 달라지는 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기를 감지하고, 감지한 결과를 제어부에 송신하는 기능을 수행한다.
PCB(733)는 배터리의 전력이 히터에 적절하게 공급될 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 기판으로서, 히터부(710)가 배터리부(730)에 결합되면, 히터부(710)와 배터리부(730)가 연동되어 동작될 수 있도록 하는 하드웨어를 총칭한다.
배터리(735)는 배터리부(730)와 탈착가능하도록 설계되어, 에어로졸 생성장치에 포함된 각종 장치에 전력을 공급하는 기능을 수행한다.
도 7에서 배터리부(730)에 포함되는 제5지자기센서(731)는 하나로 도시되어 있으나 본 발명에서 지자기센서의 수를 특정한 수로 한정하지 않으므로, 실시 예에 따라서, 제5지자기센서(731)의 수는 여러 개가 될 수 있다.
또한, 배터리부(730)에서 지자기센서가 자기장의 크기의 변경을 감지하는 대상인 배터리(735)는 자성물질을 포함한다. 보다 구체적으로, 배터리부(730)에서 배터리는 자석으로 인해 자화되지 않더라도, 자체적으로 자기장을 형성할 수 있도록 자성 잉크(magnetic ink)가 도포되어 있거나, 미세한 크기의 자석조각을 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치가 동작하는 과정을, 도 6 및 도 7을 참조하여, 실시 예별로 설명하기로 한다.
바람직한 일 실시 예로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치는 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터(130), 히터(130)에 공급되는 전력을 제어하는 제어부(110), 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소, 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 감지하는 복수의 지자기센서를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 제어부는 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 탈착가능요소의 탈착을 감지할 수 있다. 탈착가능요소의 일 예로서, 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련, 액상조성물을 저장하고 있는 액상카트리지, 궐련삽입구 전용 캡 및 배터리가 있다는 것은 도 7을 통해 이미 설명한 바 있다.
선택적 일 실시 예로서, 제어부는 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경이 기설정된 값을 초과하면, 그 자기장의 크기변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 파악된 조합을 기초로 하여, 자기장의 크기변경을 유발한 탈착가능요소를 식별할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부는 에어로졸 생성장치에 포함된 복수의 지자기센서 중에서 적어도 하나 이상의 지자기센서에 의해서, 자기장의 크기의 변경이 감지되고, 그 감지된 자기장의 크기변경이 기설정된 값을 초과하면, 에어로졸 생성장치에 탈착가능요소가 추가로 결합하였거나, 에어로졸 생성장치로부터 탈착가능요소가 분리된 것을 파악할 수 있고, 자기장의 크기의 변경을 감지한 지자기센서가 어느 센서인지 추적하여, 자기장의 크기변경을 유발한 탈착가능요소가 무엇인지 식별할 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에 따르면, 단순히 자기장의 크기변경이 발생한 것이 아니라, 미리 설정되어 있던 값을 초과하는 수준의 자기장의 크기변경이 있는 경우에 한해, 크기변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 그 파악된 조합에 따라서 탈착가능요소의 탈착을 판단하게 됨에 따라, 제어부의 오판률이 현저하게 낮아지는 효과가 있다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 그 궐련은 구리, 페라이트(ferrite), 마텐자이트(martensite) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 구리, 페라이트, 마텐자이트는 강자성물질로서, 에어로졸 생성장치에 그 자성물질을 포함하는 궐련이 삽입되면, 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기가 변경될 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에서 궐련에 포함되어 있는 구리, 페라이트, 마텐자이트는 궐련에 포함되는 과정에서 자석 등에 의해 미리 자화된다.
또 다른 선택적 일 실시 예로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 그 궐련은 구리, 페라이트, 마텐자이트, 알루미늄뿐만 아니라, 일정한 크기의 자기력을 갖는 자석을 추가로 포함할 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에 따르면, 궐련에 자석이 포함됨에 따라서, 구리, 페라이트, 마텐자이트가 미리 자화되는 공정을 거칠 필요가 없게 되고, 강자성이 아니지만 일반적으로 알루미늄박(aluminium foil)형태로 궐련에 포함되는 알루미늄도 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기변경을 유도하는 물질로 이용될 수 있다.
전술한 예와 다른 바람직한 선택적 일 실시 예로서, 제어부는 복수의 지자기센서로부터 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기변경의 결과를 수신하고, 내부자기장의 크기변경값에 따라서 궐련에 포함된 자성물질의 종류를 추정하고, 그 추정된 자성물질에 의해 달라지는 히터의 온도프로파일을 고려하여, 히터에 공급되는 전력을 제어할 수도 있다. 이 경우, 제어부는 미리 저장되어 있는 온도프로파일 테이블(temperature profile table)을 이용할 수도 있고, 추정된 자성물질의 열전도효율을 고려하여, 기존의 온도프로파일을 개량하여 적용하는 방식을 취할 수도 있다.
도 8은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치에 포함되는 히터부를 상세하게 도시한 도면이다.
도 8은, 도 7에서 설명한 히터부(710)를 더 상세하게 설명하기 위한 도면으로서, 도 7을 참조하여 설명하기로 하고, 이하에서는, 도 7에서 설명한 내용과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예로서, 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 제어부는 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 히터에 접근하기 위해 궐련이 궐련삽입구를 통과했는지 여부를 판단할 수 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 제어부가 에어로졸 생성장치에 궐련이 삽입되는 것을 감지하기 위한 실시 예로서, 궐련이 포함되어 있는 자성물질에 의해서 에어로졸 생성장치의 내부공간에 형성되어 있던 자기장의 크기가 달라지거나, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 존재하지 않았던 자기장이 발생되면, 지자기센서가 이러한 자기장의 크기변경을 감지하여 제어부에 송신하는 과정이 하나의 사이클로 이루어진다.
여기서, 제1거리는 도 8에서 l1에 해당하는 거리로서, 지자기센서가 히터에 접근하는 궐련에 의해서 달라지는 자기장의 크기를 감지할 수 있을 정도의 거리임과 동시에, 히터에 접근하는 궐련 외의 탈착가능요소의 탈착여부에 영향을 받지 않을 정도의 거리이며, 수학적, 경험적, 실험적으로 특정한 상수값으로 결정될 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에서의 지자기센서는, 도 8의 제1지자기센서(711a)가 될 수 있다.
본 발명의 다른 선택적 일 실시 예로서, 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 제어부는 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 히터에 대한 궐련의 완착여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 제어부가 에어로졸 생성장치에 궐련이 삽입되는 과정을 완료하여, 궐련이 에어로졸 생성장치의 내부공간에 완전히 꽂혔는지 여부를 감지하기 위한 실시 예로서, 궐련이 포함되어 있는 자성물질에 의해서 에어로졸 생성장치의 내부공간에 형성되어 있던 자기장의 크기가 달라지거나, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 존재하지 않았던 자기장이 발생되면, 지자기센서가 이러한 자기장의 크기변경을 감지하여 제어부에 송신하는 과정이 하나의 사이클로 이루어진다.
여기서, 제2거리는 도 8에서 l2에 해당하는 거리로서, 지자기센서가 완착된 궐련에 의해서 달라지는 자기장의 크기를 감지할 수 있을 정도의 거리임과 동시에, 히터에 완착된 궐련 외의 탈착가능요소의 탈착여부에 영향을 받지 않을 정도의 거리이며, 수학적, 경험적, 실험적으로 특정한 상수값으로 결정될 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에서의 지자기센서는, 도 8의 제2지자기센서(711b)가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고, 제어부는 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과 및 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과의 조합을 기초로 하여, 히터에 대한 궐련의 완착여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 제어부가 에어로졸 생성장치에 궐련이 삽입되는 과정을 완료하여, 궐련이 에어로졸 생성장치의 내부공간에 완전히 꽂혔는지 여부를 감지하기 위한 실시 예로서, 궐련이 포함되어 있는 자성물질에 의해서 에어로졸 생성장치의 내부공간에 형성되어 있던 자기장의 크기가 달라지거나, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 존재하지 않았던 자기장이 발생되면, 지자기센서가 이러한 자기장의 크기변경을 감지하여, 제어부에 송신하는 과정이 하나의 사이클로 이루어진다. 전술한 실시 예와는 달리, 복수의 지자기센서가 감지한 결과를 조합하여 궐련의 완착여부를 판단하는 데에 이용하는 점에서 구별될 수 있다.
본 선택적 일 실시 예에서의 지자기센서는, 도 8의 제1지자기센서(711a) 및 제2지자기센서(711b)가 될 수 있다. 또한, 제1지자기센서(711a)가 복수 개이고, 제2지자기센서(711b)가 복수 개라면, 제어부가 감지하는 지자기센서의 조합은 제1지자기센서(711a)의 일부와 제2지자기센서(711b)의 일부의 조합일 수도 있다.
또한, 본 선택적 일 실시 예에서, 제1거리인 l1과 제2거리인 l2은 동일할 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 액상조성물을 저장하는 액상카트리지이고, 제어부는 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 히터에 대한 액상카트리지의 완착여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 제어부가 에어로졸 생성장치에 액상카트리지가 에어로졸 생성장치의 내부공간에 완전히 장착되었거나 완전히 제거되었는지 여부를 감지하기 위한 실시 예로서, 액상카트리지의 표면이나 내부에 포함되어 있는 자성물질에 의해서 에어로졸 생성장치의 내부공간에 형성되어 있던 자기장의 크기가 달라지거나, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 존재하지 않았던 자기장이 발생되면, 지자기센서가 이러한 자기장의 크기변경을 감지하여 제어부에 송신하는 과정이 하나의 사이클로 이루어진다. 액상카트리지의 표면이나 내부에 포함되어 있는 자성물질은 전술한 구리, 페라이트, 마텐자이트 등이 될 수 있다.
여기서, 제1거리는 도 8에서 l3에 해당하는 거리로서, 지자기센서가 완착되거나 제거되는 액상카트리지에 의해서 달라지는 내부자기장의 크기를 감지할 수 있을 정도의 거리임과 동시에, 액상카트리지 외의 탈착가능요소의 탈착여부에 영향을 받지 않을 정도의 거리이며, 수학적, 경험적, 실험적으로 특정한 상수값으로 결정될 수 있다. 본 선택적 일 실시 예에서의 지자기센서는, 도 8의 제3지자기센서(711c)가 될 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 에어로졸 생성장치의 탈착가능요소는 궐련을 삽입하여 상기 히터에 상기 궐련을 접촉시키는 궐련삽입구를 덮는 캡(799)이고, 제어부는 캡과 제1거리를 두고 배치된 제4지자기센서(711d)가 감지한 자기장의 크기변경결과를 기초로, 캡(799)의 개폐여부를 판단할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예는, 제어부가 에어로졸 생성장치에 캡이 개폐되었는지 여부를 감지하기 위한 실시 예로서, 캡의 표면이나 내부에 포함되어 있는 자성물질에 의해서 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 형성되어 있던 자기장의 크기가 달라지거나, 에어로졸 생성장치의 내부공간에 존재하지 않았던 자기장이 발생되면, 제4지자기센서(711d)가 이러한 자기장의 크기변경을 감지하여 제어부에 송신하는 과정이 하나의 사이클로 이루어진다. 캡(799)의 표면이나 내부에 포함되어 있는 자성물질은 전술한 구리, 페라이트, 마텐자이트 등이 될 수 있다.
여기서, 제1거리는 도 8에서 l4에 해당하는 거리로서, 제4지자기센서(711d)가 개폐되는 캡(799)에 의해서 달라지는 내부자기장의 크기를 감지할 수 있을 정도의 거리임과 동시에, 캡(799)이외의 탈착가능요소의 탈착여부에 영향을 받지 않을 정도의 거리이며, l4는 수학적, 경험적, 실험적으로 결정될 수 있다.
그 외에도 도 8에는 도시되어 있지 않으나, 제5지자기센서(731)는 배터리와 제1거리를 두고 배치되어, 자기장의 크기변경을 감지하고, 감지한 결과를 제어부에 전달하여, 제어부가 배터리의 탈착여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9에 따른 방법은, 도 5에 따른 에어로졸 생성장치에 의해 구현될 수 있으므로, 도 5를 참조하여 설명하며, 이하에서는, 도 5 내지 도 8에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
에어로졸 생성장치에 구비되어 있는 센서는 에어로졸 생성장치의 탈착가능한 요소의 이동을 감지한다(S910). 단계 S910에서, 탈착가능한 요소의 이동을 감지하는 센서는 기류센서, 온도센서, 자이로센서 등이 될 수 있으며, 탈착가능한 요소의 이동은 탈착가능한 요소가 에어로졸 생성장치에 결합하는 것과 탈착가능한 요소가 에어로졸 생성장치로부터 제거되는 것을 모두 포함하는 개념이다. 탈착가능한 요소의 이동이 감지되면, 에어로졸 생성장치에 구비되어 있는 센서는 제어부에 전달하여, 수면 모드인 지자기센서가 활성화되도록 할 수 있으며, 실시 예에 따라서, 단계 S910는 생략될 수도 있다.
이어서, 제어부(110)는 적어도 하나 이상의 지자기센서가 탈착가능한 요소의 이동으로 인한 내부자기장의 변경을 감지하면(S920), 감지된 자기장의 변경의 크기값이 미리 설정된 범위를 초과하는지 여부를 판단한다(S930).
제어부(110)는 내부자기장의 크기의 변경을 감지한 지자기센서들의 조합을 파악하고(S940), 파악된 지자기센서들의 조합을 기초로 하여 에어로졸 생성장치에 결합되거나 에어로졸 생성장치로부터 제거된 탈착가능한 요소(궐련, 액상카트리지, 궐련삽입구의 캡)를 식별한다(S950).
본 발명에 따르면, 감도가 높은 복수의 지자기센서가 감지한 결과를 기초로 에어로졸 생성장치의 동작을 제어함으로써, 제어부의 오판율을 낮추고, 사용자에게 에어로졸 생성장치에 탈착가능요소가 결합되거나, 에어로졸 생성장치로부터 탈착가능요소가 제거되는 상황에 대한, 정확한 안내메시지를 제공하는 것이 가능하다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 사용자 편의성을 증대시킨 차세대 전자담배를 생산하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 에어로졸 생성장치에 있어서,
    에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터;
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부;
    상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소; 및
    상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 감지하는 복수의 지자기센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경이 기설정된 값을 초과하면,
    상기 변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 상기 파악된 조합을 기초로 상기 탈착가능요소 중 탈착된 탈착가능요소를 식별하는 것을 특징으로 하는, 복수의 지자기센서들을 포함하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    상기 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고,
    상기 제어부는,
    상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 접근하기 위해 상기 궐련이 궐련삽입구를 통과했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 궐련은,
    구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 궐련은,
    자석에 의해 자화가능한 알루미늄, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을, 자석과 함께 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    상기 에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고,
    상기 제어부는,
    상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과 및 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과의 조합을 기초로 하여, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    액상조성물을 저장하는 액상카트리지이고,
    상기 제어부는,
    상기 히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 액상카트리지의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    궐련을 삽입하여 상기 히터에 상기 궐련을 접촉시키는 궐련삽입구를 덮는 캡(cap)이고,
    상기 제어부는,
    상기 캡과 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 캡의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리이고,
    상기 제어부는,
    상기 배터리와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 배터리의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  11. 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 에어로졸 생성장치의 내부공간 또는 외부공간에 탈착가능한 적어도 하나 이상의 탈착가능요소의 탈착을 감지하는 탈착감지단계;
    상기 탈착에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부자기장의 크기의 변경을 복수의 지자기센서로 감지하는 자기장감지단계; 및
    상기 복수의 지자기센서 중 적어도 하나 이상의 지자기센서의 감지결과를 기초로 상기 탈착가능요소를 식별하는 요소식별단계를 포함하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 요소식별단계는,
    상기 내부자기장의 크기의 변경이 기설정된 값을 초과하면,
    상기 변경을 감지한 지자기센서의 조합을 파악하고, 상기 파악된 조합을 기초로 상기 탈착가능요소 중 탈착된 탈착가능요소를 식별하는 것을 특징으로 하는, 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고,
    상기 요소식별단계는,
    히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 접근하기 위해 상기 궐련이 궐련삽입구를 통과했는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 요소식별단계는,
    상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 궐련은,
    구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 궐련은,
    자석에 의해 자화가능한 알루미늄, 구리, 페라이트, 마텐자이트 중 적어도 하나 이상을, 자석과 함께 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    에어로졸 생성기질을 포함하는 궐련이고,
    상기 요소식별단계는,
    히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과 및 상기 히터와 제2거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과의 조합을 기초로 하여, 상기 히터에 대한 상기 궐련의 완착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    액상조성물을 저장하는 액상카트리지이고,
    상기 요소식별단계는,
    히터와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 액상카트리지의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    궐련을 삽입하여 히터에 상기 궐련을 접촉시키는 궐련삽입구를 덮는 캡(cap)이고,
    상기 요소식별단계는,
    상기 캡과 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 캡의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 탈착가능요소는,
    히터에 전력을 공급하는 배터리이고,
    상기 요소식별단계는,
    상기 배터리와 제1거리를 두고 배치된 지자기센서가 감지한 결과를 기초로, 상기 배터리의 탈착여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 복수의 지자기센서로 에어로졸 생성장치를 제어하는 방법.
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