KR102587924B1

KR102587924B1 - Aerosol generating device

Info

Publication number: KR102587924B1
Application number: KR1020200098816A
Authority: KR
Inventors: 이원경; 정헌준; 김동성; 최재성
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2023-10-11
Also published as: KR20220018366A

Abstract

에어로졸 생성 장치는 본체의 내부로 유입되는 광을 흡수하여 열을 생성하는 광 흡수체, 광 흡수체가 표면에 증착되어 광 흡수체에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산하는 전력 발생부 및 전력 발생부에서 생산된 전력에 기초하여 배터리를 충전하는 제어부를 포함한다.The aerosol generating device is produced by a light absorber that generates heat by absorbing light flowing into the interior of the body, a power generation unit that generates power by absorbing the heat generated from the light absorber by depositing the light absorber on the surface, and a power generation unit. It includes a control unit that charges the battery based on the supplied power.

Description

에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}Aerosol generating device {AEROSOL GENERATING DEVICE}

본 개시는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 히터의 열을 이용하여 전력을 생산하고 광을 흡수하여 전력을 생산하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to an aerosol generating device, which generates power by using heat from a heater and generating power by absorbing light.

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.In recent years, there has been an increasing demand for alternative methods to overcome the disadvantages of regular cigarettes. For example, there is an increasing demand for a method of generating an aerosol by heating the aerosol-generating material in the cigarette, rather than a method of generating an aerosol by burning a cigarette. Accordingly, research on heated cigarettes or heated aerosol generating devices is actively underway.

일반적인 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터 또는 증기화기를 포함한다. 배터리에 저장된 전력을 이용하여 히터 또는 증기화기에 전력을 제공하므로 수시로 배터리의 충전이 요구된다. 그러나 에어로졸 생성 장치의 크기는 휴대하기 용이한 크기로 제작되므로, 배터리의 용량에 한계가 있고 주로 야외에서 사용되는 에어로졸 생성 장치의 특성상 배터리의 수시 충전이 불가능하다. 따라서 배터리의 방전으로 에어로졸 생성 장치를 사용하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.Typical aerosol generating devices include heaters or vaporizers that heat the aerosol-generating article. Since the power stored in the battery is used to provide power to the heater or vaporizer, charging the battery is required from time to time. However, since the aerosol generating device is designed to be easily portable, the capacity of the battery is limited, and due to the nature of the aerosol generating device being mainly used outdoors, frequent charging of the battery is not possible. Therefore, there may be cases where the aerosol generating device cannot be used due to battery discharge.

또한, 히터를 가열하여 에어로졸 생성 장치를 사용한 후 히터에 남은 잔열은 방출되어 버려지게 된다. 이와 같이 버려지는 폐열을 회수하여 배터리의 충전에 사용할 경우 에어로졸 생성 장치를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.Additionally, after heating the heater and using the aerosol generating device, the residual heat remaining in the heater is released and discarded. If this waste heat is recovered and used to charge the battery, the aerosol generating device can be used more efficiently.

에어로졸 생성 장치는 특성상 사용 환경이 주로 야외에서 이루어지게 된다. 야외에서 태양광 또는 조명광이 있는 장소에서 에어로졸 생성 장치를 사용할 경우 광을 이용하여 배터리의 자가 충전이 가능하다면 충전 횟수를 줄일 수 있을 것이다.
관련 내용을 개시하는 선행문헌으로는, 열을 이용하여 전력을 생산하는 에어로졸 생성장치에 관한 공개특허공보 제10-2019-0038183호가 있다.Due to the nature of the aerosol generating device, the environment in which it is used is mainly outdoors. When using an aerosol generating device outdoors in a place with sunlight or lighting, the number of charging times can be reduced if the battery can be self-charged using light.
As a prior document disclosing related content, there is Patent Publication No. 10-2019-0038183 regarding an aerosol generating device that produces power using heat.

본 개시가 해결하고자 하는 기술적 과제는 히터에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산함으로써 버려지는 폐열을 이용하여 전력을 생산하여 배터리를 충전함으로써 에너지의 효율이 높은 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 함이다.The technical problem that the present disclosure aims to solve is to provide an aerosol generating device with high energy efficiency by absorbing heat generated from a heater to generate power, thereby producing power using discarded waste heat to charge a battery.

또한, 광을 흡수하여 열을 생성하는 광 흡수체가 구비되어 광을 이용한 전력 생산이 가능한 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 함이다.In addition, the object is to provide an aerosol generating device that is equipped with a light absorber that absorbs light and generates heat and is capable of producing power using light.

본 개시의 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problems of the present disclosure are not limited to those described above, and other technical problems can be inferred from the examples below.

본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 본체, 에어로졸 생성 기질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터, 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리, 상기 본체의 내부로 유입되는 광을 흡수하여 열을 생성하는 광 흡수체, 상기 광 흡수체가 표면에 증착되어 상기 광 흡수체에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산하는 제1 열전 소자를 포함하는 전력 발생부 및 상기 전력 발생부에서 생산된 전력에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 제어부를 포함한다.An aerosol generating device according to the present disclosure includes a main body, a heater that generates an aerosol by heating an aerosol generating substrate, a battery that supplies power to the heater, a light absorber that generates heat by absorbing light flowing into the main body, the A power generator including a first thermoelectric element in which a light absorber is deposited on the surface to generate power by absorbing heat generated from the light absorber, and a control unit that charges the battery based on the power produced by the power generator. Includes.

본 개시의 에어로졸 생성 장치는 히터의 열을 흡수하여 전력을 생산하는 열전 소자를 포함하므로 에너지 효율이 증가되고, 배터리의 충전 횟수를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.The aerosol generating device of the present disclosure has the advantage of increasing energy efficiency and reducing the number of battery charging times because it includes a thermoelectric element that absorbs heat from the heater to generate power.

또한, 본 개시의 에어로졸 생성 장치는 광 흡수체가 광을 흡수하고 열을 생성하고, 생성된 열을 이용하여 전력을 생성할 수 있어 배터리의 사용 시간을 향상시킬 수 있다.Additionally, in the aerosol generating device of the present disclosure, the light absorber absorbs light and generates heat, and the generated heat can be used to generate power, thereby improving battery usage time.

또한, 에어로졸 생성 장치는 배터리에서 고출력의 방전이 이루어지는 동안 열전 소자에 의해 발생하는 전력을 임시로 저장할 수 있다. 방전이 종료된 후 저장된 전력을 이용하여 배터리를 충전하도록 제어함으로써, 충전과 방전이 동시에 이루어지지 않아 배터리의 내구성이 향상된다.Additionally, the aerosol generating device can temporarily store power generated by a thermoelectric element while a high-output discharge occurs in the battery. By controlling the battery to be charged using the stored power after discharging is completed, charging and discharging do not occur at the same time, improving the durability of the battery.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 7 제2 열전 소자에 광 흡수체가 증착된 모습을 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 제어부가 전력 저장 소자의 연결을 제어하는 것을 설명하기 위한 도면이다. Figures 1 to 3 are diagrams showing examples of cigarettes inserted into an aerosol generating device.
Figure 4 is a diagram showing an example of a cigarette.
Figure 5 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to one embodiment.
Figure 6 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
Figure 7 is a diagram showing a light absorber deposited on a second thermoelectric element.
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining how a control unit controls the connection of a power storage element.

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.The terms used in the embodiments are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.

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.When it is said that a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that, unless specifically stated to the contrary, it does not exclude other elements but may further include other elements. In addition, terms such as “…unit” and “…module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software.

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.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.Figures 1 to 3 are diagrams showing examples of cigarettes inserted into an aerosol generating device.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(200), 제어부(500) 및 히터(100)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 증기화기(11)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 공간에는 궐련(20)이 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 1, the aerosol generating device 10 includes a battery 200, a control unit 500, and a heater 100. 2 and 3, the aerosol generating device 10 further includes a vaporizer 11. Additionally, a cigarette 20 may be inserted into the internal space of the aerosol generating device 10.

도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 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.Components related to this embodiment are shown in the aerosol generating device 10 shown in FIGS. 1 to 3. Accordingly, those skilled in the art can understand that in addition to the components shown in FIGS. 1 to 3, other general-purpose components may be further included in the aerosol generating device 10. .

또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(10)에 히터(100)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(100)는 생략될 수도 있다.2 and 3 show that the aerosol generating device 10 includes a heater 100, but if necessary, the heater 100 may be omitted.

도 1에는 배터리(200), 제어부(500) 및 히터(100)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(200), 제어부(500), 증기화기(11) 및 히터(100)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(11) 및 히터(100)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10)의 설계에 따라, 배터리(200), 제어부(500), 히터(100) 및 증기화기(11)의 배치는 변경될 수 있다.In Figure 1, the battery 200, control unit 500, and heater 100 are shown arranged in a line. Additionally, Figure 2 shows the battery 200, control unit 500, vaporizer 11, and heater 100 arranged in a row. In addition, Figure 3 shows the vaporizer 11 and the heater 100 being arranged in parallel. However, the internal structure of the aerosol generating device 10 is not limited to that shown in FIGS. 1 to 3. In other words, depending on the design of the aerosol generating device 10, the arrangement of the battery 200, control unit 500, heater 100, and vaporizer 11 may be changed.

궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(100) 및/또는 증기화기(11)를 작동시켜, 궐련(20) 및/또는 증기화기(11)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(100) 및/또는 증기화기(11)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달된다. When the cigarette 20 is inserted into the aerosol generating device 10, the aerosol generating device 10 operates the heater 100 and/or the vaporizer 11 to generate the cigarette 20 and/or the vaporizer 11. Aerosols can be generated from The aerosol generated by the heater 100 and/or vaporizer 11 passes through the cigarette 20 and is delivered to the user.

필요에 따라, 궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(100)를 가열할 수 있다.If necessary, the aerosol generating device 10 may heat the heater 100 even when the cigarette 20 is not inserted into the aerosol generating device 10.

배터리(200)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(200)는 히터(100) 또는 증기화기(11)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(500)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(200)는 에어로졸 생성 장치(10)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.The battery 200 supplies power used to operate the aerosol generating device 10. For example, the battery 200 can supply power so that the heater 100 or the vaporizer 11 can be heated, and can supply power necessary for the control unit 500 to operate. Additionally, the battery 200 can supply power necessary for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device 10 to operate.

제어부(500)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(500)는 배터리(200), 히터(100) 및 증기화기(11)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(500)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.The control unit 500 generally controls the operation of the aerosol generating device 10. Specifically, the control unit 500 controls the operation of the battery 200, heater 100, and vaporizer 11, as well as other components included in the aerosol generating device 10. Additionally, the control unit 500 may check the status of each component of the aerosol generating device 10 and determine whether the aerosol generating device 10 is in an operable state.

제어부(500)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.The control unit 500 includes at least one processor. The processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, those skilled in the art can understand that the present embodiment may be implemented with other types of hardware.

히터(100)는 배터리(200)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 히터(100)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(100)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.The heater 100 may be heated by power supplied from the battery 200. For example, when a cigarette is inserted into the aerosol generating device 10, the heater 100 may be positioned outside the cigarette. Accordingly, the heated heater 100 can increase the temperature of the aerosol-generating material in the cigarette.

히터(100)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(100)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(100)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(100)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.Heater 100 may be an electrical resistance heater. For example, the heater 100 includes an electrically conductive track, and the heater 100 may be heated as a current flows through the electrically conductive track. However, the heater 100 is not limited to the above-described example, and may be any device that can be heated to a desired temperature without limitation. Here, the desired temperature may be preset in the aerosol generating device 10, or may be set to a desired temperature by the user.

한편, 다른 예로, 히터(100)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(100)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.Meanwhile, as another example, the heater 100 may be an induction heating type heater. Specifically, the heater 100 may include an electrically conductive coil for heating a cigarette by an induction heating method, and the cigarette may include a susceptor that can be heated by an induction heating type heater.

예를 들어, 히터(100)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(20)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.For example, the heater 100 may include a tubular heating element, a plate-shaped heating element, a needle-shaped heating element, or a rod-shaped heating element, and may heat the inside or outside of the cigarette 20 depending on the shape of the heating element. It can be heated.

또한, 에어로졸 생성 장치(10)에는 히터(100)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(100)들은 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(100)들 중 일부는 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(100)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.Additionally, a plurality of heaters 100 may be disposed in the aerosol generating device 10. At this time, the plurality of heaters 100 may be arranged to be inserted into the inside of the cigarette 20 or may be placed outside the cigarette 20. Additionally, some of the plurality of heaters 100 may be arranged to be inserted into the inside of the cigarette 20, and others may be placed outside the cigarette 20. Additionally, the shape of the heater 100 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 to 3 and may be manufactured in various shapes.

증기화기(11)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(11)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(11)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.The vaporizer 11 can generate an aerosol by heating the liquid composition, and the generated aerosol can pass through the cigarette 20 and be delivered to the user. In other words, the aerosol generated by the vaporizer 11 can move along the airflow passage of the aerosol generating device 10, and the airflow passage allows the aerosol generated by the vaporizer 11 to pass through the cigarette and be delivered to the user. It can be configured to be possible.

예를 들어, 증기화기(11)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10)에 포함될 수도 있다.For example, the vaporizer 11 may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element. For example, the liquid reservoir, liquid delivery means and heating element may be included in the aerosol generating device 10 as independent modules.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(11)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(11)와 일체로서 제작될 수도 있다.The liquid storage unit may store a liquid composition. For example, the liquid composition may be a liquid containing tobacco-containing substances, including volatile tobacco flavor components, or may be a liquid containing non-tobacco substances. The liquid storage unit may be manufactured to be detachable from/attached to the vaporizer 11, or may be manufactured integrally with the vaporizer 11.

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.For example, liquid compositions may include water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, or vitamin mixtures. Fragrances may include, but are not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and various fruit flavor ingredients. Flavoring agents may include ingredients that can provide various 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. Additionally, the liquid composition may contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.

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.The liquid delivery means may deliver the liquid composition of the liquid reservoir to the heating element. For example, the liquid delivery means may be, but is not limited to, a wick such as cotton fiber, ceramic fiber, glass fiber, or porous ceramic.

가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.The heating element is an element for heating the liquid composition delivered by the liquid delivery means. For example, the heating element may be a metal heating wire, a metal heating plate, a ceramic heater, etc., but is not limited thereto. Additionally, the heating element may be composed of a conductive filament, such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying an electric current and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element, thereby heating the liquid composition. As a result, aerosols may be generated.

예를 들어, 증기화기(11)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the vaporizer 11 may be referred to as a cartomizer or an atomizer, but is not limited thereto.

한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(200), 제어부(500), 히터(100) 및 증기화기(11) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(20)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.Meanwhile, the aerosol generating device 10 may further include general-purpose components in addition to the battery 200, control unit 500, heater 100, and vaporizer 11. For example, the aerosol generating device 10 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information. Additionally, the aerosol generating device 10 may include at least one sensor (puff detection sensor, temperature detection sensor, cigarette insertion detection sensor, etc.). Additionally, the aerosol generating device 10 may be manufactured in a structure that allows external air to flow in or internal gas to flow out even when the cigarette 20 is inserted.

도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10)의 배터리(200)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10)가 결합된 상태에서 히터(100)가 가열될 수도 있다.Although not shown in FIGS. 1 to 3, the aerosol generating device 10 may form a system with a separate cradle. For example, the cradle can be used to charge the battery 200 of the aerosol generating device 10. Alternatively, the heater 100 may be heated while the cradle and the aerosol generating device 10 are combined.

궐련(20)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.The cigarette 20 may be similar to a general combustion-type cigarette. For example, the cigarette 20 may be divided into a first part containing an aerosol-generating material and a second part containing a filter, etc. Alternatively, the second portion of the cigarette 20 may also contain an aerosol-generating material. An aerosol-generating material, for example in the form of granules or capsules, may be inserted into the second part.

에어로졸 생성 장치(10)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다. The entire first part may be inserted into the aerosol generating device 10, and the second part may be exposed to the outside. Alternatively, only part of the first part may be inserted into the aerosol generating device 10, or the entire first part and part of the second part may be inserted. The user may inhale the aerosol while holding the second portion with his or her mouth. At this time, the aerosol is generated by external air passing through the first part, and the generated aerosol is delivered to the user's mouth by passing through the second part.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)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(20)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20)의 내부로 유입될 수도 있다.As an example, external air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol generating device 10. For example, the opening and closing of the air passage formed in the aerosol generating device 10 and/or the size of the air passage may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization, smoking sensation, etc. can be adjusted by the user. As another example, external air may be introduced into the cigarette 20 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 20.

이하, 도 4를 참조하여, 궐련(20)의 일 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an example of the cigarette 20 will be described with reference to FIG. 4 .

도 4는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an example of a cigarette.

도 4를 참조하면, 궐련(20)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22)를 포함한다.Referring to Figure 4, the cigarette 20 includes a tobacco rod 21 and a filter rod 22. The first part described above with reference to FIGS. 1 to 3 includes a tobacco rod 21 and the second part includes a filter rod 22 .

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 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.In Figure 4, the filter rod 22 is shown as a single segment, but the present invention is not limited thereto. In other words, the filter rod 22 may be composed of a plurality of segments. For example, filter rod 22 may include a first segment that cools the aerosol and a second segment that filters certain components contained within the aerosol. Additionally, if necessary, the filter rod 22 may further include at least one segment that performs another function.

궐련(20)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(20)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(20)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(20) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(21) 또는 필터 로드(22) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(20) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.Cigarettes 20 may be packaged by at least one wrapper 24. At least one hole may be formed in the wrapper 24 through which external air flows in or internal gas flows out. As an example, cigarette 20 may be packaged by one wrapper 24. As another example, the cigarette 20 may be overlappingly packaged by two or more wrappers 24. For example, the tobacco rod 21 may be packaged by a first wrapper, and the filter rod 22 may be packaged by a second wrapper. Then, the cigarette rod 21 and the filter rod 22 packaged by individual wrappers can be combined, and the entire cigarette 20 can be repackaged by the third wrapper. If each of the tobacco rods 21 or filter rods 22 consists of a plurality of segments, each segment may be wrapped by an individual wrapper. And, the entire cigarette 20 in which the segments packaged by individual wrappers are combined can be repackaged by another wrapper.

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.The tobacco load 21 contains aerosol-generating material. For example, 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. Additionally, the tobacco rod 21 may contain other additives such as flavoring agents, humectants and/or organic acids. Additionally, a flavoring agent such as menthol or a moisturizer can be added to the tobacco rod 21 by spraying it on the tobacco rod 21 .

담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다. The tobacco rod 21 can be manufactured in various ways. For example, the tobacco rod 21 may be manufactured as a sheet or as a strand. Additionally, the tobacco rod 21 may be made of cut tobacco with finely chopped tobacco sheets. Additionally, the tobacco rod 21 may be surrounded by a heat-conducting material. For example, the heat-conducting material may be, but is not limited to, a metal foil such as aluminum foil. As an example, the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 21 can improve the heat conductivity applied to the tobacco rod by evenly dispersing the heat transmitted to the tobacco rod 21, thereby improving the taste of the tobacco. . Additionally, the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 21 can function as a susceptor that is heated by an induction heater. At this time, although not shown in the drawing, the tobacco rod 21 may further include an additional susceptor in addition to the heat-conducting material surrounding the outside.

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.Filter rod 22 may be a cellulose acetate filter. Meanwhile, there are no restrictions on the shape of the filter rod 22. For example, the filter rod 22 may be a cylindrical rod or a tubular rod with a hollow interior. Additionally, 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.

필터 로드(22)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22)의 내부에 삽입될 수도 있다. The filter rod 22 may be manufactured to generate flavor. As an example, a flavoring liquid may be sprayed onto the filter rod 22, or a separate fiber coated with a flavoring liquid may be inserted into the filter rod 22.

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.Additionally, the filter rod 22 may include at least one capsule 23. Here, the capsule 23 may perform a flavor generating function or an aerosol generating function. For example, the capsule 23 may have a structure in which a liquid containing fragrance is wrapped with a film. The capsule 23 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.

만약, 필터 로드(22)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.If the filter rod 22 includes a segment for cooling the aerosol, the cooling segment may be made of a polymer material or a biodegradable polymer material. For example, but not limited to, the cooling segment may be made entirely from pure polylactic acid. Alternatively, the cooling segment can be made from a cellulose acetate filter with a plurality of holes drilled into it. However, the cooling segment is not limited to the above-described example, and may be applicable without limitation as long as the aerosol can perform the function of cooling.

한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 궐련(20)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(21)에 있어서, 필터 로드(22)에 반대되는 일측에 위치한다. 전단 필터는 담배 로드(21)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(21)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 10)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, although not shown in FIG. 4, the cigarette 20 according to one embodiment may further include a front end filter. The front end filter is located on one side of the tobacco rod 21 opposite to the filter rod 22. The front filter can prevent the cigarette rod 21 from leaving the outside, and can prevent the liquefied aerosol from the cigarette rod 21 from flowing into the aerosol generating device (10 in FIGS. 1 to 3) during smoking. there is.

도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 단면도이다. Figure 5 is a cross-sectional view of the aerosol generating device 10 according to one embodiment.

도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 본체(600), 히터(100), 배터리(200), 광 흡수체(300), 전력 발생부(400) 및 제어부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the aerosol generating device 10 according to an embodiment of the present disclosure includes a main body 600, a heater 100, a battery 200, a light absorber 300, a power generator 400, and a control unit. It may be configured to include (500).

본체(600)는 상기 구성요소들이 내부에 수용된 하우징으로 기능하며, 궐련(20)이 삽입되는 수용공간(601)이 형성될 수 있다. 본체(600)의 일측에는 내부로 광이 조사될 수 있도록 슬릿(610)이 형성될 수 있다. 슬릿(610)은 적어도 하나 이상이 형성될 수 있고, 광 흡수체(300)에 인접하게 배치될 수 있다. 슬릿(610)을 통해 외기가 본체(600)의 내부로 유입되지 않도록 투명한 재질의 클로저가 구비될 수 있다. 슬릿(610)을 통해 광이 본체(600)의 내부로 입사되어야 하므로 클로저는 광을 반사하지 않는 재질로 이루어질 수 있다.The main body 600 functions as a housing in which the above components are accommodated, and a receiving space 601 into which the cigarette 20 is inserted may be formed. A slit 610 may be formed on one side of the main body 600 to allow light to be irradiated into the interior. At least one slit 610 may be formed and may be disposed adjacent to the light absorber 300. A closure made of a transparent material may be provided to prevent external air from flowing into the interior of the main body 600 through the slit 610. Since light must enter the interior of the main body 600 through the slit 610, the closure may be made of a material that does not reflect light.

본체(600)의 외측에는 외부의 광을 집광하는 태양광 패널이 구비될 수 있다. 태양광 패널에서 광을 집광하여 광 흡수체(300)로 전달하여 광 흡수체(300)가 열을 생성할 수도 있다.A solar panel that collects external light may be provided on the outside of the main body 600. The light from the solar panel may be condensed and transmitted to the light absorber 300 so that the light absorber 300 may generate heat.

히터(100)는 에어로졸 생성 기질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치이다. 히터(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 궐련(20)의 내부에 삽입되는 봉침형 히터(100)일 수도 있다.The heater 100 is a device that generates an aerosol by heating an aerosol-generating substrate. The heater 100 may be a needle-type heater 100 inserted into the inside of the cigarette 20 as shown in FIG. 5 .

배터리(200)는 히터(100)에 전력을 공급하는 장치이다. 배터리(200)의 전력 공급에 대해서는 상술한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.The battery 200 is a device that supplies power to the heater 100. Since the power supply of the battery 200 is the same as described above, detailed description is omitted.

광 흡수체(300)는 빛을 흡수하여 열을 생성하는 물질이다. 광 흡수체(300)는 다중 대역의 광에 대한 흡수 특성을 가질 수 있다. 광 흡수체(300)는 본체(600)의 내부로 입사되는 광을 흡수하여 열을 생성할 수 있다. The light absorber 300 is a material that absorbs light and generates heat. The light absorber 300 may have absorption characteristics for multiple bands of light. The light absorber 300 may generate heat by absorbing light incident on the inside of the main body 600.

전력 발생부(400)는 열을 흡수하여 전력을 생산하는 장치이다. 전력 발생부(400)는 제1 열전 소자(410) 및 제2 열전 소자(420)를 포함할 수 있다. 열전 소자는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용하는 소자이다. 열전 소자는 2개의 전극을 포함하고, 양 전극의 온도차에 기초하여 기전력(electromotive force, electromotance)을 발생시킬 수 있다.The power generator 400 is a device that absorbs heat and produces power. The power generator 400 may include a first thermoelectric element 410 and a second thermoelectric element 420. Thermoelectric devices are devices that utilize various effects resulting from the interaction between heat and electricity. A thermoelectric element includes two electrodes and can generate electromotive force (electromotance) based on the temperature difference between the two electrodes.

제1 열전 소자(410) 및 제2 열전 소자(420)에 있어서, 고온으로 가열되는 전극을 고온부(411, 421)로 정의하고, 고온부(411, 421)에 비하여 상대적으로 낮은 온도로 냉각되는 전극을 저온부(412, 422)로 정의한다. 일 실시예에서, 고온부(411, 421)는 제1 온도 이상의 온도로 가열되는 전극을 의미하고, 저온부(412, 422)는 제1 온도 보다 낮은 제2 온도 이하의 온도로 가열되는 전극을 의미할 수 있다.In the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420, the electrode heated to a high temperature is defined as the high temperature part 411 and 421, and the electrode cooled to a relatively low temperature compared to the high temperature part 411 and 421. is defined as the low temperature section (412, 422). In one embodiment, the high temperature portions 411 and 421 refer to electrodes heated to a temperature above the first temperature, and the low temperature portions 412 and 422 refer to electrodes heated to a temperature below a second temperature lower than the first temperature. You can.

제1 열전 소자(410) 및 제2 열전 소자(420)는 고온부(411, 421)와 저온부(412, 422) 사이에 배치되는 열전 재료를 포함할 수 있다. 열전 재료는 n형 반도체 및 P형 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형 반도체(330a)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi) 등이 도핑된 반도체일 수 있다. 또한, P형 반도체는 붕소(B), 알루미늄(Al), 인듐(In), 갈륨(Ga) 등이 도핑된 반도체일 수 있다.The first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420 may include a thermoelectric material disposed between the high temperature portions 411 and 421 and the low temperature portions 412 and 422. Thermoelectric materials may include n-type semiconductors and p-type semiconductors. For example, the n-type semiconductor 330a may be a semiconductor doped with phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), or bismuth (Bi). Additionally, the P-type semiconductor may be a semiconductor doped with boron (B), aluminum (Al), indium (In), gallium (Ga), etc.

제2 열전 소자(420)는 히터(100)에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산할 수 있다. 히터(100)는 배터리(200)로부터 전력을 제공받아 가열됨으로써 궐련(20)이나 액상 조성물 등 에어로졸 생성 기질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 이 때 히터(100)에서 발생하는 열의 일부는 에어로졸 생성에 사용되고, 나머지는 방출된다. 방출되는 열을 제2 열전 소자(420)가 흡수하여 전력을 생산함으로써 전력 소비 효율이 향상될 수 있다.The second thermoelectric element 420 can generate power by absorbing heat generated from the heater 100. The heater 100 receives power from the battery 200 and is heated to heat an aerosol-generating substrate such as a cigarette 20 or a liquid composition to generate an aerosol. At this time, part of the heat generated by the heater 100 is used to generate aerosol, and the remainder is emitted. Power consumption efficiency can be improved by the second thermoelectric element 420 absorbing the emitted heat to generate power.

또한, 본 개시의 에어로졸 생성 장치(10)는 사용이 종료된 후 히터(100)에 남은 잔열을 이용할 수 있다. 본 개시의 에어로졸 생성 장치(10)는 폐열을 이용하여 전력을 생산함으로써 에너지 효율을 증대시킬 수 있다. 제2 열전 소자(420)는 효율을 극대화하기 위하여 히터(100)에 인접하게 배치될 수 있다.Additionally, the aerosol generating device 10 of the present disclosure can use residual heat remaining in the heater 100 after use. The aerosol generating device 10 of the present disclosure can increase energy efficiency by producing power using waste heat. The second thermoelectric element 420 may be placed adjacent to the heater 100 to maximize efficiency.

제1 열전 소자(410)는 광 흡수체(300)에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산할 수 있다. 광 흡수체(300)는 본체(600) 내부로 입사되는 광을 흡수하여 열을 생성하고, 생성된 열은 제1 열전 소자(410)로 전달되어 전력이 생산될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 7을 참조하여 후술한다.The first thermoelectric element 410 can generate power by absorbing heat generated from the light absorber 300. The light absorber 300 generates heat by absorbing light incident into the main body 600, and the generated heat can be transferred to the first thermoelectric element 410 to generate power. A detailed description of this will be provided later with reference to FIG. 7 .

제어부(500)는 전력 발생부(400)에서 생산된 전력에 기초하여 배터리(200)를 충전하는 제어를 수행할 수 있다. 전력 발생부(400)는 배터리(200)와 리드선에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(500)는 전력 발생부(400)에서 생산된 전력을 이용하여 배터리(200)가 충전되도록 회로를 제어한다. 본 개시의 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(200), 전력 발생부(400)가 전기적 접촉된 회로를 포함할 수 있고, 제어부(500)는 상기 회로를 제어할 수 있다.The control unit 500 may control charging the battery 200 based on the power produced by the power generation unit 400. The power generator 400 may be electrically connected to the battery 200 by a lead wire. The control unit 500 controls the circuit to charge the battery 200 using the power produced by the power generation unit 400. The aerosol generating device 10 of the present disclosure may include a circuit in which a battery 200 and a power generation unit 400 are in electrical contact, and a control unit 500 may control the circuit.

또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 집광부(700)를 더 포함할 수 있다. 집광부(700)는 광을 집광하는 장치이다. 집광부(700)는 거울일 수 있고, 거울에 의한 전반사를 이용하여 집광할 수 있다. 또는 집광부(700)는 렌즈일 수도 있다. 집광부(700)는 본체(600)의 내부로 입사되는 광을 집광하여 광 흡수체(300)로 광을 전달할 수 있다.Additionally, the aerosol generating device 10 according to the present disclosure may further include a light concentrator 700. The light concentrator 700 is a device that condenses light. The light concentrator 700 may be a mirror and may collect light using total reflection by the mirror. Alternatively, the light concentrator 700 may be a lens. The light concentrator 700 may collect light incident into the main body 600 and transmit the light to the light absorber 300.

집광부(700)는 슬릿(610)과 광 흡수체(300) 사이에 배치될 수 있다. 슬릿(610)을 통해 입사된 광은 집광부(700)로 조사되고, 집광부(700)에서 반사 및/또는 굴절에 의하여 광 흡수체(300)로 집광될 수 있다. 상술한 배치구조에 의하여 외부의 광이 효율적으로 광 흡수체(300)로 전달될 수 있고, 광 흡수체(300)에서 발생하는 열이 증가될 수 있다. 광 흡수체(300)에서 발생하는 열이 증가될수록 제1 열전 소자(410)에서 생산되는 전력이 증가되므로 에너지 효율이 상승하게 된다.The light concentrator 700 may be disposed between the slit 610 and the light absorber 300. The light incident through the slit 610 is irradiated to the light collection unit 700 and may be concentrated on the light absorber 300 by reflection and/or refraction in the light collection unit 700. Due to the above-described arrangement structure, external light can be efficiently transmitted to the light absorber 300, and heat generated in the light absorber 300 can be increased. As the heat generated from the light absorber 300 increases, the power produced by the first thermoelectric element 410 increases, thereby increasing energy efficiency.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 히터(100)는 궐련(20)이 삽입되는 수용공간(601)에 배치될 수 있다. 제2 열전 소자(420)는 히터(100)로부터 열을 효과적으로 흡수할 수 있도록 히터(100)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.Additionally, as shown in FIG. 5, the heater 100 may be placed in the receiving space 601 into which the cigarette 20 is inserted. The second thermoelectric element 420 may be arranged to surround the heater 100 to effectively absorb heat from the heater 100.

제2 열전 소자(420)가 히터(100)를 둘러싸도록 배치된 경우, 히터(100)를 향하도록 배치된 전극은 히터(100)를 바라보도록 배치되므로 고온부(421)가 된다. 고온부(421)의 반대편에 배치된 전극은 저온부(422)가 된다. 즉, 제2 열전 소자(420)에서 히터(100)를 향하는 내주면이 고온부(421)가 되고, 외주면이 저온부(422)가 된다. 히터(100)의 열에 의하여 제2 열전 소자(420)의 고온부(421)와 저온부(422)의 온도 차이가 발생하고, 이 온도차에 의하여 제2 열전 소자(420)는 전력을 생산할 수 있다. When the second thermoelectric element 420 is arranged to surround the heater 100, the electrode arranged to face the heater 100 is arranged to face the heater 100 and thus becomes the high temperature part 421. The electrode disposed on the opposite side of the high temperature section 421 becomes the low temperature section 422. That is, the inner peripheral surface of the second thermoelectric element 420 facing the heater 100 becomes the high temperature portion 421, and the outer peripheral surface becomes the low temperature portion 422. A temperature difference occurs between the high temperature part 421 and the low temperature part 422 of the second thermoelectric element 420 due to the heat of the heater 100, and the second thermoelectric element 420 can produce power due to this temperature difference.

제1 열전 소자(410)는 본체(600)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 광이 입사되는 방향을 향하도록 배치된 전극은 고온부(411)가 된다. 고온부(411)의 반대편에 배치된 전극은 저온부(412)가 된다. 광 흡수체(300)는 제1 열전 소자(410)의 고온부(411) 표면에 증착되어 입사되는 광을 흡수하여 열을 생성할 수 있다. 생성된 열은 제1 열전 소자(410)의 고온부(411)로 전달될 수 있다.The first thermoelectric element 410 may be disposed inside the main body 600. At this time, the electrode arranged to face the direction in which light is incident becomes the high temperature part 411. The electrode disposed on the opposite side of the high temperature section 411 becomes the low temperature section 412. The light absorber 300 may be deposited on the surface of the high temperature portion 411 of the first thermoelectric element 410 to absorb incident light and generate heat. The generated heat may be transferred to the high temperature portion 411 of the first thermoelectric element 410.

또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 기류 패스(800)를 더 포함할 수 있다. 열전 소자의 기전력은 고온부(411, 421)와 저온부(412, 422)의 온도차에 비례하여 증가할 수 있다. 기류 패스(800)는 외부 공기가 유입되어 흐르는 유로로서, 제1 열전 소자(410)의 저온부(412)를 냉각시킬 수 있다.Additionally, the aerosol generating device 10 according to the present disclosure may further include an airflow pass 800. The electromotive force of the thermoelectric element may increase in proportion to the temperature difference between the high temperature portions 411 and 421 and the low temperature portions 412 and 422. The airflow path 800 is a passage through which external air flows, and can cool the low-temperature portion 412 of the first thermoelectric element 410.

기류 패스(800)는 제1 열전 소자(410)의 일측에 배치될 수 있다. 다시 말해, 기류 패스(800)는 제1 열전 소자(410)의 저온부(412)에 구비될 수 있다. 외부공기가 기류 패스(800)로 유입되어 흐르면서 제1 열전 소자(410)의 저온부(412)와 접촉할 수 있다. 따라서, 저온부(412)는 기류 패스(800)를 유동하는 외부공기에 의해 냉각될 수 있다. 기류 패스(800)를 유동하는 외부공기의 유동량 또는 유동 시간이 증가할수록 제1 열전 소자(410)의 저온부(412) 및 고온부(411)의 온도 차이가 증가할 수 있다. 따라서 제1 열전 소자(410)의 기전력이 증가하게 되므로, 광 흡수체(300)에 의한 전력 생산량이 증가된다.The airflow path 800 may be disposed on one side of the first thermoelectric element 410. In other words, the airflow path 800 may be provided in the low temperature portion 412 of the first thermoelectric element 410. As external air flows into the airflow path 800, it may contact the low-temperature portion 412 of the first thermoelectric element 410. Accordingly, the low temperature portion 412 can be cooled by external air flowing through the air flow path 800. As the flow amount or flow time of external air flowing through the airflow path 800 increases, the temperature difference between the low temperature portion 412 and the high temperature portion 411 of the first thermoelectric element 410 may increase. Therefore, since the electromotive force of the first thermoelectric element 410 increases, power production by the light absorber 300 increases.

또한, 제1 열전 소자(410)와 제2 열전 소자(420)의 사이에는 방열부가 구비될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본체(600)의 내부에서 제1 열전 소자(410)의 고온부(411)는 본체(600)의 외측을 향하도록 배치되고, 저온부(412)는 내측을 향하도록 배치된다. 반면, 제2 열전 소자(420)의 고온부(421)는 히터(100)가 배치된 본체(600)의 내측을 향하도록 배치되고, 저온부(422)는 본체(600)의 외측을 향하도록 배치된다. Additionally, a heat dissipation portion may be provided between the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420. Referring to FIG. 5, inside the main body 600, the high temperature part 411 of the first thermoelectric element 410 is arranged to face the outside of the main body 600, and the low temperature part 412 is arranged to face the inside. On the other hand, the high temperature part 421 of the second thermoelectric element 420 is arranged to face the inside of the main body 600 where the heater 100 is disposed, and the low temperature part 422 is arranged to face the outside of the main body 600. .

제1 열전 소자(410)와 제2 열전 소자(420)가 접촉될 경우, 전도 현상에 의하여 제1 열전 소자(410)의 고온부(411)의 열 에너지가 제2 열전 소자(420)의 저온부(422)로 흐를 수 있다. 마찬가지로 제2 열전 소자(420)의 고온부(421)의 열 에너지가 제1 열전 소자(410)의 저온부(412)로 흐를 수 있다. When the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420 are in contact, the heat energy of the high temperature part 411 of the first thermoelectric element 410 is transferred to the low temperature part (420) of the second thermoelectric element 420 due to a conduction phenomenon. 422). Likewise, thermal energy of the high temperature part 421 of the second thermoelectric element 420 may flow to the low temperature part 412 of the first thermoelectric element 410.

이러한 현상이 발생할 경우, 고온부(411. 421)와 저온부(412, 422)의 온도차이가 감소하여 기전력이 감소하는 문제점이 발생한다. 이를 방지하기 위하여 에어로졸 생성 장치(10)는 제1 열전 소자(410)와 제2 열전 소자(420)를 이격시키고, 사이에 방열부(430)를 구비함으로써 열의 이동을 방지할 수 있다. 방열부(430)는 방열 필름일 수 있고, 폴리 이미드, 그라파이트 등의 소재나 그 외에도 우수한 방열 성능을 가지는 소재로 이루어질 수 있다. 방열부(430)는 제1 열전 소자(410)와 제2 열전 소자(420)가 접촉되지 않도록 충분한 크기로 이루어질 수 있다. 방열부(430)에 의하여 제1 열전 소자(410)와 제2 열전 소자(420)의 열 에너지가 상호 교환되는 것을 방지하여 전력 생산부의 효율을 향상시킬 수 있다.When this phenomenon occurs, the temperature difference between the high temperature portions 411 and 421 and the low temperature portions 412 and 422 decreases, resulting in a decrease in electromotive force. To prevent this, the aerosol generating device 10 can prevent the movement of heat by separating the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420 and providing a heat dissipation part 430 therebetween. The heat dissipation unit 430 may be a heat dissipation film, and may be made of a material such as polyimide, graphite, or other material with excellent heat dissipation performance. The heat dissipation portion 430 may be of a sufficient size to prevent the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420 from contacting each other. The heat dissipation unit 430 prevents the thermal energy of the first thermoelectric element 410 and the second thermoelectric element 420 from being exchanged, thereby improving the efficiency of the power generation unit.

도 6은 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 단면도이다. 도 5와의 차이점은 히터(100)가 궐련(20) 내부를 가열하는 것이 아니라 궐련(20) 외부를 가열한다는 점이다. 이하 도 5와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.Figure 6 is a cross-sectional view of an aerosol generating device 10 according to another embodiment. The difference from FIG. 5 is that the heater 100 heats the outside of the cigarette 20 rather than the inside of the cigarette 20. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same components as those in FIG. 5, and duplicate descriptions of the same components will be omitted.

도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 수용공간(601)에 삽입된 궐련(20)을 외부에서 가열하는 외부 가열형 히터(100)일 수 있다. 본 실시예의 경우, 히터(100)는 궐련(20)을 가열할 수 있도록 수용공간(601)에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 열전 소자(420)는 히터(100)에서 발생하는 열을 흡수하기 위하여 히터(100)에 인접하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 제2 열전 소자(420)는 히터(100)가 궐련(20)의 외부에 배치되는 에어로졸 생성 장치(10)에도 적용되어 전력을 생산할 수 있다.Referring to FIG. 6, the aerosol generating device 10 according to another embodiment may be an external heating type heater 100 that heats the cigarette 20 inserted into the receiving space 601 from the outside. In this embodiment, the heater 100 may be placed adjacent to the receiving space 601 to heat the cigarette 20. The second thermoelectric element 420 may be disposed adjacent to the heater 100 to absorb heat generated by the heater 100. In this way, the second thermoelectric element 420 can be applied to the aerosol generating device 10 in which the heater 100 is disposed outside the cigarette 20 to generate power.

히터(100)는 필름형 발열체일 수 있다. 필름형 히터(100)는 수용공간(601)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 필름형 히터(100)는 플렉서블(flexible)한 재질로 구성된 면상 발열체일 수 있다. 히터(100)는 수용공간(601)의 외측 둘레를 따라서 배치될 수 있고, 이 경우 제2 열전 소자(420)는 유연 열전 소자로서 히터(100)의 둘레를 따라서 배치될 수 있다.The heater 100 may be a film-type heating element. The film-type heater 100 may be arranged to surround the receiving space 601. Additionally, the film-type heater 100 may be a planar heating element made of a flexible material. The heater 100 may be disposed along the outer circumference of the receiving space 601, and in this case, the second thermoelectric element 420 is a flexible thermoelectric element and may be disposed along the circumference of the heater 100.

도 7은 제1 열전 소자(410)에 광 흡수체(300)가 증착된 모습을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing the light absorber 300 deposited on the first thermoelectric element 410.

도 7을 참조하면, 효과적으로 전력을 생산하기 위하여 광 흡수체(300)는 제1 열전 소자(410)의 표면에 증착될 수 있다. 광 흡수체(300)에서 열이 발생하면 제1 열전 소자(410)로 전달되어 전력이 생산될 수 있다.Referring to FIG. 7, in order to effectively produce power, the light absorber 300 may be deposited on the surface of the first thermoelectric element 410. When heat is generated in the light absorber 300, it may be transferred to the first thermoelectric element 410 to produce power.

또한, 광 흡수체(300)는 광에 의하여 가열되는 금속 나노 입자(301)들을 포함할 수 있다. 금속 입자가 나노 크기일 때 금속의 자유 전자의 거동에 의해 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance, SPR) 특성이 나타날 수 있다. 표면 플라즈몬 공명은 도체인 금속 나노 입자(301) 표면에 광이 입사되면 광이 가지는 특정 에너지의 전자기장과의 공명으로 인하여 금속 표면의 자유 전자들이 집단적으로 진동하는 현상을 의미한다.Additionally, the light absorber 300 may include metal nanoparticles 301 heated by light. When metal particles are nano-sized, surface plasmon resonance (SPR) characteristics may appear due to the behavior of free electrons in the metal. Surface plasmon resonance refers to a phenomenon in which free electrons on the metal surface collectively vibrate due to resonance with an electromagnetic field of a specific energy of the light when light is incident on the surface of a metal nanoparticle 301, which is a conductor.

슬릿(610)을 통해 입사된 광에서 조사된 광에 의하여 금속 나노 입자(301)들의 자유전자들이 표면 플라즈몬 공명 현상에 따라 집단으로 진동할 수 있다. 진동에 의하여 열이 발생하고, 발생된 열은 제1 열전 소자(410)로 전달될 수 있다. 금속 나노 입자(301)들은 다른 파장의 광에 의하여 각각 진동함으로써 열을 생성하는 복수 종류의 금속 나노 입자(301)를 포함할 수 있다. 따라서 다양한 파장의 광이 입사되더라도 플라즈몬 공명 현상에 의하여 열이 생성될 수 있다.Free electrons of the metal nanoparticles 301 may collectively vibrate according to the surface plasmon resonance phenomenon due to the light emitted from the light incident through the slit 610. Heat is generated by vibration, and the generated heat may be transferred to the first thermoelectric element 410. The metal nanoparticles 301 may include a plurality of types of metal nanoparticles 301 that generate heat by vibrating with light of different wavelengths. Therefore, even if light of various wavelengths is incident, heat can be generated due to the plasmon resonance phenomenon.

배터리(200)는 전력 발생부(400)에서 발생하는 전력에 의하여 충전될 수도 있고, 외부 전력에 의하여 충전될 수도 있다. 제어부(500)는 외부 전력이 인가되어 배터리(200)가 충전되는 경우 전력 발생부(400)에 의한 배터리(200)의 충전이 중단되도록 회로를 제어할 수 있다. 외부 전력이 인가된 상황에서 동시에 전력 발생부(400)에 의한 배터리(200)의 충전이 수행될 경우 배터리(200)의 과부하로 인한 손상이 발생할 수 있기 때문에, 제어부(500)가 동시 충전이 되지 않도록 회로를 제어하여 배터리(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.The battery 200 may be charged by power generated by the power generator 400 or may be charged by external power. The control unit 500 may control the circuit so that charging of the battery 200 by the power generator 400 is stopped when external power is applied and the battery 200 is charged. If the battery 200 is charged simultaneously by the power generator 400 while external power is applied, damage may occur due to overload of the battery 200, so the control unit 500 cannot be simultaneously charged. The durability of the battery 200 can be improved by controlling the circuit so that it does not occur.

도 8a 및 도 8b는 제어부(500)가 전력 저장 소자(900)의 연결을 제어하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 회로는 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 개략적인 회로이다.FIGS. 8A and 8B are diagrams to explain how the control unit 500 controls the connection of the power storage element 900. The circuit shown in FIGS. 8A and 8B is a schematic circuit of the aerosol generating device 10 according to the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 전력 저장 소자(900)를 더 포함할 수 있다. 전력 저장 소자(900)는 전력 발생부(400)에서 생산된 전력을 저장하는 장치로서, 고용량의 커패시터인 슈퍼캡(supercap)일 수 있다. The aerosol generating device 10 according to an embodiment of the present disclosure may further include a power storage element 900. The power storage element 900 is a device that stores power produced by the power generation unit 400, and may be a supercap, which is a high-capacity capacitor.

히터(100)가 에어로졸 생성 기질을 가열하는 상태에서, 제어부(500)가 전력 발생부(400)에서 발생한 전력을 이용하여 배터리(200)를 충전할 경우 충전과 방전이 동시에 이루어지게 된다. 이를 방지하기 위하여 전력 저장 소자(900)는 전력 발생부(400)에서 생산된 전력을 임시로 저장하였다가 배터리(200)의 고출력 방전이 종료된 후 저장된 전력을 이용하여 배터리(200)를 충전할 수 있다. 전력 저장 소자(900)는 배터리(200) 및 전력 발생부(400)와 선택적으로 연결될 수 있고, 제어부(500)는 상황에 따라 전력 저장 소자(900)가 배터리(200)와 연결되거나 혹은 전력 발생부(400)와 연결되도록 회로를 제어할 수 있다. When the controller 500 charges the battery 200 using the power generated by the power generator 400 while the heater 100 is heating the aerosol-generating substrate, charging and discharging occur simultaneously. To prevent this, the power storage element 900 temporarily stores the power produced by the power generation unit 400 and then charges the battery 200 using the stored power after the high-output discharge of the battery 200 ends. You can. The power storage element 900 may be selectively connected to the battery 200 and the power generation unit 400, and the control unit 500 may connect the power storage element 900 to the battery 200 or generate power depending on the situation. The circuit can be controlled to be connected to the unit 400.

전력 저장 소자(900)는 전력 발생부(400)에서 생산된 전력을 임시로 저장하였다가 배터리(200)의 고출력 방전이 종료된 후 저장된 전력을 이용하여 배터리(200)를 충전할 수 있다. 전력 저장 소자(900)는 배터리(200) 및 전력 발생부(400)와 선택적으로 연결될 수 있고, 제어부(500)는 상황에 따라 전력 저장 소자(900)가 배터리(200)와 연결되거나 혹은 전력 발생부(400)와 연결되도록 회로를 제어할 수 있다. The power storage element 900 can temporarily store the power produced by the power generation unit 400 and charge the battery 200 using the stored power after high-output discharge of the battery 200 ends. The power storage element 900 may be selectively connected to the battery 200 and the power generation unit 400, and the control unit 500 may connect the power storage element 900 to the battery 200 or generate power depending on the situation. The circuit can be controlled to be connected to the unit 400.

도 8a 및 도 8b를 참조하여 이에 대하여 상세히 설명한다. 전력 저장 소자(900)와 전력 발생부(400) 사이에는 제2 스위칭 소자(SW2)가 배치되고, 전력 저장 소자(900)와 배터리(200) 사이에는 제1 스위칭 소자(SW1)가 배치될 수 있다.This will be described in detail with reference to FIGS. 8A and 8B. A second switching element (SW2) may be placed between the power storage element 900 and the power generation unit 400, and a first switching element (SW1) may be placed between the power storage element 900 and the battery 200. there is.

도 8a는 배터리(200)가 히터(100)에 전력을 공급하여 히터(100)가 가열되는 상황에서 제어부(500)가 회로를 제어하는 것을 나타내는 도면이다. 도 8a를 참조하면, 제어부(500)는 전력 저장 소자(900)와 전력 발생부(400)를 전기적 접촉시킨다.FIG. 8A is a diagram showing the control unit 500 controlling a circuit in a situation where the battery 200 supplies power to the heater 100 and the heater 100 is heated. Referring to FIG. 8A, the control unit 500 brings the power storage element 900 and the power generation unit 400 into electrical contact.

배터리(200)로부터 히터(100)에 전력이 공급되어 히터(100)가 가열되면, 배터리(200)의 고방전이 수행되므로 제어부(500)는 전력 발생부(400)에 의한 배터리(200)의 충전이 되지 않도록 회로를 제어한다. 제어부(500)는 전력 저장 소자(900)와 전력 발생부(400)가 연결되도록 제2 스위칭 소자(SW2)를 제어할 수 있다. 또한, 배터리(200)와 전력 저장 소자(900)가 연결되지 않도록 제1 스위칭 소자(SW1)를 제어할 수 있다.When power is supplied to the heater 100 from the battery 200 and the heater 100 is heated, high discharge of the battery 200 is performed, so the control unit 500 controls the power of the battery 200 by the power generation unit 400. Control the circuit to prevent charging. The control unit 500 may control the second switching element SW2 so that the power storage element 900 and the power generation unit 400 are connected. Additionally, the first switching device (SW1) can be controlled so that the battery 200 and the power storage device 900 are not connected.

배터리(200)가 히터(100)에 전력을 공급하는 경우, 제어부(500)는 제2 스위칭 소자를 턴 온(turn on)시키고, 제1 스위칭 소자를 턴 오프(turn off)시킬 수 있다. 히터(100)의 열에 의하여 전력 발생부(400)는 전력을 생산하고, 생산된 전력은 전력 저장 소자(900)로 공급되어 저장될 수 있다. 전력 저장 소자(900)와 배터리(200)는 연결되지 않게 되어 배터리(200)의 충전을 방지할 수 있다.When the battery 200 supplies power to the heater 100, the control unit 500 may turn on the second switching element and turn off the first switching element. The power generator 400 produces power by the heat of the heater 100, and the produced power may be supplied to the power storage element 900 and stored. The power storage element 900 and the battery 200 are not connected, thereby preventing charging of the battery 200.

도 8b는 히터(100)의 가열이 종료된 상황에서 제어부(500)가 회로를 제어하는 것을 나타내는 도면이다. 도 8b를 참조하면, 히터(100)의 가열이 종료된 상태에서, 기 설정된 기준시간이 경과한 경우 제어부(500)는 전력 저장 소자(900)와 배터리(200)를 전기적 접촉시킨다.FIG. 8B is a diagram showing the control unit 500 controlling the circuit when heating of the heater 100 is completed. Referring to FIG. 8B, when heating of the heater 100 is completed and a preset reference time has elapsed, the control unit 500 brings the power storage element 900 and the battery 200 into electrical contact.

히터(100)의 가열이 종료되면, 배터리(200)로부터 히터(100)에 전력 공급이 중단된다. 히터(100)의 가열이 종료되더라도 히터(100)에 남은 열이 존재하므로 일정 시간동안 전력 발생부(400)에 열이 전달될 수 있다. 제어부(500)는 기 설정된 기준시간이 경과한 후 전력 저장 소자(900)와 전력 발생부(400)의 연결을 해제하고, 전력 저장 소자(900)와 배터리(200)가 연결되도록 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)를 제어할 수 있다. 기 설정된 기준시간은 히터(100)의 가열이 종료되더라도 전력 발생부(400)가 남아있는 열을 흡수하여 전력을 생산하기에 충분한 시간으로 설정될 수 있다.When heating of the heater 100 ends, power supply from the battery 200 to the heater 100 is stopped. Even if the heating of the heater 100 is terminated, there is heat remaining in the heater 100, so heat can be transferred to the power generator 400 for a certain period of time. The control unit 500 disconnects the power storage element 900 and the power generation unit 400 after a preset reference time has elapsed, and switches the first switching element to connect the power storage element 900 and the battery 200. (SW1) and the second switching element (SW2) can be controlled. The preset reference time may be set as a time sufficient for the power generator 400 to absorb the remaining heat and produce power even if the heating of the heater 100 is terminated.

제어부(500)는 제1 스위칭 소자(SW1)를 턴온시키고, 제2 스위칭 소자(SW2)를 턴 오프 시킬 수 있다. 따라서 히터(100)의 가열 중에 전력 저장 소자(900)에 저장되었던 전력이 배터리(200)의 충전에 사용될 수 있다. The control unit 500 may turn on the first switching element (SW1) and turn off the second switching element (SW2). Accordingly, the power stored in the power storage element 900 during heating by the heater 100 can be used to charge the battery 200.

이와 같은 제어에 의하여 히터(100)의 열을 흡수하여 전력 발생부(400)가 전력을 생산하되, 배터리(200)로부터 히터(100)에 전력이 공급되는 고출력 방전 중에는 배터리(200)가 충전되는 것을 방지할 수 있는 것이다.Through this control, the power generator 400 produces power by absorbing the heat of the heater 100, but the battery 200 is not charged during high-output discharge when power is supplied to the heater 100 from the battery 200. This can be prevented.

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.Those skilled in the art related to the present embodiment will understand that the above-described substrate can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims, not the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

10: 에어로졸 생성 장치 100: 히터
200: 배터리 300: 광 흡수체
301: 금속 나노 입자 400: 전력 발생부
410: 제1 열전 소자 411, 421: 고온부
412, 422: 저온부 420: 제2 열전 소자
430: 방열부 500: 제어부
600: 본체 601: 수용공간
610: 슬릿 700: 집광부
800: 기류 패스 900: 전력 저장 소자10: Aerosol generating device 100: Heater
200: Battery 300: Light absorber
301: metal nanoparticle 400: power generation unit
410: first thermoelectric element 411, 421: high temperature part
412, 422: low temperature section 420: second thermoelectric element
430: heat dissipation unit 500: control unit
600: main body 601: accommodation space
610: Slit 700: Light concentrator
800: airflow pass 900: power storage element

Claims

에어로졸 생성 기질을 수용하는 본체;
상기 에어로졸 생성 기질을 가열하는 히터;
상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
상기 본체의 내부에 배치되고, 상기 본체에 형성된 슬릿을 통해 상기 본체의 내부로 유입되는 광을 흡수하여 열을 생성하는 광 흡수체;
상기 광 흡수체가 표면에 증착되어 상기 광 흡수체에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산하는 제1 열전 소자를 포함하는 전력 발생부; 및
상기 전력 발생부에서 생산된 전력에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 제어부;를 포함하는 에어로졸 생성 장치.a body containing an aerosol-generating substrate;
a heater for heating the aerosol-generating substrate;
a battery supplying power to the heater;
a light absorber disposed inside the main body and generating heat by absorbing light flowing into the main body through a slit formed in the main body;
A power generator including a first thermoelectric element deposited on the surface of the light absorber to generate power by absorbing heat generated from the light absorber; and
An aerosol generating device comprising a control unit that charges the battery based on the power generated by the power generation unit.

제1항에 있어서,
상기 슬릿은 상기 광 흡수체에 인접하게 배치되도록 상기 본체의 내부에 형성되고,
상기 슬릿과 상기 광 흡수체의 사이에 배치되고, 광을 집광하여 상기 광 흡수체로 광을 집광시키는 집광부;를 더 포함하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
The slit is formed inside the main body to be disposed adjacent to the light absorber,
An aerosol generating device further comprising a light concentrator disposed between the slit and the light absorber and concentrating light to the light absorber.

제1항에 있어서,
상기 전력 발생부는 상기 히터에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산하는 제2 열전 소자를 더 포함하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
The power generator is an aerosol generating device further comprising a second thermoelectric element that generates power by absorbing heat generated from the heater.

제3항에 있어서,
상기 본체에는 궐련이 삽입되는 수용공간이 형성되고, 상기 히터는 상기 수용공간에 배치되며, 상기 제2 열전 소자는 상기 히터를 둘러싸도록 배치되는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 3,
An aerosol generating device in which an accommodating space into which a cigarette is inserted is formed in the main body, the heater is disposed in the accommodating space, and the second thermoelectric element is disposed to surround the heater.

제4항에 있어서,
상기 제2 열전 소자는 상기 히터를 향하도록 배치된 고온부 및 상기 고온부의 반대편에 배치된 저온부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 4,
The second thermoelectric element is an aerosol generating device including a high temperature portion disposed to face the heater and a low temperature portion disposed opposite to the high temperature portion.

제1항에 있어서,
상기 제1 열전 소자는 상기 본체의 내부에 광이 유입되는 방향을 향하도록 배치된 고온부 및 상기 고온부의 반대편에 배치된 저온부를 포함하고, 상기 광 흡수체는 상기 고온부의 표면에 증착된 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
The first thermoelectric element includes a high-temperature portion disposed toward the direction in which light flows into the main body and a low-temperature portion disposed opposite to the high-temperature portion, and the light absorber is deposited on the surface of the high-temperature portion.

제6항에 있어서,
상기 제1 열전 소자의 일측에 구비되고, 외기가 유입되어 상기 제1 열전 소자의 저온부를 냉각시키는 기류패스;를 더 포함하는 에어로졸 생성 장치.According to clause 6,
An airflow path provided on one side of the first thermoelectric element, through which external air flows in to cool the low-temperature portion of the first thermoelectric element.

제4항에 있어서,
상기 제1 열전 소자와 상기 제2 열전 소자의 사이에 방열부가 구비된 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 4,
An aerosol generating device provided with a heat dissipation unit between the first thermoelectric element and the second thermoelectric element.

제1항에 있어서,
상기 광 흡수체는 광에 의하여 가열되는 금속 나노 입자들을 포함하여 열을 생성하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
The light absorber is an aerosol generating device that generates heat by including metal nanoparticles heated by light.

제9항에 있어서,
상기 금속 나노 입자들은 서로 다른 파장의 광에 의하여 각각 진동함으로써 열을 생성하는 에어로졸 생성 장치.According to clause 9,
An aerosol generating device in which the metal nanoparticles each vibrate by light of different wavelengths to generate heat.

제1항에 있어서,
상기 제어부는 외부 전력이 인가되면 상기 전력 발생부에서 생산된 전력에 의한 상기 배터리의 충전을 중단하도록 상기 전력 발생부와 상기 배터리의 연결을 제어하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
The control unit is an aerosol generating device that controls the connection between the power generator and the battery so that charging of the battery by the power produced by the power generator is stopped when external power is applied.

제1항에 있어서,
상기 배터리 및 상기 전력 발생부와 선택적으로 연결되어 상기 전력 발생부에서 생산된 전력을 저장하는 전력 저장 소자;를 더 포함하는 에어로졸 생성 장치.According to paragraph 1,
An aerosol generating device further comprising a power storage element that is selectively connected to the battery and the power generation unit to store power generated by the power generation unit.

제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리로부터 상기 히터에 전력이 공급되는 경우, 상기 전력 저장 소자와 상기 전력 발생부를 전기적 접촉시키고,
상기 배터리로부터 상기 히터에 전력 공급을 종료한 상태에서 기 설정된 기준 시간이 경과된 경우, 상기 전력 저장 소자와 상기 배터리를 전기적 접촉시키는 에어로졸 생성 장치.According to clause 12,
The control unit,
When power is supplied to the heater from the battery, the power storage element and the power generation unit are brought into electrical contact,
An aerosol generating device that electrically contacts the power storage element and the battery when a preset reference time has elapsed while power supply from the battery to the heater is terminated.