WO2023167393A1 - 에어로졸 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 전자 장치 - Google Patents

에어로졸 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 전자 장치 Download PDF

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WO2023167393A1
WO2023167393A1 PCT/KR2022/019102 KR2022019102W WO2023167393A1 WO 2023167393 A1 WO2023167393 A1 WO 2023167393A1 KR 2022019102 W KR2022019102 W KR 2022019102W WO 2023167393 A1 WO2023167393 A1 WO 2023167393A1
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WO
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current
aerosol
electronic device
alternating current
generating
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PCT/KR2022/019102
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배형진
고원영
손기호
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주식회사 케이티앤지
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    • A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/493—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid
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    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Definitions

  • the following embodiments relate to techniques for generating aerosols, and specifically to techniques for generating heat based on electric current.
  • An embodiment may provide an aerosol generating method performed by an electronic device.
  • An embodiment may provide an electronic device generating an aerosol.
  • an electronic device may include a control unit for controlling operation of the electronic device, an inverter unit for supplying current to a heating unit, and heating at least a portion of an aerosol-generating substrate inserted into the electronic device using the current. And a heating unit that does, and the current may have a simultaneous dual frequency (SDF).
  • SDF simultaneous dual frequency
  • the inverter unit includes a rectifier for controlling the output of the DC current supplied to the inverter unit, a first inverter for generating a first AC current having a first frequency based on the DC current, and a second frequency based on the DC current. It may include a second inverter generating a second alternating current having , and a filter generating the current by synthesizing the first alternating current and the second alternating current.
  • the current may generate eddy currents in the at least a portion of the aerosol-generating substrate, and the eddy currents may heat the aerosol-generating substrate.
  • a first component of the aerosol-generating substrate is heated by a first component of the current corresponding to the first alternating current, and a second component of the current corresponding to the second alternating current heats a portion of the aerosol-generating substrate.
  • Part 2 can be heated.
  • the first AC current may be a medium frequency (MF), and the second AC current may be a high frequency (HF).
  • MF medium frequency
  • HF high frequency
  • the heating unit may include a coil formed to surround the aerosol generating substrate.
  • a method for controlling an electronic device includes an operation of adjusting an output of a direct current supplied to an inverter unit of the electronic device, and generating a first alternating current having a first frequency based on the direct current. generating a second alternating current having a second frequency based on the direct current, generating the current by synthesizing the first alternating current and the second alternating current, and converting the current into the electronic device and heating at least a portion of the aerosol-generating substrate inserted into the electronic device by supplying it to a heating unit of the electronic device, wherein the current may have a simultaneous dual frequency (SDF).
  • SDF simultaneous dual frequency
  • the current may generate eddy currents in the at least a portion of the aerosol-generating substrate, and the eddy currents may heat the aerosol-generating substrate.
  • a first component of the aerosol-generating substrate is heated by a first component of the current corresponding to the first alternating current, and a second component of the current corresponding to the second alternating current heats a portion of the aerosol-generating substrate.
  • Part 2 can be heated.
  • the heating unit may include a coil formed to surround the aerosol generating substrate.
  • An aerosol generating method performed by an electronic device may be provided.
  • An electronic device that generates an aerosol may be provided.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating examples in which a cigarette is inserted into an aerosol generating device according to various examples.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of an inverter unit according to an example.
  • 4 and 5 are diagrams illustrating examples of cigarettes according to various examples.
  • FIG. 6 illustrates a positional relationship between a coil of a heating unit and a cigarette according to an example.
  • FIG. 7 illustrates a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method of supplying current to a heating unit according to an embodiment.
  • first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating examples in which a cigarette is inserted into an aerosol generating device according to various examples.
  • the user can smoke by being provided with the aerosol generated by the aerosol generating device 1 .
  • the aerosol generating device 1 may be termed an electronic cigarette device or a smoking stick.
  • the aerosol generating device 1 may generate an aerosol by heating a cigarette 2 inserted into the aerosol generating device 120 .
  • the aerosol generating device 1 includes a sensing unit 10, a battery 11, a controller 12, an inverter unit 13, and a heating unit 14.
  • a cigarette 2 may be inserted into the inner space of the aerosol generating device 1 .
  • the heating element 14 may include a coil (eg, an electrically conductive coil) surrounding at least a portion of the cigarette 2 inserted into the aerosol-generating device 1 .
  • the induction heating method using a coil is advantageous for instantaneous temperature rise and may consume low power.
  • the heating unit 14 of the aerosol-generating device 1 may induction-heat the wrapping paper (eg, metal foil) wrapped around the aerosol-generating substrate of the cigarette 2 without including a susceptor.
  • the aerosol generating device 1 may further comprise a display.
  • the internal structure of the aerosol generating device 1 is not limited to that shown in FIGS. 1 and 2 . In other words, according to the design of the aerosol generating device 1, the arrangement of the sensing unit 10, the battery 11, the control unit 12, the inverter unit 13, and the heating unit 14 may be changed.
  • the aerosol generating device 1 can operate the heating unit 14 to generate an aerosol.
  • the aerosol generated by the heating unit 14 passes through the cigarette 2 and is delivered to the user.
  • the battery 11 supplies power used for the operation of the aerosol generating device 1 .
  • the battery 11 may supply power necessary for the controller 12 to operate.
  • the battery 11 may supply power necessary for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device 1 to operate.
  • the battery 11 may be a rechargeable battery or a disposable battery.
  • the battery 11 may be a lithium polymer (LiPoly) battery, but is not limited to the described embodiment.
  • the controller 12 controls the overall operation of the aerosol generating device 1 . Specifically, the control unit 12 controls the operation of the sensing unit 10, the battery 11, the inverter unit 13 and the heating unit 14 as well as other components included in the aerosol generating device 1. In addition, the controller 12 may determine whether or not the aerosol generating device 1 is in an operable state by checking the state of each component of the aerosol generating device 1 .
  • the controller 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 programs executable by the microprocessor are stored.
  • programs executable by the microprocessor are stored.
  • the inverter unit 13 may generate a synthesized AC current to be supplied to the coil of the heating unit 14 based on the DC current supplied from the battery 11 .
  • the synthesized alternating current may have simultaneous dual frequency (SDF).
  • SDF simultaneous dual frequency
  • the heating unit 14 may be heated by the synthesized alternating current supplied from the inverter unit 13 .
  • the coil of the heating unit 14 may wrap at least a portion of the outside of the cigarette 2.
  • the synthesized alternating current flowing through the coil may generate an eddy current on the surface of the cigarette 2 .
  • the eddy currents can heat at least a portion of the cigarette 2 (eg the aerosol-generating substrate), thereby generating an aerosol.
  • the heating unit 13 may include a coil for heating the cigarette 2 by an induction heating method, and the cigarette 2 may include a susceptor capable of being heated by the coil.
  • the susceptor may be in the form of a metal foil surrounding the aerosol generating device.
  • the aerosol generating device 1 may further include a vaporizer (not shown) capable of generating an aerosol by heating the liquid composition.
  • the aerosol generated through the vaporizer may pass through the cigarette 2 and be delivered to the user.
  • the aerosol generated by the vaporizer can move along the air flow passage of the aerosol generating device 1, and the air flow passage is such that the aerosol generated by the vaporizer can pass through the cigarette 2 and be delivered to the user. can be configured.
  • a vaporizer may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element.
  • the liquid reservoir, liquid delivery means and heating element may be included in the aerosol-generating device 1 as independent modules.
  • the liquid reservoir may store a liquid composition.
  • the liquid composition may be a liquid containing a tobacco-containing material including a volatile tobacco flavor component, or may be a liquid containing a non-tobacco material.
  • the liquid storage unit may be manufactured to be detachable from/attached to/from the vaporizer, or may be manufactured integrally with the vaporizer.
  • liquid compositions may include water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, or vitamin mixtures.
  • Fragrance may include menthol, peppermint, spearmint oil, various fruit flavor components, etc., but is not limited thereto.
  • Flavoring agents can 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.
  • Liquid compositions may also contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.
  • the liquid delivery means may 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 heating unit, but is not limited thereto.
  • the heating element may be composed of a conductive filament such as nichrome wire, and may be disposed in a structure wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying current, and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element to heat the liquid composition. As a result, an aerosol may be generated.
  • a vaporizer 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 other than the sensing unit 10, the battery 11, the controller 12, the inverter unit 13, and the heating unit 14.
  • the aerosol generating device 1 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information.
  • the sensing unit 10 may further include a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and a cigarette insertion detection sensor.
  • the aerosol generating device 1 may be manufactured in a structure in which external air may flow in or internal gas may 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 for charging the battery 11 of the aerosol generating device 1 .
  • the heating unit 14 may be heated in a state in which the cradle and the aerosol generating device 1 are coupled.
  • Cigarette 2 may be similar to a conventional combustion cigarette.
  • the cigarette 2 may be divided into a first part containing an aerosol generating material and a second part including a filter or the like.
  • the second part of the cigarette 2 may also contain an aerosol generating substance.
  • An aerosol generating material eg in the form of granules or capsules, may be inserted into the second part.
  • the entirety of the first part may be inserted into the aerosol generating device 1, and the second part may be exposed to the outside. Alternatively, only a portion of the first portion may be inserted into the aerosol generating device 1, or the entire first portion and a portion of the second portion may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol while opening the second portion. At this time, the aerosol is generated by passing the external air through the first part, and the generated aerosol passes through the second part and is delivered to the user's mouth.
  • outside 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 smoke and the feeling of smoking can be adjusted by the user.
  • outside air may be introduced into the cigarette 2 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 2 .
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of an inverter unit according to an example.
  • the inverter unit 300 (eg, the inverter unit 14 of FIGS. 1 and 2 ) includes a rectifier 310, a first inverter 320, a second inverter 330 and a filter 340.
  • a rectifier 310 e.g., the rectifier 310
  • a first inverter 320 e.g., the rectifier 310
  • a second inverter 330 e.g., the filter 340.
  • the rectifier 310 may adjust the level of the output of the DC current supplied to the inverter unit 300 .
  • the rectifier 310 may receive direct current from the battery 11 of the aerosol generating device 1 .
  • the first inverter 320 may generate a first alternating current having a first frequency based on the direct current.
  • the first frequency may be a medium frequency (MF).
  • the second inverter 330 may generate a second AC current having a second frequency based on the DC current.
  • the second frequency may be a high frequency (HF).
  • the first inverter 320 and the second inverter 330 may be configured as half-bridge inverters.
  • the filter 340 may generate a synthesized AC current by synthesizing the first AC current and the second AC current.
  • the filter 340 may combine the first AC current and the second AC current through a dual filter.
  • the synthesized alternating current may have an SDF waveform.
  • an eddy current may be formed in an object positioned within the coil (eg, a susceptor of an aerosol-generating substrate).
  • the synthesized alternating current may include a first component corresponding to a first frequency and a second component corresponding to a second frequency. The first susceptor by the first component and the second susceptor by the second component may be heated simultaneously or with a time difference.
  • 4 and 5 are diagrams illustrating examples of cigarettes according to various examples.
  • the cigarette 2 includes a tobacco rod 21 and a filter rod 22 .
  • the tobacco rod 21 may include an aerosol generating material
  • the filter rod 22 may include a filter or the like.
  • filter rod 22 is shown as a single segment in FIG. 4, it is not limited thereto.
  • the filter rod 22 may be composed of a plurality of segments.
  • filter rod 22 may include a segment that cools the aerosol and a segment that filters certain components contained within the aerosol.
  • the filter rod 22 may further include at least one segment performing other functions.
  • the tobacco rod 21 may include a first part 21a and a second part 21b.
  • Cigarette 2 may be wrapped by at least one wrapper 24 . At least one hole through which external air is introduced or internal gas is discharged 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 overlappingly wrapped by two or more wrappers 24 . For example, the first part 21a of the tobacco rod 21 is wrapped by the 1-1 wrapper 24a-1, and the tobacco rod 21 is wrapped by the 1-2 wrapper 24a-1. The second portion 21b may be wrapped, and the filter rod 22 may be wrapped by the wrappers 21b, 24c, and 24d. And, the entire cigarette 2 can be re-wrapped by a single wrapper 24e. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, each segment may be wrapped by wrappers 24b, 24c, and 24d.
  • the 1-1 wrapper (24a-1), the 1-2 wrapper (24a-2) and the second wrapper (24b) may be made of a general filter wrapper.
  • the 1-1 wrapper (24a-1), the 1-2 wrapper (24a-2) and the second wrapper (24b) may be a porous wrapper or a non-porous wrapper.
  • the 1-1 wrapper (24a-1), the 1-2 wrapper (24a-2) and the second wrapper (24b) may be made of oil-resistant paper and/or aluminum laminate packaging material.
  • the 1-1 wrapper 24a-1, the 1-2 wrapper 24a-2, and the second wrapper 24b may be made of different materials.
  • the third wrapper 24c may be made of hard paper.
  • the fourth wrapper 24d may be made of oil-resistant hard paper.
  • the fifth wrapper 24e may be made of sterile paper (MFW).
  • MFW sterile paper
  • MFW sterile paper
  • a predetermined material may be internally added to the fifth wrapper 24e.
  • an example of the predetermined material may be silicon, but is not limited thereto.
  • silicon has properties such as heat resistance with little change with temperature, oxidation resistance that does not oxidize, resistance to various chemicals, water repellency, or electrical insulation.
  • any material having the above characteristics may be applied (or coated) to the fifth wrapper 24e without limitation.
  • the fifth wrapper 24e can prevent the cigarette 2 from burning. For example, if the tobacco rod 21 is heated by the heating part 14, there is a possibility that the cigarette 2 will burn. Specifically, when the temperature rises above the ignition point of any one of the materials included in the tobacco rod 21, the cigarette 2 may be combusted. Even in this case, since the fifth wrapper 24e includes an incombustible material, burning of the cigarette 2 can be prevented.
  • the fifth wrapper 24e can prevent the holder from being contaminated by substances produced in the cigarette 2 .
  • Liquid substances may be created in the cigarette 2 by the user's puff.
  • liquid substances eg, moisture, etc.
  • liquid substances generated in the cigarette 2 can be prevented from leaking out of the cigarette 2.
  • the tobacco rod 21 contains an aerosol generating material.
  • the aerosol generating material may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 21 may contain other additive substances such as flavoring agents, humectants and/or organic acids.
  • a flavoring liquid such as menthol or a moisturizer can be added to the tobacco rod 21 by spraying it to the tobacco rod 21 .
  • the tobacco rod 21 can 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 a cut filler in which a tobacco sheet is chopped.
  • the tobacco rod 21 may be surrounded by a heat conducting material.
  • the thermal conduction material may be a metal foil such as aluminum foil, but is not limited thereto.
  • the heat conduction material surrounding the tobacco rod 21 can improve the thermal conductivity applied to the tobacco rod by evenly distributing the heat transmitted to the tobacco rod 21, thereby improving the taste of the tobacco.
  • the heat conducting material surrounding the tobacco rod 21 may function as a susceptor heated by the coil of the heating unit 14 .
  • the tobacco rod 21 may further include an additional susceptor in addition to the heat conducting material surrounding the outside.
  • the tobacco rod 21 may include a first part 21a and a second part 21b, and the first part 21a and the second part 21b surrounding the first 1-1
  • the wrapper 24a-1 and the 1-2 wrappers 24a-2 may be made of different materials.
  • the first part 21a may include a liquid phase
  • the second part 21b may include a medium.
  • the 1-1 wrapper 24a-1 and the 1-2 wrapper 24a-2 may function as different susceptors.
  • the susceptor of the 1-1 wrapper 24a-1 may respond to the first component of the synthesized alternating current
  • the susceptor of the 1-2 wrapper 24a-2 may respond to the second component of the synthesized alternating current.
  • the heating temperatures of the first portion 21a and the second portion 21b may be separately controlled.
  • the directionality of the temperature rise and temperature decrease for each of the first portion 21a and the second portion 21b can be separated from each other.
  • the temperature control method in which the temperature of the upper part close to the bend is first increased and the temperature of the lower part is raised later is used to provide the user with Nicotine and glycerin can be uniformly provided as an aerosol.
  • the temperature of the lower liquid phase is first raised to promote initial atomization, and the temperature of the upper medium It is possible to uniformly provide nicotine and glycerin as an aerosol to the user through a temperature control method that increases the later.
  • 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 tubular rod having a hollow inside.
  • 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.
  • the first segment of filter rod 22 may be a cellulose acetate filter.
  • the first segment may be a tube-shaped structure including a hollow therein.
  • the hardness of the first segment may be adjusted by adjusting the content of the plasticizer during manufacture of the first segment.
  • the first segment may be manufactured by inserting a structure such as a film or a tube made of the same or different material into the inside (eg, hollow).
  • the second segment of the filter rod 22 cools the aerosol produced by the heating section 14 heating the tobacco rod 21 .
  • the length or diameter of the second segment may be variously determined according to the shape of the cigarette 2 .
  • the second segment may be fabricated by weaving polymer fibers.
  • flavoring liquid may be applied to fibers made of polymer.
  • the second segment may be manufactured by weaving a separate fiber coated with flavoring liquid and a fiber made of a polymer together.
  • the second segment may be formed by a crimped polymer sheet.
  • the polymer is selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polylactic acid (PLA), cellulose acetate (CA) and aluminum foil. material can be made.
  • the second segment may include one or more longitudinally extending channels.
  • the channel means a passage through which gas (eg, air or aerosol) passes.
  • the second segment may include a thread containing a volatile flavor component.
  • the volatile flavor component may be menthol, but is not limited thereto.
  • the thread may be loaded with sufficient menthol to provide at least 1.5 mg of menthol to the second segment.
  • the third segment of filter rod 22 may be a cellulose acetate filter.
  • flavor may be generated by spraying flavoring liquid on the third segment.
  • a separate fiber coated with flavoring liquid may be inserted into the third segment.
  • the aerosol generated in the tobacco rod 21 is cooled as it passes through the second segment of the filter rod 22, and the cooled aerosol is delivered to the user through the third segment. Therefore, when the flavoring element is added to the third segment, the effect of enhancing the persistence of the flavor delivered to the user may occur.
  • At least one capsule 23 may be included in the filter rod 22 .
  • the capsule 23 may perform a function of generating a flavor or a function of generating an aerosol.
  • the capsule 23 may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped in 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 compared to the cigarette 2 .
  • the shear plug 33 may be located on one side opposite to the filter rod 32 in the tobacco rod 31 .
  • the shear plug 33 can prevent the tobacco rod 31 from escaping to the outside, and the aerosol liquefied from the tobacco rod 31 during smoking is transferred to an aerosol generating device (eg, the aerosol generating device of FIGS. 1 and 2 ( 1)) can be prevented from flowing into it.
  • an aerosol generating device eg, the aerosol generating device of FIGS. 1 and 2 ( 1)
  • the filter rod 32 may include a first segment 32a and a second segment 32b.
  • the first segment 32a may correspond to the first segment of the filter rod 22 of FIG. 4
  • the second segment 32b may correspond to the third segment of the filter rod 22 of FIG. can
  • the cigarette 3 may be wrapped by at least one wrapper 35 . At least one hole through which external air is introduced or internal gas is discharged may be formed in the wrapper 35 .
  • the shear plug 33 is wrapped by the first wrapper 35a
  • the tobacco rod 31 is wrapped by the second wrappers 35b-1 and 35b-2
  • the third wrapper 35c The first segment 32a may be wrapped by and the second segment 32b may be wrapped by the fourth wrapper 35d.
  • the entire cigarette 3 may be re-wrapped by the fifth wrapper 35e.
  • At least one perforation 36 may be formed in the fifth wrapper 35e.
  • the perforation 36 may be formed in an area surrounding the tobacco rod 31, but is not limited thereto. Perforations 36 may serve to transfer heat generated by the heating unit 14 shown in FIGS. 1 and 2 to the inside of the tobacco rod 31.
  • At least one capsule 34 may be included in the second segment 32b.
  • the capsule 34 may perform a function of generating a flavor or a function of generating an aerosol.
  • the capsule 34 may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 34 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the first wrapper 35a may be formed by combining a metal foil such as aluminum foil with a general filter wrapper.
  • the 2-1 wrapper (35b-1), the 2-2 wrapper (35b-2) and the third wrapper (35c) may be made of a general filter wrapper.
  • the 2-1 wrapper 35b-1, the 2-2 wrapper 35b-2, and the third wrapper 35c may be porous or non-porous wrappers.
  • the 2-1 wrapper (35b-1), the 2-2 wrapper (35b-2), and the third wrapper (35c) may be made of oil-resistant paper and/or aluminum laminate packaging material.
  • the 2-1 wrapper 35b-1, the 2-2 wrapper 35b-2, and the third wrapper 35c may be made of different materials.
  • the fourth wrapper 35d may be made of PLA laminate.
  • the PLA laminate means a paper layer, a PLA layer, and three layers of paper including a paper layer.
  • the fifth wrapper 35e may be made of sterile paper (MFW).
  • MFW sterile paper
  • MFW sterile paper
  • a predetermined material may be internally added to the fifth wrapper 35e.
  • an example of the predetermined material may be silicon, but is not limited thereto.
  • silicon has properties such as heat resistance with little change with temperature, oxidation resistance that does not oxidize, resistance to various chemicals, water repellency, or electrical insulation.
  • any material having the above characteristics may be applied (or coated) to the fifth wrapper 35e without limitation.
  • the shear plug 33 may be made of cellulose acetate.
  • the shear plug 33 may be fabricated by adding a plasticizer (eg, triacetin) to cellulose acetate tow.
  • the mono denier of the filament constituting the cellulose acetate tow may be included in the range of 1.0 to 10.0, preferably included in the range of 4.0 to 6.0. More preferably, the mono denier of the filament of the shear plug 33 may be 5.0.
  • the cross section of the filaments constituting the front end plug 33 may be Y-shaped.
  • the total denier of the shear plug 33 may be included in the range of 20000 to 30000, preferably included in the range of 25000 to 30000. More preferably, the total denier of the shear plug 33 may be 28000.
  • the front end plug 33 may include at least one channel, and the cross-sectional shape of the channel may be manufactured in various ways.
  • the tobacco rod 31 may correspond to the tobacco rod 21 described above with reference to FIG. 4 . Therefore, a detailed description of the tobacco rod 31 will be omitted below.
  • the first segment 32a may be made of cellulose acetate.
  • the first segment may be a tube-shaped structure including a hollow therein.
  • the first segment 32a may be manufactured by adding a plasticizer (eg, triacetin) to cellulose acetate tow.
  • a plasticizer eg, triacetin
  • the mono denier and total denier of the first segment 32a may be the same as the mono denier and total denier of the shear plug 33 .
  • the second segment 32b may be made of cellulose acetate.
  • the mono denier of the filaments constituting the second segment 32b may be included in the range of 1.0 to 10.0, preferably in the range of 8.0 to 10.0. More preferably, the mono denier of the filament of the second segment 32b may be 9.0.
  • the cross section of the filament of the second segment 32b may be Y-shaped.
  • the total denier of the second segment 32b may be in the range of 20000 to 30000, preferably 25000.
  • FIG. 6 illustrates a positional relationship between a coil of a heating unit and a cigarette according to an example.
  • a cigarette 6 (eg cigarette 2 in FIG. 4 or cigarette 3 in FIG. 5 ) may be inserted into the aerosol-generating device 1 .
  • the tobacco rod 61 of the cigarette 6 eg the tobacco rod 21 of FIG. 4 or the tobacco rod 31 of FIG. 5
  • a cigarette 6 may be inserted into the aerosol generating device 1 so as to be positioned within 650 .
  • the shape of the coil 650 is shown in a spiral shape, the shape of the coil 650 may be applied without limitation as long as it can wrap the tobacco rod 61.
  • the tobacco rod 61 includes a first portion 61a (eg, the first portion 21a of FIG. 4 or the first portion 31a of FIG. 5 ) and a second portion 61b (eg, the first portion 21a of FIG. 4 ).
  • the second part 21b of FIG. 4 or the second part 31b of FIG. 5 may be included.
  • each of the wrappers surrounding the first part 61a and the second part 61b may be composed of different materials.
  • the wrappers of the first part 61a and the second part 61b may function as different susceptors.
  • the susceptor of the wrapper of the first portion 61a may be responsive to a first component of the synthesized alternating current
  • the susceptor of the wrapper of the second portion 61b may be responsive to a second component of the synthesized alternating current.
  • the heating temperatures of the first portion 61a and the second portion 61b may be separately controlled.
  • the directions of temperature rise and temperature decrease for each of the first portion 61a and the second portion 61b can be separated from each other.
  • FIG. 7 illustrates a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
  • the controller 700 (eg, the controller 12 of FIGS. 1 and 2 ) includes a communication unit 710 , a processor 720 and a memory 730 .
  • the communication unit 710 is connected to the processor 720 and the memory 730 to transmit and receive data.
  • the communication unit 710 may transmit/receive data by being connected to another external device.
  • the expression “transmitting and receiving “A” may indicate transmitting and receiving “information or data indicating A”.
  • the communication unit 710 may be implemented as a circuitry within the control unit 700 .
  • the communication unit 710 may include an internal bus and an external bus.
  • the communication unit 710 may be an element that connects the control unit 700 and an external device.
  • the communication unit 710 may be an interface.
  • the communication unit 710 may receive data from an external device and transmit the data to the processor 720 and the memory 730 .
  • the processor 720 processes data received by the communication unit 710 and data stored in the memory 730 .
  • a “processor” may be a data processing device implemented in hardware having circuitry having a physical structure for executing desired operations.
  • desired operations may include codes or instructions included in a program.
  • a data processing unit implemented in hardware includes a microprocessor, a central processing unit, a processor core, a multi-core processor, and a multiprocessor. , Application-Specific Integrated Circuit (ASIC), and Field Programmable Gate Array (FPGA).
  • ASIC Application-Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • Processor 720 executes computer readable code (eg, software) stored in memory (eg, memory 730 ) and instructions invoked by processor 720 .
  • computer readable code eg, software
  • the memory 730 stores data received by the communication unit 710 and data processed by the processor 720 .
  • the memory 730 may store a program (or application or software).
  • the stored program may be a set of syntaxes coded to control the aerosol generating device (eg, the aerosol generating device 1 of FIGS. 1 and 2 ) and executable by the processor 720 .
  • the memory 730 may include one or more of volatile memory, non-volatile memory and random access memory (RAM), flash memory, a hard disk drive, and an optical disk drive.
  • volatile memory non-volatile memory and random access memory (RAM)
  • flash memory non-volatile memory and random access memory (RAM)
  • hard disk drive non-volatile memory and random access memory (RAM)
  • optical disk drive optical disk drive
  • the memory 730 stores a command set (eg, software) for operating the control unit 700 .
  • a set of instructions for operating the control unit 700 is executed by the processor 720.
  • the communication unit 710, the processor 720, and the memory 730 will be described in detail with reference to FIG. 8 below.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method of supplying current to a heating unit according to an embodiment.
  • Operations 810 to 850 below may be performed by an electronic device (eg, the aerosol generating device 1 of FIG. 1 ).
  • the electronic device may adjust the output of the current supplied to the inverter unit (eg, the inverter unit 13 of FIG. 1).
  • the rectifier of the inverter unit of the electronic device may adjust the output of power or DC current supplied from a battery (eg, the battery 11 of FIG. 1 ).
  • the first inverter of the inverter unit of the electronic device may generate a first AC current having a first frequency based on the DC current.
  • the first frequency may be a frequency within a medium frequency (MF) band.
  • the middle frequency band may include 300 KHz to 3000 KHz.
  • the second inverter of the inverter unit of the electronic device may generate a second AC current having a second frequency based on the DC current.
  • the second frequency may be a frequency within a high frequency (HF) band.
  • the high frequency band may include 3 MHz to 30 MHz.
  • the first inverter and the second inverter may be configured as half-bridge inverters, but the circuit structure in the inverter unit is not limited to the described embodiment.
  • the filter of the inverter unit of the electronic device may generate a synthesized AC current by synthesizing the first AC current and the second AC current.
  • the synthesized alternating current may have an SDF.
  • the filter may be a dual-band filter.
  • the electronic device may heat at least a portion of the aerosol-generating substrate inserted into the electronic device by supplying the synthesized alternating current to a heating element (eg, heating element 14 of FIGS. 1 and 2).
  • a heating element eg, heating element 14 of FIGS. 1 and 2.
  • the aerosol generating substrate may correspond to the tobacco rod 21 of FIG. 4 or the tobacco rod 31 of FIG. 5 .
  • the aerosol-generating substrate comprises a first part (eg, first part 21a in FIG. 4 or first part 31a in FIG. 5 ) and a second part (eg, FIG. 4 ) composed of different materials.
  • the second part 21b of 4 or the second part 31b of FIG. 5) may be included.
  • the first part may contain a liquid phase and the second part may contain a medium.
  • the first portion may be wrapped with a first wrapper including the first susceptor
  • the second portion may be wrapped with a second wrapper including the second susceptor.
  • the first susceptor and the second susceptor may be of different materials or may have different characteristics for induction heating.
  • a first susceptor of the first wrapper may be responsive to a first component of the synthesized alternating current
  • a second susceptor of the second wrapper may be responsive to a second component of the synthesized alternating current.
  • the temperature of the lower liquid phase is first raised to promote initial atomization, and the temperature of the upper medium It is possible to uniformly provide nicotine and glycerin as an aerosol to the user through a temperature control method that increases the later.
  • the aerosol generating substrate comprises a first part (eg first part 21a in FIG. 4 or first part 31a in FIG. 5 ) and a second part composed of the same material (eg medium). (eg, the second part 21b of FIG. 4 or the second part 31b of FIG. 5).
  • the first portion may be wrapped with a first wrapper including the first susceptor
  • the second portion may be wrapped with a second wrapper including the second susceptor.
  • the first susceptor and the second susceptor may be of different materials or may have different characteristics for induction heating.
  • nicotine and glycerin as aerosol are uniformly distributed to the user through a temperature control method in which the temperature of the upper part close to the mouth is first increased and the temperature of the lower part is increased later.
  • the control unit of the electronic device determines the current smoking state (eg, smoking start, inhalation, exhalation, number of puffs, or end of smoking) by a sensing unit (eg, the sensor unit 10 of FIGS. 1 and 2 ). and adjust at least one of the output of the direct current, the first frequency, or the second frequency based on the determined current smoking condition, for example, an aerosol-generating substrate corresponding to various smoking conditions. At least one of the output, first frequency, and second frequency of the DC current may be adjusted based on the respective temperature profiles for the first part and the second part.
  • the current smoking state eg, smoking start, inhalation, exhalation, number of puffs, or end of smoking
  • a sensing unit eg, the sensor unit 10 of FIGS. 1 and 2
  • At least one of the output, first frequency, and second frequency of the DC current may be adjusted based on the respective temperature profiles for the first part and the second part.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively.
  • the device can be commanded.
  • Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave.
  • Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner.
  • Software and data may be stored on one or more computer readable media.

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Abstract

일 예에 따른, 에어로졸 생성 기질을 가열하기 위해, 서로 다른 주파수들을 갖는 합성된 교류 전류를 생성하고, 에어로졸 생성 기질을 감싸는 코일에 합성된 교류 전류를 공급함으로써 에어로졸 생성 기질의 서셉터에서 맴돌이 전류를 발생시킬 수 있다.

Description

에어로졸 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 전자 장치
아래의 실시예들은 에어로졸을 생성하는 기술에 관한 것이고, 구체적으로 전류에 기초하여 열을 생성하는 기술에 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 기질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일 실시 예는 전자 장치에 의해 수행되는 에어로졸 생성 방법을 제공할 수 있다.
일 실시 예는 에어로졸을 생성하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치는, 상기 전자 장치의 동작을 제어하는 제어부, 가열부에 전류를 공급하는 인버터부, 및 상기 전류를 이용하여 상기 전자 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 가열하는 가열부를 포함하고, 상기 전류는 동시 이중 주파수(Simultaneous dual frequency: SDF)를 가질 수 있다.
상기 인버터부는, 상기 인버터부에 공급되는 직류 전류의 출력을 조절하는 정류기, 상기 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성하는 제1 인버터, 상기 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성하는 제2 인버터, 및 상기 제1 교류 전류 및 상기 제2 교류 전류를 합성함으로써 상기 전류를 생성하는 필터를 포함할 수 있다.
상기 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 상기 적어도 일부에 맴돌이 전류(eddy current)가 발생되고, 상기 맴돌이 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질이 가열될 수 있다.
상기 제1 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제1 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제1 부분이 가열되고, 상기 제2 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제2 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제2 부분이 가열될 수 있다.
상기 제1 교류 전류는 중주파수(medium frequency: MF)이고, 상기 제2 교류 전류는 고주파수(high frequency: HF)일 수 있다.
상기 가열부는 상기 에어로졸 생성 기질을 감싸도록 형성되는 코일을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치를 제어하는 방법은, 상기 전자 장치의 인버터부에 공급되는 직류 전류의 출력을 조절하는 동작, 상기 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성하는 동작, 상기 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성하는 동작, 상기 제1 교류 전류 및 상기 제2 교류 전류를 합성함으로써 상기 전류를 생성하는 동작, 및 상기 전류를 상기 전자 장치의 가열부에 공급함으로써 상기 전자 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 가열하는 동작을 포함하고, 상기 전류는 동시 이중 주파수(Simultaneous dual frequency: SDF)를 가질 수 있다.
상기 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 상기 적어도 일부에 맴돌이 전류(eddy current)가 발생되고, 상기 맴돌이 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질이 가열될 수 있다.
상기 제1 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제1 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제1 부분이 가열되고, 상기 제2 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제2 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제2 부분이 가열될 수 있다.
상기 가열부는 상기 에어로졸 생성 기질을 감싸도록 형성되는 코일을 포함할 수 있다.
전자 장치에 의해 수행되는 에어로졸 생성 방법이 제공될 수 있다.
에어로졸을 생성하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2는 다양한 일 예에 따른, 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 3은 일 예에 따른, 인버터부의 구성도를 도시한다.
도 4 및 도 5는 다양한 일 예에 따른, 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 일 예에 따른, 가열부의 코일 및 궐련 간의 위치 관계를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 제어부의 구성도를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른, 가열부에 전류를 공급하는 방법의 흐름도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 다양한 일 예에 따른, 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
사용자는 에어로졸 생성 장치(1)가 생성한 에어로졸을 제공받음으로써 흡연을 할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)는 전자 담배 장치 또는 흡연 스틱으로 명명될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 장치(120)에 삽입된 궐련(2)에 열을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 센싱부(10), 배터리(11), 제어부(12) 및 인버터부(13) 및 가열부(14)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다. 예를 들어, 가열부(14)는 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입된 궐련(2)의 적어도 일부를 둘러싸는 코일(예: 전기 전도성 코일)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 코일을 이용한 유도 가열 방식은 순간적인 승온에 유리하고, 소모 전력이 낮을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)의 가열부(14)는 서셉터를 포함하지 않고, 궐련(2)의 에어로졸 생성 기질을 감싼 권지(예: 금속 박)를 유도 가열할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 1 및 도 2에 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. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12), 인버터부(13) 및 가열부(14)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 인버터부(13) 및 가열부(14)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 센싱부(10), 배터리(11), 제어부(12), 인버터부(13) 및 가열부(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 가열부(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 가열부(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 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. 배터리(11)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(11)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 기재된 실시 예로 제한되지 않는다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 센싱부(10), 배터리(11), 인버터부(13) 및 가열부(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.
인버터부(13)는 배터리(11)로부터 공급되는 직류 전류에 기초하여 가열부(14)의 코일에 공급할 합성된 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 합성된 교류 전류는 동시 이중 주파수(Simultaneous dual frequency: SDF)를 가질 수 있다. 인버터부(13)에 대해 아래에서 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
가열부(14)는 인버터부(13)로부터 공급된 합성된 교류 전류에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 가열부(14)의 코일이 궐련(2)의 외부의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일에 흐르는 합성된 교류 전류는 궐련(2)의 표면에 맴돌이 전류(eddy current)를 발생시킬 수 있다. 맴돌이 전류에 의해 궐련(2)의 적어도 일부(예: 에어로졸 생성 기질)가 가열될 수 있고, 이에 의해 에어로졸이 생성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 가열부(13)는 궐련(2)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 코일을 포함할 수 있으며, 궐련(2)은 코일에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서셉터는 에어로졸 생성 장치를 감싸는 금속박의 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(1)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있는 증기화기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 증기화기를 통해 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기는 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 증기화기로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기와 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 가열부 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, 증기화기는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 센싱부(10), 배터리(11), 제어부(12), 인버터부(13) 및 가열부(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.
일 실시 예에 따르면, 센싱부(10)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서를 더 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 2에는 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 가열부(14)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제1 부분의 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분의 전체 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 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.
도 3은 일 예에 따른, 인버터부의 구성도를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 인버터부(300)(예: 도 1 및 도 2의 인버터부(14))는 정류기(310), 제1 인버터(320), 제2 인버터(330) 및 필터(340)를 포함할 수 있다.
정류기(310)는 인버터부(300)에 공급되는 직류 전류의 출력의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 정류기(310)는 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)로부터 직류 전류를 공급받을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 인버터(320)는 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수는 중주파수(medium frequency: MF)일 수 있다. 제2 인버터(330)는 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수는 고주파수(high frequency: HF)일 수 있다. 제1 인버터(320) 및 제2 인버터(330)는 하프 브리지 인버터로 구성될 수 있다.
필터(340)는 제1 교류 전류 및 제2 교류 전류를 합성함으로써 합성된 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 필터(340)는 듀얼 필터를 통해 제1 교류 전류 및 제2 교류 전류를 합성할 수 있다. 합성된 교류 전류는 SDF 파형을 가질 수 있다.
합성된 교류 전류가 코일(예: 도 1 및 도 2의 가열부(14)의 코일)에 인가되는 경우, 코일 내에 위치하는 물체(예: 에어로졸 생성 기질의 서셉터)에 맴돌이 전류가 형성될 수 있다. 합성된 교류 전류는 제1 주파수에 대응하는 제1 성분 및 제2 주파수에 대응하는 제2 성분을 포함할 수 있다. 제1 성분에 의해 제1 서셉터 및 제2 성분에 의해 제2 서셉터가 동시에 또는 시차를 두고 가열될 수 있다.
도 4 및 도 5는 다양한 일 예에 따른, 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 필터 로드(22)는 필터 등을 포함할 수 있다.
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.
일 실시 예에 따르면, 담배 로드(21)는 제1 부분(21a) 및 제2 부분(21b)를 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, 제1-1 래퍼(24a-1)에 의하여 담배 로드(21)의 제1 부분(21a)이 포장되고, 제1-2 래퍼(24a-1)에 의하여 담배 로드(21)의 제2 부분(21b)이 포장되고, 래퍼들(21b, 24c, 24d)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(24e)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(24b, 24c, 24d)에 의하여 포장될 수 있다.
예를 들어, 제1-1 래퍼(24a-1), 제1-2 래퍼(24a-2) 및 제2 래퍼(24b)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 다른 예로, 제1-1 래퍼(24a-1), 제1-2 래퍼(24a-2) 및 제2 래퍼(24b)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또 다른 예로, 제1-1 래퍼(24a-1), 제1-2 래퍼(24a-2) 및 제2 래퍼(24b)는 내유성을 갖는 종이류 및/또는 알루미늄 합지 포장제로 제작될 수 있다. 또 다른 예로, 제1-1 래퍼(24a-1), 제1-2 래퍼(24a-2) 및 제2 래퍼(24b)는 서로 다른 물질로 제작될 수 있다.
제3 래퍼(24c)는 하드 권지로 제작될 수 있다.
제4 래퍼(24d)는 내유성 하드 권지로 제작될 수 있다.
제5 래퍼(24e)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다.
제5 래퍼(24e)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제5 래퍼(24e)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제5 래퍼(24e)는 궐련(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)가 가열부(14)에 의하여 가열되면, 궐련(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(21)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제5 래퍼(24e)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(24e)는 궐련(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제5 래퍼(24e)가 궐련(2)을 포장함에 따라, 궐련(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 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 가열부(14)의 코일에 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.
일 실시 예에 따르면, 담배 로드(21)는 제1 부분(21a) 및 제2 부분(21b)를 포함할 수 있고, 제1 부분(21a) 및 제2 부분(21b)를 감싸는 제1-1 래퍼(24a-1) 및 제1-2 래퍼(24a-2)는 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(21a)은 액상을 포함할 수 있고, 제2 부분(21b)은 매질을 포함할 수 있다. 합성된 교류 전류가 코일을 통해 흐르는 경우, 제1-1 래퍼(24a-1) 및 제1-2 래퍼(24a-2)는 각각 서로 다른 서셉터로서 기능할 수 있다. 제1-1 래퍼(24a-1)의 서셉터는 합성된 교류 전류의 제1 성분에 반응할 수 있고, 제1-2 래퍼(24a-2)의 서셉터는 합성된 교류 전류의 제2 성분에 반응할 수 있다. 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나를 제어함으로써 제1 부분(21a) 및 제2 부분(21b)의 가열 온도를 분리하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분을 제어함으로써 제1 부분(21a) 및 제2 부분(21b)의 각각에 대한 온도 상승 및 온도 하강의 방향성이 서로 분리될 수 있다.
상기의 실시예에 따르면, 서로 다른 서셉터들을 동일한 매질(예: 판상엽 또는 각초)에 적용하는 경우, 구부와 가까운 상부의 온도를 먼저 높이고, 하부의 온도를 나중에 높이는 온도 제어 방식을 통해 사용자에게 에어로졸로서 니코틴 및 글리세린을 균일하게 제공할 수 있다.
상기의 실시예에 따르면, 서로 다른 서셉터들을 서로 다른 물질들(예: 액상 및 매질)에 적용하는 경우, 하부에 있는 액상의 온도를 먼저 상승시켜 초기 무화를 촉진 시키고, 상부에 있는 매질의 온도를 나중에 높이는 온도 제어 방식을 통해 사용자에게 에어로졸로서 니코틴 및 글리세린을 균일하게 제공할 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.
필터 로드(22)의 제1 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제1 세그먼트에 의하여 가열부(14)가 삽입되는 경우에 담배 로드(21)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과도 발생될 수 있다.
제1 세그먼트의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제1 세그먼트의 경도가 조정될 수 있다. 또한, 제1 세그먼트는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
필터 로드(22)의 제2 세그먼트는 가열부(14)가 담배 로드(21)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 제2 세그먼트의 길이 또는 직경은 궐련(2)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
제2 세그먼트는 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 제2 세그먼트를 제작할 수도 있다. 또는, 제2 세그먼트는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다.
예를 들어, 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리젖산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다.
제2 세그먼트가 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 제2 세그먼트는 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들어, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다.
한편, 제2 세그먼트에는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스레드에는, 1.5mg 이상의 멘톨을 제2 세그먼트에 제공하기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.
필터 로드(22)의 제3 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제3 세그먼트를 제작하는 과정에서, 제3 세그먼트에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제3 세그먼트의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(21)에서 생성된 에어로졸은 필터 로드(22)의 제2 세그먼트를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제3 세그먼트를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제3 세그먼트에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 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 권련(2)에 비해 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(예: 도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 장치(1))로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)는 제1 세그먼트(32a) 및 제2 세그먼트(32b)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(32a)은 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(32b)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 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(35a)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제2 래퍼(35b-1, 35b-2)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(35c)에 의하여 제1 세그먼트(32a)이 포장되고, 제4 래퍼(35d)에 의하여 제2 세그먼트(32b)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(35e)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(35e)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 1 및 도 2에 도시된 가열부(14)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(32b)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.
제1 래퍼(35a)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다.
예를 들어, 제2-1 래퍼(35b-1), 제2-2 래퍼(35b-2) 및 제3 래퍼(35c)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 다른 예로, 제2-1 래퍼(35b-1), 제2-2 래퍼(35b-2) 및 제3 래퍼(35c)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또 다른 예로, 제2-1 래퍼(35b-1), 제2-2 래퍼(35b-2) 및 제3 래퍼(35c)는 내유성을 갖는 종이류 및/또는 알루미늄 합지 포장제로 제작될 수 있다. 또 다른 예로, 제2-1 래퍼(35b-1), 제2-2 래퍼(35b-2) 및 제3 래퍼(35c)는 서로 다른 물질로 제작될 수 있다.
제4 래퍼(35d)는 PLA 합지로 제작될 수 있다. 여기에서, PLA 합지는 종이 층, PLA 층 및 종이 층을 포함하는 3겹의 종이를 의미한다.
제5 래퍼(35e)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다.
제5 래퍼(35e)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제5 래퍼(35e)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
전단 플러그(33)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 일 예로서, 전단 플러그(33)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 4.0~6.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 필라멘트의 모노 데니어는 5.0일 수 있다. 또한, 전단 플러그(33)를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 전단 플러그(33)의 토탈 데니어(total denier)는 20000~30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000~30000의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 토탈 데니어는 28000일 수 있다.
또한, 필요에 따라, 전단 플러그(33)는 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다.
담배 로드(31)는 도 4를 참조하여 상술한 담배 로드(21)와 대응될 수 있다. 따라서, 이하에서는 담배 로드(31)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제1 세그먼트(32a)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제1 세그먼트(32a)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(32a)의 모노 데니어 및 토탈 데니어는 전단 플러그(33)의 모노 데니어 및 토탈 데니어와 동일할 수 있다.
제2 세그먼트(32b)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 제2 세그먼트(32b)를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 8.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 제2 세그먼트(32b)의 필라멘트의 모노 데니어는 9.0일 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(32b)의 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 제2 세그먼트(32b)의 토탈 데니어(total denier)는 20000~30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000일 수 있다.
도 6은 일 예에 따른, 가열부의 코일 및 궐련 간의 위치 관계를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 궐련(6)(예: 도 4의 궐련(2) 또는 도 5의 궐련(3))이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 궐련(6)의 담배 로드(61)(예: 도 4의 담배 로드(21) 또는 도 5의 담배 로드(31))가 에어로졸 생성 장치(1)의 가열부(14)의 코일(650) 내에 위치하도록 궐련(6)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입될 수 있다. 일 예에 따라, 코일(650)의 형태가 나선형의 형태로 도시되었으나, 코일(650)의 형태는 담배 로드(61)를 감쌀 수 있는 형태라면 제한 없이 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 담배 로드(61)는 제1 부분(61a)(예: 도 4의 제1 부분(21a) 또는 도 5의 제1 부분(31a)) 및 제2 부분(61b)(예: 도 4의 제2 부분(21b) 또는 도 5의 제2 부분(31b))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(61a) 및 제2 부분(61b)를 감싸는 래퍼들 각각은 서로 다른 물질로 구성될 수 있다.
합성된 교류 전류가 코일(650)을 통해 흐르는 경우, 제1 부분(61a) 및 제2 부분(61b)의 래퍼들은 각각 서로 다른 서셉터로서 기능할 수 있다. 제1 부분(61a)의 래퍼의 서셉터는 합성된 교류 전류의 제1 성분에 반응할 수 있고, 제2 부분(61b)의 래퍼의 서셉터는 합성된 교류 전류의 제2 성분에 반응할 수 있다. 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나를 제어함으로써 제1 부분(61a) 및 제2 부분(61b)의 가열 온도를 분리하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분을 제어함으로써 제1 부분(61a) 및 제2 부분(61b)의 각각에 대한 온도 상승 및 온도 하강의 방향성이 서로 분리될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 제어부의 구성도를 도시한다.
일 측면에 따른, 제어부(700)(예: 도 1 및 도 2의 제어부(12))는 통신부(710), 프로세서(720) 및 메모리(730)를 포함한다.
통신부(710)는 프로세서(720), 및 메모리(730)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(710)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이하에서 "A"를 송수신한다라는 표현은 "A를 나타내는 정보(information) 또는 데이터"를 송수신하는 것을 나타낼 수 있다.
통신부(710)는 제어부(700) 내의 회로망(circuitry)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(710)는 내부 버스(internal bus) 및 외부 버스(external bus)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 통신부(710)는 제어부(700)와 외부의 장치를 연결하는 요소일 수 있다. 통신부(710)는 인터페이스(interface)일 수 있다. 통신부(710)는 외부의 장치로부터 데이터를 수신하여, 프로세서(720) 및 메모리(730)에 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(720)는 통신부(710)가 수신한 데이터 및 메모리(730)에 저장된 데이터를 처리한다. "프로세서"는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(720)는 메모리(예를 들어, 메모리(730))에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(720)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행한다.
메모리(730)는 통신부(710)가 수신한 데이터 및 프로세서(720)가 처리한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(730)는 프로그램(또는 어플리케이션, 소프트웨어)을 저장할 수 있다. 저장되는 프로그램은 에어로졸 생성 장치(예: 도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 장치(1))를 제어할 수 있도록 코딩되어 프로세서(720)에 의해 실행 가능한 신텍스(syntax)들의 집합일 수 있다.
일 측면에 따르면, 메모리(730)는 하나 이상의 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.
메모리(730)는 제어부(700)를 동작 시키는 명령어 세트(예를 들어, 소프트웨어)를 저장한다. 제어부(700)를 동작 시키는 명령어 세트는 프로세서(720)에 의해 실행된다.
통신부(710), 프로세서(720), 및 메모리(730)에 대해, 아래에서 도 8을 참조하여 상세히 설명된다.
도 8은 일 실시 예에 따른, 가열부에 전류를 공급하는 방법의 흐름도이다.
아래의 동작들 810 내지 850은 전자 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(1))에 의해 수행될 수 있다.
동작 810에서, 전자 장치는 인버터부(예: 도 1의 인버터부(13))에 공급되는 전류의 출력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 인버터부의 정류기는 배터리(예: 도 1의 배터리(11))로부터 공급되는 전력 또는 직류 전류의 출력을 조절할 수 있다.
동작 820에서, 전자 장치의 인버터부의 제1 인버터는 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수는 중주파수(medium frequency: MF) 대역 내의 주파수일 수 있다. 예를 들어, 중주파수 대역은 300KHz 내지 3000KHz을 포함할 수 있다.
동작 830에서, 전자 장치의 인버터부의 제2 인버터는 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수는 고주파수(high frequency: HF) 대역 내의 주파수일 수 있다. 예를 들어, 고주파수 대역은 3MHz 내지 30MHz을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 인버터 및 제2 인버터는 하프 브리지 인버터로 구성될 수 있으나, 인버터부 내의 회로 구조는 기재된 실시예로 한정되지 않는다.
동작 840에서, 전자 장치의 인버터부의 필터는 제1 교류 전류 및 제2 교류 전류를 합성함으로써 합성된 교류 전류를 생성할 수 있다. 합성된 교류 전류는 SDF를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 필터는 이중 대역(dual-band) 필터일 수 있다.
동작 840에서, 전자 장치는 합성된 교류 전류를 가열부(예: 도 1 및 도 2의 가열부(14))에 공급함으로써 전자 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 가열할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 기질은 도 4의 담배 로드(21) 또는 도 5의 담배 로드(31)에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 기질은 서로 다른 물질로 구성되는 제1 부분(예: 도 4의 제1 부분(21a) 또는 도 5의 제1 부분(31a)) 및 제2 부분(예: 도 4의 제2 부분(21b) 또는 도 5의 제2 부분(31b))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분은 액상을 포함할 수 있고, 제2 부분은 매질을 포함할 수 있다.
제1 부분은 제1 서셉터를 포함하는 제1 래퍼로 감싸지고, 제2 부분은 제2 서셉터를 포함하는 제2 래퍼로 감싸질 수 있다. 제1 서셉터 및 제2 서셉터는 서로 다른 물질이거나, 또는 유도 가열에 대한 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 제1 래퍼의 제1 서셉터는 합성된 교류 전류의 제1 성분에 반응할 수 있고, 제2 래퍼의 제2 서셉터는 합성된 교류 전류의 제2 성분에 반응할 수 있다. 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나를 제어함으로써 제1 부분 및 제2 부분의 가열 온도를 분리하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 합성된 교류 전류의 제1 성분 및 제2 성분을 제어함으로써 제1 부분 및 제2 부분의 각각에 대한 온도 상승 및 온도 하강의 방향성이 서로 분리될 수 있다.
상기의 실시예에 따르면, 서로 다른 서셉터들을 서로 다른 물질들(예: 액상 및 매질)에 적용하는 경우, 하부에 있는 액상의 온도를 먼저 상승시켜 초기 무화를 촉진 시키고, 상부에 있는 매질의 온도를 나중에 높이는 온도 제어 방식을 통해 사용자에게 에어로졸로서 니코틴 및 글리세린을 균일하게 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 기질은 동일한 물질(예: 매질)로 구성되는 제1 부분(예: 도 4의 제1 부분(21a) 또는 도 5의 제1 부분(31a)) 및 제2 부분(예: 도 4의 제2 부분(21b) 또는 도 5의 제2 부분(31b))을 포함할 수 있다.
제1 부분은 제1 서셉터를 포함하는 제1 래퍼로 감싸지고, 제2 부분은 제2 서셉터를 포함하는 제2 래퍼로 감싸질 수 있다. 제1 서셉터 및 제2 서셉터는 서로 다른 물질이거나, 또는 유도 가열에 대한 서로 다른 특성을 가질 수 있다.
상기의 실시예에 따르면, 서로 다른 서셉터들을 동일한 매질에 적용하는 경우, 구부와 가까운 상부의 온도를 먼저 높이고, 하부의 온도를 나중에 높이는 온도 제어 방식을 통해 사용자에게 에어로졸로서 니코틴 및 글리세린을 균일하게 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 제어부는 사용자가 현재 흡연 상태(예: 흡연 시작, 흡기, 호기, 퍼프 횟수 또는 흡연 종료 등)를 센싱부(예: 도 1 및 도 2의 센서부(10)로부터 획득한 정보에 기초하여 결정하고, 결정된 현재 흡연 상태에 기초하여 직류 전류의 출력, 제1 주파수 또는 제2 주파수 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 예를 들어, 다양한 흡연 상태에 대응하는 에어로졸 생성 기질의 제1 부분 및 제2 부분에 대한 각각의 온도 프로파일에 기초하여 직류 전류의 출력, 제1 주파수 또는 제2 주파수 중 적어도 하나가 조정될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 전자 장치는,
    상기 전자 장치의 동작을 제어하는 제어부;
    가열부에 전류를 공급하는 인버터부; 및
    상기 전류를 이용하여 상기 전자 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 가열하는 가열부
    를 포함하고,
    상기 전류는 동시 이중 주파수(Simultaneous dual frequency: SDF)를 가지는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터부는,
    상기 인버터부에 공급되는 직류 전류의 출력을 조절하는 정류기;
    상기 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성하는 제1 인버터;
    상기 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성하는 제2 인버터; 및
    상기 제1 교류 전류 및 상기 제2 교류 전류를 합성함으로써 상기 전류를 생성하는 필터
    를 포함하는,
    전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 상기 적어도 일부에 맴돌이 전류(eddy current)가 발생되고,
    상기 맴돌이 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질이 가열되는,
    전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제1 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제1 부분이 가열되고,
    상기 제2 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제2 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제2 부분이 가열되는,
    전자 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 교류 전류는 중주파수(medium frequency: MF)이고,
    상기 제2 교류 전류는 고주파수(high frequency: HF)이고,
    전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 에어로졸 생성 기질을 감싸도록 형성되는 코일을 포함하는,
    전자 장치.
  7. 전자 장치를 제어하는 방법은,
    상기 전자 장치의 인버터부에 공급되는 직류 전류의 출력을 조절하는 동작;
    상기 직류 전류에 기초하여 제1 주파수를 갖는 제1 교류 전류를 생성하는 동작;
    상기 직류 전류에 기초하여 제2 주파수를 갖는 제2 교류 전류를 생성하는 동작;
    상기 제1 교류 전류 및 상기 제2 교류 전류를 합성함으로써 상기 전류를 생성하는 동작; 및
    상기 전류를 상기 전자 장치의 가열부에 공급함으로써 상기 전자 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 가열하는 동작
    을 포함하고,
    상기 전류는 동시 이중 주파수(Simultaneous dual frequency: SDF)를 가지는,
    전자 장치 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 상기 적어도 일부에 맴돌이 전류(eddy current)가 발생되고,
    상기 맴돌이 전류에 의해 상기 에어로졸 생성 기질이 가열되는,
    전자 장치 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제1 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제1 부분이 가열되고,
    상기 제2 교류 전류에 대응하는 상기 전류의 제2 성분에 의해 상기 에어로졸 생성 기질의 제2 부분이 가열되는,
    전자 장치 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 에어로졸 생성 기질을 감싸도록 형성되는 코일을 포함하는,
    전자 장치 제어 방법.
  11. 제7항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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