WO2020262984A1 - 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 - Google Patents

에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 Download PDF

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heater
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target temperature
aerosol generating
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장용준
고경민
서장원
장철호
정민석
정종성
정진철
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주식회사 케이티앤지
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    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the temperature of a heater of an aerosol generating device and an invention related to the aerosol generating device. More specifically, the temperature of the heater of the aerosol generating device is adjusted according to the passage of time regardless of the number of puffs of the user.
  • the present invention relates to a method for controlling the temperature of a heater of an aerosol generating device capable of providing a high smoking satisfaction to a user by controlling with specificity, and an aerosol generating device thereof.
  • the smoking satisfaction expressed by the heated material may be remarkably changed according to different methods of heating the heater.
  • aerosol generating apparatuses have tended to change the temperature of the heater collectively by counting the number of puffs of the user, or have a heater heating time set in a short time compared to the smoking time of a general user.
  • the problem pointed out in the above case is that the power consumption of the aerosol generator is too high, or due to the cooling effect of the heater due to repeated smoking for a short period of time, the amount of particles is insufficient due to the limitation of the generation of particles eluted in the solid phase. Or there was a phenomenon of lack of warmth of the aerosol.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a consistent and abundant smoking satisfaction to users by constantly controlling the temperature of the heater of the aerosol generating device irrespective of the number of puff counts of the user.
  • An apparatus for solving the above technical problem includes: a heater for generating an aerosol by heating an aerosol generating substrate; A storage unit for storing information on a first time and a second time for controlling the temperature of the heater; And a control unit for controlling power supplied to the heater, wherein the control unit sets the temperature of the heater to a second target temperature when the first time elapses after the temperature of the heater reaches a first target temperature. It is changed and maintained for the second time, and the sum of the first time and the second time is a time in a preset range.
  • a method according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a method of controlling a temperature of a heater of an aerosol generating device, comprising: a first heating step of heating the heater to a first target temperature; A first maintenance step of maintaining the heated temperature of the heater at the first target temperature for a first time; A temperature changing step of changing the temperature of the heater to a second target temperature when the first time elapses; And a second maintenance step of maintaining the changed temperature of the heater at the second target temperature for a second time, wherein the sum of the first time and the second time is a time in a preset range.
  • An embodiment of the present invention may provide a computer-readable recording medium storing a program for implementing the method.
  • an aerosol generating device may be provided to a user.
  • high smoking satisfaction can be provided to the user through a temperature control method capable of increasing the amount of nicotine and glycerin transition without taking into account the user's individual smoking frequency.
  • the present invention does not realize high smoking satisfaction by simply limiting the heating time to a certain time range, but by combining the pattern of temperature maintenance, temperature change, and temperature maintenance with a method of appropriately controlling the holding time, an aerosol generating device It is possible to provide a high smoking irritation and a feeling of softness to a user who uses it early on.
  • FIG. 1 to 3 are views showing examples in which a cigarette is inserted into an 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 graph showing a transition amount of nicotine when controlling the temperature of a heater according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a flow chart of an example of a method of controlling the temperature of the heater of the aerosol generating device according to the present invention.
  • An apparatus for solving the above technical problem includes: a heater for generating an aerosol by heating an aerosol generating substrate; A storage unit for storing information on a first time and a second time for controlling the temperature of the heater; And a control unit for controlling power supplied to the heater, wherein the control unit sets the temperature of the heater to a second target temperature when the first time elapses after the temperature of the heater reaches a first target temperature. It is changed and maintained for the second time, and the sum of the first time and the second time may be a time in a preset range.
  • the sum of the first time and the second time may be greater than 4 minutes and less than 5 minutes.
  • the length of the first time may be longer than the length of the second time.
  • the length of the second time may be longer than the length of the first time, or the length of the second time may be the same as the length of the first time.
  • a ratio of the length of the first time to the length of the second time may be a constant value.
  • the first target temperature may be lower than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 315°C or more and 325°C or less
  • the second target temperature may be 325°C or more and 335°C or less.
  • the first target temperature may be higher than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 325°C or more and 335°C or less
  • the second target temperature may be 310°C or more and 320°C or less.
  • the storage unit further stores information for a third time
  • the control unit when the temperature of the heater reaches a first target temperature and the first time elapses, the temperature of the heater After changing to the second target temperature over the third time, it is maintained for the second time, and the sum of the first time, the second time, and the third time is a time in a preset range. can do.
  • a method according to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a method of controlling a temperature of a heater of an aerosol generating device, comprising: a first heating step of heating the heater to a first target temperature; A first maintenance step of maintaining the heated temperature of the heater at the first target temperature for a first time; A temperature changing step of changing the temperature of the heater to a second target temperature when the first time elapses; And a second maintenance step of maintaining the changed temperature of the heater at the second target temperature for a second time, wherein the sum of the first time and the second time is a time in a preset range.
  • I can.
  • the sum of the first time and the second time may be greater than 4 minutes and less than 5 minutes.
  • the length of the first time may be longer than the length of the second time.
  • a ratio of the length of the first time to the length of the second time may be a constant value.
  • the first target temperature may be lower than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 315°C or more and 325°C or less
  • the second target temperature may be 325°C or more and 335°C or less.
  • the first target temperature may be higher than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 325°C or more and 335°C or less
  • the second target temperature may be 310°C or more and 320°C or less.
  • the temperature changing step when the temperature of the heater reaches a first target temperature and the first time elapses, the temperature of the heater is changed to the second target temperature over a third time period. It can be characterized.
  • An embodiment of the present invention discloses a computer-readable recording medium storing a program for executing the method.
  • FIG. 1 to 3 are views showing examples in which a cigarette is inserted into an 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 heater 13 is included in the aerosol generating device 1 in FIGS. 2 and 3, the heater 13 may be omitted if necessary.
  • the battery 11, the controller 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 as being arranged in a line.
  • the vaporizer 14 and the heater 13 are shown as being arranged in parallel.
  • the internal structure of the aerosol generating device 1 is not limited to those shown in FIGS. 1 to 3. In other words, depending on 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 When the cigarette 2 is inserted into the aerosol-generating device 1, the aerosol-generating device 1 operates 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 electric power so that the heater 13 or the vaporizer 14 can be heated, and may supply electric power required for the control unit 12 to operate.
  • the battery 11 may supply power required to operate a display, a sensor, a motor, and the like installed in the aerosol generating device 1.
  • the controller 12 overall controls the operation of the aerosol generating device 1. Specifically, the controller 12 controls the operation of not only the battery 11, the heater 13, and the vaporizer 14, but also other components included in the aerosol generating device 1. In addition, the control unit 12 may check 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 a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored.
  • a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored.
  • it can be understood by those of ordinary skill in the art to which the present embodiment pertains that it may be implemented with other types of hardware.
  • the heater 13 may be heated by power supplied from the battery 11. For example, when the cigarette is inserted into the aerosol generating device 1, the heater 13 may be located outside the cigarette. Accordingly, the heated heater 13 may increase 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 the heater 13 may be heated as an electric current flows through the electrically conductive track.
  • the heater 13 is not limited to the above-described example, and may be applicable without limitation as long as it can be heated to a desired temperature.
  • the desired temperature may be preset in the aerosol generating device 1 or may be set to a desired temperature by the user.
  • the heater 13 may be an induction heating type heater.
  • the heater 13 may include an electrically conductive coil for heating the cigarette by an induction heating method, and the cigarette may include a susceptor that can be heated by an induction heating type 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 depending on the shape of the heating element, the inside or outside of the cigarette 2 Can be heated.
  • a plurality of heaters 13 may be disposed in the aerosol generating device 1.
  • the plurality of heaters 13 may be disposed to be inserted into the cigarette 2 or may be disposed outside the cigarette 2.
  • some of the plurality of heaters 13 may be disposed so as to be inserted into the cigarette 2, and the rest may be disposed outside the cigarette 2.
  • the shape of the heater 13 is not limited to the shapes shown in FIGS. 1 to 3 and may be manufactured in various shapes.
  • the vaporizer 14 may heat the liquid composition to generate an aerosol, and the generated aerosol may pass through the cigarette 2 and be delivered to the user.
  • 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.
  • the vaporizer 14 may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element.
  • the liquid reservoir, the liquid delivery means and the heating element may be included in the aerosol generating device 1 as independent modules.
  • the liquid storage unit may store the liquid composition.
  • the liquid composition may be a liquid including a tobacco-containing material including a volatile tobacco flavor component, or may be a liquid including a non-tobacco material.
  • the liquid storage unit may be manufactured to be detachable/attached from the vaporizer 14 or may be manufactured integrally with the vaporizer 14.
  • the liquid composition may include water, solvent, ethanol, plant extract, flavor, flavor, or vitamin mixture.
  • the fragrance may include menthol, peppermint, spearmint oil, and various fruit flavoring ingredients, 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 contain an aerosol former 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 a liquid delivery means. The heating element can be heated by an electric current supply and can transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element to heat the liquid composition. As a result, an aerosol 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 apparatus 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 or internal gas can flow out even when the cigarette 2 is inserted.
  • the aerosol generating device 1 may constitute a system together 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 while the cradle and the aerosol generating device 1 are coupled.
  • the cigarette 2 may be similar to a general combustion type cigarette.
  • the cigarette 2 may be divided into a first part including an aerosol generating material and a second part including a filter.
  • an aerosol-generating material may also be included in the second part of the cigarette 2.
  • an aerosol-generating material made in the form of granules or capsules may be inserted into the second part.
  • the entire first part may be inserted into the aerosol generating device 1 and the second part may be exposed to the outside.
  • only a part of the first part may be inserted into the interior of the aerosol generating device 1, or the entire first part and a part of the second part may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol while the second part is put into the mouth. At this time, the aerosol is generated by passing outside air through the first portion, and the generated aerosol is delivered to the mouth of the user through the second portion.
  • 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 formed in the aerosol generating device 1 and/or the size of the air passage may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization and the feeling of smoking can be adjusted by the user.
  • external air may be introduced into 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 tobacco rod 21, and the second portion 22 includes a filter rod 22.
  • the filter rod 22 is illustrated as a single segment, but is not limited thereto.
  • the filter rod 22 may be composed of a plurality of segments.
  • filter rod 22 may include a segment for cooling the aerosol and a segment for filtering certain components contained within the aerosol. Further, if necessary, the filter rod 22 may further include at least one segment performing other functions.
  • the cigarette 2 may be wrapped by at least one wrapper 24. At least one hole through which external air flows or internal gas flows may be formed in the wrapper 24. As an example, the cigarette 2 may be wrapped by one wrapper 24. As another example, the cigarette 2 may be overlapped by two or more wrappers 24. For example, the tobacco rod 21 may be packaged by the first wrapper 241 and the filter rod 22 may be packaged by the wrappers 242, 243, 244. In addition, the entire cigarette 2 may be repackaged by a single wrapper 245. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, each segment may be wrapped by wrappers 242, 243, 244.
  • the tobacco rod 21 contains an aerosol generating material.
  • the aerosol-generating material may include at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol, but is not limited thereto.
  • the tobacco rod 21 may contain other additives such as flavoring agents, wetting agents and/or organic acids.
  • a flavoring liquid such as menthol or a moisturizing agent can be added to the tobacco rod 21 by spraying it onto the tobacco rod 21.
  • the tobacco rod 21 may be manufactured in various ways.
  • the tobacco rod 21 may be made of a sheet or may be made of a strand.
  • the tobacco rod 21 may be made of cut fillers from which a tobacco sheet is chopped.
  • 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 tobacco rod 21 may evenly distribute heat transmitted to the tobacco rod 21 to improve the thermal conductivity applied to the tobacco rod, thereby improving tobacco taste.
  • the heat conductive material surrounding the tobacco rod 21 may function as a susceptor heated by an induction heating type heater. At this time, although not shown in the drawings, the tobacco 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 rod, or a tube type rod including a hollow inside. Further, the filter rod 22 may be a recess type rod. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape.
  • At least one capsule 23 may be included in the filter rod 22.
  • the capsule 23 may perform a function of generating flavor or may perform a function of generating an aerosol.
  • the capsule 23 may have a structure in which a liquid containing perfume 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 shear plug 33 may be positioned on one side of the tobacco rod 31 opposite to the filter rod 32.
  • the shear plug 33 can prevent the tobacco rod 31 from escaping to the outside, and prevents the aerosol liquefied from the tobacco rod 31 from flowing 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. 4. I can.
  • the diameter and total length of the cigarette 3 may correspond to the diameter and total length of the cigarette 2 of FIG. 4.
  • the cigarette 3 may be wrapped by at least one wrapper 35. At least one hole through which external air flows or internal gas flows may be formed in the wrapper 35.
  • the shear plug 33 is wrapped by the first wrapper 351
  • the tobacco rod 31 is wrapped by the second wrapper 352
  • 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 a region surrounding the tobacco rod 31, but is not limited thereto.
  • the perforation 36 may serve to transfer heat formed by the heater 130 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 may perform a function of generating an aerosol.
  • the capsule 34 may have a structure in which a liquid containing perfume 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 apparatus includes a battery 120, a control unit 110, 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 it includes (170).
  • a battery 120 a control unit 110, 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 it includes (170).
  • the general functions of each component included in the aerosol generating device will be firstly described, and the operation of the control unit 110 according to the embodiment will be secondly described in detail.
  • the battery 120 supplies power to the heater 130, and the amount of power supplied to the heater 130 may be adjusted by a control signal generated by the controller 110.
  • a regulator may be included between the battery 120 and the controller 110 to maintain a constant voltage of the battery.
  • the control unit 110 generates and transmits a control signal, such as a battery 120, a heater 130, a pulse width modulation processing unit 140, a display unit 150, included in the aerosol generating apparatus 1,
  • the motor 160 and the storage device 170 are collectively controlled.
  • the control unit 110 includes an input receiving unit (not shown) that receives a user's button input or a touch input, and a communication unit capable of communicating with an external communication device such as a user terminal. (Not shown) may be further included.
  • 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 heater 130 generates heat by a specific resistance when current is applied, and when the aerosol-generating substrate contacts (couples) with the heated heater 130, an aerosol may be generated.
  • the pulse width modulation processing unit 140 enables the controller 110 to control 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, and the PWM signal output from the pulse width modulation processing unit 140 is a digital pulse width modulation signal (Digital PWM Signal).
  • Digital PWM Signal Digital PWM Signal
  • the display unit 150 visually outputs various alarm messages generated by the aerosol generating device 1 so that a user using the aerosol generating device 1 can check it.
  • the user checks the battery power shortage message or the susceptor overheat warning message output on the display unit 150 and takes appropriate measures before stopping the operation of the aerosol generating device 1 or damaging the aerosol generating device 1. You will be able to.
  • the motor 160 is driven by the control unit 110 so that the user can recognize through tactile sense that the aerosol generating device 1 is ready for use.
  • the storage device 170 stores various types of information so that the controller 110 appropriately controls the power supplied to the heater 130 to provide a consistent flavor to the user who uses the aerosol generating device 1.
  • the storage device 170 may be composed of a nonvolatile memory like a flash memory, and is a volatile memory that temporarily stores data only when energized in order to secure a faster data input/output (I/O) speed. It can also be configured.
  • the storage device 170 may be used interchangeably with the name of the storage unit 170 according to embodiments.
  • control unit 110 Accordingly, the operation of the control unit 110 according to the embodiment will be described in detail.
  • the storage unit 170 stores information on the first time and the second time, and the control unit 110 receives the first time after the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature.
  • the temperature of the heater 130 may be changed to the second target temperature and maintained for a second time.
  • the first time and the second time stored in the storage unit 170 are information referenced by the control unit 110 to control the temperature of the heater, and refer to a specific range of time.
  • the first time may be 210 seconds and the second time may be 60 seconds.
  • the storage unit 170 stores the time measured through a unit other than the hour, minute, second, and first time and the second time. It can be saved as.
  • the control unit 110 causes the heater 130 to supply power from the battery 120 so that the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature.
  • the process in which the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature may be understood in the same manner as the preheating process of a heater that is generally well known in an electronic cigarette.
  • the controller 110 may reach the first target temperature of 330°C.
  • 20 seconds and 330 degrees are only exemplary values, it is obvious that different time length and temperature values may be used according to embodiments.
  • the controller 110 checks whether the first time elapses after the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature.
  • the first time is information stored in the storage unit 170, and the control unit 110 may include a timer (not shown) to check the elapse of the first time.
  • the second target temperature does not mean the temperature at which the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature and then continuously changes over time in order to change to the second target temperature
  • the heater 130 The temperature of the heater 130 is defined as the temperature of the heater 130 at the time when the control unit 110 starts counting the lapse of the second time while the change of the temperature of is stopped and the temperature is fixed.
  • the first target temperature and the second target temperature are information previously stored in the control unit 110 or the storage unit 170.
  • the sum of the time lengths of the first time and the second time stored in the storage unit 170 is a time in a preset range. For example, if the first time is 200 seconds and the second time is 60 seconds, the controller 110 has a sum of the time lengths of the first time and the second time stored in the storage unit 170 is 260 seconds. In the above example, the controller 110 maintains the temperature of the heater 130 for a total of 260 seconds, and more specifically, after maintaining the temperature of the heater 130 at the first target temperature for 200 seconds, 2 By controlling to maintain the target temperature for 60 seconds, it is possible to provide users with high smoking satisfaction.
  • the storage unit 170 may additionally store a third time in addition to the first time and the second time, and in the third time, the temperature of the heater 130 reaches the first target temperature and then the second time. It can be defined as the time it takes to change to the target temperature. According to the present embodiment, the sum of the first to third hours may be a time within a preset range.
  • the sum of the first time and the second time may be greater than 4 minutes and less than 5 minutes. According to the results of several experiments according to the present invention, it was found that when the sum of the first time and the second time is more than 4 minutes and less than 5 minutes provides the most stable and satisfactory smoking experience, the control unit 110 By appropriately controlling the temperature of the heater 130 so that the sum of the time and the second time is less than 4 minutes and less than 5 minutes, the physical properties of the aerosol generated from the aerosol generating device can be adjusted according to the user's preference.
  • the length of the first time may be set to be longer than the length of the second time. As described above, by setting the length of the second time to be shorter than the length of the first time, an appropriately processed aerosol can be provided to the user.
  • the length of the second time may be longer than the length of the first time, or the length of the second time may be the same as the length of the first time.
  • the ratio of the length of the first time to the length of the second time may be a constant value. As an example, if the length of the first time is 200 seconds and the length of the second time is 50 seconds, the ratio of the length of the first time to the length of the second time is 4, and the controller 110 determines this ratio. By fixing, if the value of either the first time or the second time is arbitrarily adjusted, it is possible to induce the remaining unadjusted time length to be adjusted together.
  • the first target temperature may be lower than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 315°C or more and 325°C or less
  • the second target temperature may be 325°C or more and 335°C or less.
  • the temperature of the heater 130 is preheated, reaches the first target temperature, is maintained for a first time, and maintained for a second time after the temperature is changed to the second target temperature.
  • a method in which the second target temperature is higher than the first target temperature will be referred to as a continuous increase control method.
  • the first target temperature may be higher than the second target temperature.
  • the first target temperature may be 325°C or more and 335°C or less
  • the second target temperature may be 310°C or more and 320°C or less.
  • the temperature of the heater 130 is preheated to reach the first target temperature, and the first target temperature is maintained for the first time, and after being lowered to the second target temperature, the temperature of the heater 130 is maintained for a second time.
  • a method in which the second target temperature is lower than the first target temperature will be referred to as a continuous fall control method.
  • FIG. 7 is a graph showing a transition amount of nicotine when controlling the temperature of a heater according to the present invention.
  • the amount of nicotine shifted increases up to a certain amount of puffs as the user increases the number of puffs, and then gradually decreases.
  • control A (710) refers to the conventional temperature control method of the heater of the aerosol generating device. Referring to FIG. 7, it can be seen that in the case of the control group A 710, when the number of puffs is 7 to 9 times, the amount of nicotine transfer is close to 0.15 mg, which is the highest, and then gradually decreases.
  • the control A 710 sets the total heating time of the heater to 6 minutes according to the heater temperature control method of the aerosol generating device widely known in the prior art, and the power to the heater 130 when the number of puffs of the user reaches 12 times. It is a way to stop supply.
  • the temperature of the heater can be controlled according to the continuous rise control method 720 or the continuous fall control method 730. It can be seen that the amount of nicotine transfer from 2 to 6 or 7 puffs corresponding to the initial puff at the time is higher than the nicotine transfer amount when the temperature of the heater is controlled according to the control A (710). .
  • the amount of nicotine transition is directly related to the feeling of smoking irritation, and according to the high amount of nicotine transition, the desire to smoke is quickly resolved. Will be able to meet.
  • the amount of glycerin transfer increases to a certain degree as the number of puffs increases while the user smokes with an aerosol generator, similar to the amount of nicotine transfer, You can see that it has a shape that gradually descends.
  • control A (710) refers to the conventional temperature control method of the heater of the aerosol generating device. Referring to FIG. 8, in the case of the control group A 810, it can be seen that when the number of puffs is 8 to 10 times, the amount of nicotine transfer is close to 0.40 mg, which is the highest, and then gradually decreases.
  • the control A 710 sets the total heating time of the heater to 6 minutes according to the heater temperature control method of the aerosol generating device widely known in the prior art, and the power to the heater 130 when the number of puffs of the user reaches 12 times. It is a way to stop supply.
  • the temperature of the heater can be controlled according to the continuous rise control method 820 or the continuous fall control method 830.
  • the amount of glycerin transfer from puff 2 to 7 times corresponding to the initial puff at the time is higher than the glycerin transfer amount when the temperature of the heater is controlled according to the control group A (810).
  • the amount of glycerin transition is known to be associated with a feeling of softness, and according to the control method of the present invention, a user can experience a rich feeling of softness.
  • high smoking satisfaction can be provided to the user through a temperature control method capable of increasing the amount of nicotine and glycerin transition without taking into account the user's individual smoking frequency.
  • the present invention does not realize high smoking satisfaction by simply limiting the heating time to a certain time range, but by combining the pattern of temperature maintenance, temperature change, and temperature maintenance with a method of appropriately controlling the holding time, an aerosol generating device It is possible to provide a high smoking irritation and a feeling of softness to a user who uses it early on.
  • FIG. 9 is a view showing a flow chart of an example of a method of controlling the temperature of the heater of the aerosol generating device according to the present invention.
  • the controller 110 heats the heater 130 to reach a first target temperature (S910).
  • control unit 110 determines whether the first time has elapsed since reaching the first target temperature (S930).
  • the controller 110 changes the temperature of the heater 130 from a first target temperature to a second target temperature (S950).
  • the control unit 110 maintains the second target temperature by changing the temperature of the heater 130 for a second time having a specific ratio with the first time (S970).
  • the combination of the first time and the second time having a specific ratio has already been described above through various embodiments.
  • the sum of the first time and the second time may be a time in a preset range.
  • 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 may be recorded in a computer-readable medium.
  • the medium is a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk, and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD-ROM and a DVD, a magneto-optical medium such as a floptical disk, and a ROM. May include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as, RAM, flash memory, etc.
  • the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the computer software field.
  • Examples of the computer program may include not only machine language codes produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings exemplarily represent functional connections and/or physical or circuit connections, and in an actual device, various functional connections or additional physical Connections, or circuit connections, may be represented.
  • essential or “importantly”, it may not be an essential component for the application of the present invention.
  • An embodiment of the present invention may be used to manufacture a next-generation electronic cigarette that controls the temperature of a heater in a multi-stage manner.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고,상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치를 개시한다.

Description

에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
본 발명은 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 대한 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 사용자의 퍼프 수와 상관없이 시간의 흐름에 따라 특이성 있게 제어함으로써, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법 및 그 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.
에어로졸 생성장치의 히터에 의해 가열되는 물질은 에어로졸 생성기질 외에 다양하므로, 히터를 가열하는 방법을 달리함에 따라서, 가열되는 물질에 의해서 발현되는 흡연만족도도 현저하게 달라질 수 있다.
종래에 보급된 에어로졸 생성장치들은 사용자의 퍼프의 수를 카운트하여 일괄적으로 히터의 온도를 변경하거나, 일반적인 사용자의 흡연시간과 대비하여 단시간으로 설정된 히터 가열시간을 갖는 경향이 있었다. 위와 같은 경우 지적되는 문제점으로는, 에어로졸 생성장치의 전력 소비량이 지나치게 높거나, 단시간동안 이루어지는 반복 흡연에 의해서 히터의 냉각효과를 원인으로 하여, 고체상 내 용출되는 입자 발생의 한계로 인한 입자 발생량 부족현상 또는 에어로졸의 온열감 부족현상이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 사용자의 퍼프 수 카운트와 상관없이 일정하게 제어함으로써, 일관되고 풍부한 흡연만족감을 사용자에게 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법으로서, 상기 히터를 제1목표온도로 가열하는 1차가열단계; 상기 가열된 히터의 온도를 상기 제1목표온도로 제1시간동안 유지하는 1차유지단계; 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경하는 온도변경단계; 및 상기 변경된 히터의 온도를 상기 제2목표온도로 제2시간동안 유지하는 2차유지단계;를 포함하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예는, 상기 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
이외에도, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성장치가 사용자에게 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 개별적인 흡연 횟수를 고려할 필요 없이 니코틴 이행량과 글리세린 이행량을 높일 수 있는 온도제어방식을 통해서, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은, 단순히 가열시간을 일정한 시간범위로 한정함으로써 높은 흡연만족감을 구현하는 것이 아닌, 온도 유지, 온도 변경, 온도 유지라는 패턴을 유지시간을 적절히 조절하는 방식과 조합함으로써, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 조기에 높은 흡연자극감과 연량감을 제공할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이보다 더 길거나, 상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이와 같은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1목표온도는, 상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1목표온도는, 섭씨 315도이상 325도이하이고, 상기 제2목표온도는, 섭씨 325도이상 335도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1목표온도는 상기 제2목표온도보다 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 제1목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하이고, 상기 제2목표온도는, 섭씨 310도이상 320도이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 장치에 있어서, 상기 저장부는, 제3시간에 대한 정보를 더 저장하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고, 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 상기 제3시간에 걸쳐서 상기 제2목표온도로 변경시킨 후, 상기 제2시간동안 유지하고, 상기 제1시간, 상기 제2시간 및 상기 제3시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법으로서, 상기 히터를 제1목표온도로 가열하는 1차가열단계; 상기 가열된 히터의 온도를 상기 제1목표온도로 제1시간동안 유지하는 1차유지단계; 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경하는 온도변경단계; 및 상기 변경된 히터의 온도를 상기 제2목표온도로 제2시간동안 유지하는 2차유지단계;를 포함하고, 상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1목표온도는, 상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1목표온도는, 섭씨 315도이상 325도이하이고, 상기 제2목표온도는, 섭씨 325도이상 335도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1목표온도는 상기 제2목표온도보다 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하이고, 상기 제2목표온도는, 섭씨 310도이상 320도이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 온도변경단계는, 상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고, 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제3시간에 걸쳐서 상기 제2목표온도로 변경시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 개시한다.
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(130)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 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치는 배터리(120), 제어부(110), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)를 포함하는 것을 알 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해서, 에어로졸 생성장치에 포함되어 있는 각 구성의 일반적인 기능을 1차적으로 설명하고, 2차적으로 실시 예에 따른 제어부(110)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
배터리(120)는 히터(130)에 전력을 공급하며, 히터(130)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(110)가 생성한 제어신호에 의해 조절될 수 있다. 실시 예에 따라서, 배터리(120)와 제어부(110)의 사이에는 배터리의 전압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(regulator)가 포함될 수도 있다.
제어부(110)는 제어신호를 생성하여 송신하는 방법을 통해, 에어로졸 생성장치(1)에 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 외부통신장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 도 6에 도시되어 있지 않으나, 제어부(110)는 히터(130)에 대해 비례적분미분제어(PID)를 수행하기 위한 모듈을 추가로 더 포함할 수도 있다.
히터(130)는 전류가 인가되면 고유 저항에 의해 발열을 하고, 에어로졸 생성기질이 가열된 히터(130)에 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 있으며, 펄스폭변조처리부(140)에서 출력되는 PWM신호는 디지털 펄스폭변조신호(Digital PWM Signal)일 수 있다.
디스플레이부(150)는 에어로졸 생성장치(1)에서 발생되는 각종 알람메시지(alarm message)를 시각적으로 출력하여 에어로졸 생성장치(1)를 사용하는 사용자가 확인할 수 있게 한다. 사용자는 디스플레이부(150)에 출력되는 배터리 전력부족 메시지나 서셉터의 과열경고메시지 등을 확인하고 에어로졸 생성장치(1)의 동작을 멈추거나 에어로졸 생성장치(1)가 파손되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
모터(160)는 제어부(110)에 의해 구동되어 에어로졸 생성장치(1)가 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 생성장치(1)를 사용하는 사용자에게 일관된 풍미를 제공하도록 하기 위한 각종 정보를 저장하고 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. 이하에서, 저장장치(170)는 실시 예에 따라서, 저장부(170)라는 명칭과 혼용될 수도 있다.
이하에서는, 실시 예에 따른 제어부(110)의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예로서, 저장부(170)는 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하고, 제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서, 제1시간이 경과하면, 히터(130)의 온도를 제2목표온도로 변경시킨 채로 제2시간동안 유지할 수 있다.
여기서, 저장부(170)에 저장되어 있는 제1시간 및 제2시간은 히터의 온도를 제어하는 데에 제어부(110)가 참고하는 정보로서, 특정한 범위의 시간을 의미한다. 일 예로서, 제1시간은 210초, 제2시간은 60초가 될 수 있다. 본 발명에서, 제1시간 및 제2시간의 단위를 특정한 단위로 한정하지 않으므로, 실시 예에 따라서, 저장부(170)는 시분초가 아닌 다른 단위를 통해 측정된 시간을 제1시간 및 제2시간으로 하여 저장할 수 있다.
제어부(110)는 히터(130)에 배터리(120)의 전력이 공급되게 하여, 히터(130)의 온도를 제1목표온도에 도달시킨다. 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하는 과정은 전자담배에서 일반적으로 잘 알려져 있는 히터의 예열과정과 동일하게 이해될 수 있다. 일 예로서, 제어부(110)는 히터(130)를 20초동안 예열함으로써, 제1목표온도인 330도에 이르도록 할 수 있다. 여기서, 20초 및 330도는 예시적인 수치에 불과하므로, 실시 예에 따라서, 다른 시간길이 및 온도값이 사용될 수 있음은 자명하다.
제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서, 제1시간이 경과하는지 체크한다. 여기서, 제1시간은 저장부(170)에 저장되어 있는 정보라는 것은 이미 설명한 바 있으며, 제어부(110)는 제1시간의 경과를 체크하기 위해서 타이머(미도시)를 포함할 수도 있다.
제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 제1시간이 경과하면, 히터(130)의 온도를 제2목표온도로 변경시킨 채 제2시간동안 그 온도를 유지시킨다. 여기서, 제2목표온도는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달한 후에 제1시간이 경과한 후, 히터(130)의 온도가 재차 달라지다가 제2시간동안 유지할 때의 온도를 의미한다. 그러므로, 제2목표온도는 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달하였다가 제2목표온도로 변경되기 위해서 시간의 흐름에 따라 계속 바뀔 때의 온도를 의미하는 것은 아니며, 히터(130)의 온도의 변화가 중지되고, 온도가 고정된 상태에서 제2시간의 경과에 대해서 제어부(110)가 카운트하기 시작한 시점에서의 히터(130)의 온도라고 정의된다. 여기서, 제1목표온도 및 제2목표온도는 제어부(110) 또는 저장부(170)에 미리 저장되어 있는 정보이다.
저장부(170)에 저장된 제1시간 및 제2시간의 시간길이의 합은 기설정된 범위의 시간이다. 예를 들어, 제어부(110)는 제1시간이 200초, 제2시간이 60초라면, 저장부(170)에 저장된 제1시간 및 제2시간의 시간길이의 합은 260초가 된다. 위와 같은 예에서, 제어부(110)는 총 260초동안 히터(130)의 온도를 유지시키게 되고, 더 구체적으로는, 히터(130)의 온도를 제1목표온도로 200초동안 유지한 후, 제2목표온도로 60초동안 유지하도록 제어함으로써, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 실시 예에 따라서, 저장부(170)는 제1시간 및 제2시간 외에 제3시간을 추가로 저장할 수 있으며, 제3시간은 히터(130)의 온도가 제1목표온도에 도달했다가 제2목표온도로 변경하는 데에 걸리는 시간로 정의될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 제1시간 내지 제3시간의 합이 기설정된 범위의 시간일 수 있다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만일 수도 있다. 본 발명에 따라 여러번 실험한 결과에 의해서, 제1시간 및 제2시간의 합이 4분초과 5분미만일 경우가 가장 안정적이고 만족스러운 흡연경험을 제공하는 것으로 밝혀졌으므로, 제어부(110)는 제1시간 및 제2시간의 합이 4분초과 5분미만이 되도록 히터(130)의 온도를 적절히 제어함으로써, 에어로졸 생성장치로부터 생성되는 에어로졸의 물성을 사용자의 기호에 맞게 조절할 수 있게 된다.
또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1시간의 길이는 제2시간의 길이보다 더 길도록 설정될 수 있다. 위와 같이, 제2시간의 길이를 제1시간의 길이보다 더 짧게 설정함으로써, 사용자에게 적절히 가공된 에어로졸을 제공할 수 있다.
전술한 예와 반대의 예로서, 제2시간의 길이는 제1시간의 길이보다 더 길거나, 제2시간의 길이는 제1시간의 길이와 같을 수도 있다. 제1시간과 제2시간의 길이조정을 통해서, 특정한 퍼프 횟수구간에서 일정수치를 초과하는 니코틴 이행량 및 글리세린 이행량이 확보될 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제2시간의 길이에 대한 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값일 수도 있다. 일 예로서, 제1시간의 길이가 200초, 제2시간의 길이가 50초라면, 제2시간의 길이에 대한 제1시간의 길이의 비율은 4가 되고, 제어부(110)는 이러한 비율을 고정시켜서, 제1시간 또는 제2시간 중 어느 하나의 값이 임의로 조정되면, 조정되지 않은 나머지 시간길이도 함께 조정되도록 유도할 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1목표온도는 제2목표온도보다 더 낮을 수도 있다. 일 예로서, 제1목표온도는 섭씨 315도이상 325도이하이고, 제2목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하일 수 있다. 위와 같은 경우, 히터(130)의 온도는 예열되어 제1목표온도에 도달하였다가 제1시간동안 유지하고, 제2목표온도로 변경된 후에 제2시간동안 유지하는 방식을 취하게 된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 제2목표온도가 제1목표온도보다 더 높은 방식을 지속상승제어방식이라고 호칭하기로 한다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제1목표온도는 제2목표온도보다 더 높을 수도 있다. 일 예로서, 제1목표온도는 섭씨 325도이상 335도이하이고, 제2목표온도는 섭씨 310도이상 320도이하일 수 있다. 위와 같은 경우, 히터(130)의 온도는 예열되어 제1목표온도에 도달하여 제1시간동안 제1목표온도가 유지되고, 제2목표온도로 낮아진 후에 제2시간동안 유지하는 방식을 취하게 된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 제2목표온도가 제1목표온도보다 더 낮은 방식을 지속하강제어방식이라고 호칭하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 니코틴 이행량은 사용자가 퍼프의 수를 늘려감에 따라서 어느 정도의 퍼프의 수까지는 증가하는 추세를 보이다가, 점점 하강하는 형태를 갖는다는 것을 알 수 있다.
먼저, 대조군 A(710)는 종래에 에어로졸 생성장치의 히터의 온도제어방식을 의미한다. 도 7을 참조하면, 대조군 A(710)에 의할 경우, 퍼프의 수가 7회~9회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 0.15mg에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다. 대조군 A(710)는 종래에 널리 알려진 에어로졸 생성장치의 히터 온도제어방식에 따라서, 히터의 전체 가열시간을 6분으로 설정하고, 사용자의 퍼프의 수가 12회에 도달하면 히터(130)에 대한 전력공급을 중지하는 방식이다.
이어서, 도 7을 참조하면, 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)에 의할 경우, 퍼프의 수가 4회~6회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 지점에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다.
특히, 대조군 A(710)와 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)을 비교하면, 지속상승제어방식(720) 또는 지속하강제어방식(730)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 초기 퍼프에 해당하는 퍼프 2회부터 6회 또는 7회에 이를 때까지의 니코틴 이행량이, 대조군 A(710)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 니코틴 이행량보다 더 높은 것을 알 수 있다. 일반적으로 니코틴 이행량은 흡연자극감과 직접적으로 연관이 있는 것으로 알려져 있어서, 높은 니코틴 이행량에 따르면 흡연욕구를 빠르게 해소하게 되므로, 본 발명에 따른 제어방식에 의하면, 사용자가 퍼프 몇 번만으로 빠르게 흡연욕구를 충족시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 글리세린 이행량은 니코틴 이행량과 마찬가지로, 사용자가 에어로졸 생성장치로 흡연하면서, 퍼프(puff)의 수를 늘려감에 따라서 어느 정도의 퍼프의 수까지는 증가하는 추세를 보이다가, 점점 하강하는 형태를 갖는다는 것을 알 수 있다.
먼저, 대조군 A(710)는 종래에 에어로졸 생성장치의 히터의 온도제어방식을 의미한다. 도 8을 참조하면, 대조군 A(810)에 의할 경우, 퍼프의 수가 8회~10회일 때에 니코틴 이행량이 가장 높은 0.40mg에 근접하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다. 대조군 A(710)는 종래에 널리 알려진 에어로졸 생성장치의 히터 온도제어방식에 따라서, 히터의 전체 가열시간을 6분으로 설정하고, 사용자의 퍼프의 수가 12회에 도달하면 히터(130)에 대한 전력공급을 중지하는 방식이다.
이어서, 도 8을 참조하면, 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)에 의할 경우, 퍼프의 수가 4회~6회일 때에 글리세린 이행량이 가장 높은 지점에 도달하고, 그 이후에는 완만하게 감소하는 것을 알 수 있다.
특히, 대조군 A(810)와 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)을 비교하면, 지속상승제어방식(820) 또는 지속하강제어방식(830)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 초기 퍼프에 해당하는 퍼프 2회부터 7회에 이를 때까지의 글리세린 이행량이, 대조군 A(810)에 따라 히터의 온도를 제어할 때의 글리세린 이행량보다 더 높은 것을 알 수 있다. 일반적으로 글리세린 이행량은 연량감과 연관이 있는 것으로 알려져 있어서, 본 발명의 제어방식에 의하면, 사용자는 풍부한 연량감을 경험할 수 있게 된다.
도 7과 도 8의 결과를 정리하면, 지속상승제어방식 또는 지속하강제어방식에 따라서, 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어할 경우, 사용자는 초기 퍼프(2회~7회) 구간에서 높은 니코틴 이행량 및 높은 글리세린 이행량을 얻게 되어, 높은 흡연자극감과 풍부한 연량감을 얻을 수 있게 된다는 것이다. 즉, 흡연자극감과 연량감을 포괄적으로 흡연만족감으로 통칭하면, 본 발명에 따른 방식으로 히터의 온도를 제어할 경우, 종래에 알려진 방식에 비해서 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 또한, 도 7 및 도 8을 참조하였을 때, 지속상승제어방식이 지속하강제어방식보다 더 나은 니코틴 이행량 및 글리세린 이행량을 산출하는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 개별적인 흡연 횟수를 고려할 필요 없이 니코틴 이행량과 글리세린 이행량을 높일 수 있는 온도제어방식을 통해서, 사용자에게 높은 흡연만족감을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명은, 단순히 가열시간을 일정한 시간범위로 한정함으로써 높은 흡연만족감을 구현하는 것이 아닌, 온도 유지, 온도 변경, 온도 유지라는 패턴을 유지시간을 적절히 조절하는 방식과 조합함으로써, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 조기에 높은 흡연자극감과 연량감을 제공할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9에 따른 방법은, 도 6에 따른 에어로졸 생성장치에 의해서 구현될 수 있으므로, 이하에서는 도 6을 참조하여 설명하기로 하고, 도 6에서 설명한 내용과 중복된 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(110)는 히터(130)를 가열하여 제1목표온도에 도달시킨다(S910).
이어서, 제어부(110)는 제1목표온도에 도달하고 나서 제1시간이 경과하였는지 판단한다(S930).
제어부(110)는 히터(130)의 온도를 제1목표온도에서 제2목표온도로 변경시킨다(S950).
제어부(110)는 제1시간과 특정한 비율을 갖는 제2시간동안 히터(130)의 온도를 변경시킨 제2목표온도를 유지한다(S970). 여기서, 제1시간과 특정한 비율을 갖는 제2시간과의 조합에 대해서는 이미 다양한 실시 예를 통해 전술한 바 있다. 일 예로서, 제1시간 및 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간일 수 있다.
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, 히터의 온도를 다단식으로 제어하는 차세대 전자담배를 제작하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터;
    히터의 온도를 제어하기 위한 제1시간 및 제2시간에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고 나서 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경시키고 상기 제2시간동안 유지하고,
    상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이보다 더 길거나, 상기 제2시간의 길이는 상기 제1시간의 길이와 같은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    섭씨 315도이상 325도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 325도이상 335도 이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1목표온도는 상기 제2목표온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1목표온도는
    섭씨 325도이상 335도이하이고,
    상기 제2목표온도는,
    섭씨 310도이상 320도이하인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는,
    제3시간에 대한 정보를 더 저장하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 제1목표온도에 도달하고, 상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 상기 제3시간에 걸쳐서 상기 제2목표온도로 변경시킨 후, 상기 제2시간동안 유지하고,
    상기 제1시간, 상기 제2시간 및 상기 제3시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  11. 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법으로서,
    상기 히터를 제1목표온도로 가열하는 1차가열단계;
    상기 가열된 히터의 온도를 상기 제1목표온도로 제1시간동안 유지하는 1차유지단계;
    상기 제1시간이 경과하면, 상기 히터의 온도를 제2목표온도로 변경하는 온도변경단계; 및
    상기 변경된 히터의 온도를 상기 제2목표온도로 제2시간동안 유지하는 2차유지단계;를 포함하고,
    상기 제1시간 및 상기 제2시간의 합은 기설정된 범위의 시간인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1시간 및 제2시간의 합은 4분초과 5분미만인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1시간의 길이는 상기 제2시간의 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2시간의 길이에 대한 상기 제1시간의 길이의 비율이 일정한 값인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1목표온도는,
    상기 제2목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 제어하는 방법.
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