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KR102696395B1 - 에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR102696395B1
KR102696395B1 KR1020210113979A KR20210113979A KR102696395B1 KR 102696395 B1 KR102696395 B1 KR 102696395B1 KR 1020210113979 A KR1020210113979 A KR 1020210113979A KR 20210113979 A KR20210113979 A KR 20210113979A KR 102696395 B1 KR102696395 B1 KR 102696395B1
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puff
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이재민
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

일 실시 예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터 및 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 사용자의 퍼프를 검출하고, 상기 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 구성된다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법{AEROSOL GENERATING APPARATUS AND CONTROLING METHOD THEREOF}
본 개시에 따른 다양한 실시 예들은, 에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련 또는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치는 미리 정해진 패턴의 온도 제어를 통해서 히터를 제어하고, 이를 통해 사용자의 흡입 패턴과는 무관하게 에어로졸을 생성하였다.
전술한 종래기술은 사용자의 흡입 패턴과 무관하게 에어로졸을 생성하기 때문에, 다양한 사용자의 니즈를 충족시키지 못하였다. 따라서, 사용자의 흡입 패턴에 따른 일정한 양의 에어로졸을 제공함으로써 사용자에게 만족할 만한 흡연감과 끽미감을 줄 필요성이 있다.
본 개시의 실시 예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터 및 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 사용자의 퍼프를 검출하고, 상기 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 구성된다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자의 흡입 패턴에 따른 일정한 양의 에어로졸을 제공함으로써 사용자에게 만족할 만한 흡연감과 끽미감을 줄 수 있다.
다만, 실시 예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 개략 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부(110)의 상세 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부(110)의 다른 상세 개략도이다.
도 4는 미리 설정된 온도 프로파일을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 도 4에 도시된 온도 프로파일을 변경시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 도 4에 도시된 온도 프로파일을 변경시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 및 8은 미리 설정된 온도 프로파일과 퍼프들 사이의 시간 간격에 따른 변경된 온도 프로파일을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(900)의 블록도이다.
실시 예들에서 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 사용된 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.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100kHz 내지 약 3.5MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 생성 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 생성 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 개략 도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 제어부(110) 및 히터(150)를 포함한다.
제어부(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 제어한다. 제어부(110)는 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어한다. 또한, 제어부(110)는 사용자의 퍼프를 검출하고, 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시킨다. 제어부(110)는 변경된 온도 프로파일에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어한다. 여기서, 온도 프로파일은 시간에 따른 목표 온도를 정의한 명세를 의미한다. 또한, 온도 프로파일의 목표 온도에 추종하기 위한 전력 공급량의 관점에서는 전력 프로파일과 동일한 의미로 이해되어야 한다.
제어부(110)는 퍼프들 사이의 시간 간격이 제1 임계값보다 작은 경우, 미리 정해진 제1 피드백 제어 속도보다 빠른 제2 피드백 제어 속도로 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하거나, 퍼프들 사이의 시간 간격이 제1 임계값 이상인 경우, 제1 피드백 제어 속도보다 느린 제3 피드백 제어 속도로 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제1 임계값은 임의로 설정할 수 있는 값으로, 사용자의 평균적인 퍼프 인터벌 값일 수 있다.
제어부(110)는 퍼프들 사이의 시간 간격이 제2 임계값보다 작은 경우, 시간(t)에 따른 목표 온도가 설정된 온도 프로파일에서, 시간(t)보다 빠른 시간(t-1)에 상응하는 목표 온도를 추종하거나, 퍼프들 사이의 시간 간격이 제2 임계값 이상인 경우, 시간(t)보다 느린 시간(t+1)에 상응하는 목표 온도를 추종하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2 임계값은 임의로 설정할 수 있는 값으로, 사용자의 평균적인 퍼프 인터벌 값일 수 있다.
제어부(110)는 사용자의 퍼프를 검출한다. 제어부(110)는 히터에 공급되는 전력량의 변화를 모니터링하거나, 배터리의 전력 변화를 모니터링함으로써 사용자의 퍼프를 검출할 수 있다. 제어부(110)는 도 2 및 3에 도시된 센서(120)를 통해 사용자의 퍼프를 감지할 수도 있다.
실시 예에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 퍼프를 감지하고, 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 적응적으로 또는 가변적으로 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시킨다. 여기서, 온도 프로파일을 변경시키는 것은 히터의 목표 온도를 추종하기 위한 피드백 제어 속도를 빠르게 또는 느리게 하거나, 온도 프로파일의 다음 스텝의 진행 속도를 앞당기거나 늦추는 것을 포함할 수 있다.
예를 들면, 퍼프들 사이의 시간 간격이 짧은 경우, 피드백 제어 속도를 빠르게 하여 히터의 온도 하강을 최소로 하고 히터의 온도 회복을 빠르게 할 수 있다. 따라서, 빠른 흡입 패턴의 사용자에게는 짧은 시간 안에 잦은 퍼프에 의해 히터 온도의 급격하게 떨어짐으로써 무화량 줄어드는 불만족을 해결할 수 있다. 반대로 퍼프들 사이의 시간 간격이 긴 경우, 피드백 제어 속도를 느리게 하여 온도 하락을 빠르게 하고, 히터의 온도 회복을 더디게 할 수 있다. 따라서, 느린 흡입 패턴의 사용자에게는 불필요한 고온유지 구간을 길게 가져감으로써 생기는 에어로졸 생성 물질이 탄화되거나, 끽미감을 저해하는 요인을 제거할 수 있다.
예를 들면, 퍼프들 사이의 시간 간격이 짧은 경우, 온도 프로파일의 다음 스텝 진행을 늦춰서 고온구간의 유지 시간을 길게 가져가거나, 퍼프들 사이의 시간 간격이 긴 경우, 다음 스텝 진행을 앞당겨서 고온구간의 유지 시간을 짧게 가져갈 수 있다.
실시 예에서, 사용자의 퍼프 패턴에 따라 적응적으로 온도 프로파일을 변경시켜 전력 제어함으로써, 다양한 사용자의 흡연 패턴을 반영하여 일정한 에어로졸을 생성 및 제공할 수 있다.
여기서, 퍼프들 사이의 시간 간격은 퍼프 인터벌(interval), 또는 퍼프 패턴(pattern)과 동일한 의미일 수 있다. 예를 들면 사용자가 흡연을 위해 첫 번째 흡입을 한 후 3초 후에 두 번째 흡입을 하는 경우, 퍼프들 사이의 시간 간격은 3초이다. 다른 사용자는 흡연을 위해 첫 번째 흡입을 한 후 1초 후에 두 번째 흡입을 하는 경우, 퍼프들 사이의 시간 간격은 1초이다. 또 다른 사용자는 흡연을 위해 첫 번째 흡입을 한 후, 5초 후에 두 번째 흡입을 하는 경우, 퍼프들 사이의 시간 간격은 5초이다. 또 다른 사용자는 흡연을 위해 첫 번째 흡입을 한 후, 10초 후에 두 번째 흡입을 하는 경우, 퍼프들 사이의 시간 간격은 10초이다.
실시 예에서, 사용자의 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라, 미리 정해진 온도 프로파일의 온도 회복 피드백 속도를 제어하거나, 온도 프로파일의 진행속도를 제어함으로써 모든 사용자에게 균일한 흡연감을 제공할 수 있다.
다른 실시 예에서, 사용자의 퍼프의 길이, 또는 퍼프의 강도에 따라, 미리 정해진 온도 프로파일의 온도 회복 피드백 속도를 제어하거나, 온도 프로파일의 진행속도를 제어할 수도 있다. 예를 들면, 사용자의 한 번의 흡입에 따른 퍼프지속시간이 0.5초, 1초, 2초일 수 있으며, 퍼프의 지속시간에 따라 가변적인 전력 제어를 할 수 있다. 또한, 사용자의 흡입량, 즉 퍼프 강도에 따라 가변적인 전력 제어를 할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부(110)의 상세 개략도이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 센서(120), 히터(150) 및 제어부(110)를 포함하고, 제어부(110)는 센서 제어부(111), 퍼프 인터벌 산출부(112) 및 가열 제어부(113)를 포함한다. 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)는 센서(120)를 통해 사용자의 퍼프를 감지하는 것으로 설명한다.
센서 제어부(111)는 센서 IC일 수 있다. 센서 제어부(111)는 센서(120)에 입력 신호, 예를 들면 기준 전압을 제공하고, 센서(120)로부터 출력 신호, 예를 들면 센싱 전압을 수신한다. 센서(120)는 퍼프 센서일 수 있다. 퍼프 센서는 에어로졸 생성 장치(100)의 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 또는 압력 변화를 감지할 수 있다. 또한, 센서(120)는 온도 센서일 수 있다. 온도 센서는 히터(150) 또는 히터(150) 주위에 배치되어 온도가 하강할 경우, 퍼프를 감지할 수 있다.
퍼프 인터벌 산출부(112)는 센서 제어부(111)로부터 센싱된 신호를 입력받아, 퍼프를 검출하고, 퍼프들 사이의 인터벌, 또는 시간 간격을 산출한다. 퍼프 인터벌 산출부(112)는 사용자가 흡연을 시작한 후 적어도 2회의 퍼프 후에 퍼프 인터벌을 산출할 수 있다. 또한, 3회의 퍼프 후에 1-2회 퍼프들 사이의 시간 간격과, 2-3회 퍼프들 사이의 시간 간격의 평균값을 취하여 퍼프 인터벌을 산출할 수 있다.
가열 제어부(113)는 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어하는 가열 IC일 수 있다. 가열 제어부(113)는 전력 제어 스위치(미도시)를 온 오프제어하는 펄스 신호를 출력할 수 있다. 가열 제어부(113)는 펄스폭변조신호를 출력하여 히터(150)에 공급되는 전력량을 제어할 수 있다.
가열제어부(113)는 퍼프 인터벌 산출부(112)에서 산출된 퍼프 인터벌과 임계값을 비교하여, 퍼프 인터벌이 짧거나 길다고 판단되는 경우, 히터의 목표 온도를 추종하기 위한 피드백 제어 속도를 빠르게 또는 느리게 제어하거나, 온도 프로파일의 다음 스텝의 진행 속도를 앞당기거나 늦추도록 제어한다. 가열제어부(113)는 앞선 제어에 따라 히터(150)에 공급하는 전력량을 가변시키기 위한 펄스폭변조 신호를 출력한다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부(110)의 다른 상세 개략도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 센서 제어부(111), 퍼프 인터벌 산출부(112), 가열제어부(113), 온도 프로파일 저장부(114), PID제어모듈(115), PWM 모듈(116)을 포함한다. 도 2와 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 추가되는 구성들에 대해서 설명한다.
온도센서(121)로부터 히터(150)의 실제 온도를 감지한다. 온도 센서(121)는 히터(150) 또는 에어로졸 생성 물질이 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다.
온도 프로파일 저장부(114)는 미리 설정된 온도 프로파일을 저장한다. 온도 프로파일은 에어로졸 생성 장치(100)의 장치의 사용환경, 예를 들면 온/습도 조건, 또는 에어로졸 생성 물질의 종류, 예를 들면 고체 또는 액상 타입인지, 또는 히터의 종류, 예를 들면 저항식 히터, 유도가열형 히터, 또는 초음파 진동자인지에 따라 다를 수 있다. 온도 프로파일과 관련하여서는 도 4를 참조하여 후술한다.
PID제어모듈(115)는 히터(150)의 온도를 제어하기 위해, 온도센서(121)를 통해 측정된 히터의 실제 온도를 피드백 입력값으로 하여, 온도 프로파일상의 목표 온도를 추종하도록 제어한다. PID제어모듈(115)는 현재 센싱된 실제 온도와 목표 온도의 차이값 또는 에러값을 비례(P), 적분(I) 및 미분(D) 연산을 통해 제어한다. 비례(P), 적분(I) 및 미분(D) 연산을 위해 곱해지는 증폭값 또는 이득값을 각각 Kp, Ki, Kd라고 하며, 이러한 게인값을 조절함으로써, 출력값이 최초로 목표값에 도달하기까지의 시간(Rising time, tr), 출력값이 최초로 오버슛 피크에 도달하기까지의 시간(Peak Time, tp), 출력값이 목표값의 오차범위내로 들어오기까지의 시간(Settling Time, ts), 출력값이 목표값을 넘어가는 양(Overshoot, Mp)을 제어한다.
실시 예에서, 퍼프들 사이의 시간 간격이 짧은 경우, 피드백 제어 속도를 빠르게 하기 위해서, PID제어모듈(115)의 Kp, Ki, Kd 이득값 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들면, Kp 또는 Ki 를 증가시켜 목표온도에 도달하는 시간을 빠르게 할 수 있다. 다만, 다른 요인들을 함께 고려하여, 3개의 이득값들을 적절하게 조합하여 변경시킬 수 있음은 물론이다. 반대로 퍼프들 사이의 시간 간격이 긴 경우, 피드백 제어 속도를 느리게 하여 온도 하락을 빠르게 하고, 히터의 온도 회복을 더디게 할 수 있다. 이를 위해, PID제어모듈(115)의 Kp, Ki, Kd 이득값 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
PWM모듈(116)은 히터(150)에 전력 공급을 제어할 펄스폭변조 신호를 생성하여 전력제어스위치(미도시)에 출력한다. 전력제어스위치의 턴-온된 경우 배터리(미도시)의 전력이 히터(150)에 공급된다. PWM모듈(116)은 가열제어부(113)의 가열제어신호에 따라 펄스폭변조신호를 생성한다. 가열제어신호는 온도 프로파일 상의 현재 시점의 목표 온도에 도달하기 위한 전력량을 공급하기 위한 신호일 수 있다.
도 4는 미리 설정된 온도 프로파일을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 온도 프로파일(400)이 도시되어 있다. 온도 프로파일은 시간에 대한 온도로서 정의되어 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 시간의 흐름에 따라 온도 프로파일상의 설정된 온도에 도달하도록 히터에 전력을 공급한다. 도시된 것처럼, 장치가 동작되면, 히터의 온도를 급격하게 증가시켜 340도 정도까지 상승시켜 예열을 한다. 예를 들면 장치가 동작되고 3초 내지 4초 경과 후 예열이 완료되면, 사용자는 에어로졸을 흡입할 준비가 된다. 사용자가 흡입하는 경우, 제1 퍼프(410), 제2 퍼프(411)가 순차적으로 이루어진다. 5초에서, 제1 퍼프(410)가 발생되면, 에어로졸 생성 물질이 기화되어 에어로졸이 생성되면서 사용자는 에어로졸을 흡입한다. 이때 히터의 실제 온도는 떨어지게 된다. 예를 들면, 제1 퍼프(410) 이후에 10도 정도 떨어져서 히터의 실제 온도가 330도인 경우, 에어로졸 생성 장치는 5초 이후의 목표 온도인 340도를 유지하기 위해, 더 많은 전력을 공급하여 목표 온도까지 히터의 온도를 상승시킨다. 온도 프로파일(400)에서 10초 내지 15초 동안 히터의 목표 온도를 320도까지 감소시키도록 설계된다. 10초에서, 제2 퍼프(411)가 발생되면, 에어로졸 생성 물질이 기화되어 에어로졸이 생성되면서 사용자는 에어로졸을 흡입한다. 이때 다시 히터의 실제 온도가 떨어지게 된다. 예를 들면, 제2 퍼프(411) 이후에 히터의 실제 온도가 10도 정도 떨어지게 되고, 에어로졸 생성 장치는 10초 이후의 목표 온도 감소 비율에 맞도록 히터에 전력을 공급한다.
종래의 에어로졸 생성 장치는 도 4에 도시된 퍼프들 사이의 시간 간격에 무관하게, 미리 정해진 온도 프로파일 상의 목표 온도를 추종하도록 구성된다. 따라서, 사용자의 흡연 패턴에 맞는 일정한 에어로졸을 제공할 수 없어 모든 사용자에게 만족도를 줄 수 없었다.
도 5는 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 도 4에 도시된 온도 프로파일을 변경시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 사용자의 흡입에 따라 제1 퍼프(410), 제2 퍼프(411), 제3 퍼프(412) 및 제4 퍼프(413)가 순차적으로 이루어진다. 도시된 것처럼, 제1 퍼프(410)와 제2 퍼프(411) 사이의 시간 간격은 10초이고, 제2 퍼프(411)와 제3 퍼프(412) 사이의 시간 간격은 10초이다. 에어로졸 생성 장치(100)는 퍼프들 사이의 시간 간격인 10초가 임계값, 예를 들면 7초 이상이라고 판단하고, 제4 퍼프(413)부터 미리 설정된 온도 프로파일(400)을 변경시킨다. 변경된 온도 프로파일(500)은 제4 퍼프(413) 후에 피드백 제어 속도를 느리게 하여 온도 하락을 빠르게 하고, 히터의 온도 회복을 느리게 한다. 즉, 느린 흡입 패턴의 사용자에게는 불필요한 고온유지 구간을 길게 가져감으로써 생기는 에어로졸 생성 물질의 탄화나 끽미감을 저해하는 요인을 제거한다.
도 6은 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 도 4에 도시된 온도 프로파일을 변경시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 사용자의 흡입에 따라 제1 퍼프(610), 제2 퍼프(611), 제3 퍼프(612) 및 제4 퍼프(613)가 순차적으로 이루어진다. 도시된 것처럼, 제1 퍼프(610)와 제2 퍼프(611) 사이의 시간 간격은 5초이고, 제2 퍼프(611)와 제3 퍼프(612) 사이의 시간 간격은 5초이다. 에어로졸 생성 장치(100)는 퍼프들 사이의 시간 간격인 5초가 임계값, 예를 들면 7초보다 짧다고 판단하고, 제4 퍼프(613)부터 미리 설정된 온도 프로파일(400)을 변경시킨다. 변경된 온도 프로파일(600)은 제4 퍼프(613) 후에 피드백 제어 속도를 빠르게 하여 히터의 온도 하강을 최소로 하고 히터의 온도 회복을 빠르게 할 수 있다. 따라서, 빠른 흡입 패턴의 사용자에게 짧은 시간 안에 잦은 퍼프에 의한 히터 온도의 급격한 하락으로 인하여 무화량 감소되는 불만족을 해소한다.
도 7 및 8은 미리 설정된 온도 프로파일과 퍼프들 사이의 시간 간격에 따른 변경된 온도 프로파일을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 7을 참조하면, 미리 설정된 온도 프로파일(700)과, 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 변경된 온도 프로파일(710)이 도시되어 있다.
도시된 것처럼, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작되고, 초반 2 내지 3 퍼프 후에, 퍼프들 사이의 시간 간격을 임계값과 비교한다. 그리고 퍼프들 사이의 시간 간격이 짧으면, 4 퍼프 시점, 대략 20초에, 사용자의 퍼프 동작에 따른 피드백 제어 속도를 빠르게 하여 히터의 온도 하강을 최소화하여 히터의 실제 온도 회복도 빠르게 제어한다. 반대로, 퍼프들 사이의 시간 간격이 길면, 피드백 제어 속도를 느리게 하여 고온 구간의 유지시간을 짧게 한다.
도 8을 참조하면, 미리 설정된 온도 프로파일(800)과, 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 변경된 온도 프로파일(810)이 도시되어 있다.
도시된 것처럼, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작되고, 초반 2 내지 3 퍼프 후에, 퍼프들 사이의 시간 간격을 임계값과 비교한다. 그리고 퍼프들 사이의 시간 간격이 짧으면, 4 퍼프 시점 후인 대략 25초에, 미리 정해진 온도 프로파일(800)의 다음 스텝으로 진행을 빠르게 하여 고온 유지 시간을 길게 한다. 도시된 것처럼, 대략 25초에 목표 온도가 떨어지지 않고, 330도를 유지할 수 있도록 목표 온도가 상승하도록 온도 프로파일이 변경된다. 반대로, 퍼프들 사이의 시간 간격이 길면, 피드백 제어 속도를 느리게 하여 고온 구간의 유지시간을 짧게 한다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(900)의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(900)는 제어부(910), 센싱부(920), 출력부(930), 배터리(940), 히터(950), 사용자 입력부(960), 메모리(970) 및 통신부(980)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(900)의 내부 구조는 도 9에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(900)의 설계에 따라, 도 9에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(900)는 사용자의 퍼프를 감지하고, 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라 적응적으로 또는 가변적으로 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시킨다. 즉, 에어로졸 생성 장치(900)는 사용자의 퍼핑 인터벌에 따라 가변적으로 전력 제어를 수행함으로써, 사용자의 흡연 패턴을 반영하여 일관된 양의 에어로졸을 제공할 수 있다.
센싱부(920)는 에어로졸 생성 장치(900)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(900) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(910)에 전달할 수 있다. 제어부(910)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(950)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(900)를 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 센싱부(920)는 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 사용자의 퍼프를 감지하는 것은 퍼프 센서(926) 또는 온도 센서(922)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
센싱부(920)는 온도 센서(922), 삽입 감지 센서(924) 및 퍼프 센서(926) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(922)는 히터(950)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(900)는 히터(950)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(950) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(922)는 배터리(940)의 온도를 모니터링하도록 배터리(940)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(924)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(924)는 필름 센서, 압력 센서, 광센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(926)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(926)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(9120)는 전술한 센서(922 내지 926) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(930)는 에어로졸 생성 장치(900)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(930)는 디스플레이부(932), 햅틱부(934) 및 음향 출력부(936) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(932)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(932)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(932)는 에어로졸 생성 장치(900)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(900)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(900)의 배터리(940)의 충/방전 상태, 히터(950)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(900)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(932)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(932)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(932)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(934)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(900)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(934)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(936)는 에어로졸 생성 장치(900)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(936)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(940)는 에어로졸 생성 장치(900)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(940)는 히터(950)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(940)는 에어로졸 생성 장치(900) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(920), 출력부(930), 사용자 입력부(960), 메모리(970) 및 통신부(980))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(940)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(940)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(950)는 배터리(940)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 9에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(900)는 배터리(940)의 전력을 변환하여 히터(950)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(900)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(900)는 배터리(940)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(910), 센싱부(920), 출력부(930), 사용자 입력부(960), 메모리(970) 및 통신부(980)는 배터리(940)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 9에 도시되지는 않았으나, 배터리(940)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(950)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(950)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(950)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(950)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(960)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(960)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 9에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(900)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(940)를 충전할 수 있다.
메모리(970)는 에어로졸 생성 장치(900) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(910)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(970)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(970)는 에어로졸 생성 장치(900)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
실시 예에서, 메모리(970)는 미리 정해진 온도 프로파일을 저장하고 있으며, 사용자의 퍼프 패턴에 따른 온도 프로파일을 저장할 수도 있다. 실시 예에서, 미리 정해진 온도 프로파일을 사용자의 퍼프 인터벌에 따라 변경시키는 것으로 설명하였지만, 사용자의 퍼프 인터벌에 따른 온도 프로파일을 적용할 수도 있다.
통신부(980)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(980)는 근거리 통신부(982) 및 무선 통신부(984)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(982)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(984)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(984)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(900)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(910)는 에어로졸 생성 장치(900)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(910)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 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 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(910)는 배터리(940)의 전력을 히터(950)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(950)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(910)는 배터리(940)와 히터(950) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(910)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(950)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(910)는 센싱부(920)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(910)는 센싱부(920)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(950)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(950)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(910)는 센싱부(920)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(950)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(950)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(910)는 센싱부(920)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(930)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(926)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(910)는 디스플레이부(932), 햅틱부(934) 및 음향 출력부(936) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(900)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(910)는 센싱부(920)에 의해 감지된 에어로졸 생성 물품(예: 도 1의 에어로졸 생성 물품(15))의 상태에 따라 히터(950)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(15)이 과습 상태인 경우에, 제어부(910)는 유도 코일(예: 도 2의 유도 코일(124))에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 생성 물품(15)이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예는 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 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 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 (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 및
    미리 정해진 온도 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    사용자의 퍼프를 검출하고, 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 구성되고,
    상기 제어부는,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 제2 임계값보다 작은 경우, 시간(t)에 따른 목표 온도가 설정된, 상기 미리 정해진 온도 프로파일에서, 상기 시간(t)보다 빠른 시간(t-1)에 상응하는 목표 온도를 추종하도록 구성되고,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 상기 제2 임계값 이상인 경우, 상기 미리 정해진 온도 프로파일에서, 상기 시간(t)보다 느린 시간(t+1)에 상응하는 목표 온도를 추종하도록 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  2. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 및
    미리 정해진 온도 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    사용자의 퍼프를 검출하고, 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 구성되고,
    상기 제어부는,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 제1 임계값보다 작은 경우, 미리 정해진 제1 피드백 제어 속도보다 빠른 제2 피드백 제어 속도로 상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하도록 구성되고,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 상기 제1 임계값 이상인 경우, 상기 제1 피드백 제어 속도보다 느린 제3 피드백 제어 속도로 상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하도록 설계된 PID 제어모듈을 포함하고,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라, 상기 PID 제어모듈의 적어도 하나의 이득값을 변경하도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1 퍼프 내지 제N (N은 2 이상의 자연수) 퍼프 중 연속하는 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로, 제N+1 퍼프부터 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 퍼프 및 제2 퍼프의 제1 시간 간격과, 상기 제2 퍼프 및 상기 제3 퍼프의 제2 시간 간격의 평균 시간 간격을 기초로, 제4 퍼프부터 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격에 상응하는 퍼프 패턴 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 저장부에 저장된 퍼프 패턴 데이터를 로딩하고, 상기 퍼프 패턴 데이터를 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미리 정해진 온도 프로파일에서 변경된 목표 온도에 도달하기 위해, 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하도록 더 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  11. 에어로졸 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및
    사용자의 퍼프를 검출하고, 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키는 단계를 포함하고,
    상기 변경시키는 단계는,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 제2 임계값보다 작은 경우, 시간(t)에 따른 목표 온도가 설정된, 상기 미리 정해진 온도 프로파일에서, 상기 시간(t)보다 빠른 시간(t-1)에 상응하는 목표 온도를 추종하고,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 상기 제2 임계값 이상인 경우, 상기 미리 정해진 온도 프로파일에서, 상기 시간(t)보다 느린 시간(t+1)에 상응하는 목표 온도를 추종하는, 에어로졸 생성 장치의 제어 방법.
  12. 에어로졸 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및
    사용자의 퍼프를 검출하고, 검출된 퍼프들 사이의 시간 간격을 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키는 단계를 포함하고,
    상기 변경시키는 단계는,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 제1 임계값보다 작은 경우, 미리 정해진 제1 피드백 제어 속도보다 빠른 제2 피드백 제어 속도로 상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하고,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격이 상기 제1 임계값 이상인 경우, 상기 제1 피드백 제어 속도보다 느린 제3 피드백 제어 속도로 상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하는, 에어로졸 생성 장치의 제어 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 퍼프들 사이의 시간 간격에 따라, 상기 미리 정해진 온도 프로파일의 목표 온도를 추종하도록 설계된 PID 제어모듈의 적어도 하나의 이득값을 변경하는, 에어로졸 생성 장치의 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 검출한 퍼프들 사이의 시간 간격에 상응하는 퍼프 패턴 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 저장된 퍼프 패턴 데이터를 로딩하고, 상기 퍼프 패턴 데이터를 기초로 상기 미리 정해진 온도 프로파일을 변경시키는, 에어로졸 생성 장치의 제어 방법.
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