KR20230034020A - 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

히터에 대한 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열하는 히터, 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성하는 센서, 및 히터 및 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 센서로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출하고, 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인 경우 히터에 제1 전력을 공급할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

히터에 대한 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE FOR CONTROLLING SUPPLY POWER TO HEATER AND METHOD OF OPERATION THEREOF}
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은, 정전 용량 변화에 기초하여 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련 또는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다.
에어로졸 생성 장치가 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)을 가열하는 과정에서 이물질이 발생할 수 있다. 발생된 이물질을 제거하지 않은 상태로 흡연이 수행되면, 에어로졸 생성 장치의 성능이 저하됨에 따라 무화량이 감소할 수 있고, 탄 맛이 증가하여 사용자의 흡연 만족감이 저해될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 주기적으로 에어로졸 생성 장치를 청소하여 사용해야 한다.
에어로졸 생성 장치를 청소하는 방식으로는 세척 도구(예: 클리너)를 통해 직접 청소하는 방식과, 가열 청소 방식이 있다. 그 중에서도, 가열 청소 방식은 히터를 고온으로 가열함으로써, 히터에 점착되어 있는 이물질을 제거하는 방식이다. 별도의 세척 도구가 불필요한 가열 청소 방식을 통해, 사용자는 에어로졸 생성 장치를 보다 용이하게 청소할 수 있다.
가열 청소 방식을 통해 에어로졸 생성 장치를 청소함에 있어서, 사용자는 적절한 청소 시점을 알기 어렵다. 종래의 가열 청소 방식은 사용자의 주관적인 판단에 따라 수행되거나, 에어로졸 생성 장치가 별도 충전 장치(예: 크래들)에 장착되는 경우에 수행된다. 다만, 종래의 가열 청소 방식은 에어로졸 생성 장치의 내부에 생긴 이물질의 양이 고려되지 않고 수행될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 청소 상태가 좋지 않은 에어로졸 생성 장치를 사용할 수 있고, 에어로졸 생성 장치의 성능은 빠르게 저하될 수 있다.
본 개시의 실시 예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에서의 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열하는 히터, 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성하는 센서, 및 히터 및 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 센서로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출하고, 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인 경우 히터에 제1 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서의 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 센서로부터 획득하는 단계, 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출하는 단계, 및 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인 경우 히터에 제1 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 정전 용량 변화에 대응하는 신호를 통해 자동으로 히터에 대한 가열 청소를 수행함으로써, 에어로졸 생성 장치의 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 에어로졸을 생성하기 위해 높은 온도로 가열된 상태에서 히터에 대한 청소 모드를 실행함으로써, 추가적인 전력 소모를 방지하고 히터의 가열 청소에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
다만, 실시 예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 전력 공급을 제어하는 방식을 나타낸 흐름도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제1 상태를 나타내는 예시도이다.
도 3b는 도 3a의 에어로졸 생성 장치가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제2 상태를 나타내는 예시도이다.
도 4b는 도 4a의 에어로졸 생성 장치가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따라 히터의 청소 모드를 실행하는 에어로졸 생성 장치의 디스플레이 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 다른 실시 예에 따라 히터의 청소 모드를 실행하는 에어로졸 생성 장치의 디스플레이 상태를 나타낸 예시도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
실시 예들에서 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.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들어, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 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.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100kHz 내지 약 3.5MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 생성 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 생성 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 프로세서(110), 히터(120) 및 센서(130)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들이 이에 제한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 다른 구성 요소가 추가되거나 적어도 하나의 구성 요소가 생략될 수도 있다.
일 실시 예에서, 히터(120)는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열할 수 있다. 예를 들어, 히터(120)는 프로세서(110)를 통해 전력이 공급됨에 따라 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열할 수 있다. 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부는 에어로졸 생성 물질 및 담배 물질 중 적어도 하나를 포함하는 담배 로드를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(120)는 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입되어 가열하는 내부 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)이 에어로졸 생성 장치(100) 내 수용 공간에 삽입되는 경우, 히터(120)는 뾰족한 단부를 통해 에어로졸 생성 물품에 침투하여 담배 로드를 가열하는 히터 블레이드(heater blade)일 수 있다. 다만, 본 개시에서의 히터(120)는 내부 가열 방식의 히터에 제한되지 않고, 외부 가열 방식, 유도 가열 방식과 같은 다양한 방식의 히터일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품에 대한 흡연이 종료되면, 히터(120)의 외면의 적어도 일 부분에는 이물질이 점착될 수 있다. 이때, '이물질'은 에어로졸 생성 물품이 가열된 후에 히터(120)에 부착되어 있는 유기 화합물(예: 담뱃재)을 의미할 수 있다. 예를 들어, 히터(120)가 내부 가열 방식의 히터 블레이드인 경우에, 히터(120)는 에어로졸 생성 물품에 포함된 에어로졸 생성 물질 및/또는 담배 물질과 접한 상태에서 가열할 수 있다. 가열이 종료되면, 에어로졸 생성 물품에 포함된 담배 물질이 고온으로 가열됨에 따라 발생한 이물질은 히터(120)의 외면에 점착될 수 있다. 히터(120)에 점착된 이물질의 양은 에어로졸 생성 물품의 종류, 상태, 청소 주기 등에 따라 다양하게 변할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(130)는 정전 용량 변화를 감지하는 정전 용량 센서일 수 있다. 예를 들어, 센서(130)는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간에서의 정전 용량 변화를 감지할 수 있다. 또한, 센서(130)는 감지된 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성할 수 있다. 본 개시에서 '센싱 신호'는 수용 공간에서의 정전 용량 변화에 대응하는 전압 변화 신호, 주파수 변화 신호 또는 충/방전 시간의 변화 신호를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 생성된 센싱 신호에 기초하여 다양한 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 센싱 신호에 기초하여, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 여부, 수용 공간 내 이물질 여부 및 이물질의 양에 대한 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(130)는 금속 박막으로 형성되는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(130)는 동박(copper foil)으로 형성되는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호에 기초하여 히터(120)에 전력을 공급할 수 있다. 다만, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 전력 공급을 제어하는 방식을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(100))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(110))는 동작 201에서, 센서(예: 도 1의 센서(130))로부터 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 획득할 수 있다. 이때, 수용 공간은 에어로졸 생성 물품이 삽입될 수 있도록 에어로졸 생성 장치(100)의 일부에 형성된 공간을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호로써 전압 변화 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 수용 공간으로부터 제거됨에 따라 수용 공간에서의 정전 용량이 제1 변화량만큼 감소하면, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 상기 감소된 제1 변화량에 대응하는 전압 변화 신호를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 전압 변화 신호는 센서(130)에 대한 충전 전압이 감소됨에 따라 증가된 전압 변화량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호로써 주파수 변화 신호를 획득할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 수용 공간으로부터 제거됨에 따라 수용 공간에서의 정전 용량이 제1 변화량만큼 감소하면, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 상기 감소된 제1 변화량에 대응하는 주파수 변화 신호를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 주파수 변화 신호는 센서(130)와 연결된 발진 회로에서 발진 주파수가 감소됨에 따라 증가된 주파수 변화량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호로써 충/방전 시간의 변화 신호를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 수용 공간으로부터 제거됨에 따라 수용 공간에서의 정전 용량이 제1 변화량만큼 감소하면, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 상기 감소된 제1 변화량에 대응하는 충/방전 시간의 변화 신호를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 충/방전 시간의 변화 신호는 센서(130)에 대해 충전 시간이 감소됨에 따라(또는, 방전 시간이 증가됨에 따라) 증가된 충/방전 시간의 변화량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(110)는 동작 203에서 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 센싱 신호가 전압 변화 신호인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 전압 변화의 범위 이내에 해당하는지 여부를 검출할 수 있다. 다른 예를 들어, 센싱 신호가 주파수 변화 신호인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 주파수 변화의 범위 이내에 해당하는지 여부를 검출할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 센싱 신호가 충/방전 시간의 변화 신호인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 충/방전 시간 변화의 범위 이내에 해당하는지 여부를 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 메모리(미도시)에 센싱 신호에 대하여 기 설정된 범위 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 기 설정된 범위 데이터는 에어로졸 생성 물품에 대한 사용자의 흡연이 종료된 후에 히터(예: 도 1의 히터(120))에 대한 청소 모드를 실행하기 위해 미리 설정된 데이터를 의미할 수 있다. 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하면, 프로세서(110)는 히터(120)에 대한 청소 모드를 실행할 수 있다.
일 실시 예에서, 기 설정된 범위 데이터는 히터(120)의 청소 모드의 실행이 필요한 이물질의 양에 기초하여 설정될 수 있다. 즉, 기 설정된 범위 데이터는 히터(120)의 가열 청소가 필요하다고 판단되는 이물질의 양에 기초하여 제조사에 의해 미리 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호와 메모리에 저장된 기 설정된 범위 데이터를 비교하여, 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하는지 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 가열된 후에 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거되면, 히터(120)에 점착되어 있는 이물질의 양은 제1 값(예: 5g)일 수 있다. 센서(130)는 에어로졸 생성 물품이 제거됨에 따라 발생하는 수용 공간의 제1 정전 용량 변화를 감지할 수 있다. 이때, 제1 정전 용량 변화는 수용 공간에 있어서 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태에서의 정전 용량과 제1 값만큼의 이물질이 존재하는 상태에서의 정전 용량의 차이를 의미할 수 있다. 프로세서(110)는 센서(130)로부터 제1 정전 용량 변화에 대응하는 제1 센싱 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 제1 센싱 신호와 메모리에 저장된 기 설정된 범위 데이터를 비교하여, 제1 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하는 것을 검출할 수 있다.
다른 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 가열된 후에 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거되면, 히터(120)에 점착되어 있는 이물질의 양은 상기 제1 값보다 작은 제2 값(예: 1g)일 수 있다. 센서(130)는 에어로졸 생성 물품이 제거됨에 따라 발생하는 제2 정전 용량 변화를 감지할 수 있다. 이때, 제2 정전 용량 변화는 수용 공간에 있어서 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태에서의 정전 용량과 제2 값만큼의 이물질이 존재하는 상태에서의 정전 용량의 차이를 의미할 수 있다. 프로세서(110)는 센서(130)로부터 제2 정전 용량 변화에 대응하는 제2 센싱 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 제2 센싱 신호와 메모리에 저장된 기 설정된 범위 데이터를 비교하여, 제2 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하지 않는 것을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(110)는 동작 205에서 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인 경우, 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다. 본 개시에서 '제1 전력'은 히터(120) 상에 부착된 물질이 히터(120)로부터 분리되도록 히터(120)에 공급되는 전력량을 의미할 수 있다. 즉, '제1 전력'은 히터(120) 상에 부착된 이물질을 제거하기 위하여 히터(120)를 기 설정된 온도(예: 약 450℃ 이상의 고온)로 가열하는데 필요한 전력량을 의미할 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제1 상태를 나타내는 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 프로세서(110), 히터(120) 및 센서(예: 도 1의 센서(130))를 포함할 수 있다. 이때, 수용 공간(140)의 정전 용량 변화를 감지하여 센싱 신호를 생성하기 위해, 센서(130)는 2개의 전극(130a, 130b)을 포함할 수 있다. 상기 2개의 전극은 수용 공간(140)의 외주면의 적어도 일 부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다만, 센서(130)에 포함된 전극의 개수는 이에 제한되지 아니한다. 예를 들어, 센서(130)는 수용 공간(140)의 외주면의 적어도 일 부분을 둘러싸도록 배치되는 1개의 전극만을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 센서(130)는 수용 공간(140)의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(150)이 수용 공간(140)에 삽입된 상태인 경우에, 2개의 전극(130a, 130b) 사이에는 제1 정전 용량 C1이 존재할 수 있다. 이때, 제1 정전 용량 C1은 에어로졸 생성 물품(150)의 유전율에 의해 존재할 수 있다. 이후에, 에어로졸 생성 물품(150)이 수용 공간(140)으로부터 제거되면, 2개의 전극(130a, 130b) 사이에는 제2 정전 용량 C2이 존재할 수 있다. 이때, 제2 정전 용량 C2은 에어로졸 생성 물품(150)이 제거되고 남은 이물질(152)의 유전율에 의해 존재할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서(130)는 제1 정전 용량(C1)과 제2 정전 용량(C2)의 차이인 정전 용량 변화(C)에 대응하는 센싱 신호를 생성할 수 있다.
도 3a의 이물질(152)은 히터(120)에 점착된 상태로 가열되면 에어로졸 생성 장치(100)의 성능을 저하시키거나 에어로졸에서 탄 맛을 초래하는 다량의 유기 화합물을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호에 기초하여 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다. 이때, 제1 전력은 히터(120) 상에 부착된 물질이 히터(120)로부터 분리되도록 히터(120)에 공급되는 전력량을 의미할 수 있다.
예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 2.2V만큼 감소된 전압 변화 신호이고, 기 설정된 전압 변화의 범위가 약 0.5V 내지 약 3V 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하는 것으로 판단하여 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다.
다른 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 1MHz만큼 감소된 주파수 변화 신호이고, 기 설정된 주파수 변화의 범위가 약 500KHz 내지 약 2MHz 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하는 것으로 판단하여 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 1초만큼 감소된 충전 시간(또는, 1초만큼 증가된 방전 시간)의 변화 신호이고, 기 설정된 충/방전 시간 변화의 범위가 약 0.2초 내지 약 1.5초 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하는 것으로 판단하여 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(120)가 제1 전력을 공급받아 실질적으로 높은 온도(예: 약 450℃ 이상의 고온)로 가열됨에 따라, 히터(120)의 외면에 점착된 이물질(152)은 제거될 수 있다.
도 3b는 도 3a의 에어로졸 생성 장치(100)가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 도 3b에 대한 설명에 있어서, 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)의 제거가 검출(305)되기 전에, 프로세서(예: 도 3a의 프로세서(110))는 히터(예: 도 3a의 히터(120))에 제2 전력(340)을 공급할 수 있다. 본 개시에서 '제2 전력(340)'은 에어로졸 생성 물품을 가열하는 온도 프로파일에 대응하는 전력량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호(310)가 기 설정된 범위(300)의 최솟값 미만인 경우, 프로세서(110)는 온도 프로파일에 따라 에어로졸 생성 물품(예: 도 3a의 에어로졸 생성 물품(150))을 가열하기 위하여 히터(120)에 제2 전력(340)을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(150)의 제거가 검출(305)된 이후에, 프로세서(110)는 센싱 신호(320)에 기초하여 히터(120)에 제2 전력(340)보다 높은 제1 전력(330)을 공급할 수 있다. 본 개시에서 '제1 전력(330)'은 히터(120) 상에 부착된 이물질을 제거하기 위하여 히터(120)를 기 설정된 온도로 가열하는데 필요한 전력량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호(320)가 기 설정된 범위(300) 이내에 해당하는 경우, 프로세서(110)는 히터(120)에 대한 청소 모드를 실행하기 위하여 히터(120)에 제1 전력(330)을 공급할 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 제2 상태를 나타내는 예시도이다. 도 4a에 대한 설명에 있어서, 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 프로세서(110), 히터(120) 및 센서(예: 도 1의 센서(130))를 포함할 수 있다. 이때, 수용 공간(140)의 정전 용량 변화를 감지하여 센싱 신호를 생성하기 위해, 센서(130)는 2개의 전극(130a, 130b)을 포함할 수 있다. 상기 2개의 전극은 수용 공간(140)의 외주면의 적어도 일 부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(130)는 수용 공간(140)의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(150)이 수용 공간(140)에 삽입된 상태인 경우에, 2개의 전극(130a, 130b) 사이에는 제1 정전 용량 C1이 존재할 수 있다. 이때, 제1 정전 용량 C1은 에어로졸 생성 물품(150)의 유전율에 의해 존재할 수 있다. 이후에, 에어로졸 생성 물품(150)이 수용 공간(140)으로부터 제거되면, 2개의 전극(130a, 130b) 사이에는 제3 정전 용량 C3이 존재할 수 있다. 이때, 제3 정전 용량 C3은 에어로졸 생성 물품(150)이 제거되고 남은 이물질(154)의 유전율에 의해 존재할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서(130)는 제1 정전 용량(C1)과 제3 정전 용량(C3)의 차이인 정전 용량 변화(C)에 대응하는 센싱 신호를 생성할 수 있다.
도 4a의 이물질(154)은 설명의 편의를 위하여 표시되어 있으나, 도 4a의 이물질(154)은 히터(120)에 점착된 상태로 가열되더라도 에어로졸 생성 장치(100)의 성능을 저하시키거나 에어로졸에서 탄 맛을 초래하지 않을 정도의 소량의 유기 화합물을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호에 기초하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 3.2V만큼 감소된 전압 변화 신호이고, 기 설정된 전압 변화의 범위가 약 0.5V 내지 약 3V 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하지 않는 것으로 판단하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
다른 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 2.5MHz만큼 감소된 주파수 변화 신호이고, 기 설정된 주파수 변화 범위가 약 500KHz 내지 약 2MHz 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하지 않는 것으로 판단하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 1.8초만큼 감소된 충전 시간(또는 1.8초만큼 증가된 방전 시간)의 변화 신호이고, 기 설정된 충/방전 시간 변화의 범위가 약 0.2초 내지 약 1.5초 범위인 경우에, 프로세서(110)는 센싱 신호가 기 설정된 범위에 해당하지 않는 것으로 판단하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
도 4b는 도 4a의 에어로졸 생성 장치가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4b에 대한 설명에 있어서, 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)의 제거가 검출(405)되기 전에, 프로세서(예: 도 4a의 프로세서(110))는 히터(예: 도 4a의 히터(120))에 제2 전력(440)을 공급할 수 있다. 본 개시에서 '제2 전력(440)'은 에어로졸 생성 물품을 가열하는 온도 프로파일에 대응하는 전력량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호(410)가 기 설정된 범위(400)의 최솟값 미만인 경우, 프로세서(110)는 온도 프로파일에 따라 에어로졸 생성 물품(예: 도 4a의 에어로졸 생성 물품(150))을 가열하기 위하여 히터(120)에 제2 전력(440)을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(150)의 제거가 검출(405)된 이후에, 프로세서(110)는 센싱 신호(420)에 기초하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다. 예를 들어, 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호(420)가 기 설정된 범위(400)의 최댓값을 초과하는 경우, 프로세서(110)는 히터(120)의 가열 동작을 중단하기 위하여 히터(120)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치가 센싱 신호에 기초하여 전력을 제어하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 도 5에 대한 설명에 있어서, 전술한 내용과 대응되거나 동일 또는 유사한 내용은 생략될 수 있다.
도 5를 참조하면, 센서(예: 도 1의 센서(130))로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위(500) 이내에 해당하는 경우, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(110))는 획득된 센싱 신호에 대응하는 전력을 히터(예: 도 1의 히터(120))에 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)의 제거가 검출(505)되기 전에, 프로세서(110)는 히터(120)에 제2 전력(540)을 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품의 제거가 검출(505)된 이후에, 프로세서(110)는 히터(120)에 제2 전력(540)보다 높은 전력을 공급할 수 있다.
예를 들어, 센서(130)로부터 기 설정된 범위(500) 이내에 해당하는 제1 센싱 신호(510)가 획득되면, 프로세서(110)는 제1 센싱 신호(510)에 대응하는 제1 전력(530)을 히터(120)에 공급할 수 있다. 이때, 제1 센싱 신호(510)는 제1 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호일 수 있다. 즉, 제1 센싱 신호(510)는, 수용 공간에 있어서 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태에서의 정전 용량과 제1 값(예: 5g)만큼의 이물질이 존재하는 상태에서의 정전 용량의 차이인 제1 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호일 수 있다.
다른 예를 들어, 센서(130)로부터 기 설정된 범위(500) 이내에 해당하는 제3 센싱 신호(520)가 획득되면, 프로세서(110)는 제3 센싱 신호(520)에 대응하는 제3 전력(550)을 히터(120)에 공급할 수 있다. 이때, 제3 센싱 신호(520)는 제3 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호일 수 있다. 즉, 제3 센싱 신호(520)는, 수용 공간에 있어서 에어로졸 생성 물품이 삽입된 상태에서의 정전 용량과 제3 값(예: 6.5g)만큼의 이물질이 존재하는 상태에서의 정전 용량의 차이인 제3 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호일 수 있다. 즉, 센서(130)로부터 제3 센싱 신호(520)가 획득되는 경우에 히터(120)에 점착된 이물질의 양은 제1 센싱 신호(510)가 획득되는 경우에 히터(120)에 점착된 이물질의 양보다 더 많을 수 있다. 따라서, 제3 센싱 신호(520)에 대응하는 제3 전력(550)은 제1 센싱 신호(510)에 대응하는 제1 전력(530)보다 높을 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따라 히터의 청소 모드를 실행하는 에어로졸 생성 장치의 디스플레이 상태를 나타낸 예시도이다.
도 6을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(110))는 디스플레이를 통해 동작 UI(user interface)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 흡연 동작에 따라 에어로졸 생성 물품(150)이 에어로졸 생성 장치(100)에서 가열되고 있는 경우에, 프로세서(110)는 디스플레이를 통해 제1 UI 화면(600)을 표시할 수 있다. 제1 UI 화면(600)은 에어로졸 생성 물품(150)에 대해 기 설정된 퍼프(puff) 횟수 중 잔여 퍼프 횟수를 나타내는 UI 화면일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(150)이 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거되는 경우에, 프로세서(110)는 디스플레이를 통해 제2 UI 화면(610)을 표시할 수 있다. 제2 UI 화면(610)은 에어로졸 생성 물품(150)이 제거됨을 나타내는 아이콘 및 문구(예: '궐련 제거') 등을 포함하는 UI 화면일 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(150)이 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거된 이후에, 프로세서(110)는 센서(예: 도 1의 센서(130))로부터 획득된 센싱 신호에 기초하여 히터(예: 도 1의 히터(120))에 대한 청소 모드를 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 히터(120)에 대한 청소 모드를 실행하기 위하여 히터(120)에 제1 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(110)는 히터(120)에 대해 제1 전력의 공급을 개시하는 시점에, 디스플레이를 통해 제3 UI 화면(620)을 표시할 수 있다. 제3 UI 화면(620)은 히터에 대한 청소 모드가 시작됨을 나타내는 아이콘 등을 포함하는 UI 화면일 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 디스플레이를 통해 제2 UI 화면(610)을 표시하고, 지정된 시간 후에 제3 UI 화면(620)을 표시할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하는 경우, 지정된 시간 후에 히터(120)에 대한 청소 모드를 실행할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 실수로 에어로졸 생성 물품(150)이 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거되더라도 소정의 유예 시간을 적용함으로써, 히터(120)에 대한 청소 모드가 의도치 않게 실행됨에 따른 전력 소모를 방지할 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따라 히터의 청소 모드를 실행하는 에어로졸 생성 장치의 디스플레이 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(110))는 디스플레이를 통해 동작 UI(user interface)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(150)이 에어로졸 생성 장치(100)로부터 제거되는 경우에, 프로세서(110)는 디스플레이를 통해 제4 UI 화면(700)을 표시할 수 있다. 이때, 제4 UI 화면(700)은 도 6의 제2 UI 화면(610)과 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(예: 도 1의 센서(130))로부터 획득된 센싱 신호에 기초하여 인터페이스를 통해 외부로 알림을 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하는 경우, 인터페이스(예: 디스플레이, 햅틱 모듈, 음향 출력 모듈 등)를 통해 외부로 알림을 출력할 수 있다. 이때, 출력된 알림은 디스플레이를 통한 시각 정보, 햅틱 모듈을 통한 촉각 정보 및 음향 출력 모듈을 통한 청각 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 센서(130)로부터 획득된 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내에 해당하는 경우, 디스플레이를 통해 제5 UI 화면(710)을 표시할 수 있다. 제5 UI 화면(710)은 히터(120)에 대한 청소가 필요함을 나타내는 아이콘 및 문구(예: '히터 청소 필요') 등을 포함하는 UI 화면일 수 있다. 제5 UI 화면(710)은 상기 출력된 알림 중 디스플레이를 통한 시각 정보에 해당할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(110)는 상기 출력된 알림에 대응하여 사용자 입력(714)을 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 일 부분에 형성된 물리적인 버튼(712)을 통해 사용자 입력(714)을 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 물리적인 버튼(712)을 통해 사용자 입력(714)이 수신되는 경우에, 프로세서(110)는 디스플레이를 통해 제6 UI 화면(720)을 표시할 수 있다. 제6 UI 화면(720)은 히터에 대한 청소 모드가 시작됨을 나타내는 아이콘 등을 포함하는 UI 화면일 수 있다. 이때, 제6 UI 화면(720)은 도 6의 제3 UI 화면(650)과 동일할 수 있다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(800)는 제어부(810), 센싱부(820), 출력부(830), 배터리(840), 히터(850), 사용자 입력부(860), 메모리(870) 및 통신부(880)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(800)의 내부 구조는 도 8에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(800)의 설계에 따라, 도 8에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(820)는 에어로졸 생성 장치(800)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(800) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(810)에 전달할 수 있다. 제어부(810)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(850)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(800)를 제어할 수 있다.
센싱부(820)는 온도 센서(822), 삽입 감지 센서(824) 및 퍼프 센서(826) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(822)는 히터(850)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(800)는 히터(850)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(850) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(822)는 배터리(840)의 온도를 모니터링하도록 배터리(840)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(824)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(824)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(826)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(826)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(820)는 전술한 센서(822 내지 826) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(830)는 에어로졸 생성 장치(800)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(830)는 디스플레이부(832), 햅틱부(834) 및 음향 출력부(836) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(832)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(832)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(832)는 에어로졸 생성 장치(800)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(800)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(800)의 배터리(840)의 충/방전 상태, 히터(850)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(800)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(832)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(832)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(832)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(834)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(800)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(834)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(836)는 에어로졸 생성 장치(800)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(836)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(840)는 에어로졸 생성 장치(800)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(840)는 히터(850)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(840)는 에어로졸 생성 장치(800) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(820), 출력부(830), 사용자 입력부(860), 메모리(870) 및 통신부(880))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(840)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(840)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(850)는 배터리(840)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 8에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(800)는 배터리(840)의 전력을 변환하여 히터(850)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(800)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(800)는 배터리(840)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(810), 센싱부(820), 출력부(830), 사용자 입력부(860), 메모리(870) 및 통신부(880)는 배터리(840)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 8에 도시되지는 않았으나, 배터리(840)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(850)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(130)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(850)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(850)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(860)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(860)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 8에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(800)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(840)를 충전할 수 있다.
메모리(870)는 에어로졸 생성 장치(800) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(810)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(870)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(870)는 에어로졸 생성 장치(800)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(880)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(880)는 근거리 통신부(882) 및 무선 통신부(884)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(882)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(884)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(884)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(800)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(810)는 에어로졸 생성 장치(800)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(810)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(810)는 배터리(840)의 전력을 히터(850)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(850)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(810)는 배터리(840)와 히터(850) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(810)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(850)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(810)는 센싱부(820)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(810)는 센싱부(820)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(850)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(850)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(810)는 센싱부(820)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(850)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(850)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(810)는 센싱부(820)로부터 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 획득하고, 획득된 센싱 신호에 기초하여 히터(850)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 획득된 센싱 신호가 메모리(870)에 기 설정된 범위 이내에 해당하는 경우, 제어부(810)는 히터(850)에 대한 청소 모드를 실행하기 위해 제1 전력을 공급할 수 있다. 이때, 제1 전력은 히터(850)에 부착된 이물질을 제거하기 위하여 히터(850)를 기 설정된 온도로 가열하는데 필요한 전력량을 의미할 수 있다.
제어부(810)는 센싱부(820)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(830)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(826)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(810)는 디스플레이부(832), 햅틱부(834) 및 음향 출력부(836) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(800)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예는 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.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열하는 히터;
    상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 생성하는 센서; 및
    상기 히터 및 상기 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서로부터 획득된 상기 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출하고,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위 이내인 경우, 상기 히터에 제1 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전력은, 상기 히터 상에 부착된 물질이 상기 히터로부터 분리되도록 상기 히터를 기 설정된 온도까지 가열하기 위한 전력량인, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위의 최댓값을 초과하는 경우, 상기 히터에 대한 전력 공급을 차단하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위의 최솟값 미만인 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력보다 낮은 제2 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 전력은, 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 온도 프로파일에 대응하는 전력량인, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위 이내인 경우, 인터페이스를 통해 외부로 알림을 출력하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 알림은, 시각 정보, 촉각 정보 및 청각 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 출력된 알림에 대응하여 사용자 입력이 수신되는 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱 신호가 제1 정전 용량 변화에 대응하는 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력을 공급하고,
    상기 센싱 신호가 상기 제1 정전 용량 변화보다 작은 제2 정전 용량 변화에 대응하는 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력보다 높은 제3 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 금속 박막으로 형성되는 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위 이내인 경우, 지정된 시간 후에 상기 히터에 상기 제1 전력을 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    에어로졸 생성 물품이 삽입되는 수용 공간의 정전 용량 변화에 대응하는 센싱 신호를 센서로부터 획득하는 단계;
    상기 센싱 신호가 기 설정된 범위 이내인지 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위 이내인 경우, 히터에 제1 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위의 최댓값을 초과하는 경우, 상기 히터에 대한 전력 공급을 차단하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 신호가 상기 기 설정된 범위의 최솟값 미만인 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력보다 낮은 제2 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 센싱 신호가 제1 정전 용량 변화에 대응하는 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 센싱 신호가 상기 제1 정전 용량 변화보다 작은 제2 정전 용량 변화에 대응하는 경우, 상기 히터에 상기 제1 전력보다 높은 제3 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 방법.
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