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特表2024-506219エアロゾル生成装置およびその動作方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-09
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置およびその動作方法
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/50 20200101AFI20240202BHJP
   A24F 40/90 20200101ALI20240202BHJP
【FI】
A24F40/50
A24F40/90
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023553460
(86)(22)【出願日】2021-12-14
(85)【翻訳文提出日】2023-09-22
(86)【国際出願番号】 KR2021018939
(87)【国際公開番号】W WO2022139299
(87)【国際公開日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】10-2020-0182390
(32)【優先日】2020-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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、スンウク
(72)【発明者】
【氏名】キム、ヨンファン
【テーマコード(参考)】
4B162
【Fターム(参考)】
4B162AA03
4B162AA05
4B162AA06
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AB14
4B162AB23
4B162AB28
4B162AC32
4B162AC34
4B162AD02
4B162AD03
4B162AD06
4B162AD08
4B162AD12
4B162AD13
4B162AD15
4B162AD22
4B162AD32
(57)【要約】
エアロゾル生成装置およびその動作方法が開始する。本開始の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、前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、制御部と、を含む。前記制御部は、充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて、前記バッテリーの充放電回数をアップデートする。前記充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記制御部は、前記バッテリーの充電に関連して設定された基準電圧を維持する。前記充放電回数が前記既設定の基準回数以上の場合、前記制御部は、前記基準電圧を、現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更する。
【選択図】図5
【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、
前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、
制御部と、を含み、
前記制御部は、
少なくとも充電に関連した動作を実行した結果または放電に関連した動作を実行した結果に基づいて前記バッテリーの充放電回数をアップデートし、
前記充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記バッテリーの充電に関連して設定された基準電圧を維持し、
前記充放電回数が前記既設定の基準回数以上の場合、前記バッテリーの充電に関連して設定された前記基準電圧を、現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更する、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記バッテリーの充電の際に前記バッテリーの電圧が前記基準電圧未満の場合、前記バッテリーに流れる電流が所定の電流レベルを維持するように前記バッテリーを充電するように制御し、
前記バッテリーの充電の際に前記バッテリーの電圧が前記基準電圧以上の場合、前記バッテリーの電圧が前記基準電圧を維持するように前記バッテリーを充電するように制御する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記第1電圧レベルに対する、前記第1電圧レベルと前記第2電圧レベルとの間の差の比(ratio)は、前記基準電圧を変更した回数が増加するほど減少する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
充電についてのデータおよび放電についてのデータのうちの少なくとも一つを保存するメモリをさらに含み、
前記制御部は、前記メモリに保存されたデータに基づいて、前記充電または放電回数をアップデートする、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの残余容量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記充放電回数をアップデートし、
前記合算した結果が前記既設定の基準容量未満の場合、前記充放電回数を維持する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの残余容量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記以前残余容量を、前記合算した結果と前記既設定の基準容量との間の差に変更し、
前記合算した結果が前記既設定の基準容量未満の場合、前記以前残余容量を前記合算した結果に変更する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの放電量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記充放電回数をアップデートし、
前記合算した結果が前記既設定の基準放電量未満の場合、前記充放電回数を維持する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの放電量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記以前放電量を、前記合算した結果と前記既設定の基準放電量との間の差に変更し、
前記合算した結果が前記既設定の基準放電量未満の場合、前記以前放電量を前記合算した結果に変更する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
エアロゾル生成装置の動作方法であって、
充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて、前記エアロゾル生成装置のバッテリーの充放電回数をアップデートする動作と、
前記充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記バッテリーの充電に関連して設定された基準電圧を維持する動作と、
前記充放電回数が前記既設定の基準回数以上の場合、前記バッテリーの充電に関連して設定された前記基準電圧を、現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更する動作と、を含む、エアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項10】
前記バッテリーの充電が前記基準電圧未満の場合、前記バッテリーに流れる電流を所定の電流レベルに維持するように前記バッテリーを充電する動作と、
前記バッテリーの電圧が前記基準電圧以上の場合、前記バッテリーの電圧を前記基準電圧に維持するように前記バッテリーを充電する動作と、をさらに含む、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項11】
前記充放電回数をアップデートする動作は、前記エアロゾル生成装置のメモリに保存された充電についてのデータおよび放電についてのデータのうちの少なくとも一つに基づいて前記充放電回数をアップデートする、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項12】
前記充放電回数をアップデートする動作は、
前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの残余容量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記充放電回数をアップデートし、
前記合算した結果が前記既設定の基準容量未満の場合、前記充放電回数を維持する、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項13】
前記充放電回数をアップデートする動作は、
前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの残余容量との間の差を算出し、
前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記以前残余容量を、前記合算した結果と前記既設定の基準容量との間の差に変更し、
前記合算した結果が前記既設定の基準容量未満の場合、前記以前残余容量を前記合算した結果に変更する、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項14】
前記充放電回数をアップデートする動作は、
前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの放電量との間の差を算出する動作と、
前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記充放電回数をアップデートする動作と、
前記合算した結果が前記既設定の基準放電量未満の場合、前記充放電回数を維持する動作と、を含む、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【請求項15】
前記充放電回数をアップデートする動作は、
前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリーの放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリーの放電量との間の差を算出する動作と、
前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記以前放電量を、前記合算した結果と前記既設定の基準放電量との間の差に変更する動作と、
前記合算した結果が前記既設定の基準放電量未満の場合、前記以前放電量を前記合算した結果に変更する動作と、を含む、請求項9に記載のエアロゾル生成装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はエアロゾル生成装置およびその動作方法に関する。
【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り得る。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行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
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。
【0004】
本開示の他の目的は、バッテリーの劣化によるスウェリング(swelling)を防止することができるエアロゾル生成装置およびその動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するために、本開示の多様な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、前記ヒーターに電力を供給するバッテリーと、制御部と、を含むことができる。前記制御部は、充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて、前記バッテリーの充放電回数をアップデートすることができる。前記充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記制御部は、前記バッテリーの充電に関連して設定された基準電圧を維持することができる。前記充放電回数が前記既設定の基準回数以上の場合、前記制御部は、前記基準電圧を、現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更することができる。
【0006】
前記目的を達成するために、本開示の多様な実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法は、充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて、前記エアロゾル生成装置のバッテリーの充放電回数をアップデートする動作と、前記充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記バッテリーの充電に関連して設定された基準電圧を維持する動作と、前記充放電回数が前記既設定の基準回数以上の場合、前記基準電圧を、現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更する動作と、を含むことができる。
【発明の効果】
【0007】
本開始の実施例のうちの少なくとも一つによれば、バッテリーの充電および/または放電による使用回数に基づいてバッテリー充電時の基準電圧を再設定することにより、バッテリーの劣化および過充電によるスウェリングを防止することができる。
【0008】
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。
【0009】
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】
【0010】
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5】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図6A】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図6B】本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。
図7A】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図7B】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図8】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
図9】エアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
以下の説明で使用さ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。
【0013】
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。
【0014】
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用され得るが、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用される。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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得る。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得る。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。
【0020】
通信インターフェース110は、外部装置(例えば、図5の電力供給装置100)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。
【0021】
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及び/または使用者に情報を出力する出力装置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。
【0022】
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)から受信し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。
【0023】
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し得る。
【0024】
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り得る。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り得る。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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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を含むことができる。
【0028】
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、電気伝導性トラックに流れる電流によって加熱され得る。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得る。
【0029】
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得る。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得る。
【0030】
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得る。
【0031】
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、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得る。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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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実行するための目的で設計された応用プログラムを保存し、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。
【0036】
例えば、メモリ140は、エアロゾル生成装置100の動作時間、最大パフ発生回数、現在パフ発生回数、バッテリー160の充電回数、バッテリー160の放電回数、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、使用者の吸入パターンについてのデータ、充電/放電についてのデータなどが保存され得る。ここで、パフは使用者の吸入を意味し得る。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し得る。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
例えば、センサーモジュール150は、パフ発生を感知するセンサー(以下、パフセンサーという)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することができる。
【0040】
例えば、センサーモジュール150は、パフ発生を感知するセンサー(以下、パフセンサーという)を含むことができる。ここで、パフセンサーは、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得る。
【0041】
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、温度センサーという)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。
【0042】
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という)を含むことができる。
【0043】
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、本体に対するカートリッジの装着/分離、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という)を含むことができる。
【0044】
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得る。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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り得る。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回実行された場合には、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得る。
【0048】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160を保護するための回路であるバッテリー保護モジュール(Protection Circuit Module、PCM)をさらに含むことができる。バッテリー保護モジュール(PCM)は、バッテリー160の上面に隣接して配置され得る。例えば、バッテリー保護モジュール(PCM)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。
【0049】
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充電端子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の本体の一側に充電端子が形成され得る。エアロゾル生成装置100は、充電端子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、充電端子は、USB通信のための有線端子、ポゴピン(pogo pin)などで構成され得る。
【0050】
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。
【0051】
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得る。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。
【0052】
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り得る。
【0053】
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実行することができる。
【0054】
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、使用者の吸入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に供給するように制御することができる。
【0055】
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。
【0056】
制御部170は、パフ有無及び/またはパフ発生回数によって、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に貯蔵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、ヒーターの温度が変更されるかまたは維持されるように制御することができる。
【0057】
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、パフ発生回数が既設定の最大パフ発生回数に到逹した場合、既設定の時間以上にパフ発生を感知しなかった場合、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。
【0058】
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。
【0059】
制御部170は、バッテリー160が劣化した程度を判断することができる。例えば、制御部170は、充電/放電によるバッテリー160の使用回数を算出することができる。制御部170は、バッテリー160の使用回数に対応してバッテリー160が劣化した程度を判断することができる。ここで、バッテリー160の使用回数は、バッテリー160の充電回数と、バッテリーの放電回数とを合算した回数を意味し得る。バッテリー160の使用回数は充放電回数と名付けることもできる。
【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】
本開示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部分とに区分され得る。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香味物質が第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得る。第2部分はエアロゾル生成装置100の外部に露出され得る。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。または、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得る。
【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得る。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に貯蔵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】
制御部170は、パルス幅変調(pulse width modulation、PWM)方式および比例-積分-微分(Proportional-Integral-Differential、PID)方式のうちの少なくとも一方式で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。
【0068】
例えば、制御部170は、PWM方式で、所定の周波数およびデューティー比を有する電流パルスをヒーターに供給するように制御することができる。ここで、制御部170は、電流パルスの周波数およびデューティー比を調節して、ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0069】
例えば、制御部170は、温度プロファイルに基づいて、制御の目標となる目標温度を決定することができる。ここで、制御部170は、ヒーターの温度と目標温度との差値、差値を時間の経過によって積分した値、および差値を時間の経過によって微分した値によるフィードバック制御方式であるPID方式で、ヒーターに供給される電力を制御することができる。
【0070】
一方、ヒーターに電力を供給する制御方式として、PWM方式、およびPID方式を例として説明したが、本開示がこれに限定されるものではなく、比例-積分(Proportional-Integral、PI)方式、比例-微分(Proportional-Differential、PD)方式などの多様な制御方式を使用することができる。
【0071】
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得る。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、本開示がこれに限定されるものではない。
【0072】
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得る。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。
【0073】
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。
【0074】
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発生回数をモニタリングすることができる。
【0075】
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発生回数を初期化することができる。
【0076】
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を参照して上述した第2部分はフィルターロッド203を含むことができる。
【0077】
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。
【0078】
シガレット201は、少なくとも一つのラッパー205によって包装され得る。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)が形成され得る。一例として、シガレット201は、一つのラッパー205によって包装され得る。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、第2ラッパーによってフィルターロッド203が包装され得る。そして、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、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得る。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得る。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得る。
【0079】
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得る。
【0080】
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)から製作され得る。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もできる。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もできる。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り得るが、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、これにより、タバコ味を向上させることができる。また、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。
【0081】
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)ロッドであり得る。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)ロッドであってもよい。例えば、フィルターロッド203はリセス型(type)ロッドであってもよい。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。
【0082】
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もできる。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もできる。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もできる。
【0083】
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。
【0084】
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得る。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得るが、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得る。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得る。
【0085】
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もできる。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、喫煙中に使用者の吸入中にタバコロッド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。
【0086】
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。
【0087】
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得る。カートリッジ320は、他の実施例によって、本体310と一体に構成され得る。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に装着され得る。
【0088】
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得る。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。
【0089】
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。
【0090】
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の内部に配置され得、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得る。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得る。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。
【0091】
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。
【0092】
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得る。
【0093】
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得る。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得る。
【0094】
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。
【0095】
図5図6Bは本開始の一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートであり、図7A図9はエアロゾル生成装置の動作を説明する図である。
【0096】
図5を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S510動作で、バッテリー160の充電/放電に関連した動作を実行することができる。エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の充電/放電に関連した動作を実行した結果に基づいてバッテリー160の使用回数をアップデートすることができる。バッテリー160の充電/放電について図6Aおよび図6Bを参照して説明する。
【0097】
図6Aを参照すると、エアロゾル生成装置100は、S601動作で、複数の機能のうち、バッテリー160を充電する充電機能に関連した動作を実行するかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、本体の一側に形成された充電端子を介して外部から電力が供給される場合、充電機能に関連した動作を実行することができる。
【0098】
エアロゾル生成装置100は、S602動作で、充電機能に関連した動作を実行する場合、バッテリー160の電圧Vbatを確認することができる。エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが既設定の基準電圧Vref未満であるかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160を充電するうち、センサーモジュール150に含まれた電圧センサーを介して、バッテリー160に印加される電圧を感知してバッテリー160の電圧Vbatをモニタリングすることができる。
【0099】
ここで、基準電圧Vrefは、バッテリー160の充電段階を区分する既設定の電圧レベルを意味し得る。これについて図7Aおよび図7Bを参照して説明する。
【0100】
図7Aはバッテリー160が充電されるうちに感知されるバッテリー160の電圧を示すグラフの一例であり、図7Bはバッテリー160が充電されるうちに感知されるバッテリー160に流れる電流を示すグラフである。
【0101】
図7Aおよび図7Bを参照すると、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vref未満の区間Tccで、バッテリー160に流れる電流を既設定の第1電流レベルIccに維持することができる。ここで、バッテリー160の電圧Vbatは次第に増加し得る。
【0102】
ここで、バッテリー160に流れる電流が第1電流レベルIccを維持する区間Tccは定電流(constant current)充電区間と名付けることができる。
【0103】
一方、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vrefに到逹する場合、バッテリー160の電圧Vbatを基準電圧Vrefに維持することができる。ここで、バッテリー160に流れる電流は次第に減少し得る。バッテリー160の残余容量はバッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vrefを維持するうち最大容量まで増加し得る。
【0104】
ここで、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vrefを維持する区間Tcvは定電圧(constant voltage)充電区間と名付けることができる。
【0105】
また、定電圧充電区間Tcvでバッテリー160に流れる電流が第1電流レベルIccよりも低い第2電流レベルIrefに到逹する場合、エアロゾル生成装置100はバッテリー160が満充電されたと判断することができる。
【0106】
また図6aを参照すると、エアロゾル生成装置100は、S603動作で、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vref未満の場合、バッテリー160に流れる電流を既設定の電流レベルに維持する定電流充電を実行することができる。
【0107】
一方、エアロゾル生成装置100は、S604動作で、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vref以上の場合、バッテリー160の電圧Vbatを基準電圧Vrefに維持する定電圧充電を実行することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vrefに到逹した場合、定電圧充電を実行することができる。
【0108】
エアロゾル生成装置100は、S604動作で、バッテリー160が満充電されてバッテリー160の充電が完了するかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160に流れる電流が既設定の最小電流レベル以下の場合、バッテリー160の充電が完了したと判断することができる。
【0109】
エアロゾル生成装置100は、S605動作で、バッテリー160の充電が完了しなかった場合、バッテリー160の充電が中断されるかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、充電端子を介しての電力供給が中断されるかをモニタリングすることができる。電力供給が中断される場合、エアロゾル生成装置100はバッテリー160の充電を中断することができる。
【0110】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の充電が完了せず、充電端子を介して外部から電力が続けて供給される場合、S602動作に進み、充電機能に関連した動作を続けて実行することができる。
【0111】
一方、エアロゾル生成装置100は、S607動作で、バッテリー160の充電が完了した場合、またはバッテリー160の充電が中断される場合、バッテリー160の使用回数をアップデートすることができる。
【0112】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の充電が完了した時点またはバッテリー160の充電が中断された時点の残余容量と、充電機能に関連した動作が開始した時点のバッテリー160の残余容量との間の差を算出することができる。例えば、バッテリー160の充電が完了した時点の残余容量が100%、充電機能に関連した動作が開始した時点のバッテリー160の残余容量が30%の場合、残余容量間の差は70%として算出することができる。例えば、バッテリー160の充電が中断された時点の残余容量が85%、充電機能に関連した動作が開始した時点のバッテリー160の残余容量が45%の場合、残余容量間の差は40%として算出することができる。
【0113】
エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された、充電についてのデータに含まれた残余容量と、算出された残余容量間の差とを合算することができる。エアロゾル生成装置100は、残余容量を合算した結果が既設定の基準容量(例えば、100%)以上であるかを判断することができる。ここで、充電についてのデータに含まれた残余容量は、以前残余容量と名付けることができる。
【0114】
ここで、残余容量を合算した結果が基準容量(例えば、100%)以上の場合、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存されたバッテリー160の充電回数を1だけ増加させることができる。
【0115】
また、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された充電についてのデータに含まれた残余容量を、残余容量を合算した結果と基準容量(例えば、100%)との間の差に対応する残余容量によってアップデートすることができる。
【0116】
一方、残余容量を合算した結果が基準容量(例えば、100%)未満の場合、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された充電についてのデータに含まれた残余容量を、残余容量を合算した結果によってアップデートすることができる。
【0117】
一方、図6Bを参照すると、エアロゾル生成装置100は、S608動作で、複数の機能のうち、充電機能を除いた残りの機能のうちのいずれか一つに関連した動作を実行することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、本体の一側に形成された充電端子を介して外部から電力が供給されない場合、バッテリー160に貯蔵された電力をヒーターに供給して、予熱機能、加熱機能、掃除機能などに関連した動作を実行することができる。
【0118】
エアロゾル生成装置100は、S609動作で、バッテリー160の電圧Vbatを確認することができる。エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが既設定の最低電圧(Vmin)未満であるかを判断することができる。
【0119】
ここで、最低電圧(Vmin)は、エアロゾル生成装置100が所定の機能を果たすことができるバッテリー160の出力電圧の最低レベルを意味し得る。これについて図8を参照して説明する。
【0120】
図8はバッテリー160が放電されるうちに感知されるバッテリー160の出力電圧を示すグラフの一例である。
【0121】
図8を参照すると、エアロゾル生成装置100が所定の機能を果たすうちバッテリー160は放電され得る。バッテリー160の放電によってバッテリー160の出力電圧は次第に減少し得る。
【0122】
例えば、バッテリー160の放電された程度(以下、放電量という)が0%の場合、すなわち、バッテリー160が満充電された状態の場合、バッテリー160の出力電圧は4.2Vとして感知され得る。バッテリー160の放電量が60%の場合、バッテリー160の出力電圧は3.7Vとして感知され得る。ここで、バッテリー160の放電量は、バッテリー160の最大残余容量(例えば、100%)から現在残余容量を差し引いた値に対応し得る。
【0123】
また図6bを参照すると、エアロゾル生成装置100は、S610動作で、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)以上の場合、充電機能が開始するかを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置100は、充電端子を介して外部から電力が供給される場合、充電機能に関連した動作が開始すると判断することができる。
【0124】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)以上であり、充電機能が開始しなかった場合、S608動作に進み、充電機能を除いた残りの機能のうちのいずれか一つに関連した動作を続けて実行することができる。
【0125】
一方、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)未満の場合、または充電機能に関連した動作が開始する場合、S607動作に進み、バッテリー160の使用回数をアップデートすることができる。
【0126】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)未満の時点または充電機能に関連した動作が開始した時点の残余容量と、バッテリー160の放電が開始した時点のバッテリー160の残余容量との間の差を算出することができる。すなわち、エアロゾル生成装置100は、両時点間の放電量の差を算出することができる。例えば、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)未満の時点、すなわち、バッテリー160の放電が完了した時点の放電量が100%、バッテリー160の放電が開始した時点の放電量が20%の場合、放電量間の差は80%として算出することができる。例えば、充電機能に関連した動作が開始した時点の放電量が85%、バッテリー160の放電が開始した時点の放電量が55%の場合、残余容量間の差は30%として算出することができる。
【0127】
エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された、放電についてのデータに含まれた放電量と、算出された放電量間の差とを合算することができる。エアロゾル生成装置100は、放電量を合算した結果が既設定の基準放電量(例えば、100%)以上であるかを判断することができる。ここで、放電についてのデータに含まれた放電量は以前放電量と名付けることができる。
【0128】
ここで、放電量を合算した結果が基準放電量(例えば、100%)以上の場合、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存されたバッテリー160の放電回数を1だけ増加させることができる。また、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された放電についてのデータに含まれた放電量を、放電量を合算した結果と基準放電量(例えば、100%)との間の差に対応する放電量によってアップデートすることができる。
【0129】
一方、放電量を合算した結果が基準放電量(例えば、100%)未満の場合、エアロゾル生成装置100は、メモリ140に保存された放電についてのデータに含まれた放電量を、放電量を合算した結果によってアップデートすることができる。
【0130】
また図5を参照すると、エアロゾル生成装置100は、S520動作で、バッテリー160の使用回数が既設定の基準回数未満であるかを判断することができる。ここで、基準回数は、繰り返された充電/放電によってバッテリー160が劣化するにことよるスウェリングの発生可能性を考慮して決定することができる。
【0131】
エアロゾル生成装置100は、S530動作で、バッテリー160の使用回数が既設定の基準回数(例えば、500回)以上の場合、バッテリー充電時の基準電圧Vrefを再設定することができる。すなわち、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の使用回数が基準回数(例えば、500回)以上の場合、バッテリー160が一定のレベル以上に劣化したと判断し、バッテリー充電時の基準電圧Vrefを再設定することができる。
【0132】
エアロゾル生成装置100は、バッテリー充電時の基準電圧Vrefを現在設定された第1電圧よりも低い第2電圧に変更することができる。ここで、エアロゾル生成装置100は、既設定の比(ratio)に基づいて、現在設定された第1電圧から第2電圧を決定することができる。ここで、既設定の比(ratio)は、現在設定された第1電圧に対する、第1電圧と第2電圧との間の差の比を意味し得る。例えば、エアロゾル生成装置100は、現在設定された第1電圧が4.40Vであり、既設定の比(ratio)が7%の場合、第2電圧を4.09Vに決定することができる。
【0133】
図9は、基準電圧Vrefを再設定した場合、バッテリー160が充電されるうちに感知されるバッテリー160の電圧を示すグラフの一例である。
【0134】
図9を参照すると、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の使用回数が増加するほど、基準電圧Vrefが第1電圧Vref1から第3電圧Vref3に段階的に低くなるように再設定することができる。
【0135】
ここで、バッテリー160の使用回数が増加するほど、充電時にバッテリー160の電圧Vbatが基準電圧Vrefに到逹する時点が、t1時点からt3時点に次第に短くなり得る。また、バッテリー160の使用回数が増加するほど、バッテリー160に流れる電流を一定に維持する定電流充電区間も短縮し得る。
【0136】
一方、基準電圧Vrefの再設定のための既設定の比(ratio)は基準電圧Vrefを再設定した回数によって変更され得る。
【0137】
【表1】

例えば、エアロゾル生成装置100は、前記表1に示すように、基準電圧Vrefを再設定した回数が増加することによって低くなる比(ratio)に基づいて基準電圧Vrefを再設定することができる。これにより、バッテリー充電時の基準電圧Vrefが過度に低くなることを防止することができる。
【0138】
また、エアロゾル生成装置100は、基準電圧Vrefを再設定した場合、バッテリー160の使用回数を初期化することができる。
【0139】
一方、エアロゾル生成装置100は、バッテリー160の電圧Vbatが最低電圧(Vmin)未満の場合、バッテリー160の使用回数および/または基準電圧Vrefをアップデートした後、電源をオフ(off)させることができる。
【0140】
前記のように、本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、バッテリー160の充電および/または放電による使用回数に基づいてバッテリー充電時の基準電圧Vrefを再設定することにより、バッテリー160の劣化および過充電によるスウェリングを防止することができる。
【0141】
図1図9を参照すると、本開示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と、前記ヒーターに電力を供給するバッテリー160と、制御部170と、を含み、前記制御部170は、充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて前記バッテリー160の充放電回数をアップデートし、前記バッテリー160の充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記バッテリー160の充電に関連して設定される基準電圧を維持し、前記バッテリー160の充放電回数が前記基準回数以上の場合、前記基準電圧を現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更することができる。
【0142】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記バッテリー160の充電の際に前記バッテリー160の電圧が前記基準電圧未満の場合、前記バッテリー160に流れる電流が所定の電流レベルを維持するように制御し、前記バッテリー160の充電の際に前記バッテリー160の電圧が前記基準電圧以上の場合、前記バッテリー160の電圧が前記基準電圧を維持するように制御することができる。
【0143】
また、本開始の他の側面によれば、前記エアロゾル生成装置100は、充電についてのデータおよび放電についてのデータのうちの少なくとも一つを保存するメモリ140をさらに含み、前記制御部170は、前記メモリ140に保存されたデータに基づいて前記バッテリー160の充放電回数をアップデートすることができる。
【0144】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の残余容量との間の差を算出し、前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートし、前記合算した結果が前記基準容量未満の場合、前記バッテリー160の充放電回数を維持することができる。
【0145】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の残余容量との間の差とを算出し、前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記以前残余容量を、前記合算した結果と前記基準容量との間の差に対応する残余容量に変更し、前記合算した結果が前記基準容量未満の場合、前記以前残余容量を前記合算した結果に変更することができる。
【0146】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の放電量との間の差を算出し、前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートし、前記合算した結果が前記基準放電量未満の場合、前記バッテリー160の充放電回数を維持することができる。
【0147】
また、本開始の他の側面によれば、前記制御部170は、前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の放電量との間の差を算出し、前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記以前放電量を、前記合算した結果と前記基準放電量との間の差に対応する放電量に変更し、前記合算した結果が前記基準放電量未満の場合、前記放電についてのデータに含まれた放電量を前記合算した結果に変更することができる。
【0148】
また、本開始の他の側面によれば、前記第1電圧レベルに対する、前記第1電圧レベルと前記第2電圧レベルとの間の差の比(ratio)は、前記基準電圧を変更した回数が増加するほど減少し得る。
【0149】
一方、本開示の一実施例によるエアロゾル生成装置100の動作方法は、充電に関連した動作を実行した結果および放電に関連した動作を実行した結果のうちの少なくとも一つに基づいて前記エアロゾル生成装置のバッテリー160の充放電回数をアップデートする動作と、前記バッテリー160の充放電回数が既設定の基準回数未満の場合、前記バッテリー160の充電に関連して設定される基準電圧を維持する動作と、前記バッテリー160の充放電回数が前記基準回数以上の場合、前記基準電圧を現在設定された第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに変更する動作と、を含むことができる。
【0150】
また、本開始の他の側面によれば、エアロゾル生成装置100の動作方法は、前記バッテリー160の充電の際に前記バッテリー160の電圧が前記基準電圧未満の場合、前記バッテリー160に流れる電流を所定の電流レベルに維持する動作と、前記バッテリー160の充電の際に前記バッテリー160の電圧が前記基準電圧以上の場合、前記バッテリー160の電圧を前記基準電圧に維持する動作と、をさらに含むことができる。
【0151】
また、本開始の他の側面によれば、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作は、前記エアロゾル生成装置のメモリ140に保存された充電についてのデータおよび放電についてのデータのうちの少なくとも一つに基づいて前記バッテリー160の充放電回数をアップデートすることができる。
【0152】
また、本開始の他の側面によれば、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作は、前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の残余容量との間の差を算出する動作と、前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作と、前記合算した結果が前記基準容量未満の場合、前記バッテリー160の充放電回数を維持する動作と、を含むことができる。
【0153】
また、本開始の他の側面によれば、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作は、前記充電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の残余容量と、前記充電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の残余容量との間の差を算出する動作と、前記算出された差と以前残余容量とを合算した結果が既設定の基準容量以上の場合、前記以前残余容量を前記合算した結果と前記基準容量との間の差に対応する残余容量に変更する動作と、前記合算した結果が前記基準容量未満の場合、前記以前残余容量を前記合算した結果に変更する動作をさらに含むことができる。
【0154】
また、本開始の他の側面によれば、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作は、前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の放電量との間の差を算出する動作と、前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作と、前記合算した結果が前記基準放電量未満の場合、前記バッテリー160の充放電回数を維持する動作と、を含むことができる。
【0155】
また、本開始の他の側面によれば、前記バッテリー160の充放電回数をアップデートする動作は、前記放電に関連した動作が開始した時点の前記バッテリー160の放電量と、前記放電に関連した動作が終了した時点の前記バッテリー160の放電量との間の差を算出する動作と、前記算出された差と以前放電量とを合算した結果が既設定の基準放電量以上の場合、前記以前放電量を、前記合算した結果と前記基準放電量との間の差に対応する放電量に変更する動作と、前記合算した結果が前記基準放電量未満の場合、前記以前放電量を前記合算した結果に変更する動作と、を含むことができる。
【0156】
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。
【0157】
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。
【0158】
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5
図6A
図6B
図7A
図7B
図8
図9
【国際調査報告】