WO2021132846A1 - 모드에 따라 시각적으로 다른 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

모드에 따라 시각적으로 다른 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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WO2021132846A1
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heater
generating device
aerosol
smoking mode
cartridge
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박인수
이존태
기성종
정은미
김영중
정순환
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주식회사 케이티앤지
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    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0244—Heating of fluids

Definitions

  • It relates to an aerosol generating device that visually emits different vapors depending on the mode.
  • An object of the present invention is to provide an aerosol generating device and an aerosol generating method that visually emit different vapors depending on the mode.
  • An aerosol generating device a battery; a first cartridge comprising a first material comprising nicotine and a first heater heating the first material; a second cartridge comprising a second material comprising an aerosol former and a second heater heating the second material; and a control unit configured to control electric power supplied from the battery to the first heater and the second heater according to a smoking mode, wherein the control unit is configured to heat the first material and the second material in the first smoking mode. control the power provided to the first heater and the second heater, and the power provided to the first heater and the second heater such that the first material is heated and the second material is not heated in a second smoking mode to control
  • a method of operating an aerosol-generating device comprises: selecting a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among a first smoking mode and a second smoking mode; the first heater and the second material such that, when the first smoking mode is selected, a first material comprising nicotine is heated by a first heater and a second material comprising an aerosol former is heated by a second heater; 2 controlling the power provided to the heater; and provided to the first heater and the second heater such that when the second smoking mode is selected, the first material is heated by the first heater and the second material is not heated by the second heater controlling the power.
  • a method of operating an aerosol-generating device comprises: selecting a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among a first smoking mode and a second smoking mode; controlling the aerosol-generating device such that when the first smoking mode is selected, a visible vapor is emitted; and controlling the aerosol-generating device such that when the second smoking mode is selected, the visually invisible vapor is emitted.
  • the user can control the aerosol-generating device to emit a vapor that is not visually visible depending on the situation.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an aerosol generating device according to an embodiment.
  • FIG. 2 shows an example of an aerosol generating device.
  • FIG. 3 shows an example of an aerosol generating device.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an aerosol generating method.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an aerosol generating method.
  • An aerosol generating device a battery; a first cartridge comprising a first material comprising nicotine and a first heater heating the first material; a second cartridge comprising a second material comprising an aerosol former and a second heater heating the second material; and a control unit configured to control electric power supplied from the battery to the first heater and the second heater according to a smoking mode, wherein the control unit is configured to heat the first material and the second material in the first smoking mode. control the power provided to the first heater and the second heater, and the power provided to the first heater and the second heater such that the first material is heated and the second material is not heated in a second smoking mode to control
  • the aerosol generating device emits visually different vapors in the first smoking mode and the second smoking mode.
  • the aerosol-generating device emits a visible vapor in the first smoking mode and a visually invisible vapor in the second smoking mode.
  • the first material is a solid material and the second material is a liquid material.
  • the vapor generated in the second cartridge is provided with nicotine by passing through the first cartridge, and is discharged to the outside of the aerosol generating device.
  • the aerosol-generating device further includes a user interface, and the control unit is a smoking mode for operating the aerosol-generating device among the first smoking mode and the second smoking mode based on a user command input through the user interface.
  • the first material further includes a pH adjusting agent.
  • a method of operating an aerosol-generating device comprises: selecting a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among a first smoking mode and a second smoking mode; the first heater and the second material such that, when the first smoking mode is selected, a first material comprising nicotine is heated by a first heater and a second material comprising an aerosol former is heated by a second heater; 2 controlling the power provided to the heater; and provided to the first heater and the second heater such that when the second smoking mode is selected, the first material is heated by the first heater and the second material is not heated by the second heater controlling the power.
  • a method of operating an aerosol-generating device comprises: selecting a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among a first smoking mode and a second smoking mode; controlling the aerosol-generating device such that when the first smoking mode is selected, a visible vapor is emitted; and controlling the aerosol-generating device such that when the second smoking mode is selected, the visually invisible vapor is emitted.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an aerosol generating device according to an embodiment.
  • an aerosol generating device 10000 may include a battery 11000 , a heater 12000 , a sensor 13000 , a user interface 14000 , a memory 15000 , and a control unit 16000 .
  • the internal structure of the aerosol generating device 10000 is not limited to that shown in FIG. 1 . According to the design of the aerosol generating device 10000, it can be understood by those of ordinary skill in the art related to this embodiment that some of the hardware components shown in FIG. 1 may be omitted or new components may be further added. .
  • the aerosol generating device 10000 may consist of only the body, and in this case, the hardware components included in the aerosol generating device 10000 are located in the body.
  • the aerosol generating device 10000 may be composed of a main body and a cartridge, and hardware components included in the aerosol generating device 10000 may be divided into the main body and the cartridge.
  • at least some of the hardware components included in the aerosol generating device 10000 may be located in each of the main body and the cartridge.
  • each component will be described without limiting the space in which each component included in the aerosol generating device 10000 is located.
  • the battery 11000 supplies power used to operate the aerosol generating device 10000 . That is, the battery 11000 may supply power so that the heater 12000 may be heated. In addition, the battery 11000 may supply power required for the operation of other hardware components included in the aerosol generating device 10000, that is, the sensor 13000, the user interface 14000, the memory 15000, and the control unit 16000.
  • the battery 11000 may be a rechargeable battery or a disposable battery.
  • the battery 11000 may be a lithium polymer (LiPoly) battery, but is not limited thereto.
  • the heater 12000 receives power from the battery 11000 under the control of the controller 16000 .
  • the heater 12000 may receive power from the battery 11000 to heat a cigarette inserted into the aerosol generating device 10000 or to heat a cartridge mounted in the aerosol generating device 10000 .
  • the heater 12000 may be located in the body of the aerosol generating device 10000 .
  • the heater 12000 may be located in the cartridge.
  • the heater 12000 may receive power from the battery 11000 positioned in at least one of the main body and the cartridge.
  • Heater 12000 may be formed of any suitable electrically resistive material.
  • suitable electrically resistive materials include titanium, zirconium, tantalum, platinum, nickel, cobalt, chromium, hafnium, niobium, molybdenum, tungsten, tin, gallium, manganese, iron, copper, stainless steel, nichrome, etc. It may be a metal or metal alloy including, but is not limited thereto.
  • the heater 12000 may be implemented as a metal hot wire, a metal hot plate on which an electrically conductive track is disposed, a ceramic heating element, or the like, but is not limited thereto.
  • the heater 12000 may be a configuration included in the cartridge.
  • the cartridge may include a heater 12000 , a liquid delivery means, and a liquid reservoir.
  • the aerosol-generating material accommodated in the liquid storage unit moves to the liquid delivery means, and the heater 12000 may heat the aerosol-generating material absorbed in the liquid delivery means to generate an aerosol.
  • the heater 12000 may include a material such as nickel chromium and may be wound around the liquid delivery means or disposed adjacent to the liquid delivery means.
  • the heater 12000 may heat a cigarette inserted into the receiving space of the aerosol generating device 10000 .
  • the heater 12000 may be located inside and/or outside the cigarette. Accordingly, the heater 12000 may generate an aerosol by heating the aerosol generating material in the cigarette.
  • the heater 12000 may be an induction heating type heater.
  • the heater 12000 may include an electrically conductive coil for heating the cigarette or cartridge in an induction heating manner, and the cigarette or cartridge may include a susceptor capable of being heated by an induction heating heater.
  • the aerosol generating device 10000 may include at least one sensor 13000 .
  • the result sensed by the at least one sensor 13000 is transmitted to the control unit 16000, and according to the sensing result, the control unit 16000 controls the operation of the heater, restricts smoking, determines whether or not a cigarette (or cartridge) is inserted, notification
  • the aerosol generating device 10000 may be controlled to perform various functions such as display.
  • the at least one sensor 13000 may include a puff detection sensor.
  • the puff detection sensor may detect the user's puff based on any one of a temperature change, a flow change, a voltage change, and a pressure change.
  • the at least one sensor 13000 may include a temperature sensor.
  • the temperature sensor may detect a temperature at which the heater 12000 (or an aerosol generating material) is heated.
  • the aerosol generating device 10000 may include a separate temperature sensor for detecting the temperature of the heater 12000, or instead of including a separate temperature sensor, the heater 12000 itself may serve as a temperature sensor. .
  • a separate temperature sensor may be further included in the aerosol generating device 10000 while the heater 12000 functions as a temperature sensor.
  • the at least one sensor 13000 may include a position change detection sensor.
  • the position change detection sensor may detect a position change of the main body.
  • the user interface 14000 may provide information about the state of the aerosol generating device 10000 to the user.
  • the user interface 14000 includes a display or lamp for outputting visual information, a motor for outputting tactile information, a speaker for outputting sound information, and input/output (I/O) for receiving information input from a user or outputting information to the user.
  • Interfacing means eg, button or touch screen
  • terminals for data communication or receiving charging power, wireless communication with external devices eg, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC) (Near-Field Communication, etc.
  • the memory 15000 is hardware for storing various data processed in the aerosol generating device 10000 , and the memory 15000 may store data processed by the controller 16000 and data to be processed.
  • the memory 15000 includes various types of random access memory (RAM), such as dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), and the like. It can be implemented in types.
  • RAM random access memory
  • DRAM dynamic random access memory
  • SRAM static random access memory
  • ROM read-only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • the memory 15000 may store the operating time of the aerosol generating device 10000, the maximum number of puffs, the current number of puffs, at least one temperature profile, and data on the user's smoking pattern.
  • the controller 16000 is hardware that controls the overall operation of the aerosol generating device 10000 .
  • the controller 16000 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.
  • the present embodiment may be implemented in other types of hardware.
  • the controller 16000 analyzes a result sensed by the at least one sensor 13000 and controls subsequent processes to be performed.
  • the controller 16000 may control the power supplied to the heater 12000 to start or end the operation of the heater 12000 based on a result sensed by the at least one sensor 13000 .
  • the controller 16000 is based on the result sensed by the at least one sensor 13000, the amount of power supplied to the heater 12000 so that the heater 12000 can be heated to a predetermined temperature or maintain an appropriate temperature. And it is possible to control the time when power is supplied.
  • the controller 16000 may set the mode of the heater 12000 to the preheating mode to start the operation of the heater 12000 after receiving the user input for the aerosol generating device 10000 . Also, after detecting the user's puff using the puff detection sensor, the controller 16000 may change the mode of the heater 12000 from the preheating mode to the smoking mode. Also, after counting the number of puffs using the puff detection sensor, the controller 16000 may stop supplying power to the heater 12000 when the number of puffs reaches a preset number.
  • the controller 16000 may control the user interface 14000 based on a result sensed by the at least one sensor 13000 . For example, after counting the number of puffs using the puff detection sensor, when the number of puffs reaches a preset number, the controller 16000 provides the aerosol generating device 10000 to the user using at least one of a lamp, a motor, and a speaker. ) may be announced soon.
  • the aerosol generating device 10000 may constitute an aerosol generating system together with a separate cradle.
  • the cradle may be used to charge the battery 11000 of the aerosol generating device 10000 .
  • the aerosol generating device 10000 may receive power from the battery of the cradle and charge the battery 11000 of the aerosol generating device 10000 while being accommodated in the receiving space inside the cradle.
  • FIG. 2 shows an example of an aerosol generating device.
  • the aerosol generating device 2 may include a mouthpiece 21 , a first cartridge 22 , a second cartridge 23 , a control unit 24 , and a battery 25 .
  • the first cartridge 22, the second cartridge 23, the control unit 24, and the battery 25 are arranged in a line, but may be arranged in a different structure.
  • the first cartridge 22 may be disposed in parallel with the second cartridge 23 , and may be disposed in series with the controller 24 and the battery 25 .
  • the first cartridge 22 and the second cartridge 23 may be detachably coupled with the aerosol generating device 2 .
  • the first cartridge 22 and the second cartridge 23 may be disposable or reusable.
  • the first cartridge 22 may be integral with the second cartridge 23 or may be detachable.
  • the first cartridge 22 may include a first material 221 and a first heater 222 to heat the first material 221 .
  • the first material 221 may be a solid material comprising nicotine.
  • the first material 221 may include tobacco.
  • the first material 221 may include granular tobacco, cut filler tobacco, reconstituted tobacco, and the like. Since the first material 221 is a solid, vapor generated when the first material 221 is heated may not be visually seen as compared to a liquid.
  • the first material 221 may be a liquid material comprising nicotine.
  • the first material 221 may include an aerosol former.
  • the aerosol former 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 aerosol former of the first material 221 may be required in a very small amount so that the first material is normally produced without crumbling in the process of manufacturing the first material using tobacco.
  • the first material 221 may contain other additive substances such as flavoring agents, wetting agents and/or organic acids.
  • a flavoring liquid such as menthol or a moisturizer may be added to the first material 221 by spraying the first material 221 .
  • the first material 221 may include a pH adjusting agent.
  • the pH adjusting agent includes at least one of potassium carbonate (K 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), potassium hydroxide (KOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and calcium oxide (CaO). can do. Since the first material 221 includes a pH adjuster, even when the first material 221 is heated to 130° C. or less, nicotine and tobacco flavor can be provided to the user.
  • the content of the pH adjuster with respect to the first material 221 may be 10% by weight or less. Since the first material 221 is heated by the first heater 222, even if the content of the pH adjuster is 10% by weight or less, sufficient nicotine and tobacco flavor can be provided to the user.
  • the first cartridge 22 may include a receiving space extending in the longitudinal direction of the aerosol generating device 2 .
  • the first material 221 may be disposed in the receiving space of the first cartridge 22 .
  • the first heater 222 may be disposed inside or outside the first material 221 .
  • the heater 222 may be disposed in a central portion of the first cartridge 22 , and the first material 221 may be disposed to surround at least a portion of the heater 222 .
  • the first material 221 may be disposed in a central portion of the first cartridge 22 , and the heater 222 may be disposed to surround at least a portion of the first material 221 .
  • the first heater 222 may be formed to extend in the longitudinal direction of the aerosol generating device 2 .
  • the first heater 222 is formed to extend in the longitudinal direction of the aerosol generating device 2 , so that the first material 221 can be uniformly heated in the longitudinal direction of the aerosol generating device 2 .
  • the first heater 222 may be a mesh heater, and may be disposed on one surface of the first cartridge 22 .
  • the first heater 222 may function to prevent the first material 221 from escaping to the outside of the first cartridge 22 by forming one surface of the first cartridge 22 .
  • the first heater 222 may be disposed on a surface of the first cartridge 22 facing the second cartridge 23 in FIG. 2 .
  • the first heater 222 may heat the first material 221 by receiving power from the battery 25 by the controller 24 .
  • the first heater 222 may heat the first material 221 to a temperature sufficient to provide the nicotine of the first material 221 to the user.
  • the first heater 222 may heat the first material 221 to 130° C. or higher.
  • the first heater 222 may heat the first material 221 to 130° C. or less.
  • the second cartridge 23 may include a second material 231 and a second heater 232 for heating the second material 231 .
  • the second material 231 may be a liquid material.
  • the second material 231 may be in a solid state, a gas state, or a gel state.
  • the second material 231 may be a liquid comprising a tobacco-containing material comprising a volatile tobacco flavor component, or may be a liquid comprising a non-tobacco material.
  • the second material 231 may include, for example, any one component of water, a solvent, ethanol, a plant extract, a fragrance, a flavoring agent, and a vitamin mixture, or a mixture of these components.
  • the fragrance may include, but is not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, various fruit flavoring ingredients, and the like.
  • Flavoring agents may include ingredients that can provide a user with a variety of flavors or flavors.
  • 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 second material 231 may also include an aerosol former such as glycerin and propylene glycol.
  • the second material 231 may include a solution of glycerin and propylene glycol in any weight ratio to which a nicotine salt has been added.
  • the second material 231 may include two or more nicotine salts. Nicotine salts can be formed by adding a suitable acid, including organic or inorganic acids, to nicotine. The nicotine is naturally occurring nicotine or synthetic nicotine, which may have a concentration of any suitable weight relative to the total solution weight of the second material 231 .
  • the acid for the formation of the nicotine salt may be appropriately selected in consideration of the blood nicotine absorption rate, the operating temperature of the aerosol generating device 2 , flavor or flavor, solubility, and the like.
  • acids for the formation of nicotine salts include benzoic acid, lactic acid, salicylic acid, lauric acid, sorbic acid, levulinic acid, pyruvic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid , citric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, phenylacetic acid, tartaric acid, succinic acid, fumaric acid, gluconic acid, saccharic acid, malonic acid or malic acid alone or It may be a mixture of two or more acids selected from the group, but is not limited thereto.
  • the second heater 232 may heat the second material 231 by receiving power from the battery 25 by the controller 24 .
  • the second heater 232 may heat the second material 231 to a temperature different from that of the first heater 222 .
  • the second heater 232 may heat the second material 231 to a higher temperature than the first heater 222 .
  • the first heater 222 heats the first material 221 to 130° C. or less
  • the second heater 232 heats the second material 232 to a temperature equal to or higher than the vaporization point of glycerin and propylene glycol. can be heated.
  • the generated vapor may be discharged to the outside of the aerosol generating device 2 through the mouthpiece 21 .
  • Air may pass through the second cartridge 23 after passing through the first cartridge 22 .
  • the vapor generated in the second cartridge 23 may be provided with nicotine by passing through the first cartridge 22 , and may be discharged to the outside of the aerosol generating device 2 .
  • first cartridge 22 and the second cartridge 23 are arranged in parallel, air may pass through the first cartridge 22 and the second cartridge 23 in parallel. Specifically, after the steam generated in the first cartridge 22 and the steam generated in the second cartridge 23 are combined, it may be discharged to the outside of the aerosol generating device 2 .
  • the controller 24 may control the power provided from the battery 25 to the first heater 222 and the second heater 232 according to the smoking mode.
  • the smoking mode may include a first smoking mode and a second smoking mode.
  • the control unit 24 may control the power provided to the first heater 222 and the second heater 232 such that different vapors are evacuated from the aerosol generating device 2 in the first smoking mode and the second smoking mode.
  • the control unit 24 may control the power provided to the first heater 222 and the second heater 232 such that a visible vapor is emitted from the aerosol generating device 2 in the first smoking mode. have. Specifically, the control unit 24 may control the first heater 222 to heat the first material 221 and the second heater 232 to heat the second material 231 in the first smoking mode. . Since the second material 231 contains an aerosol former such as glycerin and propylene glycol, in the first smoking mode the second material 231 is heated to generate an aerosol, which is visually visible from the aerosol generating device 2 . Vapors may be released.
  • an aerosol former such as glycerin and propylene glycol
  • the control unit 24 determines that the first heater 222 does not heat the first material 221 , and the second heater 232 does not heat the second material 231 . By controlling the heating to be visually visible steam can be discharged.
  • the control unit 24 controls the power provided to the first heater 222 and the second heater 232 such that an invisible vapor is emitted from the aerosol generating device 2 in the second smoking mode.
  • the control unit 24 may control the first heater 222 to heat the first material 221 and not heat the second heater 232 to the second material 231 in the second smoking mode. have.
  • the first material 221 does not contain or contains very small amounts of aerosol formers such as glycerin and propylene glycol, only the first material 221 is heated in the second smoking mode, thereby visually leaving the aerosol generating device 2 . Invisible vapors may be emitted.
  • the visually invisible vapor being discharged from the aerosol generating device 2 may mean that it is not possible to visually confirm whether the vapor is discharged from the aerosol generating device 2 .
  • the evacuation of visually invisible vapor from the aerosol-generating device 2 may mean that a visually significantly smaller amount of vapor is evacuated than the vapor evacuated from the aerosol-generating device 2 in the first smoking mode.
  • FIG. 3 shows an example of an aerosol generating device.
  • the aerosol generating device 3 may include a mouthpiece 31 , a first cartridge 32 , a control unit 34 , and a battery 35 .
  • the first cartridge 32 may include a first material 321 and a first heater 322 that heats the first material 321 .
  • the first heater 322 may heat the first material 321 by receiving power from the battery 35 by the controller 34 .
  • the first material 321 may be a solid material comprising nicotine.
  • the first material 321 may be a liquid material comprising nicotine.
  • the first material 321 may include an aerosol former.
  • the first material 321 may include a pH adjuster.
  • the pH adjusting agent includes at least one of potassium carbonate (K 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), potassium hydroxide (KOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and calcium oxide (CaO). can do. Since the first material 321 includes a pH adjuster, even when the first material 321 is heated to 130° C. or less, nicotine and tobacco flavor can be provided to the user.
  • FIG. 4 is a view showing an example in which visually visible vapor is discharged from the aerosol generating device
  • FIG. 5 is a view showing an example in which visually invisible vapor is discharged from the aerosol generating device.
  • the aerosol generating devices 4 and 5 may visually emit different vapors depending on the smoking mode.
  • the aerosol-generating device ( 4 , 5 ) In the first smoking mode the aerosol-generating device ( 4 , 5 ) is capable of emitting a visually visible vapor ( 40 ), and in the second smoking mode the aerosol-generating device ( 4 , 5 ) releases a visually invisible vapor ( 50 ). can be discharged
  • the control unit of the aerosol generating device 4 , 5 is configured to actuate the aerosol generating device 4 , 5 during the first smoking mode and the second smoking mode based on a user command input through the user interface 41 , 51 .
  • Smoking mode can be selected.
  • Via output means 42 , 52 such as an LED, a display, etc., the current smoking mode of the aerosol generating device 4 , 5 can be displayed.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an aerosol generating method.
  • the control unit of the aerosol-generating device may select a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among the first smoking mode and the second smoking mode.
  • the control unit may select a smoking mode for operating the aerosol generating device based on a user command input through the user interface.
  • the controller of the aerosol-generating device may control the aerosol-generating device to discharge visually visible vapor when the first smoking mode is selected. Specifically, the controller may control the first heater to heat the first material including nicotine, and the second heater to heat the second material including the aerosol former.
  • the controller of the aerosol-generating device may control the aerosol-generating device to discharge the invisible vapor. Specifically, the controller may control the first heater to heat the first material including nicotine and not to heat the second heater to the second material including the aerosol former.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an aerosol generating method.
  • the control unit of the aerosol-generating device may select a smoking mode for operating the aerosol-generating device from among the first smoking mode and the second smoking mode.
  • the control unit may select a smoking mode for operating the aerosol generating device based on a user command input through the user interface.
  • step 72 when the first smoking mode is selected, the control unit of the aerosol generating device is configured to use the first heater and the second heater such that the first material is heated by the first heater and the second material is heated by the second heater You can control the power provided. As the second material comprising the aerosol former is heated in the first mode of smoking, a visible vapor may be released.
  • step 73 when the second smoking mode is selected, the control unit of the aerosol-generating device is configured to use the first heater and the second heater such that the first material is heated by the first heater and the second material is not heated by the second heater. You can control the power provided. As the second material comprising the aerosol former is not heated in the second smoking mode, a visually invisible vapor may be emitted.

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Abstract

제1 흡연 모드에서 시각적으로 보이는 증기를 배출하고, 제2 흡연 모드에서 시각적으로 보이지 않는 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 작동 방법을 제공한다.

Description

모드에 따라 시각적으로 다른 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치
모드에 따라 시각적으로 다른 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치에 관한다.
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.
모드에 따라 시각적으로 다른 증기를 배출하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 방법을 제공하고자 한다.
기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며, 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 배터리; 니코틴을 포함하는 제1 재료 및 상기 제1 재료를 가열하는 제1 히터를 포함하는 제1 카트리지; 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료 및 상기 제2 재료를 가열하는 제2 히터를 포함하는 제2 카트리지; 및 흡연 모드에 따라 상기 배터리에서 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 제1 흡연 모드에서 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료가 가열되도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하고, 제2 흡연 모드에서 상기 제1 재료가 가열되고 상기 제2 재료가 가열되지 않도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어한다.
다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치를 작동하는 방법은, 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는 단계; 상기 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 니코틴을 포함하는 제1 재료가 제1 히터에 의해 가열되고, 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료가 제2 히터에 의해 가열되도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계; 및 상기 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 상기 제1 재료가 상기 제1 히터에 의해 가열되고 상기 제2 재료가 상기 제2 히터에 의해 가열되지 않도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치를 작동하는 방법은, 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는 단계; 상기 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이는 증기가 배출되도록 상기 에어로졸 생성 장치를 제어하는 단계; 및 상기 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되도록 상기 에어로졸 생성 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
사용자는 상황에 따라 에어로졸 생성 장치가 시각적으로 보이지 않는 증기를 배출하도록 제어할 수 있다.
발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
도 3은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 에어로졸 생성 장치로부터 배출되는 증기의 예들을 나타낸다.
도 6은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 7은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 배터리; 니코틴을 포함하는 제1 재료 및 상기 제1 재료를 가열하는 제1 히터를 포함하는 제1 카트리지; 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료 및 상기 제2 재료를 가열하는 제2 히터를 포함하는 제2 카트리지; 및 흡연 모드에 따라 상기 배터리에서 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 제1 흡연 모드에서 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료가 가열되도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하고, 제2 흡연 모드에서 상기 제1 재료가 가열되고 상기 제2 재료가 가열되지 않도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어한다.
상기 에어로졸 생성 장치는 상기 제1 흡연 모드와 상기 제2 흡연 모드에서 시각적으로 서로 다른 증기를 배출한다.
상기 에어로졸 생성 장치는 상기 제1 흡연 모드에서 시각적으로 보이는 증기를 배출하고, 상기 제2 흡연 모드에서 시각적으로 보이지 않는 증기를 배출한다.
상기 제1 재료는 고체 재료이고, 상기 제2 재료는 액체 재료이다.
상기 제1 흡연 모드에서, 상기 제2 카트리지에서 생성된 증기는 상기 제1 카트리지를 통과함으로써 니코틴을 제공받고, 상기 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출된다.
상기 에어로졸 생성 장치는 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 명령에 기초하여, 상기 제1 흡연 모드 및 상기 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택한다.
상기 제1 재료는 pH 조정제를 더 포함한다.
다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치를 작동하는 방법은, 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는 단계; 상기 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 니코틴을 포함하는 제1 재료가 제1 히터에 의해 가열되고, 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료가 제2 히터에 의해 가열되도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계; 및 상기 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 상기 제1 재료가 상기 제1 히터에 의해 가열되고 상기 제2 재료가 상기 제2 히터에 의해 가열되지 않도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치를 작동하는 방법은, 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는 단계; 상기 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이는 증기가 배출되도록 상기 에어로졸 생성 장치를 제어하는 단계; 및 상기 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되도록 상기 에어로졸 생성 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 히터(12000), 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(11000)는 히터(12000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(11000)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(11000)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(12000)는 제어부(16000)의 제어에 따라 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(12000)는 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(10000)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.
히터(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(12000)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(12000)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(12000)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
히터(12000)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(12000)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 히터(12000)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(12000), 액체 전달 수단, 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(12000)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(12000)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서 히터(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(12000)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(12000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
한편, 히터(12000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(12000)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(13000)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(13000)에서 센싱된 결과는 제어부(16000)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(16000)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(10000)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(13000)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(12000)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(12000) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(12000)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(10000)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체의 위치 변화를 감지할 수 있다.
사용자 인터페이스(14000)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(14000)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(14000) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(15000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(15000)는 제어부(16000)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(15000)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.
메모리(15000)에는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(16000)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(12000)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(12000)의 동작을 개시하기 위해 히터(12000)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(12000)의 모드를 예열모드에서 흡연모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(12000)에 전력 공급을 중단할 수 있다.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(14000)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(16000)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전할 수 있다.
도 2는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
에어로졸 생성 장치(2)는 마우스피스(21), 제1 카트리지(22), 제2 카트리지(23), 제어부(24), 및 배터리(25)를 포함할 수 있다.
도 2에는 제1 카트리지(22), 제2 카트리지(23), 제어부(24), 및 배터리(25)가 일렬로 배치되어 있으나, 이와 다른 구조로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 카트리지(22)는 제2 카트리지(23)와 병렬로 배치되고, 제어부(24) 및 배터리(25)와 직렬로 배치될 수 있다.
제1 카트리지(22) 및 제2 카트리지(23)는 에어로졸 생성 장치(2)와 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제1 카트리지(22) 및 제2 카트리지(23)는 일회용이거나 재사용이 가능할 수 있다. 제1 카트리지(22)는 제2 카트리지(23)와 일체형이거나 분리 가능할 수 있다.
제1 카트리지(22)는 제1 재료(221) 및 제1 재료(221)를 가열하는 제1 히터(222)를 포함할 수 있다.
제1 재료(221)는 니코틴을 포함하는 고체 재료일 수 있다. 제1 재료(221)는 담배를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 재료(221)는 과립형 담배, 각초형 담배, 재구성된 담배 등을 포함할 수 있다. 제1 재료(221)가 고체임으로써, 액체인 경우에 비하여 제1 재료(221)를 가열하였을 때 발생하는 증기가 시각적으로 보이지 않을 수 있다. 이와 달리, 제1 재료(221)는 니코틴을 포함하는 액체 재료일 수 있다.
선택적으로 제1 재료(221)는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성제는 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. 제1 재료(221)의 에어로졸 형성제는 담배를 이용하여 제1 재료를 제조하는 과정에서 제1 재료가 부스러짐 없이 정상적으로 제조되기 위하여 극소량 요구될 수 있다. 선택적으로, 제1 재료(221)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 제1 재료(221)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 제1 재료(221)에 분사됨으로써 첨가될 수 있다.
선택적으로 제1 재료(221)는 pH 조정제를 포함할 수 있다. 예를 들어, pH 조정제는 탄산칼륨(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화칼륨(KOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 및 산화칼슘(CaO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 재료(221)가 pH 조정제를 포함함으로써, 제1 재료(221)가 130℃ 이하로 가열되어도, 사용자에게 니코틴 및 담배 향이 제공될 수 있다.
제1 재료(221)에 대한 pH 조정제의 함량은 10중량% 이하일 수 있다. 제1 재료(221)가 제1 히터(222)에 의해 가열되므로, pH 조정제의 함량이 10중량% 이하이더라도, 사용자에게 충분한 니코틴 및 담배 향이 제공될 수 있다.
제1 카트리지(22)는 에어로졸 생성 장치(2)의 길이 방향으로 연장 형성되는 수용 공간을 포함할 수 있다. 제1 재료(221)는 제1 카트리지(22)의 수용 공간에 배치될 수 있다.
제1 히터(222)는 제1 재료(221)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터(222)가 제1 카트리지(22)의 중앙부에 배치되고, 제1 재료(221)가 히터(222)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 재료(221)가 제1 카트리지(22)의 중앙부에 배치되고, 히터(222)가 제1 재료(221)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제1 히터(222)는 에어로졸 생성 장치(2)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1 히터(222)가 에어로졸 생성 장치(2)의 길이 방향으로 연장 형성됨으로써, 제1 재료(221)가 에어로졸 생성 장치(2)의 길이 방향으로 균등하게 가열될 수 있다.
또는 제1 히터(222)는 메시(mesh) 히터일 수 있고, 제1 카트리지(22)의 일 면에 배치될 수 있다. 제1 히터(222)는 제1 카트리지(22)의 일 면을 형성함으로써, 제1 재료(221)가 제1 카트리지(22)의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터(222)는 도 2에서 제1 카트리지(22)의 제2 카트리지(23)를 향하는 면에 배치될 수 있다.
제1 히터(222)는 제어부(24)에 의해 배터리(25)로부터 전력을 제공받음으로써, 제1 재료(221)를 가열할 수 있다. 제1 히터(222)는 제1 재료(221)의 니코틴이 사용자에게 제공되기 충분한 온도로, 제1 재료(221)를 가열할 수 있다. 예를 들어, 제1 재료(221)가 pH 조정제를 포함하지 않는 경우, 제1 히터(222)는 130℃ 이상으로 제1 재료(221)를 가열할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 재료(221)가 pH 조정제를 포함하는 경우, 제1 히터(222)는 130℃ 이하로 제1 재료(221)를 가열할 수 있다.
제2 카트리지(23)는 제2 재료(231) 및 제2 재료(231)를 가열하는 제2 히터(232)를 포함할 수 있다.
제2 재료(231)는 액체 재료일 수 있다. 이와 달리, 제2 재료(231)은 고체 상태이거나, 기체 상태이거나, 또는 겔(gel) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제2 재료(231)는 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
제2 재료(231)은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 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 제2 재료(231)은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
선택적으로, 제2 재료(231)는 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 제2 재료(231)에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 제2 재료(231)의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(2)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 히터(232)는 제어부(24)에 의해 배터리(25)로부터 전력을 제공받음으로써, 제2 재료(231)를 가열할 수 있다. 제2 히터(232)는 제1 히터(222)와 다른 온도로 제2 재료(231)를 가열할 수 있다. 예를 들어, 제2 히터(232)는 제1 히터(222)보다 높은 온도로 제2 재료(231)를 가열할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 히터(222)는 130℃ 이하로 제1 재료(221)를 가열하고, 제2 히터(232)는 글리세린 및 프로필렌 글리콜의 기화점 이상의 온도로 제2 재료(232)를 가열할 수 있다.
공기가 제1 카트리지(22) 및 제2 카트리지(23)를 통과하여 흐르면서, 제1 카트리지(22)에서 생성된 에어로졸과 제2 카트리지(23)에서 생성된 니코틴을 제공받음으로써, 증기가 생성될 수 있다. 생성된 증기는 마우스피스(21)를 통하여 에어로졸 생성 장치(2)의 외부로 배출될 수 있다.
공기는 제1 카트리지(22)를 통과한 후 제2 카트리지(23)를 통과할 수 있다. 구체적으로, 제2 카트리지(23)에서 생성된 증기는 제1 카트리지(22)를 통과함으로써 니코틴을 제공받고, 에어로졸 생성 장치(2)의 외부로 배출될 수 있다.
또는, 제1 카트리지(22)와 제2 카트리지(23)가 병렬로 배치된 경우, 공기는 제1 카트리지(22)와 제2 카트리지(23)를 병렬적으로 통과할 수 있다. 구체적으로, 제1 카트리지(22)에서 생성된 증기와 제2 카트리지(23)에서 생성된 증기가 합쳐진 후, 에어로졸 생성 장치(2)의 외부로 배출될 수 있다.
제어부(24)는 흡연 모드에 따라 배터리(25)에서 제1 히터(222) 및 제2 히터(232)로 제공되는 전력을 제어할 수 있다. 흡연 모드는 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드를 포함할 수 있다.
제어부(24)는 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 다른 증기가 배출되도록, 제1 히터(222) 및 제2 히터(232)로 제공되는 전력을 제어할 수 있다.
제어부(24)는 제1 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이는 증기(visible vapor)가 배출되도록, 제1 히터(222) 및 제2 히터(232)로 제공되는 전력을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(24)는 제1 흡연 모드에서 제1 히터(222)가 제1 재료(221)를 가열하고, 제2 히터(232)가 제2 재료(231)를 가열하도록 제어할 수 있다. 제2 재료(231)는 글리세린 및 프로필렌 클리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함하므로, 제1 흡연 모드에서 제2 재료(231)가 가열되어 에어로졸이 생성됨으로써, 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이는 증기가 배출될 수 있다. 또는 제2 재료(231)가 니코틴을 포함하는 경우, 제어부(24)는 제1 히터(222)가 제1 재료(221)를 가열하지 않고, 제2 히터(232)가 제2 재료(231)를 가열하도록 제어함으로써, 시각적으로 보이는 증기가 배출될 수 있다.
제어부(24)는 제2 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이지 않는 증기(invisible vapor)가 배출되도록, 제1 히터(222) 및 제2 히터(232)로 제공되는 전력을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(24)는 제2 흡연 모드에서 제1 히터(222)가 제1 재료(221)를 가열하고, 제2 히터(232)가 제2 재료(231)를 가열하지 않도록 제어할 수 있다. 제1 재료(221)가 글리세린 및 프로필렌 클리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함하지 않거나 극소량 포함하는 경우, 제2 흡연 모드에서 제1 재료(221)만 가열됨으로써, 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되는 것은 에어로졸 생성 장치(2)로부터 증기가 배출되는지 여부를 육안으로 확인할 수 없는 것을 의미할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(2)로부터 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되는 것은 제1 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(2)로부터 배출되는 증기보다 시각적으로 현저히 적은 양의 증기가 배출되는 것을 의미할 수 있다.
도 3은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
에어로졸 생성 장치(3)는 마우스피스(31), 제1 카트리지(32), 제어부(34), 및 배터리(35)를 포함할 수 있다.
제1 카트리지(32)는 제1 재료(321) 및 제1 재료(321)를 가열하는 제1 히터(322)를 포함할 수 있다. 제1 히터(322)는 제어부(34)에 의해 배터리(35)로부터 전력을 제공받음으로써, 제1 재료(321)를 가열할 수 있다.
제1 재료(321)는 니코틴을 포함하는 고체 재료일 수 있다. 또는 제1 재료(321)는 니코틴을 포함하는 액체 재료일 수 있다.
제1 재료(321)는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 또한, 제1 재료(321)는 pH 조정제를 포함할 수 있다. 예를 들어, pH 조정제는 탄산칼륨(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화칼륨(KOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 및 산화칼슘(CaO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 재료(321)가 pH 조정제를 포함함으로써, 제1 재료(321)가 130℃ 이하로 가열되어도, 사용자에게 니코틴 및 담배 향이 제공될 수 있다.
도 4 및 도 5는 에어로졸 생성 장치로부터 배출되는 증기의 예들을 나타낸다.
도 4는 에어로졸 생성 장치로부터 시각적으로 보이는 증기가 배출되는 일 예를 도시한 도면이고, 도 5는 에어로졸 생성 장치로부터 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(4, 5)는 흡연 모드에 따라 시각적으로 서로 다른 증기를 배출할 수 있다. 제1 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(4, 5)는 시각적으로 보이는 증기(40)를 배출할 수 있고, 제2 흡연 모드에서 에어로졸 생성 장치(4, 5)는 시각적으로 보이지 않는 증기(50)를 배출할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(4, 5)의 제어부는 사용자 인터페이스(41, 51)를 통해 입력되는 사용자 명령에 기초하여, 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 에어로졸 생성 장치(4, 5)를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택할 수 있다. LED, 디스플레이 등과 같은 출력 수단(42, 52)을 통해, 에어로졸 생성 장치(4, 5)의 현재 흡연 모드가 표시될 수 있다.
도 6은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
61 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택할 수 있다. 제어부는 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 명령에 기초하여, 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택할 수 있다.
62 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이는 증기가 배출되도록 에어로졸 생성 장치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 제1 히터가 니코틴을 포함하는 제1 물질을 가열하고, 제2 히터가 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 물질을 가열하도록 제어할 수 있다.
63 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출되도록 에어로졸 생성 장치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 제1 히터가 니코틴을 포함하는 제1 물질을 가열하고, 제2 히터가 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 물질을 가열하지 않도록 제어할 수 있다.
도 7은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
71 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택할 수 있다. 제어부는 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 명령에 기초하여, 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택할 수 있다.
72 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 제1 재료가 제1 히터에 의해 가열되고, 제2 재료가 제2 히터에 의해 가열되도록, 제1 히터 및 제2 히터로 제공되는 전력을 제어할 수 있다. 제1 흡연 모드에서 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료가 가열됨에 따라, 시각적으로 보이는 증기가 배출될 수 있다.
73 단계에서, 에어로졸 생성 장치의 제어부는 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 제1 재료가 제1 히터에 의해 가열되고 제2 재료가 제2 히터에 의해 가열되지 않도록, 제1 히터 및 제2 히터로 제공되는 전력을 제어할 수 있다. 제2 흡연 모드에서 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료가 가열되지 않음에 따라, 시각적으로 보이지 않는 증기가 배출될 수 있다.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    배터리;
    니코틴을 포함하는 제1 재료 및 상기 제1 재료를 가열하는 제1 히터를 포함하는 제1 카트리지;
    에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료 및 상기 제2 재료를 가열하는 제2 히터를 포함하는 제2 카트리지; 및
    흡연 모드에 따라 상기 배터리에서 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    제1 흡연 모드에서 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료가 가열되도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하고, 제2 흡연 모드에서 상기 제1 재료가 가열되고 상기 제2 재료가 가열되지 않도록 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡연 모드와 상기 제2 흡연 모드에서 시각적으로 서로 다른 증기를 배출하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡연 모드에서 시각적으로 보이는 증기를 배출하고,
    상기 제2 흡연 모드에서 시각적으로 보이지 않는 증기를 배출하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 재료는 고체 재료이고, 상기 제2 재료는 액체 재료인, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡연 모드에서, 상기 제2 카트리지에서 생성된 증기는 상기 제1 카트리지를 통과함으로써 니코틴을 제공받고, 상기 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출되는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자 명령에 기초하여, 상기 제1 흡연 모드 및 상기 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 재료는 pH 조정제를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 에어로졸 생성 장치를 작동하는 방법에 있어서,
    제1 흡연 모드 및 제2 흡연 모드 중 상기 에어로졸 생성 장치를 작동시키기 위한 흡연 모드를 선택하는 단계;
    상기 제1 흡연 모드가 선택된 경우, 니코틴을 포함하는 제1 재료가 제1 히터에 의해 가열되고, 에어로졸 형성제를 포함하는 제2 재료가 제2 히터에 의해 가열되도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계; 및
    상기 제2 흡연 모드가 선택된 경우, 상기 제1 재료가 상기 제1 히터에 의해 가열되고 상기 제2 재료가 상기 제2 히터에 의해 가열되지 않도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 제공되는 전력을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
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