特許 7273984 エアロゾル生成装置及びその動作方法

(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】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置及びその動作方法

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/57 20200101AFI20230508BHJP

   A24F 40/20 20200101ALI20230508BHJP

   A24F 40/53 20200101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

A24F40/57

A24F40/20

A24F40/53

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021548619

(86)(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-20

(86)【国際出願番号】 KR2020018778

(87)【国際公開番号】W WO2021157857

(87)【国際公開日】2021-08-12

【審査請求日】2021-08-18

(31)【優先権主張番号】10-2020-0015168

(32)【優先日】2020-02-07

(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】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100160749

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100202267

【弁理士】

【氏名又は名称】森山 正浩

(72)【発明者】

【氏名】イム，ハンイル

【審査官】西村 賢

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３８７７９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－２２３５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１５９７２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成装置において、
エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、
前記ヒータに電力を供給するバッテリと、
前記ヒータを制御するＭＣＵ(Micro Controller Unit)と、
前記ＭＣＵと電気的に連結する保護回路と、を含み、
前記保護回路は、少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ヒータの異常動作を検知及び制御するために、前記ヒータの動作に係わる前記少なくとも１つのパラメータを獲得する保護回路制御部を含み、
前記保護回路は、前記ヒータの動作に係わる前記少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記ヒータへの電力供給を中断するエアロゾル生成装置。

【請求項2】

前記保護回路制御部は、
前記ヒータの動作持続時間を測定し、
前記動作持続時間と第１しきい値とを比較するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項3】

前記保護回路制御部は、
タイマー(timer)をさらに含み、
前記タイマーは、
前記ヒータの動作が開始されれば、時間測定を開始し、
前記ヒータの動作が中断されれば、前記時間測定を中断するように構成される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項4】

エアロゾル生成装置において、
エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、
前記ヒータに電力を供給するバッテリと、
前記ヒータを制御するＭＣＵ(Micro Controller Unit)と、
少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ヒータの異常動作を検知及び制御するために、前記ヒータの動作に係わる前記少なくとも１つのパラメータを獲得する保護回路制御部と、を含み、
前記保護回路制御部は、
前記ＭＣＵから前記ヒータに供給される電力のデューティー比(duty ratio)を受信し、
既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて、前記ヒータへの電力供給を中断するように構成される、エアロゾル生成装置。

【請求項5】

前記保護回路制御部は、
比較器(comparator)をさらに含み、
前記比較器は、
前記デューティー比が前記既設定の時間の間、同一値に保持されるか否かを決定する、請求項４に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項6】

前記エアロゾル生成装置は、
前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項7】

前記ロードスイッチは、前記ヒータに伝達される前記電力が既設定の範囲を外れる場合、エラー信号を前記保護回路制御部に伝達し、
前記保護回路制御部は、前記エラー信号の受信に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断するように構成される、請求項６に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項8】

前記エアロゾル生成装置は、
前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)をさらに含み、
前記保護回路制御部は、
前記第１しきい値を超える前記動作持続時間に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断するように構成される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項9】

前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)をさらに含み、
前記保護回路制御部は、
前記既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断するように構成される、請求項４に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項10】

前記ＭＣＵは、ＰＩＤ(Proportional-Integral-Differential)アルゴリズムに基づいて前記ヒータに供給される前記電力を制御するように構成される、請求項４に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項11】

エアロゾル生成装置を制御する方法において、
ヒータの動作に係わる少なくとも１つのパラメータを獲得する段階と、
前記少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ヒータの異常動作を制御する段階と、を含み、
前記獲得する段階は、
前記ヒータに供給される電力のデューティー比を受信する段階を含み、
前記制御する段階は、
既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて前記ヒータへの電力供給を中断する段階を含む、方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体。

【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及びその動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではないエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成される方法に係わる需要が増加している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

エアロゾル生成装置では、エアロゾル生成物質を加熱するためにヒータを使用するが、ヒータが誤作動する場合、ユーザの喫煙満足感が減少し、デバイスの安全性が弱化してしまう問題がある。これにより、ヒータの誤作動を防止する必要がある。

【0004】

本開示が解決しようとする課題は、エアロゾル生成装置及びその動作方法を提供することである。また、エアロゾル生成装置周辺の気圧を考慮してパフの発生如何を正確に決定することができる装置及び方法を提供する。また、前記エアロゾル生成装置の動作方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体を提供することである。

【0005】

本開示が解決しようとする技術的課題は、前述したような技術的課題に限定されず、以下の実施例からさらに他の技術的課題が解決されうる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示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；前記ヒータに電力を供給するバッテリ；前記ヒータを制御するＭＣＵ(Micro Controller Unit)；及び少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ヒータの異常動作を検知及び制御するために、前記ヒータの動作に係わる前記少なくとも１つのパラメータを獲得する保護回路制御部；を含んでもよい。

【0007】

前記保護回路制御部は、前記ヒータの動作持続時間を測定し、前記動作持続時間と第１しきい値とを比較することができる。

【0008】

前記保護回路制御部は、タイマー(timer)をさらに含み、前記ヒータの動作が開始されれば、前記タイマーは、時間測定を開始し、前記ヒータの動作が中断されれば、前記タイマーは、前記時間測定を中断することができる。

【0009】

前記保護回路制御部は、前記ＭＣＵから前記ヒータに供給される電力のデューティー比(duty ratio)を受信し、既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて、前記ヒータに電力供給を中断することができる。

【0010】

前記保護回路制御部は、比較器(comparator)をさらに含み、前記比較器は、前記デューティー比が前記既設定の時間の間、同一値に保持されるか否かを決定することができる。

【0011】

前記エアロゾル生成装置は、前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)をさらに含んでもよい。

【0012】

前記ロードスイッチは、前記ヒータに伝達される前記電力が既設定の範囲を外れる場合、エラー信号を前記保護回路制御部に伝達し、前記保護回路制御部は、前記エラー信号の受信に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断することができる。

【0013】

また、前記エアロゾル生成装置は、前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)；をさらに含み、前記保護回路制御部は、前記第１しきい値を超える前記動作持続時間に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断することができる。

【0014】

前記エアロゾル生成装置は、前記バッテリから前記電力を供給され、前記供給された電力を前記ヒータに伝達するロードスイッチ(Load Switch)をさらに含み、前記保護回路制御部は、前記既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて、前記ロードスイッチを制御して前記ヒータへの電力供給を中断することができる。

【0015】

前記ＭＣＵは、ＰＩＤ(Proportional-Integral-Differential)アルゴリズムに基づいて前記ヒータに供給される前記電力を制御することができる。

【0016】

また、本開示によるエアロゾル生成装置を制御する方法は、ヒータの動作に係わる少なくとも１つのパラメータを獲得する段階；及び前記少なくとも１つのパラメータに基づいて前記ヒータの異常動作を制御する段階；を含んでもよい。

【0017】

前記獲得する段階は、前記ヒータの動作持続時間を測定する段階を含み、前記制御する段階は、前記動作持続時間と第１しきい値とを比較する段階を含んでもよい。

【0018】

また、前記獲得する段階は、前記ヒータに供給される電力のデューティー比を受信する段階を含み、前記制御する段階は、既設定の時間の間、同一値に保持される前記デューティー比に基づいて前記ヒータへの電力供給を中断する段階を含んでもよい。

【0019】

前記獲得する段階は、前記ヒータに伝達される電力が既設定の範囲を外れたことについてのエラー信号を受信する段階を含み、前記制御する段階は、前記エラー信号に応答して前記ヒータへの電力供給を中断する段階を含んでもよい。

【0020】

また、本開示によれば、前述した方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体が提供されうる。

【発明の効果】

【0021】

本開示の一側面によれば、保護回路制御部は、加熱部の動作持続時間が既設定の時間を超過して動作することを防止することで、火災など事故を防止することができる。また、保護回路制御部は、ＭＣＵと独立したハードウェアによって具現されることで、ＭＣＵにエラーが発生しても、保護回路制御部は、正常に動作して加熱部が既設定の時間を超過して動作することを防止することができる。

【0022】

また、本開示の一側面によれば、保護回路制御部は、加熱部に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されるか否かを決定することで、ユーザの喫煙満足度が減少せず、火災など事故を防止することができる。また、保護回路制御部は、ＭＣＵと独立したハードウェアによって具現されることで、ＭＣＵにエラーが発生しても保護回路制御部は、正常に動作して加熱部に供給される電力のデューティー比を持続的にモニタリングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】シガレットの例を示す図面である。

【図5】シガレットの例を示す図面である。

【図6】一実施例による保護回路を含むエアロゾル生成装置のブロック図である。

【図7】一実施例による保護回路の動作を説明するためのブロック図である。

【図8】一実施例による保護回路を含むエアロゾル生成装置のブロック図である。

【図9】一実施例によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

ここで使用されるように、要素のリストに先行する「～のうち、少なくとも１つ」のような表現は、要素の全体リストを修飾するものであり、そのリストの個別要素を修飾するものではない。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち、少なくとも１つ」のような表現は、ａ単独、ｂ単独、ｃ単独、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、またはａ、ｂ、及びｃを含むものと理解されねばならない。

【0025】

ある要素や層が「上方に」、「上に」、「連結される」または「結合される」と言及されるとき、その要素や層は、他の要素や層に直接（または直ぐ）上方に、上に、連結または結合されるか、あるいは介入する要素または層が存在していると理解されうる。逆に、ある要素が異なる要素または層に「直ぐ上に」、「直上に」、「直接連結されて」または「直接結合されて」いると記載された場合、他の要素や層の介入がないということを意味する。

【0026】

実施例で使用される用語は、本開示での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に従事する技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。したがって、本開示で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と本開示の全般にわたる内容とに基づいて定義されねばならない。

【0027】

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、「…部」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、ハードウェアとソフトウェアの結合に具現されうる。

【0028】

以下、添付図面に基づいて本開示の実施例について本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に理解して実施するように詳細に説明する。しかし、本開示は、様々な異なる形態によって具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

【0029】

以下、図面に基づいて本開示の実施例について詳細に説明する。

【0030】

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。

【0031】

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が挿入されうる。

【0032】

図１ないし図３に図示されるエアロゾル生成装置１には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。図１ないし図３に図示される構成要素以外に他の構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれるということを、本開示に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0033】

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が含まれていると図示されているが、必要によって、ヒータ１３は、省略されうる。

【0034】

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図示されている。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図示されている。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図示されている。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に図示されたところに限定されない。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。

【0035】

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うる。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を通じてユーザに伝達される。

【0036】

必要によって、シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されてい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。

【0037】

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に含まれるディスプレイ、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。

【0038】

制御部１２は、エアロゾル生成装置１の全般的な動作を制御する。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の動作だけではなくエアロゾル生成装置１に含まれる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する。

【0039】

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によっても具現され、マイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサによって実行されうるプログラムが保存されるメモリの組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によっても具現されることを、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0040】

ヒータ１３は、バッテリ１１から供給される電力によって加熱されうる。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ことができる。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うる。

【0041】

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、導電性トラック(track)を含み、導電性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３が加熱されうる。しかし、ヒータ１３は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱可能なものであれば、制限なしに該当しうる。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、ユーザによって入力された温度に設定されうる。

【0042】

一方、他の例として、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導電性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタを含んでもよい。

【0043】

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。

【0044】

また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されうる。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の外部に配置されうる。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の外部に配置されうる。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状に作製されうる。

【0045】

蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成することができ、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うる。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も構成される。

【0046】

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、その限りではない。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。

【0047】

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に対して脱着／付着するように作製され、蒸気化器１４と一体として作製されうる。

【0048】

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んでもよいが、それらに制限されない。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。

【0049】

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、それらに限定されない。

【0050】

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て、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うる。

【0051】

また、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。

【0052】

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以外に他の構成を含んでもよい。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（パフ検知センサ、温度検知センサ、シガレット挿入検知センサなど）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、内部気体が流出されうる構造によっても作製される。

【0053】

図１ないし図３には、図示されていないが、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が加熱されうる。

【0054】

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部分とに区分されうる。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る。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られるエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されうる。

【0055】

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、外部に露出されうる。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うる。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。

【0056】

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１に形成される少なくとも１つの空気通路を通じて流入されうる。例えば、エアロゾル生成装置１に形成される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うる。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うる。他の例として、外部空気は、シガレット２の表面に形成される少なくとも１つの孔(hole)を通じてシガレット２の内部に流入されうる。

【0057】

以下、図４及び図５を参照して、シガレット２の例を説明する。

【0058】

図４及び図５は、シガレットの例を示す図面である。

【0059】

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部分は、タバコロッド２１を含み、第２部分は、フィルタロッド２２を含む。

【0060】

図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントに図示されているが、ここに限定されず、フィルタロッド２２は、複数のセグメントで構成されうる。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、必要によって、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。

【0061】

シガレット２は、少なくとも１枚のラッパ２４によって包装されうる。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)が形成されうる。一例として、シガレット２は、１枚のラッパ２４によって包装されうる。他の例として、シガレット２は、２以上のラッパ２４によって重畳して包装されうる。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及び２４４によってフィルタロッド２２が包装されうる。そして、単一ラッパ２４５によってシガレット２全体が再包装されうる。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及び２４４によって包装されうる。

【0062】

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つを含んでもよいが、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。

【0063】

タバコロッド２１は、多様にも作製される。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。

【0064】

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は、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る場合、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。

【0065】

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。

【0066】

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の参照符号１）に流れて行くことを防止することができる。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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、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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

図６は、一実施例による保護回路を含むエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0073】

エアロゾル生成装置６００は、ＭＣＵ６１０、保護回路６２０及び加熱部６３０を含んでもよい。加熱部６３０は、図３のヒータ１３及び蒸気化器１４のうち、少なくともいずれか１つを含んでもよい。

【0074】

ＭＣＵ６１０は、エアロゾル生成装置６００の全般的な動作を制御するハードウェアである。ＭＣＵ６１０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によっても具現され、マイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサによって実行されうるプログラムが保存されたメモリの組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によっても具現されるということを、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0075】

ＭＣＵ６１０は、加熱部６３０の全般的な動作を制御することができる。一実施例において、ＭＣＵ６１０は、少なくとも１つのセンサによってセンシングされた結果に基づいて、加熱部６３０の動作が開始または終了するように加熱部６３０に供給される電力を制御する。また、ＭＣＵ６１０は、少なくとも１つのセンサによってセンシングされた結果に基づいて、加熱部６３０が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を保持するように加熱部６３０に供給される電力の量及び電力が供給される時間を制御することができる。

【0076】

ＭＣＵ６１０は、加熱部６３０に供給される電力量を調節する。一実施例において、ＭＣＵ６１０は、ＰＩＤ(Proportional Integral Derivation)制御方式を用いて加熱部６３０に供給される電力のデューティー比(duty ratio)を調節することができる。ＰＩＤ制御方式は、比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）及び微分制御（Ｄ制御）を組合わせた制御方式である。

【0077】

Ｐ制御は、目標値との差に定数である利得(gain)を乗じてフィードバックする制御方式である。Ｐ制御は、目標値との偏差によって揺れる信号の形態に制御される。Ｐ制御を用いて利得を乗じる方式で制御動作を遂行すれば、早く目標値に近接することができる。但し、２次以上のシステムのようにＰ制御だけでは、目標値に適切に追従することができない場合には、Ｉ制御及び／またはＤ制御方法を追加することができる。

【0078】

Ｉ制御は、エラーを積分してフィードバックする制御方式である。すなわち、Ｉ制御は、エラーを累積し、次回に反映する制御方式である。Ｐ制御では大きく揺れる形態の値がＰＩ制御を遂行すれば、漸進的にオーバーシュート(overshoot)が減少し、目標値を獲得することができる。一方、ＰＩ制御だけ遂行すれば、算術的に微細に揺れる値が残留偏差として存在し、残留偏差によって測定値が相当時間、振動してしまう。

【0079】

Ｄ制御は、エラーを微分して制御システムにフィードバックする制御方式である。ＰＩ制御にＤ制御を追加すれば、比例して積分されたグラフ形態において微分を適用して残留偏差を消去することで、振動していたシステムが適切な時間内にエラーなしに目標値を獲得するように制御することができる。

【0080】

他の実施例において、ＭＣＵ６１０は、ＰＷＭ(pulse width modulation)制御方式を用いて加熱部６３０に供給される電力のデューティー比(duty ratio)を調節することができる。例えば、パフシリーズの進行経過別にデューティー比が互い異なって設定されうる。パフシリーズの進行経過によって、ＭＣＵ６１０は、既設定のデューティー比に基づいて加熱部６３０に電力を供給することができる。

【0081】

一方、加熱部６３０の異常動作を防止するための少なくとも１つのアルゴリズムがＭＣＵ６１０に適用されうる。例えば、加熱部６３０が既設定の時間を超えて動作することを検知するためのアルゴリズムがＭＣＵ６１０に適用されうる。また、加熱部６３０に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されることを検知するためのアルゴリズムがＭＣＵ６１０に適用されうる。また、加熱部６３０に過電流及び／または短絡電流が流れることを検知するためのアルゴリズムがＭＣＵ６１０に適用されうる。

【0082】

但し、加熱部６３０の異常動作を防止するための少なくとも１つのアルゴリズムがＭＣＵ６１０に適用されても、ＭＣＵ６１０にエラーが発生すれば、これ以上加熱部６３０の異常動作を防止することができなくなる。

【0083】

一実施例において、エアロゾル生成装置６００は、上述したＭＣＵ６１０に適用されたアルゴリズムを具現可能な保護回路６２０を提供することができる。保護回路６２０は、ＭＣＵ６１０と独立したハードウェアによって具現されうる。

【0084】

保護回路６２０は、加熱部６３０の動作に係わるパラメータを獲得し、獲得されたパラメータに基づいて加熱部６３０の異常動作を防止することができる。

【0085】

例えば、保護回路６２０は、加熱部６３０の動作持続時間をパラメータとして獲得することができる。保護回路６２０は、加熱部６３０の動作持続時間を測定し、動作持続時間と第１しきい値とを比較して加熱部６３０への電力供給を中断することができる。

【0086】

また、保護回路６２０は、加熱部６３０に供給される電力のデューティー比(duty ratio)をパラメータとして獲得することができる。保護回路６２０は、ＭＣＵ６１０から加熱部６３０に供給される電力のデューティー比を受信し、デューティー比が所定時間の間、同一値に保持される場合、加熱部６３０への電力供給を中断することができる。

【0087】

また、保護回路６２０は、加熱部６３０に供給される電力をパラメータとして獲得することができる。加熱部６３０に供給される電力が既設定の範囲を外れる場合、保護回路６２０は、加熱部６３０への電力供給を中断することができる。

【0088】

一方、エアロゾル生成装置６００は、メモリをさらに含んでもよい。メモリは、エアロゾル生成装置６００内で処理される各種データを保存するハードウェアであって、メモリは、ＭＣＵ６１０及び保護回路６２０で処理されたデータ及び処理されるデータを保存することができる。メモリは、ＤＲＡＭ(dynamic random access memory), ＳＲＡＭ(static random access memory)のようなＲＡＭ(random access memory), ＲＯＭ(read-only memory), ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な種類によっても具現される。

【0089】

例えば、メモリには、加熱部６３０の動作持続時間に係わるデータ、加熱部６３０に供給される電力のデューティー比に係わるデータ、加熱部６３０に供給される電力に係わるデータなどが保存されうる。

【0090】

図７は、一実施例による保護回路の動作を説明するためのブロック図である。

【0091】

図７を参照すれば、バッテリ７４０は、エアロゾル生成装置７００の動作に必要な電力を供給する。バッテリ７４０は、充電が可能なバッテリでも、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ７４０は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリでもあるが、それに制限されない。

【0092】

バッテリ７４０は、ＭＣＵ７１０、保護回路制御部７２２及びロードスイッチ７２１に電力を供給することができる。図７に図示された構成要素以外に他の構成要素がバッテリ７４０から電力を供給されるということを、本開示に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0093】

ＭＣＵ７１０は、加熱部７３０の動作を制御することができる。ＭＣＵ７１０は、加熱部７３０に電力を供給するか、電力供給を中断することができる。ＭＣＵ７１０は、保護回路７２０を通じて加熱部７３０の異常動作を検知して加熱部７３０への電力供給を中断することができる。

【0094】

また、ＭＣＵ７１０は、加熱部７３０に供給される電力量を調節することができる。一実施例において、ＭＣＵ７１０は、ＰＩＤ制御方式を用いて加熱部７３０に供給される電力のデューティー比を調節することができる。ＰＩＤ制御方式は、比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）及び微分制御（Ｄ制御）を組合わせた制御方式である。

【0095】

ＭＣＵ７１０は、保護回路７２０と電気的に連結されうる。保護回路７２０は、保護回路制御部７２２及びロードスイッチ７２１を含んでもよい。保護回路制御部７２２は、バッテリ７４０から電力を受信することができる。保護回路制御部７２２は、ＭＣＵ７１０から制御信号を受信することができる。

【0096】

保護回路制御部７２２は、ＭＣＵ７１０と独立したハードウェアによっても具現される。例えば、保護回路制御部７２２は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)によって具現されるが、それに制限されない。

【0097】

保護回路制御部７２２は、加熱部７３０の動作に係わる少なくとも１つのパラメータを獲得することができる。また、保護回路制御部７２２は、パラメータに基づいて加熱部７３０の異常動作を防止することができる。

【0098】

一実施例において、保護回路制御部７２２は、加熱部７３０の動作持続時間をパラメータとして獲得することができる。保護回路制御部７２２は、加熱部７３０の動作持続時間を測定し、動作持続時間と第１しきい値とを比較して、加熱部７３０に電力供給を中断することができる。

【0099】

ＭＣＵ７１０は、ＰＩＤ制御方式を用いて加熱部７３０に供給される電力量を調節するために、デューティー比制御信号をデューティー比制御スイッチ７２５に伝送することができる。一実施例において、保護回路制御部７２２は、デューティー比制御スイッチ７２５に伝送されるデューティー比制御信号（または、デューティー比）をパラメータとして獲得することができる。保護回路制御部７２２は、ＭＣＵ７１０から加熱部７３０に供給される電力のデューティー比を受信し、デューティー比が所定時間の間、同一値に保持される場合、加熱部７３０に電力供給を中断することができる。

【0100】

一実施例において、保護回路制御部７２２は、加熱部７３０に伝達される電力をパラメータとして獲得することができる。加熱部７３０に伝達される電力が既設定の範囲を外れる場合、保護回路制御部７２２は、加熱部７３０に電力供給を中断することができる。

【0101】

図８は、一実施例による保護回路を含むエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0102】

図８を参照すれば、エアロゾル生成装置８００は、コネクタ８０１を通じて外部電源８５０から電力を受信することができる。例えば、コネクタ８０１は、ＵＳＢコネクタでもあるが、それに制限されない。

【0103】

コネクタ８０１は、バッテリ保護回路８０２と電気的に連結されうる。バッテリ保護回路８０２は、エアロゾル生成装置８００の性能低下または焼損を防止するための多様な機能のうち、１つ以上を行うことができる。例えば、バッテリ保護回路８０２は、ＯＶＰ(over voltage protection)回路を含んでもよい。

【0104】

バッテリ保護回路８０２は、充電ＩＣ(Integrated Chip)８０３と電気的に連結されうる。充電ＩＣ８０３は、外部電源８５０から電力を受信するか否かに基づいて、バッテリ８４０を充電するか、バッテリ８４０を放電させうる。

【0105】

一実施例において、コネクタ８０１が外部電源８５０から電力を受信する場合、充電ＩＣ８０３は、受信された電力でバッテリ８４０を充電し、コネクタ８０１が外部電源８５０から電力を受信しない場合、充電ＩＣ８０３は、バッテリ８４０を放電させてエアロゾル生成装置８００の他の構成に電力が供給されうる。

【0106】

充電ＩＣ８０３は、バッテリ８４０と電気的に連結されうる。充電ＩＣ８０３は、バッテリ８４０から電力を受信し、エアロゾル生成装置８００内に含まれた他のハードウェア構成の動作に必要な電力を供給することができる。図８を参照すれば、充電ＩＣ８０３は、ＭＣＵ８１０、保護回路制御部８２２及びロードスイッチ８２１に電力を供給することができる。

【0107】

ＭＣＵ８１０は、加熱部８３０の動作を制御することができる。また、ＭＣＵ８１０は、加熱部８３０に供給される電力量を調節することができる。

【0108】

ＭＣＵ８１０は、保護回路８２０と電気的に連結されうる。保護回路８２０は、保護回路制御部８２２及びロードスイッチ８２１を含んでもよい。保護回路制御部８２２は、充電ＩＣ８０３から電力を受信することができる。保護回路制御部８２２は、ＭＣＵ８１０から制御信号を受信することができる。

【0109】

保護回路制御部８２２は、加熱部８３０の動作に係わる少なくとも１つのパラメータを獲得することができる。また、保護回路制御部８２２は、少なくとも１つのパラメータに基づいて加熱部８３０の異常動作を防止することができる。

【0110】

一実施例において、保護回路制御部８２２は、タイマー８２３を含んでもよい。保護回路制御部８２２は、タイマー８２３を用いて加熱部８３０の動作持続時間をパラメータとして獲得することができる。

【0111】

加熱部８３０の動作が開始されれば、タイマー８２３で測定を開始し、加熱部８３０の動作が中断されれば、タイマー８２３で測定を中断する。具体的に、加熱部８３０への電力供給が開始されれば、保護回路制御部８２２は、タイマー８２３の動作を開始する。また、加熱部８３０に対する電力供給が中断されれば、保護回路制御部８２２は、タイマー８２３の動作を中断する。すなわち、タイマー８２３は、加熱部８３０に対する電力供給如何に基づいて動作が開始または中断されることで、加熱部８３０の動作持続時間が正確に測定されうる。

【0112】

保護回路制御部８２２は、加熱部８３０の動作持続時間に基づいて加熱部８３０の異常動作を防止することができる。

【0113】

具体的に、保護回路制御部８２２は、タイマー８２３から受信した加熱部８３０の動作持続時間に基づいて加熱部８３０の異常動作を防止することができる。保護回路制御部８２２は、受信された動作持続時間が第１しきい値を超える場合、保護回路制御部８２２は、加熱部８３０が異常動作していると決定し、加熱部８３０への電力供給を中断することができる。例えば、第１しきい値は、１０秒、１５秒、２０秒、３０秒、６０秒などでもあるが、それらに制限されない。

【0114】

加熱部８３０が既設定の時間を超えて動作することは、火災など事故の原因となる。本開示の保護回路制御部８２２は、タイマー８２３を用いて加熱部８３０の動作持続時間を測定することで、加熱部８３０が既設定の時間を超えて動作することを防止することができる。

【0115】

また、一実施例による保護回路制御部８２２は、ＭＣＵ８１０と独立したハードウェアによって具現されうる。すなわち、一実施例による保護回路制御部８２２は、ＭＣＵ８１０の制御とは関係なく、加熱部８３０に対する電力供給如何のみに基づいてタイマー８２３の測定を開始または中断させうる。これにより、ＭＣＵ８１０にエラーが発生してＭＣＵ８１０において、加熱部８３０が既設定の時間を超えて動作することが検知できない場合にも、一実施例による保護回路制御部８２２を用いて加熱部８３０が既設定の時間を超えて動作することを防止することができる。

【0116】

一実施例において、保護回路制御部８２２は、比較器８２４を含んでもよい。保護回路制御部８２２は、比較器８２４を用いて加熱部８３０に供給される電力のデューティー比をパラメータとして獲得することができる。

【0117】

ＭＣＵ８１０は、ＰＩＤ制御方式を用いて加熱部８３０に供給される電力量を調節することができる。ＭＣＵ８１０は、ＰＩＤ制御方式によって加熱部８３０に供給される電力のデューティー比を調節するために、デューティー比制御信号をデューティー比制御スイッチ８２５に伝送することができる。この際、ＭＣＵ８１０は、デューティー比制御スイッチ８２５に伝送されるデューティー比制御信号を保護回路制御部８２２にも伝送することができる。

【0118】

保護回路制御部８２２は、加熱部８３０に供給される電力のデューティー比に基づいて加熱部８３０の異常動作を防止することができる。

【0119】

具体的に、保護回路制御部８２２の比較器８２４では、加熱部８３０に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されるか否かを決定することができる。例えば、所定の時間は、５秒、１０秒、１５秒などでもあるが、それらに制限されない。

【0120】

ＭＣＵ８１０においてＰＩＤ制御方式を用いて加熱部８３０に供給される電力量を調節する場合、デューティー比は持続的に異なる。すなわち、加熱部８３０に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されるということは、ＭＣＵ８１０のデューティー比制御アルゴリズムにエラーが発生した場合である。

【0121】

ＰＩＤ制御方式によって加熱部８３０に供給される電力量が調節されず、所定の時間の間、加熱部８３０に同じデューティー比が供給される場合、ユーザの喫煙満足度が減少してしまう。また、火災など事故の原因にもなる。

【0122】

一実施例による保護回路制御部８２２は、比較器８２４を用いて加熱部８３０に供給される電力のデューティー比をモニタリングすることで、加熱部８３０に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されるか否かを決定する。これを通じて、ユーザの喫煙満足度が減少することを防止して、火災など事故を防止することができる。

【0123】

また、一実施例による保護回路制御部８２２は、ＭＣＵ８１０と独立したハードウェアによっても具現される。すなわち、ＭＣＵ８１０にエラーが発生してＭＣＵ８１０がデューティー比制御を正しく行えない場合にも、保護回路制御部８２２によって加熱部８３０の異常動作が防止されうる。

【0124】

一実施例において、保護回路８２０は、ロードスイッチ８２１を含んでもよい。ロードスイッチ８２１は、充電ＩＣ８０３から電力を受信する。ロードスイッチ８２１は、保護回路制御部８２２から制御信号を受信することができる。また、ロードスイッチ８２１は、充電ＩＣ８０３から受信した電力を加熱部８３０に伝達することができる。

【0125】

ロードスイッチ８２１は、保護回路制御部８２２の制御信号によってｏｎ／ｏｆｆが制御され、ロードスイッチ８２１がｏｎになれば、加熱部８３０に電力が供給され、ロードスイッチ８２１がｏｆｆになれば、加熱部８３０への電力供給が中断される。

【0126】

ロードスイッチ８２１は、ＡＣＬ(Active Current Limit)機能及びＳＣＬ(Short Circuit Limit)機能を行うことができる。ＡＣＬ機能は、過電流が流れることを検知して回路を遮断する機能を行い、ＳＣＬ機能は、短絡電流が流れることを検知して回路を遮断する機能を行う。但し、ロードスイッチ８２１は、上述した機能以外に他の機能をさらに含んでもよい。

【0127】

ロードスイッチ８２１は、加熱部８３０に伝達される電力が既設定の範囲を外れる場合、エラー信号を保護回路制御部８２２に伝達することができる。または、加熱部８３０に伝達される電力が既設定の範囲を外れる場合、ロードスイッチ８２１は、エラー信号をＭＣＵ８１０に伝達し、ＭＣＵ８１０は、エラー信号を保護回路制御部８２２に伝達することができる。保護回路制御部８２２は、エラー信号を受信した後、ロードスイッチ８２１を制御して加熱部８３０への電力供給を中断することができる。

【0128】

例えば、ロードスイッチ８２１から加熱部８３０に伝達される電力が臨界上限値を超過した場合、ロードスイッチ８２１は、加熱部８３０に過電流が流れると決定し、保護回路制御部８２２に第１エラー信号を伝送することができる。

【0129】

また、ロードスイッチ８２１から加熱部８３０に伝達される電力が臨界下限値以下である場合、ロードスイッチ８２１は、加熱部８３０に短絡電流が流れると決定し、保護回路制御部８２２に第２エラー信号を伝送することができる。

【0130】

保護回路制御部８２２は、第１エラー信号または第２エラー信号を受信した後、ロードスイッチ８２１を制御して加熱部８３０への電力供給を中断することができる。

【0131】

加熱部８３０に過電流または短絡電流が流れることは、火災など事故の原因になる。一実施例による保護回路８２０は、ロードスイッチ８２１を含み、加熱部８３０に伝達する電力が既設定の範囲を外れる場合、ロードスイッチ８２１は、エラー信号を保護回路制御部８２２に伝達することで、火災など事故を防止することができる。

【0132】

また、一実施例によるロードスイッチ８２１及び保護回路制御部８２２は、ＭＣＵ８１０と独立したハードウェアによっても具現される。ＭＣＵ８１０に過電流及び／または短絡電流を検出するアルゴリズムが適用されても、ＭＣＵ８１０にエラーが発生した場合、過電流及び／または短絡電流を検出することができない。一実施例によれば、ＭＣＵ８１０にエラーが発生しても、ロードスイッチ８２１及び保護回路制御部８２２を用いて過電流及び／または短絡電流を検出することで、加熱部８３０の異常動作を防止することができる。

【0133】

一方、タイマー８２３で測定した加熱部８３０の動作持続時間が第１しきい値を超える場合、保護回路制御部８２２は、ロードスイッチ８２１を制御して加熱部８３０への電力供給を中断することができる。

【0134】

また、比較器８２４で、加熱部８３０に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されると決定した場合、保護回路制御部８２２は、ロードスイッチ８２１を制御して加熱部８３０への電力供給を中断することができる。

【0135】

図９は、一実施例によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

【0136】

図９を参照すれば、段階９１０において、保護回路制御部は、加熱部の動作に係わるパラメータを獲得することができる。

【0137】

保護回路制御部は、ＭＣＵと独立したハードウェアによっても具現される。

【0138】

一実施例において、保護回路制御部は、加熱部の動作持続時間をパラメータとして獲得する。具体的に、保護回路制御部は、タイマーをさらに含んでもよい。加熱部の動作が開始されれば、タイマーで測定を開始し、加熱部の動作が中断されれば、タイマーで測定を中断する。タイマーは、加熱部に対する電力供給如何に基づいて動作が開始または中断されることで、加熱部の動作持続時間が正確に測定されうる。

【0139】

また、保護回路制御部は、加熱部に供給される電力のデューティー比をパラメータとして獲得する。ＭＣＵは、ＰＩＤ制御方式を用いて加熱部に供給される電力量を調節することができる。保護回路制御部は、ＭＣＵからデューティー比制御信号を受信することができる。

【0140】

また、保護回路制御部は、加熱部に供給される電力をパラメータとして獲得する。

【0141】

段階９２０において、保護回路制御部は、少なくとも１つのパラメータに基づいて加熱部の異常動作を検知及び制御する。

【0142】

一実施例において、保護回路制御部は、加熱部の動作持続時間を測定し、動作持続時間と第１しきい値とを比較して、加熱部に電力供給を中断する。すなわち、保護回路制御部は、タイマーから受信した加熱部の動作持続時間が第１しきい値を超える場合、保護回路制御部は、加熱部が異常動作していると決定し、加熱部への電力供給を中断する。

【0143】

また、保護回路制御部は、ＭＣＵから加熱部に供給される電力のデューティー比を受信し、デューティー比が所定時間の間、同一値に保持される場合、加熱部への電力供給を中断する。ＭＣＵでＰＩＤ制御方式を用いて加熱部に供給される電力量を調節する場合、デューティー比は持続的に異なる。すなわち、加熱部に供給される電力のデューティー比が所定時間の間、同一値に保持されるということは、ＭＣＵのデューティー比制御アルゴリズムにエラーが発生した場合でもある。

【0144】

また、加熱部に供給される電力が既設定の範囲を外れる場合、保護回路制御部は、加熱部への電力供給を中断することができる。

【0145】

具体的に、加熱部に伝達される電力が臨界上限値を超過した場合、保護回路制御部は、加熱部に電力供給を中断することができる。また、加熱部に伝達される電力が臨界下限値以下である場合、保護回路制御部は、加熱部に電力供給を中断することができる。

【0146】

本開示の多様な実施例は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態によっても具現される。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセスされうる任意の可用媒体でもあり、揮発性及び不揮発性媒体、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。また、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記録媒体及び通信媒体をいずれも含んでもよい。コンピュータ記録媒体は、コンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュール、またはその他データのような情報の保存のための任意の方法または技術によって具現された揮発性及び不揮発性、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュールのような変調されたデータ信号のその他データ、またはその他伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。

【0147】

図６ないし図８のＭＣＵのように、図面においてブロック図で表現される構成要素、エレメント、モジュールまたはユニット（この段落では、総じて「構成要素」と称する）のうち、少なくとも１つは、一実施例によって、前述した個別的な機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウエア構造によっても具現される。例えば、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の制御装置の制御を通じてそれぞれの機能を行うメモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップデーブル(look-up table)のような、直接回路構造(a direct circuit structure)を利用してもよい。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、特定論理機能を行うための少なくとも１つの実行可能な命令語を含むモジュール、プログラム、またはコードの一部によって具体的に具現され、少なくとも１つのマイクロプロセッサまたは他の制御装置によっても実行される。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、個別的な機能を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサのようなプロセッサを含むか、それによっても具現される。このような構成のうち、２つ以上は、結合された２つ以上の構成要素の全動作または機能を行う１つの単一構成によって結合される。また、そのような構成のうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、前記構成の他の１つによっても遂行される。また、前述したブロック図では、バスが図示されていないが、構成間の通信は、バスを通じて遂行される。前述した例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサで行われるアルゴリズムによっても具現される。さらに、ブロックまたは処理段階によって表現される構成は、電子構成、信号処理及び／または制御、データ処理に係わる任意の数の関連技術を利用してもよい。

【0148】

上述した実施例は、例示に過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、本開示の範囲を外れず、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができるであろう。したがって、発明の真の保護範囲は、請求の範囲によって決定されねばならず、いかなる修正、代替、改善及び均等物であっても、請求範囲によって決定される本開示及び保護範囲内に含まれると解釈されねばならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】