KR101677435B1

KR101677435B1 - 전자담배

Info

Publication number: KR101677435B1
Application number: KR1020150188057A
Authority: KR
Inventors: 이충언
Original assignee: 이충언
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2016-11-18
Also published as: KR20160129693A

Abstract

본 발명은 전자담배에 관한 것으로, 무화부와 배터리를 지지하는 하우징과,
상기 하우징에 결합되어 상기 무화부로부터의 증기를 흡입하기 위한 흡입부와, 상기 흡입부의 표면에 배치되어 사용자의 입술이 접촉하였을 때 인체전류를 감지하는 터치센서와, 상기 터치센서로부터의 감지신호에 기초하여 상기 무화부를 동작시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 전자담배는 사용자가 흡연부를 입에 무는 동작을 흡연의지로 판단하여 무화부를 동작시킴으로써 추가적인 동작없이 흡연동작만으로 흡연을 수행할 수 있다.

Description

전자담배{A ELECTRONIC CIGARETTE}

본 발명은 전자담배에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심과 간접흡연을 막기 위한 흡연구역의 확대지정에 따라 금연을 시도하는 금연자의 수가 급격히 증가하고 있다.

금연을 시도하는 방법으로는 타르가 없는 전자담배를 사용한 방법이 있다. 전자담배는 충전 가능한 배터리, 니코틴이 함유된 담배용액을 수용하는 용액수용부, 및 상기 용액수용부의 배출된 용액을 연기로 기화시키는 무화부로 구성된다. 사용자가 흡입부를 통해 흡입하면, 용액이 용액수용부로부터 흘러나와 기화부로 전달되고, 이때 배터리의 전원에 의해 흘러나온 용액을 연기로 기화시킴으로써 사용자는 담배를 피우는 것과 유사한 느낌을 가질 수 있다.

최근 사용자의 편리성을 위해 전자담배의 흡입부 내에 공기흡입 센서를 배치하여 사용자의 흡입동작에 따라 무화부가 동작하도록 하는 전자담배가 있다.

그러나, 이러한 공기흡입 센서에 의해 무화부를 작동시키는 기술은 흡입후 일정시간이 지나야 작동되며 발열시간이 긴 문제가 있다.

또한 공기흡입센서를 이용하기 위해서는 흡입부와 연통하는 공기구멍을 배치하여야 하기 때문에 공기구멍을 통한 액상누수로 배터리고장이 잦으며 흡입센서의 수명도 짧아지는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 사용자의 흡연의도를 간단한 방법으로 판단하여 무화부를 작동시킬 수 있는 편리한 전자담배를 제공함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 전자담배는 무화부와 배터리를 지지하는 하우징과, 상기 하우징에 결합되어 상기 무화부로부터의 증기를 흡입하기 위한 흡입부와, 상기 흡입부의 표면에 배치되어 사용자의 입술이 접촉하였을 때 인체전류를 감지하는 터치센서와, 상기 터치센서로부터의 감지신호에 기초하여 상기 무화부를 동작시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자담배는 상기 하우징의 표면에 마련된 동작스위치를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 터치센서의 감지신호가 존재하는 상태에서 상기 동작스위치가 턴온되었을 때 상기 무화부를 동작시킬 수 있다.

상기 동작스위치는 누름버튼식 스위치를 포함할 수 있다.

산기 전자담배는 디스플레이부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 감지신호가 없을 때 상기 동작스위치가 스위칭온되면, 상기 디스플레이부에 소정의 정보를 표시하고, 상기 감지신호가 있을 때 동작스위치가 스위칭온되면 상기 디스플레이부에 정보를 표시하지 않는 것이 바람직하다.

상기 터치센서는 복수의 불연속적인 패턴의 전극섹션을 가지며, 상기 복수의 불연속적인 전극섹션 중 적어도 2개 이상이 사용자의 입술에 접촉되었을 때 감지신호를 발생할 수 있다.

본 발명에 의하면, 사용자가 전자담배를 입에 물 경우 사용자의 입술에 의한 인체전류 또는 압력을 감지하여 사용자 흡연의지로 판단하여 무화부를 동작시키므로써 사용자의 사용편리성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자담배의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전자담배의 분해사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 전자담배의 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 터치센서의 회로도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배의 부분확대도이다.

이하 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자담배(1)를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자담배의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 전자담배(1)는 긴 막대상의 하우징(10)을 갖는다. 하우징(10)은 무화부(100)를 수용하는 제1하우징부(11)와, 전원공급부(200)를 수용하는 제2하우징부(12)와, 제어부(300)를 수용하는 제3하우징부(13)로 구성된다. 하우징(10)은 3개의 제1, 제2 및 제3하우징부(11, 12, 13)으로 분리 구성되어 있지만, 경우에 따라 하나의 단일체로 형성하거나 제1 및 제3하우징(11,12) 또는 제2 및 제3하우징(12, 13)을 단일체로 만들수도 있다.

제1하우징부(11)는 무화부(100)에서 기화된 증기를 흡입하는 흡입부(14)가 일단부에 형성되어 있다. 흡입부(14)의 외면에는 후술하는 터치센서(330)에 전기적으로 연결된 터치전극(312)을 포함하고 있다. 터치전극(312)은 흡입부(14)의 외면에 제한되지 않은 원형 띠 형상으로 형성된다. 사용자의 입술이 터치되면 인체전류가 터치센서(330)에 전달되고, 터치센서(330)는 이를 감지하여 후술하는 제어부(300)를 동작시킨다. 도 1 및 2에 표시되지 않았지만, 터치전극(312)과 터치센서(310)의 전기적 연결은 예를 들면 하우징(10)의 내부에서 터치센서(310)에 도전리드선으로 연결하고, 도전리드선과 터치전극(312)은 터치전극(312)이 배치된 제1하우징(11) 부분을 관통하는 도전쓰루우홀에 의해 이루어질 수 있다. 물론 터치전극(312)과 터치센서(310)의 전기적 연결은 전술한 방법 이외에 다양한 방법으로도 이루어질 수 있다.

제2하우징부(12)는 전원공급부(200)에 전원을 충전하기 위한 충전포트, 예를 들면 USB포트(15)를 포함한다. 제2하우징부(12)는 배터리를 수용할 수 있는 공간을 포함할 수 있다.

제3하우징부(13)는 표시부(340) 및 버튼식 동작스위치(314)를 포함한다. 동작스위치(314)는 터치센서의 터치전극으로 구현될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자담배의 분해도이다. 도시된 바와 같이, 무화부(100)는 제1하우징부(11) 내에 니코틴 용액, 금연보조 용액 등의 물질로 이루어진 액상재료를 저장하는 액상 저장부(110), 및 액상저장부(110)에 저장된 니코틴 용액이나 금연보조 용액을 기화시키는 무화기(120)를 포함한다. 사용자는 액상저장부(110)에 저장된 니코틴 용액이나 금연보조 용액을 무화기(120) 측에서 기화된 증기를 흡입부(14)를 통해 흡입한다. 흡입부(14)는 제1하우징(11)에 일체 또는 분리하여 제작할 수 있다.

액상저장부(110)는 금속 또는 플라스틱 용기로서, 일측을 통해 니코틴 용액이나 금연보조 용액을 충전가능하도록 구성되거나 카트리지 형태로 교체가능한 형태일 수 있다.

무화기(120)는 액상저장부(110)에 저장된 니코틴 용액이나 금연보조 용액을 유도하는 유도관(122), 가열 코일(124), 가열코일(124)을 수용하여 기화 공간을 형성하는 기화로(126), 기화된 증기를 배출하는 배출공(128), 및 외부로부터 공기가 들어오는 공기유입공(129)을 포함한다. 본 발명은 상술한 형태의 무화기(120)로만 제한되지 않는다. 따라서, 무화기(120)는 니코틴 용액이나 금연보조 용액을 기화시키는 구조라면 어느 것이나 적용될 수 있다.

전원공급부(200)는 무화부(100) 및 제어부(300)에 전원을 공급한다. 전원공급부(200)는 배터리부(210) 및 충전회로부(220)를 포함한다. 물론 착탈식 배터리를 사용할 경우 충전회로부(220)는 생략될 수 있다. 배터리부(210)는 충전가능한 리튬 이온 전지와 같은 2차전지로 구현된다. 충전회로부(220)는 예를 들면 USB포트(15)를 통해 입력되는 입력 DC전원을 이용하여 배터리부(210)를 충전한다.

회로부(300)는 무화부(100)의 전원공급을 제어하는 제어부(MCU)(310), 데이터를 저장하는 저장부(320), 사용자의 터치전극 접촉에 따른 인체전류를 감지하는 터치센서(330), 정보를 표시하는 표시부(340), 상기 제어부(310) 및/또는 표시부(340)를 동작시키는 동작스위치(314)를 포함한다. 회로부(300)는 하나의 인쇄회로기판 또는 별도로 분리된 복수의 인쇄회로기판들로 구현될 수 있다.

제어부(310)는 전자담배(1)의 각 부품들, 예를 들면 무화부(100), 저장부(320), 및 표시부(350)를 제어한다. 제어부(330)는 MCU(Micero Controller Unit), MPU(Micro Processor Uint), CPU(Central Processing Unit) 등의 반도체 또는 임베디드 반도체로 구현될 수 있다.

제어부(310)는 터치센서(330)의 감지신호에 따라 무화부(100)의 전원공급을 제어한다. 제어부(310)는 터치센서(330)의 감지신호를 받아 스위치 온(ON)되고, 무화부(100)를 작동시킬 수 있다. 제어부(310)는 동작스위치(314)의 동작에 따라 상기 사용자의 흡연정보, 배터리 정보 등을 표시부(340)에 표시할 수 있다. 물론, 제어부(310)는 2차적으로 동작스위치(314)의 입력되는 경우에 무화부(100)를 작동시킬 수도 있다.

동작스위치(314)는 버튼식 또는 터치식 스위치로 구현될 수 있다. 사용자가 동작스위치(314)를 누르면 입력신호가 제어부(310)에 전달된다. 제어부(314)는 사전 설정된 프로그램에 의해 무화부(100)를 작동시키거나 표시부(340)에 정보를 표시할 수 있다. 동작스위치(314)는 전자담배(1)의 기능을 설정하거나 정보를 표시하거나 무화부(100)를 동작시킬 수 있다.

저장부(320)는 제어부(310)의 제어에 따라서 한정되지 않은 데이터, 예를 들면 사용자의 흡연정보, 배터리 정보 등이 저장된다. 저장부(320)는 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(hard-disc drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현된다. 저장부(320)는 제어부(310)에 의해 액세스되며, 제어부(330)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행된다.

터치센서(330)는 터치전극(332)에 사용자의 입술이 접촉함에 따라 터치신호를 감지한다. 터치센서(330)는 터치전극(332)을 통해 감지된 터치신호를 기초로 감지신호를 생성하여 제어부(310)에 전송한다. 감지신호는 제어부를 온시키는 제어부 온명령이나 무화부를 동작시키는 무화부 온명령이 될 수 있다. 감지신호가 입력되었을 때 제어부(310)가 무화부(100)를 무조건 동작시키면 실수에 의한 터치로 사용자의 흡연의도와 상관없이 무화부(100)가 작동할 수 있다. 이를 해결하기 위해 감지신호가 없을 때 동작스위치(314)를 작동시키면 제어부(310)는 표시부(340)에 사용자의 흡연기록이나 배터리 잔량 등의 정보를 표시한다. 만일 감지신호가 있으면 제어부(310)는 동작스위치(314)가 누러질 때 표시부(340)에 정보를 표시하지 않고 무화부(100)를 작동시킨다.

도 4는 터치센서(330)의 회로도이다. 터치전극(332)은 일단이 PNP 트랜지스터 Q1(이하 'TR Q1'이라 칭함)의 베이스에 연결되고, 타단은 접지된다. 풀업저항 R1은 배터리 BAT+와 터치전극(332) 사이에 연결되고, Q1(PNP)의 이미터에 배터리 BAT+가 연결된다. TR Q1의 콜렉터는 NPN 트랜지스터 Q2(이하 'TR Q2'라 칭함)의 베이스에 연결된다. 풀다운저항 Q2의 일단은 TR Q1의 콜렉터와 TR Q2의 베이스에 연결되고, 타단은 접지에 연결된다. TR Q2의 콜렉터는 제어부(310)에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된다.

도 4를 참조하여 터치센서(330)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 사용자가 흡연을 위해 터치전극(332)이 배치된 흡입부(14)를 물면, 입술 접촉을 통해 인체전류가 흘러 접지와 도통된다. 따라서, TR Q1의 베이스 (터치전극)는 강제로 풀다운되고, TR Q1이 도통되며, 배터리 BAT+는 TR Q1의 이미터와 컬렉터를 거치게 된다. 이 때 TR Q2의 베이스는 하이레벨(high level)되어, TR Q2를 도통시킨다. 제어부(310)의 키(KEY)가 TR Q2의 콜렉터와 이미터(GND)를 거치면, 키(KEY)는 풀다운되고, 제어부(310)가 작동된다. 제어부(310)의 작동으로 무화부(100)가 작동되어 흡연을 수행한다.

터치전극(332)이 플롯상태일때, 터치전극(332)은 하이레벨로 돌아오고, TR Q1은 작동하지 않는다. TR Q2의 베이스는 풀다운 저항 R2로 인하여 풀다운되고, 접지(GND)는 로우레벨(low level)로 되어 TR Q2는 작동하지 않는다. 결과적으로, 키(KEY)는 하이레벨로 되어 제어부(310)는 작동하지 않는다.

표시부(340)는 액정표시장치, LED표시장치 등으로 구현 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치전극(332)의 구성을 나타낸 도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 터치전극(332)은 흡입부(14)의 외면에 상기 복수의 불연속적인 패턴의 전극섹션(332-1, 332-2, 332-3…)으로 구성한다. 여기서, 불연속적인 패턴의 전극섹션의 수는 적절이 설계될 수 있다. 사용자가 입에 흡입부를 물 때 복수의 불연속 패턴의 전극섹션(332-1, 332-2, 3332-3…)이 인체전류에 의해 모두 또는 2 이상이 도통되어야 터치센서(330)가 터치를 감지한다. 실수로 사용자가 상기 복수의 불연속적인 패턴의 전극섹션(332-1, 332-2, 332-3…) 중 하나를 접촉하여도 감지신호를 발생하지 않아 제어부(310)가 무화부(100)를 작동시키지 않는다.

한편, 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

1 : 전자담배 10: 하우징
11: 제1하우징부 12: 제2하우징부
13: 제3하우징부 14: 흡입부
15: 충전포트 100: 무화부
120: 무화기 200: 전원공급부
210: 배터리부 220: 충전회로부
300: 회로부 310: 제어부
314: 동작스위치 320: 저장부
330: 터치센서 340: 표시부

Claims

전자담배에 있어서,
무화부와 배터리를 지지하는 하우징과;
상기 하우징에 결합되어 상기 무화부로부터의 증기를 흡입하기 위한 흡입부와;
상기 흡입부의 표면에 배치되어 사용자의 입술이 접촉하였을 때 인체전류를 감지하는 터치센서와;
상기 터치센서로부터의 감지신호에 기초하여 상기 무화부를 동작시키는 제어부를 포함하며,
상기 터치센서는 복수의 불연속적인 패턴의 전극섹션을 가지며,
상기 복수의 불연속적인 전극섹션 중 적어도 2개 이상이 사용자의 입술에 접촉되었을 때 감지신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제 1항에 있어서,
상기 하우징의 표면에 마련된 동작스위치를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 터치센서의 감지신호가 존재하는 상태에서 상기 동작스위치가 턴온되었을 때 상기 무화부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제 2항에 있어서,
상기 동작스위치는 누름버튼식 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제 2항 또는 3항에 있어서,
디스플레이부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 감지신호가 없을 때 상기 동작스위치가 스위칭온되면, 상기 디스플레이부에 소정의 정보를 표시하고, 상기 감지신호가 있을 때 동작스위치가 스위칭온되면 상기 디스플레이부에 정보를 표시하지 않는 것을 특징으로 하는 전자담배.
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