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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-08
(45)【発行日】2024-11-18
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/50 20200101AFI20241111BHJP
   A24F 40/40 20200101ALI20241111BHJP
   A24F 40/51 20200101ALI20241111BHJP
【FI】
A24F40/50
A24F40/40
A24F40/51
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2023514043
(86)(22)【出願日】2021-11-05
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-26
(86)【国際出願番号】 KR2021016008
(87)【国際公開番号】W WO2022103082
(87)【国際公開日】2022-05-19
【審査請求日】2023-02-28
(31)【優先権主張番号】10-2020-0149977
(32)【優先日】2020-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】519217032
【氏名又は名称】ケーティー アンド ジー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハン、テナム
(72)【発明者】
【氏名】チャン、ソクス
(72)【発明者】
【氏名】イ、スンウォン
(72)【発明者】
【氏名】ユン、ソンウク
(72)【発明者】
【氏名】キム、ヨンファン
【審査官】木村 麻乃
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第111543676(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2019/0319466(US,A1)
【文献】特開2006-187185(JP,A)
【文献】特開2013-090562(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A24F 40/00-47/00
H01M 10/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成物質を加熱するヒーターと、
前記ヒーターの動作を制御する制御部が実装された第1回路基板と、
前記制御部の制御によって前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、
第2回路基板、前記第2回路基板上に実装されるとともに前記バッテリーと接触するように配置されるパッケージモジュールであって、前記パッケージモジュールは前記バッテリーを保護する少なくとも一つの集積回路を含み、前記少なくとも一つの集積回路は前記パッケージモジュールの密閉した内部空間内に配置されるパッケージモジュール、及び前記第1回路基板に結合されるコネクタを含む保護回路モジュールと、を含み、
前記第2回路基板は前記コネクタに電気的に連結され
前記パッケージモジュールは、
前記少なくとも一つの集積回路に電気的に連結される第1連結構造体及び第2連結構造体と、
前記第1連結構造体の少なくとも一部及び前記第2連結構造体の少なくとも一部を除き、前記少なくとも一つの集積回路の全体を前記密閉した内部空間内に封止するように形成される封止材とをさらに含み、
前記第1連結構造体は、前記少なくとも一つの集積回路と前記第2回路基板とを電気的に連結し、
前記第2連結構造体は、前記少なくとも一つの集積回路と前記バッテリーとを電気的に連結することを特徴とする、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記パッケージモジュールの外部に露出される前記第1連結構造体の前記少なくとも一部は前記第2回路基板にソルダリングされ、
前記パッケージモジュールの外部に露出される前記第2連結構造体の前記少なくとも一部は、電流が流れる前記バッテリーの端子に電気的に連結されることを特徴とする、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記第2回路基板は、
前記パッケージモジュールが実装されるバッテリー連結部と、
前記コネクタが実装される外部連結部と、
前記バッテリー連結部と前記外部連結部とを互いに連結する中間連結部と、を含み、
前記中間連結部は、少なくとも一部が前記バッテリーの一側面に接するように配置されることを特徴とする、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
エアロゾル生成物質を加熱するヒーターと、
前記ヒーターの動作を制御する制御部が実装された第1回路基板と、
前記制御部の制御によって前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、
第2回路基板、前記第2回路基板上に実装されるとともに前記バッテリーと接触するように配置されるパッケージモジュールであって、前記パッケージモジュールは前記バッテリーを保護する少なくとも一つの集積回路を含み、前記少なくとも一つの集積回路は前記パッケージモジュールの密閉した内部空間内に配置されるパッケージモジュール、及び前記第1回路基板に結合されるコネクタを含む保護回路モジュールと、を含み、
前記第2回路基板は前記コネクタに電気的に連結され、
前記第2回路基板は、
前記パッケージモジュールが実装されるバッテリー連結部と、
前記コネクタが実装される外部連結部と、
前記バッテリー連結部と前記外部連結部とを互いに連結する中間連結部と、を含み、
前記中間連結部は、少なくとも一部が前記バッテリーの一側面に接するように配置され、
前記バッテリー連結部及び前記外部連結部は第1方向に延びるように形成され、
前記中間連結部は、
前記バッテリー連結部の一端から前記第1方向に垂直な第2方向に折り曲げられて第1長さだけ延びる第1部分と、
前記外部連結部の一端から前記第2方向に折り曲げられて第2長さだけ延びる第2部分と、
前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に延び、前記第1部分と前記第2部分とを連結する第3部分と、を含み、
前記第1長さは前記第2長さより短いことを特徴とする、エアロゾル生成装置
【請求項5】
前記パッケージモジュールが配置される前記バッテリー連結部の一面と前記コネクタが配置される前記外部連結部の一面とは同一方向に配向されることを特徴とする、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記パッケージモジュールは、前記バッテリーの温度を感知するバッテリー温度センサーをさらに含み、
前記バッテリー温度センサーは、前記バッテリーと接する前記パッケージモジュールの一面に隣接して前記密閉した内部空間に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記バッテリー温度センサーは、前記バッテリーの温度についての信号を、前記第2回路基板及び前記コネクタを介して前記第1回路基板に実装された前記制御部に提供し、
前記制御部は、前記信号に基づき、前記バッテリーの過熱有無を判断することを特徴とする、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
デバイスのバッテリーに電気的に連結される保護回路モジュールであって、
第2回路基板と、
前記第2回路基板上に実装されるとともに前記バッテリーと接触するように配置されるパッケージモジュールであって、前記パッケージモジュールは前記バッテリーを保護する少なくとも一つの集積回路を含み、前記少なくとも一つの集積回路は前記パッケージモジュールの密閉した内部空間内に配置されるパッケージモジュールと、
上面に実装された前記デバイスの制御部を有する第1回路基板に結合されるコネクタと、を含み、
前記第2回路基板は前記コネクタに電気的に連結され
前記パッケージモジュールは、
前記少なくとも一つの集積回路に電気的に連結される第1連結構造体及び第2連結構造体と、
前記第1連結構造体の少なくとも一部及び前記第2連結構造体の少なくとも一部を除き、前記集積回路の全体を前記密閉した内部空間内に封止するように形成される封止材と、をさらに含み、
前記第1連結構造体は、前記少なくとも一つの集積回路と前記第2回路基板とを電気的に連結し、
前記第2連結構造体は、前記少なくとも一つの集積回路と前記バッテリーとを電気的に連結することを特徴とする、保護回路モジュール。
【請求項9】
前記パッケージモジュールの外部に露出される前記第1連結構造体の一部は前記第2回路基板にソルダリングされ、
前記パッケージモジュール外部に露出される前記第2連結構造体の一部は、電流が流れる前記バッテリーの端子に電気的に連結されることを特徴とする、請求項に記載の保護回路モジュール。
【請求項10】
前記第2回路基板は、
前記パッケージモジュールが実装されるバッテリー連結部と、
前記コネクタが実装される外部連結部と、
前記バッテリー連結部と前記外部連結部とを連結する中間連結部とを含み、
前記中間連結部は、少なくとも一部が前記バッテリーの一側面と接するように配置されることを特徴とする、請求項に記載の保護回路モジュール。
【請求項11】
デバイスのバッテリーに電気的に連結される保護回路モジュールであって、
第2回路基板と、
前記第2回路基板上に実装されるとともに前記バッテリーと接触するように配置されるパッケージモジュールであって、前記パッケージモジュールは前記バッテリーを保護する少なくとも一つの集積回路を含み、前記少なくとも一つの集積回路は前記パッケージモジュールの密閉した内部空間内に配置されるパッケージモジュールと、
上面に実装された前記デバイスの制御部を有する第1回路基板に結合されるコネクタと、を含み、
前記第2回路基板は前記コネクタに電気的に連結され、
前記第2回路基板は、
前記パッケージモジュールが実装されるバッテリー連結部と、
前記コネクタが実装される外部連結部と、
前記バッテリー連結部と前記外部連結部とを連結する中間連結部とを含み、
前記中間連結部は、少なくとも一部が前記バッテリーの一側面と接するように配置され、
前記バッテリー連結部及び前記外部連結部は第1方向に延びるように形成され、
前記中間連結部は、
前記バッテリー連結部の一端から前記第1方向に垂直な第2方向に折り曲げられて第1長さだけ延びる第1部分と、
前記外部連結部の一端から前記第2方向に折り曲げられて第2長さだけ延びる第2部分と、
前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に延び、前記第1部分と前記第2部分
とを連結する第3部分と、を含み、
前記第1長さは前記第2長さより短いことを特徴とする、保護回路モジュール
【請求項12】
前記パッケージモジュールが配置される前記バッテリー連結部の一面と前記コネクタが配置される前記外部連結部の一面とは同一方向に配向されることを特徴とする、請求項11に記載の保護回路モジュール。
【請求項13】
前記パッケージモジュールは、前記バッテリーの温度を感知するバッテリー温度センサーをさらに含み、
前記バッテリー温度センサーは、前記バッテリーと接する前記パッケージモジュールの一面に隣接して前記密閉した内部空間に配置されることを特徴とする、請求項に記載の保護回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は保護回路モジュール及びこれを含むエアロゾル生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エアロゾル生成装置は媒質または物質から所定の成分(例えば、エアロゾル)を抽出するためのものである。媒質は多様な成分の物質を含むことができる。媒質に含まれる物質は多様な成分の香味物質であることができる。例えば、媒質に含まれる物質は、ニコチン成分、ハーブ成分及び/またはコーヒー成分などを含むことができる。近年、このようなエアロゾル生成装置に対する多くの研究が遂行されている。
【0003】
一方、エアロゾル生成装置は、バッテリーの電力を用いてエアロゾルを生成することができる。しかし、バッテリーは多様な可燃性物質から構成されている。よって、バッテリーは、過電圧、過電流、過充電、その他の物理的外部衝撃などによって発熱や爆発の可能性がある。よって、従来のエアロゾル生成装置は、バッテリーの発熱、爆発などを防止するために、保護回路モジュール(Protection Circuit Module:PCM)をさらに備えることが一般的である。保護回路モジュール(PCM)は、バッテリーに印加される電圧、バッテリーに流れる電流、温度などに基づいてバッテリーの異常状態を感知して処理することができる。
【0004】
従来の保護回路モジュール(PCM)は、プリント基板(Printed Circuit Board:PCB)の片面または両面に複数の能動素子及び受動素子が個別的に単純に実装されて構成される。ここで、水分、埃などの異物がエアロゾル生成装置の内部に流入する場合、プリント基板に実装された回路素子が異物にそのまま露出される。例えば、エアロゾル生成装置の内部構造に微小なクラック(crack)が発生すると、エアロゾルがエアロゾル生成装置の内部に流入する。この場合、保護回路モジュール(PCM)が誤動作して、バッテリーの発熱、爆発などを正常に防止することができない場合が発生することがある。また、プリント基板に実装された回路素子を別の構成(例えば、絶縁テープ)で覆う場合にも、微小な隙間を通して異物が回路素子に到逹されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は前述した問題及び他の問題を解決することを目的とする。
【0006】
本開示の他の目的は、保護回路モジュール(PCM)を構成する素子が異物に露出されることを防止することができる保護回路モジュール及びこれを含むエアロゾル生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の一実施例による、バッテリーに電気的に連結され、前記バッテリーの少なくとも一機能を制御する保護回路モジュールは、前記バッテリーの保護のための複数の能動素子及び受動素子を含む集積回路を密閉した内部空間に含み、前記バッテリーに接触するように配置されるパッケージモジュールと、第1回路基板に結合されるコネクタと、前記コネクタ及び前記パッケージモジュールが実装され、前記コネクタと前記パッケージモジュールとを電気的に連結する第2回路基板とを含むことができる。
【0008】
前記目的を達成するために、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱するヒーターと、前記ヒーターの動作を制御する制御部が実装された第1回路基板と、前記制御部の制御によって前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、前記バッテリーに電気的に連結され、前記バッテリーの少なくとも一機能を制御する保護回路モジュールとを含むことができる。前記保護回路モジュールは、前記バッテリーの保護のための複数の能動素子及び受動素子を含む集積回路を密閉した内部空間に含み、前記バッテリーに接触するように配置されるパッケージモジュールと、前記第1回路基板に結合されるコネクタと、前記コネクタ及び前記パッケージモジュールが実装され、前記コネクタと前記パッケージモジュールとを電気的に連結する第2回路基板とを含むことができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の実施例のうちの少なくとも一つによれば、集積回路(IC)に含まれたバッテリーの保護のための素子が異物に露出されることを遮断することができる。
【0010】
また、本発明の実施例のうちの少なくとも一つによれば、別のバッテリー温度センサーをバッテリーに隣接して配置する場合に比べて、異物によるバッテリー温度センサーの損傷を防止することができる
【0011】
本開示の適用可能な追加的な範囲は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、本開示の思想及び範囲内で多様な変更及び修正は当業者に明らかに理解可能であるので、詳細な説明及び本開示の好適な実施例のような特定の実施例はただ例示として与えられたものと理解されなければならない。
【0012】
本開示の前記及び他の目的、特徴及び他の特徴は添付図面を参照する以降の詳細な説明から明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
図2A】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図2B】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図3】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図4】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
図5A】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置に含まれる保護回路モジュール(PCM)及びバッテリーを説明するための図である。
図5B】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置に含まれる保護回路モジュール(PCM)及びバッテリーを説明するための図である。
図5C】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置に含まれる保護回路モジュール(PCM)及びバッテリーを説明するための図である。
図6A】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置を説明するための図である。
図6B】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照してこの明細書に開示する実施例を詳細に説明する。図面を参照する説明の簡潔さのために、同一または類似の構成要素は同じ参照番号を付与し、それについての重複説明は省略する。
【0015】
以下の説明で使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は明細書の説明の容易性のみのためのものであり、特別な意味または役割を有するものではない。
【0016】
本開示において、当業者によく知られているものは簡潔さのために省略する。添付図面は多様な技術的特徴を容易に理解することができるようにするためのものであり、ここで開示する実施例は添付図面に限定されないことを理解しなければならない。したがって、本開示は、添付図面に具体的に開示したものに加えて、すべての変更、均等物及び代替物を含むものと解釈されなければならない。
【0017】
第1、第2などのような序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使われることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されないことを理解しなければならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。
【0018】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在することもできると理解可能であろう。一方で、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在しないと理解可能であろう。
【0019】
単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。
【0020】
図1は本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
【0021】
図1を参照すると、エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110、入出力インターフェース120、エアロゾル生成モジュール130、メモリ140、センサーモジュール150、バッテリー160、及び/または制御部170を含むことができる。
【0022】
一実施例で、エアロゾル生成装置100は本体のみで構成されることができる。この場合、エアロゾル生成装置100に含まれた構成要素は本体に位置することができる。他の一実施例で、エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジと本体から構成されることができる。この場合、エアロゾル生成装置100に含まれた構成要素は本体及びカートリッジのうちの少なくとも一つに位置することができる。
【0023】
通信インターフェース110は、外部装置及び/またはネットワークとの通信のための少なくとも一つの通信モジュールを含むことができる。例えば、通信インターフェース110は、USB(universal serial bus)などの有線通信のための通信モジュールを含むことができる。例えば、通信インターフェース110は、Wi-Fi(wireless fidelity)、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth(登録商標))、ブルートゥース(登録商標)低電力(BLE)、ジグビー(Zigbee(登録商標))、NFC(near field communication)などの無線通信のための通信モジュールを含むことができる。
【0024】
入出力インターフェース120は、使用者から命令を受信する入力装置(図示せず)及び/または使用者に情報を出力する出力装置(図示せず)を含むことができる。例えば、入力装置は、タッチパネル、物理的ボタン、マイクなどを含むことができる。例えば、出力装置は、ディスプレイ、発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)などの視覚情報を出力する表示装置、スピーカー、ブザーなどの聴覚情報を出力するオーディオ装置、触覚効果などの触覚情報を出力するモーターなどを含むことができる。
【0025】
入出力インターフェース120は、入力装置を介して使用者から入力された命令に対応するデータをエアロゾル生成装置100の他の構成要素(等)に伝達することができる。入出力インターフェース120は、エアロゾル生成装置100の他の構成要素(等)から受信されたデータに対応する情報を出力装置を介して出力することができる。
【0026】
エアロゾル生成モジュール130は、エアロゾル生成物質からエアロゾル(aerosol)を発生させることができる。ここで、エアロゾル生成物質は、エアロゾルを発生させることができる液体状態、固体状態、ゲル(gel)状態などの多様な状態のうちのいずれか1種の物質または2種以上の物質の組合せを意味することができる。
【0027】
液体状態のエアロゾル生成物質は、一実施例によって、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であることができる。液体状態のエアロゾル生成物質は、他の実施例によって、非タバコ物質を含む液体であることができる。例えば、液体状態のエアロゾル生成物質は、水、ソルベント、ニコチン、植物抽出物、香料、香味剤、ビタミン混合物などを含むことができる。
【0028】
固体状態のエアロゾル生成物質は、再構成タバコシート、細断タバコ、顆粒タバコなどのタバコ原料を基にする固体物質を含むことができる。また、固体状態のエアロゾル生成物質は、味調節剤、調味料などが含まれた固体物質を含むことができる。例えば、味調節剤は、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、酸化カルシウムなどを含むことができる。例えば、調味料は、ハーブ顆粒などの天然物質、香成分を含むシリカ(silica)、ゼオライト(zeolite)、デキストリン(dextrin)などを含むことができる。
【0029】
また、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤をさらに含むことができる。
【0030】
エアロゾル生成モジュール130は、少なくとも一つのヒーター(図示せず)を含むことができる。
【0031】
エアロゾル生成モジュール130は、電気抵抗性ヒーターを含むことができる。例えば、電気抵抗性ヒーターは、少なくとも一つの電気伝導性トラック(track)を含むことができる。電気抵抗ヒーターは、電気伝導性トラックに流れる電流によって加熱されることができる。ここで、加熱された電気抵抗性ヒーターによってエアロゾル生成物質が加熱されることができる。
【0032】
電気伝導性トラックは、電気抵抗性物質を含むことができる。一例として、電気伝導性トラックは、金属物質から形成されることができる。他の一例として、電気伝導性トラックは、セラミック物質、炭素、金属合金、またはセラミック物質と金属との合成物質から形成されることができる。
【0033】
電気抵抗性ヒーターは、多様な形状に形成された電気伝導性トラックを含むことができる。例えば、電気伝導性トラックは、管状、板状、針状、棒状及びコイル状のうちのいずれか一つに形成されることができる。
【0034】
エアロゾル生成モジュール130は、誘導加熱(induction heating)方式を用いるヒーターを含むことができる。例えば、誘導加熱式ヒーターは、電気伝導性コイルを含むことができる。誘導加熱式ヒーターは、電気伝導性コイルに流れる電流を調節することで、周期的に方向が変わる交番磁場(alternating magnetic field)を発生させることができる。ここで、交番磁場が磁性体に印加される場合、磁性体で渦電流損(eddy current loss)及びヒステリシス損(hysteresis loss)によるエネルギー損失が発生することがある。また、損失されるエネルギーが熱エネルギーとして放出されることにより、磁性体に隣接したエアロゾル生成物質が加熱されることができる。ここで、磁場によって発熱する客体はサセプタ(susceptor)と言える。
【0035】
一方、エアロゾル生成モジュール130は、超音波振動を発生させることで、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成することもできる。
【0036】
エアロゾル生成モジュール130は、カートマイザー(cartomizer)、噴霧器(atomizer)、気化器(vaporizer)などと言える。
【0037】
メモリ140は、制御部170内の各信号処理及び制御のためのプログラムを保存することができ、処理されたデータ及び処理対象のデータを保存することができる。
【0038】
例えば、メモリ140は、制御部170によって処理可能な多様な作業を遂行するための目的で設計された応用プログラムを保存することができる。メモリ140は、制御部170の要請の際、保存された応用プログラムのうちの一部を選択的に提供することができる。
【0039】
例えば、メモリ140は、エアロゾル生成装置100の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも一つの温度プロファイル、少なくとも一つの電力プロファイル、使用者の喫煙パターンについてのデータなどが保存されることができる。ここで、パフは使用者の吸入を意味することができる。吸入は使用者が口や鼻を通して使用者の口腔内、鼻腔内または肺内に引き込む状況を意味することができる。
【0040】
メモリ140は、揮発性メモリ(例えば、DRAM、SRAM、SDRAMなど)、非揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリー(Flashme mory)、ハードディスクドライブ(Hard disk drive;HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid-state drive;SSD)など)のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【0041】
センサーモジュール150は、少なくとも一つのセンサーを含むことができる。
【0042】
例えば、センサーモジュール150は、パフを感知するセンサー(以下、パフセンサー)を含むことができる。ここで、パフセンサーは、IRセンサーのような近接センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー、加速度センサー、磁場センサーなどによって具現されることができる。
【0043】
例えば、センサーモジュール150は、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターの温度、エアロゾル生成物質の温度などを感知するセンサー(以下、温度センサー)を含むことができる。ここで、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターが温度センサーの役割を果たすこともできる。例えば。ヒーターの電気抵抗性物質は抵抗温度係数(temperature coefficient of resistance)を有する物質であってもよい。センサーモジュール150は、温度によって変わるヒーターの抵抗を測定してヒーターの温度をセンシングすることができる。
【0044】
例えば、エアロゾル生成装置100の本体にシガレットが挿入可能な場合、センサーモジュール150は、シガレットの挿入を感知するセンサー(以下、シガレット感知センサー)を含むことができる。
【0045】
例えば、エアロゾル生成装置100がカートリッジを含む場合、センサーモジュール150は、カートリッジの装着/脱着、位置などを感知するセンサー(以下、カートリッジ感知センサー)を含むことができる。
【0046】
ここで、シガレット感知センサー及び/またはカートリッジ感知センサーは、インダクタンス基盤のセンサー、静電容量型センサー、抵抗センサー、ホール効果(hall effect)を用いたホールセンサー(hall IC)などによって具現されることができる。
【0047】
例えば、センサーモジュール150は、エアロゾル生成装置100に備えられた構成(例えば、バッテリー160)に印加される電圧を感知する電圧センサー及び/または電流を感知する電流センサーを含むことができる。
【0048】
バッテリー160は、制御部170の制御によって、エアロゾル生成装置100の動作に用いられる電力を供給することができる。バッテリー160は、エアロゾル生成装置100に備えられた他の構成に電力を供給することができる。例えば、バッテリー160は、通信インターフェース110に含まれた通信モジュール、入出力インターフェース120に含まれた出力装置、エアロゾル生成モジュール130に含まれたヒーターなどに電力を供給することができる。
【0049】
バッテリー160は、充電が可能なバッテリーであるか使い捨てバッテリーであることができる。例えば、バッテリー160は、リチウムイオンバッテリーまたはリチウムポリマー(Li-Polymer)バッテリーであり得るが、これに限定されない。例えば、バッテリー160は充電可能な場合、バッテリーの充電率(C-rate)は10C、放電率(C-rate)は10C~20Cであり得るが、これに限定されない。また、安定した使用のために、バッテリー160は、充電/放電が2000回遂行された場合には、総容量の80%以上を確保することができるように製作されることができる。
【0050】
エアロゾル生成装置100は、外部から供給される電力が入力される電源端子(図示せず)をさらに含むことができる。例えば、エアロゾル生成装置100の本体の一側に配置された電源端子に電力線が連結されることができる。エアロゾル生成装置100は、電源端子に連結された電力線を介して供給される電力を用いてバッテリー160を充電することができる。ここで、電源端子は、USB通信のための端子であってもよい。
【0051】
エアロゾル生成装置100は、通信インターフェース110を介して外部から供給される電力を無線で受信することもできる。例えば、エアロゾル生成装置100は、無線通信のための通信モジュールに含まれたアンテナを用いて無線で電力を受けることができる。エアロゾル生成装置100は、無線で供給される電力を用いてバッテリー160を充電することができる。
【0052】
制御部170は、エアロゾル生成装置100の全般的な動作を制御することができる。制御部170は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成と連結されることができる。制御部170は、各構成との間に信号を送信及び/または受信して各構成の全般的な動作を制御することができる。
【0053】
制御部170は、少なくとも一つのプロセッサを含むことができる。制御部170は、プロセッサを用いてエアロゾル生成装置100の動作全般を制御することができる。ここで、プロセッサはCPU(central processing unit)のような一般的なプロセッサであってもよい。もちろん、プロセッサはASICのような専用装置(dedicated device)であるかまたは他のハードウェア基盤のプロセッサであることができる。
【0054】
制御部170は、エアロゾル生成装置100の複数の機能のうちのいずれか一つを果たすことができる。例えば、制御部170は、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の状態、入出力インターフェース120を介して受信される使用者の命令などに応じて、エアロゾル生成装置100の複数の機能(例えば、予熱機能、加熱機能、充電機能、掃除機能など)のうちのいずれか一つを遂行することができる。
【0055】
制御部170は、メモリ140に保存されたデータに基づいて、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の動作を制御することができる。例えば、制御部170は、メモリ140に保存された温度プロファイル、電力プロファイル、使用者の喫煙パターンなどについてのデータに基づいて、バッテリー160からエアロゾル生成モジュール130に所定の電力を所定の時間供給するように制御することができる。
【0056】
制御部170は、センサーモジュール150に含まれたパフセンサーを介してパフの発生を判断することができる。例えば、制御部170は、パフセンサーのセンシング値に基づいてエアロゾル生成装置100内の温度変化、流量(flow)変化、圧力変化、電圧変化などを確認することができる。制御部170は、パフセンサーのセンシング値に基づいて確認した結果によってパフの発生を判断することができる。
【0057】
制御部170は、パフ有無及び/またはパフ回数によって、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成の動作を制御することができる。例えば、制御部170は、パフが発生したと判断した場合、メモリ140に保存された電力プロファイルによって電力をヒーターに供給するように制御することができる。例えば、制御部170は、メモリ140に保存された温度プロファイルに基づいて、パフ回数によってヒーターの温度が変更されるように制御することができる。
【0058】
制御部170は、所定の条件の下で、ヒーターに対する電力供給を遮断するように制御することができる。例えば、シガレットが除去されカートリッジが分離された場合、パフ回数が既設定の最大パフ回数に到逹した場合、既設定の時間以上にパフが感知されない場合、バッテリー160の残量が所定値未満の場合などにおいて、制御部170はヒーターに対する電力供給を遮断するように制御することができる。
【0059】
制御部170は、バッテリー160に貯蔵された電力に対する残量を算出することができる。例えば、制御部170は、センサーモジュール150に含まれた電圧センサー及び/または電流センサーのセンシング値に基づいてバッテリー160の残量を算出することができる。
【0060】
図2A図4は本開示の実施例によるエアロゾル生成装置についての説明に参照される図である。
【0061】
本発明の多様な実施例によれば、エアロゾル生成装置100は、本体及び/またはカートリッジを含むことができる。
【0062】
図2Aを参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、ハウジング215によって形成される内部空間にシガレット201が挿入できるように構成された本体310を含むことができる。
【0063】
シガレット201は一般的な燃焼型シガレットと類似していることができる。例えば、シガレット201は、エアロゾル生成物質を含む第1部分と、フィルターなどを含む第2部分とに区分されることができる。もしくは、シガレット201の第2部分もエアロゾル生成物質を含むこともできる。例えば、顆粒またはカプセルの形態に形成されたエアロゾル生成香物質が第2部分に挿入されることもできる。
【0064】
エアロゾル生成装置100の内部には第1部分の全体が挿入されることができる。第2部分はエアロゾル生成装置100の外部に露出されることができる。もしくは、エアロゾル生成装置100の内部に第1部分の一部のみが挿入されることもできる。もしくは、エアロゾル生成装置100の内部に第1部分及び第2部分の一部が挿入されることもできる。使用者は第2部分を口でくわえた状態でエアロゾルを吸入することができる。ここで、エアロゾルは外部空気が第1部分を通過することによって生成されることができる。生成されたエアロゾルは第2部分を通過して使用者の口に伝達されることができる。
【0065】
本体310は、シガレット201が挿入された状態で外部空気が本体310の内部に流入することができる構造を有するように形成されることができる。ここで、本体310内に流入した外部空気はシガレット201を通過して使用者の口に流動することができる。
【0066】
制御部170は、シガレット201が挿入された場合、メモリ140に保存された電力プロファイルに基づいて、ヒーターに電力を供給するように制御することができる。
【0067】
ヒーターは、シガレット201が本体310に挿入されたときのシガレット201の位置に対応する本体310内の位置に配置されることができる。この図面では、ヒーターが針状の電気伝導性トラックを含む電気伝導性ヒーター220として示されているが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0068】
ヒーターは、バッテリー160から供給される電力を用いてシガレット201の内部及び/または外部を加熱することができ、加熱されたシガレット201でエアロゾルが生成されることができる。ここで、使用者はシガレット201の一端を通して口で吸入して、タバコ物質を含むエアロゾルを吸入することができる。
【0069】
一方、制御部170は、既設定の条件の下で、シガレット201が挿入されない場合にもヒーターに電力を供給するように制御することができる。例えば、入出力インターフェース120を介して使用者から入力された命令に従って、シガレット201が挿入される空間を掃除する掃除機能が選択された場合、制御部170はヒーターに所定電力を供給するように制御することができる。
【0070】
制御部170は、シガレット201が挿入された時点から、パフセンサーのセンシング値に基づいてパフ回数をモニタリングすることができる。
【0071】
制御部170は、挿入されたシガレット201が除去された場合、メモリ140に保存された現在パフ回数を初期化することができる。
【0072】
図2Bを参照すると、一実施例によるシガレット201は、タバコロッド202及びフィルターロッド203を含むことができる。図2Aを参照して上述した第1部分はタバコロッド202を含むことができる。図2Aに基づいて上述した第2部分はフィルターロッド203を含むことができる。
【0073】
図2Bにはフィルターロッド203が単一セグメントとして示されているが、これに限定されない。言い換えれば、フィルターロッド203は、複数のセグメントから構成されることもできる。例えば、フィルターロッド203は、エアロゾルを冷却する第1セグメント、及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第2セグメントを含むことができる。また、必要に応じて、フィルターロッド203には他の機能を果たす少なくとも一つのセグメントをさらに含むことができる。
【0074】
シガレット201は、少なくとも一つのラッパー205によって包装されることができる。ラッパー205には、外部空気が流入するか内部気体が流出する少なくとも一つの孔(hole)が形成されることができる。一例として、シガレット201は、一つのラッパー205によって包装されることができる。他の例として、シガレット201は、2枚以上のラッパー205によって重畳して包装されることもできる。例えば、第1ラッパーによってタバコロッド202が包装されることができる。例えば、第2ラッパーによってフィルターロッド203が包装されることができる。個別ラッパーによって包装されたタバコロッド202及びフィルターロッド203が結合されることができる。第3ラッパーによってシガレット201全体がさらに包装されることができる。タバコロッド202またはフィルターロッド203のそれぞれが複数のセグメントから構成されている場合、それぞれのセグメントが個別ラッパーによって包装されることができる。個別ラッパーによって包装されたセグメントが結合されたシガレット201の全体が他のラッパーによってさらに包装されることができる。
【0075】
タバコロッド202は、エアロゾル生成物質を含むことができる。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及びオレイルアルコールのうちの少なくとも1種を含むことができるが、これに限定されない。また、タバコロッド202は、風味剤、湿潤剤及び/または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含むことができる。また、タバコロッド202には、メントールまたは保湿剤などの加香液がタバコロッド202に噴射されることによって添加されることができる。
【0076】
タバコロッド202は多様に製作可能である。例えば、タバコロッド202は、シート(sheet)から製作されることもできる。例えば、タバコロッド202はストランド(strand)から製作されることができる。例えば、タバコロッド202は、タバコシートが細かく切られた細断片から製作されることができる。例えば、タバコロッド202は、熱伝導物質によって取り囲まれることができる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルであることができるが、これに限定されない。一例として、タバコロッド202を取り囲む熱伝導物質はタバコロッド202に伝達される熱を均一に分散させて、タバコロッドへの熱伝導率を向上させることができる。これにより、タバコ味を向上させることができる。タバコロッド202を取り囲む熱伝導物質は誘導加熱式ヒーターによって加熱されるサセプタとしての機能を果たすことができる。ここで、図面に示されていないが、タバコロッド202は、外部を取り囲む熱伝導物質の他にも、追加のサセプタをさらに含むことができる。
【0077】
フィルターロッド203はセルロースアセテートフィルターであってもよい。一方、フィルターロッド203の形状には制限がない。例えば、フィルターロッド203は、円柱型(type)ロッドであることができる。例えば、フィルターロッド203は内部に中空を有するチューブ型(type)ロッドであることもできる。例えば、フィルターロッド203はリセス型(type)ロッドであることができる。フィルターロッド203が複数のセグメントから構成された場合、複数のセグメントのうちの少なくとも一つが他の形状に製作されることもできる。
【0078】
フィルターロッド203は香味を発生させるように製作されることができる。一例として、フィルターロッド203に加香液が噴射されることができる。一例として、加香液が塗布された別途の繊維がフィルターロッド203の内部に挿入されることができる。
【0079】
また、フィルターロッド203は少なくとも一つのカプセル204を含むことができる。ここで、カプセル204は、香味を発生させる機能を果たすことができる。カプセル204は、エアロゾルを発生させる機能を果たすこともできる。例えば、カプセル204は、香料を含む液体を被膜で包んでいる構造を有することができる。カプセル204は球形または円筒形を有することができるが、これに限定されない。
【0080】
仮に、フィルターロッド203にエアロゾルを冷却させるセグメントを含む場合、冷却セグメントは高分子物質または生分解性高分子物質から製造されることができる。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみから製作されることができるが、これに限定されない。もしくは、冷却セグメントは、複数の孔が形成されたセルロースアセテートフィルターから製作されることができる。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾルを冷却させる機能を果たすことができるものであれば、制限なしに製作されることができる。
【0081】
一方、図2Bには示されていないが、一実施例によるシガレット201は、前端フィルターをさらに含むことができる。前端フィルターは、タバコロッド202において、フィルターロッド203と対向する一側に位置する。前端フィルターは、タバコロッド202が外部に離脱することを防止することができる。前端フィルターは、喫煙中にタバコロッド202から液状化したエアロゾルがエアロゾル生成装置100に流入することを防止することができる。
【0082】
図3を参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、カートリッジ320を支持する本体310と、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ320とを含むことができる。
【0083】
カートリッジ320は、一実施例によって本体310に装着/脱着可能に構成されることができる。カートリッジ320は、他の実施例によって、本体310と一体に構成されることができる。例えば、カートリッジ320の少なくとも一部が本体310のハウジング215によって形成される内部空間に挿入されることで、カートリッジ320が本体310に装着されることができる。
【0084】
本体310は、カートリッジ320が挿入された状態で外部空気が本体310の内部に流入することができる構造を有するように形成されることができる。ここで、本体310内に流入した外部空気は、カートリッジ320を通過して使用者の口に流動することができる。
【0085】
制御部170は、センサーモジュール150に含まれたカートリッジ感知センサーを介してカートリッジ320の装着/脱着有無を判断することができる。例えば、カートリッジ感知センサーは、カートリッジ320と連結される一端子を介してパルス電流を伝送することができる。ここで、カートリッジ感知センサーは、他の端子を介してパルス電流が受信されるかによってカートリッジ320の連結有無を感知することができる。
【0086】
カートリッジ320は、エアロゾル生成物質を保有する貯蔵部321及び/または貯蔵部321のエアロゾル生成物質を加熱するヒーター323を含むことができる。例えば、エアロゾル生成物質を含浸(含有)している液体伝達手段が貯蔵部321の内部に配置されることができる。ヒーター323の電気伝導性トラックは液体伝達手段を巻く構造を有するように形成されることができる。ここで、ヒーター323によって液体伝達手段が加熱されるのに伴い、エアロゾルが生成されることができる。ここで、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのような芯(wick)などを含むことができる。
【0087】
カートリッジ320はマウスピース325を含むことができる。ここで、マウスピース325は使用者の口腔に挿入される部分であり得る。マウスピース325は、パフ発生の際、エアロゾルが外部に排出される排出孔を有することができる。
【0088】
図4を参照すると、一実施例によるエアロゾル生成装置100は、カートリッジ420を支持する本体410と、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ420とを含むことができる。本体410は、内部空間415にシガレット401が挿入できるように構成されることができる。
【0089】
エアロゾル生成装置100は、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質を加熱する第1ヒーターを含むことができる。例えば、使用者がシガレット401の一端を通して口で吸入する場合、第1ヒーターによって生成されたエアロゾルがシガレット401を通過することができる。ここで、エアロゾルがシガレット401を通過するうち、エアロゾルに香味が提供されることができる。香味が提供されたエアロゾルはシガレット401の一端を通して使用者の口腔に吸入されることができる。
【0090】
一方、他の実施例によって、エアロゾル生成装置100は、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質を加熱する第1ヒーターと、本体410に挿入されたシガレット401を加熱する第2ヒーターとをそれぞれ含むこともできる。例えば、エアロゾル生成装置100は、第1ヒーター及び第2ヒーターを介して、カートリッジ420に貯蔵されたエアロゾル生成物質とシガレット401とをそれぞれ加熱してエアロゾルを生成することもできる。
【0091】
図5A及び図5Bは本開示の一実施例による、エアロゾル生成装置に含まれる保護回路モジュール(PCM)及びバッテリーを説明するための図である。
【0092】
図5A及び図5Bを参照すると、エアロゾル生成装置100は保護回路モジュール(PCM)500をさらに含むことができる。保護回路モジュール(PCM)500は、バッテリー160の少なくとも一機能を制御してバッテリー160を保護する回路であり得る。保護回路モジュール(PCM)500は、バッテリー160の上面に隣接して配置されることができる。保護回路モジュール(PCM)500は、電流が流れるバッテリー160の端子(図示せず)に連結されることができる。例えば、保護回路モジュール(PCM)500は、バッテリー160の過充電及び過放電を防止するために、バッテリー160と連結された回路に短絡が発生する場合、バッテリー160に過電圧が印加される場合、バッテリー160に過電流が流れる場合などにおいて、バッテリー160に対する電路を遮断することができる。
【0093】
バッテリー160の幅方向に平行な方向を第1方向、幅方向、+x軸方向、または-x軸方向と言える。バッテリー160の長手方向に平行な方向を第2方向、長手方向、+y軸方向、または-y軸方向と言える。バッテリー160の高さ方向に平行な方向を第3方向、高さ方向、+z軸方向、または-z軸方向と言える。第3方向は、第1方向及び/または第2方向に垂直な方向であり得る。第1方向及び第2方向を水平方向と総称することができる。また、第3方向は垂直方向と言える。
【0094】
保護回路モジュール(PCM)500は、パッケージモジュール510、パッケージモジュール510に結合される回路基板520、及び/または外部構成(例えば、プリント基板)に連結されるコネクタ525を含むことができる。
【0095】
パッケージモジュール510は、バッテリー160を保護するための複数の能動素子及び受動素子を含む少なくとも一つの集積回路(Integrated Circuit、IC)を含むことができる。パッケージモジュール510は、少なくとも一つの集積回路を密閉した内部空間に含むことができる。ここで、パッケージモジュール510は、一つの半導体ウエハー(wafer)上にバッテリー160を保護するための複数の能動素子及び受動素子が全部形成された一つの集積回路(IC)を含むこともできる。
【0096】
例えば、パッケージモジュール510は、封止材(図示せず)が集積回路(IC)を包む形態を有するように構成されることができる。ここで、封止材の具体的な物質は特に限定されない。例えば、封止材には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、または無機フィラーのような報強材をさらに含む樹脂が含まれることができる。また、封止材としては、EMC(Epoxy Molding Compound)などのモールディング物質を使うこともできる。
【0097】
ここで、封止材は、第1連結構造体(図示せず)の少なくとも一部及び第2連結構造体(図示せず)の少なくとも一部を除き、集積回路(IC)の全体を包むように形成されることができる。第1連結構造体は、集積回路(IC)と回路基板520とを電気的に連結することができる。第2連結構造体は、集積回路(IC)とバッテリー160とを電気的に連結することができる。すなわち、集積回路(IC)は、外部に露出されないように封止材で包まれた密閉した内部空間に位置することができる。集積回路(IC)と電気的に連結される第1連結構造体の一部及び第2連結構造体の一部のみが外部に露出されることができる。
【0098】
回路基板520の少なくとも一部は、フレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board:FPCB)であってもよい。
【0099】
回路基板520は、バッテリー160と外部構成(例えば、プリント基板)との間の高低差及び離隔距離に応じて折り曲げられて形成されることができる。
【0100】
回路基板520は、パッケージモジュール510が配置されるバッテリー連結部521、コネクタ525が配置される外部連結部523、及びバッテリー連結部521と外部連結部523とを連結する中間連結部522を含むことができる。ここで、パッケージモジュール510とコネクタ525とは回路基板520を介して電気的に連結されることができる。
【0101】
例えば、中間連結部522は、バッテリー連結部521の一端が第2方向に折り曲げられて第1長さl21だけ延びる第1部分と、外部連結部523の一端が第2方向に折り曲げられて第2長さl22だけ延びる第2部分と、第1部分と第2部分とを連結する第3部分とからなることができる。
【0102】
中間連結部522の第1部分の第1長さl21はバッテリー160の長さl1より短くてもよい。中間連結部522の第2部分の第2長さl22は第1部分の第1長さl21より長くてもよい。中間連結部522の全高h22はバッテリー160の高さh1より短くてもよい。また、中間連結部522の第2部分の第2長さl22は、外部構成(例えば、プリント基板)とバッテリー160との間の離隔距離及び外部構成(例えば、プリント基板)の長手方向の長さの和以上であってもよい。また、中間連結部522の第2部分の第2長さl22は、外部構成(例えば、プリント基板)とバッテリー160との間の離隔距離、外部構成(例えば、プリント基板)の長手方向の長さ、及びバッテリー160の長さl1の和以下であってもよい。
【0103】
第1連結構造体が外部に露出されるパッケージモジュール510の一面は回路基板520に接することができる。第2連結構造体が外部に露出されるパッケージモジュール510の他面はバッテリー160に接することができる。
【0104】
パッケージモジュール510は、外部に露出された第1連結構造体の少なくとも一部を介して、バッテリー連結部521の一面に実装されることができる。ここで、第1連結構造体は、ソルダリング(soldering)を介して、バッテリー連結部521に付着されることができる。
【0105】
パッケージモジュール510は、パッケージモジュール510の他面がバッテリー160に接する場合、パッケージモジュール510の他面の外部に露出された第2連結構造体の一部がバッテリー160の端子に接触するように配置されることができる。ここで、回路基板520の中間連結部522はバッテリー160の一側面に接するように配置されることができる。
【0106】
パッケージモジュール510が実装されるバッテリー連結部521の一面とコネクタ525が実装される外部連結部523の一面とは同一方向に配向されることができる。
【0107】
一方、一実施例によって、外部に露出された第2連結構造体の一部には、バッテリー160の端子と接触するバッテリーコネクタ512が連結されることもできる。ここで、バッテリーコネクタ512はバッテリー160の端子に装着/脱着可能に構成されることができる。
【0108】
一方、一実施例によって、パッケージモジュール510は、バッテリー160の温度を感知するバッテリー温度センサー(図示せず)を集積回路(IC)とともに密閉した内部空間に含むこともできる。ここで、バッテリー温度センサーは、バッテリー160に接するパッケージモジュール510の他面に隣接するようにパッケージモジュール510の内部空間に配置されることができる。
【0109】
例えば、パッケージモジュール510は、封止材が集積回路(IC)及びバッテリー温度センサーを全部包む形態を有するように構成されることができる。ここで、封止材は、集積回路(IC)、バッテリー温度センサー及び回路基板520を電気的に連結する第1連結構造体の少なくとも一部と、集積回路(IC)とバッテリー160とを電気的に連結する第2連結構造体の少なくとも一部とを除き、集積回路(IC)及びバッテリー温度センサーの全体を取り囲むように形成されることができる。
【0110】
すなわち、集積回路(IC)及びバッテリー温度センサーは、外部に露出されないように、封止材で取り囲まれた密閉した内部空間に位置することができる。集積回路(IC)及びバッテリー温度センサーと電気的に連結される第1連結構造体の一部、及び集積回路(IC)と電気的に連結される第2連結構造体の一部のみが外部に露出されることができる。
【0111】
図6A及び図6Bは本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置を説明するための図である。
【0112】
図6Aはエアロゾル生成装置100の一方向斜視図であり、図6Bはエアロゾル生成装置100の側断面図である。
【0113】
図6A及び図6Bを参照すると、バッテリー160、制御部170が実装されたプリント基板640、バッテリー160とプリント基板640とを連結する保護回路モジュール(PCM)500、及びヒーター630は、エアロゾル生成装置100の本体600の内部に配置されることができる。
【0114】
保護回路モジュール(PCM)500はバッテリー160の上面にパッケージモジュール510が接触するように配置されることができる。保護回路モジュール(PCM)500は、回路基板520に連結されたコネクタ525がプリント基板640に接触するように配置されることができる。
【0115】
プリント基板640の片面または両面には、エアロゾル生成装置100に備えられた各構成が実装されることができる。プリント基板640の片面または両面に実装された構成はプリント基板640の配線層を介して互いに信号を送受信することができる。例えば、プリント基板640には、通信インターフェース110に含まれた通信モジュール、入出力インターフェース120に含まれたディスプレイ、メモリ140、制御部170などが実装されることができる。
【0116】
保護回路モジュール(PCM)500のパッケージモジュール510に含まれたバッテリー温度センサーは、回路基板520及びコネクタ525を介して、バッテリー160の温度についての信号をプリント基板640に実装された制御部170に伝送することができる。制御部170は、バッテリー温度センサーから受信される信号に基づいて、バッテリー160の過熱有無を判断することができる。
【0117】
バッテリー160に貯蔵された電力は保護回路モジュール(PCM)500を介してプリント基板640に供給されることができる。
【0118】
ヒーター630は、シガレット610が挿入できるように本体600の上端に形成されたシガレット挿入空間620に隣接して配置されることができる。ヒーター630は、プリント基板640を介して伝達されるバッテリー160の電力を用いて、シガレット挿入空間620に配置されるシガレット610を加熱することができる。
【0119】
シガレット挿入空間620は、シガレット610の少なくとも一部が挿入できるように、エアロゾル生成装置100の内部に所定の深さだけ陥没して形成される空間を意味することができる。
【0120】
ここで、シガレット挿入空間620の深さは、シガレット610においてエアロゾル生成物質が含まれた領域の長さに対応することができる。例えば、エアロゾル生成装置100が図2Bのシガレット201を使用することができる機器の場合、シガレット挿入空間620の深さはシガレット201のタバコロッド202の長さと同一であってもよい。
【0121】
エアロゾル生成装置100の内部構造は、図6A及び図6Bに示したものに限定されない。実施例または設計によって、バッテリー160、制御部170、ヒーター630などの配置が変わることができる。
【0122】
前記のように、本発明の実施例のうちの少なくとも一つによれば、集積回路(IC)に含まれたバッテリーを保護するための素子が異物に露出されることを遮断することができる。
【0123】
また、本発明の実施例のうちの少なくとも一つによれば、別のバッテリー温度センサーをバッテリー160に隣接して配置する場合に比べて、異物によるバッテリー温度センサーの損傷を防止することができる。
【0124】
図1図6Bを参照すると、本発明の一実施例によるバッテリー160に電気的に連結され、前記バッテリー160の少なくとも一機能を制御する保護回路モジュール500は、前記バッテリー160の保護のための複数の能動素子及び受動素子を含む集積回路(IC)を密閉した内部空間に含み、前記バッテリー160に接触するように配置されるパッケージモジュール510と、プリント基板640に結合されるコネクタ525と、前記コネクタ525及び前記パッケージモジュール510が実装され、前記コネクタ525と前記パッケージモジュール510とを電気的に連結する回路基板520とを含むことができる。
【0125】
本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成物質を加熱するヒーター630と、前記ヒーターの動作を制御する制御部170が実装されたプリント基板640と、前記制御部170の制御によって前記ヒーターに電力を供給するバッテリー160と、前記バッテリー160に電気的に連結され、前記バッテリー160の少なくとも一機能を制御する保護回路モジュール500とを含むことができる。前記保護回路モジュール500は、前記バッテリー160の保護のための複数の能動素子及び受動素子を含む集積回路(IC)を密閉した内部空間に含み、前記バッテリー160に接触するように配置されるパッケージモジュール510と、前記プリント基板640に結合されるコネクタ525と、前記コネクタ525及び前記パッケージモジュール510が実装され、前記コネクタ525と前記パッケージモジュール510とを電気的に連結する回路基板520とを含むことができる。
【0126】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、パッケージモジュール510は、前記集積回路(IC)にそれぞれ連結される第1連結構造体及び第2連結構造体と、前記第1連結構造体の少なくとも一部及び前記第2連結構造体の少なくとも一部を除き、前記集積回路(IC)全体を取り囲むように形成される封止材とをさらに含むことができる。前記第1連結構造体は、前記集積回路(IC)と前記回路基板520とを電気的に連結し、前記第2連結構造体は、前記集積回路(IC)と前記バッテリー160とを電気的に連結することができる。
【0127】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記パッケージモジュール510の外部に露出される前記第1連結構造体の一部は、ソルダリング(soldering)を介して、前記回路基板520に付着され、前記パッケージモジュール510の外部に露出される前記第2連結構造体の一部は、電流が流れる前記バッテリー160の端子に接触することができる。
【0128】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記回路基板520は、前記パッケージモジュール510が配置されるバッテリー連結部521と、前記コネクタ525が配置される外部連結部523と、前記バッテリー連結部521と前記外部連結部523とを連結する中間連結部522とを含むことができる。前記中間連結部522は、少なくとも一部が前記バッテリー160の一側面に接するように配置されることができる。
【0129】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記バッテリー連結部521及び前記外部連結部523のそれぞれは第1方向に延びるように形成され、前記中間連結部522は、前記バッテリー連結部521の一端から前記第1方向に垂直な第2方向に折り曲げられて第1長さだけ延びる第1部分と、前記外部連結部523の一端から前記第2方向に折り曲げられて第2長さだけ延びる第2部分と、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に延び、前記第1部分と前記第2部分とを連結する第3部分とを含む。前記第1長さは前記第2長さより短くてもよい。
【0130】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記パッケージモジュール510が配置される前記バッテリー連結部521の一面と前記コネクタ525が配置される前記外部連結部523の一面とは同一方向に配向されることができる。
【0131】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記パッケージモジュール510は、前記封止材によって取り囲まれる前記密閉した内部空間に、前記バッテリー160の温度を感知するバッテリー温度センサーをさらに含むことができる。前記バッテリー温度センサーは、前記バッテリー160に接する前記パッケージモジュール510の一面に隣接するように前記密閉した内部空間に配置されることができる。
【0132】
また、本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置100において、前記バッテリー温度センサーは、前記第1連結構造体と電気的に連結され、前記バッテリーの温度についての信号を、前記回路基板520及び前記コネクタ525を介して、前記プリント基板640に実装された前記制御部170に伝送し、前記制御部170は、前記バッテリー温度センサーから受信される信号に基づき、前記バッテリー160の過熱有無を判断することができる。
【0133】
前述した本開示の特定の実施例または他の実施例は互いに排他的であるか区別されるものではない。前述した本開示の実施例の特定の要素または全ての要素は構成または機能が他の要素と組み合わせられるか互いに組み合わせられることができる。
【0134】
例えば、本開示及び図面の一実施例で説明したA構成と本開示及び図面の他の実施例で説明したB構成は互いに組み合わせられることができる。すなわち、構成間の組合せについて直接的に説明しない場合であっても、前記組合せが不可であると説明した場合を除き、前記組合せは可能である。
【0135】
以上で実施例を多数の例示的実施例に応じて説明したが、本開示の原理の範囲に属する技術分野の当業者であれば多くの他の変形例及び実施例が可能であることを理解しなければならない。より具体的には、本開示、図面及び添付の特許請求の範囲の範囲内の対象組合せの構成部及び/または配置において多様な修正例及び変形例が可能である。前記構成部及び/または配置の修正例及び変形例に加えて、別の用途も当業者に明らかになるであろう。
図1
図2A
図2B
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6A
図6B