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WO2013147492A1 - 무화 제어 유닛 및 이를 갖는 휴대용 무화 장치 - Google Patents

무화 제어 유닛 및 이를 갖는 휴대용 무화 장치 Download PDF

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WO2013147492A1
WO2013147492A1 PCT/KR2013/002497 KR2013002497W WO2013147492A1 WO 2013147492 A1 WO2013147492 A1 WO 2013147492A1 KR 2013002497 W KR2013002497 W KR 2013002497W WO 2013147492 A1 WO2013147492 A1 WO 2013147492A1
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WO
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atomizer
heating
battery
magnitude
output signal
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PCT/KR2013/002497
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English (en)
French (fr)
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최동수
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ENBRIGHT Co Ltd
Original Assignee
ENBRIGHT Co Ltd
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Publication date
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Priority to US14/362,044 priority patent/US20140334804A1/en
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Definitions

  • the present invention relates to atomization techniques, and more particularly, to a atomization control unit for controlling atomization of a source material and a portable atomization device having the same.
  • the portable atomizing device is developed to be easy to carry, and is used as a means for a person to inhale the mist generated in the portable atomizing device to satisfy palatability or to achieve some other purpose.
  • An example of a portable atomization device may be an electronic cigarette, which is used as a means to replace smoking or to assist in quitting smoking. Since the e-cigarette has properties similar to those of ordinary cigarettes, the user may feel the inhalation of the electronic cigarette by smoking the electronic cigarette.
  • elements that determine palatability may be, in addition to the material added to the source material, a condition under which the atomizer atomizes the source material. That is, even if the same source material is atomized, when the conditions for atomizing the source material by the portable atomization device are different, the taste, aroma, and the feeling of inhalation that the user feels while inhaling the mist may be changed. In this case, there may be a case where a user replaces consumable parts such as an atomizer, a cartridge, and a battery, and thus, a problem may arise in that the user additionally costs the use of the portable atomization device.
  • the suction time may be different for each user when the user inhales the portable atomization device once.
  • the heating member in the atomizer may be overheated and damage of the heating member may occur, or the liquid source material in the atomizer may be excessively burned and the flavor or aroma of the mist may be impaired.
  • the present invention has been made in an effort to provide an atomization control unit capable of actively controlling atomization conditions when inhaling fumes and controlling atomization performance in response to various source components.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an atomization control unit capable of preventing overheating of the heating member and generating fresh mist without deteriorating the flavor or aroma of the liquid source material.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a portable atomization device including the atomization control unit having the aforementioned advantages.
  • the atomization control unit for solving the above problems of the present invention includes a body case, a control unit and a suction amount adjusting unit.
  • the body case is coupled to the battery case on one side, and coupled to the atomizer on the other side.
  • the control unit is accommodated in the body case and electrically connected to the battery and the heating member, and receives a power supply voltage from the battery to control an output signal output to the heating member.
  • the suction amount control unit adjusts the amount of air introduced into the atomizer side by opening or shielding the air inlet port from the outside to the atomizer side.
  • the portable atomizing device for solving the above-described technical problem of the present invention includes a battery case, an atomizer, a body case, a control unit, and a suction amount adjusting unit.
  • the battery case houses a battery
  • the atomizer includes a heating member electrically connected to the battery to generate heat to atomize the source material.
  • the body case is coupled with the battery case and the atomizer between the battery case and the atomizer.
  • the controller is accommodated in the body case and electrically connected to the battery and the heating member, and receives power from the battery to control the output signal output to the heating member side.
  • the intake amount adjusting unit opens or shields an air inlet from the outside to the atomizer side to adjust the amount of air introduced into the atomizer side.
  • a portable atomizing device comprising: an atomizer electrically connected to a battery and including a heating member generating heat to atomize a source material; And a sensing member capable of recognizing a continuous pressing operation of the user, wherein the sensing member has a heating operation section having a first voltage level and a second voltage level smaller than the first voltage level while the pressing operation of the sensing member continues. And a control unit for outputting an output signal in which a heating pause section alternates at least once or more to the heating member.
  • the sensing member may be a button type or a touch type.
  • the first voltage level can be defined from a resistance measurement of the heating member.
  • the second voltage level is preferably 0V.
  • the user may have a heating standby section in which the output signal is not turned on for a predetermined time from the start point of the continuous pressing operation of the user.
  • the heating standby zone may have a duration in the range of 0.01 seconds to 1 second.
  • the heating operation section may have a duration in the range of 0.1 second to 20 seconds, and the heating rest section may have a duration in the range of 0.05 seconds to 5 seconds.
  • the display apparatus may further include a display configured to display a user setting interface for setting any one or both of the heating operation section and the heating pause section, wherein the controller uses the sensing member as a user input interface. Values of the heating operation section and the heating pause section may be adjusted according to a user's pressing operation.
  • the control unit may output an output signal by the pressing operation of the sensing member from the heating standby section.
  • the output signal may be limited in output within a preset maximum operating time. In some embodiments, the maximum operating time is preferably 0.15 seconds to 25 seconds.
  • a battery case containing the battery; A body case coupled between the battery case and the atomizer between the battery case and the atomizer; And an intake amount adjusting unit which opens or shields an air inlet port from the outside to the atomizer side, and controls an amount of air introduced into the atomizer side.
  • the portable atomization device may be any one of an electronic cigarette, aroma therapy device, a sterilizer, an insecticide, and a respiratory therapy device.
  • the power provided to the heating member side can be kept constant by adjusting the output signal according to the magnitude of the power supply voltage of the battery or the resistance of the heating member. Therefore, the problem that the heating member is disconnected by high power, the mist amount of the portable atomizing device is reduced, or the fragrance and taste of the mist changes as the power decreases can be solved.
  • the user may directly control the output signal according to the user's preference. Accordingly, the user can select a mist condition more suitable for his / her preference by the user's operation.
  • the printed circuit board of the controller may be fastened to the coupling groove of the body case to support the display unit and the switch mounted thereon, and may be directly or indirectly contacted with the battery and the output terminals to be electrically connected to each other. . Therefore, the effect that the circuit configuration and mechanical assembly of the portable atomizing device can be easily produced without a separate connecting member or coupling member.
  • the user may drive the portable atomization device by using a touch type switch such as a sensing member. Therefore, when the portable atomizing device is applied to the electronic cigarette, the portable atomizing device can be driven by simply gripping the body of the portable atomizing device on which the sensing member is disposed even if the portable atomizing device is not pressed like a normal button, thereby improving user convenience. Can be.
  • the user can select / adjust the mist conditions more suitable to his or her taste and taste, aroma and inhalation of the changed source material. I can take a feeling.
  • FIG. 1A is an exploded perspective view of a portable atomizing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a front view of the portable atomization device shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a portion cut along line II ′ in FIG. 1B.
  • FIG. 2B is an enlarged view of the suction amount adjusting unit illustrated in FIG. 1A.
  • FIG. 2C is a view illustrating an operation of the suction amount adjusting unit illustrated in FIG. 2B.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a portion cut along II-II ′ of FIG. 2C.
  • 4A and 4B are enlarged views of information displayed on the display unit illustrated in FIG. 1A.
  • FIG. 5 is a block diagram of the portable atomization device shown in FIG. 2A.
  • FIG. 6 is a timing diagram for explaining an output signal having a heating operation section and a heating pause section.
  • FIG. 7 is a timing diagram for describing an output signal according to a maximum operation time setting.
  • FIG. 8 is a timing diagram for describing an output signal according to a waiting time setting.
  • a portable atomizing device of the present invention includes a battery case containing a battery, a heating element electrically connected to the battery and generating heat for atomizing a source material, the battery between the battery case and the atomizer.
  • a body case coupled to the case and the atomizer, a control unit accommodated in the body case and electrically connected to the battery and the heating member, the controller controls an output signal received from the battery and output to the heating member; And an intake amount adjusting unit which opens or shields an air inlet opening from the outside to the atomizer side to adjust the amount of air introduced into the atomizer side.
  • another portable atomization device of the present invention includes an atomizer, which is electrically connected with the battery and includes a heating element that generates heat to atomize the source material, and a sensing element capable of recognizing the user's continuous pressing motion. And heating the output signal alternately at least one time between the heating operation section having a first voltage level and the heating pause section having a second voltage level smaller than the first voltage level while the pressing operation of the sensing member continues.
  • the control unit may be output to the member.
  • FIG. 1A is an exploded view of a portable atomizing device 200 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a front view of the portable atomizing device 200 shown in FIG. 1A.
  • the portable atomizing device 200 atomizes a source material to generate mist, and the user inhales the mist as a means for achieving a predetermined purpose such as human preference or treatment.
  • the portable atomization device 200 may be used to replace smoking of ordinary cigarettes, such as electronic cigarettes, in which case the source material may be a liquid material including nicotine.
  • the portable atomization device 200 of the present invention is not limited to the embodiment of the electronic cigarette.
  • the portable atomizer 200 can be applied to a smoking cessation device that generates mist by atomizing a liquid material that does not contain nicotine, and health that atomizes a source material containing health-effective ingredients such as herbal extracts.
  • the portable atomizer 200 may also be used for therapeutic purposes. May be used. These examples are illustrative only, and the present invention is not limited thereto, and it is apparent that the use of the portable atomization device 200 may be changed depending on the components of the source material.
  • the portable atomizer 200 includes a battery case 150, a battery cap 190, an atomizer 50, a suction mouthpiece 10, and an atomization control unit (ACU).
  • the battery case 150 may have a hollow hollow shape to accommodate the battery BT.
  • the interior of the battery case 150 may have a structure in communication with the body case 110 of the atomization control unit (ACU) such that the electrodes of the exposed battery BT, for example the anode, are directly atomized. In contact with the electrode pad provided in the control unit (ACU) it can be electrically connected.
  • the other electrode of the battery BT contacts the battery case 150, so that the body case 110 and the battery case 150 of the atomization control unit ACU are fastened. It can be electrically connected to the control unit (ACU) to form a circuit.
  • ACU control unit
  • the battery BT may be concealed in the battery case 150.
  • one end of battery case 150 may be covered by battery cap 190.
  • portions of the battery case 150, the battery cap 190, and the body case 110 that are fastened to each other may be formed with threads to be coupled to each other. Accordingly, the user can easily detach and combine the battery case 150 or the battery cap 190 from the portable atomization device 200, so that the user may periodically replace the battery BT at the end of life.
  • the inhalation mouthpiece 10 is suitable for use in electronic cigarettes or respiratory therapies and may be omitted for applications such as scent generators, sterilizers or insecticides, or may be replaced by nozzles to promote dispersion in the air of the mist.
  • the atomization control unit includes a control unit (100 in FIG. 2A) having a body case 110 and a display unit 90, and a suction amount adjusting unit 80.
  • the body case 110 has a hollow shape, the inside thereof communicates with the battery case 150, and accommodates a control unit (100 of FIG. 2A) therein. 1A and 1B, the display unit 90 is shown among the components of the controller, and the display unit 90 is exposed to the outside through an opening formed in a part of the body case 110.
  • the display unit 90 may include a self-light emitting or non-light emitting display device such as a liquid crystal, an organic light emitting device, and a vacuum fluorescent display.
  • Suction amount adjusting unit 80 is coupled to one end of the body case 110, the air inlet for communicating with the outside and the atomizer 50 in the state in which the body case 110 and the atomizer 50 (Fig. 2a Open or shield H2). Therefore, the amount of mist that is atomized in the atomizer 50 and discharged to the outside through the suction mouthpiece 10 may be changed according to a state in which the suction amount adjusting unit 80 opens or shields the air inlet.
  • the suction amount adjusting unit 80 may have a ring shape that is coupled to an end of the body case 110 in which the air inlet is formed. In this case, the suction amount adjusting unit 80 may move in the long axis direction at the end of the body case 110 to open or shield the inlet while passing over the air inlet.
  • the structure and function of the above-described suction amount adjusting unit 80 will be described later in more detail with reference to FIGS. 2B and 2C.
  • the atomizer 50 is coupled to the atomization control unit (ACU) to face the battery case 150 with the atomization control unit (ACU) in between.
  • the atomizer 50 is electrically connected to the battery BT through the atomization control unit ACU, and atomizes the source material to generate mist.
  • the atomizer 50 may be coupled with the atomization control unit (ACU) through a threaded engagement portion 40 on its inner surface, such that the user may attach the atomizer 50 to the portable atomizer 200. It can be easily removed and replaced from. Therefore, when the performance of the atomizer 50 decreases with the use of a long time, a user can replace the atomizer 50 easily.
  • Suction mouthpiece 10 is coupled to one end of the atomizer 50, the mist generated in the atomizer 50 may be discharged to the outside through the suction mouthpiece (10). That is, the user may suck the mist generated in the atomizer 50 through the suction mouthpiece 10.
  • the suction mouthpiece 10 may be formed of a material having excellent durability, such as a metal material, or may be formed of a material having flexibility, such as a silicone polymer resin, to improve a user's feeling of use.
  • the internal structure of the portable atomizer 200 will be described in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a portion cut along the line II ′ of FIG. 1B
  • FIG. 2B is an enlarged view of the suction amount adjusting unit 80 shown in FIG. 1A
  • FIG. 2C is shown in FIG. 2B. It is a figure for demonstrating the function of the suction amount adjustment part 80.
  • the body case 110 of the atomization control unit includes an output terminal 88 and a first coupling part 115.
  • the output terminal 88 is disposed at a portion where the body case 110 and the atomizer 50 are connected, and receives power from the controller 100 to the atomizer 50.
  • the first coupling part 115 extends from one end of the body case 110 toward the atomizer 50, and has a hollow shape in which an upper portion thereof is opened to surround the output terminal 88. Part of the output terminal 88 may be exposed through the first coupling unit 115.
  • one or a plurality of (at least one or more) air inlets H2 communicating with the outside are formed on the sidewall of the first coupling part 115, and the second coupling part 40 of the atomizer 50 is formed on an inner surface thereof.
  • the first screw thread S1 coupled to the third screw thread S3 and a second screw thread S2 coupled to the suction amount adjusting unit 80 are formed on the outer surface thereof.
  • the second coupling unit 40 of the atomizer 50 is inserted and coupled to the inside of the first coupling unit 115, and the atomization control unit (ACU) and The atomizer 50 may be fastened to each other.
  • ACU atomization control unit
  • air holes H1 penetrating the second coupling part 40 are formed in the second coupling part 40, and one or a plurality of vent holes H3 are formed at an end of the atomizer case 20. Can be. Therefore, the outside air may pass through the vent holes H3, the air inlets H2, and the air holes H1 in order to be provided into the atomizer 50.
  • the atomizer 50 includes a second coupling portion 40, an atomizer case 20, a cartridge 21, an electrode tube 45, a wick 35, a heating member 30, and an exhaust pipe 25. do.
  • the second coupling part 40 is disposed at one end of the atomizer case 20.
  • the second coupling part 40 has a hollow shape surrounding the periphery of the electrode tube 45 with an upper portion thereof open, and as described above, the second coupling part 40 is formed by the first coupling part 115. When inserted therein, the electrode tube 45 may be in contact with the output terminal 88 and electrically connected to the output terminal 88.
  • the cartridge 21 is disposed inside the atomizer case 20, and the source material TL is accommodated in the cartridge 21.
  • the source material TL may be liquid, and the components of the source material TL may be determined depending on the use of the portable atomization device 200.
  • the atomization chamber 28 is isolated from the source material TL, and in the atomization chamber 28, the wick 35, the heating member 30 wound around the wick 35, and the electrode are provided.
  • the tube 45 is arranged.
  • the electrode tube 45 is formed of a conductive material and electrically connected to the output terminal 88, and a part of the wick 35 is exposed to the source material TL so that the source material TL is sucked by the wick 35. And provided to the heating member 30 side.
  • the heating member 30 may be a conductive coil such as a filament, and the heating member 30 receives an output signal, for example, a controlled voltage signal or a current signal, from the output terminal 88 to generate heat.
  • the output signal may be DC or AC or pulse, and preferably, DC for easy power control. In the case of the pulse, power control may be performed by controlling the magnitude or width of the pulse.
  • an exhaust pipe 25 is disposed inside the cartridge 21, one end of the exhaust pipe 25 is connected to the suction pipe 5 of the suction mouthpiece 10, and the other end of the exhaust pipe 25 is an atomization chamber. Connected with 28. Therefore, when the liquid source material TL is atomized and the atomization chamber 28 is filled with mist, and a person inhales the suction mouthpiece 10, the atomization chamber 28 is provided through the exhaust pipe 25 and the suction pipe 5. You can inhale mist filled in).
  • the portable atomizer 200 may include an atomizer having a different structure instead of the atomizer 50 operated in a heated manner.
  • the portable atomizing device 200 may include an atomizer that generates mist by an ultrasonic vibrating method including a vibrator.
  • the suction amount adjusting unit 80 has a shape of a ring surrounding an outer surface of the first coupling unit 115, and a thread (not shown) coupled to the second thread S2 is formed on an inner surface of the first coupling unit 115. 115). Therefore, when the user rotates the suction amount adjusting unit 80, the suction amount adjusting unit 80 can move in the first direction D1 or the second direction D2 to completely open the air inlets H2. Or partially open or shield. For example, in FIG. 2B, the suction amount adjusting unit 80 is moved to the maximum in the second direction D2. In this case, the suction amount adjusting unit 80 does not overlap with the air inlets H2. The air inlets H2 are thus fully open.
  • the suction amount adjusting unit 80 is rotated along the second thread S2 to move in the first direction D1.
  • the suction amount adjusting unit 80 overlaps approximately half of the air inlet H2 and shields about half of the air inlet H2. Therefore, assuming that the amount of air provided from the outside to the atomization chamber 28 side from the outside through the air inlets H2 at the position of the suction amount adjusting unit 80 shown in FIG. 2C is the first amount, it is shown in FIG. 2B.
  • the amount of air provided from outside to the atomization chamber 28 through the air inlets H2 becomes a second amount larger than the first amount.
  • portable atomization device 200 may further include an elastic member 85.
  • the elastic member 85 may have conductivity and elasticity, such as a spring formed of a metallic material.
  • the elastic member 85 is interposed between the output terminal 88 and the printed circuit board 70 to secure an electrical connection between the output terminal 88 and the printed circuit board 70, while the output terminal 88 and the electrode tube ( Correct the contact of 45).
  • the output terminal 88 may be electrically connected to the battery BT through the printed circuit board 70.
  • the elastic member 85 is in contact with the output terminal 88 and the second conductive layer C2 of the printed circuit board 70, and the first conductive layer C1 of the printed circuit board 70 is In contact with the terminal of the battery BT, the power supply voltage of the battery BT may be output to the output terminal 88 through the printed circuit board 70.
  • the conductive layers are formed on the printed circuit board 70 itself, and the atomizer is formed only by the contact between the battery BT and the printed circuit board 70 and the contact between the printed circuit board 70 and the electrode tube 45. Since the circuit for supplying power to 50 is configured, electrical connection can be achieved only by fastening the atomizer 50, the atomization control unit (ACU), and the battery case 150. As a result, according to one embodiment of the present invention, a circuit arrangement can be simplified, and an atomization device that can be easily manufactured and assembled can be provided without complicated conductive members such as wires.
  • the atomizer 50 is often detached and coupled from the portable atomizer 200 to fill the source material TL in the cartridge 21, so that in the absence of the elastic member 85, the portable atomizer 200
  • a gap is generated between the output terminal 88 and the second conductive layer C2, so that the electrical connection between the output terminal 88 and the second conductive layer C2 may become unstable.
  • the elastic member 85 between the output terminal 88 and the second conductive layer C2. The reliability of the electrical connection can be improved.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a portion cut along II-II ′ of FIG. 2C.
  • the controller 100 is housed inside the body case 110.
  • the controller 100 is electrically connected to the battery BT and the heating member 30, and receives electric power from the battery BT and outputs the electrical output, for example, the magnitude of the output voltage, to the heating member 30. To control.
  • the controller 100 controls the printed circuit board 70, the resistance measurement unit 71, the voltage correction unit 74, the microcomputer element 72, the sensing member 75, the light source 95, and the display unit 90. Include. Although the resistance measuring unit 71, the voltage compensating unit 74, the microcomputer element 72, the sensing member 75, and the light source 95 are illustrated as independent elements from each other, this is exemplary, and at least two of them are Combination with each other can be one-chip with a system IC, light and short, but the present invention is not limited thereto.
  • the printed circuit board 70 is inserted into the coupling groove 112 formed on the inner surface of the body case 110 to be accommodated in the body case 110 and electrically connected to the battery BT and the heating member 30. .
  • the first conductive layer C1 is formed on one side of the printed circuit board 70 adjacent to the battery case 150, and the first conductive layer C1 is electrically connected to the terminal of the battery BT. Is connected.
  • a second conductive layer C2 is formed on the other side of the printed circuit board 70 adjacent to the atomizer 50, and the second conductive layer C2 is connected to the output terminal through the conductive elastic member 85. It may be in contact with 88 and electrically connected to the heating member 30.
  • the first and second conductive layers C1 and C2 may be soldering layers or printed conductive pads formed on the side of the printed circuit board 70.
  • the printed circuit board 70 may be electrically connected to the battery BT and the heating member 30 by the first and second conductive layers C1 and C2 without a separate wire or soldering. Can be.
  • the printed circuit board 70 not only completes the circuit configuration, but also functions as a mechanical support of each of the members 71, 74, 72, 75, 95, and 90, thereby improving the internal configuration of the body case 110. Simplify to a single body Therefore, it may have an environmentally-friendly characteristic according to the exclusion of harmful substances such as lead, and the manufacturing process may be simplified to reduce the manufacturing cost.
  • the resistance measuring unit 71, the voltage correcting unit 74, the microcomputer element 72, the sensing member 75, the light source 95, and the display unit 90 are mounted on the printed circuit board 70.
  • the resistance measuring unit 71 may include an electric circuit formed on the printed circuit board 70 to sense the resistance of the heating member 30, and the voltage compensating unit 74 may be a constant voltage circuit or a boost.
  • the circuit may include an electric circuit that outputs a power signal by correcting the magnitude of the power voltage of the battery BT.
  • the resistance measuring unit 71 and the voltage correcting unit 74 may be embedded in the microcomputer device 72.
  • the resistance measuring unit 71 measures a resistance of the heating member 30 by applying a measurement current to the heating member 30 and measuring a voltage level applied to the heating member 30, or conversely, measuring the heating member 30.
  • the resistance can be measured by applying a voltage and measuring the output current flowing through the heating member 30.
  • the resistance of the heating member 30 is set to a preset value, for example, the power condition to be applied to the atomizer set by the user as suitable for him.
  • the resistance measuring unit 71 detects the resistance of the heating member 30, and the voltage corrector 74 adjusts the output voltage based on the sensed resistance value of the heating member 30. You can calibrate below the preset value.
  • the sensing member 75 is supported by a supporting member 73 such as silicon, mounted on the printed circuit board 70, and exposed to the outside through the opening 111 formed in the body case 110 to respond to a touch event. Generate an input signal.
  • the input signal generated by the sensing member 75 is input to the microcomputer element 72, which will be described later, and used to control the overall operation of the portable atomization apparatus 200.
  • the sensing member 75 may be replaced with a touch type switch that operates in other ways, such as a capacitive switch and a pressure sensitive switch.
  • the microcomputer 72 uses a large integrated circuit (LSI) that integrates a large number of electronic circuits, and has a central arithmetic circuit, a memory circuit, and an input / output control circuit to perform simple arithmetic and logical calculations. Provided can control the overall operation of the portable atomization device 200.
  • the microcomputer element 72 controls the power of the portable atomizer 200 to be turned on or off in response to the input signal, or the power of the battery is provided to the heating member 30 side.
  • the operation mode of the portable atomizer 200 may be changed or the magnitude of the power may be adjusted according to the operation mode.
  • the controller 100 may further include nonvolatile memory devices such as electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory, and phase change memory, and these nonvolatile memory devices may include a microcomputer device 72. ) Or may be mounted separately.
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • flash memory flash memory
  • phase change memory phase change memory
  • these nonvolatile memory devices may include a microcomputer device 72. ) Or may be mounted separately.
  • the user setting value or the database unit described later may be stored in the above-described memory device or nonvolatile memory device.
  • the microcomputer device 72 may turn on the power of the portable atomizer 200. Further, after the power is turned on, while the user touches the sensing member 75, the microcomputer element 72 may be provided with the power to the heating member 30 side to initiate atomization of the source material.
  • the microcomputer element 72 switches the operation mode of the portable atomizer 200.
  • the first operating mode in which the magnitude of power is automatically controlled may be set.
  • the power applied to the atomizer 50 may be kept constant or changed by the functions of the voltage corrector 74 and the resistance measurer 71 described above.
  • the microcomputer element 72 operates in the operation mode of the portable atomizer 200. May be set to a second operation mode in which the magnitude of power is controlled by a user's manual operation.
  • the microcomputer device 72 may manually control the magnitude of the power according to the number of touch events of the user.
  • the user can easily increase or decrease the power in accordance with the preference for smoking smoke.
  • the microcomputer device 72 may detect a power supply voltage of the power supply of the battery BT and adjust the magnitude of the output voltage to a default value according to the sensed power supply voltage. For example, assuming that the default value of the output voltage is 5.1V and the power supply voltage of the power source of the battery BT is 3.7V, the microcomputer element 72 detects the power supply voltage, and the output voltage is the default value. The output voltage may be corrected using the voltage corrector 74 to be equal to the value.
  • the display unit 90 is mounted on the printed circuit board 70 and exposed to the outside through the opening 111 formed in the body case 150, and receives the light from the light source 95 to drive the portable atomizer 200. Display the information of each type.
  • the display unit 90 may include the magnitude of the power supply voltage, the magnitude of the output voltage, the magnitude of the resistance of the heating member 30, the residual amount of the power of the battery BT, the warning display according to the residual amount, and the heating. Information such as the temperature of the member 30, the warning display according to the temperature, the first operating mode, and the second operating mode may be displayed.
  • the resistance measuring unit 71, the voltage correcting unit 74, the microcomputer element 72, the sensing member 75, the light source 95, and the display unit 90 are disposed on the printed circuit board 70.
  • the printed circuit board 70 is fastened to the coupling groove 112 formed on the inner surface of the body case 110, the circuit configuration of the above-described components mounted on the printed circuit board 70 is facilitated.
  • the printed circuit board 70 may serve to mechanically support the sensing member 75 and the display unit 90.
  • the display unit 90 may include various types of devices for driving a portable atomizer.
  • the information is displayed.
  • the display unit 90 includes a first display window DP1 and a second display window DP2, and the first display window DP1 includes a picture or a text indicating the first operation mode, that is, the automatic mode. May be displayed.
  • the second display window DP2 may display a numerical value of the output voltage provided to the heating member (30 in FIG. 2A), or a picture indicating the magnitude of the output voltage. Therefore, the user can easily determine that the portable atomizer 200 is currently driven in the automatic mode and the output voltage is 5.1V based on the information displayed on the first and second display windows DP1 and DP2.
  • information indicating the second operation mode described above may be displayed on the display unit 90.
  • a picture or text indicating the second operation mode that is, the manual mode
  • the third display window DP3 may be displayed on the third display window DP3, and an output provided to the heating member 30 in FIG. 2A on the second display window DP2.
  • the voltage can be displayed. Accordingly, the user can easily determine that the portable atomizer 200 is currently driven in the manual mode and the output voltage is 4.1V based on the information displayed on the second and third display windows DP2 and DP3.
  • the second operation mode when the user touches the sensing member 75 of FIG. 3, the user directly confirms that the output voltage is increased or decreased at 4.1 V through the second display window DP2. Can be.
  • the microcomputer element 72 of FIG. 3 may be designed such that the power of the portable atomizer is turned on or off depending on the time of the touch made to the sensing member 75 of FIG. 3.
  • the sensing member may be continuously applied three or five times within 0.5 seconds to prevent the portable atomizer from being turned on for an unintended touch of the user, for example, a touch generated when the portable atomizer is held.
  • the menu mode and the power supply may be designed to be turned on or off using the same.
  • the temperature of the heating element in addition to the output voltage, such as the remaining amount of power of the battery (BT in FIG. 2A), the size of the heating element (30 in FIG. 2A), the temperature of the heating element or a warning indication related to the temperature
  • the species information may be displayed on the display unit 90.
  • the above-described information may be simultaneously displayed on the display unit 90 or may be separately displayed according to display modes that are changed according to the number of times of touching the sensing member.
  • other information related to the driving of the portable atomization device such as the number of suctions and a method of displaying the same may be determined according to the design of the microcomputer device and the display unit 90. It can be changed in various ways.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the portable atomization apparatus 200 shown in FIG. 2A
  • FIG. 6 is a timing diagram for describing an output signal S2 of the controller 100 having a heating operation section and a heating pause section.
  • the sensing member 75 generates an input signal S1 while the user's pressing operation is continued (hereinafter, referred to as a touch-on period; S1_t1), and the controller 100 inputs the input signal S1.
  • the output signal S2 is output to the heating member 50.
  • the output signal S2 has a heating operation section S2_t1 having a first voltage level V1 and a second voltage level smaller than the first voltage level V1 corresponding to the touch-on section S1_t1 of the input signal S1.
  • the heating pause section S2_t2 having V2 has a waveform that is alternated.
  • the controller 100 may include a switching device (not shown) that is turned on during the heating operation period S2_t1 and turned off during the heating pause period S2_t2.
  • the output signal S2 may have a square pulse wave waveform in which one cycle includes a section having a high level voltage and a section having a low level voltage.
  • the output signal S2 including the heating operation section S2_t2 and the heating pause section S2_T2 has a rising section and / or falling section of a linear or curved line, such as a triangular wave, a sawtooth wave, and a half-wave. It may have an arbitrary waveform, in this case, the voltage level of each section may be determined as an average value.
  • the duration of the heating operation section S2_t1 of the output signal S2 may be longer than the duration of the heating pause section S2_t2.
  • the heating operation section S2_t1 has a duration in the range of 0.1 second to 20 seconds, preferably in the range of 0.5 seconds to 2 seconds in which the vaporization or sublimation operation takes place, and the heating pause section S2_t2 is 0.01 seconds. It may have a duration within the range of from 5 seconds to 0.2 seconds, preferably to protect the heating element and prevent burning of the liquid source material while optimum vaporization and sublimation occur.
  • the duration of the heating operation section S2_t1 and the heating pause section S2_t2 may be preset by the user. For example, when the heating operation section S2_t1 is long and the heating pause section S2_t2 is shortly adjusted, the amount of mist may increase due to a long time for heating the liquid source.
  • the original taste of the liquid source may be changed according to the time change, and the user may arbitrarily adjust these times according to his or her taste to take the adjusted liquid sauce flavor.
  • the portable atomization apparatus 200 may further include a display unit 90 displaying a user setting interface for setting the heating operation section S2_t1 and the heating pause section S2_t2, and the controller 100 may include:
  • the sensing member 75 may be used as a user input interface to receive and adjust values of the heating operation section S2_t1 and the heating pause section S2_t2 according to the user's pressing operation.
  • at least one of the heating operation section S2_t1 and the heating pause section S2_t2, preferably, the heating pause section S2_t2 is to prevent its thermal damage according to the resistance value of the heating member 30. It can be set automatically or provide a recommendation.
  • the first voltage level V1 may have a specific voltage level provided from the battery BT, for example, a voltage or a set value of the battery.
  • the first voltage level V1 may be variably defined from the resistance measurement of the heating element 50.
  • the resistance measuring unit 71 is the heating member 30.
  • the voltage corrector 74 may correct the first voltage level V1 of the output signal S2 to be lower than a preset value based on the measured resistance value of the heating member 30. have.
  • the resistance measurement value of the heating member 50 is larger than the reference resistance value
  • the first voltage level V1 of the output signal S2 may be corrected higher than the preset value.
  • the controller 100 may refer to a look-up table that defines the measured resistance value and thus the first voltage level V1.
  • the lookup table may be databased and stored in the above-described storage unit or memory.
  • Table 1 is an exemplary lookup table of measured resistance values and first voltage levels.
  • the controller 100 may measure a resistance value, find a first voltage level corresponding to the measured resistance value, and output a voltage signal.
  • the first voltage level may be defined as 2 V and output.
  • the intermediate value may be determined as the first voltage level by linear interpolation, or the value in the lookup table may be set as the first voltage level by approximation.
  • controller 100 may calculate and determine the first voltage level corresponding to the resistance value measured by Equation 1 or Equation 2.
  • V out is the first voltage level
  • R is the measured resistance value
  • A is any constant equal to one.
  • Equation 1 the units of the first voltage level V out and the measured resistance value R are V and ⁇ , respectively, but Equation 1 can be code executable in a real computer, in which case it calculates the output of the first voltage level.
  • the equation can only be determined algebraically regardless of the unit.
  • V out is the first voltage level
  • R is the measured resistance value
  • K is an arbitrary proportional constant.
  • Equation 2 can be code executable in a real computer, and since power determines the Joule heat of the heating element, the output voltage V out is proportional to the square root of the measured resistance value to determine the first voltage level. It may be.
  • lookup table method and algebraic determination method are exemplary, and embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • a code with another algebraic relationship that determines the first voltage level in accordance with the measured resistance value R may be used.
  • tables or determination schemes relating to power control may be downloaded to the controller 100 via a wired or wireless network.
  • the user selects according to the product, standard, or type of the liquid source material, or the identification information such as a barcode or data value for identifying the product, the standard, or the type of the liquid source material is combined with the resistance value measured from the recognition information.
  • a plurality of liquid sources may be provided to automatically select a first voltage level.
  • the portable atomizer 200 may further include a wired / wireless interface such as a data scanner, a USB interface, Bluetooth, or WiFi.
  • the second voltage level is 0 V, which is supplied to the heating element side while the user continuously presses the sensing element. Power may be intermittent. In some embodiments, the second voltage level may be determined to be less than 0 and less than the first voltage level.
  • the output signal S2 may have a heating standby section S2_t0 in which the output signal S2 is not turned on for a predetermined time from the start point of the continuous pressing operation of the user. For example, when the heating standby section S2_t0 is set to 0.5 second, if the user keeps the touch button of the sensing member 75 for more than 0.5 seconds, the first cut-off level V1 to the atomizer after 0.5 seconds. May be applied.
  • the heating standby section S2_t0 may be determined within a range of 0.01 second to 1 second, and the present invention is not limited thereto.
  • the heating standby section S2_t0 determines whether the pressing event occurring in the sensing member is intended to atomize the user and performs the pressing operation, and is output by an inadvertent touch by the user's inadvertent touch or contact with an object. Prevents signal S2 from being delivered to the atomizer.
  • the controller 100 may repeat the voltage output cycle while the user maintains the pressing operation or the touch, but the duration of the heating operation section S2_t1 may be constant. For example, when the output signal S2 is located in the heating operation section S2_t1 when the user releases the touch and the input of the input signal S1 is stopped, the duration of the heating operation section S2_t1 is completed. At this point, the output of the output signal S2 may be stopped. In this case, the entire cycle of the output signal S2 may be longer than the touch-on period S1_t1 of the input signal S1.
  • the output of the output signal S2 may be simultaneously stopped.
  • the output cycle is three or more times, one or two cycles may be added by the user's touch habit and the residual voltage.
  • the output signal S2 having the heating operation section S2_t1 of the first voltage level and the heating pause section S2_t2 of the second voltage level lower than the first voltage level By controlling the heating member 50, it is possible to prevent damage to the atomizer 30 and waste of the source material due to prolonged heating of the heating member 50.
  • the user by allowing the user to directly adjust the duration of the heating operation section (S2_t1) and the heating stop section (S2_t2) in accordance with the user's suction time or suction habits, to select / adjust the haze conditions more suitable to your preferences
  • the taste, aroma and inhalation of the changed source material can be taken.
  • FIG. 7 is a timing diagram for describing an output signal according to a maximum operation time setting
  • FIG. 8 is a timing diagram for describing an output signal according to a waiting time setting.
  • the output signal S2 may be limited in output within a preset maximum operation time S2_t4. Even if the touch-on period S1_t1 of the input signal S1 by the user's touch input continues beyond the maximum operating time S2_t4, when the total output time of the output signal S2 reaches the maximum operating time S2_t4. As a result, the application of the output signal S2 is stopped.
  • the maximum operating time S2_t4 may be in the range of 0.15 seconds to 22 seconds, preferably 9 seconds to 13 seconds, and may be selectively adjusted by the user.
  • the output signal S2 has a total output time of 11 seconds. Off at the time of second. This prevents damage to the atomizer 30 and waste of the source material due to prolonged heating of the heating member 50, and inhalation time and dose of the user's tobacco component or the opportunity pharmacologically active substance regardless of the user's operation. And control your inhalation habits.
  • the controller 100 when the pressing operation of the sensing member 75 is stopped for more than a preset waiting time S1_w, the controller 100 subsequently outputs the signal S2 by the pressing operation S1_A of the sensing member 75. ) May be output from the heating standby section S2_t0.
  • the touch-off period S1_t2 of the input signal S1 exceeds the waiting time S1_w, when the input signal S1 is turned on later, the output signal S2 is from the on point of the input signal S1. It may have a heating standby section S2_t0 in which the output signal S2 is not turned on for a predetermined time.
  • the output signal S2 is immediately without the heating waiting section S2_t0. It may be turned on and output from the heating operation section S2_t1.
  • the output signal S2 is initialized. After the touch is recognized, the touch signal is recognized and the operation mode is switched to the operation mode. After 0.5 seconds, the output signal S2 is turned on so that the heating operation section S2_t1 and the heating pause section S2_t2 alternate. Can be entered.
  • the power consumption supplied to the heating member 50 is reduced and consequently, the battery is used. It may have the advantage that the time is increased.

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Description

무화 제어 유닛 및 이를 갖는 휴대용 무화 장치
본 발명은 무화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소스 재료의 무화를 조절하는 무화 제어 유닛 및 이를 갖는 휴대용 무화 장치에 관한 것이다.
휴대용 무화 장치는 휴대가 용이하도록 개발되어, 사람이 상기 휴대용 무화 장치에서 발생되는 연무를 흡입하여 기호성을 충족시키거나, 소정의 다른 목적을 달성하기 위한 수단으로 사용되고 있다. 휴대용 무화 장치의 한 예로 전자 담배가 있을 수 있고, 상기 전자 담배는 흡연을 대체하거나, 금연을 보조하기 위한 수단으로 사용되고 있다. 상기 전자 담배는 사용법 및 사용 시 발생되는 효과가 일반 담배와 유사한 특성을 가지므로, 사용자는 상기 전자 담배를 흡입하여 일반 담배를 흡연하는 느낌을 받을 수 있다.
상술한 휴대용 무화 장치의 사용 목적에 있어서, 기호성을 결정하는 요소들로는 상기 소스 재료에 첨가된 물질 외에, 상기 무화기가 상기 소스 재료를 무화시키는 조건이 있을 수 있다. 즉, 동일한 소스 재료를 무화 시키더라도, 휴대용 무화 장치가 상기 소스 재료를 무화 시키는 조건이 상이한 경우에, 사용자는 연무를 흡입하면서 느끼는 맛, 향 및 흡입감이 변화될 수 있다. 이 경우에, 사용자가 무화기, 카트리지 및 배터리와 같은 소모성 부품을 교체하는 경우가 발생되고, 이에 따라 사용자가 휴대용 무화 장치를 사용하는 데 비용이 추가적으로 발생되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 사용자가 휴대용 무화 장치를 1회 흡입을 하는데 있어 흡입시간은 개인별로 다를 수 있다. 이때 사용자가 흡입 시간을 장시간 지속시키면 무화기 내의 가열 부재가 과열되어 가열 부재의 손상이 일어나거나, 무화기 내의 액상 소스 재료가 과다 연소되어 연무의 풍미 또는 향이 훼손될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 연무를 흡입함에 있어서 무화 조건의 능동적 조절이 가능하고, 다양한 소스 성분에 대응하여 무화 성능의 조절이 가능한 무화 제어 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 가열 부재의 과열을 방지하고 액상 소스 재료의 풍미 또는 향을 열화시키지 않아 프레시한 연무를 발생시킬 수 있는 무화 제어 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 무화 제어 유닛을 포함하는 휴대용 무화 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무화 제어 장치는, 소스 재료를 가열시키는 가열 부재를 갖는 무화기 및 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 포함하는 휴대용 무화 장치의 무화 제어 유닛에 있어서, 상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위한 무화 제어 유닛은, 몸체 케이스, 제어부 및 흡입량 조절부를 포함한다.
상기 몸체 케이스는 일 측에서 상기 배터리 케이스와 결합되고, 타 측에서 상기 무화기와 결합된다. 상기 제어부는 상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리 및 상기 가열부재와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 전원 전압을 제공받아 상기 가열부재 측으로 출력되는 출력 신호를 제어한다. 또한, 상기 흡입량 제어부는 외부로부터 상기 무화기 측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절한다.
상술한 본 발명의 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 휴대용 무화 장치는, 배터리 케이스, 무화기, 몸체 케이스, 제어부 및 흡입량 조절부를 포함한다. 상기 배터리 케이스는 배터리를 수납하고, 상기 무화기는 상기 배터리와 전기적으로 연결되어 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열부재를 포함한다. 상기 몸체 케이스는 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기 사이에서 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기와 결합된다.
또한, 상기 제어부는 상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리 및 상기 가열부재와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 전력을 제공받아 상기 가열 부재 측으로 출력되는 출력 신호를 제어한다. 또한, 상기 흡입량 조절부는 외부로부터 상기 무화기측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절한다.
상기 또다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 무화 장치는, 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열 부재를 포함하는 무화기; 및 사용자의 지속적인 누름 동작을 인식할 수 있는 감지 부재를 포함하며, 상기 감지 부재의 누름 동작이 지속되는 동안 제 1 전압 레벨을 갖는 가열 동작 구간과 상기 제 1 전압 레벨보다 작은 제 2 전압 레벨을 갖는 가열 휴지 구간이 적어도 1회 이상 교번하는 출력 신호를 상기 가열 부재로 출력하는 제어부를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 감지 부재는, 버튼식 또는 터치식일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 가열 부재의 저항 측정값으로부터 상기 제 1 전압 레벨이 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 제 2 전압 레벨은 0 V인 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 상기 사용자의 지속적인 누름 동작의 시작 시점으로부터 일정 시간 동안 상기 출력 신호가 턴 온되지 않는 가열 대기 구간을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 가열 대기 구간은 0.01 초 내지 1 초 범위 내의 지속 시간을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 가열 동작 구간은 0.1 초 내지 20 초 범위 내의 지속 시간을 가지며, 상기 가열 휴지 구간은 0.05 초 내지 5 초 범위 내의 지속 시간을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 가열 동작 구간과 상기 가열 휴지 구간 중 어느 하나 또는 이들 모두를 설정하기 위한 사용자 설정 인터페이스를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 감지 부재를 사용자 입력 인터페이스로 사용하여 상기 사용자의 누름 동작에 따라 상기 가열 동작 구간 및 상기 가열 휴지 구간의 값을 조절할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 감지 부재의 누름 동작이 미리 설정된 대기시간 이상 중지될 경우, 이후 감지 부재의 누름 동작에 의한 출력 신호는 상기 가열 대기 구간부터 출력할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 출력 신호는 미리 설정된 최대 동작 시간 내로 출력이 제한할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 최대 동작 시간은 0.15 초 내지 25 초인 것이 바람직하다.
일부 실시예에서, 상기 배터리를 수납하는 배터리 케이스; 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기 사이에서 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기와 결합되는 몸체 케이스; 및 외부로부터 상기 무화기 측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 흡입량 조절부를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 휴대용 무화 장치는, 전자 담배, 향기 치료기, 살균기, 살충기 및 호흡기 치료기 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리의 전원 전압의 크기 또는 가열 부재의 저항의 크기에 따라 출력 신호를 조절함으로써 가열 부재 측으로 제공되는 전력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 가열 부재가 고 전력에 의해 단선되거나, 전력 저하에 따라 휴대용 무화 장치의 연무량이 감소되거나, 연무의 향 및 맛이 변화되는 문제점이 해결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 출력 신호를 사용자의 기호에 따라 사용자가 직접 제어할 수도 있다. 이에 따라, 사용자의 조작으로 본인의 기호에 보다 적합한 연무 조건을 선택할 수 있다.
또한, 흡입량 조절부를 이용하여 무화된 소스 재료와 혼합되는 외부의 공기의 양을 용이하게 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 흡입량 조절부를 이용하여 연무량을 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 제어부의 인쇄회로기판은 몸체 케이스의 결합홈에 체결되어 그 위에 실장된 디스플레이부 및 스위치를 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 및 출력 단자들과 직접적 또는 간접적으로 접촉되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 별도의 연결부재 또는 결합부재 없이, 휴대용 무화 장치의 회로 구성과 기계적 조립이 용이 해질 수 있는 효과가 발생될 수 있다.
따라서, 납과 같은 유해성 물질의 배제에 따른 친환경 적인 특성을 가질 수 있고, 제조 공정이 보다 단순화되어 제조 원가가 절감되는 효과가 발생될 수 있다.
또한, 사용자는 감지 부재와 같은 터치 방식의 스위치를 이용하여 휴대용 무화 장치를 구동할 수 있다. 따라서, 휴대용 무화 장치가 전자 담배에 적용되는 경우, 일반 버튼과 같이 계속 누르지 않더라도, 감지 부재가 배치된 휴대용 무화 장치의 몸체를 단순히 파지하는 방식으로 휴대용 무화 장치를 구동할 수 있으므로 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 제 1 전압 레벨의 가열 동작 구간과 제 1 전압 레벨보다 낮은 제 2 전압 레벨의 가열 휴지 구간을 갖는 출력 신호로 가열 부재를 제어함으로써, 가열 부재의 장시간 가열로 인한 무화기의 손상 및 소스 재료의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 가열 구간과 휴지 구간의 지속 시간을 사용자의 흡입 시간이나 흡입 습관에 맞추어 사용자가 직접 조절할 수 있도록 함으로써, 본인의 기호에 보다 적합한 연무 조건을 선택/조절하고 변화된 소스 재료의 맛, 향 및 흡입감을 취할 수 있다.
또한, 출력 신호의 최대 동작 시간 및 감지 부재의 누름 동작의 중지에 따른 대기시간을 설정함으로써, 가열 부재에 공급되는 전력 소모가 줄어들고 결과적으로, 배터리 사용시간이 증가되는 이점을 가질 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 무화 장치의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 휴대용 무화 장치의 정면도이다.
도 2a는 도 1b의 I-I'을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이다.
도 2b는 도 1a에 도시된 흡입량 조절부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 흡입량 조절부의 동작을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2c의 II-II'을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1a에 도시된 디스플레이부에 표시되는 정보를 확대하여 나타낸 도면들이다.
도 5는 도 2a에 도시된 휴대용 무화 장치의 블록도이다.
도 6은 가열 동작 구간 및 가열 휴지 구간을 갖는 출력 신호를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 7은 최대 동작 시간 설정에 따른 출력 신호를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8은 대기시간 설정에 따른 출력 신호를 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 휴대용 무화 장치는 배터리를 수납하는 배터리 케이스, 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열부재를 포함하는 무화기, 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기 사이에서 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기와 결합되는 몸체 케이스, 상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리 및 상기 가열부재와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 전력을 제공받아 상기 가열 부재 측으로 출력되는 출력 신호를 제어하는 제어부, 및 외부로부터 상기 무화기측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 흡입량 조절부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 휴대용 무화 장치는 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열 부재를 포함하는 무화기, 및 사용자의 지속적인 누름 동작을 인식할 수 있는 감지 부재를 포함하며, 상기 감지 부재의 누름 동작이 지속되는 동안 제 1 전압 레벨을 갖는 가열 동작 구간과 상기 제 1 전압 레벨보다 작은 제 2 전압 레벨을 갖는 가열 휴지 구간이 적어도 1회 이상 교번하는 출력 신호를 상기 가열 부재로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현 시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 무화 장치(200)의 분해도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 휴대용 무화 장치(200)의 정면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 휴대용 무화 장치(200)는 소스 재료를 무화시켜 연무를 발생시키고, 상기 연무를 사용자가 흡입하여 사람의 기호 또는 치료와 같은 소정의 목적을 달성하기 위한 수단으로 사용되는 장치이다. 예를 들면, 휴대용 무화 장치(200)는 전자 담배와 같이 일반 담배의 흡연을 대체하는 용도로 사용될 수 있고, 이 경우에 상기 소스 재료는 니코틴을 포함하는 액상 재료일 수 있다. 하지만, 본 발명의 휴대용 무화 장치(200)가 전자 담배의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 휴대용 무화 장치(200)는 니코틴을 포함하지 않은 액상 재료를 무화시켜 연무를 발생시키는 금연 보조기기에 적용될 수 있고, 허브 추출액과 같은 건강에 유효한 성분을 포함하는 소스 재료를 무화시키는 건강 보조 기구로 적용될 수도 있다. 또는, 기관지염 및 폐렴과 같은 호흡기 질환에 대한 약리 활성 효과가 있는 물질, 예를 들면, 벤토린 또는 풀미칸을 함유하는 소스 재료를 무화시켜 흡입하도록 함으로써, 휴대용 무화장치(200)는 치료용으로도 사용될 수도 있다. 이들 예들은 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 소스 재료의 성분에 따라 휴대용 무화 장치(200)의 용도가 변경될 수 있음은 자명하다.
휴대용 무화 장치(200)는 배터리 케이스(150), 배터리 캡(190), 무화기(50), 흡입 마우스피스(10) 및 무화 제어 유닛(ACU)을 포함한다. 배터리 케이스(150)는 그 내부가 빈 중공형의 형상을 가져 배터리(BT)가 수납될 수 있다. 일부 실시예에서, 배터리 케이스(150)의 내부는 무화 제어 유닛(ACU)의 몸체 케이스(110)와 통하는 구조를 가질 수 있어, 노출된 배터리(BT)의 전극, 예를 들면, 양극은 직접 무화 제어 유닛(ACU)에 마련된 전극 패드와 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 배터리(BT)의 다른 전극, 예를 들면, 음극은 배터리 케이스(150)에 접촉하여, 무화 제어 유닛(ACU)의 몸체 케이스(110)와 배터리 케이스(150)가 체결되는 것에 의해 무화 제어 유닛(ACU)에 전기적으로 연결되어 회로를 형성할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 배터리 케이스(150) 내에 배터리(BT)가 은폐될 수도 있다. 일부 실시예에서, 배터리 케이스(150)의 일 단부는 배터리 캡(190)에 의해 커버될 수 있다.
일부 실시예에서, 배터리 케이스(150), 배터리 캡(190) 및 몸체 케이스(110)가 상호 간에 체결되는 부분들에는 나사산들이 형성되어 상호 간에 결합될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 휴대용 무화 장치(200)로부터 배터리 케이스(150) 또는 배터리 캡(190)를 용이하게 분리 및 결합할 수 있어, 수명이 다한 배터리(BT)를 주기적으로 용이하게 교체할 수 있다.
또한, 흡입 마우스피스(10)는 전자 담배용 또는 호흡기 치료용으로서 적합하며, 향기 발생기, 살균기 또는 살충기와 같은 응용을 위해서 생략되거나, 연무의 공기 중 분산을 촉진하기 위해 노즐로 대체될 수도 있다.
무화 제어 유닛(ACU)은 몸체 케이스(110) 및 디스플레이부(90)를 갖는 제어부(도 2a의 100), 및 흡입량 조절부(80)를 포함한다. 몸체 케이스(110)는 중공형의 형상을 가져 그 내부가 배터리 케이스(150)와 통하고, 그 내부에 제어부(도 2a의 100)를 수납한다. 도 1a 및 도 1b에서는, 상기 제어부의 구성요소들 중 디스플레이부(90)가 도시되며, 디스플레이부(90)는 몸체 케이스(110)의 일부에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출된다. 디스플레이부(90)는 액정, 유기발광소자, 진공 형광 디스플레이와 같은 자발광형 또는 비자발광형 디스플레이 소자를 포함할 수 있다.
흡입량 조절부(80)는 몸체 케이스(110)의 일 단부와 결합되어, 몸체 케이스(110)와 무화기(50)가 결합된 상태에서 외부 및 무화기(50)와 통하는 공기 유입구(도 2a의 H2)를 개방하거나 차폐한다. 따라서, 흡입량 조절부(80)가 상기 공기 유입구를 개방 또는 차폐하는 상태에 따라 무화기(50)에서 무화되어 흡입 마우스피스(10)를 통해 외부로 배출되는 연무의 양이 변경될 수 있다.
일부 실시예에서, 흡입량 조절부(80)는 상기 공기 유입구가 형성된 몸체 케이스(110)의 단부와 결합되는 링의 형태를 가질 수 있다. 이 경우에, 흡입량 조절부(80)는 몸체 케이스(110)의 단부에서 장축 방향으로 이동이 가능하여 상기 공기 유입구 상으로 경과하면서 유입구를 개방하거나, 차폐할 수 있다. 상술한 흡입량 조절부(80)의 구조 및 기능에 대해서는 도 2b 및 도 2c를 참조하여 보다 상세히 후술된다.
무화기(50)는 무화 제어 유닛(ACU)을 사이에 두고 배터리 케이스(150)와 대향하도록 무화 제어 유닛(ACU)과 결합된다. 무화기(50)는 무화 제어 유닛(ACU)을 통해 배터리(BT)와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시켜 연무를 발생시킨다. 일부 실시예에서, 무화기(50)는 그 내면에 나사산이 형성된 결합부(40)를 통해 무화 제어 유닛(ACU)과 결합될 수 있어, 사용자는 무화기(50)를 휴대용 무화 장치(200)로부터 용이하게 분리 및 교체할 수 있다. 따라서, 장시간 사용에 따라 무화기(50)의 성능이 저하된 경우에, 사용자는 무화기(50)를 용이하게 교체할 수 있다.
흡입 마우스피스(10)는 무화기(50)의 일 단부와 결합되어, 무화기(50)에서 발생된 연무는 흡입 마우스피스(10)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 즉, 사용자는 흡입 마우스피스(10)를 통하여 무화기(50)에서 발생된 연무를 흡입할 수 있다. 일부 실시예에서, 흡입 마우스피스(10)는 금속 재료와 같이 내구성이 우수한 재질로 형성될 수도 있고, 사용자의 사용감을 향상시키기 위하여 실리콘 고분자 수지와 같이 가요성을 갖는 재질로 형성될 수도 있다. 이하, 휴대용 무화 장치(200)의 내부 구조에 대해 도 2a 및 도 2b를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2a는 도 1b의 선 I-I'을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이고, 도 2b는 도 1a에 도시된 흡입량 조절부(80)를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 2c는 도 2b에 도시된 흡입량 조절부(80)의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 구성 요소들 중 이전의 도면들의 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소들에 대하여는 모순되지 않는 한, 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 무화 제어 유닛(ACU)의 몸체 케이스(110)는 출력 단자(88) 및 제1 결합부(115)를 포함한다. 출력 단자(88)는 몸체 케이스(110)와 무화기(50)가 연결되는 부위에 배치되어, 제어부(100)로부터 무화기(50)로 전력을 공급받는다.
제1 결합부(115)는 몸체 케이스(110)의 일 단부로부터 무화기(50) 측으로 연장되고, 상부가 개방되어 출력 단자(88)를 둘러싸는 중공형의 형상을 갖는다. 출력 단자(88)는 제1 결합부(115)를 통하여 그 일부가 노출될 수 있다. 또한, 제1 결합부(115)의 측벽에는 외부와 통하는 하나 또는 복수의(적어도 하나 이상의) 공기 유입구들(H2)이 형성되고, 그 내면에 무화기(50)의 제2 결합부(40)의 제3 나사산(S3)과 결합되는 제1 나사산(S1) 및 그 외면에 흡입량 조절부(80)와 결합되는 제2 나사산(S2)이 형성된다. 상술한 제1 결합부(115)의 구조에 따르면, 제1 결합부(115)의 내부에 무화기(50)의 제2 결합부(40)가 삽입 및 결합되어, 무화 제어 유닛(ACU)과 무화기(50)가 상호 간에 체결될 수 있다.
또한, 제2 결합부(40)에는 제2 결합부(40)를 관통하는 에어홀들(H1)이 형성되고, 무화기 케이스(20)의 단부에 하나 또는 복수의 통기구들(H3)이 형성될 수 있다. 따라서, 외부의 공기는 통기구들(H3), 공기 유입구들(H2) 및 에어홀들(H1)을 순차적으로 통과하여 무화기(50) 내측으로 제공될 수 있다.
무화기(50)는 제2 결합부(40), 무화기 케이스(20), 카트리지(21), 전극관(45), 심지(35), 가열 부재(30), 및 배기관(25)을 포함한다. 무화기 케이스(20)의 일단부에는 제2 결합부(40)가 배치된다. 제2 결합부(40)는 상부가 개방되어 전극관(45)의 주변을 둘러싸는 중공형의 형상을 가져, 앞서 상술한 바와 같이 제2 결합부(40)가 제1 결합부(115)의 내부에 삽입되는 경우, 전극관(45)은 출력 단자(88)과 접촉되어 출력 단자(88)에 전기적으로 연결될 수 있다.
무화기 케이스(20)의 내부에 카트리지(21)가 배치되고, 카트리지(21)에는 소스 재료(TL)가 수용된다. 일부 실시예에서, 소스 재료(TL)는 액상일 수 있고, 휴대용 무화 장치(200)의 용도에 따라 소스 재료(TL)의 성분이 결정될 수 있다. 또한, 카트리지(21) 내부에는 소스 재료(TL)와 격리되는 무화실(28)이 위치하고, 무화실(28)에는 심지(35), 심지(35)의 외부를 감는 가열 부재(30) 및 전극관(45)이 배치된다. 전극관(45)은 도전성 재료로 형성되어 출력 단자(88)와 전기적으로 연결되고, 심지(35)의 일부는 소스 재료(TL)에 노출되어 소스 재료(TL)가 심지(35)에 의해 흡인되어 가열 부재(30) 측으로 제공된다.
가열 부재(30)는 필라멘트와 같은 도전성 코일일 수 있고, 가열 부재(30)는 출력 단자(88)로부터 출력 신호, 예를 들면, 제어된 전압 신호 또는 전류 신호를 제공받아 열을 발생시킨다. 상기 출력 신호는 DC 또는 AC 또는 펄스일 수 있으며, 바람직하게는, 전력 제어가 용이한 DC일 수 있다. 상기 펄스의 경우는 펄스의 크기 또는 폭을 제어함으로써 전력 제어를 할 수도 있다. 가열 부재(30)에 상기 출력 신호가 인가되면, 가열 부재(30)가 가열되어, 가열 부재(30)에 의해 감겨 있는 심지(35)에 스며든 소스 재료(TL)가 무화되어 무화실(28)이 연무로 채워진다. 상기 출력 신호에 관하여는 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
또한, 카트리지(21)의 내부에는 배기관(25)이 배치되고, 배기관(25)의 일 단부는 흡입 마우스피스(10)의 흡입관(5)과 연결되며, 배기관(25)의 타 단부는 무화실(28)과 연결된다. 따라서, 액상의 소스 재료(TL)가 무화되어 무화실(28)이 연무로 채워지고, 사람이 흡입 마우스피스(10)를 흡입하면, 배기관(25) 및 흡입관(5)을 통해 무화실(28)에 채워진 연무를 흡입할 수 있다.
다른 실시예에서, 휴대용 무화 장치(200)는 상술한 가열식으로 동작하는 무화기(50) 대신에 다른 구조를 갖는 무화기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 휴대용 무화 장치(200)는 진동자를 포함하여 초음파 진동식 방법으로 연무를 발생시키는 무화기를 포함할 수도 있다.
흡입량 조절부(80)는 제1 결합부(115)의 외면을 둘러싸는 링의 형상을 갖고, 그 내면에는 제2 나사산(S2)과 결합되는 나사산(미도시)이 형성되어 제1 결합부(115)와 결합된다. 따라서, 사용자가 흡입량 조절부(80)를 회전하는 경우에, 흡입량 조절부(80)는 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 이동이 가능하여 공기 유입구들(H2)을 완전히 개방시키거나, 부분적으로 개방시키거나, 차폐할 수 있다. 예를 들면, 도 2b에서는 흡입량 조절부(80)가 제2 방향(D2)으로 최대로 이동된 상태가 도시되며, 이 경우에, 흡입량 조절부(80)는 공기 유입구들(H2)과 중첩되지 않으므로 공기 유입구들(H2)은 완전히 개방된다.
이와 달리, 도 2c에서는 흡입량 조절부(80)가 제2 나사산(S2)을 따라 회전하여 제1 방향(D1)으로 이동된 상태가 도시된다. 이 경우에, 흡입량 조절부(80)는 대략적으로 공기 유입구(H2)의 절반과 중첩되어 공기 유입구(H2)의 절반 정도를 차폐하게 된다. 따라서, 도 2c에 도시된 흡입량 조절부(80)의 위치에서 공기 유입구들(H2)을 통해 외부로부터 무화실(28) 측으로 제공되는 공기의 양을 제1 양이라고 가정하면, 도 2b에 도시된 흡입량 조절부(80)의 위치에서는 공기 유입구들(H2)을 통해 외부로부터 무화실(28) 측으로 제공되는 공기의 양은 상기 제1 양보다 큰 제2 양이 된다.
따라서, 사용자가 흡입 마우스피스(10)를 동일한 압력으로 들이마신다고 가정할 때, 도 2c에 도시된 흡입량 조절부(80)의 위치에서보다 도 2b에 도시된 흡입량 조절부(80)의 위치에서 보다 많은 양의 연무를 흡입할 수 있다. 이는 곧, 사용자가 흡입량 조절부(80)의 위치를 조절하여 흡입하는 연무의 양을 용이하게 조절할 수 있음을 의미한다.
일부 실시예에서, 휴대용 무화 장치(200)는 탄성 부재(85)를 더 포함할 수 있다. 탄성 부재(85)는 금속성 재료로 형성된 스프링과 같이 도전성 및 탄성을 가질 수 있다. 탄성 부재(85)는 출력 단자(88) 및 인쇄회로기판(70) 사이에 개재되어 출력 단자(88)와 인쇄회로기판(70) 사이의 전기적 연결을 확보하면서 출력 단자(88)와 전극관(45)의 접촉을 보정한다. 출력 단자(88)는 인쇄회로기판(70)을 통해 배터리(BT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 더욱 상세하게는, 탄성 부재(85)는 출력 단자(88) 및 인쇄회로기판(70)의 제2 도전층(C2)과 접촉되고, 인쇄회로기판(70)의 제1 도전층(C1)은 배터리(BT)의 단자와 접촉되어 배터리(BT)의 전원 전압은 인쇄회로기판(70)을 통해 출력 단자(88) 측으로 출력될 수 있다.
이와 같이, 인쇄회로기판(70) 자체에 도전층들을 형성하여 배터리(BT)와 인쇄회로기판(70)의 접촉, 그리고, 인쇄회로기판(70)과 전극관(45)의 접촉만으로 무화기(50)에 전력 공급을 위한 회로가 구성됨으로서, 무화기(50), 무화 제어 유닛(ACU) 및 배터리 케이스(150)를 체결하는 것만으로도 전기적 연결이 달성될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 와이어와 같은 복잡한 도전 부재 없이, 회로 구성이 단순화되고, 제조와 조립이 용이한 무화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 무화기(50)는 카트리지(21)에 소스 재료(TL)를 채우기 위해 휴대용 무화 장치(200)로부터 수시로 분리 및 결합되므로, 탄성 부재(85)가 없는 경우에, 휴대용 무화 장치(200)의 사용 시간이 길어짐에 따라 출력 단자(88) 및 제2 도전층(C2) 간에 간격이 발생되어 출력 단자(88) 및 제2 도전층(C2) 간에 전기적인 접속이 불안정해질 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 출력 단자(88) 및 제2 도전층(C2) 간에 간격이 발생되더라도, 탄성 부재(85)에 의해 출력 단자(88) 및 제2 도전층(C2) 간에 전기적 접속의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 3은 도 2c의 II-II'을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이다.
도 3과 함께 도 2a를 다시 참조하면, 제어부(100)는 몸체 케이스(110) 내부에 수납된다. 제어부(100)는 배터리(BT) 및 가열부재(30)와 전기적으로 연결되고, 배터리(BT)로부터 전력을 제공받아 가열부재(30) 측으로 출력되는 전기적 출력, 예를 들면, 출력 전압의 크기를 제어한다.
제어부(100)는 인쇄회로기판(70), 저항 측정부(71), 전압 보정부(74), 마이컴 소자(72), 감지 부재(75), 광원(95), 및 디스플레이부(90)를 포함한다. 저항측정부(71), 전압 보정부(74), 마이컴 소자(72), 감지 부재(75), 광원(95)은 서로 독립된 소자로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 이들 중 적어도 2 이상은 서로 조합되어 시스템 IC로 원칩되어 경박단소화될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 인쇄회로기판(70)은 몸체 케이스(110)의 내면에 형성된 결합홈(112)에 삽입되어 몸체 케이스(110)의 내부에 수납되고, 배터리(BT) 및 가열 부재(30)와 전기적으로 연결된다. 보다 상세하게는, 배터리 케이스(150)에 인접하는 인쇄회로기판(70)의 일 측부 위에는 제1 도전층(C1)이 형성되고, 제1 도전층(C1)은 배터리(BT)의 단자와 전기적으로 연결된다. 또한, 무화기(50)에 인접하는 인쇄회로기판(70)의 타 측부 위에는 제2 도전층(C2)이 형성되고, 제2 도전층(C2)은 도전성의 탄성 부재(85)를 통해 출력 단자(88)와 접촉되어 가열 부재(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 도전층들(C1, C2)은 인쇄회로기판(70)의 측부에 형성된 솔더링층 또는 인쇄된 도전성 패드일 수 있다.
상술한 구조에 따르면, 인쇄회로기판(70)은 제1 및 제2 도전층들(C1, C2)에 의해, 별도의 와이어 또는 솔더링 없이, 배터리(BT) 및 가열 부재(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(70)은 회로적 구성을 완성할 뿐만 아니라, 각 부재들(71, 74, 72, 75, 95, 90)의 기계적 지지체로서 기능하여, 몸체 케이스(110)의 내부 구성을 단일 바디로 간소화한다. 따라서, 납과 같은 유해성 물질의 배제에 따른 친환경 적인 특성을 가질 수 있고, 제조 공정이 보다 단순화되어 제조 원가가 절감되는 효과가 발생될 수도 있다.
인쇄회로기판(70) 위에는 저항 측정부(71), 전압 보정부(74), 마이컴 소자(72), 감지 부재(75), 광원(95), 및 디스플레이부(90)가 실장된다. 일부 실시예에서, 저항 측정부(71)는 가열 부재(30)의 저항을 감지하도록 인쇄회로기판(70) 상에 형성된 전기 회로를 포함할 수 있고, 전압 보정부(74)는 정전압 회로 또는 승압 회로와 같이 배터리(BT)의 전원 전압의 크기를 보정하여 전력 신호를 출력하는 전기 회로를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는, 저항 측정부(71) 및 전압 보정부(74)는 마이컴 소자(72)에 내장될 수도 있다. 저항 측정부(71)는 가열 부재(30)에 측정 전류를 인가하고, 가열 부재(30)에 걸리는 전압 레벨을 측정함으로써 가열 부재(30)의 저항을 측정하거나, 반대로 가열 부재(30)에 측정 전압을 인가하고, 가열 부재(30)에 흐르는 출력 전류를 측정함으로써 저항을 측정할 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 무화기(50)의 규격이나 제품의 신뢰성에 따라 가열 부재(30)의 저항이 기 설정 값, 예를 들면, 사용자가 자신에게 적합한 것이라고 맞추어 놓은 무화기에 인가되는 전력 조건의 저항 값보다 작은 경우에, 저항 측정부(71)는 가열 부재(30)의 저항을 감지하고, 전압 보정부(74)는 상기 감지된 가열 부재(30)의 저항 값에 근거하여 상기 출력 전압을 기 설정 값보다 낮게 보정할 수 있다. 따라서, 가열 부재(30)의 저항 값에 관계 없이, 조절된 설정 값을 갖는 전력이 가열 부재(30) 측으로 일정하게 제공될 수 있으며, 예를 들어, 무화기에 동일한 전력이 공급됨으로써 무화 성능과 그에 따른 연무량이 동일하게 유지할 수 있다. 또한, 저항의 크기에 따라 제공되는 전력의 크기를 조절할 수 있으므로, 가열 부재(30)가 고 전압으로 단선되는 현상이 방지될 수 있다. 이와 관하여는 도 5를 참조하여 상세히 후술하도록 한다.
감지 부재(75)는 실리콘과 같은 지지부재(73)에 지지되어 인쇄회로기판(70) 상에 실장되고, 몸체 케이스(110)에 형성된 개구부(111)를 통해 외부로 노출되어 터치 이벤트에 대응하여 입력 신호를 생성한다. 감지 부재(75)에 의해 생성된 상기 입력 신호는 후술될 마이컴 소자(72) 측으로 입력되어 휴대용 무화 장치(200)의 전반적인 동작을 제어하는 데 사용된다. 다른 실시예에서, 감지 부재(75)는 정전식 스위치 및 감압식 스위치와 같이 다른 방식으로 동작하는 터치 방식의 스위치로 대체될 수도 있다.
마이컴 소자(72)는 수많은 전자회로를 집적한 대규모집적회로(LSI)를 이용하여, 중앙 연산 회로, 기억 회로, 입출력 제어 회로를 갖추고 있어 단순한 산술 계산 및 논리 계산을 하는 소자로서, 상기 입력 신호를 제공받아 휴대용 무화 장치(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 마이컴 소자(72)는 상기 입력 신호에 응답하여, 휴대용 무화 장치(200)의 전원을 온 또는 오프시키거나, 배터리의 전력이 가열 부재(30) 측으로 제공되도록 제어하거나, 휴대용 무화 장치(200)의 동작 모드를 변경시키거나, 상기 동작 모드에 따라 상기 전력의 크기를 조절할 수 있다. 일부 실시예에서는, 제어부(100)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리 및 상변화 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자를 더 포함할 수 있으며, 이들 비휘발성 메모리 소자는 마이컴 소자(72)에 탑재되거나, 별도로 실장될 수도 있다. 사용자 설정값 또는 후술하는 데이터베이스부는 전술한 메모리 소자 또는 비휘발성 메모리 소자에 저장될 수 있다.
보다 상세하게는, 사용자가 감지 부재(75)를 복수회 터치하는 경우, 마이컴 소자(72)는 휴대용 무화 장치(200)의 전원을 온 시킬 수 있다. 또한, 전원이 온 된 이후에, 사용자가 감지 부재(75)를 터치하고 동안에, 마이컴 소자(72)는 상기 전력이 가열 부재(30) 측으로 제공되어 소스 재료의 무화가 개시될 수 있다.
또한, 휴대용 무화 장치(200)가 온 된 이후에, 사용자가 기 설정된 방식으로 감지 부재(75)를 터치하고, 상기 터치에 대응하여 마이컴 소자(72)는 휴대용 무화 장치(200)의 동작모드를 전력의 크기가 자동적으로 제어되는 제1 동작 모드로 설정할 수 있다. 이 경우에, 앞서 설명한 전압 보정부(74) 및 저항 측정부(71)의 기능에 의해 무화기(50)에 인가되는 전력이 일정하게 유지되거나 변화할 수 있다.
또한, 휴대용 무화 장치(200)가 온 된 이후에, 사용자가 기 설정된 다른 방식으로 감지 부재(75)를 터치하고, 상기 터치에 대응하여 마이컴 소자(72)는 휴대용 무화 장치(200)의 동작모드를 상기 전력의 크기가 사용자의 수동 조작으로 제어되는 제2 동작 모드로 설정할 수 있다. 예를 들면, 이 경우에, 마이컴 소자(72)는 사용자의 터치 이벤트의 횟수에 따라 상기 전력의 크기를 수동으로 제어할 수 있다. 따라서, 사용자는 연무를 흡연하는 기호에 따라 상기 전력을 용이하게 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 마이컴 소자(72)는 배터리(BT)의 전원의 전원 전압을 감지하고, 상기 감지된 전원 전압의 크기에 따라 상기 출력 전압의 크기를 디폴트 값으로 조절할 수도 있다. 예를 들어, 상기 출력 전압의 디폴트 값이 5.1V이고, 배터리(BT)의 전원의 전원 전압이 3.7V라고 가정하면, 마이컴 소자(72)는 상기 전원 전압을 감지하고, 상기 출력 전압이 상기 디폴트 값과 동일해지도록 전압 보정부(74)를 이용하여 상기 출력 전압을 보정할 수도 있다.
디스플레이부(90)는 인쇄회로기판(70) 위에 실장되어 몸체 케이스(150)에 형성된 개구부(111)를 통해 외부로 노출되고, 광원(95)으로부터 광을 제공받아 휴대용 무화 장치(200)가 구동되는 각 종의 정보를 표시한다. 일부 실시예에서, 디스플레이부(90)는 상기 전원 전압의 크기, 상기 출력 전압의 크기, 가열부재(30)의 저항의 크기, 배터리(BT)의 전원의 잔류량, 상기 잔류량에 따른 경고 표시, 가열부재(30)의 온도, 상기 온도에 따른 경고 표시, 상기 제1 동작 모드, 및 상기 제2 동작 모드와 같은 정보를 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 인쇄회로기판(70) 위에 저항 측정부(71), 전압 보정부(74), 마이컴 소자(72), 감지 부재(75), 광원(95), 및 디스플레이부(90)가 실장되고, 인쇄회로기판(70)이 몸체 케이스(110)의 내면에 형성된 결합홈(112)에 체결되는 경우에, 인쇄회로기판(70) 위에 실장된 상술한 구성 요소들의 회로 구성이 용이해질 뿐만 아니라, 인쇄회로기판(70)은 감지 부재(75) 및 디스플레이부(90)를 기계적으로 지지하는 역할을 할 수도 있다. 따라서, 전반적으로 휴대용 무화 장치의 회로 구성과 기계적 조립이 용이 해질 수 있는 효과가 발생될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 디스플레이부(90)에 표시되는 정보를 확대하여 나타낸 도면들로, 우선 도 4a를 참조하면, 디스플레이부(90)에는 휴대용 무화 장치가 구동되는 각 종의 정보가 표시된다. 보다 상세하게는, 디스플레이부(90)는 제1 표시창(DP1) 및 제2 표시창(DP2)을 포함하고, 제1 표시창(DP1)에는 상기 제1 동작 모드, 즉, 자동 모드를 알리는 그림 또는 문자가 표시될 수 있다.
또한, 제2 표시창(DP2)에는 가열 부재(도 2a의 30) 측으로 제공되는 출력 전압이 수치가 표시되거나, 출력 전압의 크기를 나타내는 그림이 표시될 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 및 제2 표시창들(DP1, DP2)에 표시되는 정보를 통해 휴대용 무화 장치(200)가 현재 상기 자동 모드로 구동되며, 상기 출력 전압이 5.1V임을 용이하게 파악할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 디스플레이부(90)에 앞서 설명한 제2 동작 모드를 알리는 정보가 표시될 수 있다. 예를 들면, 제3 표시창(DP3)에는 상기 제2 동작 모드, 즉, 수동 모드를 알리는 그림 또는 문자가 표시될 수 있고 제2 표시창(DP2)에는 가열 부재(도 2a의 30) 측으로 제공되는 출력 전압이 표시될 수 있다. 따라서, 사용자는 제2 및 제3 표시창들(DP2, DP3)에 표시되는 정보를 통해 휴대용 무화 장치(200)가 현재 상기 수동 모드로 구동되며, 상기 출력 전압이 4.1V임을 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 상기 제2 동작 모드에서, 사용자가 감지 부재(도 3의 75)를 터치하는 경우에, 사용자는 제2 표시창(DP2)을 통해 상기 출력 전압이 4.1V에서 증가되거나, 감소되는 것을 직접 확인할 수 있다.
다른 실시예에서, 감지 부재(도 3의 75)에 행해지는 터치의 시간에 따라 휴대용 무화 장치의 전원이 온되거나 오프되도록 마이컴 소자(도 3의 72)를 설계할 수도 있다. 예를 들면, 사용자의 의도하지 않은 터치, 예컨대 단순히 휴대용 무화 장치를 파지할 때 발생되는 터치에 대해 휴대용 무화 장치의 전원이 켜지는 것을 방지하기 위하여 0.5초 이내 3회 또는 5회 상기 감지 부재를 연속적으로 터치하는 경우에, 메뉴 모드 및 이를 이용하여 전원을 온 또는 오프하도록 설계될 수도 있다.
또한, 다른 실시예에서, 상기 출력 전압 외에, 배터리(도 2a의 BT)의 전원의 잔량, 가열부재(도 2a의 30)의 크기, 상기 가열부재의 온도 또는 상기 온도와 관련된 경고 표시와 같은 각 종 정보들이 디스플레이부(90)에 표시될 수도 있다. 상술한 정보들은 디스플레이부(90)에 동시에 표시될 수도 있고, 상기 감지 부재를 터치하는 횟수에 따라 변경되는 표시모드들에 따라 서로 구분되어 표시될 수 있다. 또한, 상술한 디스플레이부(90)에 표시되는 각 종 정보들 외에도, 흡입 횟수와 같은 휴대용 무화 장치의 구동과 관련된 다른 정보 및 이를 표시하는 방법은 상기 마이컴 소자 및 디스플레이부(90)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 도 2a에 도시된 휴대용 무화 장치(200)의 제어 블록도이고, 도 6은 가열 동작 구간 및 가열 휴지 구간을 갖는 제어부(100)의 출력 신호(S2)를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 감지 부재(75)는 사용자의 누름 동작이 지속되는 동안(이하, 터치 온 구간이라 함; S1_t1), 입력 신호(S1)를 발생시키고, 제어부(100)는 입력 신호(S1)에 응답하여 출력 신호(S2)를 가열 부재(50)로 출력한다. 출력 신호(S2)는 입력 신호(S1)의 터치 온 구간(S1_t1)에 대응하여 제 1 전압 레벨(V1)을 갖는 가열 동작 구간(S2_t1)과 제 1 전압 레벨(V1)보다 작은 제 2 전압 레벨(V2)을 갖는 가열 휴지 구간(S2_t2)이 교번되는 파형을 가진다. 이를 위하여, 제어부(100)는 가열 동작 구간(S2_t1) 동안 턴 온되고 가열 휴지 구간(S2_t2) 동안 턴 오프되는 스위칭 소자(미도시)를 포함할 수 있다.
출력 신호(S2)는 하나의 사이클이 하이 레벨의 전압을 갖는 구간과 로우 레벨의 전압을 갖는 구간이 반복되는 사각 펄스파 파형을 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 가열 동작 구간(S2_t2) 및 가열 휴지 구간(S2_T2)을 포함하는 출력 신호(S2)는 삼각파, 톱니파 및 반원파와 같이 선형 또는 곡선형의 상승 구간 및/또는 하강 구간을 갖는 임의의 파형을 가질 수 있으며, 이 경우, 각 구간의 전압 레벨은 평균값으로 결정될 수 있다.
출력 신호(S2)의 가열 동작 구간(S2_t1)의 지속 시간은 가열 휴지 구간(S2_t2)의 지속 시간보다 길 수 있다. 예를 들면, 가열 동작 구간(S2_t1)은 0.1초 내지 20초 범위 내, 바람직하게는, 기화 또는 승화 동작이 일어나는 0.5 초 내지 2 초 범위 내의 지속 시간을 가지며, 가열 휴지 구간(S2_t2)은 0.01 초 내지 5 초 범위 내, 바람직하게는, 최적 기화 및 승화가 일어나면서도 가열부재를 보호하고 액상 소스 재료의 연소를 막기 위해 05 초 내지 0.2 초 범위 내의 지속 시간을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 동작 구간(S2_t1)과 가열 휴지 구간(S2_t2)의 지속 시간은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예를 들면, 가열 동작 구간(S2_t1)을 길게 하고 가열 휴지 구간(S2_t2)을 짧게 조절하면 액상 소스를 가열하는 시간이 길어 연무량이 증가할 수 있다. 또한, 상기 나열한 각각의 시간을 조절하면 시간 변화에 따라 액상 소스 본연의 맛이 달라질 수 있으며, 사용자는 자신의 기호에 맞게 이러한 시간들을 임의로 조절하여 조절된 액상의 소스 맛을 취할 수 있다. 이를 위하여, 휴대용 무화 장치(200)는 가열 동작 구간(S2_t1)과 가열 휴지 구간(S2_t2)을 설정하기 위한 사용자 설정 인터페이스를 표시하는 디스플레이부(90)를 더 포함할 수 있고, 제어부(100)는 감지 부재(75)를 사용자 입력 인터페이스로 사용하여 사용자의 누름 동작에 따라 가열 동작 구간(S2_t1) 및 가열 휴지 구간(S2_t2)의 값을 입력받아 이를 조절할 수 있다. 다른 실시예에서, 가열 동작 구간(S2_t1)과 가열 휴지 구간(S2_t2) 중 적어도 어느 하나, 바람직하게는, 가열 휴지 구간(S2_t2)는 가열 부재(30)의 저항값에 따라 이의 열손상을 방지하도록 자동 설정되거나, 추천 값을 제공할 수도 있다.
일부 실시예에서, 제 1 전압 레벨(V1)은 배터리(BT)로부터 제공되는 특정 전압 레벨, 예를 들면, 배터리의 전압이나 설정된 값을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 전압 레벨(V1)은 가열 부재(50)의 저항 측정값으로부터 가변적으로 정의될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들면, 사용자가 자신에게 적합한 것이라고 맞추어 놓은 무화기에 인가되는 전력 조건의 저항 값(기준 저항값이라 함)보다 작은 경우에, 저항 측정부(71)는 가열 부재(30)의 저항을 감지하고, 전압 보정부(74)는 상기 감지된 가열 부재(30)의 측정 저항 값에 근거하여 출력 신호(S2)의 제 1 전압 레벨(V1)을 기 설정 값보다 낮게 보정할 수 있다. 반대로, 가열 부재(50)의 저항 측정값이 상기 기준 저항값보다 큰 경우에는, 출력 신호(S2)의 제 1 전압 레벨(V1)을 기 설정 값보다 높게 보정할 수 있다.
일부 실시예에서는, 제어부(100)는 측정된 저항값과 그에 따른 제 1 전압 레벨(V1)을 정의한 룩업 테이블을 참조할 수 있다. 룩업 테이블은 데이터베이스화되어 있을 수 있으며, 전술한 기억부 또는 메모리에 저정될 수 있다.
표 1은 측정된 저항값과 제 1 전압 레벨의 예시적인 룩업 테이블이다.
표 1을 참조하면, 제어부(100)는 저항값을 측정하고, 측정된 저항값에 해당하는 제 1 전압 레벨을 찾아 전압 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 측정된 저항값이 1 Ω이면, 제 1 전압 레벨은 2 V로 정의하여 출력할 수 있다. 측정된 저항값이 룩업 테이블에 없는 경우에는, 선형 보간법에 의해 중간값을 제 1 전압 레벨로 결정하거나, 근사에 의해 룩업 테이블에 있는 값을 제 1 전압 레벨로 할 수도 있다.
표 1
일련 번호 측정된 저항값 (Ω) 제 1 전압 레벨(V)
1 1 2
2 1.5 2.5
3 2 3
: : :
다른 실시예에서는, 제어부(100)는 식 1 또는 식 2에 의해 측정된 저항값에 해당하는 제 1 전압 레벨을 계산하여 결정할 수도 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2013002497-appb-M000001
여기서, Vout은 제 1 전압 레벨이고, R은 측정된 저항값이며, A는 1과 같은 임의의 상수이다.
식 1에서, 제 1 전압 레벨 Vout 과 측정된 저항값 R의 단위는 각각 V와 Ω이지만, 식 1은 실제 컴퓨터에서 실행가능한 코드일 수 있으며, 이 경우, 제 1 전압 레벨의 출력을 계산하는 식은 단위에 무관하게 대수적으로만 결정될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2013002497-appb-M000002
여기서, Vout은 제 1 전압 레벨이고, R은 측정된 저항값이며, K는 임의의 비례 상수이다. 식 1과 마찬가지로, 식 2는 실제 컴퓨터에서 실행가능한 코드일 수 있으며, 전력이 가열 부재의 주울 열을 결정하므로, 출력 전압 Vout 은 측정된 저항값의 제곱근에 비례하도록 하여 제 1 전압 레벨을 결정할 수도 있다.
전술한 룩업 테이블 방식 및 대수적 결정 방식은 예시적이며, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 측정된 저항값 R에 따라 제 1 전압 레벨을 결정하는 다른 대수적 관계를 갖는 코드가 사용될 수도 있다.
다른 실시예에서, 전력 제어에 관한 테이블 또는 결정 방식들은 유선 또는 무선 네트워크를 통해서 제어부(100)로 다운로드될 수 있다. 또는, 액상 소스 재료의 상품, 규격, 종류에 따라 사용자가 선택하거나, 액상 소스 재료의 상품, 규격 또는 종류를 식별하기 위한 바코드, 데이터값과 같은 인식 정보와 상기 인식 정보로부터 측정된 저항값을 함께 고려하여 자동적으로 제 1 전압 레벨이 선택될 수 있도록 해당 액상 소스별로 복수개 마련될 수도 있다. 이를 위하여, 휴대용 무화 장치(200)는 데이터 스캐너, USB 인터페이스, 블루투스 또는 WiFi와 같은 유무선 인터페이스를 더 포함할 수도 있다.
배터리(BT)로부터의 전기적 신호(E)를 완전히 차단하여 가열 부재(30)의 과열을 방지하기 위해, 제 2 전압 레벨은 0 V이어서, 사용자가 감지부재를 지속적으로 누르는 동안 가열 부재측으로 공급되는 전력은 단속적으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서는, O 아니고, 제 1 전압 레벨보다는 작도록 제 2 전압 레벨이 결정될 수도 있다.
일부 실시예에서, 출력 신호(S2)는 사용자의 지속적인 누름 동작의 시작 시점으로부터 일정 시간 동안 출력 신호(S2)가 턴 온되지 않는 가열 대기 구간(S2_t0)을 가질 수 있다. 예를 들면, 가열 대기 구간(S2_t0)이 0.5초로 설정된 경우, 사용자가 감지 부재(75)의 터치 버튼을 접촉한 채로 0.5 초를 초과하여 유지하고 있으면 0.5초 이후에 무화기로 제 1 절압 레벨(V1)을 갖는 출력 전압이 인가될 수 있다. 이러한 가열 대기 구간(S2_t0)은 0.01 초 내지 1 초 범위 내에서 결정될 수 있으며, 본 발명이 이에 의해 한정된 것은 아니다. 이러한 가열 대기 구간(S2_t0)은 감지부재에서 일어난 누름 이벤트가 사용자기 무화를 의도하고 누름 동작을 수행한 것인지를 판별하여, 사용자의 부주의한 터치 또는 사물과의 접촉에 의한 의도하지 않는 터치에 의해 출력 신호(S2)가 무화기에 전달되는 것을 방지한다.
제어부(100)는 사용자가 누름 동작 또는 터치를 유지하고 있는 동안 전압 출력 사이클을 반복하되, 가열 동작 구간(S2_t1)의 지속 시간은 일정할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 터치를 해제하여 입력 신호(S1)의 입력이 중단되는 시점에서 출력 신호(S2)가 가열 동작 구간(S2_t1)에 위치한 경우, 해당 가열 동작 구간(S2_t1)의 지속 시간이 완료되는 시점에서 출력 신호(S2)의 출력이 중단될 수 있다. 이 경우, 입력 신호(S1)의 터치 온 구간(S1_t1)보다 출력 신호(S2) 전체 사이클이 더 길 수 있다. 그러나, 사용자에 의한 입력 신호(S1)의 입력이 중단되는 시점에서 출력 신호(S2)가 가열 대기 구간(S2_t0)에 위치한 경우, 동시적으로 출력 신호(S2)의 출력이 중단될 수 있다. 다른 실시예에서, 출력 사이클이 3 회 이상의 경우 사용자의 터치 습관 및 잔류 전압에 의해 1~2 회의 사이클이 추가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 전압 레벨의 가열 동작 구간(S2_t1)과 제 1 전압레벨보다 낮은 제 2 전압 레벨의 가열 휴지 구간(S2_t2)을 갖는 출력 신호(S2)로 가열 부재(50)를 제어함으로써, 가열 부재(50)의 장시간 가열로 인한 무화기(30)의 손상과 소스 재료의 낭비를 방지할 수 있다. 또한, 가열 동작 구간(S2_t1)과 가열 휴지 구간(S2_t2)의 지속 시간을 사용자의 흡입 시간이나 흡입 습관에 맞추어 사용자가 직접 조절할 수 있도록 함으로써, 본인의 기호에 더욱 부합하는 연무 조건을 선택/조절하고 변화된 소스 재료의 맛, 향 및 흡입감을 취할 수 있다.
도 7은 최대 동작 시간 설정에 따른 출력 신호를 설명하기 위한 타이밍도이고, 도 8은 대기시간 설정에 따른 출력 신호를 설명하기 위한 타이밍도이다. 전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 무화기(30)의 과열 및 과도한 흡연 방지를 위해, 출력 신호(S2)는 미리 설정된 최대 동작 시간(S2_t4) 내로 출력이 제한될 수 있다. 사용자의 터치 입력에 의한 입력 신호(S1)의 터치 온 구간(S1_t1)이 최대 동작 시간(S2_t4)를 초과하여 지속되더라도 출력 신호(S2)의 총 출력 시간이 최대 동작 시간(S2_t4)에 도달하면 자동으로 출력 신호(S2)의 인가가 중단된다. 최대 동작 시간(S2_t4)은 0.15 초 내지 22 초, 바람직하게는, 9 초 내지 13 초의 범위 내일 수 있으며, 사용자에 의해 선택적으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 최대 동작 시간(S2_t4)이 11 초로 설정된 경우, 입력 신호(S1)의 터치 온 구간(S1_t1)이 터치 시점으로부터 11 초를 넘어 지속되더라도, 출력 신호(S2)는 총 출력 시간이 11 초가 되는 시점에서 오프된다. 이에 의해, 가열 부재(50)의 장시간 가열로 인한 무화기(30)의 손상과 소스 재료의 낭비가 방지되고, 사용자의 조작에 상관없이 사용자의 담배 성분 또는 기회된 약리 활성 물질의 흡입 시간 및 용량을 제한하고, 흡입 습관도 제어할 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 제어부(100)는 감지 부재(75)의 누름 동작이 미리 설정된 대기시간(S1_w) 이상 중지될 경우, 이후 감지 부재(75)의 누름 동작(S1_A)에 의한 출력 신호(S2)는 가열 대기 구간(S2_t0)부터 출력할 수 있다. 예를 들면, 입력 신호(S1)의 터치 오프 구간(S1_t2)이 대기시간(S1_w)을 넘어선 경우, 이후 입력 신호(S1)가 온 되면 출력 신호(S2)는 입력 신호(S1)의 온 시점으로부터 일정 시간 동안 출력 신호(S2)가 턴 온되지 않는 가열 대기 구간(S2_t0)을 가질 수 있다. 반대로, 입력 신호(S1)의 터치 오프 구간(S1_t2)이 대기시간(S1_w) 이내에서 중단된 상태에서 입력 신호(S1)가 온 되면, 출력 신호(S2)는 가열 대기 구간(S2_t0) 없이 즉각적으로 턴 온되어 가열 동작 구간(S2_t1)부터 출력될 수 있다.
예를 들면, 가열 대기 구간(S2_t0)이 0.5초이고 대기시간(S1_w)이 3초로 설정된 경우, 감지 부재(75)의 터치가 지속되다가 3초간 터치 인식이 안될 경우 출력 신호(S2)는 초기화되어 대기모드로 전환하게 되고, 이후 터치가 인식되어 동작모드로 전환 시 터치 후 0.5초 경과 후 출력 신호(S2)가 턴 온되어 가열 동작 구간(S2_t1)과 가열 휴지 구간(S2_t2)가 교번하는 구간으로 진입될 수 있다.
전술한 바와 같이, 출력 신호의 최대 동작 시간(S2_max) 및 감지 부재의 누름 동작의 중지에 따른 대기시간(S1_w)을 설정함으로써, 가열 부재(50)에 공급되는 전력 소모가 줄어들고 결과적으로, 배터리 사용시간이 증가되는 이점을 가질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (37)

  1. 배터리를 수납하는 배터리 케이스;
    상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열부재를 포함하는 무화기;
    상기 배터리 케이스 및 상기 무화기 사이에서 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기와 결합되는 몸체 케이스;
    상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리 및 상기 가열부재와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 전력을 제공받아 상기 가열 부재 측으로 출력되는 출력 신호를 제어하는 제어부; 및
    외부로부터 상기 무화기측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 흡입량 조절부를 포함하는 휴대용 무화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가열 부재의 저항의 크기를 감지하고, 상기 감지된 가열 부재의 저항의 크기에 근거하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가열 부재의 저항의 크기가 기 설정 값보다 큰 경우에, 상기 출력 신호의 출력 전압의 크기를 증가시키고,
    상기 가열 부재의 저항의 크기가 기 설정 값보다 작은 경우에, 상기 출력 신호의 출력 전압의 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 배터리의 전원 전압의 크기를 감지하고, 상기 감지된 전원 전압의 크기에 근거하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전원 전압의 크기가 기 설정 값보다 작은 경우에, 상기 전원 전압을 승압하고,
    상기 전원 전압의 크기가 기 설정 값보다 큰 경우에, 상기 전원 전압을 강하하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리와 상기 가열부재와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되며, 상기 가열 부재의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되며, 상기 전원 전압을 보정하는 전압 보정 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 몸체 케이스의 외부로 노출되고, 터치 이벤트에 대응하여 입력 신호를 생성하는 스위치;
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 신호를 제어하는 마이컴 소자; 및
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 몸체 케이스에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출되고, 상기 전원 전압의 크기, 상기 출력 신호의 전압의 크기, 상기 가열부재의 저항의 크기, 상기 배터리의 충전량, 상기 배터리의 충전량에 따른 경고 표시, 상기 가열부재의 온도, 상기 온도에 따른 경고 표시, 및 동작 모드 중 적어도 하나를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 동작 모드는 상기 입력 신호에 따라 제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드로 구분되고,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 전원 전압의 크기 또는 상기 가열 부재의 저항의 크기에 근거하여 상기 출력 신호가 제어되고,
    상기 제2 동작 모드에서 상기 마이컴 소자는 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 저항 측정부 및 상기 전압 보정부는 상기 마이컴 소자에 내장된 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 몸체 케이스는 상기 무화기와 결합되는 부위에 배치되어 상기 출력 신호가 전달되는 출력 단자를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 배터리 케이스에 인접하는 일 측부 위에 형성되어 상기 배터리의 단자와 전기적으로 연결되는 제1 도전층; 및
    상기 무화기에 인접하는 타 측부 위에 형성되어 상기 출력 단자와 전기적으로 연결되는 제2 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 도전층은 상기 배터리의 단자와 직접적으로 접촉되고, 상기 제2 도전층은 상기 출력 단자와 직접적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    도전성 및 탄성을 갖고, 상기 출력 단자 및 상기 제2 도전층 사이에 개재되어 상기 출력 단자를 상기 제2 도전층에 전기적으로 연결시키는 탄성부재를 더 포함하고,
    상기 제1 도전층은 상기 배터리 단자와 직접적으로 접촉되고, 상기 탄성부재는 상기 출력 단자 및 상기 제2 도전층과 직접적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체 케이스는,
    일 단부로부터 연장되어 상기 무화기와 결합되고, 측벽에 상기 공기 유입구가 형성된 결합부를 포함하고,
    상기 흡입량 조절부는 상기 결합부의 길이 방향으로 이동하여 상기 공기 유입구를 개방시키거나 차폐하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 소스 재료는 전자 담배용 액상 재료인 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  15. 소스 재료를 가열시키는 가열 부재를 갖는 무화기 및 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 포함하는 휴대용 무화 장치의 무화 제어 유닛에 있어서,
    일 측에서 상기 배터리 케이스와 결합되고, 타 측에서 상기 무화기와 결합되는 몸체 케이스;
    상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리 및 상기 가열부재와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리로부터 전원 전압을 제공받아 상기 가열부재 측으로 출력되는 출력 신호를 제어하는 제어부; 및
    외부로부터 상기 무화기 측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 흡입량 조절부를 포함하는 무화 제어 유닛.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가열 부재의 저항의 크기를 감지하고, 상기 감지된 가열 부재의 저항의 크기에 근거하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 전원 전압의 크기를 감지하고, 상기 감지된 전원 전압의 크기에 근거하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 몸체 케이스의 내부에 수납되어 상기 배터리와 상기 가열부재와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되며, 상기 가열 부재의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되며, 상기 전원 전압을 보정하는 전압 보정 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 몸체 케이스의 외부로 노출되고, 터치 이벤트에 대응하여 입력 신호를 생성하는 스위치;
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 신호를 제어하는 마이컴 소자; 및
    상기 인쇄회로기판 위에 실장되어 상기 몸체 케이스에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출되고, 상기 전원 전압의 크기, 상기 출력 신호의 전압의 크기, 상기 가열부재의 저항의 크기, 상기 배터리의 충전량, 상기 충전량에 따른 경고 표시, 상기 가열부재의 온도, 상기 온도에 따른 경고 표시, 및 동작 모드 중 적어도 하나를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 동작 모드는 상기 입력 신호에 따라 제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드로 구분되고,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 전원 전압의 크기 또는 상기 가열 부재의 저항의 크기에 근거하여 상기 출력 신호가 제어되고,
    상기 제2 동작 모드에서 상기 마이컴 소자는 상기 입력 신호에 응답하여 상기 출력 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은,
    상기 배터리 케이스에 인접하는 일 측부 위에 형성되어 상기 배터리의 단자와 전기적으로 연결되는 제1 도전층; 및
    상기 무화기에 인접하는 타 측부 위에 형성되어 상기 무화기와 전기적으로 연결되는 제2 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 저항 측정부 및 상기 전압 보정부는 상기 마이컴 소자에 내장된 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  23. 제 15 항에 있어서, 상기 몸체 케이스는,
    일 단부로부터 연장되고, 측벽에 상기 공기 유입구가 형성되어 상기 무화기와 결합되는 결합부를 포함하고,
    상기 흡입량 조절부는 상기 결합부의 길이 방향으로 이동하여 상기 공기 유입구를 개방시키거나 차폐하는 것을 특징으로 하는 무화 제어 유닛.
  24. 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 무화시키는 열을 발생하는 가열 부재를 포함하는 무화기; 및
    사용자의 지속적인 누름 동작을 인식할 수 있는 감지 부재를 포함하며, 상기 감지 부재의 누름 동작이 지속되는 동안 제 1 전압 레벨을 갖는 가열 동작 구간과 상기 제 1 전압 레벨보다 작은 제 2 전압 레벨을 갖는 가열 휴지 구간이 적어도 1회 이상 교번하는 출력 신호를 상기 가열 부재로 출력하는 제어부를 포함하는 휴대용 무화 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 감지 부재는, 버튼식 또는 터치식인 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가열 부재의 저항 측정값으로부터 상기 제 1 전압 레벨을 정의하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 2 전압 레벨은 0 V인 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 가열 동작 구간은 상기 가열 휴지 기간보다 더 긴 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 가열 동작 구간은 0.1 초 내지 20 초 범위 내의 지속 시간을 가지며, 상기 가열 휴지 구간은 0.05 초 내지 5 초 범위 내의 지속 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 사용자의 지속적인 누름 동작의 시작 시점으로부터 일정 시간 동안 상기 출력 신호가 턴 온되지 않는 가열 대기 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 가열 대기 구간은 0.01 초 내지 1 초 범위 내의 지속 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 가열 동작 구간과 상기 가열 휴지 구간 중 어느 하나 또는 이들 모두를 설정하기 위한 사용자 설정 인터페이스를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 감지 부재를 사용자 입력 인터페이스로 사용하여 상기 사용자의 누름 동작에 따라 상기 가열 동작 구간 및 상기 가열 휴지 구간의 값을 조절하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  33. 제 24 항에 있어서,
    상기 출력 신호는 미리 설정된 최대 동작 시간 내로 출력이 제한되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 최대 동작 시간은 0.15 초 내지 25 초 범위 내인 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  35. 제 24 항에 있어서,
    상기 배터리를 수납하는 배터리 케이스;
    상기 배터리 케이스 및 상기 무화기 사이에서 상기 배터리 케이스 및 상기 무화기와 결합되는 몸체 케이스; 및
    외부로부터 상기 무화기 측으로 통하는 공기 유입구를 개방하거나 차폐하여, 상기 무화기 측으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 흡입량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  36. 제 24 항에 있어서,
    상기 휴대용 무화 장치는, 전자 담배, 향기 발생기, 향기 치료기, 살균기, 살충기 및 호흡기 치료기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 무화 장치.
  37. 배터리와 전기적으로 연결되고, 소스 재료를 가열시키는 가열 부재를 갖는 무화기를 포함하는 휴대용 무화 장치의 무화 제어 유닛에 있어서,
    사용자의 지속적인 누름 동작을 인식할 수 있는 감지 부재를 포함하며, 상기 감지 부재의 누름 동작이 지속되는 동안 제 1 전압 레벨을 갖는 가열 동작 구간과 상기 제 1 전압 레벨보다 작은 제 2 전압 레벨을 갖는 가열 휴지 구간이 적어도 1회 이상 교번하는 출력 신호를 상기 가열 부재로 출력하는 제어부를 포함하는 무화 제어 유닛.
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