WO2020009410A1 - 에어로졸 생성장치 및 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법 - Google Patents

에어로졸 생성장치 및 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법 Download PDF

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WO2020009410A1
WO2020009410A1 PCT/KR2019/008018 KR2019008018W WO2020009410A1 WO 2020009410 A1 WO2020009410 A1 WO 2020009410A1 KR 2019008018 W KR2019008018 W KR 2019008018W WO 2020009410 A1 WO2020009410 A1 WO 2020009410A1
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WO
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temperature
puff
aerosol generating
generating device
holder
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/008018
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English (en)
French (fr)
Inventor
정종성
고경민
서장원
정민석
정진철
장철호
장용준
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
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Publication date
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F47/00—Smokers' requisites not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/06—Inhaling appliances shaped like cigars, cigarettes or pipes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3327—Measuring
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368—Temperature

Definitions

  • the present invention relates to an aerosol generating device and a puff recognition method of the aerosol generating device, and more specifically, to recognize a user's puff based on the difference between the temperature of the air flowing into the aerosol generating device and the internal temperature of the aerosol generating device.
  • An aerosol generating device and a puff recognition method implemented by the aerosol generating device are specifically described by the aerosol generating device.
  • the aerosol generating device and the aerosol generating device that can recognize the user's puff based on the temperature of the inlet air flowing into the aerosol generating device through the user's suction (puff) operation To provide a puff recognition method.
  • a puff recognition method of the aerosol generating device for solving the technical problem, a puff recognition method of the aerosol generating device, the air flow change detection for detecting a change in the air flow inside the aerosol generating device by the user's puff step;
  • a temperature comparison step for comparing the difference between the temperature of the inlet air introduced into the aerosol generating device by the puff and the internal temperature of the aerosol generating device before the inlet air is introduced ;
  • a puff recognition step of recognizing that the puff is generated when the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • An apparatus for solving the technical problem, a puff recognition aerosol generating device, air flow change for detecting a change in the air flow inside the aerosol generating device by the user's puff Sensing unit;
  • the temperature comparison unit for comparing the difference between the temperature of the inlet air introduced into the aerosol generating device by the puff and the internal temperature of the aerosol generating device before the inlet air is introduced ;
  • a puff recognition unit recognizing that the puff is generated when the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • the present invention by comparing the difference between the temperature of the incoming air and the temperature inside the aerosol generating device, and recognizes the puff by identifying whether the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and temperature difference As such, much more accurate puff recognition is possible than is known in the art.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a holder.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • 4A and 4B show examples of cradles.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • FIG. 7 is a block diagram of an example of an aerosol generating device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an example of an aerosol generating device for explaining the interior of the aerosol generating device.
  • FIG. 9 is a view for explaining a puff recognition process of the puff recognition unit.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a puff recognition method according to the present invention.
  • a puff recognition method of the aerosol generating device for solving the technical problem, a puff recognition method of the aerosol generating device, the air flow change detection for detecting a change in the air flow inside the aerosol generating device by the user's puff step;
  • a temperature comparison step of comparing the difference between the temperature of the inlet air introduced into the aerosol generating device by the puff and the internal temperature of the aerosol generating device before the inlet air is introduced ;
  • a puff recognition step of recognizing that the puff is generated when the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • the temperature comparing step the temperature of the inlet air flowing into the aerosol generating device through the air flow passage provided in the aerosol generating device and the air remaining in the air flow passage before the inlet air is introduced. It may be characterized by comparing the difference with the temperature of.
  • the temperature comparison step the aerosol is generated by the heater before the inlet air temperature and the temperature of the inlet air flowing into the aerosol generating device through the air flow passage provided in the aerosol generating device. It may be characterized by comparing the difference with the temperature of the aerosol generating substrate.
  • the temperature comparing step the temperature of the inlet air flowing into the aerosol generating device through the air flow passage provided in the aerosol generating device and the air remaining in the air flow passage before the inlet air is introduced. Compare the difference with the temperature of the primary and the aerosol is generated by the heater before the inlet air temperature and the temperature of the inlet air flowing into the interior of the aerosol generating device through the air flow passage provided in the aerosol generating device Compare the difference with the temperature of the aerosol generating substrate to be secondary, and the puff recognition step, if the first and second comparison results satisfy the puff recognition conditions for time and temperature difference, It may be characterized by the recognition.
  • the puff recognition step the internal temperature is kept lowered for a predetermined duration by the inlet air, the internal temperature and the lowered internal temperature of the aerosol generating device before the inlet air is introduced If the difference with the temperature exceeds a preset temperature gap, it can be determined that the puff recognition condition is satisfied.
  • An apparatus for solving the technical problem, a puff recognition aerosol generating device, air flow change for detecting a change in the air flow inside the aerosol generating device by the user's puff Sensing unit;
  • the temperature comparison unit for comparing the difference between the temperature of the inlet air introduced into the aerosol generating device by the puff and the internal temperature of the aerosol generating device before the inlet air is introduced ;
  • a puff recognition unit recognizing that the puff is generated when the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an aerosol generating device.
  • an aerosol generating device 1 (hereinafter referred to as a holder) includes a battery 110, a controller 120, and a heater 130.
  • the holder 1 includes an inner space formed by the case 140. A cigarette may be inserted into the inner space of the holder 1.
  • the holder 1 shown in FIG. 1 shows only the components related to the present embodiment. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components shown in FIG. 1 may be further included in the holder 1.
  • the holder 1 heats the heater 130.
  • the aerosol generating material in the cigarette is raised in temperature by the heated heater 130, thereby producing an aerosol.
  • the resulting aerosol is delivered to the user through the filter of the cigarette.
  • the holder 1 may heat the heater 130.
  • the case 140 may be moved between the first position and the second position. For example, when the case 140 is in the first position, the user can insert a cigarette into the holder 1 to inhale the aerosol. On the other hand, when the case 140 is in the second position, the user can remove (separate) the cigarette from the holder 1. As the user pushes or pulls the case 140, the case 140 may be moved between the first position and the second position. In addition, the case 140 may be completely separated from the holder 1 by a user's manipulation.
  • the diameter of the hole formed by the end 141 of the case 140 may be made smaller than the diameter of the space formed by the case 140 and the heater 130, in this case is inserted into the holder (1) Can serve as a guide to cigarettes.
  • the battery 110 supplies the power used to operate the holder 1.
  • the battery 110 may supply power so that the heater 130 may be heated, and may supply power necessary for the control unit 120 to operate.
  • the battery 110 may supply power required to operate a display, a sensor, a motor, etc. installed in the holder 1.
  • the battery 110 may be a lithium iron phosphate (LiFePO 4) battery, but is not limited to the example described above.
  • the battery 110 may correspond to a lithium cobalt oxide (LiCoO 2) battery, a lithium titanate battery, or the like.
  • Whether the battery 110 is fully charged or completely discharged may be determined by how much the power stored in the battery 110 is compared with the total capacity of the battery 110. For example, when the power stored in the battery 110 is 95% or more of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is fully charged. In addition, when the power stored in the battery 110 is 10% or less of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is completely discharged.
  • the criterion for determining whether the battery 110 is fully charged or completely discharged is not limited to the above-described example.
  • the heater 130 is heated by the power supplied from the battery 110.
  • the heater 130 is located inside the cigarette.
  • the heated heater 130 may raise the temperature of the aerosol generating material in the cigarette.
  • the heater 130 may be manufactured in a shape that can be easily inserted into the interior of the cigarette.
  • the heater 130 may have a blade shape or a shape in which a cylinder and a cone are combined, but is not limited thereto.
  • only a part of the heater 130 may be heated.
  • the first portion of the heater 130 may be heated, and the second portion may not be heated.
  • the first part may be a part where the tobacco rod is located when the cigarette is inserted into the holder 1.
  • the heater 130 may be heated to a different temperature for each part.
  • the above-mentioned first portion and the above-mentioned second portion may be heated to different temperatures from each other.
  • the heater 130 may be an electric resistance heater.
  • the heater 130 may be fabricated such that an electrically conductive track is disposed on a substrate formed of an electrically insulating material.
  • the substrate may be made of a ceramic material, and the electrically conductive track may be made of tungsten, but is not limited thereto.
  • Holder 1 may be provided with a separate temperature sensor.
  • the temperature sensor may not be provided in the holder 1, and the heater 130 may serve as the temperature sensor.
  • the heater 130 of the holder 1 may serve as a temperature sensor, and at the same time, a separate temperature sensor may be further included in the holder 1.
  • the heater 130 may include at least one electrically conductive track for heat generation and temperature sensing.
  • the heater 130 may separately include a second electrically conductive track for temperature sensing in addition to the first electrically conductive track for heat generation.
  • the resistance R can be determined.
  • the temperature T of the electrically conductive track may be determined by Equation 1 below.
  • Equation 1 R denotes a current resistance value of the electrically conductive track
  • R 0 denotes a resistance value at a temperature T 0 (eg, 0 ° C.)
  • ⁇ denotes a resistance temperature coefficient of the electrically conductive track. It means.
  • the conductive material eg metal
  • the electrically conductive track comprises an electrically resistive material.
  • the electrically conductive track can be made of a metallic material.
  • the electrically conductive track can be made of an electrically conductive ceramic material, carbon, a metal alloy or a composite of ceramic material and metal.
  • the holder 1 may include both an electrically conductive track and a temperature sensing sensor which serve as a temperature sensing sensor.
  • the controller 120 controls the overall operation of the holder 1. Specifically, the controller 120 controls the operation of not only the battery 110 and the heater 130, but also other components included in the holder 1. In addition, the controller 120 may determine whether the holder 1 is in an operable state by checking a state of each of the components of the holder 1.
  • the controller 120 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the controller 120 may control the operation of the heater 130.
  • the controller 120 may control the amount of power supplied to the heater 130 and the time at which power is supplied so that the heater 130 may be heated to a predetermined temperature or maintain an appropriate temperature.
  • the controller 120 may check the state of the battery 110 (for example, the remaining amount of the battery 110) and generate a notification signal if necessary.
  • the controller 120 may check the presence or absence of the puff and the strength of the puff, and count the number of puffs. In addition, the controller 120 may continuously check the time that the holder 1 is operating. In addition, the controller 120 determines whether the cradle 2 to be described later is coupled with the holder 1, and controls the operation of the holder 1 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1. Can be.
  • the holder 1 may further include general components in addition to the battery 110, the controller 120, and the heater 130.
  • the holder 1 may include a display capable of outputting visual information or a motor for outputting tactile information.
  • the controller 120 may display information about the state of the holder 1 (for example, whether the holder may be used), a heater (eg, a user) through the display.
  • Information on the battery 110 (eg, preheating start, preheating progress, preheating completion, etc.), information related to the battery 110 (eg, remaining capacity of the battery 110, availability, etc.), holder 1 Information related to the resetting of the holder (for example, reset timing, reset progress, reset completion, etc.), information related to cleaning of the holder 1 (for example, cleaning timing, cleaning necessity, cleaning progress, cleaning completion, etc.), Information related to the charging of the holder 1 (e.g., charging required, charging progressed, charging completed, etc.), information related to the puff (e.g., puff count, puff end notice, etc.) or safety related information (e.g. For example, the use time elapsed) can be delivered.
  • the controller 120 may generate the vibration signal using the motor, thereby transferring the above-described information to the user.
  • the holder 1 may comprise a terminal coupled with at least one input device (eg a button) and / or the cradle 2 through which the user can control the function of the holder 1.
  • the user can execute various functions using the input device of the holder 1. Multiple functions of the holder 1 by adjusting the number of times the user presses the input device (for example, once, twice, etc.) or the time for holding the input device (for example, 0.1 seconds, 0.2 seconds, etc.) You can execute any of these functions.
  • the holder 1 has a function of preheating the heater 130, a function of adjusting the temperature of the heater 130, a function of cleaning a space where a cigarette is inserted, and a holder 1 of the holder 1.
  • a function of checking whether it is in an operable state, a function of displaying a residual amount (available power) of the battery 110, a reset function of the holder 1, and the like may be performed.
  • the function of the holder 1 is not limited to the examples described above.
  • the holder 1 may clean the space where the cigarette is inserted by controlling the heater 130 as follows.
  • the holder 1 can clean the space where the cigarette is inserted by heating the heater 130 to a sufficiently high temperature.
  • a sufficiently high temperature means a temperature suitable for cleaning the space where the cigarette is inserted.
  • the holder 1 may heat the heater 130 to the highest of a temperature range in which an aerosol can be generated in the inserted cigarette and a temperature range in which the heater 130 is preheated, but is not limited thereto. .
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heater 130 at a sufficiently high temperature for a predetermined time period.
  • the predetermined time period means a time period sufficient to clean the space where the cigarette is inserted.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for an appropriate time of 10 seconds to 10 minutes, but is not limited thereto.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute.
  • the holder 1 may maintain the temperature of the heated heater 130 for a suitable time period selected within the range of 20 seconds to 1 minute 30 seconds.
  • the surface of the heater 130 and / or the space into which the cigarette is inserted may be generated by volatilizing the substance deposited on the substrate.
  • the holder 1 may comprise a puff sensor, a temperature sensor and / or a cigarette insertion sensor.
  • the puff sensor may be implemented by a general pressure sensor.
  • the holder 1 may detect a puff by a change in resistance of an electrically conductive track included in the heater 130 without a separate puff detection sensor.
  • the electrically conductive track here comprises an electrically conductive track for heat generation and / or an electrically conductive track for temperature sensing.
  • the holder 1 may further include a puff detecting sensor separately from detecting the puff using an electrically conductive track included in the heater 130.
  • the cigarette insertion sensor may be implemented by a general capacitive sensor or a resistance sensor.
  • the holder 1 may be manufactured in a structure in which external air may be introduced / exhausted even when a cigarette is inserted.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a holder.
  • the holder 1 may be manufactured in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the case 140 of the holder 1 may be moved or separated by a user's operation, and a cigarette may be inserted into the end 141 of the case 140.
  • the holder 1 may include a button 150 that allows a user to control the holder 1.
  • the holder 1 may further include a display on which an image is output.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • the cradle 2 includes a battery 210 and a controller 220.
  • the cradle 2 also includes an interior space 230 into which the holder 1 can be inserted.
  • the cradle 2 may or may not include a separate lid.
  • the holder 1 may be inserted into and fixed to the cradle 2 even if the cradle 2 does not include a separate lid.
  • the holder 1 may be fixed to the cradle 2 as the lid of the cradle 2 is closed after the holder 1 is inserted into the cradle 2.
  • the cradle 2 shown in FIG. 3 shows only the components related to the present embodiment. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components illustrated in FIG. 3 may be further included in the cradle 2.
  • the battery 210 supplies the power used to operate the cradle 2.
  • the battery 210 may supply power for charging the battery 110 of the holder 1.
  • the battery 210 of the cradle 2 is the battery of the holder 1. Power may be supplied to 110.
  • the battery 210 may supply power used to operate the holder 1.
  • the holder 1 and the terminal of the cradle 2 are coupled, regardless of whether the battery 110 of the holder 1 is discharged, the holder 1 is a battery of the cradle 2 ( The operation may be performed by using the power supplied by the 210.
  • the battery 210 may be a lithium ion battery, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 210 may be larger than that of the battery 110.
  • the controller 220 generally controls the operation of the cradle 2.
  • the controller 220 may control the operation of all the components of the cradle 2.
  • the controller 220 may determine whether the holder 1 and the cradle 2 are coupled, and control the operation of the cradle 2 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1.
  • the controller 220 supplies power of the battery 210 to the holder 1 to charge the battery 110 or to heat the heater 130. You can. Therefore, even when the remaining amount of the battery 110 is small, the user can continuously smoke by combining the holder 1 and the cradle 2.
  • the controller 220 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the cradle 2 may further include general components in addition to the battery 210 and the controller 220.
  • the cradle 2 may include a display capable of outputting visual information.
  • the controller 220 generates a signal to be displayed on the display, thereby providing the user with a battery 210 (eg, remaining capacity of the battery 210, available for use).
  • Information related to whether the cradle 2 is reset e.g., reset timing, reset progress, reset completion, etc.
  • cleaning of the holder 1 e.g., cleaning timing, cleaning needs, cleaning
  • Information related to progress, cleaning completion, etc., and information related to charging of the cradle 2 may be transmitted.
  • the cradle 2 may include at least one input device (e.g., a button) that allows a user to control the function of the cradle 2, a terminal coupled with the holder 1, and / or a charge of the battery 210. It may include an interface for (eg, USB port, etc.).
  • a button e.g., a button that allows a user to control the function of the cradle 2, a terminal coupled with the holder 1, and / or a charge of the battery 210.
  • It may include an interface for (eg, USB port, etc.).
  • the user can execute various functions using the input device of the cradle 2.
  • the cradle 2 has the function of preheating the heater 130 of the holder 1, the function of adjusting the temperature of the heater 130 of the holder 1, within the holder 1.
  • a function of cleaning the space where the cigarette is inserted, a function of checking whether the cradle 2 is in an operable state, a function of displaying the remaining amount (power available) of the battery 210 of the cradle 2, and a reset of the cradle 2 Functions and the like can be performed.
  • the function of the cradle 2 is not limited to the examples described above.
  • 4A and 4B show examples of cradles.
  • FIG. 4A shows an example of a cradle 2 without a lid.
  • the cradle 2 may include a button 240 that allows a user to control the cradle 2.
  • the cradle 2 may further include a display on which an image is output.
  • FIG. 4b shows an example of a cradle 2 with a lid.
  • the holder 1 may be inserted into the interior space 230 of the cradle 2, and the holder 1 may be fixed to the cradle 2 as the lid 250 is closed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • the cradle 2 may not include another configuration (eg a lid) for not exposing the holder 1 to the outside.
  • the cradle 2 may include at least one fastening member 271, 272 to increase the fastening strength with the holder 1.
  • the holder 1 may also include at least one binding member 181.
  • the binding members 181, 271, and 272 may be magnets, but are not limited thereto.
  • the fastening member The number of (181, 271, 272) is not limited to this.
  • the holder 1 may include a binding member 181 in a first position
  • the cradle 2 may include binding members 271 and 272 in a second position and a third position, respectively.
  • the first position and the third position may be positions facing each other when the holder 1 is inserted into the cradle 2.
  • the fastening members 181, 271, 272 are included in the holder 1 and the cradle 2, even if the holder 1 is inserted into one side of the cradle 2, the holder 1 and the cradle 2 are secured.
  • the binding can be stronger.
  • the holder 1 and the cradle 2 further include the fastening members 181, 271, and 272 in addition to the terminals, the holder 1 and the cradle 2 may be more strongly bound.
  • the cradle 2 does not have a separate configuration (eg a lid), the inserted holder 1 may not be easily separated from the cradle 2.
  • the controller 220 uses the power of the battery 210 to control the holder.
  • the battery 110 of (1) can be charged.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • the holder 1 is tilted inside the cradle 2.
  • tilt means that the holder 1 is inclined at an angle with the holder 1 inserted in the cradle 2.
  • the end 141 of the holder 1 is exposed to the outside. Accordingly, the user may insert a cigarette into the end 141 and inhale (smoke) the generated aerosol.
  • the tilt angle [theta] can be secured at a sufficient angle so that when the cigarette is inserted into the distal end 141 of the holder 1, the cigarette is not bent or damaged.
  • the holder 1 may be tilted at a minimum angle greater than or greater than the entire cigarette insertion hole included in the distal end 141 is exposed to the outside.
  • the range of the tilt angle ⁇ may be greater than 0 ° and less than 180 °, and preferably, greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 90 °. More preferably, the tilt angle ⁇ is in a range of 5 ° to 20 °, 5 ° to 30 °, 5 ° to 40 °, 5 ° to 50 °, or 5 ° to 60 °. Can be. More preferably, the tilt angle ⁇ can be 10 degrees.
  • the heater 130 of the holder 1 may be heated by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2.
  • holder 1 may generate aerosol using battery 210 of cradle 2.
  • the holder 1 comprises one fastening member 182 and the cradle 2 includes two fastening members 273, 274.
  • the positions of each of the binding members 182, 273, and 274 are as described above with reference to FIG. 5. If the binding members 182, 273, and 274 are magnets, the magnet strength of the binding member 274 may be greater than the magnet strength of the binding member 273. Therefore, even when the holder 1 is tilted, by the binding member 182 and the binding member 274, the holder 1 may not be completely separated from the cradle 2.
  • the controller 220 uses the power of the battery 210 to heat the heater of the holder 1.
  • the 130 may be heated or the battery 110 may be charged.
  • FIG. 7 is a block diagram of an example of an aerosol generating device according to the present invention.
  • the aerosol generating device 1 according to the present invention includes an air flow change detection unit 710, a temperature comparison unit 730, and a puff recognition unit 750.
  • the aerosol generating device 1 according to the present invention has another configuration of the aerosol generating device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 (battery 110, control unit 120, and heater). It will be appreciated that it may include (130)).
  • the air flow change detection unit 710 detects a change in the air flow inside the aerosol generating device 1 by the user's puff.
  • the interior of the aerosol generating device 1 means not only an air flow path through which air enters when the user inhales air through the inlet of the aerosol generating device 1, but also according to an embodiment.
  • the aerosol generating device 1 may be another part in which the air flow may be changed by the user's puff.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an example of an aerosol generating device for explaining the interior of the aerosol generating device.
  • the aerosol generating device 1 includes an airflow passage 810, a temperature sensor 820, an aerosol generating substrate 830, a heater 840, an outer case 850, an air gap 860, and an interior. It can be seen that the case 870 is included.
  • the airflow passage 810 means a passage through which air is introduced by the suction action caused by the puff when the user performs the puff through the aerosol generating device 1.
  • the puff electric air is filled before the user performs the puff, and the puff after air is full after the user performs the puff.
  • the puff after air is a concept including the puff air and inlet air.
  • the airflow passages 810 which exist on the left and right sides of the heater 840 are different examples of the airflow passages 810, and the aerosol generating device 1 includes an airflow passage according to any one embodiment. 810 is present.
  • Temperature sensor 820 is a sensor for measuring the temperature, is attached to the air flow passage 810 or the aerosol generating substrate 830 to measure the temperature of the air present in the air flow passage 810 or the temperature of the aerosol generating substrate 830 Transmit the measurement result to the microcontroller unit (MCU) by wire or wireless.
  • MCU microcontroller unit
  • One or more temperature sensors 820 may be disposed at a specific point of the airflow passage 810, and a plurality of temperature sensors 820 may be disposed for accuracy of sensing.
  • the aerosol generating substrate 830 is an object that is heated by the heater 840 to generate an aerosol and is in direct contact with the heater 840.
  • the heater 840 is heated by receiving power from a battery so that the aerosol generating substrate 830 can generate an aerosol.
  • the outer case 850 allows the user to hold the aerosol generating device 1 to perform a puff, and to prevent the user from being burned by the high temperature of the heated aerosol generating substrate 830.
  • 860 is centered and spaced apart from the inner case 870.
  • FIG. 7 will be described again.
  • the temperature comparison unit 730 detects a change in the air flow in the interior of the aerosol generator 1, the temperature of the inlet air introduced into the interior of the aerosol generator 1 by the puff and the inlet air are introduced. Compare the difference with the internal temperature of the aerosol generating device.
  • the temperature comparison unit 730 may compare the temperature of the inlet air and the temperature of the internal air existing in the air flow passage 810 of the aerosol generating device 1 before the inlet air is introduced.
  • the temperature sensor 820 is disposed in the air flow passage 810, and in order to increase the accuracy of sensing, the temperature sensor 820 may be disposed in plural.
  • the temperature comparison unit 730 may compare the temperature of the inlet air and the temperature of the aerosol generating substrate 830 of the aerosol generating device 1 before the inlet air is introduced.
  • the temperature sensor 820 is disposed in the aerosol generating substrate 830, and in order to increase the accuracy of sensing, a plurality of temperature sensors 820 may be disposed.
  • the temperature comparison unit 730 is the temperature of the inlet air and the temperature and the aerosol generating substrate of the internal air existing in the air flow passage 810 of the aerosol generating device 1 before the inlet air is introduced ( It may be compared with the temperature of 830 at the same time.
  • the temperature sensor 820 may be disposed in the aerosol generating substrate 830 as well as the airflow passage 810 in the aerosol generating device 1.
  • the puff recognition unit 750 recognizes that the puff is generated when the result compared by the temperature comparison unit 730 satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • the temperature comparison unit 730 compares the difference between the temperature of the inlet air and the internal temperature of the aerosol generating device 1 and transmits the comparison result to the puff recognition unit 750.
  • the result delivered by the temperature comparison unit 730 information on whether the temperature of the inlet air is higher or lower than the temperature of the inside of the aerosol generator 1, the temperature of the inlet air of the aerosol generator 1 If there is a difference with the internal temperature, there is information on how exactly that difference is.
  • the puff recognition condition is reference information stored in advance by the puff recognition unit 750 to recognize that the puff is generated, and is compared with a comparison result transmitted by the temperature comparison unit 730.
  • the puff recognition condition is set to a condition that simultaneously considers the temperature drop time and the temperature difference. For example, the temperature of the air existing in the airflow passage 810 falls by more than 10 degrees due to the inflow air flowing into the airflow passage 810, and the time taken for the temperature to decrease is 1.5 seconds to 2 seconds.
  • the puff recognition condition may be set in the puff recognition unit 750, and if the comparison result transmitted from the temperature comparison unit 730 meets the puff recognition conditions, the puff recognition unit 750 recognizes that the puff has been performed. can do.
  • the puff recognition condition is set to a condition that considers the temperature drop time and the temperature difference at the same time, even if air is temporarily introduced into the aerosol generating device 1 and the temperature drop occurs, the degree of temperature drop is sufficiently high. If it is not large or if the duration of the temperature drop is not sufficiently maintained even if the degree of temperature drop is large enough, the puff recognition unit 750 considers that it does not meet the puff recognition conditions and recognizes that no puff has occurred. have.
  • FIG. 9 is a view for explaining a puff recognition process of the puff recognition unit.
  • the initial temperature inside the aerosol generating device 1 is T0.
  • the interior of the aerosol generating device 1 may be the temperature of the aerosol generating substrate 830 as well as the airflow passage 810.
  • the internal temperature of the aerosol generating device 1 rapidly rises as the heater 840 is heated to reach T2 at the time t1.
  • the internal temperature of the aerosol generating device 1 is lowered from T2 to T1 as the inflow air flows into the airflow passage 810 by the user's puff, and the time required to descend from T2 to T1 is (t2). -t1).
  • the puff recognition unit 750 has a time required to decrease the temperature even if the magnitude of the temperature drop is smaller than (T2-T1) or the magnitude of the temperature drop is (T2-T1) (t2-t1). If it is shorter or much longer than (t2-t1), the puff of the user may be regarded as a temporary inflow of air rather than air into the aerosol generating device 1, and may be regarded as not satisfying the puff recognition condition. have.
  • the puff recognition unit 750 maintains the internal temperature lowered by the inlet air for a predetermined duration, and the difference between the internal temperature of the aerosol generating device 1 and the lowered internal temperature before the inlet air is introduced.
  • P exceeds the preset temperature gap, it can be seen that the puff recognition condition is satisfied.
  • the puff recognition condition may not be a specific point in time, but may be a condition for several points of time.
  • the temperature comparison unit 730 compares the difference between the temperature of the inlet air and the temperature of the air and aerosol generating substrate remaining in the air flow passage, and the puff recognition unit 750 compares the result. Can determine whether the puff is generated by knowing whether the puff recognition condition is satisfied. More specifically, the temperature comparison unit 730 is the inlet air temperature and inlet air is introduced into the aerosol generating device 1 through the air flow passage 810 provided in the aerosol generating device (1) The difference between the temperature of the air remaining in the previous air flow passage is primarily compared, and the temperature of the inlet air and the inlet air flowing into the aerosol generating apparatus 1 through the air flow passage 810 provided in the aerosol generating apparatus.
  • the puff recognition unit 750 determines whether a puff is generated by determining whether a result simultaneously satisfies the puff recognition condition. According to the present exemplary embodiment, as the puff recognition unit 750 determines whether the result compared by the temperature comparison unit 730 satisfies the puff recognition condition twice, there is an advantage that more accurate puff recognition is possible.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a puff recognition method according to the present invention.
  • FIG. 10 may be implemented by the apparatus according to FIG. 7, the description with reference to FIG. 7 will be omitted.
  • the air flow change detection unit 710 detects a change in the air flow inside the aerosol generating device 1 (S1010).
  • the temperature comparison unit 730 compares the temperature of the inlet air introduced into the aerosol generating device 1 with the internal temperature before the inlet air is introduced (S1030).
  • the puff recognition unit 750 determines whether the comparison result of step S1030 satisfies the puff recognition condition (S1050). As described above, according to the embodiment, in step S1050, the puff recognition unit 750 may simultaneously consider the temperature fall time and the temperature difference as the puff recognition conditions, the puff recognition unit 750 is the internal temperature is increased by the inlet air If the difference between the internal temperature of the aerosol generating device 1 and the lowered internal temperature before the inlet air is introduced exceeds the preset temperature gap, the puff recognition condition is satisfied. You can figure it out.
  • step S1030 If the comparison result of step S1030 satisfies the puff recognition condition, the puff recognition unit 750 recognizes that the puff has been generated (S1070).
  • the puff recognized by the puff recognition unit 750 may be measured through a puff counter and recorded in the memory of the aerosol generating device 1, and outputted through the display unit of the aerosol generating device 1 by a user's input. Can be.
  • the difference between the temperature of the incoming air and the temperature of the inside of the aerosol generating device is compared, and it is determined whether the comparison result satisfies the puff recognition conditions for the temperature fall time and the temperature difference.
  • the present invention can be used to produce a control unit (MCU) that recognizes a puff of a user using an electronic cigarette.
  • MCU control unit

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법으로서, 사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지단계, 상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교단계 및 상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 발생된 것으로 인식하는 퍼프인식단계를 포함하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법을 개시한다.

Description

에어로졸 생성장치 및 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법
본 발명은 에어로졸 생성장치 및 그 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치에 유입되는 공기의 온도와 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 기초로 하여 사용자의 퍼프를 인식할 수 있는 에어로졸 생성장치 및 그 에어로졸 생성장치에 의해 구현되는 퍼프인식 방법에 대한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 사용자의 흡입(퍼프) 동작을 통해 에어로졸 생성장치에 유입되는 유입공기의 온도를 기초로 하여 사용자의 퍼프를 인식할 수 있는 에어로졸 생성장치 및 그 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법으로서, 사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지단계; 상기공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교단계; 및 상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 발생된 것으로 인식하는 퍼프인식단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 장치는, 퍼프인식이 가능한 에어로졸 생성장치로서, 사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지부; 상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교부; 및 상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식하는 퍼프인식부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 유입되는 공기의 온도와 에어로졸 생성장치의 내부의 온도와의 차이를 비교하고, 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하는지 여부를 파악하여 퍼프를 인식함에 따라서, 종래에 알려진 방법보다 훨씬 더 정확한 퍼프인식이 가능하다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 8은 에어로졸 생성장치의 내부를 설명하기 위한 에어로졸 생성장치의 일 예의 모식도이다.
도 9는 퍼프인식부의 퍼프인식과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 퍼프인식 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법으로서, 사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지단계; 상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교단계; 및 상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 발생된 것으로 인식하는 퍼프인식단계를 포함한다.
상기 방법에 있어서, 상기 온도비교단계는, 상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 기류통로에 남아있던 공기의 온도와의 차이를 비교하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 온도비교단계는, 상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전에 히터에 의해 에어로졸이 생성되도록 하는 에어로졸 생성기질의 온도와의 차이를 비교하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 온도비교단계는, 상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 기류통로에 남아있던 공기의 온도와의 차이를 1차적으로 비교하고, 상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전에 히터에 의해 에어로졸이 생성되도록 하는 에어로졸 생성기질의 온도와의 차이를 2차적으로 비교하고, 상기 퍼프인식단계는, 상기 1차적 및 2차적으로 비교한 결과가 시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 퍼프인식단계는, 상기 유입공기에 의해서 상기 내부온도가 미리 설정된 지속시간동안 하강된 채로 유지하고, 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와 상기 하강된 내부온도와의 차이가 미리 설정된 온도격차를 초과하면, 상기 퍼프인식조건을 만족한 것으로 파악할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 장치는, 퍼프인식이 가능한 에어로졸 생성장치로서, 사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지부; 상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교부; 및 상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식하는 퍼프인식부를 포함한다.
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.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 홀더(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도, 예를 들어 히터(130)의 청소를 위하여, 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 예를 들어, 케이스(140)가 제 1 위치에 있을 때, 사용자는 궐련을 홀더(1)에 삽입하여 에어로졸을 흡입할 수 있다. 한편, 케이스(140)가 제 2 위치에 있을 때, 사용자는 홀더(1)에서 궐련을 제거(분리)할 수 있다. 사용자가 케이스(140)를 밀거나 당김에 따라, 케이스(140)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 또한, 사용자의 조작에 의하여 케이스(140)는 홀더(1)로부터 완전히 분리될 수도 있다.
또한, 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 궐련의 내부에 용이하게 삽입될 수 있는 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 블레이드(blade) 형상 또는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)의 제 1 부분만 가열되고, 제 2 부분은 가열되지 않을 수도 있다. 여기에서, 제 1 부분은 궐련이 홀더(1)에 삽입되었을 때 담배 로드가 위치하는 부분일 수 있다. 또한, 히터(130)는 부분별로 상이한 온도로 가열될 수도 있다. 예를 들어, 상술한 제 1 부분과 상술한 제 2 부분이 서로 상이한 온도로 가열될 수도 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 전기 절연 물질로 형성된 기판 상에 전기 전도성 트랙(track)이 배치되도록 제작될 수 있다. 여기에서, 기판은 세라믹 물질로 제작되고, 전기 전도성 트랙은 텅스텐으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 홀더(1)의 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행하기 위하여, 히터(130)에는 발열 및 온도 감지를 위한 적어도 하나의 전기 전도성 트랙이 포함될 수 있다. 또한, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 별도로 포함될 수 있다.
예를 들어, 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2019008018-appb-M000001
수학식 1에서, R은 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수도 있다.
제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
예를 들어, 홀더(1)는 다음과 같이 히터(130)를 제어함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 히터(130)를 충분히 높은 온도로 가열함으로써 궐련이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 여기에서, 충분히 높은 온도는 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 적절한 온도를 의미한다. 예를 들어, 홀더(1)는 삽입된 궐련에서 에어로졸이 발생될 수 있는 온도 범위 및 히터(130)를 예열하는 온도 범위 중 가장 높은 온도로 히터(130)를 가열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(1)는 소정의 시구간 동안 히터(130)의 온도를 충분히 높은 온도로 유지시킬 수 있다. 여기에서, 소정의 시구간은 궐련이 삽입되는 공간이 청소되기에 충분한 시구간을 의미한다. 예를 들어, 홀더(1)는 10초 내지 10분의 시구간 중 적절한 시간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 홀더(1)는 20초 내지 1분 30초의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킬 수 있다.
홀더(1)가 히터(130)를 충분히 높은 온도로 가열하고 또한 소정의 시구간 동안 가열된 히터(130)의 온도를 유지시킴에 따라, 히터(130)의 표면 및/또는 궐련이 삽입되는 공간에 증착된 물질이 휘발됨으로써 청소의 효과가 발생될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또는, 홀더(1)는, 별도의 퍼프 감지 센서가 구비됨이 없이, 히터(130)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화에 의하여 퍼프를 감지할 수도 있다. 여기에서, 전기 전도성 트랙은 발열을 위한 전기 전도성 트랙 및/또는 온도 감지를 위한 전기 전도성 트랙을 포함한다. 또는, 홀더(1)가 히터(130)에 포함된 전기 전도성 트랙을 이용하여 퍼프를 감지하는 것과는 별개로 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.
궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전 용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 2는 홀더의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(140)는 사용자의 동작에 의하여 이동 또는 분리될 수 있으며, 케이스(140)의 말단(141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(150)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 홀더(1)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 3은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(230)을 포함한다. 크래들(2)의 설계에 따라, 크래들(2)은 별도의 뚜껑을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. 일 예로서, 크래들(2)에 별도의 뚜껑이 포함되지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 후에 크래들(2)의 뚜껑이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수도 있다.
도 3에 도시된 크래들(2)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
예를 들어, 배터리(210)는 리튬 이온 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있다.
제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(220)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(210)(예를 들어, 배터리(210)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 크래들의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4a에는 뚜껑이 포함되지 않은 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(230)이 존재할 수 있다. 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)를 제어할 수 있는 버튼(240)이 포함될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 크래들(2)에는 화면(image)이 출력되는 디스플레이가 더 포함될 수 있다.
도 4b에는 뚜껑이 포함된 크래들(2)의 일 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 크래들(2)의 내부 공간(230)에 홀더(1)가 삽입되고, 뚜껑(250)이 닫힘에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 고정될 수 있다.
도 5는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(271, 272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(181, 271, 272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 5에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(271, 272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(181, 271, 272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(271, 272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(181, 271, 272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자 이외에 결착 부재(181, 271, 272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 6은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출되는 최소 각도 또는 그 보다 큰 각도로 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0°초과 180°이하가 될 수 있고, 바람직하게는 5°이상 90°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)의 범위는 5°이상 20°이하, 5°이상 30°이하, 5°이상 40°이하, 5°이상 50°이하, 또는 5°이상 60°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)은 10°가 될 수 있다.
또한, 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자와 크래들(2)의 단자는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 6에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(273, 274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(182, 273, 274) 각각의 위치는 도 5를 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(182, 273, 274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(274)의 자석 강도가 결착 부재(273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치(1)는 공기흐름변화감지부(710), 온도비교부(730) 및 퍼프인식부(750)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 7에는 생략되어 있으나, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치(1)는, 도 1 및 도 2를 통해 설명한 에어로졸 생성장치(1)의 다른 구성(배터리(110), 제어부(120), 히터(130))을 포함할 수 있다는 것은 자명하다.
공기흐름변화감지부(710)는 사용자의 퍼프에 의한 에어로졸 생성장치(1)의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지한다. 여기서, 에어로졸 생성장치(1)의 내부는 사용자가 에어로졸 생성장치(1)의 흡입구를 통해 공기를 흡입하였을 때, 공기가 유입되는 기류통로(air flow path)를 의미할 뿐만 아니라, 실시 예에 따라서, 그 외에 에어로졸 생성장치(1)에서 사용자의 퍼프에 의해서 공기 흐름의 변화가 생길 수 있는 다른 부분일 수도 있다.
도 8은 에어로졸 생성장치의 내부를 설명하기 위한 에어로졸 생성장치의 일 예의 모식도이다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성장치(1)는 기류통로(810), 온도센서(820), 에어로졸 생성기질(830), 히터(840), 외부케이스(850), 에어갭(860), 내부케이스(870)를 포함한다는 것을 알 수 있다.
기류통로(810)는 사용자가 에어로졸 생성장치(1)를 통해 퍼프를 수행하면, 퍼프로 인한 흡입작용에 의해서 공기가 유입되는 통로를 의미한다. 기류통로(810)에는 사용자가 퍼프를 수행하기 전에는 퍼프전공기가, 사용자가 퍼프를 수행한 후에는 퍼프후공기가 가득 차있게 된다. 여기서, 퍼프후공기는 퍼프전공기와 유입공기를 포함하는 개념이다. 히터(840)를 중심으로 하여, 좌측 및 우측에 존재하는 기류통로(810)는 기류통로(810)의 서로 다른 실시 예로서, 에어로졸 생성장치(1)에는 어느 하나의 실시 예에 따른 기류통로(810)가 존재한다.
온도센서(820)는 온도를 측정하는 센서로서, 기류통로(810) 또는 에어로졸 생성기질(830)에 부착되어 기류통로(810)에 존재하는 공기의 온도 또는 에어로졸 생성기질(830)의 온도를 측정하여 유무선으로 측정결과를 마이크로컨트롤러유닛(MCU)에 전송한다. 온도센서(820)는 기류통로(810)의 특정한 지점에 하나 이상 배치될 수 있으며, 센싱의 정확도를 위해서 복수개 배치될 수 있다.
에어로졸 생성기질(830)은 히터(840)에 의해 가열되어 에어로졸을 발생시키는 물체로서, 히터(840)에 직접적으로 접촉되어 있다.
히터(840)는 배터리로부터 전력을 공급받아 가열되어 에어로졸 생성기질(830)이 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 한다.
외부케이스(850)는 사용자가 에어로졸 생성장치(1)를 파지하여 퍼프를 수행할 수 있도록 하며, 가열된 에어로졸 생성기질(830)의 높은 온도에 의해 사용자가 화상을 입지 않도록 에어 갭(air gap)(860)을 가운데에 두고 내부케이스(870)와 이격되어 있다.
이하에서는, 다시 도 7에 대해서 설명하기로 한다.
온도비교부(730)는 에어로졸 생성장치(1)의 내부에서의 공기 흐름의 변화가 감지되면, 퍼프에 의해 에어로졸 생성장치(1)의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교한다.
선택적 일 실시 예로서, 온도비교부(730)는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치(1)의 기류통로(810)에 존재하는 내부공기의 온도를 비교할 수도 있다. 본 선택적 실시 예를 구현하기 위해서, 온도센서(820)는 기류통로(810)에 배치되며, 센싱의 정확도를 높이기 위해서 온도센서(820)는 여러 개 배치될 수 있다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 온도비교부(730)는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치(1)의 에어로졸 생성기질(830)의 온도를 비교할 수 있다. 본 선택적 실시 예를 구현하기 위해서, 온도센서(820)는 에어로졸 생성기질(830)에 배치되며, 센싱의 정확도를 높이기 위해서 온도센서(820)는 여러 개 배치될 수 있다.
또 다른 선택적 일 실시 예로서, 온도비교부(730)는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치(1)의 기류통로(810)에 존재하는 내부공기의 온도 및 에어로졸 생성기질(830)의 온도와 동시에 비교할 수도 있다. 본 선택적 실시 예를 구현하기 위해서, 에어로졸 생성장치(1)의 내부에는 온도센서(820)가 기류통로(810)뿐만 아니라 에어로졸 생성기질(830)에도 배치될 수 있다.
퍼프인식부(750)는 온도비교부(730)가 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식한다. 온도비교부(730)는 유입공기의 온도와 에어로졸 생성장치(1)의 내부온도와의 차이를 비교하여, 비교한 결과를 퍼프인식부(750)에 전달한다. 온도비교부(730)가 전달하는 결과의 일 예로서, 유입공기의 온도가 에어로졸 생성장치(1)의 내부의 온도보다 높은지 또는 낮은지에 대한 정보, 유입공기의 온도가 에어로졸 생성장치(1)의 내부의 온도와 차이가 있다면 그 차이가 정확히 얼마나 되는지에 대한 정보가 있다.
또한, 퍼프인식조건은 퍼프인식부(750)가 퍼프가 생성되었음을 인식하기 위해서 미리 저장하고 있는 기준정보로서, 온도비교부(730)가 전달하는 비교결과와 비교된다. 본 발명에서는, 보다 더 정확하게 퍼프를 인식하기 위해서, 퍼프인식조건을 온도하강시간 및 온도차이를 동시에 고려하는 조건으로 설정한다. 예를 들어, 기류통로(810)에 유입되는 유입공기에 의해서 기류통로(810)에 존재하고 있던 공기의 온도가 10도 이상 하강하고, 온도가 하강하는 데에 소요된 시간이 1.5초에서 2초 사이라고 하는 퍼프인식조건이 퍼프인식부(750)에 설정될 수 있으며, 온도비교부(730)로부터 전달된 비교결과가 퍼프인식조건에 부합하면 퍼프인식부(750)는 퍼프가 수행된 것으로 인식할 수 있다.
본 발명에서, 퍼프인식조건을 온도하강시간 및 온도차이를 동시에 고려하는 조건으로 설정함에 따라서, 에어로졸 생성장치(1)의 내부로 일시적으로 공기가 유입되어 온도하강이 발생하더라도 온도하강의 정도가 충분히 크지 않거나, 온도하강의 정도가 충분히 크더라도 온도하강의 지속시간이 충분하게 유지되지 않으면, 퍼프인식부(750)는 퍼프인식조건에 부합하지 않은 것으로 간주하고, 퍼프가 발생되지 않은 것으로 인식할 수 있다.
도 9는 퍼프인식부의 퍼프인식과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 에어로졸 생성장치(1)의 내부의 초기 온도는 T0이다. 여기서, 에어로졸 생성장치(1)의 내부는 기류통로(810)뿐만 아니라 에어로졸 생성기질(830)의 온도가 될 수도 있다는 것은 이미 설명한 바 있다.
에어로졸 생성장치(1)의 내부온도는 히터(840)가 가열됨에 따라서 급격히 상승하여 t1시점에서 T2에 도달하게 된다. 에어로졸 생성장치(1)의 내부온도는 사용자의 퍼프에 의해서 유입공기가 기류통로(810)로 유입됨에 따라서, T2에서 T1으로 하강하게 되며, T2에서 T1으로 하강하는 데에 소요되는 시간은 (t2-t1)가 된다. 퍼프인식부(750)는 온도하강의 크기가 (T2-T1)보다 더 작거나, 온도하강의 크기가 (T2-T1)에 해당하더라도 온도가 하강하는 데에 소요되는 시간이 (t2-t1)보다 짧거나 (t2-t1)보다 훨씬 긴 경우에는, 사용자의 퍼프로 인해 에어로졸 생성장치(1)에 공기가 유입된 것이 아니라 일시적인 공기유입으로 간주하여, 퍼프인식조건을 만족하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
즉, 퍼프인식부(750)는 유입공기에 의해서 내부온도가 미리 설정된 지속시간동안 하강된 채로 유지하고, 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치(1)의 내부온도와 하강된 내부온도와의 차이가 미리 설정된 온도격차를 초과하면, 퍼프인식조건을 만족한 것으로 파악할 수 있다.
도 9에서 도시된 것과 같이, 온도비교부(730)가 비교한 결과가 퍼프인식조건을 만족하는지 여부는 1회성으로 판단되는 것이 아니고, 시간의 흐름에 따라서 계속적으로 판단될 수 있으며, 이러한 순차적인 판단을 위해서 퍼프인식조건은 단순히 특정한 시점이 아니라 여러 시점에 대한 조건일 수도 있다.
선택적 일 실시 예로서, 온도비교부(730)는 유입공기의 온도와 기류통로에 남아있던 공기 및 에어로졸 생성기질의 온도의 차이를 1, 2차적으로 비교하고, 퍼프인식부(750)는 그 비교결과가 퍼프인식조건을 만족하는지 파악하여, 퍼프가 생성되었는지를 인식할 수도 있다. 보다 더 구체적으로는, 온도비교부(730)는 에어로졸 생성장치(1)에 구비된 기류통로(810)를 통해서 에어로졸 생성장치(1)의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 기류통로에 남아있던 공기의 온도와의 차이를 1차적으로 비교하고, 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로(810)를 통해서 에어로졸 생성장치(1)의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전에 에어로졸 생성기질(830)의 온도와의 차이를 2차적으로 비교하여, 각각의 비교결과를 퍼프인식부(750)에 전달하면, 퍼프인식부(750)는 1, 2차적으로 비교한 결과가 퍼프인식조건을 동시에 만족하는지 여부를 파악하여 퍼프가 생성된 것으로 인식할 수도 있다. 본 선택적 실시 에에 따르면, 퍼프인식부(750)가 온도비교부(730)가 비교한 결과가 퍼프인식조건을 2회에 걸쳐서 만족하는지 파악함에 따라서, 보다 더 정확한 퍼프인식이 가능한 장점이 있다.
도 10은 본 발명에 따른 퍼프인식 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10은 도 7에 따른 장치에 의해 구현될 수 있으므로, 도 7을 참조하여 설명하기로 하며, 도 7에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
공기흐름변화감지부(710)는 에어로졸 생성장치(1)의 내부의 공기흐름의 변화를 감지한다(S1010).
온도비교부(730)는 에어로졸 생성장치(1)의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 유입공기가 유입되기 전의 내부온도를 비교한다(S1030).
퍼프인식부(750)는 단계 S1030의 비교결과가 퍼프인식조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S1050). 전술한 것과 같이 실시 예에 따라서, 단계 S1050에서, 퍼프인식부(750)는 퍼프인식조건으로서 온도하강시간 및 온도차이를 동시에 고려할 수 있으므로, 퍼프인식부(750)는 유입공기에 의해서 내부온도가 미리 설정된 지속시간동안 하강된 채로 유지하고, 유입공기가 유입되기 전의 에어로졸 생성장치(1)의 내부온도와 하강된 내부온도와의 차이가 미리 설정된 온도격차를 초과하면, 퍼프인식조건을 만족한 것으로 파악할 수도 있다.
퍼프인식부(750)는 단계 S1030의 비교결과가 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 발생된 것으로 인식한다(S1070). 퍼프인식부(750)에 의해서 인식된 퍼프는, 퍼프카운터를 통해서 측정되어 에어로졸 생성장치(1)의 메모리에 기록될 수 있으며, 사용자의 입력에 의해서 에어로졸 생성장치(1)의 디스플레이부를 통해서 출력될 수 있다.
전술한 것처럼, 본 발명에 따르면, 유입되는 공기의 온도와 에어로졸 생성장치의 내부의 온도와의 차이를 비교하고, 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하는지 여부를 파악하여 퍼프를 인식함에 따라서, 종래에 알려진 방법보다 훨씬 더 정확한 퍼프인식이 가능하다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 전자담배를 사용하는 사용자의 퍼프를 인식하는 제어유닛(MCU)을 생산하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법으로서,
    사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지단계;
    상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교단계; 및
    상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 발생된 것으로 인식하는 퍼프인식단계를 포함하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도비교단계는,
    상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 기류통로에 남아있던 공기의 온도와의 차이를 비교하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온도비교단계는,
    상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전에 히터에 의해 에어로졸이 생성되도록 하는 에어로졸 생성기질의 온도와의 차이를 비교하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온도비교단계는,
    상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 기류통로에 남아있던 공기의 온도와의 차이를 1차적으로 비교하고,
    상기 에어로졸 생성장치에 구비된 기류통로를 통해서 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전에 히터에 의해 에어로졸이 생성되도록 하는 에어로졸 생성기질의 온도와의 차이를 2차적으로 비교하고,
    상기 퍼프인식단계는,
    상기 1차적 및 2차적으로 비교한 결과가 시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 퍼프인식단계는,
    상기 유입공기에 의해서 상기 내부온도가 미리 설정된 지속시간동안 하강된 채로 유지하고,
    상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와 상기 하강된 내부온도와의 차이가 미리 설정된 온도격차를 초과하면, 상기 퍼프인식조건을 만족한 것으로 파악하는 에어로졸 생성장치의 퍼프인식 방법.
  6. 퍼프인식이 가능한 에어로졸 생성장치로서,
    사용자의 퍼프에 의한 상기 에어로졸 생성장치의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지하는 공기흐름변화감지부;
    상기 공기 흐름의 변화가 감지되면, 상기 퍼프에 의해 상기 에어로졸 생성장치의 내부로 유입되는 유입공기의 온도와 상기 유입공기가 유입되기 전의 상기 에어로졸 생성장치의 내부온도와의 차이를 비교하는 온도비교부; 및
    상기 비교한 결과가 온도하강시간 및 온도차이에 대한 퍼프인식조건을 만족하면, 퍼프가 생성된 것으로 인식하는 퍼프인식부를 포함하는 퍼프인식이 가능한 에어로졸 생성장치.
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