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KR20220113314A - 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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KR20220113314A
KR20220113314A KR1020220093459A KR20220093459A KR20220113314A KR 20220113314 A KR20220113314 A KR 20220113314A KR 1020220093459 A KR1020220093459 A KR 1020220093459A KR 20220093459 A KR20220093459 A KR 20220093459A KR 20220113314 A KR20220113314 A KR 20220113314A
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KR
South Korea
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aerosol generating
heater
cartridge
aerosol
processor
Prior art date
Application number
KR1020220093459A
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English (en)
Inventor
이원경
조병성
김민규
이종섭
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
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Publication date
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Abstract

일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질을 수용하는 카트리지; 프로세서; 및 상기 카트리지 및 프로세서와 연결된 전자 회로(circuit);를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 전자 회로에 포함된 고정 저항을 이용하여 상기 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 {An aerosol generating apparatus and a method for controlling thereof}
에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법을 제공하는 데 있다. 보다 구체적으로, 카트리지에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 측정하는 방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질을 수용하는 카트리지; 프로세서; 및 상기 카트리지 및 프로세서와 연결된 전자 회로(circuit);를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 전자 회로에 포함된 고정 저항을 이용하여 상기 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다.
다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법은, 카트리지에 연결된 전자 회로에 펄스폭 변조 제어 신호를 전달하는 단계; 상기 전자 회로에 포함된 고정 저항의 양 단의 전압 차이를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 전압 차이에 기초하여 상기 카트리지에 수용된 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 단계;를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 방법을 기록한 기록매체를 포함한다.
에어로졸 생성 장치는 내부의 고정 저항을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 따라서, 외부의 요인에 의하여 히터의 온도가 변동되더라도, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 카트리지와 에어로졸 생성 장치의 결합 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 카트리지의 일 예를 도시한 도면들이다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 회로의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 회로의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제1' 또는 '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 카트리지와 에어로졸 생성 장치의 결합 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(20)와, 카트리지(20)를 지지하는 본체(10)를 포함한다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(20)의 일부분이 본체(10)의 수용 공간(19)에 삽입됨으로써 카트리지(20)가 본체(10)에 장착될 수 있다.
카트리지(20)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 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.
액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(1)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카트리지(20)는 본체(10)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(20)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
예를 들어, 카트리지(20)는 본체(10)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(20)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(10)로부터 카트리지(20)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(20)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(21)와, 액체 저장부(21)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.
액체 저장부(21)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(21)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(21)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.
무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.
카트리지(20)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(20)의 액체 저장부(21)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(21)는 본체(10)에 결합할 때에 본체(10)의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 액체 저장부(21)로부터 돌출하는 돌출창(21a)을 포함한다. 마우스피스(22) 및 액체 저장부(21)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 액체 저장부(21)의 일부분에 해당하는 돌출창(21a)만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.
본체(10)는 수용 공간(19)의 내측에 배치된 접속 단자(10t)를 포함한다. 본체(10)의 수용 공간(19)에 카트리지(20)의 액체 저장부(21)가 삽입되면 본체(10)는 접속 단자(10t)를 통하여 카트리지(20)에 전력을 제공하거나, 카트리지(20)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(20)에 공급할 수 있다.
카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 일측 단부에는 마우스피스(22)가 결합된다. 마우스피스(22)는 에어로졸 생성 장치(1)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(22)는 액체 저장부(21) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(22a)을 포함한다.
본체(10)에는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(7)는 본체(10)에 대해 이동함으로써 본체(10)에 결합된 카트리지(20)의 마우스피스(22)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스(22)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 기능을 수행한다. 슬라이더(7)는 카트리지(20)의 돌출창(21a)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 장공(7a)을 포함한다.
슬라이더(7)는 내부가 비어 있으며 양측 단부가 개방된 통 형상을 갖는다. 슬라이더(7)의 구조는 도면에 도시된 것과 같이 통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 본체(10)의 가장자리에 결합된 상태를 유지하면서 본체(10)에 대해 이동 가능한 클립 모양의 단면 형상을 갖는 절곡된 판의 구조나, 만곡된 원호 모양의 단면 형상을 갖는 구부러진 반원통 형상 등의 구조를 가질 수 있다.
슬라이더(7)는 본체(10)와 카트리지(20)에 대한 슬라이더(7)의 위치를 유지하기 위한 자성체를 포함한다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다.
자성체는 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제1 자성체(8a)와, 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제2 자성체(8b)를 포함한다. 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)는 슬라이더(7)의 이동 방향, 즉 본체(10)가 연장하는 방향인 본체(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)가 이동하는 경로 상에 배치된 고정 자성체(9)를 포함한다. 본체(10)의 고정 자성체(9)도 수용 공간(19)을 사이에 두고 서로 마주보도록 두 개가 설치될 수 있다.
슬라이더(7)의 위치에 따라, 고정 자성체(9)와 제1 자성체(8a) 또는 고정 자성체(9)와 제2 자성체(8b) 사이에서 작용하는 자력에 의하여 슬라이더(7)는 마우스피스(22)의 단부를 덮거나 노출시키는 위치에 안정적으로 유지될 수 있다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)의 이동하는 경로 상에 배치되는 위치변화 감지 센서(3)를 포함한다. 위치변화 감지 센서(3)는 예를 들어 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC)를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1)에서 본체(10)와 카트리지(20)와 슬라이더(7)는 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상이 대략 직사각형이지만, 실시예는 이러한 에어로졸 생성 장치(1)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(1)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니며, 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 2에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스(22)가 외부의 이물질로부터 안전하게 보호되며 청결한 상태로 유지될 수 있다.
사용자는 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)을 시각적으로 확인함으로써 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 확인할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치(1)를 사용하기 위해서 슬라이더(7)를 본체(10)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스(22)를 삽입하여 마우스피스(22)의 배출공(22a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서도 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)이 외부로 노출되므로, 사용자가 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 시각적으로 확인할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 카트리지의 일 예를 도시한 도면들이다.
도 4a는 일 실시예에 관한 카트리지를 개략적으로 도시한 분리 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 카트리지의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 카트리지(20)는 전술한 바와 같이 액체 저장부(21)와 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.
무화기는 액체 저장부(21)에 배치되어 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터(50)와, 히터(50)를 둘러싸며 에어로졸의 발생할 수 있는 챔버를 형성하는 하부캡(30)과, 히터(50)에 의해 가열될 수 있도록 하부캡(30)의 챔버에 배치되며 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 액체 전달 수단(40)를 포함한다. 액체 전달 수단(40)는 에어로졸 생성 물질을 흡수한 상태를 계속 유지할 수 있으며, 히터(50)에 의해 액체 전달 수단(40)이 가열되면 액체 전달 수단(40)에 유지되어 있는 에어로졸 생성 물질이 기화하여 에어로졸이 발생한다.
도시된 히터(50)와 하부캡(30)과 액체 전달 수단(40)의 구조는 예시적이며, 여러 가지 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어 히터(50)는 액체 전달 수단(40)에 감기지 않고 액체 전달 수단(40)에 인접하게 배치될 수 있고, 액체 전달 수단(40)의 구조가 메시 형상이나 판 형상으로 변형될 수 있으며, 히터(50)와 액체 전달 수단(40)가 하나의 구성요소로 통합되어 구현될 수 있다(예를 들어 금속 소재의 메시 형상의 히터로 구현될 수 있다).
액체 저장부(21)의 일측 단부에 마우스피스(22)가 결합되고 액체 저장부(21)의 타측 단부에 하부캡(30)이 결합된다. 하부캡(30)은 액체 전달 수단(40)과 히터(50)를 지지함과 아울러 액체 저장부(21)의 타측 단부를 밀봉하는 기능을 수행할 수 있다. 하부캡(30)의 상단에는 액체 전달 수단(40)의 양측 단부를 지지하는 지지턱(30p)이 설치된다.
하부캡(30)은 액체 저장부(21)의 타측 단부에 삽입될 수 있으며, 밀봉 성능의 향상을 위하여 하부캡(30)과 액체 저장부(21)의 사이에 고무나 실리콘과 같은 탄성소재의 밀봉링(39)이 배치된다.
또한 하부캡(30)은 챔버로 공기를 전달하는 공기통로(31)를 포함한다. 외부의 공기가 하부캡(30)의 공기통로(31)를 통과하여 액체 전달 수단(40)로 공급될 수 있다.
액체 저장부(21)의 내부에는 마우스피스(22)의 배출공(22a)과 에어로졸이 발생하는 챔버를 연결함으로써 챔버에서 발생한 에어로졸을 배출공(22a)으로 전달하는 전달관(60)이 배치된다. 예를 들어 전달관(60)의 일단은 챔버와 연결되어 있으며, 전달관(60)의 타단은 마우스피스(22)의 배출공(22a)으로 연결되어 있다. 도 4b를 참조하면, 챔버에서 발생한 에어로졸이 이동되는 경로가 화살표로 도시되어 있다. 에어로졸은 전달관(60)을 통해 배출공(22a)으로 전달될 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b에서 도시된 실시예에 따르면, 전달관(60)은 액체 저장부(21)가 연장하는 길이 방향을 따라 액체 저장부(21)의 중심축 선 상에 배치되지만, 실시예는 이러한 전달관(60)의 위치에 의해 제한되지 않으며 예를 들어 전달관(60)은 액체 저장부(21)의 가장자리 측으로 치우치게 배치될 수 있다.
전달관(60)과 액체 전달 수단(40)의 사이에는 가압부(70)가 배치된다. 가압부(70)는 챔버를 향하는 전달관(60)의 일단과 액체 전달 수단(40)의 사이에 배치되어 액체 전달 수단(40)를 하부캡(30)을 향하는 방향으로 가압하는 기능을 수행한다.
가압부(70)는 고무나 실리콘과 같은 탄성을 갖는 소재를 포함하므로 전달관(60)과 액체 전달 수단(40)의 사이에 가압부(70)가 압축된 상태로 배치됨으로써 가압부(70)가 액체 전달 수단(40)를 견고히 가압할 수 있다. 이러한 가압부(70)의 가압 작용으로 인하여 액체 전달 수단(40)가 가열되어 에어로졸을 발생시키는 작용을 반복적으로 수행하여도 하부캡(30)의 챔버(49)에 액체 전달 수단(40)가 안정적으로 유지될 수 있다.
가압부(70)는 전달관(60)의 일단을 둘러싸며 전달관(60)의 일단을 챔버로 연결하는 연결관(71)을 포함한다. 전달관(60)의 일단 측에는 가압부(70)의 연결관(71)에 걸리도록 전달관(60)의 외측으로부터 돌출하는 플랜지를 포함한다.
액체 저장부(21)는 액체 저장부(21)의 내부에서 전달관(60)의 타단을 둘러싸며 전달관(60)의 타단을 배출공(22a)으로 연결하는 지지관(21s)을 포함한다. 마찬가지로 액체 저장부(21)는 전달관(60)의 타단 측에 액체 저장부(21)의 지지관(21s)에 걸리도록 전달관(60)의 외측으로부터 돌출하는 플랜지를 포함한다. 따라서 전달관(60)은 양단에 각각 형성된 플랜지에 의해 챔버와 배출공(22a)의 사이에서 견고하게 지지될 수 있다.
가압부(70)는 액체 전달 수단(40)와 직접 접촉하도록 연결관(71)의 외측에서 액체 전달 수단(40)를 향하여 연장하는 접촉부(72)와, 액체 저장부(21)에 수용되어 있는 에어로졸 생성 물질을 액체 전달 수단으로 전달하도록 접촉부(72)의 외측에서 상하 방향으로 개방된 물질 전달공(73)을 포함한다. 액체 전달 수단(40)는 대략 원통형상으로 제작될 수 있으며, 액체 전달 수단(40)에 접촉하는 접촉부(72)의 표면은 액체 전달 수단(40)의 외측 표면의 형상에 대응하여 곡면 형상을 가질 수 있다.
카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 하단에는 본체와 전기적인 연결을 위한 단자(21t)가 외부로 노출되게 설치될 수 있다. 예를 들어, 하부캡(30)의 하측 단부에는 단자(21t)가 설치된다. 단자(21t)는 본체와 전기적인 연결을 위해 하부캡(30)의 외측으로 노출되게 설치된다. 단자(21t)는 본체로부터 공급된 전기를 히터(50)로 전달하는 기능을 수행한다. 단자(21t)는 하부캡(30)의 단자통로(36)를 관통하여 챔버를 향하여 돌출하는 결합관(21p)을 포함한다. 결합관(21p)은 히터(50)의 단부와 견고하게 결합된다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(410), 히터(420), 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 프로세서(460)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 5에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 도 5에 도시된 하드웨어 중 일부가 생략되거나 새로운 구성 요소가 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(1)의 구성 요소들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 구성 요소들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 각 구성 요소들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성 요소들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(410)는 히터(420)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(1) 내에 구비된 다른 구성 요소들, 즉, 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 프로세서(460)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(410)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(410)는 리튬폴리머(LiPolymer) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(420)는 프로세서(460)의 제어에 따라 배터리(410)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(420)는 배터리(410)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(1)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.
히터(420)는 에어로졸 생성 장치(1)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(420)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(420)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(420)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(410)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
히터(420)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(420)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 히터(420)는 카트리지에 포함된 구성 요소일 수 있다. 카트리지는 히터(420), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(420)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(420)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서 히터(420)는 에어로졸 생성 장치(1)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(420)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(420)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
한편, 히터(420)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(420)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(430)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(430)에서 센싱된 결과는 프로세서(460)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 프로세서(460)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(430)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(420)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(420)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(420) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(420)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(1)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체에 대하여 이동 가능하게 결합된 슬라이더의 위치 변화를 감지할 수 있다.
사용자 인터페이스(440)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(440)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(1)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(440) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(450)는 에어로졸 생성 장치(1) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(450)는 프로세서(460)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(450)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.
메모리(450)에는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
프로세서(460)는 에어로졸 생성 장치(1)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 프로세서(460)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 프로세서(460)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(420)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(420)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(460)는 에어로졸 생성 장치(1)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(420)의 동작을 개시하기 위해 히터(420)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(420)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(420)에 전력 공급을 중단할 수 있다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(440)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 프로세서(460)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.
한편, 도 5에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(410)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(410)를 충전할 수 있다.
도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 사용자는 카트리지의 돌출창(21a)을 통하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 확인할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)가 기울어진 정도, 어두운 주변 환경 등으로 인하여, 사용자가 시각적으로 잔여량을 정확하게 판단하지 못할 수도 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)는 내부 회로의 전자 소자를 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 결정한다. 구체적으로, 에어로졸 생성 장치(1)는 내부 회로에 포함된 고정 저항을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 여기에서, 고정 저항은 저항 값이 변동되지 않는 저항을 의미하고, 특히 히터(420)의 온도에 의존하여 저항 값이 변동되지 않는다.
종래의 전자 담배에는 히터의 온도에 의존하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 기술이 채용되어 있다. 구체적으로, 종래의 전자 담배에는 히터의 온도에 따른 저항의 변화에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 기술이 활용되고 있다. 그러나, 히터의 온도는 다양한 원인들에 의하여 변화될 수 있으므로, 히터의 온도에 의존하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 경우, 검출된 잔여량이 실제의 잔여량과 차이가 있을 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)는 히터의 온도에 영향을 받지 않는 고정 저항을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 따라서, 종래의 전자 담배에 의할 때 에어로졸 생성 물질의 잔여량이 부정확하게 검출되는 단점이 해소될 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 카트리지(20) 내의 에어로졸 생성 물질이 고갈된 경우, 알림 신호를 생성하여 출력한다. 따라서, 사용자는 카트리지(20)를 교환하거나, 카트리지(20) 내의 에어로졸 생성 물질을 보충함으로써, 에어로졸 생성 장치(1)를 원활하게 사용할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 예를 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 카트리지(20), 프로세서(460) 및 전자 회로(470)를 포함한다. 또한, 카트리지(20)는 액체 저장부(21) 및 히터(420)를 포함한다.
도 6에는 설명의 편의를 위하여 에어로졸 생성 장치(1)의 일부 구성 요소들만 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 다른 구성 요소들이 도 6의 에어로졸 생성 장치(1)에도 포함될 수 있음은, 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있다.
도 6의 카트리지(20) 및 프로세서(460)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 바와 같다. 따라서, 이하에서는 카트리지(20) 및 프로세서(460)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
전자 회로(470)는 카트리지(20) 및 프로세서(460)와 연결된다. 예를 들어, 전자 회로(470)는 히터(420)의 가열을 위한 IC(Integrated Circuit)일 수 있다. 전자 회로(470)는 프로세서(460)로부터 전달된 명령(command)에 따라 배터리(410)의 전력을 히터(420)로 공급한다. 다시 말해, 전자 회로(470)은 프로세서(460)의 명령에 대응하는 전력을 히터(420)에 공급하기 위해 복수의 전자 소자들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(460)의 명령은 펄스폭 변조(pulse width modulation) 제어 신호로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 전자 회로(470)는 고정 저항을 포함한다. 여기에서, 고정 저항은 카트리지(20)에 수용된 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는데 이용되며, 저항 값이 변경되지 않는다. 예를 들어, 고정 저항의 저항 값은 5Ω 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프로세서(460)는 전자 회로(470)에 포함된 고정 저항을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 예를 들어, 프로세서(460)는 고정 저항의 양 단의 전압 차이에 기초하여 잔여량을 검출할 수 있다. 이 때, 고정 저항은 히터(420)의 온도에 따라 저항 값이 변경되지 않는다. 따라서, 외부의 요인에 의하여 히터(420)의 온도가 변동되더라도, 프로세서(460)는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 검출할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 전자 회로(470)의 구현 예들에 대하여 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 회로의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에는 전자 회로(470)에 포함된 구성 요소들 중 일부가 도시되어 있다. 도 6를 참조하여 상술한 바와 같이, 전자 회로(470)는 프로세서(460)의 명령에 따라 히터(420)에 전력을 공급한다. 따라서, 전자 회로(470)는 프로세서(460)의 명령을 구현하기 위하여 복수의 전자 소자들로 구성될 수 있다.
특히, 전자 회로(470)는 고정 저항(R0)을 포함한다. 예를 들어, 고정 저항(R0)의 양 단은 단자들(T0, T1)과 연결되고, 프로세서(460)는 단자들(T0, T1)을 통하여 정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이를 획득할 수 있다. 도 6에는 고정 저항(R0)과 단자들(T0, T1)의 연결 관계가 생략되어 있다. 즉, 고정 저항(R0)은 단자들(T0, T1)과 바로 연결될 수도 있고, 고정 저항(R0)과 단자들(T0, T1) 사이에는 다른 전자 소자가 배치될 수도 있다.
프로세서(460)는 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 예를 들어, 프로세서(460)는 메모리(450)에 저장된 룩업 테이블에 기초하여, 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이에 대응하는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 결정할 수 있다.
고정 저항(R0)의 저항 값은 히터(420)의 온도에 의하여 영향을 받지 않는다. 다시 말해, 고정 저항(R0)은 오로지 에어로졸 생성 물질의 잔여량의 검출을 위하여 전자 회로(470)에 포함된다. 예를 들어, 고정 저항(R0)의 저항 값은 5Ω 이하일 수 있다. 바람직하게는, 고정 저항(R0)의 저항 값은 4.5Ω 내지 5Ω의 범위 내일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
전자 회로(470)는 고정 저항(R0)에 공급되는 전력과 관련된 단자(T3) 및 히터(420)에 공급되는 전력과 관련된 단자(T4)를 포함한다. 다시 말해, 프로세서(460)는 단자(T3)를 통하여 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이를 획득하기 위한 명령을 전달한다. 또한, 프로세서(460)는 단자(T4)를 통하여 히터(420)를 가열하기 위한 명령을 전달한다. 예를 들어, 프로세서(460)가 단자들(T3, T4)에 전달하는 명령은 펄스폭 변조 제어 신호로 구현될 수 있다.
프로세서(460)는 에어로졸 생성 장치를 기화시키기 위하여 단자(T4)를 통하여 명령을 전달한다. 전자 회로(470)는 단자(T4)를 통하여 전달된 명령에 따라, 히터(420)에 전력을 공급한다. 따라서, 히터(420)는 가열되고, 에어로졸 생성 물질은 기화된다. 종래의 기술에 따르면, 히터(420)가 가열됨에 따라 변화되는 저항 값에 기초하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 추측한다. 따라서, 히터(420)가 가열되는 다른 요인들도 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 추측하는데 반영될 수 밖에 없다. 따라서, 종래의 기술에 의할 경우, 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 측정하는데 한계가 있다.
전자 회로(470)가 고정 저항(R0)을 포함하고, 프로세서(460)는 단자(T3)를 통하여 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이를 획득하기 위한 명령을 전달한다. 즉, 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이는 온전히 단자(T3)를 통하여 전달된 명령에만 의존한다. 따라서, 프로세서(460)는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 프로세서(460)는 단자(T3)를 통하여 전달되는 제1 명령과 단자(T4)를 통하여 전달되는 제2 명령을 다르게 생성할 수 있다. 구체적으로, 제1 명령과 제2 명령은 서로 다른 시기에 전달될 수 있고, 제1 명령에 의하여 고정 저항(R0)에 인가되는 전력량과 제2 명령에 의하여 히터(420)에 인가되는 전력량은 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 프로세서(460)는 제2 명령을 간헐적으로 전자 회로(470)에 전달할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 제2 명령이 전자 회로(470)에 전달되지 않는 시구간들에 제1 명령을 전자 회로(470)에 전달할 수 있다. 이 때, 제1 명령에 따른 전력량은 제2 명령에 따른 전력량보다 적을 수 있다. 따라서, 프로세서(460)는 히터(420)의 가열에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 배터리(410)의 전력량을 크게 소모하지 않으면서도 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 회로의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 도 7에 도시된 전자 회로(470)의 구체화된 예가 도시되어 있다. 다만, 도 8에 도시된 회로도는 전자 회로(470)의 일 예에 불과하며, 다른 전자 소자들이 더 포함되거나, 도 8에 도시된 전자 소자들 중 일부가 생략될 수도 있다.
도 8에는 도 7을 참조하여 상술한 단자들(T0, T1, T3, T4) 뿐만 아니라 단자(TE)가 더 포함되어 있다. 예를 들어, 단자(TE)는 히터(420)에 공급된 전력과 관련된 단자일 수 있다. 즉, 단자(TE)를 통하여 히터(420)의 온도에 대응하는 전기적 파라미터가 획득될 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하여 상술한 종래의 기술은 단자(TE)를 통해 검출된 저항 값(또는 전압 값)을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 추측한다. 그러나, 본원 발명에 따른 프로세서(460)는 단자들(T0, T1)을 통해 검출된 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이를 통하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출할 수 있다. 따라서, 프로세서(460)는 히터(420)의 가열 정도 및 가열 요인에 의존하지 않고, 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 검출할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법은 도 1 내지 도 8을 참조하여 상술한 프로세서(460)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 프로세서(460)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 9의 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
910 단계에서, 프로세서(460)는 카트리지(20)에 연결된 전자 회로(470)에 펄스 폭 변조 제어 신호를 전달한다.
여기에서, 펄스 폭 변조 제어 신호는 전자 회로(470)에 포함된 고정 저항(R0)에 전력을 공급하는 명령일 수 있다. 한편, 910 단계에 의하여 전달되는 제어 신호와 히터(420)에 전력을 공급하기 위한 제어 신호는, 제어 신호가 전달되는 시점 뿐만 아니라 명령에 의하여 전달되는 전력량이 다를 수 있다.
920 단계에서, 프로세서(460)는 전자 회로(470)에 포함된 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이를 획득한다.
예를 들어, 프로세서(460)는 910 단계에 의하여 전달된 전력에 따라 고정 저항(R0)의 양 단에서 발생되는 전압의 차이를 획득한다. 이 때, 고정 저항(R0)의 저항 값은 히터(420)의 온도에 의하여 영향을 받지 않는다.
930 단계에서, 프로세서(460)는 920 단계에서 획득된 전압 차이에 기초하여 카트리지(20)에 수용된 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다.
예를 들어, 프로세서(460)는 메모리(450)에 저장된 룩업 테이블에 기초하여, 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이에 대응하는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 결정할 수 있다.
한편, 도 9에는 도시되지 않았으나, 프로세서(460)는 카트리지(20) 내에 에어로졸 생성 물질이 고갈된 경우, 알림 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(460)는 사용자 인터페이스(440)를 통하여 알림 신호를 출력할 수 있다.
사용자 인터페이스(440)에는 에어로졸 생성 물질이 고갈되었음을 나타내는 문자 또는 특정 컬러가 출력될 수 있다. 또는, 사용자 인터페이스(440)는 소정의 발광 태양에 따라 점멸될 수도 있다. 또는 사용자 인터페이스(440)는 에어로졸 생성 물질이 고갈되었음을 나타내는 음성 또는 진동이 출력될 수도 있다.
상술한 바에 따르면, 에어로졸 생성 장치(1)는 내부의 고정 저항을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출한다. 따라서, 외부의 요인에 의하여 히터(420)의 온도가 변동되더라도, 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하며, 권리 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
20: 카트리지
21: 액체 저장부
420: 히터
460: 프로세서
470: 전자 회로

Claims (13)

  1. 에어로졸 생성 물질을 수용하는 카트리지;
    프로세서; 및
    상기 카트리지 및 프로세서와 연결된 전자 회로(circuit);를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 전자 회로에 포함된 고정 저항을 이용하여 상기 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 고정 저항의 양 단의 전압 차이에 기초하여 상기 잔여량을 검출하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 저항은 히터의 온도에 따라 저항 값이 변경되지 않는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 회로는 히터에 공급되는 전력과 관련된 제1 단자 및 상기 고정 저항에 공급되는 전력과 관련된 제2 단자를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 단자를 통해 상기 히터에 공급되는 전력에 대한 제1 펄스폭 변조 제어 신호를 상기 전자 회로에 전달하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제2 단자를 통해 상기 고정 저항에 공급되는 전력에 대한 제2 펄스폭 변조 제어 신호를 상기 전자 회로에 전달하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 저항의 저항 값은 5Ω 이하인, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 카트리지 내에 상기 에어로졸 생성 물질이 고갈된 경우 알림 신호를 생성하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는
    상기 에어로졸 생성 물질을 기화하는 히터; 및
    상기 에어로졸 생성 물질을 상기 히터로 이송하는 액체 전달 수단;을 포함하고,
    상기 히터는 상기 액체 전달 수단의 외주면에 권취되는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 카트리지에 연결된 전자 회로에 펄스폭 변조 제어 신호를 전달하는 단계;
    상기 전자 회로에 포함된 고정 저항의 양 단의 전압 차이를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 전압 차이에 기초하여 상기 카트리지에 수용된 에어로졸 생성 물질의 잔여량을 검출하는 단계;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고정 저항은 상기 에어로졸 생성 장치에 포함된 히터의 온도에 따라 저항 값이 변경되지 않는, 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 카트리지 내에 상기 에어로졸 생성 물질이 고갈된 경우 알림 신호를 생성하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 10 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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