KR102412118B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

에어로졸 생성 장치는 궐련이 삽입되는 공동, 공동에 삽입된 궐련에 빛을 조사하는 광원, 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하는 재사용 감지 센서, 공동에 삽입된 상기 궐련을 가열하는 히터 및 제어부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제어부는 재사용 감지 센서로부터 수신된 센싱값의 증감률에 기초하여 히터의 동작 여부를 결정할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.

에어로졸 생성 장치를 이용하여 이미 사용된 궐련을 다시 가열할 경우, 궐련의 끽미감 및 무화량이 감소하고 탄맛이 느껴질 수 있다. 즉, 재사용 궐련이 이용될 경우 사용자가 느끼는 만족감이 감소할 수 있다.

이에 따라, 궐련의 재사용을 방지하는 기술의 필요성이 요구되는 실정이다.

하나 이상의 실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법을 제공한다. 또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 에어로졸 생성 장치에 있어서, 궐련이 삽입되는 공동; 상기 공동에 삽입된 상기 궐련에 빛을 조사하는 광원; 상기 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하는 재사용 감지 센서; 상기 공동에 삽입된 상기 궐련을 가열하는 히터; 및 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 재사용 감지 센서로부터 수신된 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 히터의 동작 여부를 결정하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 궐련이 재사용 궐련으로 결정된 경우 상기 히터의 동작을 제한하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 소정 기간 내에, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제1 임계값까지 상승한 후 제2 임계값까지 하락하고 다시 상기 제1 임계값까지 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 상기 히터의 동작을 제한하며, 상기 제2 임계값은 상기 제1 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 궐련은, 담배 로드; 상기 담배 로드의 상류 단부에 연결된 전단 플러그; 및 상기 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드;를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 소정 기간 내에, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승하여 상기 제2 임계값을 유지하다가 제1 임계값까지 더 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 상기 히터의 동작을 제한하며, 상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 궐련은, 담배 로드; 상기 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드;를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 에어로졸 생성 장치는, 상기 공동에 궐련이 삽입되는지 여부를 검출하는 궐련 삽입감지 스위치;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치가 상기 궐련을 검출함에 따라 상기 광원을 제어하여 상기 궐련에 빛을 조사하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 광원은 컬러 LED 또는 IR(Infra Red) LED인 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 재사용 감지 센서는 컬러 센서 또는 IR 근접센서인 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 광원, 상기 재사용 감지 센서 및 상기 궐련 삽입감지 스위치는, 상기 공동의 입구측 단부 주변에 위치하는 것인, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 제2 측면은, 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서, 광원을 제어하여 공동에 삽입되는 궐련에 빛을 조사하는 단계; 상기 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하여 센싱값을 획득하는 단계; 및 상기 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 히터의 동작 여부를 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 제3 측면은, 제2 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 재사용 감지 센서에서 검출한 센싱값을 이용하여 에어로졸 생성 장치의 공동에 삽입된 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 재사용 궐련의 사용을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 센싱값의 절대치뿐만 아니라, 센싱값의 증감률에 기초하여 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 궐련, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류가 변경되더라도 궐련의 재사용 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6a 내지 도 6b는 에어로졸 생성 시스템의 일부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 미사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 재사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 재사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

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 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 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.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.

도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.

궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.

필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.

배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.

예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.

궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.

도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.

도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22)를 포함한다.

도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.

궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.

담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.

담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.

필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.

또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

필터 로드(32)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)는 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.

궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(33)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(31)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)가 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)가 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.

또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

도 6a 내지 도 6b는 에어로졸 생성 시스템의 일부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 6a는 에어로졸 생성 시스템(600)을 측면에서 바라본 단면도이고, 도 6b는 에어로졸 생성 시스템(600)을 위에서 바라본 단면도이다.

도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(600)은 에어로졸 생성 장치(601, 602) 및 궐련(603)을 포함한다. 에어로졸 생성 장치(601, 602)는 본체(601) 및 커버(602)를 포함한다. 한편, 커버(602) 및 궐련(603)은 본체(601)와 분리 가능하게 결합할 수 있다.

본체(601)에는 궐련(603)을 수용할 수 있는 공동(610)이 형성될 수 있다. 궐련(603)은 커버(602)에 형성된 구멍을 통해 공동(610) 내부에 수용될 수 있다. 궐련(603)이 공동(610)에 수용된 후, 공동(610)에 위치하는 히터(미도시)에 의해 궐련(603)이 가열됨으로써 에어로졸이 생성된다.

공동(610)의 입구측 단부 주변에는 궐련 삽입감지 스위치(620)가 위치할 수 있다. 궐련 삽입감지 스위치(620)는 궐련(603)이 공동(610)으로 삽입되는지 여부를 감지하는 역할을 수행할 수 있다.

궐련 삽입감지 스위치(620)의 동작 여부에 기초하여 궐련(603)이 공동(610)에 삽입되었음을 알 수 있다. 예를 들어, 궐련 삽입감지 스위치(620)가 누름 스위치인 경우, 궐련(603)이 공동(610) 내부로 삽입될 때 궐련 삽입감지 스위치(620)가 본체(601) 내부로 밀어 넣어질 수 있다. 그러나, 궐련 삽입감지 스위치(620)의 종류는 이에 제한되지 않는다.

또한, 공동(610)의 입구측 단부 주변에는 센서모듈(630)이 위치할 수 있다. 센서모듈(630)은 광원(631) 및 재사용 감지 센서(632)를 포함할 수 있다. 센서모듈(630)은 히터에 의해 영향을 받지 않도록 6mm 이상 히터와 이격될 수 있다. 궐련 삽입감지 스위치(620)는 센서모듈(630)과 동일 선상에 위치하거나 더 위쪽에 위치할 수 있다.

궐련 삽입감지 스위치(620)에 의해 궐련(603)이 공동(610)으로 삽입된 것이 감지된 경우, 광원(631)이 궐련(603)으로 빛을 조사할 수 있다. 또한, 재사용 감지 센서(632)는 궐련(603)으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있다.

예를 들어, 광원(631)은 RED LED, GREEN LED, BLUE LED 및 WHITE LED 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 재사용 감지 센서(632)는 컬러 센서일 수 있다. 또는, 광원(631)은 IR LED를 포함할 수 있다. 이 경우, 재사용 감지 센서(632)는 IR 근접센서일 수 있다. 그러나, 광원(631) 및 재사용 감지 센서(632)의 종류는 이에 제한되지 않는다.

한편, 광원(631) 및 재사용 감지 센서(632)는 하나의 센서모듈(630)에 포함되지 않고, 독립된 구성일 수도 있다.

본 개시에서는 광원(631) 및 재사용 감지 센서(632)를 이용하여 공동(610)에 수용되는 궐련(603)의 재사용 여부를 결정할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 도 7 내지 도 9에서 후술하기로 한다.

도 7은 일 실시예에 따른 미사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 그래프(700)는 시간(sec)에 따른 재사용 감지 센서의 센싱값(lux)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 광원으로 컬러 LED(RED, GREEN, BLUE 또는 WHITE)를 이용하고 재사용 감지 센서로 컬러 센서를 이용한 것으로 전제하였다.

그래프(700)는 제1 구간(710) 및 제2 구간(720)으로 구분될 수 있다.

제1 구간(710)은 광원이 동작하기 전(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사하기 전)을 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하지 못하고 있는 상태이다. 따라서, 재사용 감지 센서에서 수신한 센싱값을 나타내는 기준값은 제1 임계값에 비해 매우 작은 값일 수 있다.

제2 구간(720)은 광원이 동작한 후(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사한 후)를 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서가 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하고 있는 상태이다.

구체적으로, 궐련 삽입감지 스위치에 의해 궐련이 공동으로 삽입된 것이 감지된 경우, 광원은 궐련으로 빛을 조사하고 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있다.

일반적으로 미사용 궐련은 전체적으로 동일한 색상(예를 들어, 흰색)의 래퍼에 의해 포장되어 있으므로, 미사용 궐련이 공동으로 삽입된 경우 재사용 감지 센서는 시간이 지나도 일정한 센싱값(제1 임계값)을 수신할 수 있다. 광원으로 사용되는 컬러 LED의 종류(RED, GREEN, BLUE 또는 WHITE)에 따라 제1 임계값은 상이할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값에서부터 제1 임계값까지 상승한 후 소정 기간 동안 제1 임계값으로 유지될 경우, 공동에 수용된 궐련이 미사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 센싱값이 18,000~20,000Lux까지 상승한 후 1초 동안 18,000~20,000Lux로 유지될 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 궐련이 미사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 다만, 상술한 센싱값의 수치는 예시일 뿐이며, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류에 따라 다양한 수치가 이용될 수 있다.

공동에 수용된 궐련이 미사용 궐련인 것으로 결정된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 동작을 개시할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 히터가 예열모드에서 동작하도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 재사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 그래프(800)는 시간(sec)에 따른 재사용 감지 센서의 센싱값(lux)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 광원으로 컬러 LED(RED, GREEN, BLUE 또는 WHITE)를 이용하고 재사용 감지 센서로 컬러 센서를 이용한 것으로 전제하였다.

그래프(800)는 전단 플러그를 포함하는 제1 궐련이 재사용된 경우 시간(sec)에 따른 재사용 감지 센서의 센싱값(lux)을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제1 궐련은 담배 로드, 담배 로드의 상류 단부에 연결된 전단 플러그 및 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드를 포함할 수 있다.

제1 궐련의 담배 로드에는 니코틴을 포함하는 재구성 담배 물질, 글리세린, 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 생성 물질 등이 포함된다. 제1 궐련이 사용되면 담배 로드에 포함된 성분이 기화됨에 따라, 담배 로드 부분의 래퍼가 변색된다. 예를 들어, 제1 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상은 흰색에서 누렇게 변할 수 있다. 반면, 제1 궐련이 사용되더라도 전단 플러그 및 필터 로드 부분의 래퍼는 사용 전과 동일하게 흰색을 유지할 수 있다.

제1 구간(810)은 광원이 동작하기 전(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사하기 전)을 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하지 못하고 있는 상태이다. 따라서, 재사용 감지 센서에서 수신한 센싱값을 나타내는 기준값은 제1 임계값 및 제2 임계값에 비해 매우 작은 값일 수 있다.

제2 구간(820) 내지 제4 구간(840)은 광원이 동작한 후(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사한 후)를 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서가 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하고 있는 상태이다.

구체적으로, 궐련 삽입감지 스위치에 의해 궐련이 공동으로 삽입된 것이 감지된 경우, 광원은 궐련으로 빛을 조사하고 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있다.

제1 궐련은 전단 플러그, 담배 로드 및 필터 로드 순으로 에어로졸 생성 장치의 공동에 삽입되는 바, 재사용 감지 센서는 제1 궐련의 전단 플러그, 담배 로드 및 필터 로드 순으로 각 세그먼트에 의해 반사된 빛을 수신할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2 구간(820)은 재사용 감지 센서에서 전단 플러그에 의해 반사된 빛을 센싱한 구간이고, 제3 구간(830)은 재사용 감지 센서에서 담배 로드에 의해 반사된 빛을 센싱한 구간이고, 제4 구간(840)은 재사용 감지 센서에서 필터 로드에 의해 반사된 빛을 센싱한 구간이다.

상술한 바와 같이, 제1 궐련이 사용되어도 전단 플러그 부분의 래퍼는 흰색을 유지하므로, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값은 기준값에서 제1 임계값까지 상승할 수 있다. 예를 들어, 센싱값이 200Lux 이하의 기준값에서 18,000~20,000Lux까지 상승할 수 있다.

반면, 전단 플러그의 하류 말단에는 담배 로드가 연결되는데, 제1 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상이 변색(예를 들어, 흰색에서 누런색으로 변색)되므로, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값은 제1 임계값에서 제2 임계값까지 하락할 수 있다.

일 실시예에서 제2 임계값은 제1 임계값 및 기설정된 감소율에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 임계값이 18,000~20,000Lux이고, 기설정된 감소율이 30%인 경우, 제2 임계값은 12,600~14,000Lux로 결정될 수 있다.

담배 로드의 하류 말단에는 필터 로드가 연결되는데, 전단 플러그와 마찬가지로 제1 궐련이 사용되어도 필터 로드 부분의 래퍼는 흰색을 유지하므로, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값은 제2 임계값에서 다시 제1 임계값까지 상승할 수 있다. 예를 들어, 센싱값은 12,600~16,000Lux에서 다시 18,000~20,000Lux까지 상승할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 소정 기간 내에 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값으로부터 제1 임계값까지 상승한 후 제2 임계값까지 하락하고 다시 제1 임계값까지 상승한 경우, 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 동작을 제한할 수 있다.

예를 들어, 1초 내에 센싱값이 18,000~20,000Lux까지 상승한 후 12,600~14,000Lux까지 하락하고, 다시 18,000~20,000Lux까지 상승한 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다.

다만, 상술한 센싱값의 수치 및 감소율은 예시일 뿐이며, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류에 따라 다양한 수치가 이용될 수 있다.

본 개시에서는 재사용 감지 센서에서 검출한 센싱값을 이용하여 에어로졸 생성 장치의 공동에 삽입된 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 재사용 궐련의 사용을 방지할 수 있다. 또한, 본 개시에서는 센싱값의 절대치뿐만 아니라, 센싱값의 증감률에 기초하여 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 궐련, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류가 변경되더라도 궐련의 재사용 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 재사용 궐련에 대한 센싱값을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 그래프(900)는 시간(sec)에 따른 재사용 감지 센서의 센싱값(lux)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 광원으로 컬러 LED(RED, GREEN, BLUE 또는 WHITE)를 이용하고 재사용 감지 센서로 컬러 센서를 이용한 것으로 전제하였다.

그래프(800)는 전단 플러그를 포함하지 않는 제2 궐련이 재사용된 경우 시간(sec)에 따른 재사용 감지 센서의 센싱값(lux)을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제2 궐련은 담배 로드 및 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드를 포함할 수 있다.

제2 궐련의 담배 로드에는 니코틴을 포함하는 재구성 담배 물질, 글리세린, 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 생성 물질 등이 포함된다. 제2 궐련이 사용되면 담배 로드에 포함된 성분이 기화됨에 따라, 담배 로드 부분의 래퍼가 변색된다. 예를 들어, 제2 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상은 흰색에서 누렇게 변할 수 있다. 반면, 제2 궐련이 사용되더라도 필터 로드 부분의 래퍼는 사용 전과 동일하게 흰색을 유지할 수 있다.

제1 구간(910)은 광원이 동작하기 전(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사하기 전)을 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하지 못하고 있는 상태이다. 따라서, 재사용 감지 센서에서 수신한 센싱값을 나타내는 기준값은 제1 임계값 및 제2 임계값에 비해 매우 작은 값일 수 있다.

제2 구간(920) 및 제3 구간(930)은 광원이 동작한 후(즉, 광원이 궐련에 빛을 조사한 후)를 나타내는 구간으로서, 재사용 감지 센서가 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하고 있는 상태이다.

구체적으로, 궐련 삽입감지 스위치에 의해 궐련이 공동으로 삽입된 것이 감지된 경우, 광원은 궐련으로 빛을 조사하고 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있다.

제2 궐련은 담배 로드 및 필터 로드 순으로 에어로졸 생성 장치의 공동에 삽입되는 바, 재사용 감지 센서는 제2 궐련의 담배 로드 및 필터 로드 순으로 각 세그먼트에 의해 반사된 빛을 수신할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제2 구간(920)은 재사용 감지 센서에서 담배 로드에 의해 반사된 빛을 센싱한 구간이고, 제3 구간(930)은 재사용 감지 센서에서 필터 로드에 의해 반사된 빛을 센싱한 구간이다.

상술한 바와 같이, 제2 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상이 변색(예를 들어, 흰색에서 누런색으로 변색)되므로, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값은 기준값에서 제2 임계값까지 상승할 수 있다. 예를 들어, 센싱값이 200Lux 이하의 기준값에서 8,000~10,000Lux까지 상승할 수 있다.

반면, 담배 로드의 하류 말단에는 필터 로드가 연결되는데, 제1 궐련이 사용되어도 필터 로드 부분의 래퍼는 흰색을 유지하므로, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값은 제2 임계값에서 제1 임계값까지 상승할 수 있다.

일 실시예에서 제1 임계값은 제2 임계값 및 기설정된 증가율에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 임계값이 8,000~10,000Lux이고, 기설정된 증가율이 200%인 경우, 제2 임계값은 16,000~20,000Lux로 결정될 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 소정 기간 내에 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승하여 제2 임계값을 유지하다가 제1 임계값까지 더 상승한 경우, 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 동작을 제한할 수 있다.

예를 들어, 1초 내에 센싱값이 8,000~10,000Lux까지 상승한 후 8,000~10,000Lux을 유지하다가 16,000~20,000Lux까지 더 상승한 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다.

한편, 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승한 후 제2 임계값에서 유지되는 구간(즉, 제2 구간(920)) 없이 기준값으로부터 제1 임계값까지 곧바로 상승하여 소정 기간 동안 제1 임계값으로 유지되는 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 궐련이 미사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다.

다만, 상술한 센싱값의 수치 및 감소율은 예시일 뿐이며, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류에 따라 다양한 수치가 이용될 수 있다.

본 개시에서는 재사용 감지 센서에서 검출한 센싱값을 이용하여 에어로졸 생성 장치의 공동에 삽입된 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 재사용 궐련의 사용을 방지할 수 있다. 또한, 본 개시에서는 센싱값의 절대치뿐만 아니라, 센싱값의 증감률에 기초하여 궐련의 재사용 여부를 판단함으로써, 궐련, 광원 및 재사용 감지 센서의 종류가 변경되더라도 궐련의 재사용 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 제어부(1010), 히터(1020), 배터리(1030), 메모리(1040), 센서(1050) 및 인터페이스(1060)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 10에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 도 10에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

히터(1020)는 제어부(1010)의 제어에 따라 배터리(1030)로부터 공급된 전력에 의하여 전기적으로 가열된다. 히터(1020)는 궐련을 수용하는 에어로졸 생성 장치(1000)의 수용통로 내부에 위치한다. 궐련이 외부에서 에어로졸 생성 장치(1000)의 삽입 구멍을 통해 삽입된 후, 수용통로를 따라 이동함으로써 궐련의 일측 단부가 히터(1020) 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 가열된 히터(1020)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다. 히터(1020)는 궐련의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다.

히터(1020)는 열원 및 열전달 물체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(1020)의 열원은 전기 저항성 패턴을 구비한 필름(film) 형상으로 제작될 수 있고, 필름 형상의 히터(1020)는 열전달 물체(예를 들어, 열전달관)의 외측 표면의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

열전달관은 알루미늄이나 스테인레스 스틸(stainless steel)과 같이 열을 전달할 수 있는 금속 소재나, 합금 소재나, 탄소나, 세라믹 소재 등을 포함할 수 있다. 히터(1020)의 전기 저항성 패턴에 전력이 공급되면 열이 발생하고, 발생한 열은 열전달관을 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1000)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 별도의 온도 감지 센서가 구비되는 대신, 히터(1020)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 히터(1020)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(1000)에는 별도의 온도 감지 센서가 더 구비될 수도 있다. 온도 감지 센서는 전도성 트랙 또는 소자 형태로 히터(1020) 상에 배치될 수 있다.

예를 들어, 온도 감지 센서에 걸리는 전압 및 온도 감지 센서에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 온도 감지 센서는 온도(T)를 측정할 수 있다.

수학식 1에서, R은 온도 감지 센서의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 온도 감지 센서의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 온도 감지 센서를 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 온도 감지 센서의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 온도 감지 센서의 온도(T)가 연산될 수 있다.

제어부(1010)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(1010)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 등과 같은 프로세싱 유닛으로 구현된 집적 회로이다.

제어부(1010)는 센서(1050)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다. 제어부(1010)는 센싱 결과에 따라 배터리(1030)로부터 히터(1020)로의 전력 공급을 개시 또는 중단시킬 수 있다. 또한, 제어부(1010)는 히터(1020)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1020)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 나아가서, 제어부(1010)는 인터페이스(1060)의 다양한 입력 정보 및 출력 정보를 처리할 수 있다.

제어부(1010)는 에어로졸 생성 장치(1000) 이용한 사용자의 흡연 횟수를 카운팅하고, 카운팅 결과에 따라 사용자의 흡연을 제한하도록 에어로졸 생성 장치(1000)의 관련 기능들을 제어할 수 있다.

메모리(1040)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(1040)는 제어부(1010)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1040)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(1040)는 흡연 시각, 흡연 횟수 등과 같은 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1040)에는 궐련이 수용통로에 수용된 경우의 기준 온도 변화 값 관련 데이터가 저장될 수 있다.

또한, 메모리(1040)는 복수의 온도보정 알고리즘들을 저장할 수 있다.

배터리(1030)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(1030)는 히터(1020)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1030)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에 구비된 다른 하드웨어들, 제어부(1010), 센서(1050) 및 인터페이스(1060)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1030)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등으로 제작될 수 있다. 배터리(1030)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다.

센서(1050)는 퍼프 감지(puff detect) 센서(온도 감지 센서, 유량(flow) 감지 센서, 위치 감지 센서 등), 궐련삽입 감지 센서, 히터(1020)의 온도 감지 센서 및 궐련 재사용 감지 센서 등 다양한 종류의 센서들을 포함할 수 있다. 센서(1050)에 의해 센싱된 결과는 제어부(1010)로 전달되고, 제어부(1010)는 센싱 결과에 따라 히터 온도의 제어, 흡연의 제한, 궐련 삽입 유/무 판단, 알림 표시, 재사용 궐련 여부 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1000)를 제어할 수 있다.

인터페이스(1060)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(1000)는 위의 예시된 다양한 인터페이싱 수단들 중 일부만을 취사 선택하여 구현될 수도 있다.

한편, 에어로졸 생성 장치(1000)는 증기화기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 증기화기(미도시)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 액체를 가열하는 가열 요소를 포함할 수 있다.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(미도시)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(미도시)와 일체로서 제작될 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(미도시)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 11은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 단계 1110에서 에어로졸 생성 장치는 광원을 제어하여 궐련에 빛을 조사할 수 있다.

궐련이 수용되는 에어로졸 생성 장치 내 공동의 입구측 단부 주변에 광원이 위치할 수 있다. 광원은 공동에 삽입되는 궐련에 빛을 조사할 수 있도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 광원은 컬러 LED, IR LED 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에서 궐련 삽입감지 스위치에 의해 궐련이 공동으로 삽입된 것이 감지된 경우, 에어로졸 생성 장치는 광원을 제어하여 궐련으로 빛을 조사할 수 있다. 예를 들어, 궐련 삽입감지 스위치가 누름 스위치인 경우, 궐련이 공동 내부로 삽입될 때 궐련 삽입감지 스위치가 본체 내부로 밀어 넣어질 수 있다. 궐련 삽입감지 스위치가 본체 내부로 밀어 넣어진 경우, 에어로졸 생성 장치는 궐련이 공동에 삽입되고 있음을 감지하고 광원을 제어하여 궐련으로 빛을 조사할 수 있다.

단계 1120에서 에어로졸 생성 장치는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하여 센싱 값을 획득할 수 있다.

궐련이 수용되는 에어로졸 생성 장치 내 공동의 입구측 단부 주변에 재사용 감지 센서가 위치할 수 있다. 재사용 감지 센서는 궐련으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 재사용 감지 센서는 컬러 센서, IR 근접센서 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 광원과 재사용 감지 센서는 하나의 센서모듈에 탑재될 수 있다. 또는, 광원과 재사용 감지 센서는 하나의 센서모듈에 탑재되지 않고 별도의 독립된 구성일 수도 있다.

단계 1130에서 에어로졸 생성 장치는 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 히터의 동작 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치에는 제1 궐련이 삽입될 수 있다. 제1 궐련은 담배 로드, 담배 로드의 상류 단부에 연결된 전단 플러그 및 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드를 포함할 수 있다.

제1 궐련이 사용되면 담배 로드에 포함된 성분이 기화됨에 따라, 담배 로드 부분의 래퍼가 변색된다. 예를 들어, 제1 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상은 흰색에서 누렇게 변할 수 있다. 반면, 제1 궐련이 사용되더라도 전단 플러그 및 필터 로드 부분의 래퍼는 사용 전과 동일하게 흰색을 유지할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 소정 기간 내에 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값으로부터 제1 임계값까지 상승한 후 제2 임계값까지 하락하고 다시 제1 임계값까지 상승한 경우, 공동에 수용된 제1 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 공동에 수용된 제1 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 동작을 제한할 수 있다.

예를 들어, 1초 내에 센싱값이 200Lux 이하의 기준값에서 18,000~20,000Lux까지 상승한 후 12,600~14,000Lux까지 하락하고, 다시 18,000~20,000Lux까지 상승한 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 제1 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다.

다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치에는 제2 궐련이 삽입될 수 있다. 제2 궐련은 담배 로드 및 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드를 포함할 수 있다.

제2 궐련이 사용되면 담배 로드에 포함된 성분이 기화됨에 따라, 담배 로드 부분의 래퍼가 변색된다. 예를 들어, 제2 궐련이 사용되면 담배 로드 부분의 래퍼의 색상은 흰색에서 누렇게 변할 수 있다. 반면, 제2 궐련이 사용되더라도 필터 로드 부분의 래퍼는 사용 전과 동일하게 흰색을 유지할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 소정 기간 내에 재사용 감지 센서에서 감지한 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승하여 제2 임계값을 유지하다가 제1 임계값까지 더 상승한 경우, 공동에 수용된 제2 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다. 공동에 수용된 제2 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 동작을 제한할 수 있다.

예를 들어, 1초 내에 센싱값이 200Lux 이하의 기준값에서 8,000~10,000Lux까지 상승한 후 8,000~10,000Lux을 유지하다가 16,000~20,000Lux까지 더 상승한 경우, 에어로졸 생성 장치는 공동에 수용된 제2 궐련이 재사용 궐련인 것으로 결정할 수 있다.

일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
   궐련이 삽입되는 공동;
   상기 공동에 삽입된 상기 궐련에 빛을 조사하는 광원;
   상기 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하는 재사용 감지 센서;
   상기 공동에 삽입된 상기 궐련을 가열하는 히터; 및
   제어부; 를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 궐련의 삽입에 대응하여 상기 광원을 제어하여 빛을 조사하고, 상기 재사용 감지 센서로부터 수신된 센싱값의 증감률에 기초하여, 삽입된 궐련이 재사용 궐련인지 결정하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 궐련이 재사용 궐련으로 결정된 경우, 상기 히터의 동작을 제한하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   소정 기간 내에, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제1 임계값까지 상승한 후 제2 임계값까지 하락하고 다시 상기 제1 임계값까지 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 상기 히터의 동작을 제한하며,
   상기 제2 임계값은 상기 제1 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 궐련은,
   담배 로드;
   상기 담배 로드의 상류 단부에 연결된 전단 플러그; 및
   상기 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드;를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   소정 기간 내에, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승하여 상기 제2 임계값을 유지하다가 제1 임계값까지 더 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 상기 히터의 동작을 제한하며,
   상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 궐련은,
   담배 로드; 및
   상기 담배 로드의 하류 단부에 연결된 필터 로드;를 포함하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 에어로졸 생성 장치는,
   상기 공동에 궐련이 삽입되는지 여부를 검출하는 궐련 삽입감지 스위치;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 스위치가 상기 궐련을 검출함에 따라 상기 광원을 제어하여 상기 궐련에 빛을 조사하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원은 컬러 LED 또는 IR(Infra Red) LED인 것인, 에어로졸 생성 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 재사용 감지 센서는 컬러 센서 또는 IR 근접센서인 것인, 에어로졸 생성 장치.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원, 상기 재사용 감지 센서 및 상기 궐련 삽입감지 스위치는, 상기 공동의 입구측 단부 주변에 위치하는 것인, 에어로졸 생성 장치.
11. 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    궐련의 삽입에 대응하여 광원을 제어하여 빛을 조사하는 단계;
    상기 궐련으로부터 반사된 빛을 수신하여 센싱값을 획득하는 단계; 및
    상기 센싱값의 증감률에 기초하여 삽입된 궐련이 재사용 궐련인지 결정하는 단계; 를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센싱값의 증감률에 기초하여 상기 궐련이 재사용 궐련으로 결정된 경우 히터의 동작을 제한하는 단계;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
13. 제 11 항에 있어서,
    소정 기간 동안, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제1 임계값까지 상승한 후 제2 임계값까지 하락하고 다시 상기 제1 임계값까지 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 히터의 동작을 제한하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 제2 임계값은 상기 제1 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
14. 제 11 항에 있어서,
    소정 기간 동안, 상기 센싱값이 기준값으로부터 제2 임계값까지 상승하여 상기 제2 임계값을 유지하다가 제1 임계값까지 상승한 경우 상기 궐련을 재사용 궐련으로 결정하고, 히터의 동작을 제한하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값 및 상기 증감률에 기초하여 결정되는 것인, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 궐련에 빛을 조사하는 단계는,
    스위치를 이용하여 상기 궐련이 공동에 삽입되는지 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 궐련이 검출된 것에 응답하여, 상기 광원을 제어하여 상기 궐련에 빛을 조사하는 단계;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
16. 제 11 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

Images