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KR102621761B1 - 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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KR102621761B1
KR102621761B1 KR1020210042819A KR20210042819A KR102621761B1 KR 102621761 B1 KR102621761 B1 KR 102621761B1 KR 1020210042819 A KR1020210042819 A KR 1020210042819A KR 20210042819 A KR20210042819 A KR 20210042819A KR 102621761 B1 KR102621761 B1 KR 102621761B1
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KR
South Korea
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temperature
heater
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정진철
고경민
배형진
장철호
정민석
정종성
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터, 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리, 상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 상기 배터리로부터 상기 히터에 공급되는 전력을 제어함으로써, 상기 히터의 온도가 제1 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하고, 상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간 동안 시간에 대한 상기 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득하고, 상기 획득된 기울기에 기초하여 상기 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치 {AEROSOL GENERATING APPARATUS DETERMINING WHETHER AEROSOL GENERATING ARTICLE IS OVER-HUMID STATE}
본 개시는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우 고온의 에어로졸이 생성될 수 있고, 사용자가 고온의 에어로졸을 흡입하는 경우 불쾌감을 느낄 수 있다. 이에 따라, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품과 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 구별될 필요가 있는 바, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치가 요구된다.
본 개시에 따른 다양한 실시예들은 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
다만, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위한 별도의 습도 센서가 구비되는 경우, 각각의 센서가 기능을 적절히 수행하기 위해서 설계 시 고려되어야 할 제약사항이 증가되는 바, 에어로졸 생성 장치의 소형화가 어려워질 수 있다.
이에, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 습도 센서를 별도로 구비하지 않고도, 단일의 온도 센서를 이용하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
또한, 에어로졸 생성 장치에 습도 센서가 구비되더라도, 에어로졸 생성 물품의 매질부는 래퍼에 의해 둘러싸일 수 있으므로 매질부의 습도가 정확하게 측정되기 어려울 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 물품의 열용량(heat capacity)을 이용하는 온도 센서를 구비하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 정확하게 판단할 수 있는 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, 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 상기 배터리로부터 상기 히터에 공급되는 전력을 제어함으로써, 상기 히터의 온도가 제1 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하고, 상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간 동안 시간에 대한 상기 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득하고, 상기 획득된 기울기에 기초하여 상기 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 온도 센서로부터 측정된 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 히터를 기 설정된 온도 프로파일에 따라 제어하기 위해 온도 센서가 구비될 필요가 있다. 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간 동안의 기울기가 이용됨으로써, 추가적인 센서 없이 온도 센서를 이용하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 정확하게 판단될 수 있다.
에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단되는 경우의 히터가 가열되는 온도보다 낮은 온도로 히터가 가열될 수 있다.
이에 따라, 과습 상태라고 판단된 에어로졸 생성 물품이 가열되더라도 사용자가 고온의 에어로졸을 흡입하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 히터의 온도를 측정하는 온도 센서를 이용하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 판단될 수 있으므로, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는 습도 센서가 별도로 구비되지 않아도 되고, 단일의 센서가 이용되므로, 에어로졸 생성 장치의 소형화가 가능할 수 있다.
발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4는 에어로졸 생성 물품의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기울기를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치가 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 과습 상태에 따라 히터가 가열되는 온도를 나타내기 위한 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 나타내기 위한 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.
본 명세서에서 사용 된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들어, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
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.
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 에어로졸 생성 물품이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(110), 제어부(120), 및 히터(130)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 증기화기(140)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(100)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(100)에 히터(130)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(130)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(110), 제어부(120), 및 히터(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(110), 제어부(120), 증기화기(140), 및 히터(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(140) 및 히터(130)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 배터리(110), 제어부(120), 히터(130), 및 증기화기(140)의 배치는 변경될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(130) 및/또는 증기화기(140)를 작동시켜, 에어로졸 생성 물품(200) 및/또는 증기화기(140)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(130) 및/또는 증기화기(140)에 의하여 발생된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(200)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130) 또는 증기화기(140)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110), 히터(130), 및 증기화기(140)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 히터(130)는 에어로졸 생성 물품(200)의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(130)는 에어로졸 생성 물품(200) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(130)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(130)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(130)에는 에어로졸 생성 물품(200)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(200)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(130)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 에어로졸 생성 물품(200)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)에는 히터(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(130)들은 에어로졸 생성 물품(200)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(200)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(130)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(200)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(200)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(130)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(140)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(200)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(140)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(100)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(140)에 의하여 생성된 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(200)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(140)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(100)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(140)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(140)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(140)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(110), 제어부(120), 히터(130), 및 증기화기(140) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 센서, 온도 센서, 에어로졸 생성 물품 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(110)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(100)가 결합된 상태에서 히터(130)가 가열될 수도 있다.
에어로졸 생성 물품(200)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(200)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(200)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(100)의 내부에는 제1 부분의 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분의 전체 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)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 에어로졸 생성 물품(200)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 에어로졸 생성 물품(200)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4, 에어로졸 생성 물품(200)의 예를 설명한다.
도 4는 에어로졸 생성 물품의 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(200)은 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제1 부분은 담배 로드(210)를 포함하고, 제2 부분은 필터 로드(220)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(220)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(220)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(220)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)은 적어도 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(240)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 물품(200)은 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물품(200)은 2 이상의 래퍼(240)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(210)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(220)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 에어로졸 생성 물품(200) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
담배 로드(210)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(210)는 풍미제, 습윤제, 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(210)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(210)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(210)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)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(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(210)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(210)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(220)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(220)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(220)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(220)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(220)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(220)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(220)에는 적어도 하나의 캡슐(230)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(230)은 향미 또는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 캡슐(230)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(230)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(220)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(200)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(210)에 있어서, 필터 로드(220)에 반대되는 일측에 위치할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(210)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(210)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(도 1 내지 도 3의 100)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(500)는 히터(510), 배터리(520), 온도 센서(530) 및 제어부(540)를 포함할 수 있다. 도 5의 에어로졸 생성 장치(500), 히터(510), 배터리(520), 및 제어부(540)는 도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(100), 히터(130), 배터리(110), 및 제어부(120)에 각각 대응되므로 중복되는 내용은 생략한다.
온도 센서(530)는 히터(510)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서로부터 측정된 히터의 온도는 온도 센서가 측정한 히터의 온도를 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)를 이용하여 변환한 값을 의미할 수 있다.
히터는 에어로졸 생성 물품과 인접하거나 근처의 위치에서 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있고, 히터로부터 발생된 열이 에어로졸 생성 물품으로 전달될 수 있다. 히터의 온도는 에어로졸 생성 물품의 온도와 동일하거나 유사할 수 있다.
온도 센서(530)는 히터(510)에 부착되어 히터(510)의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 온도 센서(530)는 히터(510)에 부착되지 않고 히터(510)와 이격되어 히터(510)의 온도를 측정할 수도 있다. 다만, 온도 센서(530)의 배치는 이에 반드시 제한되지는 않는다.
제어부(540)는 배터리(520)로부터 히터(510)에 공급되는 전력을 제어함으로써, 온도 센서(530)로부터 측정된 히터(510)의 온도가 제1 온도에 도달하도록 히터(510)를 가열할 수 있다. 제1 온도는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위해 설정되는 온도를 의미할 수 있다. 제1 온도는 에어로졸 생성 물품에 대한 예열이 완료되는 온도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품에 대한 예열이 완료되는 온도는 245℃일 수 있고, 제1 온도는 190℃일 수 있으나, 이에 반드시 제한되지는 않는다. 제1 온도가 에어로졸 생성 물품에 대한 예열이 완료되는 온도보다 낮으므로, 에어로졸 생성 물품에 대한 예열이 완료되기 전 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 예열이 완료되기 전 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 판단됨으로써, 제어부(540)는 과습 상태 여부에 따라 에어로졸 생성 물품이 예열되는 온도를 상이하게 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 온도는, 150℃ ~ 240℃ 범위 내의 값을 가질 수 있다. 바람직하게는, 제1 온도는 190℃일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제어부(540)는 측정된 히터(510)의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간 동안에 대한 측정된 히터(510)의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득할 수 있다. 제어부(540)가 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위한 기울기를 획득하는 과정은 도 6을 참조하여 상세히 후술한다.
제어부(540)는 획득된 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품보다 많은 수분을 함유하고 있는 에어로졸 생성 물품을 의미할 수 있다. 예를 들어, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품의 매질부가 매질부의 전체 중량 대비 8 wt% 이상 15 wt% 미만의 수분을 포함하는 경우를 의미한다고 할 때, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 물품에 포함되는 매질부가 매질부의 전체 중량 대비 15 wt% 이상의 수분을 포함하는 경우를 의미할 수 있다. 매질부는 도 4의 담배 로드(210)를 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(540)는 에어로졸 생성 물품에 포함되는 매질부가 매질부의 전체 중량 대비 15 wt% 이상의 수분을 포함하는 경우, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(540)는 매질부가 매질부의 중량 대비 25 wt%의 수분을 포함하는 경우, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 기울기를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6에 도시된 그래프의 가로축은 히터가 가열되는 시간(초)을 의미할 수 있고, 세로축은 온도 센서에 의해 측정된 히터의 온도(℃)를 의미할 수 있다. 도 6의 그래프 A는 정상 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타내고, 그래프 B는 과습 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타낸다.
과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품보다 매질부에 많은 수분을 함유한다. 수분의 비열이 높으므로 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품보다 열용량(heat capacity)이 클 수 있다. 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우보다 온도가 천천히 상승할 수 있다. 다시 말해, 히터가 가열됨에 따라 과습 상태의 에어로졸 생성 물품과 정상 상태의 에어로졸 생성 물품의 기울기 차이가 존재하므로, 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 판단될 수 있다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간(d) 동안 시간에 대한 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득할 수 있다. 제1 온도는 히터가 가열되기 시작한 시점의 히터의 온도에 의해 가변될 수 있다. 예를 들어, 히터가 가열되기 시작한 시점의 히터의 온도가 15℃인 경우, 제1 온도는 190℃일 수 있다. 다른 예로, 히터가 가열되기 시작한 시점의 히터의 온도가 30℃인 경우, 제1 온도는 205℃일 수 있다.
일 실시예에서, 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점은, 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 20초 ~ 40초 범위 내를 의미할 수 있다. 예를 들어, 예상되는 시점은 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 22초가 도과한 시점을 의미할 수 있다.
히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점은 미리 결정될 수 있다. 예상되는 시점은 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 시간에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도가 190℃로 설정되는 경우, 복수의 정상 상태의 에어로졸 생성 물품들을 가열하였을 때 복수의 정상 상태의 에어로졸 생성 물품들 각각이 190℃에 도달하는 시간이 측정될 수 있고, 측정된 시간들의 평균이 예상되는 시점으로 결정될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
기 설정된 시간 구간(d)은 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위해 과습 상태의 에어로졸 생성 물품과 정상 상태의 에어로졸 생성 물품의 기울기 차이가 존재하는 구간을 의미할 수 있다. 기 설정된 시간 구간(d)은 에어로졸 생성 물품의 예열이 완료되는 시간 이전의 시간 구간일 수 있다. 기 설정된 시간 구간(d)의 길이는 5초 이내일 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 구간의 길이는 3초일 수 있다. 기 설정된 시간 구간이 형성됨으로써, 기울기 차이를 명확하게 알 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 신속하게 판단할 수 있다.
기울기는 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간(d) 동안에 시간에 대한 히터의 온도의 변화량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 예상되는 시점이 22초이고, 기 설정된 시간 구간(d)이 2초인 경우, 기울기는 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 22초에서 24초 동안 시간에 대한 히터의 온도의 변화량을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 히터의 온도는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식에 의해 히터에 공급되는 전력이 조절됨으로써 변할 수 있다. PWM 제어에 의해 히터의 온도의 변화량이 획득될 수 있으므로, 기울기가 획득될 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터가 가열되는 시간을 측정하는 타이머를 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 타이머에 의해 측정된 시간이 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점에 대응되는 경우, 히터의 온도를 획득할 수 있다. 타이머는 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 히터가 가열되는 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 예상되는 시점이 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 22초인 경우, 에어로졸 생성 장치는 타이머에 의해 측정된 시간이 22초일 때의 히터의 온도를 획득할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 타이머에 의해 측정된 시간이 기 설정된 시간 구간(d)의 종료 시점에 대응되는 경우, 히터의 온도를 획득할 수 있다. 기 설정된 시간 구간(d)의 종료 시점은 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간의 길이가 도과한 시점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 예상되는 시점이 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 22초이고 기 설정된 시간 구간(d)의 길이가 2초인 경우, 종료 시점은 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 24초일 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치는 타이머에 의해 측정된 시간이 24초에 대응되는 경우, 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 24초에서 히터의 온도를 획득할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점의 실제 히터의 온도, 기 설정된 시간 구간(d)의 종료 시점의 히터의 온도, 및 기 설정된 시간 구간(d)의 길이에 기초하여 기울기를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간(d) 동안에 히터의 온도의 변화량은, 기 설정된 시간 구간(d)의 종료 시점의 히터의 온도와 예상되는 시점의 히터의 온도의 차이값을 의미할 수 있다. 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간(d)에서 히터의 온도가 일정하게 유지될 수 있다. 예상되는 시점이 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 시간에 기초하여 설정되었으므로, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되면 히터의 온도는 예상되는 시점에서 제1 온도에 도달할 가능성이 높다. 다시 말해, 기 설정된 시간 구간(d)동안 히터의 온도가 제1 온도로 유지되므로 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기는 0에 가까울 수 있다. 이에 반해, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 비열이 높으므로, 히터의 온도는 예상 시점에서 제1 온도에 도달하지 못할 수 있다. 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우 기 설정된 시간 구간(d)에서 히터의 온도가 지속적으로 상승할 수 있으므로, 기 설정된 시간 구간에서 기울기가 클 수 있다. 따라서, 기 설정된 시간 구간(d)동안의 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 판단될 수 있다.
예를 들어, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간(d)에서 히터의 온도가 190℃로 유지될 수 있고. 온도의 변화량은 0℃일 수 있다. 다른 예로, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간(d)에서 히터의 온도가 변할 수 있다. 예상되는 시점의 히터의 온도는 180℃이고 종료 시점의 히터의 온도는 190℃일 수 있고, 온도의 변화량은 10℃일 수 있다.
기울기는 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간(d) 동안에 시간에 대한 히터의 온도의 변화량을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 기울기는 기 설정된 시간 구간(d)의 시작 시점 및 종료 시점 각각에서 히터의 온도들의 차이값을 기 설정된 시간 구간(d)의 길이로 나눈 값을 의미할 수 있다. 기 설정된 시간 구간(d)에서 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우 기울기 차이가 존재할 수 있다. 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우 기 설정된 시간 구간(d)의 기울기가 0 또는 0에 가까울 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 구간(d)의 길이가 3초이고, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되어 히터의 온도의 차이값이 0℃인 경우, 정상 상태의 에어로졸 생성 물품의 기울기는 0℃/초일 수 있다.
또한, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간(d)에서 히터의 온도가 증가하므로 기 설정된 시간 구간(d)의 기울기가 존재할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 구간(d)의 길이가 3초이고, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되어 히터의 온도의 차이값이 10℃인 경우, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품의 기울기는 3.33℃/초일 수 있다.
한편, 기 설정된 시간 구간(d)의 기울기가 존재하는 경우, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품의 매질부에 포함되는 수분의 함량에 따라 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기의 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 30 wt%의 수분을 포함한 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 25 wt%의 수분을 포함한 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우보다 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기가 작을 수 있다. 또한, 0 wt%의 수분을 포함한 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우, 9 wt%의 수분을 포함한 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 가열되는 경우보다 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기가 클 수 있다.
기 설정된 시간 구간(d)에서 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 과습 상태의 에어로졸 생성 물품의 기울기 차이가 존재하므로, 에어로졸 생성 장치는 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 예시들에서 3초 또는 190℃ 등의 수치는 예시에 불과할 뿐, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 임의의 적절한 수치로 변경될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치가 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
에어로졸 생성 장치는 기 설정된 시간 구간 동안 시간에 대한 온도 센서로부터 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득할 수 있다(단계 710).
에어로졸 생성 장치는 획득된 기울기가 제1 값 미만인지 여부를 판단할 수 있다(단계 720). 일 실시예에서, 제1 값은, 0.2 ℃/초 ~ 1 ℃/초 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 값은, 0.33℃/초일 수 있다. 제1 값이 0.2 ℃/초 ~ 1 ℃/초 범위 내의 값을 가짐으로써, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품과 정상 상태의 에어로졸 생성 물품으로 구분되는 것에 대한 오차가 감소될 수 있다. 감소시킬 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 획득된 기울기가 제1 값 미만인 경우, 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단하고(단계 730), 획득된 기울기가 제1 값 이상인 경우, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단할 수 있다(단계 740). 예를 들어, 제1 값이 0.33 ℃/초이고, 획득된 기울기가 0℃/초인 경우, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단할 수 있다. 다른 예로, 제1 값이 0.5 ℃/초이고, 획득된 기울기가 0℃/초인 경우, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단되는 경우, 히터의 온도가 제1 온도보다 높은 제2 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다(단계 760). 제2 온도는 에어로졸 생성 물품에 대한 예열이 완료되는 온도로, 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸이 충분이 생성되기 위해 히터가 에어로졸 생성 물품을 예열하는 온도를 의미할 수 있다. 제2 온도는, 241 ℃ ~ 270 ℃ 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 온도는 248℃일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 물품을 정상 상태로 변경시키기 위해 히터의 온도가 제1 온도보다 낮은 제3 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다(단계 750). 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 일반적인 온도 프로파일(예를 들어, 제2 온도에 도달하도록 히터를 가열)에 따라 가열되는 경우, 에어로졸 생성 물품의 예열이 완료되는 온도가 높아 사용자에게 과도한 양의 에어로졸 및 고온의 에어로졸이 전달될 수 있다.
한편, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 저온 프로파일(예를 들어, 제3 온도에 도달하도록 히터를 가열)에 따라 가열되는 경우, 에어로졸 생성 물품의 예열이 완료되는 온도가 적절하므로, 사용자에게 적정한 양의 에어로졸 및 적정 온도의 에어로졸이 전달될 수 있다. 다시 말해, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 저온 프로파일에 따라 가열되는 경우, 일반적인 온도 프로파일에 따라 가열되는 경우보다 에어로졸의 양 및 에어로졸의 온도가 감소될 수 있다. 또한, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 저온 프로파일에 따라 가열되는 경우, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품은 매질부의 수분이 기화되어 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 유사한 상태로 변경될 수 있다.
제3 온도는, 150 ℃ ~ 200 ℃ 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 온도는 160℃일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제3 온도에 도달하도록 히터를 가열함으로써, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품을 정상 상태의 에어로졸 생성 물품으로 변경시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자가 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 유사한 흡연감을 느낄 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 미사용 되는 것을 방지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 구비할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단되는 경우, 디스플레이를 이용하여 과습 상태에 대응되는 상태를 나타내는 알림을 출력할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물품이 정상 상태라고 판단되는 경우, 디스플레이를 이용하여 정상 상태에 대응되는 상태를 나타내는 알림을 출력할 수 있다.
에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제3 온도에 도달하도록 미리 결정된 시간 동안 가열할 수 있다(단계 750). 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단하는 경우, 히터의 온도가 160℃에 도달하도록 1분 동안 히터를 가열할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되지는 않고, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단되는 경우, 히터의 가열 동작을 중단시킬 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단하는 경우(단계 740), 히터의 온도가 제3 온도에 도달하도록 히터를 가열한 후(단계 750), 히터의 온도가 제2 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다(단계 760). 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태라고 판단된 경우, 에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 160℃에 도달하도록 히터를 가열한 후, 248℃에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 과습 상태에 따라 히터가 가열되는 온도를 나타내기 위한 그래프이다.
도 8에 도시된 그래프의 가로축은 히터가 가열되는 시간(초)을 의미할 수 있고, 세로축은 온도 센서로부터 히터의 온도(℃)를 의미할 수 있다. 도 8의 그래프 A는 정상 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타내고, 그래프 B는 과습 상태의 에어로졸 생성 물품에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타낸다.
에어로졸 생성 장치는 기 설정된 시간 구간(d)에서 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 값이 0.2℃/초이고, 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기가 0℃/초인 경우, 기울기가 제1 값 미만이므로 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 정상 상태라고 판단할 수 있다. 다른 예로, 제1 값이 0.2℃/초이고, 기 설정된 시간 구간(d)에서 기울기가 4℃/초인 경우, 기울기가 제1 값 이상이므로 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 정상 상태라고 판단하는 경우, 히터의 온도가 제2 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단하는 경우, 히터의 온도가 제3 온도에 도달하도록 히터를 가열한 후, 제2 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부에 따라 다르게 가열함으로써, 사용자가 고온의 에어로졸을 흡입하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 정상 상태의 에어로졸 생성 물품과 유사해짐에 따라, 사용자가 과습 상태의 에어로졸 생성 물품을 사용하지 않고 버리는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 나타내기 위한 흐름도이다.
도 9의 에어로졸 생성 장치의 동작에 관한 내용은, 도 1 내지 도 8의 도면들에서 설명된 실시예들에 관련되므로, 이하 생략된 내용이라 할지라도 도 1 내지 도 8의 도면들에서 설명된 내용들은 도 9의 방법에도 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서, 에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제1 온도에 도달하도록 히터를 가열할 수 있다.
단계 920에서, 에어로졸 생성 장치는 히터의 온도가 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터 기 설정된 시간 구간 동안 시간에 대한 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득할 수 있다. 에어로졸 생성 장치에 정상 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입되어 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간 동안 히터의 온도가 제1 온도로 유지되므로 기 설정된 시간 구간에서 기울기는 0에 가까울 수 있다. 에어로졸 생성 장치에 과습 상태의 에어로졸 생성 물품이 삽입되어 가열되는 경우, 기 설정된 시간 구간 에서 히터의 온도가 제1 온도에 도달하기 위해 지속적으로 상승할 수 있으므로, 기 설정된 시간 구간에서 기울기가 0보다 클 수 있다.
단계 930에서, 에어로졸 생성 장치는 획득된 기울기에 기초하여 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 에어로졸 생성 물품의 과습 상태 여부에 따라 기 설정된 시간 구간에서 기울기가 상이하므로, 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부가 판단될 수 있다.
한편, 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.
100: 에어로졸 생성 장치 110: 배터리
120: 제어부 130: 히터
140: 증기화기 200: 에어로졸 생성 물품
210: 담배 로드 220: 필터 로드
230: 캡슐 240: 래퍼
241: 제1 래퍼 242, 243, 244: 래퍼들
245: 단일 래퍼 500: 에어로졸 생성 장치
510: 히터 520: 배터리
530: 온도 센서 540: 제어부

Claims (13)

  1. 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서; 및
    상기 배터리로부터 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    예열 구간에서 상기 히터의 온도가 제1 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하고,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점으로부터, 상기 예열 구간 내에서 기 설정된 시간 구간 동안, 시간에 대한 상기 히터의 온도의 변화량을 나타내는 기울기를 획득하고,
    상기 획득된 기울기에 기초하여 상기 에어로졸 생성 물품이 과습 상태인지 여부를 판단하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 획득된 기울기가 제1 값 미만인 경우, 상기 에어로졸 생성 물품을 정상 상태라고 판단하고,
    상기 획득된 기울기가 제1 값 이상인 경우, 상기 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성 물품을 정상 상태라고 판단한 경우,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성 물품을 과습 상태라고 판단한 경우,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 상기 제3 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열한 후,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에 도달하도록 상기 히터를 가열하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점은,
    상기 히터가 가열되기 시작한 시점으로부터 20초 ~ 40초 범위 내인, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되는 시간을 측정하는 타이머를 더 포함하고,
    상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점에 대응되는 경우, 상기 히터의 온도를 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 타이머에 의해 측정된 시간이 상기 기 설정된 시간 구간의 종료 시점에 대응되는 경우, 상기 히터의 온도를 획득하고,
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도에 도달할 것으로 예상되는 시점의 상기 히터의 온도, 상기 기 설정된 시간 구간의 종료 시점의 상기 히터의 온도, 및 상기 기 설정된 시간 구간의 길이에 기초하여 상기 기울기를 획득하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 값은, 0.2 ℃/초 ~ 1 ℃/초 범위 내의 값을 갖는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도는, 150 ℃ ~ 240 ℃ 범위 내의 값을 갖는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 온도는, 241 ℃ ~ 270 ℃ 범위 내의 값을 갖는, 에어로졸 생성 장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 온도는, 150 ℃ ~ 200 ℃ 범위 내의 값을 갖는, 에어로졸 생성 장치.
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