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KR102534235B1 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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KR102534235B1
KR102534235B1 KR1020200083443A KR20200083443A KR102534235B1 KR 102534235 B1 KR102534235 B1 KR 102534235B1 KR 1020200083443 A KR1020200083443 A KR 1020200083443A KR 20200083443 A KR20200083443 A KR 20200083443A KR 102534235 B1 KR102534235 B1 KR 102534235B1
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rotating body
generating device
inductive sensor
inductance
aerosol generating
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박주언
김민규
이종섭
조병성
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주식회사 케이티앤지
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Priority to US17/606,646 priority patent/US20230134145A1/en
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Abstract

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 향미 물질을 수용하는 복수 개의 챔버(Chamber)들, 상기 복수 개의 챔버들을 회전시키는 회전체, 상기 회전체의 회전과 함께 인덕턴스(Inductance) 변화를 생성하는 코일 안테나(Coil Antenna), 상기 인덕턴스 변화를 감지하여 상기 회전체의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력하는 인덕티브 센서(Inductive Sensor), 및 상기 인덕티브 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 복수 개의 챔버들 중 사용중인 챔버를 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 {AEROSOL GENERATING APPARATUS}
본 개시는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법을 대체하여 비연소 방식으로 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질로부터 비연소 방식으로 에어로졸을 생성하여 사용자에게 공급하거나, 에어로졸 생성 물질로부터 생성된 에어로졸을 향 매체에 통과시킴으로써 향미를 갖는 에어로졸을 공급하는 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치에서 사용중인 챔버를 결정하기 위해 별도의 스위치 및 PCB(Printed Circuit Board)를 이용하는 경우, 다수의 부품들이 이용됨에 따라 에어로졸 생성 장치의 실장 및 배치공간의 활용도가 낮을 수 있다.
이에, 부피가 작은 인덕티브 센서를 이용함으로써 에어로졸 생성 장치의 실장 및 배치공간의 활용도가 증가된 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
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 개시는 향미 물질을 수용하는 복수 개의 챔버(Chamber)들, 상기 복수 개의 챔버들을 회전시키는 회전체, 상기 회전체의 회전과 함께 인덕턴스(Inductance) 변화를 생성하는 코일 안테나(Coil Antenna), 상기 인덕턴스 변화를 감지하여 상기 회전체의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력하는 인덕티브 센서(Inductive Sensor), 및 상기 인덕티브 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 복수 개의 챔버들 중 사용중인 챔버를 결정하는 프로세서를 포함하는, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는, 금속 물체를 비접촉으로 감지할 수 있는 인덕티브 센서를 이용할 수 있다. 인덕티브 센서는 회전체와 접촉하지 않고도 회전체의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치는 회전체와 같은 부품의 부식 및 마모 등의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 별도의 스위치 및 PCB를 이용하지 않고 인덕티브 센서를 이용하여 사용중인 챔버를 결정할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치의 실장 및 배치공간의 활용도가 증가될 수 있고, 에어로졸 생성 장치가 소형화될 수 있다. 발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 작동 방법을 나타내기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 7은 회전체의 구조에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 코일의 구조에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
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, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다.
이하의 실시예에서, 용어 “길이 방향”은 에어로졸 생성 장치의 장축 방향(Longitudinal Direction)을 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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 매질부(110), 증기화기(120), 프로세서(130), 배터리(140) 및 마우스피스(150)를 포함할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10)의 설계에 따라, 매질부(110), 증기화기(120), 프로세서(130), 배터리(140) 및 마우스피스(150)의 배치는 변경될 수 있다.
도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸을 사용자에게 공급하는 장치로서, 저항 가열 방식, 유도 가열 방식, 초음파 진동 방식 등을 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
매질부(110)는 복수 개의 챔버(Chamber)들을 포함할 수 있고, 챔버들은 격벽에 의해 서로 독립되게 구획될 수 있다. 복수 개의 챔버들 각각은 에어로졸을 통과시키는 향미 물질을 수용할 수 있다.
향미 물질은 고체 상태일 수 있으며, 예를 들어, 분말이나 작은 크기의 입자의 집합인 과립(granule)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 향미 물질은 캡슐(capsule) 형태일 수 있으며, 식물의 잎이 잘게 잘려진 형태일 수도 있다.
향미 물질은 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다.
향미 물질은 예를 들어 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하거나, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 첨가 물질이나, 멘솔 또는 보습제 등의 가향 물질이나, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.
향미 물질의 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
향미 물질은 비타민 혼합물일 수 있고, 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
매질부(110)는 증기화기(120)에 대해 회전하도록 배치될 수 있고, 회전 방향을 따라 차례로 위치하는 복수 개의 챔버들을 포함할 수 있다. 매질부(110)는 매질부(110)의 회전 방향을 따라 차례로 서로 이격되게 위치하는 복수 개의 챔버들을 포함할 수 있다.
챔버들은 3개가 설치되거나 4개 이상이 설치될 수도 있다. 챔버들은 2개가 설치될 수도 있다. 예를 들어, 매질부(110)는 원통형일 수 있고, 매질부(110)의 상단면을 4개로 분할함에 따라 구획되는 4개의 챔버들을 포함할 수 있다. 매질부(110)는 에어로졸 생성 장치(10)의 길이 방향 축을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있고, 매질부(110)가 회전됨에 따라 매질부(110)에 포함되는 4개의 챔버들 및 증기화기(120) 간의 상대적인 위치가 변경될 수 있다.
증기화기(120)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 매질부(110)의 복수 개의 챔버들 중 하나의 챔버를 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(120)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(120)에 의하여 생성된 에어로졸이 매질부(110)에 포함된 복수 개의 챔버들 중 하나를 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
증기화기(120)는 액상 조성물의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 에어로졸은 액상 조성물로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
예를 들어, 증기화기(120)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(10)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 액상 조성물은 액체 상태 또는 겔(gel) 상태의 물질일 수 있다. 액상 조성물은 액체 저장부의 내부에서 스펀지나 솜과 같은 다공성 소재에 의해 함침된 상태로 유지될 수도 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(120)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(120)와 일체로서 제작될 수도 있다. 액체 저장부가 증기화기(120)와 일체로서 제작되는 경우, 증기화기(120)는 에어로졸 생성 장치(10)와 착탈 가능하게 결합될 수 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 수단과 접촉하거나 액체 전달 수단에 인접하도록 배치되거나, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는 액체 저장부에 의해 둘러싸일 수 있다.
가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 증기화기(120)는 예를 들어, 초음파 방식으로 에어로졸을 생성하거나, 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성할 수도 있다.
증기화기(120)는 카트리지(cartridge), 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
증기화기(120)와 매질부(110)가 서로에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 증기화기(120)가 고정된 상태에서 매질부(110)의 복수 개의 챔버들은 증기화기(120)에 대해 회전할 수 있다.
증기화기(120)는 복수 개의 챔버들 중 하나와 유체 연통되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 증기화기(120)로부터 생성된 에어로졸은 복수 개의 챔버들 중 증기화기(120)와 유체 연통된 하나의 챔버만을 통과할 수 있다.
증기화기(120)는 에어로졸 생성 장치(10)의 길이 방향을 따라 연장되어 에어로졸을 매질부(110)로 전달하는 유출구를 포함할 수 있다. 액체 저장부는 가열 요소에 의해 생성된 에어로졸을 유출구로 전달한다. 따라서, 액체 저장부로부터 공급된 에어로졸은 유출구를 통해서 매질부(110)로 전달된다.
증기화기(120)와 매질부(110)가 결합한 상태에서, 증기화기(120)와 매질부(110)의 상대적인 위치가 변경됨으로써 매질부(110)의 복수 개의 챔버들 중 적어도 하나가 증기화기(120)의 유출구에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 따라서 증기화기(120)의 유출구에서 배출된 에어로졸이 매질부(110)의 복수 개의 챔버들 중 유출구에 대응하는 챔버에 수용된 향미 물질을 통과한다. 에어로졸이 향미 물질을 통과하는 동안 에어로졸의 특성이 변화할 수 있다.
매질부(110)가 단일 챔버로 구성되는 경우, 많은 양의 향미 물질이 포함되어 있더라도, 향미 성분의 이행량만 증가할 뿐 향미 성분 이행의 지속시간이 증가되지 않을 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(10)의 매질부(110)는 복수의 챔버들로 구성되고, 매질부(110)가 회전됨으로써 복수 개의 챔버들 중 어느 하나가 사용되므로, 향미 성분 이행의 지속시간이 챔버들의 개수에 대응되는 배수만큼 증가될 수 있다. 또한, 향미 성분 이행의 지속시간이 증가될 수 있으므로, 액상 조성물의 양도 증가될 수 있다. 따라서, 매질부(110)를 교체하지 않고도 오랫동안 향미 성분이 이행될 수 있고, 챔버들 마다 다른 향미 물질이 포함된 경우 향미를 변경할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 사용자의 입에 물려지는 마우스피스(150)를 포함할 수 있다. 증기화기(120)로부터 생성된 에어로졸은 마우스피스(150)를 통하여 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 배출될 수 있다. 일 예에서, 마우스피스(150)는 에어로졸 생성 장치(10)의 일 단부에 형성될 수 있다.
증기화기(120), 매질부(110) 및 마우스피스(150)는 서로 일체로 결합되어 에어로졸 생성 조립체를 형성할 수도 있다. 에어로졸 생성 조립체는 직육면체, 정육면체 등의 여러가지 형상으로 변형될 수 있다. 에어로졸 생성 조립체는 에어로졸 생성 장치(10)에 대해 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 에어로졸 생성 조립체가 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10)는 증기화기(120)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 증기화기(120)에 의하여 발생된 에어로졸은 매질부(110)를 통과하여 사용자에게 전달된다.
프로세서(130)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 프로세서(130)는 배터리(140) 및 증기화기(120)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 프로세서(130)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
프로세서(130)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, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(140)는 증기화기(120)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 프로세서(130)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(10)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 회전체(160), 코일 안테나(170), 및 인덕티브 센서(180)를 포함할 수 있고, 회전체(160)는 다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)를 포함할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 회전체(160), 코일 안테나(170), 및 인덕티브 센서(180)가 작동하는 방법을 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 작동 방법을 나타내기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 회전체(160)는 다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)를 포함할 수 있다. 도 2의 매질부(110)는 도 1의 매질부(110)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
일 실시예에서, 회전체(160)는 매질부(110)의 복수 개의 챔버들을 회전시킬 수 있고, 회전체(160)의 회전에 의해 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다.
다이얼 기어(161)는 다이얼(162) 및 매질부 기어(163)와 맞물릴 수 있고, 다이얼(162)에 인가된 회전 에너지를 매질부 기어(163)로 전달할 수 있다. 다이얼 기어(161)가 회전됨으로써 인덕턴스(Inductance) 변화가 생성될 수 있다.
다이얼(162)은 사용자의 조작에 의해 회전될 수 있고, 다이얼(162)의 일부는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 돌출될 수 있다. 다이얼(162)은 다이얼 기어(161)와 맞물릴 수 있고, 사용자의 조작에 의한 회전이 다이얼(162)을 통해 다이얼 기어(161)로 전달될 수 있다.
매질부 기어(163)는 매질부(110)를 둘러싸도록 배치될 수 있고, 매질부(110)를 회전시킬 수 있다. 매질부(110)는 격벽에 의해 독립적으로 구획된 복수 개의 챔버들을 포함할 수 있고, 매질부 기어(163)에 의해 챔버들은 회전될 수 있다. 매질부(110)는 4개의 챔버들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 챔버들의 개수는 이에 제한되지 않는다.
다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)는 도 2에 도시된 것처럼 톱니 모양의 형상뿐만 아니라 다양한 형상을 가질 수 있고, 다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)의 배치는 변경될 수 있다. 또한, 다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)는 톱니의 개수가 다를 수 있고, 각각의 톱니의 개수는 일정한 비율로 정해질 수 있다. 예를 들어, 다이얼(162), 다이얼 기어(161), 및 매질부 기어(163)의 톱니 개수의 비율은 1:2:3일 수 있고, 다이얼(162), 다이얼 기어(161), 및 매질부 기어(163)의 톱니 개수는 각각 4개, 8개, 12개일 수 있다. 그러나 톱니 개수 및 톱니 개수의 비율은 이에 제한되지 않는다.
다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)가 회전되는 방향은 각각 다를 수도 있고, 동일할 수도 있다. 예를 들어, 다이얼(162)이 시계 방향으로 회전되는 경우, 다이얼 기어(161)는 반시계 방향으로 회전되고, 매질부 기어(163)는 시계 방향으로 회전될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163) 중 적어도 하나는 필요에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 다이얼(162) 및 매질부 기어(163)가 생략될 수 있고, 다이얼 기어(161)가 에어로졸 생성 장치의 외부에 노출되어 사용자의 조작에 의해 회전되고, 매질부(110)와 결합되어 매질부(110)를 회전시킬 수 있다. 다이얼(162)이 생략되고, 다이얼 기어(161)가 사용자의 조작에 의해 회전되고 다이얼 기어(161)와 맞물려 있는 매질부 기어(163)가 매질부(110)를 회전시킬 수 있다.
다이얼 기어(161), 다이얼(162), 및 매질부 기어(163)의 재질은 다양할 수 있고, 각각 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 회전체(160)의 적어도 일부는 전도성 물질(Conductive Material)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다이얼 기어(161)는 전도성 물질을 포함하고, 다이얼(162) 및 매질부 기어(163)는 비전도성(Non-conductive) 물질을 포함할 수 있다. 다이얼 기어(161)의 톱니의 일부는 전도성 물질을 포함하고, 나머지 일부는 비전도성 물질을 포함할 수 있다.
코일 안테나(coil Antenna)(170)는 회전체(160)의 회전과 함께 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 코일 안테나(170)는 프레임 안테나(frame antenna) 또는 루프 안테나(loop antenna)로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 회전체(160)의 회전에 의해 다이얼 기어(161)가 회전될 수 있고, 회전체(160) 및 다이얼 기어(161)의 하부에 위치한 코일 안테나(170)는 전자기 유도에 의해 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다.
코일 안테나(170)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다이얼 기어(161)와 평행하도록 배치될 수도 있고, 수직으로 배치될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
인덕티브 센서(Inductive Sensor)(180)는 인덕턴스 변화를 감지하여 회전체(160)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 다이얼(162)을 회전시킬 수 있고, 다이얼(162)과 맞물려있는 다이얼 기어(161) 및 다이얼 기어(161)와 맞물려 있는 매질부 기어(163)는 회전될 수 있다. 다이얼 기어(161)의 회전과 함께 코일 안테나(170)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 인덕티브 센서(180)는 회전체(160) 및 코일 안테나(170)로부터 생성된 인덕턴스 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 회전체(160)는 매질부(110)를 회전시킬 수 있고, 인덕티브 센서(180)는 회전체(160)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 매질부(110)가 4개의 챔버들을 포함하는 경우, 회전체(160)는 매질부(110)를 90°씩 회전시킬 수 있다. 인덕티브 센서(180)는 매질부(110)를 시계 방향으로 90°회전시키는 신호에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 인덕티브 센서(180)는 인덕턴스 변화에 대응되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 출력할 수 있다. 인덕티브 센서(180)는 ADC(Analog Digital Converter)를 포함할 수 있고, ADC를 이용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 매질부(110)가 시계 방향으로 90°회전되도록 사용자가 회전체(160)를 회전시킨 경우, 회전체(160)의 회전에 의해 인덕턴스 변화가 생길 수 있다. 인덕티브 센서(180)는 ADC를 이용하여 인덕턴스 변화에 대응되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 출력할 수 있다.
인덕티브 센서(180)는 회전체(160) 및 코일 안테나(170) 사이의 거리, 회전체(160)의 모양, 회전체(160)에 포함된 물질, 코일 안테나(170)의 모양, 코일 안테나(170)의 권수(Number of Turns) 중 적어도 하나에 의한 인덕턴스 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 회전체(160)의 회전에 의해 회전체(160) 및 코일 안테나(170) 사이의 거리가 변화하는 경우, 인덕턴스 변화가 생성될 수 있고, 인덕티브 센서(180)는 인덕턴스 변화를 감지할 수 있다. 또한, 인덕티브 센서(180)는 코일 안테나(170)의 모양 및 권수에 의해 인덕턴스 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 인덕티브 센서(180)는 인덕턴스 변화에 기초하여 복수 개의 챔버들이 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전되었는지 여부를 감지할 수 있다. 제1 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 제1 방향과 반대되는 방향을 의미할 수 있다. 제1 방향이 시계 방향인 경우, 제2 방향은 반시계 방향일 수 있다.
인덕티브 센서(180)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 또는 제2 방향 중 하나의 방향으로 회전되었는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 다이얼(162)이 제1 방향으로만 회전될 수 있고, 다이얼(162)이 제1 방향으로 회전되면 매질부 기어(163)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(180)는 인덕턴스 변화에 기초하여 복수 개의 챔버들이 제2 방향으로 회전되었는지 여부를 감지할 수 있다.
또한, 인덕티브 센서(180)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되었는지 여부를 감지할 수 있다. 회전체(160)는 제1 방향으로 회전할 수 있고, 제2 방향으로도 회전할 수 있다. 복수 개의 챔버들은 제1 방향으로 회전할 수 있고, 제2 방향으로도 회전할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(180)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 90°회전 후, 제2 방향으로 180°회전되었는지 여부를 감지할 수 있다.
인덕티브 센서(180)는 회전체(160)와 접촉하지 않아도 인덕턴스 변화를 감지하여 회전체(160)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있으므로, 회전체(160), 코일 안테나(170), 인덕티브 센서(180) 등의 부품이 마모되거나 손상되는 것을 방지될 수 있다.
다시 도 1로 돌아와서, 회전체(160)는 매질부(110)를 회전시킬수 있고, 코일 안테나(170) 및 회전체(160)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 인덕티브 센서(180)는 인덕턴스 변화를 감지하여 회전체(160)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
프로세서(130)는 인덕티브 센서(180)로부터 출력되는 신호에 기초하여 복수 개의 챔버들 중 사용중인 챔버를 결정할 수 있다. 사용중인 챔버는 증기화기(120)와 유체 연통되는 챔버에 대응되고, 증기화기(120)로부터 생성된 에어로졸을 통과시킬 수 있다. 사용중인 챔버는 매질부(110)의 복수 개의 챔버들 중 하나를 지칭하며, 챔버들 중에서 증기화기(120)의 유출구의 위치에 대응하도록 정렬될 수 있다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(10)는 카운터(counter)를 더 포함할 수 있다. 카운터는 회전체(160)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 입력 신호로 하여, 카운트 값을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 카운터는 카운트 값을 저장하거나, 출력 신호로 출력할 수 있다.
예를 들어, 매질부(110)가 4개의 챔버들을 포함하고, 현재 에어로졸을 통과시키는 챔버 이전에 증기화기(120)와 유체 연통되어 에어로졸을 통과시키는 챔버를 제1 챔버라고 가정한다. 제1 챔버를 기준으로 시계 방향을 따라 제2 챔버, 제3 챔버, 제4 챔버로 지칭할 수 있다. 회전체(160)가 회전되어 매질부(110)가 시계 방향으로 180°회전될 수 있고, 제3 챔버가 증기화기(120)와 유체 연통되도록 배치될 수 있다. 제1 챔버에 대응되는 카운트 값이 0인 경우, 카운터는 매질부(110)가 시계 방향으로 180°만큼 회전되는 신호를 입력 신호로 하여, 카운트 값을 2 증가시킬 수 있다. 카운트 값 2에 대응되는 챔버는 제3 챔버이므로, 프로세서(130)는 제3 챔버를 사용중인 챔버로 결정할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(140), 프로세서(130), 매질부(110), 및 증기화기(120) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(10)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용중인 챔버를 나타내는 시각 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 사용중인 챔버의 향에 대응되는 불빛을 출력할 수 있다. 사용중인 챔버를 나타내는 시각 정보가 사용자에게 제공될 수 있으므로, 사용자는 복수 개의 챔버들 중 하나를 선택하여 원하는 향미를 갖는 에어로졸을 자유롭게 즐길 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자의 퍼프(Puff)를 감지하는 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 사용자가 에어로졸을 흡입할 때 발생하는 공기의 압력 도는 속도의 변화를 감지할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 압력 센서, 공기 유량 센서 등을 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용중인 챔버에 대한 퍼프 횟수를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 사용중인 챔버를 결정할 수 있고, 결정된 챔버에서의 퍼프 횟수를 압력 센서를 이용하여 카운팅할 수 있다.
프로세서(130)는 카운팅된 퍼프 횟수가 임계값 이상인 경우, 증기화기(120)의 가열 동작을 제한할 수 있다. 예를 들어, 카운팅된 퍼프 횟수가 50회 이상인 경우, 증기화기(120)의 가열 동작이 제한될 수 있다. 증기화기(120)의 가열 동작이 제한됨으로써, 사용자는 탄맛 등이 나는 에어로졸을 흡입하지 않을 수 있고, 사용자의 만족감이 증대될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 카운팅된 퍼프 횟수가 임계값 이상인 경우, 디스플레이, 스피커 등을 이용하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
도 3 내지 도 7은 회전체의 구조에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 회전체(310)는 복수 개의 톱니들을 포함할 수 있다. 도 3에는 회전체(310)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 다이얼, 다이얼 기어, 및 매질부 기어의 각각의 회전량은 서로 다를 수 있고, 각각의 회전량은 일정한 비율로 정해질 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 회전체(310), 코일 안테나(320), 및 인덕티브 센서(330)는 각각 도 2의 회전체(160), 코일 안테나(170), 및 인덕티브 센서(180)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
회전체(310)의 복수 개의 톱니들은 모두 크기가 동일하고 좌우 대칭일 수 있다. 회전체(310)가 회전되는 경우, 회전체(310)의 회전 및 코일 안테나(320)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 인덕티브 센서(330)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 또는 제2 방향 중 하나의 방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 회전체(310)가 제1 방향으로만 회전될 수 있는 경우, 인덕티브 센서(330)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다.
회전체(310) 및 코일 안테나(320) 사이의 거리에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 복수 개의 톱니들이 모두 크기가 동일하고, 좌우 대칭이므로 인덕티브 센서(330)로부터 출력되는 신호는 도 3의 그래프처럼 일정한 직사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(330)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 그래프의 가로축인 “시간”은 회전체(310)가 회전되는 시간을 의미할 수 있고, 그래프의 세로축인 “인덕턴스”는 인덕턴스 변화에 대응되는 신호를 의미할 수 있다.
인덕티브 센서(330)는 active high 또는 active low로 설정될 수 있다. 인덕티브 센서(330)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, active high로 설정된 경우, 인덕티브 센서(330)로부터 변환된 디지털 신호가 low에서 high로 될 때, 회전체(310)의 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 인덕티브 센서(330)는 디지털 신호가 low에서 high로 1번 변하는 경우, 회전체(310)의 회전에 의해 매질부가 90°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 다른 예에서, 인덕티브 센서(330)는 디지털 신호가 low에서 high로 3번 변하는 경우, 회전체(310)의 회전에 의해 매질부가 90°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
도 4를 참조하면, 회전체(410)는 복수 개의 톱니들을 포함할 수 있다. 도 4에는 회전체(410)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 회전체(410), 코일 안테나(420), 및 인덕티브 센서(430)는 도 3의 회전체(310), 코일 안테나(320), 인덕티브 센서(330)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
회전체(410)의 복수 개의 톱니들은 각각 좌우 비대칭일 수 있다. 회전체(410)가 회전되는 경우, 회전체(410)의 회전 및 코일 안테나(420)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 회전체(410)의 톱니들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(430)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(430)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 90°회전된 후, 제2 방향으로 180°회전되는 것을 감지할 수 있다.
회전체(410) 및 코일 안테나(420) 사이의 거리, 회전체(410)의 톱니의 모양 중 적어도 하나에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 4에 도시된 회전체(410)의 복수 개의 톱니들은 각각 좌우 비대칭이고, 모두 크기가 동일하다. 인덕티브 센서(430)로부터 출력되는 신호는 도 4의 그래프처럼 삼각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(430)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 그래프의 가로축인 “시간”은 회전체(410)가 회전되는 시간을 의미할 수 있고, 그래프의 세로축인 “인덕턴스”는 인덕턴스 변화에 대응되는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(410)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(430)로부터 출력되는 신호는 도 4의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(410)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(430)로부터 출력되는 신호는 도 4의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(430)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 기울기 변화량을 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(430)는 인덕턴스 변화가 low에서 high로 1번 변하는 경우, 회전체(410)의 회전에 의해 매질부가 90°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 인덕티브 센서(430)는 기울기 변화량이 양수인 경우 제1 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
도 5를 참조하면, 회전체(510)는 복수 개의 톱니들을 포함할 수 있다. 도 5에는 회전체(510)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 5에 도시된 회전체(510), 코일 안테나(520), 및 인덕티브 센서(530)는 도 4의 회전체(410), 코일 안테나(420), 인덕티브 센서(430)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
회전체(510)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 다를 수 있다. 회전체(510)가 회전되는 경우, 회전체(510)의 회전 및 코일 안테나(520)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 회전체(510)의 톱니들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(530)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(530)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 180°회전된 후, 제2 방향으로 90°회전되는 것을 감지할 수 있다.
회전체(510) 및 코일 안테나(520) 사이의 거리에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 5에 도시된 회전체(510)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 다르고, 좌우 대칭이다. 인덕티브 센서(530)로부터 출력되는 신호는 도 5의 그래프처럼 크기가 다른 직사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(530)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(510)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(530)로부터 출력되는 신호는 도 5의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(510)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(530)로부터 출력되는 신호는 도 5의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(530)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 크기를 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(530)는 인덕턴스 변화가 low에서 high로 2번 변하는 경우, 회전체(510)의 회전에 의해 매질부가 180°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 인덕티브 센서(530)는 인덕턴스 변화량의 크기 및 부호에 기초하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 챔버들 중 톱니의 크기에 대응되는 챔버가 기설정되어 있는 경우, 에어로졸 생성 장치의 프로세서는 톱니의 크기에 따른 인덕턴스 변화의 크기를 기초로 하여 인덕턴스 변화의 크기에 대응되는 챔버를 인식할 수 있다.
도 6을 참조하면, 회전체(610)는 복수 개의 톱니들을 포함할 수 있다. 도 6에는 회전체(610)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 6에 도시된 회전체(610), 코일 안테나(620), 및 인덕티브 센서(630)는 도 5의 회전체(510), 코일 안테나(520), 인덕티브 센서(530)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
회전체(610)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 같거나 다를 수 있다. 회전체(610)의 복수 개의 톱니들 중 적어도 2개 이상의 톱니들은 서로 다른 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전체(610)는 4개의 톱니들을 포함할 수 있고, 4개의 톱니들 각각은 서로 다른 전도성 물질을 포함할 수 있다. 4개의 톱니들 각각은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
회전체(610)가 회전되는 경우, 회전체(610)의 회전 및 코일 안테나(620)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 회전체(610)의 톱니들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(630)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(630)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 180°회전된 후, 제2 방향으로 90°회전되는 것을 감지할 수 있다.
회전체(610)에 포함된 물질에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 6에 도시된 회전체(610)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 동일하고, 좌우 대칭이나, 각각의 톱니들에 포함된 물질이 다르다. 인덕티브 센서(630)로부터 출력되는 신호는 도 6의 그래프처럼 크기가 다른 직사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(630)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(610)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(630)로부터 출력되는 신호는 도 6의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(610)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(630)로부터 출력되는 신호는 도 6의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(630)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 크기를 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(630)는 인덕턴스 변화가 low에서 high로 2번 변하는 경우, 회전체(610)의 회전에 의해 매질부가 90°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
인덕티브 센서(630)는 인덕턴스 변화량의 크기 및 부호에 기초하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(630)는 인덕턴스 변화량의 크기가 제1 값인 경우 제2 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 제2 값인 경우, 제1 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 복수 개의 챔버들 중 인덕턴스 변화의 크기에 대응되는 챔버가 기설정되어 있는 경우, 에어로졸 생성 장치의 프로세서는 인덕턴스 변화의 크기를 기초로 하여 인덕턴스 변화의 크기에 대응되는 챔버를 인식할 수 있다.
도 7을 참조하면, 회전체(710)는 복수 개의 톱니들을 포함할 수 있다. 도 7에는 회전체(710)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 회전체(710), 코일 안테나(720), 및 인덕티브 센서(730)는 도 6의 회전체(610), 코일 안테나(620), 인덕티브 센서(630)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
회전체(710)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 같거나 다를 수 있다. 회전체(710)는 복수 개의 구획들을 포함할 수 있고, 복수 개의 구획들 중 적어도 2개 이상의 구획들은 서로 다른 전도성 물질을 포함할 수 있다. 회전체(710)의 구획은 톱니 하나를 의미할 수도 있고, 톱니의 구획을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 회전체(710)는 4개의 톱니들을 포함할 수 있고, 4개의 톱니들 각각은 2개의 구획들을 포함할 수 있다. 8개의 구획들은 서로 다른 전도성 물질을 포함할 수 있다.
회전체(710)가 회전되는 경우, 회전체(710)의 회전 및 코일 안테나(720)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 회전체(710)의 톱니들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(730)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(730)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 180°회전된 후, 제2 방향으로 90°회전되는 것을 감지할 수 있다.
회전체(710)에 포함된 물질에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 7에 도시된 회전체(710)의 복수 개의 톱니들은 각각 크기가 동일하고, 좌우 대칭이나, 각각의 톱니들의 구획에 포함된 물질이 다르다. 인덕티브 센서(730)로부터 출력되는 신호는 도 7의 그래프처럼 크기가 다른 좌우 비대칭의 사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(730)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(710)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(730)로부터 출력되는 신호는 도 7의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(710)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(730)로부터 출력되는 신호는 도 7의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(730)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 크기를 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(730)는 인덕턴스 변화가 low에서 high로 2번 변하는 경우, 회전체(710)의 회전에 의해 매질부가 180°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 인덕티브 센서(730)는 인덕턴스 변화량의 크기 및 부호에 기초하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(730)는 인덕턴스 변화의 크기가 제1 값인 경우 제2 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 제2 값인 경우, 제1 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 8 및 도 9는 코일의 구조에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 코일 안테나(820)는 복수 개의 코일들을 포함할 수 있다. 도 8에는 회전체(810)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 8에 도시된 회전체(810), 코일 안테나(820), 및 인덕티브 센서(830)는 도 7의 회전체(710), 코일 안테나(720), 인덕티브 센서(730)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
코일 안테나(820)의 복수 개의 코일들은 각각 크기가 같거나 다를 수 있다. 복수 개의 코일들 중 적어도 일부는 서로 다른 권수로 권선될 수 있다.
회전체(810)가 회전되는 경우, 회전체(810)의 회전 및 코일 안테나(820)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 코일 안테나(820)의 코일들은 회전체(810)가 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(830)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(830)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 180°회전된 후, 제2 방향으로 90°회전되는 것을 감지할 수 있다.
코일의 권수에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 8에 도시된 코일 안테나(820)의 복수 개의 코일들은 각각 크기가 동일하고, 각각의 권수가 다르다. 인덕티브 센서(830)로부터 출력되는 신호는 도 8의 그래프처럼 크기가 다른 좌우 대칭의 사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(830)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(810)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(830)로부터 출력되는 신호는 도 8의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(810)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(830)로부터 출력되는 신호는 도 8의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(830)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 크기를 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(830)는 인덕턴스 변화가 high에서 low로 2번 변하는 경우, 회전체(810)의 회전에 의해 매질부가 180°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 인덕티브 센서(830)는 인덕턴스 변화량의 크기 및 부호에 기초하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(830)는 인덕턴스 변화의 크기가 제1 값인 경우 제2 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 제2 값인 경우, 제1 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 코일 안테나(820)의 복수 개의 코일들은 각각의 코일들 내부에 서로 다른 물질의 코어(core)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어는 페라이트, 니켈, 아연 등을 포함할 수 있다. 서로 다른 물질의 코어를 포함하는 복수 개의 코일들은 회전체(810)가 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
도 9를 참조하면, 코일 안테나(920)는 복수 개의 코일들을 포함할 수 있다. 도 9에는 회전체(910)의 다이얼 기어만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 다이얼 및 매질부 기어는 필요에 따라 생략되거나 포함될 수 있다. 한편, 도 9에 도시된 회전체(910), 코일 안테나(920), 및 인덕티브 센서(930)는 도 8의 회전체(810), 코일 안테나(820), 인덕티브 센서(830)에 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
코일 안테나(920)의 복수 개의 코일들은 각각 크기가 같거나 다를 수 있다. 복수 개의 코일들 중 적어도 일부는 서로 다른 모양일 수 있다.
회전체(910)가 회전되는 경우, 회전체(910)의 회전 및 코일 안테나(920)는 인덕턴스 변화를 생성할 수 있다. 코일 안테나(920)의 코일들은 회전체(910)가 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기할 수 있다.
인덕티브 센서(930)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향 및 제2 방향의 양방향으로 회전되는 것을 감지할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(930)는 복수 개의 챔버들이 제1 방향으로 180°회전된 후, 제2 방향으로 90°회전되는 것을 감지할 수 있다.
코일의 모양에 의해 인덕턴스 변화가 생성될 수 있다. 도 9에 도시된 코일 안테나(920)의 복수 개의 코일들은 각각 서로 다른 모양이다. 예를 들어, 코일 안테나(920)는 4개의 코일들을 포함할 수 있고, 4개의 코일들 각각은 원, 삼각형, 사각형, 별 모양일 수 있다. 인덕티브 센서(930)로부터 출력되는 신호는 도 9의 그래프처럼 크기가 다른 좌우 대칭의 사각형 모양일 수 있다.
그래프는 인덕티브 센서(930)가 출력하는 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 회전체(910)가 제1 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(930)로부터 출력되는 신호는 도 9의 그래프 모양일 수 있다. 회전체(910)가 제2 방향으로 회전되는 경우, 인덕티브 센서(930)로부터 출력되는 신호는 도 9의 그래프와 좌우 대칭인 모양일 수 있다.
인덕티브 센서(930)는 active high 또는 active low를 이용하여 회전량에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 인덕턴스 변화의 크기를 이용하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(930)는 인덕턴스 변화가 high에서 low로 2번 변하는 경우, 회전체(910)의 회전에 의해 매질부가 90°회전된 것에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 인덕티브 센서(930)는 인덕턴스 변화량의 크기 및 부호에 기초하여 회전 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인덕티브 센서(930)는 인덕턴스 변화의 크기가 제1 값인 경우 제1 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있고, 제2 값인 경우, 제2 방향에 대응되는 신호를 출력할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
인덕티브 센서(930)는 회전체(910) 및 코일 안테나(920)의 구조에 따른 인덕턴스 변화를 감지할 수 있고, 카운터는 회전체(910)의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 입력신호로 하여 카운트 값을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 프로세서는 카운트 값을 이용하여, 카운트 값에 대응되는 챔버를 사용중인 챔버로 결졍할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호에 따라 복수 개의 챔버들 각각을 대응시킬 수 있는 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정한 인덕턴스 변화량에 대응되는 챔버가 기설정된 경우, 인덕턴스 변화량에 따라 복수개의 챔버들 중 사용중인 챔버가 결정될 수 있다. 사용중인 챔버가 결정됨으로써, 사용중인 챔버에 대응되는 향미의 종류를 확인할 수 있고, 사용중인 챔버에 대한 퍼프 횟수를 알 수 있다. 이에 따라, 사용중인 챔버의 잔여 퍼프 횟수가 확인될 수 있고, 향미 성분의 불충분한 이행이 방지될 수 있다.
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.
10: 에어로졸 생성 장치 510: 회전체
110: 매질부 520: 코일 안테나
120: 증기화기 530: 인덕티브 센서
130: 프로세서 610: 회전체
140: 배터리 620: 코일 안테나
150: 마우스피스 630: 인덕티브 센서
160: 회전체 710: 회전체
161: 다이얼 기어 720: 코일 안테나
162: 다이얼 730: 인덕티브 센서
163: 매질부 기어 810: 회전체
170: 코일 안테나 820: 코일 안테나
180: 인덕티브 센서 830: 인덕티브 센서
310: 회전체 910: 회전체
320: 코일 안테나 920: 코일 안테나
330: 인덕티브 센서 930: 인덕티브 센서
410: 회전체
420: 코일 안테나
430: 인덕티브 센서

Claims (14)

  1. 향미 물질을 수용하는 복수 개의 챔버(Chamber)들;
    상기 복수 개의 챔버들을 회전시키는 회전체;
    상기 회전체의 회전과 함께 인덕턴스(Inductance) 변화를 생성하는 코일 안테나(Coil Antenna);
    상기 인덕턴스 변화를 감지하여 상기 회전체의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 출력하는 인덕티브 센서(Inductive Sensor); 및
    상기 인덕티브 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 복수 개의 챔버들 중 사용중인 챔버를 결정하는 프로세서;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 복수 개의 챔버들 중 하나와 유체 연통되도록 배치되고, 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 증기화기를 더 포함하고,
    상기 사용중인 챔버는 상기 증기화기와 유체 연통되는 챔버에 대응되고, 상기 생성된 에어로졸을 통과시키는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 회전체의 회전량 및 회전 방향에 대응되는 신호를 입력 신호로 하여, 카운트 값을 증가시키거나 감소시키는 카운터(counter)를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수 개의 챔버들 중 상기 카운터의 카운트 값에 대응되는 챔버를 상기 사용중인 챔버로 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕티브 센서는,
    상기 인덕턴스 변화에 대응되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 변환된 디지털 신호를 출력하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 회전체의 적어도 일부는 전도성 물질(Conductive Material)을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕티브 센서는,
    상기 회전체 및 상기 코일 안테나 사이의 거리, 상기 회전체의 모양, 상기 회전체에 포함된 물질, 상기 코일 안테나의 모양, 상기 코일 안테나의 권수(Number of Turns) 중 적어도 하나에 의한 인덕턴스 변화를 감지하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕티브 센서는,
    상기 인덕턴스 변화에 기초하여 상기 복수 개의 챔버들이 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전되었는지 여부를 감지하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 회전체는 복수 개의 톱니들을 포함하고, 상기 복수 개의 톱니들은 모두 크기가 동일하고 좌우 대칭인, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 회전체는 복수 개의 톱니들을 포함하고, 상기 복수 개의 톱니들 각각은 크기가 좌우 비대칭이거나 크기가 다르고,
    상기 톱니들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 회전체는 복수 개의 구획들을 포함하고, 상기 복수 개의 구획들 중 적어도 2개 이상의 구획들은 서로 다른 전도성 물질을 포함하고,
    상기 복수 개의 구획들은 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기하는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 코일 안테나는, 복수 개의 코일들을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 코일들 중 적어도 일부는 서로 다른 권수로 권선되거나, 서로 다른 모양이고,
    상기 복수 개의 코일들은 상기 회전체가 제1 방향으로 회전하는 경우 및 제2 방향으로 회전하는 경우 각각에 대해 서로 상이한 인덕턴스 변화를 야기하는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 사용중인 챔버를 나타내는 시각 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    사용자의 퍼프(Puff)를 감지하는 퍼프 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 퍼프 감지 센서를 이용하여 상기 사용중인 챔버에 대한 퍼프 횟수를 카운팅하는, 에어로졸 생성 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 증기화기를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 카운팅된 퍼프 횟수가 임계값 이상인 경우, 상기 증기화기의 가열 동작을 제한하는, 에어로졸 생성 장치.
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