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KR102579817B1 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 Download PDF

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KR102579817B1
KR102579817B1 KR1020210027582A KR20210027582A KR102579817B1 KR 102579817 B1 KR102579817 B1 KR 102579817B1 KR 1020210027582 A KR1020210027582 A KR 1020210027582A KR 20210027582 A KR20210027582 A KR 20210027582A KR 102579817 B1 KR102579817 B1 KR 102579817B1
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resistor
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aerosol generating
resistance
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임헌일
김태훈
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주식회사 케이티앤지
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Priority to CA3185799A priority patent/CA3185799A1/en
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Abstract

에어로졸 생성장치가 개시된다. 본 개시의 에어로졸 생성장치는, 액체를 저장하는 챔버와, 상기 챔버로부터 액체를 공급받는 심지와, 상기 심지를 가열하는 히터를 구비한 카트리지; 상기 카트리지가 착탈 가능하게 결합되며, 스틱이 삽입되는 삽입공간을 구비한 케이스; 상기 히터를 포함하는 제1 회로; 및 상기 히터의 온도를 감지하는 제2 회로를 포함하고, 상기 제2 회로는, 상기 히터에 접촉되거나 인접하게 배치되어 상기 히터로부터 열을 전달받고, 온도에 따라 저항값이 변화하는 제1 저항; 상기 제1 저항에 연결되는 제2 저항; 및 상기 제2 저항에 인가되는 전류값을 획득하는 센서를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치{DEVICE FOR GENERATING AEROSOL}
본 개시는 에어로졸 생성장치에 관한 것이다.
에어로졸 생성장치는 에어로졸을 통해 매질 또는 물질로부터 일정 성분을 추출하기 위한 것이다. 매질은 다양한 성분의 물질을 포함할 수 있다. 매질에 포함되는 물질은 다양한 성분의 향미 물질일 수 있다. 예를 들면, 매질에 포함되는 물질은 니코틴 성분, 허브 성분 및/또는 커피 성분 등을 포함할 수 있다. 최근, 이러한 에어로졸 생성장치에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 개시는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 히터의 온도에 따른 저항의 변화량을 적게 설계할 수 있는 에어로졸 생성장치를 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 에어로졸 생성장치 사용 중, 히터의 발열량을 유지하고, 에어로졸 생성량의 감소를 제한하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 히터의 온도를 보다 정확하게 센싱하는 것일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따르면, 액체를 저장하는 챔버와, 상기 챔버로부터 액체를 공급받는 심지와, 상기 심지를 가열하는 히터를 구비한 카트리지; 상기 카트리지가 착탈 가능하게 결합되며, 스틱이 삽입되는 삽입공간을 구비한 케이스; 상기 히터를 포함하는 제1 회로; 및 상기 히터의 온도를 감지하는 제2 회로를 포함하고, 상기 제2 회로는, 상기 히터에 접촉되거나 인접하게 배치되어 상기 히터로부터 열을 전달받고, 온도에 따라 저항값이 변화하는 제1 저항; 상기 제1 저항에 연결되는 제2 저항; 및 상기 제2 저항에 인가되는 전류값을 획득하는 센서를 포함하는 에어로졸 생성장치를 제공한다.
본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 히터의 온도에 따른 저항의 변화량을 적게 설계할 수 있다.
본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 에어로졸 생성장치 사용 중, 히터의 발열량을 유지하고, 에어로졸 생성량의 감소를 제한할 수 있다.
본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 히터의 온도를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 에어로졸 생성장치의 예들을 도시한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는, 배터리(10), 제어부(20), 히터(30), 카트리지(40) 및 센서(51) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 배터리(10), 제어부(20), 히터(30), 카트리지(40) 및 센서(51) 중 적어도 하나는 에어로졸 생성장치(100)의 케이스(110) 내부에 배치될 수 있다.
케이스(110)는 스틱(200)이 삽입 가능한 삽입공간을 구비할 수 있다. 스틱(200)이 삽입될 수 있는 삽입공간은 히터(30)의 주변에 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 배터리(10), 제어부(20), 센서(51), 카트리지(40) 및 히터(30)가 일렬로 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 카트리지(40) 및 히터(30)가 서로 마주하도록 나란하게 배치될 수 있다. 에어로졸 생성장치(100)의 내부 구조는 도시된 것에 한정되지 않는다.
배터리(10)는, 제어부(20), 히터(30), 카트리지(40) 및 센서(51) 중 적어도 어느 하나가 동작하도록 전력을 공급할 수 있다. 배터리(10)는 에어로졸 생성장치(100)에 설치된 디스플레이, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(20)는 에어로졸 생성장치(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 배터리(10), 히터(30), 카트리지(40) 및 센서(51) 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 에어로졸 생성장치(100)에 설치된 디스플레이, 모터 등의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 에어로졸 생성장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
히터(30)는 배터리(10)로부터 공급된 전력에 의하여 발열할 수 있다. 히터(30)는 에어로졸 생성장치(100)에 삽입된 스틱(40)을 가열할 수 있다. 히터(30)는 제1 히터(30)라 명명할 수 있다.
카트리지(40)는 에어로졸을 생성할 수 있다. 카트리지(40)에서 생성된 에어로졸은, 에어로졸 생성장치(100)에 삽입된 스틱(200)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 카트리지(40)는 케이스(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
센서(51)는 카트리지(40) 내부에 배치된 히터(45, 도 5 참조)의 온도를 센싱할 수 있다. 히터(45)는 제2 히터(45) 또는 히터(45)이라 명명할 수 있다. 센서(51)는 카트리지(40)와 분리되도록 배치될 수 있다.
제어부(20)는, 센서(51)가 센싱한 히터(45)의 온도에 기초하여, 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다. 제어부(20)는, 센서(51)가 센싱한 히터(45)의 온도에 기초하여, 히터(45)의 온도에 대한 정보를 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 전달할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제어부(20)는 각종 구성요소와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(20)는 연결된 구성요소를 제어할 수 있다.
제어부(20)는 입력부(53)와 전기적으로 연결될 수 있다. 사용자는 입력부(53)에 전원의 온/오프, 히터의 작동, 등 각종 명령을 입력할 수 있다. 제어부(20)는 입력부(53)로부터 명령을 전달받아, 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(20)는 출력부(54)와 전기적으로 연결될 수 있다. 출력부(54)는 전원의 온/오프, 히터의 작동여부, 스틱에 대한 정보, 액상에 대한 정보, 배터리가 부족하다는 정보 등 각종 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 제어부(20)는, 구성들로부터 전달받은 각종 정보에 기초하여, 사용자에게 정보를 전달하도록 출력부(54)를 제어할 수 있다.
출력부(54)는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 정보를 외부에 표시하여 사용자에게 정보를 전달할 수 있다.
출력부(54)는 햅틱출력부를 포함할 수 있다. 햅틱출력부는, 진동을 통해 사용자에게 정보를 전달할 수 있다. 햅틱출력부는 진동모터를 구비할 수 있다.
출력부(54)는 음향출력부를 포함할 수 있다. 음향출력부는 정보에 따른 소리를 출력하여 사용자에게 정보를 전달할 수 있다. 음향출력부는 스피커를 구비할 수 있다.
제어부(20)는 메모리(55)와 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리(55)는 정보에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(55)는 제어부(20)로부터 각종 정보에 대한 데이터를 수신하여 저장하거나, 저장된 데이터를 제어부(20)에 송신할 수 있다. 제어부(20)는 메모리(55)로부터 수신한 데이터에 기반하여 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(20)는 제1 스위치(455)와 연결되어 제1 스위치(455)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 제2 스위치(465)와 연결되어 제2 스위치(465)의 동작을 제어할 수 있다.
도 4를 참조하면, 카트리지(40)는 케이스(110)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
케이스(110)는 하부케이스(110a)와 상부케이스(110b)를 포함할 수 있다. 하부케이스(110a)는 배터리(10), 제어부(20), 센서(51) 중 적어도 어느 하나를 수용할 수 있다(도 2 참조). 상부케이스(110b)는 하부케이스(110a)의 상측에 배치될 수 있다.
상부케이스(110b)는 스틱(200)이 삽입가능한 삽입공간(112)을 포함할 수 있다. 삽입공간(112)는 상부케이스(110b)의 상단이 개구되고, 상단으로부터 하측을 향해 연장되어 형성될 수 있다. 상부케이스(110b)는 제1 히터(30)를 수용할 수 있다(도 2 참조). 제1 히터(30)는 삽입공간(112) 주변에 배치될 수 있다.
상부케이스(110b)는 카트리지(40)가 탈착 가능한 공간이 구비될 수 있다. 카트리지(40)의 하부는 상부케이스(110b)에 형성된 지지면(118)에 접촉되어 지지될 수 있다. 접속부(453, 463)는 지지면(118)의 주변에 배치될 수 있다. 카트리지(40)는 접속부(453, 463)에 접촉되어 에어로졸 생성장치(100) 내부의 다른 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 유입구(116)는 상부케이스(110b)에 형성될 수 있다. 제2 유입구(116)는 카트리지(40)에 형성된 제1 배출구(407, 도 6 참조)와 연결될 수 있다. 제3 유로(114)는 제2 유입구(116) 및 삽입공간(112) 사이에 배치될 수 있다. 제3 유로(114)는 제2 유입구(116) 및 삽입공간(112)을 연결할 수 있다.
이에 따라, 카트리지(40)로부터 생성된 에어로졸은 제2 유입구(116)로 유입되어 삽입공간(112)을 향해 유동할 수 있다.
캡(120)는 상부케이스(110b)의 외부에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 캡(120)는 상부케이스(110b) 및 상부케이스(110b)에 결합된 카트리지(40)를 둘러쌀 수 있다.
캡(120)는 상부에 제2 배출구(121)를 포함할 수 있다. 캡(120)가 상부케이스(110b)에 결합되면, 제2 배출구(121)는 삽입공간(112)과 연통될 수 있다. 캡(120)는 제2 배출구(121)를 개폐하는 커버(122)을 포함할 수 있다. 슬릿(123)은 캡(120)의 상부에 형성되어 제2 배출구(121)와 연결될 수 있다. 커버(122)는 슬릿(123)을 따라 이동 가능하도록 캡(120)의 상부에 설치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 카트리지(40)는 액체를 저장하는 컨테이너(41)와, 에어로졸을 생성하는 베이스(42)를 포함할 수 있다. 컨테이너(41)와 베이스(42)는 상하로 결합될 수 있다. 컨테이너(41)는 베이스(42)의 상측에 배치될 수 있다. 컨테이너(41) 내부에 저장된 액체는 베이스(42)로 공급될 수 있다.
컨테이너(41)는 외기가 유입되는 제1 유입구(401)를 구비할 수 있다. 제1 유입구(401)를 통해 유입된 외기는 베이스(42)를 통과할 수 있다.
도 6를 참조하면, 컨테이너(41)는, 내부에 액체를 저장하는 제1 챔버(C1)를 구비할 수 있다. 제1 챔버(C1)는 컨테이너(41)의 외벽(411, 412)에 의해 둘러싸일 수 있다. 컨테이너(41)의 측벽(411)은 컨테이너(412) 상벽(412)과 연결되어 컨테이너(41)의 둘레를 구성할 수 있다. 컨테이너(41)의 측벽(411)은 제1 챔버(C1)의 측면을 둘러쌀 수 있다. 컨테이너(41)의 상벽(412)은 제1 챔버(C1)의 상부를 커버할 수 있다. 컨테이너(41)의 측벽(411)과 상벽(412)은 컨테이너(41)의 외벽을 구성할 수 있다. 컨테이너(41)의 하부는 제2 챔버(C2)를 향해 개방될 수 있다.
컨테이너(41)는 외기가 유입되는 제1 유입구(401)를 구비할 수 있다. 제1 유입구(401)는 컨테이너(401)의 외벽이 개방되어 형성될 수 있다. 제1 유입구(401)는 컨테이너(401)의 상부에 형성될 수 있다.
컨테이너(41)는 제1 유입구(401)와 연통되어 하측으로 연장된 제1 유로(403)를 구비할 수 있다. 제1 유로(403)는 제1 유입구(401)로부터 제1 챔버(C1)를 따라 하측으로 길게 연장될 수 있다.
제1 유로(403)는 유로벽(413, 414)에 의해 둘러싸일 수 있다. 유로벽(413, 414)은 상하로 길게 연장될 수 있다. 유로벽(413, 414)은 내부유로벽(413)과 외부유로벽(414)을 포함할 수 있다.
내부유로벽(413)은 컨테이너(41)의 내부에 배치될 수 있다. 내부유로벽(413)은 컨테이너(41)의 측벽(411) 및 상벽(412)과 연결될 수 있다. 내부유로벽(413)은 컨테이너(41)의 상벽(412)으로부터 제1 챔버(C1) 및 제1 유로(403)를 따라 하측으로 연장될 수 있다. 내부유로벽(413)은 제1 챔버(C1)와 제1 유로(403) 사이에 배치될 수 있다. 제1 챔버(C1)와 제1 유로(403)는 내부유로벽(413)에 의해 서로 구획될 수 있다. 제1 챔버(C1)는 컨테이너(41)의 측벽(411), 상벽(412) 및 내부유로벽(413)에 의해 둘러싸일 수 있다. 내부유로벽(413)은 'ㄷ'자 형상의 단면을 가질 수 있다.
외부유로벽(414)은 컨테이너(41)의 외벽을 구성할 수 있다. 외부유로벽(414)는 제1 유입구(401)와 접할 수 있다. 외부유로벽(414)은 제1 유로(403)를 따라 상하방향으로 연장될 수 있다. 외부유로벽(414)은 내부유로벽(413) 및 컨테이너(41)의 측벽(411)과 연결될 수 있다.
베이스(42)는 컨테이너(41)의 하부에 배치될 수 있다. 베이스(42)는 내부에 제1 유로(403)와 연통되는 제2 챔버(C2)를 구비할 수 있다. 제2 챔버(C2)는 베이스(42)의 외벽(421, 422)에 의해 둘러싸일 수 있다. 베이스(42)의 측벽(421)은 베이스(42)의 하벽(422)과 연결되어 베이스(42)의 둘레를 구성할 수 있다. 베이스(42)의 측벽(421)은 제2 챔버(C2)의 측면을 둘러쌀 수 있다. 베이스(42)의 하벽(422)은 제2 챔버(C2)의 하부를 커버할 수 있다. 베이스(42)의 상부는 제1 챔버(C1)를 향해 개방될 수 있다.
베이스(42)는 내부에 제2 유로(405)를 구비할 수 있다. 제2 유로(405)는 제1 유로(405)와 연결될 수 있다. 제2 유로(405)는 제2 챔버(C2)와 연결될 수 있다. 제2 유로(405)는 제1 유로(403) 및 제2 챔버(C2)의 사이에 위치할 수 있다. 제2 유로(405)는 제1 유로(403)와 제2 챔버(C2)를 서로 연결할 수 있다.
베이스(42)는 제2 챔버(C2)와 연통되어 공기가 배출되는 제1 배출구(407)를 구비할 수 있다. 제1 배출구(407)는 베이스(42)의 측벽(421)이 개방되어 형성될 수 있다. 제1 배출구(407)는 상부케이스(110b)에 형성된 제2 유입구(116)에 연결될 수 있다(도 4 참조). 제2 챔버(C2)에서 생성된 에어로졸은 제1 배출구(407)를 통해 배출되어 에어로졸 생성장치(100)에 삽입된 스틱(200)에 전달될 수 있다(도 4 참조).
심지(44)는 제2 챔버(C2)에 배치될 수 있다. 심지(44)는 제1 챔버(C1)로부터 액체를 공급받을 수 있다.
히터(45)는 제2 챔버(C2)에 배치될 수 있다. 히터(45)는 심지(44)를 가열할 수 있다. 히터(45)는 심지(44)를 복수회 권선할 수 있다. 히터(45)는 액체를 공급받은 심지(44)를 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 케이스(110, 도 1 및 도 2 참조)에 배치된 히터(30)는 제1 히터(30), 제2 챔버(C2)에 배치된 히터(45)는 제2 히터(45)로 명명될 수 있다.
플레이트(43)는 컨테이너(41)와 베이스(42) 사이에 배치되어 고정될 수 있다. 플레이트(43)는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이에 배치될 수 있다. 플레이트(43)는 평평한 형상을 포함할 수 있다. 플레이트(43)는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)가 구분되도록 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)를 구획할 수 있다.
플레이트(43)는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)를 연결하는 액체공급홀(431, 도 7 참조)를 포함할 수 있다. 심지(44)는 액체공급홀(431, 도 7 참조)을 통해 제1 챔버(C1)로부터 액체를 공급받을 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 지지체(423)는 베이스(42)의 측벽(421) 및 하벽(422)에 의해 둘러싸일 수 있다. 지지체(423)는 베이스(42)의 내부에 배치되어 심지(44) 및 히터(45) 중 적어도 어느 하나를 고정할 수 있다.
심지(44)는 일방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 심지(44)는 상하방향에 교차되는 방향으로 길게 배치될 수 있다. 심지(44)는 지지체(423) 및 플레이트(43)의 하부에 의하여 고정될 수 있다.
히터(45)는 심지(44)의 길이방향을 따라 심지(44)를 복수회 권취할 수 있다. 히터(45)는 심지(44)를 둘러싼 코일 형상을 가질 수 있다.
복수회 권취된 히터(45)의 양단부(451)는 지지체(423)를 향해 연장될 수 있다. 히터(45)의 양단부(451)는 지지체(423)에 고정될 수 있다. 히터(45)의 양단부(451)는 지지체(423)를 관통하여 지지체(423)의 외부로 노출될 수 있다.
제1 단자(452)는 베이스(42)의 하벽(422)에 배치될 수 있다. 히터(45)의 양단부(451)는 지지체(423)를 관통하여 제1 단자(452)에 접촉될 수 있다. 제1 단자(452)는 베이스(42)의 하벽(422)으로부터 외부로 노출될 수 있다. 카트리지(40)가 상부케이스(110b)에 결합되면, 제1 단자(452)는 상부케이스(110b)에 형성된 제1 접속부(453)에 접촉될 수 있다.
지지체(423)는 상측으로 개방된 제3 챔버(C3)를 구비할 수 있다. 제3 챔버(C3)는 히터(45)를 향해 개방되어 형성될 수 있다. 히터(45)는 제3 챔버(C3)의 상측에 배치될 수 있다.
지지체(423)는 제1 저항(46)을 고정할 수 있다. 제1 저항(46)은 제3 챔버(C3)을 통해 히터(45)을 향해 노출될 수 있다. 제1 저항(46)은 제3 챔버(C3)로부터 제2 챔버(C2)를 향하도록 배치될 수 있다. 제1 저항(46)는 히터(45)에 접촉되거나 히터(45)에 인접하게 배치될 수 있다.
제1 저항(46)의 양단에 연결되는 연결선(461)은 지지체(423)에 고정될 수 있다. 연결선(461)은 지지체(423)로부터 제3 챔버(C3)를 향해 돌출될 수 있다. 연결선(461)은 지지체(423)를 관통하여 외부로 노출될 수 있다.
제2 단자(462)는 베이스(42)의 하벽에 배치될 수 있다. 연결선(461)은 지지체(423)를 관통하여 제2 단자(462)에 접촉될 수 있다. 제2 단자(462)는 베이스(42)의 하벽(422)으로부터 외부로 노출될 수 있다. 카트리지(40)가 상부케이스(110b)에 결합되면, 제2 단자(462)는 상부케이스(110b)에 형성된 제2 속부(463)에 접촉될 수 있다.
제1 저항(46)은 히터(45)의 양단부(451) 사이에 배치될 수 있다. 제1 저항(46)은 히터(45)의 권취된 부분에 접촉되거나 인접하게 배치될 수 있다.
이에 따라, 히터(45)는 제1 전원(454, 도 10 참조)으로부터 전력을 공급받아 발열될 수 있다.
이에 따라, 제2 전원(464, 도 10 참조)으로부터 전력을 공급받아 제2 저항(46)에 전류가 흐를 수 있다.
이에 따라, 제1 저항(46)은 히터(45)로부터 열을 전달받을 수 있고, 제1 저항(46)은 히터(45)의 온도와 동일하거나 거의 유사할 수 있다.
도 9 및 도 10를 참조하면, 에어로졸 생성장치(100)는 제1 전원(454)을 포함하는 제1 회로(45C)를 포함할 수 있다. 제1 회로(45C)는 히터(45)를 포함할 수 있다. 히터(45)는 제1 전원(454)으로부터 전력을 공급받아 발열될 수 있다.
제2 회로(464)는 제2 전원(464), 제1 저항(46) 및 제2 저항(47)을 포함할 수 있다. 제1 전원(464)에 의해 제1 저항(46)과 제2 저항(47)에 전류가 흐를 수 있다. 제1 회로(45C)와 제2 회로(46C)는 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
제1 저항(46)은 히터(45)에 접촉되거나 인접하게 배치되어, 발열되는 히터(45)로부터 열을 전달받을 수 있다. 제1 저항(46)은 온도에 따라 저항이 변화하는 가변저항일 수 있다. 제1 저항(46)와 히터(45)의 온도는 동일하거나 거의 유사할 수 있다.
제2 저항(47)는 제1 저항(46)에 연결될 수 있다. 제2 저항(47)는 제1 저항(46)에 직렬로 연결될 수 있다. 제2 저항(47)은 저항값이 매우 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 저항(47)의 저항값은 0.01 옴 내지 0.001 옴 일 수 있다. 제2 저항(47)은 션트저항(shunt resistor)이라 명명할 수 있다.
히터(45)의 온도가 올라가면, 제1 저항(46)의 온도가 상승할 수 있다. 제1 저항(46)의 온도가 올라가면, 제1 저항(46)의 저항값은 상승할 수 있다. 제1 저항(46)의 저항값이 상승하면, 제2 저항(47)에 인가되는 전류값이 변화될 수 있다.
제2 회로(46C)는 센서(51)를 포함할 수 있다. 센서(51)는 제2 저항(47)에 연결되어 제2 저항(47)에 인가되는 전류값을 획득할 수 있다. 센서(51)는 제어부(20)에 연결되어 제어부(20)에 전류값을 출력하여 전송할 수 있다. 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 추정할 수 있다. 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 에어로졸 생성장치(100)의 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
제1 회로(45C)는 제1 스위치(455)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(455)는 히터(45)에 공급되는 전력의 양을 조절하여 발열량을 조절할 수 있다. 제어부(20)는 제1 스위치(455)와 연결될 수 있다. 제어부(20)는 제1 스위치(455)를 제어하여 히터(45)의 발열량을 조절할 수 있다. 제1 스위치(455)는 제1 회로(45C)에 흐르는 전류의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(455)는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 트랜지스터는 FET, BJT, JFET, MOSFET, TFT, UJT, IGBT, MESFET 등 공지된 것을 이용할 수 있다.
제2 회로(46C)는 제2 회로(46C)를 개폐하는 제2 스위치(465)를 포함할 수 있다. 제2 스위치(465)는 온-오프되어 제2 회로(46C)에 전류가 흐르거나 흐르지 않도록 제어할 수 있다. 제어부(20)는 제2 스위치(465)와 연결될 수 있다. 제어부(20)는 제2 스위치(465)의 온-오프를 제어할 수 있다. 제어부(20)는 제2 스위치(465)를 제어하여 제2 전원(464)을 차단할 수 있다. 제어부(20)는 제2 스위치(465)를 제어하여 제2 전원(464)이 제1 저항(46) 및 제2 저항(47)에 전류를 공급하도록 할 수 있다.
히터(45)는 카트리지(40)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 저항(46)은 카트리지(40)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 저항(47) 및 센서(51)는 케이스(110)의 내부에 배치될 수 있다.
카트리지(40)가 케이스(110)로부터 분리되면, 제1 저항(46)은 제2 저항(47)으로부터 분리될 수 있다. 카트리지(40)가 케이스(110)에 결합되면, 제1 저항(46)과 제2 저항(47)은 서로 연결될 수 있다.
제1 저항(46)은 온도가 증가하면 저항값이 증가할 수 있다. 제1 저항(45)은 히터(45)로부터 열을 전달받을 수 있는 바, 제1 저항(46)은 히터(45)의 온도가 증가할수록 저항값이 증가할 수 있다.
한편, 히터(45)에서 소비되는 전력은 히터(45)가 생성하는 에어로졸의 양과 비례할 수 있다. 히터(45)에서 소비되는 전력을 수식으로 나타내면 다음과 같을 수 있다.
히터(45)의 저항값을 수식으로 나타내면 다음과 같을 수 있다.
제1 저항(46)의 저항값을 수식으로 나타내면 다음과 같을 수 있다.
위 수식에서,
Figure 112021024572142-pat00004
<
Figure 112021024572142-pat00005
일 수 있다.
히터(45)의 TCR 값은, 제1 저항(46)의 TCR 값보다 낮을 수 있다. 제1 저항(46)의 TCR 값은 히터(45)의 TCR 값보다 상대적으로 클 수 있다. 제1 저항(46)의 TCR 값은 0보다 클 수 있다. 히터(45)의 TCR 값은 제1 저항(46)의 TCR 값보다 0에 가까울 수 있다.
예를 들어, 히터(45)의 TCR 값은, 400ppm/°C 이하일 수 있다. 예를 들어, 히터(45)는 칸탈(kanthal)으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 히터(45)는 니크롬(nichrome)으로 제조될 수 있다. 히터(45)의 재료는 전술한 금속으로 제한되지 않을 수 있다.
예를 들어, 제1 저항(46)의 TCR 값은, 3850ppm/°C 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 저항(46)은 구리(copper)로 제조될 수 있다. 예를 들어 제1 저항(46)은 티타늄(titanium)으로 제조될 수 있다. 제1 저항(46)의 재료는 전술한 금속으로 제한되지 않을 수 있다.
제2 회로(46C)의 전체저항값은, 제1 저항(46)의 온도가 올라갈수록 제1 저항(46)의 저항값에 수렴할 수 있다. 제1 저항(46)의 저항값은 제2 저항(47)의 저항값보다 클 수 있다.
이에 따라, 히터(45)의 온도에 따른 저항값의 변화량은 매우 작거나 거의 없을 수 있다. 이에 따라, 온도에 따른 저항값의 변화량은 히터(45)보다 제1 저항(46)이 더 클 수 있다.
이에 따라, 에어로졸 생성장치(100) 사용 중 히터(45)의 전력이나 발열량이 감소하는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성장치(100)의 사용 중 에어로졸 생성량이 감소하는 것을 제한할 수 있다.
이에 따라, 제1 저항(46)은, 온도 변화에 따른 저항의 변화량이 클 수 있다. 제1 저항(46)의 온도 변화에 따른 저항의 변화량은, 히터(45)보다 클 수 있다.
이에 따라, 제2 저항(47)에 흐르는 전류값이 변화되는 폭이 커지는 바, 센서(51)가 획득하는 전류값에 따라 히터(45)의 온도를 보다 정확하게 추정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제2 스위치(465)는 상시 온 되어있는 것이 아닌, 제어부(20)에 의해 필요에 따라 온-오프 제어될 수 있다.
제2 스위치(465)가 오프된 상태에서(S1), 제어부(20)는 사용자의 입력에 기초하여 제2 스위치(465)를 온 시킬 수 있다(S2). 제2 스위치(20)가 온 되면(S3), 센서(51)는 제2 저항(47)에 흐르는 전류값을 획득하여 제어부(20)에 전달할 수 있다(S4).
제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 추정할 수 있다. 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다(S5). 제어부(20)는 제1 스위치(455)의 동작을 제어하여 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다(S5). 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 출력부(54)를 통해 사용자에게 전달할 수 있다(S5). 이후, 제어부(20)는 제2 스위치(465)를 오프시킬 수 있다(S1).
도 12를 참조하면, 제어부(20)는, 제1 스위치(455)가 온 되면(S10), 시간을 카운팅할 수 있다(S20). 제어부(20)는 히터(45)가 발열되기 시작하면(S10), 시간을 카운팅할 수 있다(S20). 제어부(20)는, 카운팅 시작 후 제1 시간이 경과하면(S30에서, yes), 제2 스위치(465)를 온 시킬 수 있다(S40). 이후, 센서(51)는 제2 저항(47)에 흐르는 전류값을 획득하여 제어부(20)에 전달할 수 있다(S50). 만약, 카운팅 시작 후 제1 시간이 경과하지 않았다면(S30에서, No), 제어부(20)는 제1 시간이 경과할 때까지 시간을 카운팅할 수 있다.
제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 추정할 수 있다. 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다(S60). 제어부(20)는 제1 스위치(455)의 동작을 제어하여 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다(S60). 제어부(20)는 센서(51)가 획득한 전류값에 기초하여, 히터(45)의 온도를 출력부(54)를 통해 사용자에게 전달할 수 있다(S60).
이후, 제어부(20)는 제2 스위치(465)를 오프시킬 수 있다(S70). 그리고, 제1 스위치(455)가 오프되지 않으면(S80에서, No), 제어부(20)는 다시 처음부터 시간을 카운팅하여 동일한 과정을 반복할 수 있다(S20). 제1 스위치(455)가 오프되면(S80에서, yes), 제어가 종료될 수 있다.
이에 따라, 제2 회로(46C)의 제2 전원(464)이 상시 전압을 공급하지 않도록 제어하여 전력 손실을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성장치(100)는, 액체를 저장하는 챔버(C1)와, 상기 챔버(C1)로부터 액체를 공급받는 심지(44)와, 상기 심지(44)를 가열하는 히터(45)를 구비한 카트리지(40); 상기 카트리지(40)가 착탈 가능하게 결합되며, 스틱(200)이 삽입되는 삽입공간(112)을 구비한 케이스(110); 상기 히터(45)를 포함하는 제1 회로(45C); 및 상기 히터(45)의 온도를 감지하는 제2 회로(46C)를 포함하고, 상기 제2 회로(46C)는, 상기 히터(45)에 접촉되거나 인접하게 배치되어 상기 히터(45)로부터 열을 전달받고, 온도에 따라 저항값이 변화하는 제1 저항(46); 상기 제1 저항(46)에 연결되는 제2 저항(47); 및 상기 제2 저항(47)에 인가되는 전류값을 획득하는 센서(51)를 포함할 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 회로(45C)와 상기 제2 회로(46C)는 전기적으로 분리될 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 저항(46)은, 상기 카트리지(40) 내부에 배치되며, 상기 제2 저항(46) 및 상기 센서(51)는, 상기 케이스(110)의 내부에 배치될 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 카트리지(40)가 상기 케이스(110)로부터 분리되면, 상기 제1 저항(46)은 상기 제2 저항(47)으로부터 분리되며, 상기 카트리지(40)가 상기 케이스(110)에 결합되면, 상기 제1 저항(46)과 상기 제2 저항(47)은 서로 연결되는 에어로졸 생성장치.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 심지(44)는, 일방향을 따라 연장되고, 상기 히터(45)는, 상기 심지(44)의 길이방향을 따라 상기 심지(44)를 복수회 권취하며, 양단부(451)가 상기 심지(44)로부터 상기 심지(44)의 길이방향에 교차되는 방향으로 연장되고, 상기 제1 저항(46)은, 상기 히터(45)의 양단부(451) 사이에 배치되며, 상기 히터(45)의 권취된 부분에 접촉되거나 인접하게 배치될 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 히터(45)의 TCR 값은, 상기 제1 저항(46)의 TCR 값보다 낮을 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 히터(45)의 TCR 값은, 400ppm/°C 이하일 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 저항(46)의 TCR 값은, 3850ppm/°C 이상일 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 저항(46)은, 상기 히터(45)의 온도가 증가할수록 저항값이 증가할 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제2 회로(46C)는, 상기 제2 회로(46C)를 개폐시키는 제2 스위치(465)를 포함하고, 상기 제2 스위치(465)의 작동을 제어하는 제어부(20)를 더 포함할 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(20)는, 상기 히터(45)가 발열되기 시작하고 제1 시간이 경과하면, 상기 제2 스위치(465)를 온 시킬 수 있다.
또 본 개시에 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제어부(20)는, 상기 센서(51)가 출력한 전류값에 기초하여, 상기 히터(45)의 온도를 제어할 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다(Certain embodiments or other embodiments of the disclosure described above are not mutually exclusive or distinct from each other. Any or all elements of the embodiments of the disclosure described above may be combined with another or combined with each other in configuration or function).
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다(For example, a configuration "A" described in one embodiment of the disclosure and the drawings and a configuration "B" described in another embodiment of the disclosure and the drawings may be combined with each other. Namely, although the combination between the configurations is not directly described, the combination is possible except in the case where it is described that the combination is impossible).
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다(Although embodiments have been described with reference to a number of illustrative embodiments thereof, it should be understood that numerous other modifications and embodiments can be devised by those skilled in the art that will fall within the scope of the principles of this disclosure. More particularly, various variations and modifications are possible in the component parts and/or arrangements of the subject combination arrangement within the scope of the disclosure, the drawings and the appended claims. In addition to variations and modifications in the component parts and/or arrangements, alternative uses will also be apparent to those skilled in the art).

Claims (12)

  1. 액체를 저장하는 챔버와, 상기 챔버로부터 액체를 공급받는 심지와, 상기 심지를 가열하는 히터를 구비한 카트리지;
    상기 카트리지가 착탈 가능하게 결합되며, 스틱이 삽입되는 삽입공간을 구비한 케이스;
    상기 히터를 포함하는 제1 회로; 및
    상기 히터의 온도를 감지하는 제2 회로를 포함하고,
    상기 제2 회로는,
    상기 히터에 접촉되거나 인접하게 배치되어 상기 히터로부터 열을 전달받는 제1 저항;
    상기 제1 저항에 연결되는 제2 저항; 및
    상기 제2 저항에 인가되는 전류값을 획득하는 센서를 포함하고,
    상기 제1 저항은,
    상기 제1 저항의 온도의 변화에 따라 상기 제1 저항의 저항값이 변화하며,
    상기 제2 회로는,
    상기 제1 회로와 전기적으로 분리되는 에어로졸 생성장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 저항은,
    상기 카트리지 내부에 배치되며,
    상기 제2 저항 및 상기 센서는,
    상기 케이스의 내부에 배치되는 에어로졸 생성장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 카트리지가 상기 케이스로부터 분리되면, 상기 제1 저항은 상기 제2 저항으로부터 분리되며, 상기 카트리지가 상기 케이스에 결합되면, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 서로 연결되는 에어로졸 생성장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 심지는,
    일방향을 따라 연장되고,
    상기 히터는,
    상기 심지의 길이방향을 따라 상기 심지를 복수회 권취하며, 양단부가 상기 심지로부터 상기 심지의 길이방향에 교차되는 방향으로 연장되고,
    상기 제1 저항은,
    상기 히터의 양단부 사이에 배치되며, 상기 히터의 권취된 부분에 접촉되거나 인접하게 배치되는 에어로졸 생성장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 히터의 TCR 값은,
    상기 제1 저항의 TCR 값보다 낮은 에어로졸 생성장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 히터의 TCR 값은, 400ppm/°C 이하인 에어로졸 생성장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 저항의 TCR 값은, 3850ppm/°C 이상인 에어로졸 생성장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 저항은,
    상기 히터의 온도가 증가할수록 저항값이 증가하는 에어로졸 생성장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 회로는,
    상기 제2 회로를 개폐하는 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제2 스위치의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 에어로졸 생성장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 발열되기 시작하고 제1 시간이 경과하면, 상기 제2 스위치를 온 시키는 에어로졸 생성장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서가 획득한 전류값에 기초하여, 상기 히터의 온도를 제어하는 에어로졸 생성장치.

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