KR102295618B1 - 퍼프수를 결정하는 에어로졸 생성 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 카트리지가 분리 가능하도록 장착되는 카트리지 장착부, 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지와 이격되도록 배치되는 전극 유닛, 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써 정전용량 측정값을 획득하는 센서 유닛, 및 상기 정전용량 측정값에 기초하여 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 제어부를 포함한다.

Description

퍼프수를 결정하는 에어로졸 생성 장치 및 그 작동 방법{Aerosol generating device for determining puff number and operation method thereof}

에어로졸 생성 장치 및 그 작동 방법에 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 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

에어로졸 생성 장치는 카트리지의 액체 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 카트리지의 액체 조성물의 양에 기초하여 사용자에게 에어로졸 생성이 가능한지 여부를 알릴 수 있는 기술이 요구된다.

정전용량 측정값을 이용하여 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 방법을 제공한다.

기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며, 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 카트리지가 분리 가능하도록 장착되는 카트리지 장착부; 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지와 이격되도록 배치되는 전극 유닛; 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써 정전용량 측정값을 획득하는 센서 유닛; 및 상기 정전용량 측정값에 기초하여, 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 제어부를 포함한다.

다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 작동 방법은, 제1 시점에 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써, 제1 정전용량 측정값을 획득하는 단계; 제2 시점에 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써, 제2 정전용량 측정값을 획득하는 단계; 상기 제1 정전용량 측정값 및 상기 제2 정전용량 측정값의 차이를 산출함으로써, 정전용량 차이값을 획득하는 단계; 및 상기 정전용량 차이값에 기초하여, 상기 에어로졸 생성 장치에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 단계를 포함한다.

정전용량 측정값을 이용하여 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다. 또한 결정된 전체 퍼프수, 전체 퍼프수로부터 산출되는 잔여 퍼프수 등을 디스플레이함으로써, 사용자에게 에어로졸 생성 장치의 상태를 알릴 수 있다.

발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 전극 유닛의 정전용량의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 전극 유닛의 정전용량의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본체부와 캡의 결합 상태를 결정하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본체부에 배치된 전극 유닛의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본체부에 배치된 전극 유닛의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 에어로졸 생성 장치의 작동 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(120), 제어부(130), 센서 유닛(140), 전극 유닛(150), 사용자 인터페이스(160), 및 메모리(170)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(100)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.

에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품은 궐련일 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지의 액체 조성물을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품 및 카트리지의 액체 조성물을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.

액체 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한 액체 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성 물질을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 생성 장치(100)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 카트리지는 일회용 이거나 재사용 가능할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 히터를 더 포함할 수 있다. 히터는 제어부(130)의 제어에 따라 배터리(120)로부터 전력을 공급 받는다. 히터는 배터리(120)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입된 에어로졸 생성 물품 또는 카트리지의 액체 조성물을 가열할 수 있다.

히터는 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, 히터는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에서 히터는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터 및 액체 전달 수단을 포함하는 무화부 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터는 액체 전달 수단에 흡수된 액체 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

다른 실시예에서 히터는 에어로졸 생성 장치(100)의 물품 수용부에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)의 물품 수용부에 에어로졸 생성 물품이 수용됨에 따라 히터는 에어로졸 생성 물품의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터는 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

한편, 히터는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터는 에어로졸 생성 물품 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.

배터리(120)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(120)는 히터가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(120)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 제어부(130), 센서 유닛(140), 사용자 인터페이스(160), 및 메모리(170)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(120)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(120)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

에어로졸 생성 장치(100)는 센서 유닛(140)을 포함할 수 있다. 센서 유닛(140)에서 센싱된 결과는 제어부(130)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(130)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시, 퍼프수 결정 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.

센서 유닛(140)은 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화, 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 흡입을 감지할 수 있다.

또한, 센서 유닛(140)은 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 히터의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(100)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.

또한, 센서 유닛(140)는 정전용량 센서를 포함할 수 있다. 정전용량 센서는 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전극 유닛(150)은 제1 전극 및 제2 전극을 포함할 수 있으며, 정전용량 센서는 제1 전극 및 제2 전극 사이의 정전용량을 측정할 수 있다. 다른 예를 들어, 전극 유닛(150)은 제1 전극을 포함할 수 있으며, 정전용량 센서는 제1 전극과 대지(ground) 사이의 정전용량을 측정할 수 있다. 정전용량 센서는 정전용량을 이용하여 수위를 측정하는 레벨센서, 정전용량을 이용하여 근접한 물체를 감지하는 근접센서 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 센서 유닛(140)은 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치변화 감지 센서는 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC), 코일의 인덕턴스 변화를 감지하는 인덕턴스 센서 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

사용자 인터페이스(160)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(160)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(100)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(160) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.

제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(130)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(130)는 센서 유닛(140)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.

제어부(130)는 센서 유닛(140)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 센서 유닛(140)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.

일 실시예에서 제어부(130)는 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터의 동작을 개시하기 위해 히터의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프수를 카운트한 후 퍼프수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터에 전력 공급을 중단할 수 있다.

제어부(130)는 센서 유닛(140)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(160)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프수를 카운트한 후 퍼프수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(130)는 출력 인터페이싱 수단을 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 센서의 측정값에 기초하여 에어로졸 생성 장치(100)에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 퍼프 감지 센서가 감지한 사용자의 흡입에 기초하여 사용 퍼프수를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 전체 퍼프수로부터 사용 퍼프수를 차감함으로써, 잔여 퍼프수를 결정할 수 있다. 제어부(130)는 출력 인터페이싱 수단을 이용하여 사용자에게 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 및 잔여 퍼프수를 알릴 수 있다.

메모리(170)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(170)는 제어부(130)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(170)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(170)에는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 시간, 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 잔여 퍼프수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.

도 2는 전극 유닛의 정전용량의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

전극 유닛(150)은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)을 포함할 수 있다. 전극 유닛(150)의 정전용량은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이의 정전용량일 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 에어로졸 생성 장치의 길이 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 카트리지(20)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 카트리지(20)와 접하도록 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 카트리지(20)와 이격되도록 배치될 수 있다.

카트리지(20)는 액체 조성물을 저장하는 액체 저장부(21) 및 무화부(22)를 포함할 수 있다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 액체 저장부(21)에 인접하도록 배치될 수 있다.

도 2에는 전극 유닛(150)이 2개의 전극들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 전극 유닛(150)은 더 많은 개수의 전극들을 포함할 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 일 방향으로 연장되는 세장형일 수 있다. 또는, 제1 전극(151)은 일 방향으로 연장되는 세장형이고, 제2 전극(152)은 다른 방향으로 연장되는 세장형일 수 있다. 예를 들어, 일 방향은 에어로졸 생성 장치의 길이 방향과 교차하는 방향일 수 있고, 다른 방향은 에어로졸 생성 장치의 길이 방향일 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 충전된 전극들(charged electrodes)일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(151)은 양의 전하로 충전되고, 제2 전극(152)은 음의 전하로 충전될 수 있다.

또는, 제1 전극(151)은 송신 전극(transmitting electrode)이고, 제2 전극(152)은 수신 전극(receiving electrode)이거나, 그 반대일 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)의 근방에 위치하는 물질들에 의해 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이의 정전용량이 결정될 수 있다. 특히, 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 잔량 수준에 따라 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이의 정전용량이 결정될 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 카트리지(20)의 외부에 위치하고, 액체 조성물은 카트리지(20)의 내부에 위치할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 도 2에 도시된 예시와 같이, 전극 유닛(150)의 근방에 위치하는 물질이 전극 유닛(150)의 정전용량에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 잔량 수준에 의해 전극 유닛(150)의 정전용량이 결정될 수 있다.

전극 유닛(150)의 정전용량은 전극 유닛(150)의 근방, 즉 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)의 근방에 위치하는 물질의 유전율에 의해 결정될 수 있다. 전극 유닛(150)의 근방은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이에 형성되는 공간뿐만 아니라, 해당 공간으로부터 일정 범위까지 확장되는 공간까지를 의미할 수 있다. 도 2에 도시된 예시와 같이, 전극 유닛(150)의 근방은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)을 연결하는 곡선을 통해 표시되는 영역을 포함할 수 있고, 전극 유닛(150)의 근방에는 카트리지(20) 내부의 액체 조성물이 위치할 수 있다.

특정 물질의 유전율은 진공의 유전 상수에 대한 특정 물질의 유전 상수의 비를 의미할 수 있다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)의 근방에 높은 유전율을 갖는 물질이 위치하는 경우 전극 유닛(150)의 정전용량이 클 수 있고, 낮은 유전율을 갖는 물질이 위치하는 경우 전극 유닛(150)의 정전용량이 작을 수 있다.

전극 유닛(150)의 정전용량은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)의 근방에 액체 조성물이 잔류하는 양에 의해 결정될 수 있다. 장치(100)에 대한 흡연이 진행됨에 따라 액체 조성물이 소모되어 액체 조성물의 잔량이 감소할 수 있고, 액체 조성물이 소모되는 양만큼 카트리지(20) 내부에 빈 공간 내지 공기층이 형성될 수 있다.

예를 들면, 상온 및 상압에서 공기의 유전율은 약 1.0006이고, 순수한 물의 유전율은 약 80.4일 수 있다. 액체 조성물은 물 또는 기타 액체의 용매에 각종 물질들이 용해되는 용액일 수 있으므로, 액체 조성물 역시 공기의 유전율 대비 상대적으로 높은 유전율을 가질 수 있다. 따라서, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)의 근방에 빈 공간 내지 공기층 대비 액체 조성물이 잔류하는 비중이 증가할수록 전극 유닛(150)의 정전용량이 증가할 수 있다.

도 2의 예시를 참조하면, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(210)에 해당하는 경우, 전극 유닛(150)은 높은 정전용량 C1을 가질 수 있고, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(230)에 해당하는 경우, 전극 유닛(150)은 낮은 정전용량 C3을 가질 수 있다. 또는, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(220)에 해당하는 경우, 전극 유닛(150)은 C1 및 C3 사이의 값을 갖는 정전용량 C2을 가질 수 있다. 이와 같은 방식으로, 전극 유닛(150)의 정전용량이 측정됨에 따라 전극 유닛(150)의 근방에 빈 공간 내지 공기층 대비 액체 조성물이 잔류하는 양이 결정될 수 있다. 예를 들면, 액체 조성물의 잔량 및 전극 유닛(150)의 정전용량의 대응 관계가 미리 구축될 수 있고, 대응 관계에 따라 측정되는 전극 유닛(150)의 정전용량이 잔량으로 환산될 수도 있다.

도 3은 전극 유닛의 정전용량의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

전극 유닛(150)은 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)을 포함할 수 있다. 전극 유닛(150)의 정전용량은 제1 전극(153) 및 제2 전극(154) 사이의 정전용량일 수 있다.

도 3에는 전극 유닛이 2개의 전극들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 전극 유닛은 하나의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 유닛은 제1 전극(153)을 포함할 수 있으며, 전극 유닛(150)의 정전용량은 제1 전극(153) 및 대지(ground) 사이의 정전용량일 수 있다.

제1 전극(153)은 카트리지(20)를 향하도록 배치되고, 제2 전극(154)은 제1 전극(153)을 향하도록 배치될 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)와 제2 전극(154)의 사이에 배치될 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(153)은 카트리지(20)와 접하도록 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 전극(153)은 카트리지(20)와 이격되도록 배치될 수 있다.

카트리지(20)는 액체 조성물을 저장하는 액체 저장부(21) 및 무화부(22)를 포함할 수 있다. 제1 전극(153)은 액체 저장부(21)에 인접하도록 배치될 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 에어로졸 생성 장치의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)의 외측면을 향하는 평면형일 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)의 외측면과 평행한 평면형일 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 일측면과 동일 또는 유사한 면적을 갖는 평면형일 수 있다. 제2 전극(154)은 제1 전극(153)을 향하는 평면형일 수 있다. 제2 전극(154)은 제1 전극(153)과 평행한 평면형일 수 있다. 제2 전극(154)은 제1 전극(153)과 면적이 같거나 넓은 평면형일 수 있다.

제1 전극(153)은 충전된 전극(charged electrode)이고 제2 전극(154)은 접지 전극(ground electrode)일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(153)은 양의 전하로 충전되고, 제2 전극(154)은 접지될 수 있다.

또는, 제1 전극(153)은 접지 전극이고 제2 전극(154)은 충전된 전극일 수 있다.

또는, 제1 전극(153)은 송신 전극이고, 제2 전극(154)은 수신 전극이거나, 그 반대일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 전극(153)의 근방에 위치하는 물질에 의해 제1 전극(153)과 제2 전극(154) 사이의 정전용량이 결정됨으로써, 전극 유닛(150)의 정전용량이 결정될 수 있다. 특히, 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 잔량 수준에 따라 전극 유닛(150)의 정전용량이 결정될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 전극(153)의 근방에 위치하는 물질에 의해 제1 전극(153)과 대지 사이의 정전용량이 결정됨으로써, 전극 유닛의 정전용량이 결정될 수 있다.

도 3의 예시를 참조하면, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(210)에 해당하는 경우, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)은 높은 정전용량 C1을 가질 수 있고, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(230)에 해당하는 경우, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)은 낮은 정전용량 C3을 가질 수 있다. 또는, 액체 조성물의 잔량이 잔량 수준(220)에 해당하는 경우, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)은 C1 및 C3 사이의 값을 갖는 정전용량 C2을 가질 수 있다. 이와 같은 방식으로, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)의 정전용량이 측정됨에 따라, 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 양이 결정될 수 있다.

도 4 및 도 5는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지 장착부(13), 전극 유닛(150), 센서 유닛(140), 제어부(130), 배터리(120), 및 하우징 유닛(110)을 포함하는 본체부(10)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 캡(30)을 더 포함할 수 있다.

카트리지 장착부(13)에는 카트리지(20)가 분리 가능하도록 장착될 수 있다. 카트리지 장착부(13)는 카트리지(20)와 물리적으로 연결되는 고정 수단 및 카트리지(20)와 전기적으로 연결되는 전기 접점(18)을 포함할 수 있다. 전기 접점(18)을 통해 카트리지(20)는 센서 유닛(140), 배터리(120), 및 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전기 접점(18)을 통해 배터리(120)로부터 무화부(22)에 전력이 공급될 수 있다. 제어부(130)는 전기 접점(18) 또는 고정 수단을 통해 카트리지(20)가 카트리지 장착부(13)에 장착되었는지 여부를 결정할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지(20) 외에도 에어로졸 생성 물품(7, 예를 들어, 궐련)을 더 수용하도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 본체부(10)는 에어로졸 생성 물품(7)을 수용하기 위한 물품 수용부(12)를 포함할 수 있다. 물품 수용부(12)는 에어로졸 생성 물품(7)을 수용하기 위한 공간으로서, 물품 수용부(12) 측면의 둘레 방향을 따라 배치되는 히터가 본체부(10)에 더 포함될 수도 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 히터는 에어로졸 생성 물품(7)의 내부에 삽입되어 에어로졸 생성 물품(7)을 가열하는 히터로 구현될 수도 있다.

본체부(10)는 기류 패스(15, 16)를 더 포함할 수 있다. 기류 패스(15, 16)는 에어로졸 생성 물품(7)으로부터 에어로졸이 생성될 수 있도록 에어로졸 생성 물품(7)에 외기를 도입하기 위한 통로일 수 있다. 기류 패스(15, 16)는 에어로졸 생성 물품(7) 및 카트리지(20) 사이를 연결하는 통로일 수 있다. 그에 따라, 카트리지(20)로부터 생성되는 에어로졸은 기류 패스(15, 16)를 통해 에어로졸 생성 물품(7)으로 전달될 수 있다. 에어로졸 생성 물품(7)은 카트리지(20)와는 별도로 에어로졸을 생성할 수 있다. 따라서, 카트리지(20)로부터 생성되는 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(7)으로부터 생성되는 에어로졸과 함께 에어로졸 생성 물품(7)을 통해 사용자에게 전달될 수 있다.

캡(30)은 본체부(10)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 캡(30)은 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지(20)의 적어도 일부를 덮도록, 본체부(10)와 결합될 수 있다. 캡(30)은 본체부(10)와 결합되어, 카트리지(20)가 에어로졸 생성 장치(100)로부터 의도치 않게 분리되는 것을 방지할 수 있다. 캡(30)은 물품 수용부(12)에 대응되는 위치에 배치되는 삽입홀(31) 및 삽입홀(31)을 개폐할 수 있는 슬라이드 커버(32)를 더 포함할 수 있다.

캡(30)은 전자파 차단 물질을 포함할 수 있다. 캡(30)이 본체부(10)와 결합된 상태에서는 외부로부터 전자파가 차단되므로, 센서 유닛(140)이 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써 획득된 정전용량 측정값의 신뢰도가 상승될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(100)에 물품 수용부(12), 히터, 및 기류 패스(15, 16) 등이 더 포함되는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 카트리지(20) 및 에어로졸 생성 물품(7) 모두로부터 에어로졸을 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다. 그에 따라, 장치(100)로부터 제공되는 에어로졸이 다원화될 수 있어, 에어로졸의 향미 및 끽연감이 향상될 수 있다.

센서 유닛(140)은 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 전극 유닛(150)이 복수개의 전극들을 포함하는 경우, 전극들 사이의 정전용량을 측정함으로써, 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 전극 유닛(150)이 하나의 전극을 포함하는 경우, 전극과 대지 사이의 정전용량을 측정함으로써, 정전용량 측정값을 획득할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 측정값에 기초하여, 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지(20)로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다. 전체 퍼프수는 카트리지 장착부(13)에 새롭게 장착된 카트리지의 액체 조성물에 대한 에어로졸 생성이 가능한 퍼프수를 의미할 수 있다. 즉, 전체 퍼프수는 카트리지 장착부(13)에 장착된 이후 사용되지 않은 카트리지의 액체 조성물에 대한 에어로졸 생성이 가능한 퍼프수를 의미할 수 있다. 새롭게 장착된 카트리지는 카트리지 장착부(13)에 기 장착된 후 분리되었다가 다시 장착된 카트리지거나, 카트리지 장착부(13)에 처음 장착된 카트리지일 수 있다. 예를 들어, 450회의 퍼프에 대해 에어로졸 생성이 가능한 액체 조성물을 포함한 카트리지가 카트리지 장착부(13)에 장착된 경우, 전체 퍼프수는 450일 수 있다.

하우징 유닛(110)의 내부에는 전극 유닛(150), 센서 유닛(140), 제어부(130), 및 배터리(120)가 배치될 수 있다. 전극 유닛(150)은 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지(20)와 이격되도록 배치될 수 있다. 전극 유닛(150)은 하우징 유닛(110)의 내부에 배치되고, 카트리지(20)는 하우징 유닛(110)의 외부에 배치됨으로써, 전극 유닛이 카트리지(20)와 이격될 수 있다.

하우징 유닛(110)의 외부에는 입력 인터페이스 수단 및 출력 인터페이스 수단이 배치될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예의 에어로졸 생성 장치(100)에는, 입력 인터페이스 수단으로서 사용자가 조작할 수 있는 버튼(button, 161)이 설치되고, 출력 인터페이스 수단으로서 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 작동 상태를 표시하는 LED(발광다이오드, 162) 및 스크린(163)이 설치된다. 스크린(163)은 입력 인터페이스 수단으로서 터치 스크린일 수 있다.

제어부(130)는 LED(162)를 발광시킴으로써 히터 정상 작동, 배터리의 충분한 잔량 상태, 카트리지의 충분한 잔량 상태와 같은 조건에 기초한 '정상 작동 상태'를 표시할 수 있다. LED(162)는 여러 가지 미리 정해진 색상들 중 하나의 색상을 선택하여 발광함으로써 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 작동 상태를 표시할 수 있다.

사용자가 버튼(161)을 누르는 조작을 실시하면 LED(162)가 발광하여, 사용자가 LED(162)의 발광색으로부터 배터리의 잔량, 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 또는 잔여 퍼프수를 확인할 수 있다. 예를 들어, LED(162)가 초록색의 광을 발광하는 경우, 사용자에게 소정 횟수의 흡연을 제공하기 위한 잔여 퍼프수가 충분하는 것을 의미하고, LED(162)가 적색의 광을 발광하는 경우, 사용자에게 소정 횟수의 흡연을 제공하기 위한 잔여 퍼프수가 불충분한 것을 의미할 수 있다.

또한, 배터리의 잔량, 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 또는 잔여 퍼프수 등과 같은 에어로졸 생성 장치(100)의 상태는 스크린(163)에 출력될 수 있다. 예를 들어, 스크린(163)에는 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 또는 잔여 퍼프수가 아라비아 숫자 등과 같은 다양한 기수법에 기초하여 출력될 수 있다.

도 6은 본체부와 캡의 결합 상태를 결정하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

본체부(10)는 캡(30) 및 에어로졸 생성 물품(7)과 결합 상태를 결정하기 위한 코일(19)을 포함할 수 있다.

센서 유닛(140)은 본체부(10)와 캡(30)의 결합 상태에 따라 코일(19)과 전자기 유도체(33) 간 전자기 유도에 의해 발생하는 코일(19)에 흐르는 전류의 변화를 감지할 수 있다.

캡(30)이 본체부(10)와 결합할 때, 전자기 유도체(33)와 코일(19) 간의 거리가 가까워질 수 있다. 코일(19)에 전자기 유도체(33)가 가까워짐에 따라 코일(19)에는 전류 변화가 발생할 수 있고, 센서 유닛(140)은 이를 감지할 수 있다. 제어부(130)는 전류 변화에 기초하여 캡(30)과 본체부(10)의 결합을 결정할 수 있다.

반대로 캡(30)이 본체부(10)에서 분리될 때, 전자기 유도체(33)와 코일(19) 간 거리가 멀어짐에 따라 코일(19)에 전류 변화가 발생할 수 있다. 제어부(130)는 센서 유닛(140)을 통해 감지한 전류 변화를 기초로 캡(30)이 본체부(10)로부터 분리되었음을 판단할 수 있다.

또한, 센서 유닛(140)은 에어로졸 생성 물품(7)의 삽입 상태에 따라 코일(19)과 전자기 유도체(71) 간 전자기 유도에 의해 발생하는 코일에 흐르는 전류의 변화를 감지할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(7)이 본체부(10)에 삽입될 때, 전자기 유도체(71)와 코일(19) 간의 거리가 가까워질 수 있다. 코일(19)에 전자기 유도체(71)가 가까워짐에 따라 코일(19)에는 전류 변화가 발생할 수 있고, 센서 유닛(140)은 이를 감지할 수 있다. 제어부(130)는 전류 변화에 기초하여 에어로졸 생성 물품(7)의 삽입을 결정할 수 있다.

반대로 에어로졸 생성 물품(7)이 본체부(10)에서 분리될 때, 전자기 유도체(71)와 코일(19) 간 거리가 멀어짐에 따라 코일(19)에 전류 변화가 발생할 수 있다. 제어부(130)는 센서 유닛(140)를 통해 감지한 전류 변화를 기초로 에어로졸 생성 물품(7)이 본체부(10)로부터 분리되었음을 판단할 수 있다.

캡(30)의 전자기 유도체(33)에 의해 발생하는 코일의 전류 변화는 에어로졸 생성 물품(7)의 전자기 유도체(71)에 의해 발생하는 코일의 전류 변화와 상이할 수 있다. 예를 들면, 캡(30)의 결합 시 발생하는 전류의 주파수 변화는, 에어로졸 생성 물품(7)의 삽입 시 발생하는 전류의 주파수 변화보다 클 수 있다. 이를 통해 제어부(130)는 캡(30)의 결합 상태 및 에어로졸 생성 물품(7)의 삽입 상태를 각각 구별하여 특정할 수 있다.

도 7은 본체부에 배치된 전극 유닛의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

전극 유닛(150)은 카트리지(20)와 이격되도록 하우징 유닛(110)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 카트리지(20)를 향하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 에어로졸 생성 장치(100)의 길이 방향(X)으로 배치될 수 있다.

제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 PCB(155)에 장착될 수 있다. PCB(155)는 센서 유닛(140) 및 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

본체부(10)는 전극 유닛(150)과 물품 수용부(12)의 사이에 배치되는 쉴드(17)를 포함할 수 있다. 쉴드(17)는 코일(19)과 전극 유닛(150) 사이의 전자기 간섭을 차단하도록, 전자파 차단 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 쉴드(17)는 EMI(Electro Magnetic Interference) 차단이 가능한 물질을 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제1 전극(151)은 양의 전하로 충전되고, 제2 전극(152)은 음의 전하로 충전될 수 있다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이의 정전용량은 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 양에 따라 변화될 수 있다.

센서 유닛(140)은 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 제어부(130)는 정전용량 측정값에 기초하여 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

도 8은 본체부에 배치된 전극 유닛의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

전극 유닛(150)은 카트리지(20)와 이격되도록 하우징 유닛(110)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 전극(153)은 카트리지(20)를 향하여 배치되고, 제2 전극(154)은 제1 전극(153)을 향하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)은 에어로졸 생성 장치(100)의 길이 방향(X)과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(153) 및 제2 전극(154)은 에어로졸 생성 장치(100)의 길이 방향(X)과 수직인 방향으로 배치될 수 있다.

도 8에는 생략되었으나, 도 7과 같이 본체부(10)는 쉴드(17) 및 코일(19)을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서 제1 전극(153)은 양의 전하로 충전되고, 제2 전극(154)은 접지될 수 있다. 제1 전극(153) 및 제2 전극(154) 사이의 정전용량은 카트리지(20)에 저장된 액체 조성물의 양에 따라 변화될 수 있다.

센서 유닛(140)은 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 제어부(130)는 정전용량 측정값에 기초하여 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

도 9는 에어로졸 생성 장치의 작동 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.

도 9에 도시된 작동 방법은 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 에어로졸 생성 장치(100)에 의해 실행될 수 있다.

910 단계에서, 제어부(130)는 제1 시점에 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제1 정전용량 측정값을 획득할 수 있다.

제1 시점은 캡(30)이 본체부(10)로부터 분리되는 시점이거나 또는 분리되기 이전의 시점일 수 있다. 제어부(130)는 센서 유닛(140)을 통해 제1 시점에 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제1 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(140)은 미리 결정된 시간(예를 들어, 300ms) 마다 전극 유닛(150)의 정전 용량을 측정할 수 있으며, 제어부(130)는 캡(30)이 본체부(10)로부터 분리되기 전에 마지막으로 측정된 정전용량을 제1 정전용량 측정값으로서 획득할 수 있다.

또는, 제1 시점은 제1 카트리지가 카트리지 장착부(13)로부터 분리되는 시점이거나 또는 분리되기 이전의 시점일 수 있다. 제어부(130)는 제1 시점의 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제1 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 제1 카트리지가 카트리지 장착부(13)로부터 분리되기 전에 마지막으로 측정된 정전용량을 제1 정전용량 측정값으로서 획득할 수 있다.

캡(30)은 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지의 적어도 일부를 덮도록, 본체부(10)와 결합되므로, 캡(30)이 본체부(10)로부터 분리되는 시점과 카트리지가 카트리지 장착부(13)로부터 분리되는 시점이 동일시 될 수 있다.

920 단계에서, 제어부(130)는 제2 시점에 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제2 정전용량 측정값을 획득할 수 있다.

제2 시점은 캡(30)이 본체부(10)에 장착되는 시점이거나 또는 장착된 이후의 시점일 수 있다. 제어부(130)는 센서 유닛(140)을 통해 제2 시점의 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제2 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(140)은 미리 결정된 시간(예를 들어, 300ms) 마다 전극 유닛(150)의 정전 용량을 측정할 수 있으며, 제어부(130)는 캡(30)이 본체부(10)에 장착되고 처음으로 측정된 정전용량을 제2 정전용량 측정값으로서 획득할 수 있다.

또는, 제2 시점은 제2 카트리지가 카트리지 장착부(13)에 장착되는 시점이거나 또는 장착된 이후의 시점일 수 있다. 제어부(130)는 제2 시점의 전극 유닛(150)의 정전용량을 측정함으로써, 제2 정전용량 측정값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 제2 카트리지가 카트리지 장착부(13)에 장착되고 처음으로 측정된 정전용량을 제2 정전용량 측정값으로서 획득할 수 있다. 이때, 제2 카트리지는 제1 카트리지와 동일하거나 다른 카트리지일 수 있다.

캡(30)은 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지의 적어도 일부를 덮도록, 본체부(10)와 결합되므로, 캡(30)이 본체부(10)에 장착되는 시점과 카트리지가 카트리지 장착부(13)에 장착되는 시점이 동일시 될 수 있다.

930 단계에서, 제어부(130)는 제1 정전용량 측정값 및 제2 정전용량 측정값의 차이를 산출함으로써, 정전용량 차이값을 획득할 수 있다.

정전용량 차이값은 제1 정전용량 측정값에서 제2 정전용량 측정값을 뺀 값일 수 있다. 또는, 정전용량 차이값은 제2 정전용량 측정값에서 제1 정전용량 측정값을 뺀 값일 수 있다. 또는, 정전용량 차이값은 제1 정전용량 측정값과 제2 정전용량 측정값의 차이의 절대값일 수 있다.

940 단계에서, 제어부(130)는 정전용량 차이값에 기초하여 에어로졸 생성 장치(100)에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다. 이때, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수는 제2 시점에 카트리지 장착부(13)에 장착된 제2 카트리지로부터 기대되는 에어로졸 생성이 가능한 퍼프수일 수 있다. 같은 방식으로, 제1 시점에 대한 전체 퍼프수는 제1 시점에 카트리지 장착부(13)에 장착된 제1 카트리지로부터 기대되는 에어로졸 생성이 가능한 퍼프수일 수 있다.

제어부(130)는 전체 퍼프수로부터 사용자의 흡입에 기초한 사용 퍼프수를 차감함으로써 잔여 퍼프수를 결정할 수 있다. 이때, 사용 퍼프수는 사용자가 에어로졸 생성 장치(100)를 사용함에 따라, 사용자의 흡입에 의해 카운트되는 퍼프수일 수 있다. 예를 들어, 전체 퍼프수가 450이고, 사용자가 80회의 흡입을 함에 따라 카운트 된 사용 퍼프수가 80인 경우, 잔여 퍼프수는 370일 수 있다.

제어부(130)는 제2 시점에 대한 전체 퍼프수로부터 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 차감함으로써, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 결정할 수 있다. 이때, 제2 시점에 대한 사용 퍼프수는 제2 시점을 기준으로 카운트 된 사용자의 흡입에 따른 퍼프수일 수 있다. 또한, 제어부(130)는 제1 시점에 대한 전체 퍼프수로부터 제1 시점에 대한 사용 퍼프수를 차감함으로써, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수를 결정할 수 있다. 이때, 제1 시점에 대한 사용 퍼프수는 제1 시점을 기준으로 카운트 된 사용자의 흡입에 따른 퍼프수일 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값이 미리 결정된 기준값 이상이면, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수가 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수와 다르도록, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수 및 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 결정할 수 있다. 정전용량 차이값이 미리 결정된 기준값 이상인 것은, 제1 시점과 제2 시점의 전극 유닛(150)의 정전용량 차이가 발생한 것을 의미할 수 있고, 이는 제1 카트리지와 제2 카트리지의 액체 조성물의 양의 차이가 존재하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 액체 조성물의 양의 차이가 반영되도록 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값이 미리 결정된 기준값 미만이면, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수가 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수와 같도록, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수 및 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 결정할 수 있다. 정전용량 차이값이 미리 결정된 기준값 미만인 것은, 제1 카트리지와 제2 카트리지의 액체 조성물의 양의 차이가 미미한 것(무시할 수 있는 정도의 양의 차이)을 의미할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 액체 조성물의 양의 미미한 변화가 반영되도록 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값이 제1 기준값 이상이면, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수가 최대 퍼프수가 되도록, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 최대 퍼프수로 결정하고 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 0으로 결정할 수 있다. 이때, 제1 기준값은 양수일 수 있다. 이때, 최대 퍼프수는 액체 조성물이 가득 저장된 카트리지로부터 기대되는 에어로졸 생성이 가능한 퍼프수일 수 있다. 제어부(130)는 정전용량 차이값이 제1 기준값 이상이면, 제2 시점에 카트리지 장착부(13)에 장착된 제2 카트리지가 액체 조성물을 가득 저장하고 있는 것으로 판단하고, 잔여 퍼프수가 최대 퍼프수가 되도록 전체 퍼프수 및 사용 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값이 제2 기준값 미만이면, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수가 0이 되도록, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수 및 사용 퍼프수를 0으로 결정할 수 있다. 이때, 제2 기준값은 음수일 수 있다. 제어부(130)는 정전용량 차이값이 제2 기준값 미만이면, 제2 시점에 카트리지 장착부(13)에 장착된 제2 카트리지가 액체 조성물을 저장하지 않은 것으로 판단하고, 잔여 퍼프수가 0이 되도록 전체 퍼프수 및 사용 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값이 제2 기준값 이상이고 제1 기준값 미만이면, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수로 결정하고, 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 0으로 결정할 수 있다. 제어부(130)는 정전용량 차이값이 제2 기준값 이상이고 제1 기준값 미만이면, 제1 시점과 제2 시점의 카트리지 장착부(13)에 장착된 카트리지의 액체 조성물의 양의 차이가 미미한 것으로 판단하고, 잔여 퍼프수가 변경되지 않도록 전체 퍼프수 및 사용 퍼프수를 결정할 수 있다.

이와 같이, 제어부(130)는 정전용량 측정값이 아닌 정전용량 차이값에 기초하여 전체 퍼프수를 결정함으로써, 카트리지가 오염되거나 에어로졸이 맺혀서 전극 유닛(150)이 오염되는 경우 등으로 인해, 제1, 2 정전용량 측정값이 바이어스를 포함하게 되더라도, 전체 퍼프수를 결정하는 것이 가능하다.

제어부(130)는 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 및 정전용량 차이값으로부터 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 추정하고, 제2 시점에 대한 추정된 잔여 퍼프수에 기초하여 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값으로부터 잔여 퍼프수의 증가되는 정도 또는 감소되는 정도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 메모리(170)에 저장된 데이터에 기초하여, 정전용량 차이값으로부터 잔여 퍼프수의 증감 정도를 독출하고, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수에 독출된 잔여 퍼프수의 증감 정도를 반영하여, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 추정할 수 있다. 정전용량 차이값과 잔여 퍼프수의 증감 정도의 관계에 관한 데이터는 룩업 테이블과 같은 방식으로 메모리(170)에 저장될 수 있다.

예를 들어, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수가 80이고 정전용량 차이값이 20(단위는 생략)인 경우, 제어부(130)는 정전용량 차이값인 20으로부터 잔여 퍼프수의 증감 정도를 100으로 결정할 수 있고, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 80에 증감 정도 100을 더함으로써, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 180으로 추정할 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수가 80이고 정전용량 차이값이 -10(단위는 생략)인 경우, 제어부(130)는 정전용량 차이값인 -10으로부터 잔여 퍼프수의 증감 정도를 -50으로 결정할 수 있고, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 80에 증감 정도 -50을 더함으로써, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 30으로 추정할 수 있다.

또 다른 예를 들어, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수가 80이고 정전용량 차이값이 0(단위는 생략)인 경우, 제어부(130)는 정전용량 차이값인 0으로부터 잔여 퍼프수의 증감 정도를 0으로 결정할 수 있고, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 80에 증감 정도 0을 더함으로써, 제2 시점에 대한 잔여 퍼프수를 80으로 추정할 수 있다.

제어부(130)는 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 제2 시점에 대한 추정된 잔여 퍼프수로 결정하고, 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 0으로 결정할 수 있다.

예를 들어, 제2 시점에 대한 추정된 잔여 퍼프수가 180인 경우, 제어부(130)는 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 180으로 결정하고, 제2 시점에 대한 사용 퍼프수를 0으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 제어부(130)는 카트리지의 액상 잔량에 대한 추정 없이, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 및 정전용량 차이값만을 이용하여 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정함으로써, 전체 퍼프수를 결정하기 위한 자원 소모를 최소화할 수 있다.

제어부(130)는 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수로부터 제1 시점에 카트리지 장착부(13)에 장착된 제1 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정하고, 정전용량 차이값 및 제1 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양에 기초하여, 제2 시점에 상기 카트리지 장착부에 장착된 제2 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정하고, 제2 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양에 기초하여, 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다.

제1 시점에 대한 잔여 퍼프수와 제1 카트리지의 액체 조성물의 양은 비례할 수 있으며, 이로부터 제어부(130)는 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수로부터 제1 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 메모리(170)에 저장된 데이터에 기초하여, 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수로부터 제1 카트리지의 액체 조성물의 양을 독출할 수 있다. 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수와 제1 카트리지의 액체 조성물의 양의 관계에 관한 데이터는 룩업 테이블과 같은 방식으로 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제어부(130)는 정전용량 차이값으로부터 액체 조성물의 증가되는 정도 또는 감소되는 정도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 메모리(170)에 저장된 데이터에 기초하여, 정전용량 차이값으로부터 액체 조성물의 증감 정도를 독출하고, 제1 카트리지의 액체 조성물의 양에 독출된 액체 조성물의 증감 정도를 반영하여, 제2 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정할 수 있다. 정전용량 차이값과 액체 조성물의 증감 정도의 관계에 관한 데이터는 룩업 테이블과 같은 방식으로 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제2 카트리지의 액체 조성물의 양은 제2 시점에 대한 전체 퍼프수와 비례할 수 있으며, 이로부터 제어부(130)는 제2 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양으로부터 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 메모리(170)에 저장된 데이터에 기초하여, 제2 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양으로부터 제2 시점에 대한 전체 퍼프수를 독출할 수 있다. 제2 시점에 대한 전체 퍼프수와 제2 카트리지의 액체 조성물의 양의 관계에 관한 데이터는 룩업 테이블과 같은 방식으로 메모리(170)에 저장될 수 있다.

이상의 실시예에서는 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 및 잔여 퍼프수가 아라비아 숫자와 같은 기수법으로 표현되는 경우를 예를 들었으나, 다른 실시예에서는 전체 퍼프수, 사용 퍼프수, 및 잔여 퍼프수가 레벨과 같이 표현될 수 있다.

일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

7: 에어로졸 생성 물품 10: 본체부
12: 물품 수용부 13: 카트리지 장착부
15, 16: 기류 패스 17: 쉴드
18: 전기 접점 19: 코일
20: 카트리지 21: 액체 저장부
22: 무화부 30: 캡
31: 삽입홀 32: 슬라이드 커버
33, 71: 전자기 유도체 100: 에어로졸 생성 장치
110: 하우징 유닛 120: 배터리
130: 제어부 140: 센서 유닛
150: 유닛 151, 153: 제1 전극
152, 154: 제2 전극 155: PCB
160: 사용자 인터페이스 161: 버튼
162: LED 163: 스크린
170: 메모리

Claims (16)

1. 카트리지가 분리 가능하도록 장착되는 카트리지 장착부;
   상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지와 이격되도록 배치되는 전극 유닛;
   상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써 정전용량 측정값을 획득하는 센서 유닛; 및
   상기 정전용량 측정값에 기초하여, 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   제1 시점에 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써 획득된 제1 정전용량 측정값 및 제2 시점에 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써 획득된 제2 정전용량 측정값의 차이를 산출함으로써, 정전용량 차이값을 획득하고,
   상기 정전용량 차이값에 기초하여 상기 제2 시점에 대한 상기 전체 퍼프수를 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 전체 퍼프수로부터 사용자의 흡입에 기초한 사용 퍼프수를 차감함으로써 잔여 퍼프수를 결정하고,
   상기 정전용량 차이값이 미리 결정된 기준값 이상이면, 상기 제2 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수가 상기 제1 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수와 다르도록, 상기 제2 시점에 대한 상기 전체 퍼프수 및 상기 제2 시점에 대한 상기 사용 퍼프수를 결정하고,
   상기 정전용량 차이값이 상기 미리 결정된 기준값 미만이면, 상기 제2 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수가 상기 제1 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수와 같도록, 상기 제2 시점에 대한 상기 전체 퍼프수 및 상기 제2 시점에 대한 상기 사용 퍼프수를 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 시점에 대한 잔여 퍼프수 및 상기 정전용량 차이값으로부터 상기 제2 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수를 추정하고,
   상기 제2 시점에 대한 상기 추정된 잔여 퍼프수에 기초하여 상기 제2 시점에 대한 상기 전체 퍼프수를 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 시점에 대한 상기 잔여 퍼프수로부터 상기 제1 시점에 상기 카트리지 장착부에 장착된 제1 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정하고,
   상기 정전용량 차이값 및 상기 제1 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양에 기초하여, 상기 제2 시점에 상기 카트리지 장착부에 장착된 제2 카트리지의 액체 조성물의 양을 추정하고,
   상기 제2 카트리지의 액체 조성물의 추정된 양에 기초하여, 상기 제2 시점에 대한 상기 전체 퍼프수를 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 전체 퍼프수, 상기 사용 퍼프수, 및 상기 잔여 퍼프수 중 적어도 어느 하나를 디스플레이하는 출력 인터페이스 수단을 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 카트리지 장착부, 상기 전극 유닛, 상기 센서 유닛, 및 상기 제어부을 포함하는 본체부; 및
   상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지의 적어도 일부를 덮도록, 상기 본체부와 분리 가능하게 결합되는 캡을 더 포함하고,
   상기 제1 시점은 상기 캡이 상기 본체부와 분리되는 시점이고, 상기 제2 시점은 상기 캡이 상기 본체부와 결합되는 시점인, 에어로졸 생성 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 캡은 전자파 차단 물질을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 본체부는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 물품 수용부를 더 포함하고,
   상기 전극 유닛은 상기 물품 수용부와 상기 카트리지 장착부의 사이에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 본체부와 상기 캡의 결합 상태에 따라 흐르는 전류가 변화하는 코일 및;
    상기 코일과 상기 전극 유닛의 사이에 배치되어, 상기 코일과 상기 전극 유닛 사이의 전자기 간섭을 차단하는 쉴드를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 전극 유닛, 상기 센서 유닛, 및 상기 제어부가 내부에 배치되는 하우징 유닛을 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 전극 유닛은 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지와 이격되도록 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,
    상기 센서 유닛은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써 상기 정전용량 측정값을 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 에어로졸 생성 장치의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 길이 방향으로 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 에어로졸 생성 장치의 길이 방향으로 연장 형성되고,
    상기 제1 전극은 상기 카트리지 장착부에 장착된 카트리지를 향하여 배치되고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 향하여 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극은 충전된 전극이고,
    상기 제2 전극은 접지 전극인, 에어로졸 생성 장치.
16. 에어로졸 생성 장치의 작동 방법에 있어서,
    제1 시점에 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써, 제1 정전용량 측정값을 획득하는 단계;
    제2 시점에 상기 전극 유닛의 정전용량을 측정함으로써, 제2 정전용량 측정값을 획득하는 단계;
    상기 제1 정전용량 측정값 및 상기 제2 정전용량 측정값의 차이를 산출함으로써, 정전용량 차이값을 획득하는 단계; 및
    상기 정전용량 차이값에 기초하여, 상기 에어로졸 생성 장치에 장착된 카트리지로부터 에어로졸 생성이 가능한 전체 퍼프수를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.

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