(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例による装置は、エアロゾル生成装置であって、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、前記ヒータに供給される電力をモニタリング及び制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記ヒータが第1目標温度に到逹してエアロゾルが生成された後、既定の時間以内に前記ヒータを再び加熱させる入力を受信すれば、前記ヒータが前記第1目標温度よりさらに低い第2目標温度によってエアロゾルを生成するように制御することを特徴とする。
【0012】
前記装置において、前記制御部は、前記第1目標温度に基づいて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0013】
前記装置において、前記制御部は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に基づいて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0014】
前記装置において、前記制御部は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に対する1次線形式を通じて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0015】
前記装置において、前記制御部は、前記第2目標温度を、前記入力を受信した時点で、前記ヒータの温度が属した温度範囲に対応させた表(table)を参照し、前記第2目標温度を獲得することを特徴とする。
【0016】
前記装置において、前記制御部は、前記ヒータが前記第1目標温度または前記第2目標温度に到逹してから既定の保持時間が経過すれば、ヒータの予熱完了を判断し、前記第2目標温度に対応する保持時間は、前記第1目標温度に対応する保持時間よりさらに長くなるように制御することを特徴とする。
【0017】
前記装置において、前記第2目標温度に対応する保持時間は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に基づいて算出されたことを特徴とする。
【0018】
前記装置において、前記制御部は、前記ヒータが加熱されて前記第2目標温度に到逹する第2到達時間が前記第1目標温度に到逹する第1到達時間よりさらに長くなるように制御することを特徴とする。
【0019】
前記装置において、前記制御部は、前記第2到達時間を、前記入力を受信した時点で、前記ヒータの温度が属した温度範囲に対応させた表を参照し、前記第2到達時間を獲得することを特徴とする。
【0020】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施例による方法は、エアロゾル生成装置のヒータに供給される電力を制御する方法であって、前記ヒータを第1目標温度まで加熱するヒータ加熱段階と、前記第1目標温度に到逹した前記ヒータにエアロゾルが生成されれば、既定の時間以内に前記ヒータを再び加熱させる入力が受信されるか否かを感知する入力感知段階と、前記時間以内に前記入力が受信されれば、前記ヒータを第2目標温度まで加熱するヒータ材加熱段階と、を含み、前記第2目標温度は、前記第1目標温度よりさらに低いことを特徴とする。
【0021】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記第1目標温度に基づいて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0022】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に基づいて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0023】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に対する1次線形式を通じて前記第2目標温度を算出することを特徴とする。
【0024】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記第2目標温度を、前記入力を受信した時点で、前記ヒータの温度が属した温度範囲に対応させた表(table)を参照し、前記第2目標温度を獲得することを特徴とする。
【0025】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記ヒータが前記第1目標温度または前記第2目標温度に到逹してから既定の保持時間が経過すれば、ヒータの予熱完了を判断し、前記第2目標温度に対応する保持時間は、前記第1目標温度に対応する保持時間よりさらに長くなるように制御することを特徴とする。
【0026】
前記方法において、前記第2目標温度に対応する保持時間は、前記入力を受信した時点での前記ヒータの温度に基づいて算出されたことを特徴とする。
【0027】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記ヒータが加熱されて前記第2目標温度に到逹する第2到達時間が前記第1目標温度に到逹する第1到達時間よりさらに長くなるように制御することを特徴とする。
【0028】
前記方法において、前記ヒータ材加熱段階は、前記第2到達時間を、前記入力を受信した時点で、前記ヒータの温度が属した温度範囲に対応させた表を参照し、前記第2到達時間を獲得することを特徴とする。
【0029】
本発明の一実施例は、前記方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【0030】
本発明は、多様な変換を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、詳細に説明する。本発明の効果及び特徴、そして、それらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現される。
【0031】
以下、添付された図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。図面を参照して説明するとき、同一である構成要素や対応する構成要素については、同じ図面番号を与え、これに係わる重複説明は、省略する。
【0032】
以下の実施例において、第1、第2などの用語は、限定的な意味ではなく、1つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用された。
【0033】
以下の実施例において、単数表現は、文脈上、明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
【0034】
以下の実施例において、「含む。」または「有する。」などの用語は、明細書上に記載された特徴、または構成要素が存在することを意味するものであり、1つ以上の他の特徴、または構成要素が付け加えられる可能性を予め排除するものではない。
【0035】
ある実施例が他に具現可能な場合、特定の工程順序は、説明される順序とは逆順にも行われる。例えば、連続して説明される2つの工程が実質的に同時に行われ、説明される順序と逆順にも進められる。
【0036】
以下では、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0037】
図1ないし
図3は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【0038】
図1を参照すれば、エアロゾル生成装置1は、バッテリ11、制御部12及びヒータ13を含む。
図2及び
図3を参照すれば、エアロゾル生成装置1は、蒸気化器14をさらに含む。また、エアロゾル生成装置1の内部空間には、シガレット2が挿入される。
【0039】
図1ないし
図3に示されたエアロゾル生成装置1には、本実施例と係わる構成要素が示されている。したがって、
図1ないし
図3に示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置1にさらに含まれることを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解することができるであろう。
【0040】
また、
図2及び
図3には、エアロゾル生成装置1にヒータ13が含まれていると示されているが、必要に応じて、ヒータ13は、省略されてもよい。
【0041】
図1には、バッテリ11、制御部12及びヒータ13が一列に配置されていると示されている。また、
図2には、バッテリ11、制御部12、蒸気化器14及びヒータ13が一列に配置されていると示されている。また、
図3には、蒸気化器14及びヒータ13が並列に配置されていると示されている。しかし、エアロゾル生成装置1の内部構造は、
図1ないし
図3に示されていることに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置1の設計によって、バッテリ11、制御部12、ヒータ13及び蒸気化器14の配置は、変更されうる。
【0042】
シガレット2がエアロゾル生成装置1に挿入されれば、エアロゾル生成装置1は、ヒータ13及び/または蒸気化器14を作動させ、エアロゾルを発生させることができる。ヒータ13及び/または蒸気化器14によって発生したエアロゾルは、シガレット2を通過してユーザに伝達される。
【0043】
必要に応じて、シガレット2がエアロゾル生成装置1に挿入されない場合にも、エアロゾル生成装置1は、ヒータ13を加熱することができる。
【0044】
バッテリ11は、エアロゾル生成装置1の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ11は、ヒータ13または、蒸気化器14が加熱されるように電力を供給し、制御部12の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ11は、エアロゾル生成装置1に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
【0045】
制御部12は、エアロゾル生成装置1の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部12は、バッテリ11、ヒータ13及び蒸気化器14だけではなく、エアロゾル生成装置1に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部12は、エアロゾル生成装置1の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置1が動作可能な状態であるか否かを判断してもよい。
【0046】
制御部12は、少なくとも1つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとして具現されもし、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアとして具現されてもよいということを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解することができるであろう。
【0047】
ヒータ13は、バッテリ11から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置1に挿入されれば、ヒータ13は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ13は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
【0048】
ヒータ13は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ13には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ13が加熱される。しかし、ヒータ13は、前記例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置1に既に設定されていてもよく、ユーザによって所望温度に設定されてもよい。
【0049】
一方、他の例において、ヒータ13は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ13には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
【0050】
例えば、ヒータ13は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット2の内部または外部を加熱することができる。
【0051】
また、エアロゾル生成装置1には、ヒータ13が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ13は、シガレット2の内部に挿入されるように配置され、シガレット2の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ13のうち、一部は、シガレット2の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット2の外部に配置される。また、ヒータ13の形状は、
図1ないし
図3に示された形状に限定されず、多様な形状に作製される。
【0052】
蒸気化器14は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット2を通過してユーザに伝達される。すなわち、蒸気化器14によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置1の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器14によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成される。
【0053】
例えば、蒸気化器14は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置1に含まれてもよい。
【0054】
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、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もあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器14から脱/付着されるように作製され、蒸気化器14と一体として作製されてもよい。
【0055】
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンC及びビタミンEのうち、少なくとも1つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
【0056】
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それに限定されない。
【0057】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。
【0058】
例えば、蒸気化器14は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されない。
【0059】
一方、エアロゾル生成装置1は、バッテリ11、制御部12、ヒータ13及び蒸気化器14外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置1は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び/または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置1は、少なくとも1つのセンサ(パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど)を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置1は、シガレット2が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が類推可能な構造によっても作製される。
【0060】
図1ないし
図3には、示されていないが、エアロゾル生成装置1は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置1のバッテリ11の充電に用いられる。または、クレードルとエアロゾル生成装置1が結合された状態でヒータ13が加熱されてもよい。
【0061】
シガレット2は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット2は、エアロゾル生成物質を含む第1部分とフィルタなどを含む第2部分に区分される。または、シガレット2の第2部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒または、カプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第2部分に挿入されてもよい。
【0062】
エアロゾル生成装置1の内部には、第1部分の全体が挿入され、第2部分は、外部に露出される。または、エアロゾル生成装置1の内部に第1部分の一部だけ挿入され、第1部分の全体及び第2部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第2部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込む。この際、エアロゾルは、外部空気が第1部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第2部分を通過してユーザの口に伝達される。
【0063】
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置1に形成された少なくとも1つの空気通路を介して流入される。例えば、エアロゾル生成装置1に形成された空気通路の開閉及び/または空気通路の大きさは、ユーザによって調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節される。他の例として、外部空気は、シガレット2の表面に形成された少なくとも1つの孔(hole)を介してシガレット2の内部に流入されてもよい。
【0064】
以下、
図4及び
図5を参照し、シガレット2の例を説明する。
【0065】
図4及び
図5は、シガレットの例を示す図面である。
【0066】
図4を参照すれば、シガレット2は、タバコロッド21及びフィルタロッド22を含む。
図1ないし
図3を参照して上述した第1部分21は、タバコロッド21を含み、第2部分22は、フィルタロッド22を含む。
【0067】
図4には、フィルタロッド22が単一セグメントとして示されているが、それに限定されない。すなわち、フィルタロッド22は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド22は、エアロゾルを冷却する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セグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド22には、他の機能を行う少なくとも1つのセグメントをさらに含んでもよい。
【0068】
シガレット2は、少なくとも1枚のラッパ24によって包装される。ラッパ24には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも1つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット2は、1枚のラッパ24によって包装される。他の例として、シガレット2は、2以上のラッパ24によって重畳的に包装されてもよい。例えば、第1ラッパ241によってタバコロッド21が包装され、ラッパ242、243、244によってフィルタロッド22が包装される。そして、単一ラッパ245によってシガレット2全体が再包装される。もし、フィルタロッド22が複数のセグメントで構成されているならば、それぞれのセグメントがラッパ242、243、244によって包装される。
【0069】
タバコロッド21は、エアロゾル生成物質を含む。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、少なくとも1つを含むが、それらに限定されない。また、タバコロッド21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んでもよい。また、タバコロッド21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21に噴射されることによって添加される。
【0070】
タバコロッド21は、多様に作製される。例えば、タバコロッド21は、シート(sheet)によっても作製され、ストランド(strand)によっても作製される。また、タバコロッド21は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド21は、熱伝導物質によっても覆い包まれる。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もあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド21を覆い包む熱伝導物質は、タバコロッド21に伝達される熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これにより、タバコ風味を向上させうる。また、タバコロッド21を覆い包む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能が行える。この際、図面に示されていないが、タバコロッド21は、外部を覆い包む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
【0071】
フィルタロッド22は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド22の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド22は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド22リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド22が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも1つが異なる形状にも作製される。
【0072】
また、フィルタロッド22には、少なくとも1つのカプセル23が含まれる。ここで、カプセル23は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル23は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセル23は、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。
【0073】
図5を参照すれば、シガレット3は、前端プラグ33をさらに含んでもよい。前端プラグ33は、タバコロッド31において、フィルタロッド32に対向する一側に位置する。前端プラグ33は、タバコロッド31の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド31から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置(
図1ないし
図3の1)に流れて行くことを防止することができる。
【0074】
フィルタロッド32は、第1セグメント321及び第2セグメント322を含んでもよい。ここで、第1セグメント321は、
図4のフィルタロッド22の第1セグメントに対応し、第2セグメント322は、
図4のフィルタロッド22の第3セグメントに対応する。
【0075】
シガレット3の直径及び全長は、
図4のシガレット2の直径及び全長に対応する。例えば、前端プラグ33の長さは、約7mm、タバコロッド31の長さは、約15mm、第1セグメント321の長さは、約12mm、第2セグメント322の長さは、約14mmでもあるが、それに限定されない。
【0076】
シガレット3は、少なくとも1枚のラッパ35によって包装される。ラッパ35には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも1つの孔(hole)が形成される。例えば、第1ラッパ351によって前端プラグ33が包装され、第2ラッパ352によってタバコロッド31が包装され、第3ラッパ353によって第1セグメント321が包装され、第4ラッパ354によって第2セグメント322が包装される。そして、第5ラッパ355によってシガレット3全体が再包装される。
【0077】
また、第5ラッパ355には、少なくとも1つの穿孔36が形成される。例えば、穿孔36は、タバコロッド31を覆い包む領域に形成されるが、それに制限されない。穿孔36は、
図2及び
図3に示されたヒータ13によって形成された熱をタバコロッド31の内部に伝達する役割を行うことができる。
【0078】
また、第2セグメント322には、少なくとも1つのカプセル34が含まれる。ここで、カプセル34は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル34は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセル34は、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。
【0079】
図6は、本発明によるエアロゾル生成装置の一例を図式的に示すブロック図である。
【0080】
図6を参照すれば、本発明によるエアロゾル生成装置は、制御部110、バッテリ120、ヒータ130、パルス幅変調処理部140、ディスプレイ部150、モータ160、記憶装置170を含むことが分かる。以下で、
図6の制御部110、バッテリ120、ヒータ130、蒸気化器180は、
図2及び
図3で説明した制御部12、バッテリ11、ヒータ13、蒸気化器18と互いに等しい構成である。
【0081】
制御部110は、エアロゾル生成装置に含まれているバッテリ120、ヒータ130、パルス幅変調処理部140、ディスプレイ部150、モータ160、記憶装置170を総括的に制御する。
図6に示されていないが、実施例によって、制御部110は、ユーザのボタン入力やタッチ入力を受信する入力受信部(図示せず)及びユーザ端末のような外部通信装置と通信可能な通信部(図示せず)をさらに含んでもよい。
図6に示されていないが、制御部110は、ヒータ130に対して比例積分微分制御(PID)を行うためのモジュールをさらに含んでもよい。
【0082】
バッテリ120は、ヒータ130に電力を供給し、ヒータ130に供給される電力の大きさは、制御部110によって調節される。
【0083】
ヒータ130は、電流を印加すれば、固有抵抗によって発熱を行い、エアロゾル生成物質が加熱されたヒータに接触(結合)されれば、エアロゾルが生成される。
【0084】
パルス幅変調処理部140は、ヒータ130にPWM(pulse width modulation)信号を伝達する方式を通じて、制御部110がヒータ130に供給される電力を制御する。実施例によって、パルス幅変調処理部140は、制御部110に含まれる方式によって具現されてもよい。
【0085】
ディスプレイ部150は、エアロゾル生成装置で発生する各種アラームメッセージ(alarm message)を視覚的に出力して、エアロゾル生成装置を使用するユーザをして確認可能にする。ユーザは、ディスプレイ部150に出力されるバッテリ電力不足メッセージやヒータの過熱警告メッセージなどを確認し、エアロゾル生成装置の動作が止まるか、エアロゾル生成装置が破損される前に適切な措置を取ることができる。
【0086】
モータ160は、制御部110によって駆動されてエアロゾル生成装置の使用準備が完了されているという事実をユーザが触覚を通じて認知可能にする。
【0087】
記憶装置170は、制御部110がヒータ130に供給される電力を適切に制御し、エアロゾル生成装置を使用するユーザに多様な風味を提供するための各種情報を保存している。例えば、記憶装置170に保存される情報には、制御部110がヒータの温度を経時的に適切に加減制御するために参照する温度プロファイル(temperature profile)、後述する制御基準比率、比較制御値などを予め保存しており、制御部110の要請によって、制御部110に当該情報を送信することができる。記憶装置170は、フラッシュメモリ(flash memory)のように不揮発性メモリで構成されるだけではなく、さらに速いデータ入出力(I/O)速度を確保するために通電時にのみ制限的にデータを保存する揮発性メモリで構成されてもよい。
【0088】
本発明の一実施例による制御部110、パルス幅変調処理部140、ディスプレイ部150、記憶装置170及び蒸気化器180は、少なくとも1つ以上のプロセッサ(processor)に該当するか、少なくとも1つ以上のプロセッサを含んでもよい。これにより、制御部110、パルス幅変調処理部140、ディスプレイ部150、記憶装置170及び蒸気化器180は、マイクロプロセッサや汎用コンピュータシステムのような他のハードウェア装置に含まれた形態によっても駆動される。
【0089】
本発明による制御部110がヒータ130に供給される電力を制御する方式は、説明の便宜上、
図7で後述する。
【0090】
図7は、本発明によるエアロゾル生成装置が連続して使用される場合におけるヒータの温度変化をグラフで示す図面である。
【0091】
図7を参照すれば、本発明にエアロゾル生成装置のヒータ130は、1周期の喫煙過程において、T1から最大Tmaxまで温度が上昇した後、一定時間Tmax保持していて下降することが分かる。ヒータ130が加熱目標温度であるTmaxまで加熱された後、一定時間Tmaxを保持すれば、制御部110は、エアロゾル生成装置に備えられたディスプレイ部150、またはモータ160を通じてユーザにヒータの予熱が完了したという事実を通知することができる。
【0092】
以下、ヒータ130が始めて予熱完了していて予熱目標温度以下に下降する一連の時間間隔を第1喫煙過程、ヒータ130が第1喫煙過程を経てから再び加熱され、予熱が完了していて終了する一連の時間間隔を第2喫煙過程であると称することにする。すなわち、
図7において、第1喫煙過程は、0時点からt4時点までであり、第2喫煙過程は、t5時点からt9時点までにもなる。ユーザは、第1喫煙過程で少なくとも1回以上のパフ(puff)を行い、エアロゾル生成装置で生成されたエアロゾルを吸い込む。
図7において、制御部110は、ヒータ130がTmaxに到逹したt1時点からt2時点まで一定時間予熱目標温度を保持する場合、予熱が完了した時点であるt2時点からエアロゾルが生成されるように制御する。t2時点からt3時点までエアロゾルが生成された後、ヒータ130は、制御部110によって電力供給が遮断されてt4時点まで順次に温度が下降する。
【0093】
次いで、ユーザが喫煙のために再びヒータを加熱させる入力をエアロゾル生成装置に加える場合、制御部110は、当該入力を受信し、ヒータ130に対する電力供給を再開する。
図7において、t3時点からt4時点まで温度が下降していたヒータ130は、t4時点にヒータ130を再び加熱させる入力が制御部110に受信されれば、t4時点からt5時点間の温度上昇のための短い期間を経た後、t5時点からまた予熱目標温度まで加熱される。
【0094】
従来のエアロゾル生成装置によれば、制御部110がヒータ130の周辺部の温度がまだT1まで下降していない状態で、第2喫煙過程に突入して、ヒータ130の温度を予熱目標温度であるTmaxまで上昇させることにより、ヒータ130の周辺部に影響を受けて熱いエアロゾルが生成される問題点があった。
【0095】
本発明によるエアロゾル生成装置によれば、制御部110は、ヒータ130が予熱目標温度に到逹してエアロゾルが生成された後、既定の時間内にヒータ130を再び加熱させる入力を受信すれば、ヒータ130が予熱目標温度よりさらに低い第2目標温度によってエアロゾルを生成するように制御する方式を通じて、熱いエアロゾルが生成されてユーザが火傷するか、不便さを感じる状況を予め防止することができる。以下では、説明の便宜上、第1喫煙過程での予熱目標温度であるTmaxを第1目標温度と、第2喫煙過程での予熱目標温度は、第2目標温度と称する。
【0096】
図7において、制御部110は、ヒータ130に供給される電力を制御し、ヒータ130の温度を第2目標温度に到逹させ、第2目標温度に到逹したヒータ130の温度がt6時点からt7時点との時間間隔の間に保持されれば、予熱が完了したと見なす。ユーザは、t7時点にヒータ130の予熱が完了したことをエアロゾル生成装置のディスプレイ部150またはモータ160を通じて感知し、t7時点からt8時点まで生成されるエアロゾルを吸い込み、制御部110は、t8時点が経過すれば、ヒータ130に供給される電力を遮断し、ヒータ130の温度を下降させる。
【0097】
選択的一実施例として、制御部110は、第2目標温度を第1目標温度に基づいて算出することができる。制御部110が第2目標温度を設定して第2喫煙過程に適用するに当たって、第2目標温度を第1目標温度よりさらに低い温度をランダムに設定する場合、エアロゾル生成物質に伝達される熱エネルギーが一定しておらず、ユーザに一貫した喫煙感を提供し難い。この選択的実施例によれば、制御部110が第2目標温度を設定するに当たって、1つの変数として、第1目標温度を用いることにより、制御部110が毎回一貫した基準によって第2目標温度を算出して適用することができる。
【0098】
他の選択的一実施例として、制御部110は、第1喫煙過程が終了した後、ヒータ130を再び加熱させる入力を受信した時点でのヒータ130の温度に基づいて第2目標温度を算出してもよい。この選択的一実施例において、ヒータ130を再び加熱させる入力を受信した時点は、
図7のt4時点を意味する。この選択的一実施例によれば、制御部110が第2目標温度を設定するに当たって、入力を受信した時点のヒータ130の温度を1つの変数として用いることにより、制御部110が毎回一貫した基準によって第2目標温度を算出することができる。
【0100】
数式1は、制御部110が第2目標温度を算出するのに用いる数式の一例を示す。数式1において、Tmax2は、第2目標温度、Tmaxは、第1目標温度、Tpは、制御部がヒータに対する再加熱入力を受信した時点のヒータの温度、aは、5ないし30で任意に選択される定数を意味する。数式1は、ユーザがヒータの再加熱入力をする時点の温度を基準にしたとき、傾度が−1/aであり、y切片が第1目標温度である1次線形式と解釈される。制御部110は、数式1のように第1目標温度またはヒータ130に対する再加熱入力を受信した時点のヒータの温度を少なくともいずれか1つに基づいて、第2目標温度を算出してヒータ130の温度を上昇させることに適用することができる。
【0101】
前述した例と他の選択的一実施例とし、制御部110は、第2目標温度をヒータの再加熱入力を受信した時点でヒータの温度が属した温度範囲に対応させた表(table)を参照し、第2目標温度を獲得してもよい。
【0103】
表1は、制御部110が参照する表の一例を示す。さらに具体的に、表1は、第1喫煙過程が終了した後、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点で、ヒータ130の温度が属した温度範囲によって変わる第2目標温度を示したものである。例えば、第1目標温度が200℃、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点で、ヒータ130の温度が70℃であれば、制御部110は、表1を参照して200℃から5℃を差し引いた195℃を第2目標温度に決定する。表1は、数学的、経験的、実験的な値を統計的に分析して生成した表であって、本発明によるエアロゾル生成装置の制御部110または記憶装置170に保存されていて、第2目標温度を算出する過程で呼び出される。
【0104】
前述した例とは、さらに異なる選択的一実施例として、制御部110は、ヒータ130が第1目標温度または第2目標温度に到逹した後、既定の保持時間が経過すれば、ヒータの予熱完了を判断し、第2目標温度に対応する保持時間が第1目標温度に対応する保持時間よりさらに長くなるように制御してもよい。
【0105】
図8は、第2目標温度に対応する保持時間を変更する選択的実施例を説明するための図面である。
【0106】
図8を
図7と対比すれば、t6時点とt7時点との時間間隔が互いに異なり、残りは、同一であるということが分かる。ここで、t6時点とt7時点との時間間隔は、ヒータ130が第1目標温度Tmaxよりさらに低い第2目標温度に到逹した後の時間であって、制御部110は、ヒータ130の温度が第2目標温度に到逹した後(t6時点)にヒータ130がt7時点まで第2目標温度を保持する場合にヒータ130の予熱が完了したと見なす。
【0107】
制御部110が
図8のように第2喫煙過程でヒータ130の第2目標温度を第1目標温度よりもさらに低く長時間保持することで、エアロゾル生成装置の周辺部によって過熱されたエアロゾルが生成されず、かつエアロゾル生成物質に十分な量の熱エネルギーが伝達されることにより、エアロゾル生成装置の連続使用時に初期パフで発生する霧化量不足現象が解消される。
【0108】
図8において、第1喫煙過程で予熱が完了した後、第1目標温度が保持される時間を第1保持時間、第2喫煙過程で予熱が完了した後、第2目標温度が保持される時間を第2保持時間とそれぞれ称するならば、制御部110は、第2保持時間を第1保持時間よりさらに長く設定し、一例として、第2保持時間は、ヒータ130の再加熱入力を受信した時点でのヒータ130の温度に基づいて算出されてもよい。
【0110】
数式2は、制御部110が第2保持時間を算出するのに使用する数式の一例を示す。数式2において、tm2は、第2保持時間、tm1は、第1保持時間、Tpは、制御部110がヒータに対する再加熱入力を受信した時点のヒータ130の温度、aは、5ないし30から任意に選択される定数、Cは、0ないし5から任意に選択される定数を意味する。数式2は、ユーザがヒータ130の再加熱入力を行う時点の温度を基準にしたとき、傾度が1/aであり、y切片が第1目標温度と定数Cとの和である1次線形式に解釈される。
【0111】
制御部110は、数式2のように第1保持時間またはヒータ130に対する再加熱入力を受信した時点のヒータ130の温度のうち、少なくともいずれか1つに基づいて、第2保持時間を算出し、ヒータ130は、第2目標温度に到逹した後、第2保持時間の間に保持されることで、エアロゾル生成物質に十分な量の熱エネルギーを伝達することができる。
【0112】
他の例として、制御部110は、第2保持時間を獲得するために、数式2を利用せず、制御部110または記憶装置170に保存されている表を用いてもよい。
【0114】
表2は、制御部110が第2保持時間を決定するために参照する表の一例を示す。さらに具体的に、表2は、第2喫煙過程が開始された後、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点で、ヒータ130の温度が属した温度範囲によって変わる第2保持時間を示したものである。例えば、第1保持時間が20秒、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点で、ヒータ130の温度が70℃であれば、制御部110は、表2を参照して、23秒を第2保持時間と決定する。表2は、数学的、経験的、実験的な値を統計的に分析して生成される表であって、本発明によるエアロゾル生成装置の制御部110または記憶装置170に保存されていて、制御部110が第2保持時間を算出する過程で呼び出される。また他の選択的一実施例として、制御部110は、ヒータ130が加熱され、第2目標温度に到逹する第2到達時間が第1目標温度に到逹する第1到達時間よりさらに長くなるように制御してもよい。特に、制御部110は、第2到達時間をヒータ130の再加熱入力を受信した時点で、ヒータ130の温度が属した温度範囲に対応させた表を参照し、第2到達時間を獲得することができる。
【0115】
図9は、第2到達時間を決定する選択的実施例を説明するための図面である。
【0116】
図9を
図7と対比すれば、t5時点とt6時点の時間間隔が互いに異なり、残りは、同一であるということが分かる。ここで、t5時点とt6時点との時間間隔は、ヒータ130が第1目標温度Tmaxよりさらに低い第2目標温度に到逹するのにかかる時間であって、制御部110は、ヒータ130の温度が第2目標温度に到逹した後(t6時点)にヒータ130がt7時点まで第2目標温度を保持する場合に予熱が完了したと見なす。
【0117】
制御部110は、第2到達時間が第1到達時間よりさらに長くなるように制御するために、ヒータ130に電力を供給するために送信するパルス幅変調信号(PWM信号)のデューティー(duty)のパーセントを低めることができる。PWM信号のデューティーのパーセントが低くなる場合、ヒータ130の時間当り温度上昇率、すなわち、t5時点とt6時点との傾度が、
図7から
図9のように異なる。
【0119】
表3は、制御部110が第2到達時間を決定するために参照する表の一例を示す。さらに具体的に、表3は、第2喫煙過程が開始された後、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点でヒータ130の温度が属した温度範囲によって変わる第2到達時間を示したものである。例えば、制御部110がヒータ130の再加熱入力を受信した時点でヒータ130の温度が70℃であれば、制御部110は、表3を参照して60%をPWM dutyと決定する。表3は、数学的、経験的、実験的な値を統計的に分析して生成される表であって、本発明によるエアロゾル生成装置の制御部110または記憶装置170に保存されていて、制御部110が第2到達時間を設定する過程で呼び出される。上のように制御部110が第2目標温度または第2到達時間を多様な実施例によって調整及び設定することで、過熱されたエアロゾルが生成されずとも、エアロゾル生成物質に十分な熱エネルギーが伝達し、ユーザがエアロゾル生成装置を連続して使用しても、ユーザに一貫した喫煙感を提供することができる。
【0120】
図10は、本発明によるエアロゾル生成装置のヒータに電力を制御する方法の一例を示すフローチャートである。
【0121】
図10は、
図6によるエアロゾル生成装置によって具現されるので、
図6を参照して説明し、以下で、
図6ないし
図9で説明した内容と重複する説明は、省略する。
【0122】
まず、エアロゾル生成装置を用いた第1喫煙過程が終了する(S1010)。
【0123】
制御部110は、既定の時間内に第2喫煙過程を開始するための入力が受信されるか否かを感知する(S1020)。例えば、ユーザがエアロゾル生成装置にスイッチを動作させるか、エアロゾル生成装置の一部にシガレットを挿入する動作は、第2喫煙過程を開始するための入力になりうる。
【0124】
制御部110は、第2喫煙過程を開始する入力が受信されれば、第1喫煙過程でのヒータ130の第1目標温度Tmaxを把握する(S1030)。
【0125】
制御部110は、段階S1030で把握された第1目標温度よりさらに低い第2目標温度を設定する(S1040)。段階S1040において、第2目標温度は、第1目標温度またはヒータの現在温度に基づいて算出されるか、記憶装置170に保存された表(table)を参照して獲得された値に設定される。
【0126】
制御部110は、第2喫煙過程で第2目標温度までヒータの温度を上昇させる方式でヒータの温度を制御する(S1050)。
【0127】
図11は、第2保持時間を算出してヒータに供給される電力を制御するための方法の一例を示すフローチャートである。
【0129】
まず、制御部110は、段階S1030で把握された第1目標温度よりさらに低い第2目標温度を設定すれば(S1040)、ヒータ130が第2目標温度に到逹した後、予熱が完了する時点を変更する(S1110)。さらに具体的に、制御部110は、ヒータ130が第2目標温度に到逹した後、温度を保持する第2保持時間を特定の数式や表を通じて獲得する。
【0130】
次いで、制御部110は、ヒータの温度を第2目標温度まで上昇させる(S1120)。
【0131】
制御部110は、第2目標温度まで上昇したヒータが第2保持時間の間に第2目標温度を保持するように制御する(S1130)。
【0132】
図12は、第2到達時間を算出してヒータに供給される電力を制御するための方法の一例を示すフローチャートである。
【0134】
まず、制御部110は、段階S1030で把握された第1目標温度よりさらに低い第2目標温度を設定した後(S1040)、ヒータ130が第2目標温度に到逹するのにかかる時間の第2到達時間を変更する(S1210)。さらに具体的に、制御部110は、ヒータ130の時間当り温度上昇率に係わるPWM dutyのパーセント(PWMデューティー比)を特定の表を通じて獲得する。
【0135】
次いで、制御部110は、ヒータの温度を第2到達時間に亘って第2目標温度まで上昇させる(S1220)。
【0136】
制御部110は、第2目標温度まで上昇したヒータが一定時間第2目標温度を保持するように制御する(S1230)。
【0137】
以上、説明された本発明による実施例は、コンピュータ上で多様な構成要素を通じて実行されるコンピュータプログラムの形態として具現され、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読取り可能な媒体に記録される。この際、媒体は、ハードディスク、フロッピィーディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD−ROM及びDVDのような光記録媒体、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気光媒体(magneto-optical medium)、及びROM、RAM、フラッシュメモリのようなプログラム命令語を保存し、実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含んでもよい。
【0138】
一方、前記コンピュータプログラムは、本発明のために特別に設計され、構成されたものであるか、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知されて使用可能なものである。コンピュータプログラムの例には、コンパイラによって作製される機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードも含まれる。
【0139】
本発明で説明する特定の実行は、一実施例であって、如何なる方法によっても、本発明の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、前記システムの他の機能的な側面の記載は、省略される。また、図面に示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結及び/または物理的または回路的連結を例示的に示したものであって、実際装置では、代替可能であるか、追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路連結として示される。また、「必須の」、「重要に」のように具体的な言及がなければ、本発明を適用するに当たって、必ずしも必要な構成要素ではない。
【0140】
本発明の明細書(特に、特許請求の範囲において)において「前記」という用語及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数にいずれも該当しうる。また、本発明において範囲(range)を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであって(これに反する記載がなければ)、発明の詳細な説明に前記範囲を構成する各個別的な値を記載したものと同一である。最後に、本発明による方法を構成する段階について明白に順序を記載するか、反する記載がなければ、前記段階は、適当な順序によって行われる。必ずしも前記段階の記載順序によって、本発明が限定されるものではない。本発明において全ての例または例示的な用語(例えば、など)の使用は、単に本発明を詳細に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって限定されない限り、前記例または例示的な用語によって、本発明の範囲が限定されるものではない。また、当業者は、多様な修正、組合わせ及び変更が加えられた特許請求の範囲またはその均等物の範疇内で設計条件及びファクタによって構成されることが分かる。