KR102330286B1 - 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

일부 실시예에 따르면, 수용공간에 수용되는 궐련을 가열하는 가열기, 가열기에 전력을 공급하는 배터리, 궐련이 수용공간에 수용되어 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 퍼프센서 및 퍼프센서에 의해 감지된 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 사용자의 흡입횟수를 결정하고, 결정된 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 가열기의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치가 개시된다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 제어 방법{Aerosol-generating device and method for controlling the same}
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
공개특허공보 제 10-2010-0127817 호 (공개일: 2010.12.06.)
다양한 실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법을 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 에어로졸 생성장치는, 상기 수용공간에 수용되는 상기 궐련을 가열하는 가열기; 상기 가열기에 전력을 공급하는 배터리; 상기 궐련이 상기 수용공간에 수용되어 상기 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 퍼프센서; 및 상기 퍼프센서에 의해 감지된 상기 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 상기 사용자의 흡입횟수를 결정하고, 상기 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 상기 가열기의 온도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 궐련에 대한 가열의 시작을 나타내는 입력을 수신하고, 상기 입력이 수신됨에 따라 상기 가열기의 온도를 300℃ 이상 400℃ 이하의 제 1 온도로 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 가열기의 온도를 상기 제 1 온도로 유지하고, 상기 흡입횟수가 상기 제 1 임계값을 초과하는 경우 상기 가열기의 온도를 제 2 온도로 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 2 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 가열기의 온도를 상기 제 2 온도로 유지하고, 상기 흡입횟수가 상기 제 2 임계값을 초과하는 경우 상기 가열기의 온도를 제 3 온도로 변경할 수도 있다.
일부 실시예에 따르면, 상기 제 1 임계값 및 상기 제 2 임계값은 각각 3회 및 6회이고, 상기 제 2 온도는 상기 제 1 온도보다 낮고, 상기 제 3 온도는 상기 제 2 온도보다 높을 수 있다.
상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 3 임계값을 초과하는 경우 상기 배터리의 상기 가열기에 대한 전력 공급을 중지함으로써 상기 궐련에 대한 가열을 종료할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리가 상기 가열기에 공급하는 전력량을 조정함으로써 상기 가열기의 상기 온도를 제어할 수 있다.
한편, 상기 에어로졸 생성 장치는, 상기 흡입횟수 및 상기 기 설정된 온도의 매칭 정보를 포함하는 룩업 테이블을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 룩업 테이블은 상기 흡입횟수에 따른 퍼프구간 및 상기 퍼프구간에 대응되는 목표 온도에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 다른 측면에 따른 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은, 상기 궐련이 상기 수용공간에 수용되어 상기 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 단계; 상기 감지된 상기 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 상기 사용자의 흡입횟수를 결정하는 단계; 및 상기 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 상기 가열기의 온도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상술한 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 기록매체를 포함할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시는 퍼프 센서를 이용하여 에어로졸 생성 장치의 수용공간에 수용된 궐련이 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하고, 감지된 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 사용자의 흡입횟수를 결정하며, 사용자의 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 가열기의 온도를 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법을 제공할 수 있다.
시간에 따라 미리 정해진 온도로 가열기의 온도가 제어되는 종래의 에어로졸 생성 장치와는 달리, 사용자의 흡입횟수에 기초하여 가열기의 온도가 제어되므로, 상대적으로 빠른 속도로 궐련을 흡입하는 사용자와 상대적으로 느린 속도로 궐련을 흡입하는 사용자 모두 거의 동일한 수준의 에어로졸을 흡입할 수 있다. 다시 말하면, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 사용자들 각각의 흡연 습관에 상관없이 일관된 흡연 경험을 제공할 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기의 온도 제어 과정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 룩업 테이블의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시예로부터 당해 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 명세서에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 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 "에어로졸 생성 물질"은 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물질을 의미하며, 에어로졸 형성 기질을 의미할 수도 있다. 에어로졸 생성 물질은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 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 있다.
에어로졸 생성 물질은 고체 또는 액체일 수 있다. 예를 들면, 고체의 에어로졸 생성 물질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액체의 에어로졸 생성 물질은 니코틴, 담배 추출물 및 다양한 향미제를 기초로 하는 액체 물질을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
명세서 전체에서 "에어로졸 생성 장치"는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
명세서 전체에서 "퍼프(puff)"라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 임의의 물질을 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
본 실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 가열기(110), 배터리(120), 퍼프센서(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(1)을 수용하는 수용공간을 구비할 수 있다. 궐련(1)은 일반적인 연소형 궐련과 유사한 형태일 수 있다. 궐련(1)은 담배 로드, 제 1 필터 세그먼트, 냉각 구조물 및 제 2 필터 세그먼트를 포함할 수 있고, 궐련(1)의 담배 로드는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
궐련(1)을 수용하는 수용공간은 에어로졸 생성 장치(10)의 케이스에 의해 형성될 수 있다. 케이스는 에어로졸 생성 장치(10)의 외관을 형성하며 내부에 형성된 공간에 여러 가지 구성요소들을 수용하여 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 케이스는 열을 잘 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 열차단 물질이 코팅된 금속소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 케이스는 사출성형 방식이나, 3D 프린팅 방식이나, 사출성형으로 제작된 소형 부속을 조립하는 방식으로 제작될 수 있다.
궐련(1)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10)는 가열기(110)를 가열할 수 있다. 궐련(1) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 가열기(110)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 궐련(1)의 필터를 통하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다만, 궐련(1)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10)는 가열기(110)를 가열할 수 있다.
가열기(110)는 수용공간에 수용되는 궐련(1)을 가열할 수 있다. 가열기(110)는 배터리(120)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 궐련(1)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 가열기(110)는 궐련(1)의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 가열기(110)는 궐련(1) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 가열기(110)는 궐련(1)의 외부에 위치할 수도 있다.
가열기(110)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 예를 들어, 가열기(110)는 직경이 약 2mm, 길이가 약 23mm인 원기둥 형상을 갖고, 가열기(110)의 말단은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 가열기(110)는 궐련(1)의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 가열기(110)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 가열기(110)의 길이가 23mm라고 가정하면, 가열기(110)의 말단으로부터 12mm만 가열되고, 가열기(110)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.
가열기(110)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 가열기(110)는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 가열기(110)가 가열될 수 있다.
가열기(110)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열기(110)에 전력이 공급되는 경우, 가열기(110)의 표면 온도는 300℃ 이상으로 상승할 수 있다. 가열기(110)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 25초가 초과되기 이전에 가열기(110)의 표면 온도는 약 330℃까지 상승할 수 있다.
배터리(120)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(120)는 가열기(110)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 퍼프센서(130) 및 제어부(140)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(120)는 에어로졸 생성 장치(10)에 설치된 디스플레이, 퍼프센서(130) 이외의 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(120)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(120)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
또한, 배터리(120)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(120)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(120)가 충전이 가능한 경우, 배터리(120)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(120)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
여기에서, 배터리(120)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(120)에 저장된 전력이 배터리(120)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(120)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(120)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(120)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(120)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(120)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
퍼프센서(130)는 궐련(1)이 에어로졸 생성 장치(10)의 수용공간에 수용되어 가열기(110)에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 센서일 수 있다. 퍼프센서(130)는 퍼프의 횟수, 퍼프의 강도 및 퍼프의 간격 중 적어도 하나를 포함하는 퍼프 정보를 획득할 수 있다. 퍼프센서(130)는 사용자의 흡입을 감지할 수 있도록 에어로졸 생성 장치(10) 내의 임의의 적절한 위치에 포함될 수 있다.
퍼프센서(130)는 압력 센서에 의해 구현될 수 있고, 온도 센서에 의해 구현될 수도 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 퍼프센서(130)는 사용자의 흡입을 감지하기 위한 임의의 적절한 센서일 수 있다. 예를 들어, 퍼프센서(130)는 가열기(110)의 온도 변화 또는 가열기(110)에 공급되는 전력의 변화를 모니터링함으로써 사용자의 흡입을 감지하는 센서일 수도 있다. 이 경우, 퍼프센서(130)는 가열기(110)에 포함되는 구성일 수 있다.
제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 가열기(110), 배터리(120) 및 퍼프센서(130)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작도 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(140)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.
구체적으로, 제어부(140)는 가열기(110)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부는 가열기(110)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 가열기(110)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 배터리(120)의 상태(예를 들어, 배터리(120)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 사용자의 퍼프의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(10)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다.
제어부(140)는 퍼프센서(130)에 의해 감지된 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 사용자의 흡입횟수를 결정하고, 결정된 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 가열기(110)의 온도를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 배터리(120)가 가열기(110)에 공급하는 전력량을 조정함으로써 가열기(110)의 온도를 제어할 수 있다. 기 설정된 온도는 사용자의 흡입횟수에 매칭될 수 있고, 외부로부터의 입력에 의해 미리 결정될 수 있다. 또한, 기 설정된 온도는 사용자의 흡연습관에 기초하여 제어부(140)에 의해 결정될 수도 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자의 흡입을 카운팅하기 위한 카운터 및 누적된 흡입횟수를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 궐련(1)에 대한 가열의 시작을 나타내는 입력을 수신하고, 입력이 수신됨에 따라 가열기(110)의 온도를 300℃ 이상 400℃ 이하의 제 1 온도로 증가시킬 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 입력장치는 스위치 또는 버튼으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 가열의 시작을 나타내는 입력은 사용자가 동작 버튼을 누르는 것에 대응될 수 있다. 한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 외부 장치와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 외부 장치로부터 궐련(1)에 대한 가열의 시작을 나타내는 입력을 수신할 수도 있다.
제 1 온도는 300℃ 이상 400℃ 이하일 수 있고, 바람직하게는 330℃일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 제어부(140)는 궐련(1)으로부터 빠른 시간 내에 충분한 양의 에어로졸을 발생시키기 위해 가열기(110)의 온도를 제 1 온도로 예열할 수 있다. 예열은 기 설정된 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 25초 동안 가열기(110)의 온도를 330℃로 증가시킬 수 있다. 다만, 예열시간은 가열기(110)에 공급되는 전력에 따라 1분 이상 3분 이하의 시간으로 설정될 수도 있다.
제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하지 않는 경우 가열기(110)의 온도를 제 1 온도로 유지하고, 사용자의 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하는 경우 가열기(110)의 온도를 제 2 온도로 변경할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 임계값은 3회일 수 있고, 제 2 온도는 제 1 온도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 3회를 초과하지 않는 경우 가열기(110)의 온도를 330℃로 유지하고, 사용자의 흡입횟수가 3회를 초과하는 경우 가열기(110)의 온도를 310℃로 감소시킬 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐이고, 제 1 임계값은 임의의 적절한 값일 수 있고, 제 2 온도는 임의의 적절한 온도일 수 있다.
제어부(140)가 사용자의 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하지 않는 경우 가열기(110)의 온도를 제 1 온도로 유지하는 것은 궐련(1)으로부터 에어로졸을 충분히 발생시키기 위한 것일 수 있다. 궐련(1)에 포함되는 에어로졸 생성 물질의 온도가 가열기(110)의 온도와 유사하게 증가하기 위해서는 다소 시간이 걸리므로, 제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하지 않는 초기 퍼프 단계에서 가열기(110)의 온도를 유지시킬 수 있다.
제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 제 2 임계값을 초과하지 않는 경우 가열기(110)의 온도를 제 2 온도로 유지하고, 사용자의 흡입횟수가 제 2 임계값을 초과하는 경우 가열기(110)의 온도를 제 3 온도로 변경할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제 2 임계값은 6회일 수 있고, 제 3 온도는 제 2 온도보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 6회를 초과하지 않는 경우 가열기(110)의 온도를 310℃로 유지하고, 사용자의 흡입횟수가 6회를 초과하는 경우 가열기(110)의 온도를 325℃로 증가시킬 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐이고, 제 2 임계값은 임의의 적절한 값일 수 있고, 제 3 온도는 임의의 적절한 온도일 수 있다.
한편, 제어부(140)는 앞서 설명한 바와 같은, 흡입횟수에 기초하여 가열기(110)의 온도를 제어하는 과정을 임의의 흡입횟수까지 반복할 수 있다. 제어부(140)는 특정 흡입횟수를 기준으로 가열기(110)의 온도를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 제어부(140)는 사용자에게 적절한 양의 에어로졸을 제공하고, 적절한 풍미 또는 향미를 제공하기 위해 가열기(110)의 온도를 적절하게 제어할 수 있다.
한편, 사용자의 흡입횟수에 따른 퍼프구간이 설정될 수 있다. 퍼프구간은 하나 이상의 임계값을 기준으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 앞의 예시에서의 제 1 임계값을 기준으로, 제 1 임계값보다 적은 수의 흡입횟수를 나타내는 구간이 제 1 구간이고, 제 1 임계값보다 많은 수의 흡입횟수를 나타내는 제 2 구간으로 설정될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 흡입횟수가 1회 이상 3회 이하인 구간이 제 1 구간, 흡입횟수가 4회 이상 6회 이하인 경우 제 2 구간일 수 있다. 유사한 방식으로 계속해서 퍼프구간이 할당될 수 있다. 퍼프구간 할당과 관련하여, 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기의 온도 제어 과정의 예시는 이하 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 제 3 임계값을 초과하는 경우 배터리(120)의 가열기(110)에 대한 전력 공급을 중지함으로써 궐련(1)에 대한 가열을 종료할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제 3 임계값은 14회일 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 사용자의 흡입횟수가 14회를 초과하는 경우 배터리(120)의 가열기(110)에 대한 전력 공급을 중지함으로써 궐련(1)에 대한 가열을 종료할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 제 3 임계값은 사용자에게 궐련(1)으로부터 발생된 에어로졸을 충분히 제공할 수 있도록 하는 임의의 적절한 횟수로 설정될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 에어로졸 생성 장치(10) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리는 에어로졸 생성 장치(10)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 에어로졸 생성 장치(10)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다.
메모리는 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), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함하며, 나아가서, 에어로졸 생성 장치(10)에 액세스될 수 있는 외부의 다른 스토리지 디바이스를 포함할 수 있다.
메모리는 사용자의 흡입횟수 및 기 설정된 온도의 매칭 정보를 포함하는 룩업 테이블을 저장할 수 있다. 룩업 테이블은 사용자의 흡입횟수에 따른 퍼프구간 및 퍼프구간에 대응되는 목표 온도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 룩업 테이블을 참조하여 각 퍼프구간에 설정된 가열기(110)의 온도를 결정할 수 있다.
종래 기술에 따른 에어로졸 생성 장치를 이용하는 사용자가 느린 속도로 궐련을 흡입하는 경우 초기에 많은 에어로졸이 공급되다가 시간이 지남에 따라 공급되는 에어로졸의 양이 급격하게 감소되는 문제가 있었고, 사용자가 빠른 속도로 궐련을 흡입하는 경우 충분한 에어로졸이 공급되기 전에 흡연이 종료되는 문제가 있었다.
본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 사용자의 흡입횟수에 기초하여 가열기(110)의 온도가 제어되므로, 상대적으로 빠른 속도로 궐련을 흡입하는 사용자와 상대적으로 느린 속도로 궐련을 흡입하는 사용자 모두 거의 동일한 수준의 에어로졸을 흡입할 수 있다. 다시 말하면, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자들 각각의 흡연 상관에 상관없이 일관된 흡연 경험을 제공할 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기의 온도 제어 과정의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 사용자의 흡입횟수에 따른 히터온도에 대한 그래프가 도시되어 있다. 사용자의 흡입횟수에 기초하여 퍼프구간이 할당될 수 있고, 각각의 퍼프구간에는 대응되는 목표 온도가 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 장치의 가열기가 동작되는 시점부터 사용자의 흡입이 감지되는 시점까지는 예열 구간이 할당되고, 흡입횟수가 1회 이상 3회 이하인 경우 제 1 구간이, 흡입횟수가 4회 이상 6회 이하인 경우 제 2 구간이, 흡입횟수가 7회 이상 9회 이하인 경우 제 3 구간이, 흡입횟수가 10회 이상 12회 이하인 경우 제 4 구간이, 흡입횟수가 13회 이상 14회 이하인 경우 제 5 구간이 할당될 수 있다.
또한, 예열구간 동안의 목표 온도로는 330℃가 설정될 수 있고, 제 1 구간의 목표 온도는 330℃, 제 2 구간의 목표 온도는 310℃, 제 3 구간의 목표 온도는 325℃, 제 4 구간의 목표온도는 340℃, 제 5 구간의 목표온도는 350℃로 설정될 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 가열기의 온도는 각각의 퍼프 구간에 대응되는 목표 온도로 제어될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 예열구간에서 가열기의 온도를 330℃로 증가시킬 수 있다. 동작 초기에 에어로졸 생성 장치가 온도를 증가시키는 과정은 궐련으로부터 빠른 시간 내에 충분한 양의 에어로졸을 발생시키기 위해 가열기의 온도를 예열하는 과정에 대응될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 약 25초 동안 가열기의 온도를 330℃로 증가시킬 수 있다.
이후, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수가 제 1 구간(1회~3회)에 대응되는 경우 가열기의 온도를 330℃로 유지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수가 제 1 구간(1회~3회)을 지나서 제 2 구간(4회~6회)에 대응되는 경우 가열기의 온도를 310℃로 감소시킬 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수가 제 2 구간(4회~6회)을 지나서 제 3 구간(7회~9회)에 대응되는 경우 가열기의 온도를 325℃로 증가시킬 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수가 제 4 구간(10회~12회)에 대응되는 경우 가열기의 온도를 340℃로 증가시킬 수 있고, 사용자의 흡입횟수가 제 5 구간(13회~14회)에 대응되는 경우 가열기의 온도를 340℃로 유지시킬 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수가 14회를 초과하는 경우 배터리의 가열기에 대한 전력 공급을 중지함으로써 궐련에 대한 가열을 종료할 수 있다. 14회란 숫자는 궐련으로부터 발생된 에어로졸을 사용자에게 충분히 제공할 수 있도록 설정된 것일 수 있다.
다만, 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기의 온도 제어 과정은 예시에 불과할 뿐, 퍼프구간 및 퍼프구간에 대응되는 목표 온도는 사용자에게 적절한 양의 에어로졸을 제공하기 위해 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 룩업 테이블의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 퍼프구간 및 퍼프구간에 대응되는 목표 온도에 대한 정보를 포함하는 룩업 테이블의 예시가 도시되어 있다. 한편, 룩업 테이블은 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다. 타입은 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기의 온도 제어 프로파일의 종류를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 타입은 Type 1, Type 2 및 Type 3를 포함할 수 있다.
온도 제어 프로파일이 Type 1으로 설정되는 경우, 예열구간의 목표 온도는 330℃, 제 1 구간의 목표 온도는 330℃, 제 2 구간의 목표 온도는 310℃, 제 3 구간의 목표 온도는 325℃, 제 4 구간의 목표 온도는 340℃일 수 있다.
또한, 온도 제어 프로파일이 Type 2로 설정되는 경우, 예열구간의 목표 온도는 320℃, 제 1 구간의 목표 온도는 320℃, 제 2 구간의 목표 온도는 320℃, 제 3 구간의 목표 온도는 320℃, 제 4 구간의 목표 온도는 330℃일 수 있다.
온도 제어 프로파일이 Type 3로 설정되는 경우, 예열구간의 목표 온도는 330℃, 제 1 구간의 목표 온도는 325℃, 제 2 구간의 목표 온도는 320℃, 제 3 구간의 목표 온도는 315℃, 제 4 구간의 목표 온도는 315℃일 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 온도 제어 프로파일은 사용자의 흡연습관에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 느린 속도로 흡연하는 사용자에게 에어로졸을 지속적으로 공급하기 위해 상대적으로 낮은 온도로 오래 가열하는 Type 2에 따른 온도 제어 프로파일이 설정될 수 있고, 상대적으로 빠른 속도로 흡연하는 사용자에게 충분한 양의 에어로졸을 공급하기 위해 상대적으로 높은 온도로 가열하다가 가열 온도를 점차 감소시키는 Type 3에 따른 온도 제어 프로파일이 설정될 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡연습관에 따라 적절한 온도 제어 프로파일을 제공하기 위해 사용자의 흡입횟수, 흡입강도 및 흡입간격 중 적어도 하나를 포함하는 사용자의 흡입정보를 메모리에 저장할 수 있고, 메모리에 저장된 사용자의 흡입정보를 이용할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에 관하여 이상에기 시술된 내용은 도 4의 에어로졸 생성 장치의 제어 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
단계 410에서, 에어로졸 생성 장치는 궐련이 수용공간에 수용되어 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치 내의 임의의 적절한 위치에 배치된 퍼프 센서를 이용하여 사용자의 흡입을 감지할 수 있다. 퍼프센서는 압력 센서에 의해 구현될 수 있고, 온도 센서에 의해 구현될 수도 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 퍼프센서는 가열기의 온도 변화 또는 가열기에 공급되는 전력의 변화를 모니터링함으로써 사용자의 흡입을 감지하는 센서일 수도 있다.
단계 420에서, 에어로졸 생성 장치는 감지된 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 사용자의 흡입횟수를 결정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입을 카운팅하기 위한 카운터 및 누적된 흡입횟수를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
단계 430에서, 에어로졸 생성 장치는 결정된 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 가열기의 온도를 제어할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 배터리가 가열기에 공급하는 전력량을 조정함으로써 가열기의 온도를 제어할 수 있다. 기 설정된 온도는 사용자의 흡입횟수에 매칭될 수 있고, 외부로부터의 입력에 의해 미리 결정될 수 있다. 또한, 기 설정된 온도는 사용자의 흡연습관에 기초하여 에어로졸 생성 장치에 의해 결정될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치는 사용자의 흡입횟수에 기초하여 가열기의 온도를 제어하므로, 상대적으로 빠른 속도로 궐련을 흡입하는 사용자와 상대적으로 느린 속도로 궐련을 흡입하는 사용자 모두에게 거의 동일한 수준의 에어로졸을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 에어로졸 생성 장치는 사용자들 각각의 흡연 상관에 상관없이 일관된 흡연 경험을 제공할 수 있다.
한편, 도 4의 에어로졸 생성 장치의 제어 방법은 그 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 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 명령어의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    상기 수용공간에 수용되는 상기 궐련을 가열하는 가열기;
    상기 가열기에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 궐련이 상기 수용공간에 수용되어 상기 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 퍼프센서; 및
    상기 퍼프센서에 의해 감지된 상기 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 상기 사용자의 흡입횟수를 결정하고, 상기 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 상기 가열기의 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 흡입 횟수, 흡입 강도 및 흡입 간격 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 흡입 정보를 이용하여 상기 사용자의 흡연습관을 획득하고,
    상기 사용자의 흡연습관에 기초하여 상기 기 설정된 온도를 조정하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 궐련에 대한 가열의 시작을 나타내는 입력을 수신하고, 상기 입력이 수신됨에 따라 상기 가열기의 온도를 300℃ 이상 400℃ 이하의 제 1 온도로 증가시키는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 1 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 가열기의 온도를 상기 제 1 온도로 유지하고,
    상기 흡입횟수가 상기 제 1 임계값을 초과하는 경우 상기 가열기의 온도를 제 2 온도로 변경하는, 에어로졸 생성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 2 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 가열기의 온도를 상기 제 2 온도로 유지하고,
    상기 흡입횟수가 상기 제 2 임계값을 초과하는 경우 상기 가열기의 온도를 제 3 온도로 변경하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 임계값 및 상기 제 2 임계값은 각각 3회 및 6회이고,
    상기 제 2 온도는 상기 제 1 온도보다 낮고, 상기 제 3 온도는 상기 제 2 온도보다 높은, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 흡입횟수가 제 3 임계값을 초과하는 경우 상기 배터리의 상기 가열기에 대한 전력 공급을 중지함으로써 상기 궐련에 대한 가열을 종료하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리가 상기 가열기에 공급하는 전력량을 조정함으로써 상기 가열기의 상기 온도를 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 흡입횟수 및 상기 기 설정된 온도의 매칭 정보를 포함하는 룩업 테이블을 저장하는 메모리를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 흡입횟수에 따른 퍼프구간 및 상기 퍼프구간에 대응되는 목표 온도에 대한 정보를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 에어로졸 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 궐련이 상기 수용공간에 수용되어 상기 에어로졸 생성 장치에 포함되는 가열기에 의해 가열됨에 따라 발생되는 에어로졸에 대한 사용자의 흡입을 감지하는 단계;
    상기 감지된 상기 사용자의 흡입을 카운팅함으로써 상기 사용자의 흡입횟수를 결정하는 단계; 및
    상기 흡입횟수에 대응하는 기 설정된 온도로 상기 가열기의 온도를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제어 방법은,
    상기 사용자의 흡입 횟수, 흡입 강도 및 흡입 간격 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 흡입 정보를 이용하여 상기 사용자의 흡연습관을 획득하는 단계; 및
    상기 사용자의 흡연습관에 기초하여 상기 기 설정된 온도를 조정하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
  11. 제 10항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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