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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】2023-11-22
(45)【発行日】2023-12-01
(54)【発明の名称】電極を含むエアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/50 20200101AFI20231124BHJP
   A24F 40/465 20200101ALI20231124BHJP
   A24F 40/20 20200101ALI20231124BHJP
   A24F 40/40 20200101ALI20231124BHJP
   A24F 40/53 20200101ALI20231124BHJP
   A24F 40/46 20200101ALI20231124BHJP
【FI】
A24F40/50
A24F40/465
A24F40/20
A24F40/40
A24F40/53
A24F40/46
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2022525107
(86)(22)【出願日】2021-07-06
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-05
(86)【国際出願番号】 KR2021008567
(87)【国際公開番号】W WO2022025467
(87)【国際公開日】2022-02-03
【審査請求日】2022-04-27
(31)【優先権主張番号】10-2020-0096398
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0083117
(32)【優先日】2021-06-25
(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】イ、チェミン
【審査官】高橋 武大
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2019-0089908(KR,A)
【文献】国際公開第2019/185747(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/197170(WO,A1)
【文献】特表2014-500017(JP,A)
【文献】特表2019-511207(JP,A)
【文献】特表2015-508287(JP,A)
【文献】特表2018-534913(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2020-0016679(KR,A)
【文献】国際公開第2019/185715(WO,A1)
【文献】特表2020-520240(JP,A)
(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】
ヒータと、
エアロゾル生成物品が挿入され、前記エアロゾル生成物品の挿入方向に延びる収容部を含むハウジングと、
前記収容部に挿入される前記エアロゾル生成物品と前記収容部の外周面側に離隔されて配置され、前記エアロゾル生成物品の少なくとも一部に対応するように位置する電極と、
前記電極と電気的に連結されるプロセッサと、を含み、
前記ヒータは、
前記エアロゾル生成物品を加熱するサセプタと、
前記サセプタに可変磁場を誘導し、前記収容部の前記外周面側に離隔されて配置されるコイルと、を含み、
前記電極は、前記挿入方向と交差する方向において前記収容部と前記コイルとの間に配置される、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記ヒータは、前記エアロゾル生成物品の内部または外部を抵抗加熱方式で加熱し、
前記電極は、前記エアロゾル生成物品及び前記ヒータが重畳される領域に対応するように位置する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記電極は、前記エアロゾル生成物品が挿入されることにより、エアロゾル生成物質が配置される前記エアロゾル生成物品の領域の少なくとも一部に対応するように位置する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記プロセッサは、
前記電極の充電時間または放電時間のうち、少なくとも1つを獲得し、
前記充電時間が指定された第1充電時間よりも長いか、前記放電時間が指定された第1放電時間よりも短い場合、前記エアロゾル生成物品の挿入が発生したと決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記プロセッサは、
前記エアロゾル生成物品が挿入された場合、予熱のために前記ヒータに電力を供給する、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記プロセッサは、
前記電極の充電時間の変化または放電時間の変化のうち、少なくとも1つを獲得し、
前記獲得された充電時間の変化または放電時間の変化に基づいて、ユーザのパフを検出する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記プロセッサは、
時間に対する前記充電時間の変化勾配が負の値であるか、時間に対する前記放電時間の変化勾配が正の値である場合、前記ユーザのパフを検出する、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記プロセッサは、
前記ユーザのパフが検出された場合、エアロゾルを生成するために前記ヒータに電力を
供給する、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記プロセッサは、
前記電極の充電時間または放電時間のうち、少なくとも1つを獲得し、
前記獲得された充電時間または放電時間に基づいて、前記ヒータに供給される電力を制御する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
前記プロセッサは、
前記充電時間が指定された第2充電時間よりも長いか、前記放電時間が指定された第2放電時間よりも短い場合、前記ヒータに基準電力よりも低い第1電力を供給し、
前記充電時間が前記指定された第2充電時間よりも短いか、前記放電時間が前記指定された第2放電時間よりも長い場合、前記ヒータに前記基準電力よりも高い第2電力を供給する、請求項に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項11】
前記プロセッサは、
前記電極の充電時間または放電時間のうち、少なくとも1つを獲得し、
前記充電時間が指定された第3充電時間よりも短いか、前記放電時間が指定された第3放電時間よりも長い場合、前記エアロゾル生成物品の除去が発生したと決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項12】
前記プロセッサは、
前記エアロゾル生成物品が除去されたと検出された場合、前記ヒータ上に付着された物質を除去するために、前記ヒータに電力を供給する、請求項11に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項13】
前記プロセッサは、
前記エアロゾル生成物品が除去されたと検出された場合、指定された時間が経過した後、前記ヒータ上に付着された物質を除去するために、前記ヒータに電力を供給する、請求項11に記載のエアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極を含むエアロゾル生成装置に係り、さらに詳細に、エアロゾル生成物品の誘電率による電極の電荷量の変化を感知して多様な制御を遂行することができるエアロゾル生成装置に関する。
【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、シガレット内のエアロゾル生成物質の加熱によって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。これにより、加熱式シガレット及び加熱式エアロゾル発生装置に係わる研究が活発に進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明が解決しようとする課題は、エアロゾル生成物品の誘電率による電極の電荷量の変化を感知し、多様な制御を遂行することができるエアロゾル生成装置を提供することである。
【0004】
また、本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に制限されず、言及されていない課題は、本明細書及び添付図面から実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施例におけるエアロゾル生成装置は、ヒータ、エアロゾル生成物品が挿入される収容部を含むハウジング、収容部に挿入されたエアロゾル生成物品と離隔されて配置され、エアロゾル生成物品の少なくとも一部に対応するように位置する電極、及び電極と電気的に連結されるプロセッサを含んでもよい。
【発明の効果】
【0006】
本発明の多様な実施例によれば、エアロゾル生成物品の少なくとも一部を覆い包む包装材の種類にかかわらず、エアロゾル生成物品の挿入有無を感知することができる。
【0007】
本発明の多様な実施例によれば、エアロゾル生成物品の挿入によって招かれる電荷量の変化を測定することにより、その他の構成要素に対する設計変更が容易にもなる。
【0008】
本発明の多様な実施例によれば、エアロゾルの誘電率を介してエアロゾルの発生量を直接検出することで、エアロゾルの発生量及びユーザのパフ動作に係わるデータの精度が改善されうる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】エアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品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エアロゾル生成物品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エアロゾル生成物品が挿入された例を示す図面である。
図4】エアロゾル生成物品の例を示す図面である。
図5】エアロゾル生成物品の例を示す図面である。
図6A】一実施例による電極とエアロゾル生成物品との関係を説明するために示す概路図である。
図6B】一実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図7A】一実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。
図7B】一実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。
図8A】他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。
図8B】他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。
図9A】さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。
図9B】さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。
図10】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図11A】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図11B】他の実施例によるヒータに対する電極の位置を示す例示図である。
図12A】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図12B】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図13A】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図13B】他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
図14図13A及び図13Bにおける電極に係わる回路図を示す図面である。
図15】一実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
図16A】一実施例によるエアロゾル生成装置の電極を用いてエアロゾル生成物品の種類を判断する方法を示す例示図である。
図16B】一実施例によるエアロゾル生成装置の電極を用いてエアロゾル生成物品の種類を判断する方法を示す例示図である。
図17】一実施例によるプロセッサが電極の充電時間の変化を感知する方法を説明するために示すグラフである。
図18】他の実施例によるプロセッサが電極の充電時間の変化を感知する方法を説明するために示すグラフである。
図19A】一実施例によるエアロゾル生成装置の電極の充電時間グラフである。
図19B図19Aにおける電極の放電時間グラフである。
図20】一実施例によるエアロゾル生成装置がエアロゾル生成物品の挿入を感知するフローチャートを示す図面である。
図21】一実施例によるエアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品が挿入されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
図22A】一実施例によるエアロゾル生成装置に対するエアロゾル生成物品の挿入前の状態を示す図面である。
図22B】一実施例によるエアロゾル生成装置に対するエアロゾル生成物品の挿入後の状態を示す図面である。
図23】一実施例によるエアロゾル生成装置がユーザのパフを検出するフローチャートを示す図面である。
図24】一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
図25A】一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出される前の状態を示す図面である。
図25B】一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出された後の状態を示す図面である。
図26】一実施例によるエアロゾル生成装置においてヒータへの供給電力を制御するフローチャートを示す図面である。
図27】一実施例によるエアロゾル生成装置において電極の充電時間に基づいて制御されるヒータに供給される電力を示すグラフである。
図28】他の実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
図29】一実施例によるユーザの喫煙パターンによって変化する電極の充電時間グラフである。
図30】他の実施例によるユーザの喫煙パターンによって変化する電極の充電時間グラフである。
図31】一実施例によるエアロゾル生成装置がエアロゾル生成物品の除去を感知するフローチャートを示す図面である。
図32】一実施例によるエアロゾル生成装置においてエアロゾル生成物品が除去されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
図33A】一実施例によるエアロゾル生成装置においてエアロゾル生成物品が除去される前の状態を示す図面である。
図33B】一実施例によるエアロゾル生成装置においてエアロゾル生成物品が除去された後の状態を示す図面である。
図34】さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施例で使用される用語は、実施例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、それは、発明が属する技術分野の通常の知識を有する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、当該説明部分でその意味を詳細に記載する。したがって、実施例の説明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されねばならない。
【0011】
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、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、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、明細書に記載の「…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、それは、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との組み合わせによっても具現される。
【0012】
明細書全体においてエアロゾル生成装置は、ユーザの口を介してユーザの肺に直接吸入可能なエアロゾルを発生させるために、エアロゾル生成物質を用いてエアロゾルを生成する装置でもある。例えば、エアロゾル生成装置は、ホルダー(holder)でもある。
【0013】
明細書全体において「パフ」とは、ユーザの吸入を意味し、吸入とは、ユーザの口や鼻を介してユーザの口腔内、鼻腔内または肺に吸い込まれる状況を意味する。
【0014】
以下、添付図面に基づいて、実施例について、発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、実施例は、様々な互いに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。
【0015】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
【0016】
図1ないし図3は、エアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品が挿入された例を示す図面である。
【0017】
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。
【0018】
図1ないし図3に図示された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。したがって、図1ないし図3に図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にさらに含まれうるということを、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、理解するであろう。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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を通過してユーザに伝達される。
【0022】
必要によって、エアロゾル生成物品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。
【0023】
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。
【0024】
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する。
【0025】
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、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、理解するであろう。
【0026】
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うる。例えば、エアロゾル生成物品がエアロゾル生成装置1に挿入されれば、ヒータ13は、エアロゾル生成物品の外部に位置しうる。したがって、加熱されたヒータ13は、エアロゾル生成物品内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
【0027】
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、希望温度まで加熱されうるものであれば、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に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されていてもよい。
【0028】
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、エアロゾル生成物品を誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、エアロゾル生成物品は、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。
【0029】
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エアロゾル生成物品2の内部または外部を加熱することができる。
【0030】
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、エアロゾル生成物品2の内部に挿入されるようにも配置され、エアロゾル生成物品2の外部にも配置されうる。また、複数個のヒータ13の一部は、エアロゾル生成物品2の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル生成物品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、多様な形状にも作製される。
【0031】
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、エアロゾル生成物品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エアロゾル生成物品を通過してユーザに伝達されるように構成されうる。
【0032】
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に含まれうる。
【0033】
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/に脱/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うる。
【0034】
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。
【0035】
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、ガラス繊維、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。
【0036】
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配置されうる。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うる。
【0037】
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。
【0038】
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以外に汎用的な構成をさらに含む。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、エアロゾル生成物品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、エアロゾル生成物品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。
【0039】
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、システムを構成する。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とが結合された状態でヒータ13が加熱されうる。
【0040】
エアロゾル生成物品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、エアロゾル生成物品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部分に区分されうる。または、エアロゾル生成物品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、顆粒状またはカプセル状に作られたエアロゾル生成物質が第2部分に挿入されうる。
【0041】
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部分の一部のみ挿入され、また第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。
【0042】
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うる。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、エアロゾル生成物品2の表面に形成された少なくとも1つの孔(hole)を介してエアロゾル生成物品2の内部に流入されうる。
【0043】
以下、図4及び図5を参照して、エアロゾル生成物品2の例を説明する。
【0044】
図4及び図5は、エアロゾル生成物品の例を示す図面である。
【0045】
図4を参照すれば、エアロゾル生成物品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。
【0046】
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、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、他の機能を遂行する少なくとも1つのセグメントをさらに含んでもよい。
【0047】
エアロゾル生成物品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、エアロゾル生成物品2は、1枚のラッパ24によっても包装される。他の例として、エアロゾル生成物品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、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によってエアロゾル生成物品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、244によっても包装される。
【0048】
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に噴射されることで添加することができる。
【0049】
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)状にも、ストランド(strand)状にも作製される。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取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウム箔のような金属箔でもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド21を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド21に伝達される熱を均一に分散させて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、タバコ味を向上させうる。また、タバコロッド21を取り囲む熱伝導物質は、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、図面に図示されていないが、タバコロッド21は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタを含んでもよい。
【0050】
フィルタロッド22は、酢酸セルロースフェルタでもある。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(type)ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状(type)ロッドでもある。また、フィルタロッド22は、リセス状(type)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。
【0051】
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遂行し、エアロゾルを発生させる機能を遂行する。例えば、カプセル23は、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもある。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。
【0052】
図5を参照すれば、エアロゾル生成物品3は、前端プラグ33をさらに含む。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に反対となる一側に位置する。前端プラグ33は、タバコロッド31が外部に離脱することを防止し、喫煙中にタバコロッド1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)に流れ込まれることを防止する。
【0053】
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を含む。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。
【0054】
エアロゾル生成物品3の直径及び全長は、図4のエアロゾル生成物品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、それらに限定されない。
【0055】
エアロゾル生成物品3は、少なくとも1枚のラッパ35によっても包装される。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)が形成されうる。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が包装されうる。そして、第5ラッパ355によってエアロゾル生成物品3全体が再包装されうる。
【0056】
また、第5ラッパ355には、少なくとも1つの穿孔36が形成されうる。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うるが、それに制限されない。穿孔36は、図2及び図3に図示されたヒータ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遂行する。
【0057】
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が含まれうる。ここで、カプセル34は、香味を発生させる機能を遂行し、エアロゾルを発生させる機能を遂行することもできる。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、球状または円筒状の形状を有することができるが、それに制限されない。
【0058】
図6Aは、一実施例による電極とエアロゾル生成物品との関係を説明するために示す概路図である。
【0059】
図6Aを参照すれば、エアロゾル生成装置600は、電極620及びプロセッサ640を含んでもよい。一実施例において、プロセッサ640は、電極620の充電時間または放電時間に基づいて、エアロゾル生成物品605の挿入/除去如何を検出する機能、ユーザのパフを検出する機能及びエアロゾル発生量によってヒータに供給する電力を制御する機能を遂行する。例えば、プロセッサ640は、電極620に特定電圧を印加して電極620の充電時間を測定することができる。プロセッサ640は、測定された電極620の充電時間または充電時間の変化に基づいて多様な機能を遂行する。他の例として、プロセッサ640は、電極620の自然放電による電極620の放電時間を測定することもできる。すなわち、電極620の充電電圧が印加される電圧と同一である場合、プロセッサ640は、電極620の放電時間を測定し、測定された電極620の放電時間または放電時間の変化に基づいて、前記多様な機能を遂行することができる。
【0060】
一実施例において、エアロゾル生成物品605がエアロゾル生成装置600の一部(例えば、収容部)に挿入される場合、電極620は、挿入されたエアロゾル生成物品605から所定距離離隔されて配置されうる。例えば、前記所定距離は、エアロゾル生成物品605によって発生する電極620の充電時間または放電時間の変化が感知される距離を意味する。一実施例において、電極620は、挿入されたエアロゾル生成物品605の少なくとも一部に対応するように位置する。例えば、電極620は、エアロゾル生成物品605のエアロゾル生成物質が配置される領域に少なくとも部分的に対応するように位置する。
【0061】
図6Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
【0062】
図6Bを参照すれば、エアロゾル生成装置600は、ハウジング610、電極620及びヒータ650を含む。一実施例において、エアロゾル生成装置600は、エアロゾル生成物品605が挿入される収容部を含む。例えば、ハウジング610は、外周面及び内周面を含むシリンダ(cylinder)状に該当する。この際、収容部は、ハウジング610の内周面によって取り囲まれる空間を意味するか、ハウジング610の内周面に対応する領域を意味する。但し、ハウジング610の形態は、それに限定されず、製造社の設計によって多様に変更されうる。
【0063】
一実施例において、電極620は、ハウジング610の内周面からハウジング610の外周面方向に離隔されて配置されうる。例えば、ハウジング610は、第1方向(例えば、+y方向)に沿って延び、電極620は、第1方向と垂直方向(例えば、+x方向)に離隔されて配置されうる。また、電極620は、ハウジング610の内周面から一定距離xほど離隔されることにより、ハウジング610の内周面及び外周面間に埋め込まれて配置されうる。
【0064】
電極620がハウジング610の内部に配置されることにより、プロセッサが電極620を介して測定するデータ測定結果のノイズが減少しうる。電極620が外部に露出されるように配置されてエアロゾル生成物品605と接触すれば、電極620は、外部の物質(例えば、タバコ葉、ホコリなど)によってデータ測定に影響を受けてしまう。逆に、本発明による電極620は、ハウジング610の内部に埋め込まれて配置されるか、別途の保護層によって外部に露出されず、外部物質による汚染が発生しないので、データ測定に対するノイズが減少する効果がある。
【0065】
一実施例において、電極620は、エアロゾル生成物質630が配置される領域に少なくとも部分的に対応するように配置されうる。例えば、電極620の位置は、エアロゾル生成装置600の収容部にエアロゾル生成物品605が完全に挿入されることにより、エアロゾル生成物質630が配置される領域に対応しうる。
【0066】
一実施例において、ヒータ650は、内部加熱型ヒータに該当する。但し、ヒータ650の種類は、それに限定されない。本発明による多様な実施例におけるヒータの形状は、図11Aないし図13Bで後述する。
【0067】
図7Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。図7Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。図7A及び図7Bは、図6のエアロゾル生成装置600に含まれる電極620の具体的な一例示に該当する。
【0068】
一実施例において、電極720は、曲率を有さない板状でもある。一実施例において、電極720は、収容部715から一定距離ほど離隔されて配置されうる。この際、電極720が曲率を有さない板状なので、電極720の中心部分は、収容部715からxほど離隔され、電極720の末端部分は、収容部715からxよりも遠く離隔されうる。収容部715と電極720の中心部分との距離、及び収容部715と電極720の末端部分との距離の間に差を最小化するために、電極720の幅(width)は、実質的に狭く形成されうる。
【0069】
図8Aは、他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。図8Bは、他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。図9Aは、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングを示す斜視図である。図9Bは、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のハウジングをA-A’方向に切断して見た断面図である。図8A図8B図9A及び図9Bは、図6のエアロゾル生成装置600に含まれる電極620の具体的な一例示に該当する。
【0070】
一実施例において、電極820、920は、特定曲率(curvature)を有する板状でもある。例えば、電極820、920は、ハウジング810、910の内周面の曲率よりも小さく、外周面の曲率よりも大きい曲率を有する。電極820、920が曲率を有する板状である場合、電極820、920の全ての部分(例えば、中央部分、末端部分など)が収容部815、915から一定距離ほど離隔されて配置されうる。
【0071】
一実施例において、電極820、920は、収容部815、915から一定距離xほど離隔されて収容部815、915の少なくとも一部を覆い包むように配置されうる。例えば、電極820は、収容部815の周りの一部(例えば、25%)に対応する領域のみを覆い包むように配置されうる。さらに他の例として、電極920は、収容部915の周りの一部(例えば、90%)に対応する領域を覆い包むように配置されうる。但し、電極620の取り囲む領域は、それに限定されない。
【0072】
図10は、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置を示す例示図である。
【0073】
図10を参照すれば、エアロゾル生成装置1000は、ハウジング1010及び電極1020を含む。一実施例において、エアロゾル生成装置1000は、エアロゾル生成物品1005が挿入される収容部を含む。例えば、ハウジング1010は、外周面及び内周面を含むシリンダ(cylinder)状に該当する。但し、ハウジング1010の形態は、それに限定されず、製造社の設計によって多様に変更されうる。
【0074】
一実施例において、電極1020は、ハウジング1010の内周面の一領域に隣接するように配置されうる。この際、ハウジング1010の内周面上に別途の保護層1040が配置されうる。保護層1040は、一定厚さxを有するように形成され、電極1020は、保護層1040の内周面から一定距離xほど離隔されて配置されうる。
【0075】
保護層1040は、ハウジング1010と互いに異なる材料、色またはパターンによって形成されうる。例えば、保護層1040は、エアロゾル生成物品1005、またはエアロゾル生成物品1005によって発生するエアロゾルと反応しないように形成されたメッキ層、酸化膜層などを意味する。
【0076】
一実施例において、電極1020は、エアロゾル生成物質1030が配置される少なくとも一領域に対応するように配置されうる。例えば、電極1020の位置は、エアロゾル生成装置1000の収容部にエアロゾル生成物品1005が完全に挿入されることにより、エアロゾル生成物質1030が配置される領域に対応しうる。
【0077】
図11Aは、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置に係わる例示図である。図11Bは、他の実施例によるヒータに対する電極の位置に係わる例示図である。図11A及び図11Bは、図6のエアロゾル生成装置600に含まれるヒータ650の具体的な一例示に該当する。
【0078】
図11A及び図11Bを参照すれば、エアロゾル生成装置1100は、ハウジング1110、電極1120及びヒータ1150を含む。一実施例において、ヒータ1150は、一定間隔によって配列されるパターンを含むフィルムヒータに該当する。例えば、ヒータ1150は、発熱パターン1140及び電極1120を含んでもよい。発熱パターン1140は、フィルム(例えば、ポリイミドフィルム)状のヒータ1150上にプリントされうる。電極1120は、ヒータ1150の少なくとも一部に付着されうる。
【0079】
一実施例において、電極1120は、電極1120がヒータ1150の発熱パターン1140と重畳されないように配置されうる。例えば、電極1120は、A領域(例えば、発熱パターンの外側部分)及びB領域(例えば、発熱パターンの内側部分)のうち、少なくとも1つに配置されうる。
【0080】
図12Aは、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置に係わる例示図である。図12Bは、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置に係わる例示図である。図12A及び図12Bは、図6のエアロゾル生成装置600に含まれるヒータ650の具体的な一例示に該当する。
【0081】
図12A及び図12Bを参照すれば、エアロゾル生成装置1200は、ハウジング1210、電極1220及びヒータを含む。
【0082】
一実施例において、ヒータは、内部加熱型ヒータ1230及び誘導コイル1240を含む。例えば、誘導コイル1240は、可変磁場を誘導し、エアロゾル生成装置1200の内部加熱型ヒータ1230を加熱する。この際、内部加熱型ヒータ1230は、サセプタの一例示に該当する。
【0083】
他の実施例において、ヒータは、誘導コイル1240のみを含む。例えば、誘導コイル1240は、可変磁場を誘導し、エアロゾル生成物品1205の媒質部領域に含まれるサセプタ1250を加熱することができる。
【0084】
一実施例において、電極1220は、ハウジング1210の内周面と誘導コイル1240との間に配置されうる。一実施例において、電極1220は、誘導コイル1240から発生する可変磁場に影響を与えないように形成される。例えば、誘導コイル1240によって発生する可変磁場の強度が減少することを防止するために、電極1220の幅(width)は、実質的に狭く形成されうる。
【0085】
図13Aは、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置に係わる例示図である。図13Bは、他の実施例によるエアロゾル生成装置の電極の位置に係わる例示図である。図13A及び図13Bは、図6のエアロゾル生成装置600に含まれる電極620及びヒータ650の具体的な一例示に該当する。
【0086】
図13A及び図13Bを参照すれば、エアロゾル生成装置1300は、ハウジング1310及びヒータを含んでもよい。
【0087】
一実施例において、ヒータは、内部加熱型ヒータ1330及び誘導コイル1340を含む。例えば、誘導コイル1340は、可変磁場を誘導し、エアロゾル生成装置1300の内部加熱型ヒータ1330を加熱する。
【0088】
他の実施例において、ヒータは、誘導コイル1340のみを含む。例えば、誘導コイル1340は、可変磁場を誘導し、エアロゾル生成物品1305の媒質部領域に含まれるサセプタ1350を加熱する。
【0089】
一実施例において、電極(例えば、図6の電極620)は、誘導コイル1340と一体に形成されうる。すなわち、誘導コイル1340は、可変磁場を誘導して加熱対象(例えば、内部加熱型ヒータまたはサセプタ)を加熱しながら、電極のセンシング機能を遂行することができる。電極のセンシング機能についての具体的な説明は、図15で後述する。
【0090】
図14は、図13A及び図13Bにおける電極に係わる回路図を示す図面である。
【0091】
図14を参照すれば、プロセッサ(例えば、図13A及び図13Bのプロセッサ)は、誘導加熱コントローラ1400及びセンサコントローラ1410を含む。一実施例において、誘導加熱コントローラ1400は、誘導コイルを介して可変磁場を誘導して加熱対象(例えば、内部加熱型ヒータ1330またはサセプタ1350)を加熱する。一実施例において、センサコントローラ1410は、誘導コイルに電源を印加し、誘導コイルの充電時間の変化を感知してセンシング動作を遂行することができる。
【0092】
一実施例において、誘導コイルは、誘導加熱コントローラ1400または、センサコントローラ1410によって選択的に制御されうる。
【0093】
一実施例において、誘導コイルは、誘導加熱コントローラ1400を通じて加熱動作を遂行する。この際、センサコントローラ1410と誘導コイルとの連結は、断絶されうる。例えば、誘導加熱コントローラ1400が誘導コイルを介して可変磁場を誘導して加熱動作を遂行する際に、スイッチA及びスイッチCは、オン(on)状態、スイッチB及びスイッチDは、オフ(off)状態に切換えられる。
【0094】
一実施例において、誘導コイルは、センサコントローラ1410を介して電源を印加され、センシング動作を遂行する。例えば、センシング動作は、エアロゾル生成物品(例えば、図6Aのエアロゾル生成物品605)の挿入/除去センシング、エアロゾル生成物品605によって発生した霧化量センシング、及びユーザのパフセンシングのうち、少なくとも1つを含む。この際、誘導加熱コントローラ1400と誘導コイルとの連結は断絶されうる。例えば、センサコントローラ1410が誘導コイルの充電時間の変化に基づいてセンシング動作を遂行する際に、スイッチA及びスイッチCは、オフ状態、スイッチB及びスイッチDは、オン状態に切換えられうる。この際、誘導コイルがセンサコントローラ1410を介してセンシング動作を遂行する場合、回路の一端は、開放されてグラウンドGND端子の役割を遂行することができる。スイッチCがオフ状態に切換えられれば、誘導コイルの一端は、開放されてグラウンド端子の役割を遂行することができる。
【0095】
図14は、センサコントローラ1410と誘導コイルが2本のラインによって連結されるように図示されているが、それに限定されない。他の実施例において、センサコントローラ1410と誘導コイルは、スイッチBを含む1本のラインのみで連結されうる。
【0096】
図15は、一実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
【0097】
図15を参照すれば、エアロゾル生成装置1500は、電極1510、バッテリ1520、プロセッサ1530、及びヒータ1540を含む。
【0098】
電極1510は、エアロゾル生成物品による変化が発生すれば、電荷量が変わりうる。例えば、エアロゾル生成物品による変化は、エアロゾル生成物品の挿入、除去、エアロゾル生成物品によるエアロゾル発生、及びユーザのパフによるエアロゾル除去などを含む。
【0099】
一実施例において、エアロゾル生成装置1500にエアロゾル生成物品が挿入されて電極1510と近接するように配置されれば、エアロゾル生成物品に含まれた構成要素の誘電率(permittivity、ε)によって電極1510の電荷量は変わりうる。誘電率は、不導体の電気的な特性を示す特性値であって、外部電場に対して作り出す偏極の程度を意味する。この際、挿入されたエアロゾル生成物品が除去される場合にも、電極1510の電荷量は変わりうる。
【0100】
例えば、エアロゾル生成物品は、シガレットでもある。そのような場合、シガレットは、一定量の水分または湿分を有する包装材(例えば、外部ラッパ、内部ラッパなど)を含み、また媒質部に含まれる固相の喫煙可能材料(例えば、タバコ葉、顆粒状のタバコ物質など)を含んでもよい。この際、水分(HO)の誘電率は、空気の誘電率に比べて、約80倍ほど大きいために、包装材及び喫煙可能材料が少量の水分を含む場合にも、電極1510は、シガレットの挿入によって影響されうる。
【0101】
他の例として、エアロゾル生成物品が液状の喫煙可能材料を含むカートリッジである場合、液体が高い誘電率値を有するので、電極1510は、カートリッジの挿入によって影響されうる。
【0102】
一実施例において、エアロゾル生成装置1500にエアロゾル生成物品が挿入されることにより、エアロゾル生成物品が電極1510に近接するように配置されることで、電極1510の電荷量は減少する。一実施例において、エアロゾル生成装置1500からエアロゾル生成物品が除去されることにより、電極1510から遠くなれば、電極1510の電荷量は増加しうる。
【0103】
一実施例において、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品に含まれた構成要素の誘電率を用いてエアロゾル生成物品の挿入または除去如何を判断する。それを通じて、エアロゾル生成物品の材料は、多様に変更されうる。従来のエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品の包装紙または包装紙内部に含まれたアルミニウム箔紙を介してエアロゾル生成物品の挿入有無を判断した。しかし、エアロゾル生成物品にアルミニウム箔紙が含まれないとしても、本発明によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品の挿入または除去如何を判断することができる。したがって、製造社は、包装紙の材料を多様に変更することができる。
【0104】
一実施例において、エアロゾル生成物品が加熱されることにより、エアロゾルが発生し、エアロゾルの誘電率によって電極1510の電荷量は変わりうる。
【0105】
例えば、エアロゾル生成物品がヒータ1540によって加熱される場合、一定の水分を有するエアロゾルが発生しうる。この際、エアロゾルの誘電率は、空気の誘電率に比べて、約80倍ほど大きいために、電極1510は、エアロゾルによって影響されうる。
【0106】
一実施例において、エアロゾル生成物品が加熱されることにより、エアロゾルが発生すれば、電極1510の電荷量が減少する。一実施例において、エアロゾル生成物品の加熱により生成されたエアロゾルがユーザのパフによって除去されれば、電極1510の電荷量が増加しうる。
【0107】
一実施例において、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品の加熱により発生するエアロゾルの誘電率を用いてエアロゾル発生量及びユーザのパフ如何を判断することができる。これにより、エアロゾル生成装置1500は、均一な霧化量を提供し、別途のセンサモジュール(例えば、パフ感知センサ)なしにユーザのパフを感知することができる。
【0108】
バッテリ1520は、エアロゾル生成装置1500の動作に必要な電力を供給することができる。例えば、バッテリ1520は、プロセッサ1530が電極1510における電荷量の変化を検出するように電力を供給することができる。また、バッテリ1520は、エアロゾル生成装置1500内に備えられた他のハードウェア構成、例えば、各種センサ(図示せず)、ユーザインターフェース(図示せず)、及びメモリ(図示せず)の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ1520は、充電が可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ1520は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリでもあるが、それに限定されない。
【0109】
プロセッサ1530は、エアロゾル生成装置1500の全般的な動作を制御することができる。例えば、プロセッサ1530は、バッテリ1520だけではなく、エアロゾル生成装置1500に含まれた他の構成の動作を制御することができる。また、プロセッサ1530は、エアロゾル生成装置1500の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置1500が動作可能な状態であるか否かを判断することができる。
【0110】
一実施例において、プロセッサ1530は、電極1510の電圧に基づいてエアロゾル生成物品による変化を感知することができる。例えば、プロセッサ1530は、電極1510の出力電圧Vout及び入力電圧Vinを介して電極1510の充電時間の変化を判断することができる。プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化に基づいてエアロゾル生成物品による変化を感知することができる。プロセッサ1530が電極1510の電圧を確認する方法に係わる具体的な内容は、図17及び図18において具体的に後述する。
【0111】
図16A及び図16Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置の電極を用いてエアロゾル生成物品の種類を判断する方法について示す例示図である。図16A及び図16Bのエアロゾル生成装置1600は、図15のエアロゾル生成装置1500に対応しうる。
【0112】
図16A及び図16Bを参照すれば、エアロゾル生成装置1600は、ハウジング1610の内周面を通じて互いに異なる種類のエアロゾル生成物品が挿入されうる。例えば、第1エアロゾル生成物品1650は、第2エアロゾル生成物品1660よりもタバコ物質を含む広い領域を含んでもよい。この際、タバコ物質は、固状及び液状のうち、少なくとも1つのタバコ物質を含み、顆粒、カプセルなどの形態でもある。
【0113】
一実施例において、プロセッサ1630は、エアロゾル生成物品が挿入されれば、電極1620を介してエアロゾル生成物品の種類を判断することができる。
【0114】
例えば、第1エアロゾル生成物品1650は、第2エアロゾル生成物品1660よりもタバコ物質による水分をさらに多く含む。プロセッサ1630は、エアロゾル生成物品が挿入されたとき、電極1620の電荷量がさらに多く減少すれば、第1エアロゾル生成 物品1650が挿入されたと判断する。プロセッサ1630は、メモリ(図示せず)にエアロゾル生成物品の種類別に電極1620の電荷減少量を保存することができる。
【0115】
但し、これは、一例示に過ぎず、第1エアロゾル生成物品1650及び第2エアロゾル生成物品1660に含まれるタバコ物質の成分比によって、第2エアロゾル生成物品1660が第1エアロゾル生成物品1650よりもタバコ物質による水分をさらに多く含んでもよい。
【0116】
図17は、一実施例によるプロセッサが電極の充電時間の変化を感知する方法を説明するために示すグラフである。
【0117】
図17を参照すれば、プロセッサ(例えば、図16A及び図16Bのプロセッサ1630)は、電極(例えば、図16A及び図16Bの電極1620)と1本のライン(line)によって連結されうる。一実施例において、プロセッサ1630は、電極1620を充電するために電極1620に出力電圧を一定周期で印加するとができる。この際、出力電圧はPWM(pulse width modulation)方式で調節されうる。例えば、プロセッサ1630は、電極1620を充電するために、出力電圧を50msごとに電極1620に印加することができる。
【0118】
一実施例において、プロセッサ1630は、既設定の回数(例えば、2)ほど電極1620に出力電圧を印加した後、電極1620から入力される入力電圧を感知することができる。例えば、出力電圧の電圧値は、約2.8V~3.3V内でもある。他の例として、出力電圧の電圧値は、約5Vでもある。この際、グラフ(a)のように電極1620から入力される入力電圧が基準電圧Vrefに保持されれば、イベント(例えば、エアロゾル生成物品の挿入、ユーザのパフなど)が発生していないと判断する。プロセッサ1630が出力電圧を印加する際に、既設定の回数は、製造社の設計によって多様に変更されうる。
【0119】
一実施例において、プロセッサ1630は、電極1620から入力される入力電圧の変化を感知することで、イベントの発生有無を判断することができる。例えば、グラフ(b)のように電極1620から入力される入力電圧が基準電圧Vrefよりも低く感知されれば、プロセッサ1630は、イベント発生を感知(1700)しうる。例えば、電極1620から入力される入力電圧が初めて基準電圧Vrefよりも低く感知されれば、プロセッサ1630は、エアロゾル生成物品が挿入されるイベントが発生したと判断しうる。
【0120】
一実施例において、イベントの発生によって入力電圧が基準電圧Vref以下に落ちた後、プロセッサ1630は、電極1620に出力電圧を一定周期ほど印加することで、入力電圧は、基準電圧Vrefに到達されうる。
【0121】
図18は、他の実施例によるプロセッサが電極の充電時間の変化を感知する方法を説明するために示すグラフである。
【0122】
図18を参照すれば、プロセッサ1630及び電極1620は、少なくとも2本のライン(line)によって連結されうる。例えば、前記少なくとも2本のラインは、プロセッサ1630が電極1620を充電するために出力電圧を印加するライン、及び電極1620の充電状態を伝送するために、プロセッサ1630に入力電圧を印加するラインを含んでもよい。
【0123】
一実施例において、プロセッサ1630は、グラフ(a)のように電極1620に出力電圧を一定周期ほど印加することができる。この際、出力電圧は、PWM(pulse width modulation)方式で調節されうる。例えば、プロセッサ1630は、電極1620を充電するために、出力電圧を50msごとに電極1620に印加することができる。一実施例において、プロセッサ1630は、電極1620に出力電圧を印加すると共に、電極1620から入力される入力電圧を感知する。例えば、プロセッサ1630は、電極1620の充電状態を確認する際に、電極1620を充電するための出力電圧の出力を中断せず、入力電圧を感知することができる。
【0124】
但し、図18は、一例示に過ぎず、プロセッサ1630及び電極1620が2本以上のラインによって連結されても、プロセッサ1630は、電極1620から入力される入力電圧を感知する際に、出力電圧の出力を中断しうる。
【0125】
図19Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置の電極の充電時間グラフである。
【0126】
図19Aを参照すれば、エアロゾル生成装置(例えば、図6のエアロゾル生成装置600)にエアロゾル生成物品(例えば、図6のエアロゾル生成物品605)が挿入され、ユーザによるパフが遂行された後、エアロゾル生成物品605が除去される間、電極(例えば、図6の電極620)の充電時間の変化を、(i)区間、(ii)区間、及び(iii)区間に区分することができる。
【0127】
一実施例において、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、(i)区間において電極620の充電時間に基づいてエアロゾル生成物品605の挿入を感知する。一実施例において、プロセッサ1530は、(ii)区間で電極620の充電時間に基づいてユーザのパフを検出してカウンティングし、ヒータ(例えば、図15のヒータ1540)の加熱温度を制御することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、(iii)区間において電極620の充電時間に基づいてエアロゾル生成物品605の除去を感知し、ヒータ1540に対する掃除動作を制御することができる。各区間に係わるプロセッサの具体的な動作は、図20ないし図33Bで後述する。
【0128】
図19Bは、図19Aにおける電極の放電時間グラフである。
【0129】
図19Bを参照すれば、エアロゾル生成装置(例えば、図6のエアロゾル生成装置600)にエアロゾル生成物品(例えば、図6のエアロゾル生成物品605)が挿入され、ユーザによるパフが遂行された後、エアロゾル生成物品605が除去される間、電極(例えば、図6の電極620)の放電時間の変化を、(i)区間、(ii)区間、及び(iii)区間に区分する。
【0130】
一実施例において、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、(i)区間において電極620の放電時間に基づいてエアロゾル生成物品605の挿入を感知することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、(ii)区間において電極620の放電時間に基づいてユーザのパフを検出してカウンティングし、ヒータ(例えば、図15のヒータ1540)の加熱温度を制御することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、(iii)区間において電極620の放電時間に基づいてエアロゾル生成物品605の除去を感知し、ヒータ1540に対する掃除動作を制御することができる。
【0131】
図19Bにおいて、電極の放電時間に対するグラフは、図19Aにおける電極の充電時間に係わるグラフに対して上から下に裏返された形態に図示されているが、実施例は、それに制限されない。
【0132】
図20は、一実施例によるエアロゾル生成装置がエアロゾル生成物品の挿入を感知するフローチャートを図示する。図20のフローチャートは、図19の(i)区間におけるプロセッサの動作に対応しうる。
【0133】
図20を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、動作2001において、電極(例えば、図15の電極1510)の充電時間または放電時間のうち、少なくとも1つを獲得することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧(例えば、図17及び図18の入力電圧)に基づいて電極1510の充電時間を獲得することができる。例えば、電極1510の充電時間は、電極1510の充電電圧が既設定の基準電圧(例えば、図17及び図18の基準電圧Vref)に到逹するのにかかる時間を意味する。他の実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧に基づいて電極1510の放電時間を獲得することができる。例えば、電極1510の放電時間は、電極1510の充電電圧が0Vに到逹するのにかかる時間を意味する。
【0134】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作2003において、電極の充電時間が指定された第1充電時間よりも長いか、あるいは、電極の放電時間が指定された第1放電時間よりも短いかを判断する。例えば、指定された第1充電時間及び指定された第1放電時間は、電極1510の充電電圧がエアロゾル生成物品の挿入によって減少した後、基準電圧Vrefに到逹するのにかかる充電時間及び放電時間をそれぞれ意味する。
【0135】
一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第1充電時間よりも長いか、電極の放電時間が指定された第1放電時間よりも短い場合、プロセッサ1530は、動作2005において、エアロゾル生成物品の挿入を検出することができる。一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第1充電時間よりも短いか、電極の放電時間が指定された第1放電時間より長い場合、プロセッサ1530は、動作2001に戻る。
【0136】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作2007において、ヒータ(例えば、図15のヒータ1540)の予熱のために、ヒータ1540に電力を供給することができる。例えば、エアロゾル生成物品の挿入が検出されれば、プロセッサ1530は、エアロゾル生成装置(例えば、図15のエアロゾル生成装置1500)の自動開始機能を遂行するために、ヒータ1540に電力を供給することができる。この際、ヒータ1540は、約220℃~230℃、約290℃~300℃、または約330℃~340℃の範囲内で加熱されるように制御される。但し、予熱温度の範囲は、例示的なものであって、製造社の設計によって予熱温度の範囲は、多様に変更されうる。
【0137】
図21は、一実施例によるエアロゾル生成装置にエアロゾル生成物品が挿入されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
【0138】
図21を参照すれば、エアロゾル生成装置(例えば、図15のエアロゾル生成装置1500)に対するエアロゾル生成物品の挿入有無を判断する時間区間は、第1区間2100、第2区間2110、及び第3区間2120に区分されうる。第1区間2100は、エアロゾル生成物品が挿入される前に待機する区間に該当する。第2区間2110は、エアロゾル生成物品が挿入された後にエアロゾル生成物品を予熱するために準備する区間に該当する。第3区間2120は、エアロゾル生成物品を予熱する区間に該当しうる。
【0139】
一実施例によれば、第1区間2100において電極(例えば、図15の電極1510)の充電に必要な充電時間は、実質的に一定してもいる。電極1510は、別途の放電回路を含まないとしても、持続的に放電されうる。したがって、電極1510が持続的に放電されることにより、損失された電荷量を充電するために、電極1510が一定した充電時間を必要とする。これにより、エアロゾル生成装置のプロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、電極1510に対して一定電圧を持続的に印加することができる。
【0140】
一実施例において、エアロゾル生成物品が挿入される時点2130に電極の充電時間は増加しうる。この際、電極の充電時間は、急に延びうる。一実施例において、電極1610の充電時間2150が指定された第1充電時間2140よりも長い場合、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品が挿入されたと判断し、ヒータ(例えば、図15のヒータ1540)を予熱するように制御することができる。
【0141】
一実施例によれば、第2区間2110においてエアロゾル生成物品を予熱するために準備する間、電極1510の充電時間は、特定範囲内でしか変化しない。一実施例によれば、第3区間2120において、エアロゾル生成物品を予熱する間、電極1510の充電時間は漸増する。
【0142】
図22Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置に対するエアロゾル生成物品の挿入前の状態を図示する。図22Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置装置に対するエアロゾル生成物品の挿入後の状態を示す図面である。
【0143】
図22A及び図22Bを参照すれば、エアロゾル生成装置2200は、ハウジング2201、電極2210、バッテリ2220、プロセッサ2230、及びヒータ2260を含む。
【0144】
図22Aの電極2210は、第1電荷量ほどの(+)電荷を含む。次いで、エアロゾル生成物品2205がハウジング2201の内周面に該当する収容部2203に対して挿入される場合、図22Bの電極2210は、エアロゾル生成物品2205に含まれた構成要素(例えば、タバコ物質2207、外部ラッパなど)の水分によって(+)電荷を一部奪われうる。これにより、図22Bの電極2210は、前記第1電荷量よりも少ない第2電荷量ほどの(+)電荷を含みうる。
【0145】
図22Bのように、電極2210の(+)電荷が第1電荷量から第2電荷量に減少すれば、電極2210の充電時間は増加する。プロセッサ2230は、電極2210から入力される入力電圧に基づいて図22Bの電極2210の充電時間が増加することを感知することができる。
【0146】
一実施例において、プロセッサ2230は、電極2210の充電時間が増加することを感知する場合、エアロゾル生成物品2205が挿入されたと判断することができる。他の実施例において、プロセッサ2230は、電極2210の充電時間が増加した事実に基づいて電極2210の充電電圧が減少することを判断し、前記減少した充電電圧に基づいてエアロゾル生成物品2205が挿入されたと判断する。
【0147】
一実施例において、エアロゾル生成物品2205が挿入されたと判断されれば、プロセッサ2230は、バッテリ2220からヒータ2260に電源を印加することができる。この際、ヒータ2260は、内部加熱型ヒータでもある。但し、ヒータ2260は、それに限定されず、外部加熱型ヒータ、誘導コイル及びサセプタのうち、少なくとも1つを含んでもよい。
【0148】
図23は、一実施例によるエアロゾル生成装置がユーザのパフを検出するフローチャートを図示する。図23のフローチャートは、図19の(ii)区間におけるプロセッサの第1動作に対応しうる。
【0149】
図23を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、動作2301において、電極(例えば、図15の電極1510)の充電時間の変化または放電時間の変化のうち、少なくとも1つを獲得することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、電極の充電時間の変化または放電時間の変化に基づいてヒータ(例えば、図15のヒータ1540)によって生成されたエアロゾル量の変化を検出する。例えば、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧(例えば、図17及び図18における入力電圧)に基づいて電極1510の充電時間の変化を獲得することができる。一定時間以内に電極1510に対する充電時間が減少すれば、プロセッサ1530は、ヒータ1540によって生成されたエアロゾルが除去されたと判断する。
【0150】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作2303において、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値であるか、電極1510の放電時間の変化勾配が正の値であるかを判断する。例えば、一定時間の間に電極1510の充電時間の変化勾配が負の値であるか、電極1510の放電時間の変化勾配が正の値である場合、プロセッサ1530は、ヒータ1540によって生成されたエアロゾルがユーザのパフ(puff)によって減少したと判断する。
【0151】
一実施例によれば、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値であるか、電極1510の放電時間の変化勾配が正の値である場合、プロセッサ1530は、動作2305において、ユーザのパフを検出することができる。一実施例によれば、電極1510の充電時間の変化勾配が0以上であるか、放電時間の変化勾配が0以下である場合、プロセッサ1530は、動作2301に戻る。
【0152】
一実施例によれば、ユーザのパフが検出された場合、プロセッサ1530は、動作2307において、エアロゾルを生成するためにヒータ1540に電力を供給しうる。例えば、プロセッサ1530は、ユーザのパフによって減少しただけのエアロゾルを生成するために、ヒータ1540に所定の電力を供給することができる。
【0153】
図24は、一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
【0154】
図24を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、電極(例えば、図15の電極1510の充電時間をモニタリングしてユーザのパフ如何に係わるデータを獲得することができる。
【0155】
一実施例において、プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化に基づいてユーザのパフを検出することができる。
【0156】
一実施例において、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値である場合、プロセッサ1530は、ユーザの第1パフを検出することができる。例えば、プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化勾配が0から負の値に切り換えられることを検出すれば、当該時点2400にユーザの第1パフが開始されたと判断する。プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値から0に切り換えられることを検出すれば、当該時点2410にユーザの第1パフが終了したと判断する。他の例として、プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化勾配が所定時間の間、負の値に保持される場合、前記所定時間をユーザの第1パフ区間と検出することができる。
【0157】
他の実施例において、電極1510の充電時間の変化2405が指定された変化量を超過する場合、プロセッサ1530は、ユーザの第1パフを検出することができる。例えば、前記指定された変化量が0.5秒であり、電極1510の充電時間の変化2405が0.8秒である場合、プロセッサ1530は、ユーザのパフが発生したと判断する。一方、プロセッサ1530は、充電電圧の変化を介してユーザのパフを検出することができる。すなわち、電極1510の充電電圧が指定された変化量以上に増加する場合、プロセッサ1530は、ユーザの第1パフを検出することができる。
【0158】
一実施例において、第1パフの終了時点2410から第2パフの開始時点2420まで電極1510の充電時間は漸増する。例えば、ユーザの第1パフが終了すれば、次のパフが開始されるまで、エアロゾル生成物品からエアロゾルが生成され、よって前記生成されたエアロゾルによって電極1510の静電容量は変化されうる。電極1510の静電容量が変化されることで、第1パフの終了時点2410から第2パフの開始時点2420まで電極1510の充電時間は漸増し、よって、電極1510の充電時間の変化勾配は、正の値でもある。
【0159】
一実施例において、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値である場合、プロセッサ1530は、ユーザの第2パフを検出することができる。例えば、第1パフの終了時点2410以後に電極1510の充電時間の変化勾配が0から負の値に切り換えられることを検出すれば、当該時点2420にユーザの第2パフが開始されたと判断する。プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化勾配が負の値から0に切り換えられることを検出すれば、前記検出時点を、ユーザの第2パフの終了時点2430と判断することができる。他の例として、プロセッサ1530は、電極1510の充電時間の変化勾配が所定時間の間に負の値に保持される場合、前記所定時間をユーザの第2パフ区間と検出することができる。
【0160】
図25Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出される前の状態を図示する。図25Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置においてユーザのパフが検出された後の状態を示す図面である。
【0161】
図25A及び図25Bを参照すれば、エアロゾル生成装置2500は、ハウジング2501、電極2510、バッテリ2520、プロセッサ2530及びヒータ2560を含む。
【0162】
図25Aの電極2510は、エアロゾル生成物品2505に含まれた構成要素(例えば、タバコ物質2507)の水分によって(+)電荷を一部奪われうる。例えば、エアロゾル生成物品2505がヒータ2560によって加熱されることにより、エアロゾルが生成され、図25Aの電極2510は、生成されたエアロゾルによって(+)電荷を一部奪われて第1電荷量ほどの(+)電荷を含みうる。以後、生成されたエアロゾルがユーザのパフ2550によって除去される場合、図25Bの電極2510は、前記第1電荷量よりも多い第2電荷量ほどの(+)電荷を含む。
【0163】
図25Bのように、電極2510の(+)電荷が第1電荷量から第2電荷量に増加すれば、電極2510の充電時間は減少する。プロセッサ2530は、電極2510から入力される入力電圧に基づいて図25Bの電極2510の充電時間が減少することを感知しうる。
【0164】
一実施例において、プロセッサ2530は、電極2510の充電時間が減少することを感知する場合、ユーザのパフ2550が発生したと判断する。他の実施例において、プロセッサ2530は、電極の充電時間が減少することにより、電極2510の充電電圧が増加することを判断し、前記増加された充電電圧に基づいて、ユーザのパフ2550が発生したと判断する。
【0165】
一実施例において、プロセッサ2530は、ユーザのパフ2550の数をカウンティングする。この際、カウンティングされたパフ数がエアロゾル生成物品2505に対して既設定の最大パフ数を超える場合、プロセッサ2530は、ヒータ2560への電力供給を制限する。例えば、エアロゾル生成物品2505に対して既設定の最大パフ数が15回であり、現在カウンティングされたパフ数が5回であれば、プロセッサ2530は、ヒータ2560にエアロゾル生成物品2505を加熱するように電力を供給することができる。他の例として、エアロゾル生成物品2505に対して既設定の最大パフ数が15回であり、現在カウンティングされたパフ数が16回であれば、プロセッサ2530は、ヒータ2560を介したエアロゾル生成物品2505の加熱を中断するように、ヒータ2560への電力供給を制限することができる。
【0166】
図26は、一実施例によるエアロゾル生成装置においてヒータへの供給電力を制御するフローチャートを図示する。図26のフローチャートは、図19の(ii)区間におけるプロセッサの第2動作に対応しうる。
【0167】
図26を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、動作2601において、電極(例えば、図15の電極1510)の充電時間または放電時間のうち、少なくとも1つを獲得する。一実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧(例えば、図17及び図18における入力電圧)に基づいて電極1510の充電時間を獲得することができる。例えば、電極1510の充電時間は、電極1510の充電電圧が既設定の基準電圧(例えば、図17及び図18における基準電圧Vref)に到逹するのにかかる充電時間を意味する。他の実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧に基づいて電極1510の放電時間を獲得する。例えば、電極1510の放電時間は、電極1510の充電電圧が0Vに到逹するのにかかる放電時間を意味する。
【0168】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作2603において、電極1510の充電時間が指定された第2充電時間よりも長いか、電極1510の放電時間が指定された第2放電時間よりも短いかを判断する。例えば、指定された第2充電時間及び指定された第2放電時間は、電極1510の充電電圧がエアロゾル生成物品が加熱されて基準霧化量ほどのエアロゾルが生成される場合の特定電圧に到逹するのにかかる充電時間及び放電時間をそれぞれ意味する。この際、基準霧化量は、エアロゾル生成物品によってユーザに均一なエアロゾル量を提供するように決定された基準発生量を意味する。
【0169】
一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも長いか、電極の放電時間が指定された第2放電時間よりも短い場合、プロセッサ1530は、動作2605において、ヒータ1540に基準電力よりも低い第1電力を供給する。一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも長くないか、電極の放電時間が指定された第2放電時間よりも短くない場合、プロセッサ1530は、動作2607において、電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも短いか、電極の放電時間が指定された第2放電時間よりも長いかを判断する。一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも短いか、電極の放電時間が指定された第2放電時間よりも長い場合、プロセッサ1530は、動作2609において、ヒータ1540に基準電力よりも高い第2電力を供給する。一実施例によれば、電極の充電時間が指定された第2充電時間と同一であるか、電極の放電時間が指定された第2放電時間と同一である場合、プロセッサ1530は、ヒータ1540に電力を供給せず、動作を終了する。
【0170】
例えば、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品からエアロゾルが発生するようにヒータ1540に基準電力を供給する。この際、基準電力を供給されるヒータ1540の加熱温度は、250℃でもある。
【0171】
プロセッサ1530は、電極の充電時間または放電時間を獲得し、獲得された電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも長いか、電極の放電時間が指定された第2放電時間よりも短いかを判断する。獲得された電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも長いか、電極の放電時間が指定された第2充電時間よりも短い場合、プロセッサ1530は、ヒータ1540の加熱温度を低めるために、ヒータ1540に対する供給電力を制御することができる。すなわち、プロセッサ1530は、発生したエアロゾル量が基準霧化量よりも多いと判断し、ヒータ1540の加熱温度を250℃から230℃に低下させるために、ヒータ1540に対する供給電力を基準電力よりも低い第1電力に設定することができる。
【0172】
獲得された電極の充電時間が指定された第2充電時間よりも短いか、電極の放電時間が指定された第2放電時間より長い場合、プロセッサ1530は、ヒータ1540の加熱温度を高めるために、ヒータ1540に対する供給電力を制御することができる。すなわち、プロセッサ1530は、発生したエアロゾル量が基準霧化量よりも少ないと判断し、ヒータの加熱温度を250℃から270℃に上昇させるために、ヒータ1540に対する供給電力を基準電力よりも高い第2電力に設定することができる。
【0173】
図27は、一実施例によるエアロゾル生成装置において電極の充電時間に基づいて制御されるヒータに供給される電力を示すグラフである。
【0174】
図27を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、エアロゾル生成物品から決定された量のエアロゾルが生成されるようにヒータ(例えば、図15のヒータ1540)に対する供給電力を制御する。
【0175】
一実施例において、プロセッサ1530は、第1区間2700において指定された第2充電時間よりも短い電極の充電時間を検出する。この際、プロセッサ1530は、前記検出された電極の充電時間に基づいて、エアロゾル生成物品から生成されたエアロゾル量が基準霧化量よりも少ないと判断する。したがって、プロセッサ1530は、第1区間2700におけるエアロゾル量が基準霧化量に到逹するように、ヒータ1540に基準電力よりも高い第1電力2730を供給する。ヒータ1540に対する供給電力を第1電力2730に設定することで電極の充電時間は、漸増して指定された第2充電時間に到達(2705)することができる。次いで、電極の充電時間は、指定された第2充電時間に到達(2705)した後、前記指定された第2充電時間を超えることにもなる。
【0176】
この際、プロセッサ1530は、第2区間2710におけるエアロゾル量が基準霧化量に到逹するように、ヒータ1540に基準電力よりも低い第2電力2740を供給することができる。ヒータ1540に対する供給電力を第2電力2740に設定することで電極の充電時間は、徐々に減少して指定された第2充電時間に到達(2715)することができる。次いで、電極の充電時間は、指定された第2充電時間に到達(2715)した後で指定された第2充電時間未満になりうる。
【0177】
この際、プロセッサ1530は、第3区間2720におけるエアロゾル量が基準霧化量に到逹するように、ヒータ1540に基準電力よりも高く、第1電力2730よりも低い第3電力2750を供給することができる。ヒータ1540に対する供給電力を第3電力2750に設定することにより、電極の充電時間は漸増する。
【0178】
一実施例において、第1区間2700から第3区間2720に進むことにより、生成されるエアロゾル量と基準霧化量との差は、徐々に減少しうる。すなわち、プロセッサ1530が電極の充電時間に基づいてヒータ1540に対する供給電力を制御することにより、生成されるエアロゾル量は、基準霧化量に収斂しうる。
【0179】
図28は、他の実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
【0180】
図28を参照すれば、エアロゾル生成装置2800は、電極2810、バッテリ2820、プロセッサ2830、ヒータ2840、及びメモリ2850を含んでもよい。図28の電極2810、バッテリ2820、プロセッサ2830、及びヒータ2840は、図15の電極1510、バッテリ1520、プロセッサ1530、及びヒータ1540に対応するところ、重複説明は省略されうる。
【0181】
一実施例において、プロセッサ2830は、メモリ2850にユーザの喫煙パターンに係わるデータを保存することができる。例えば、ユーザの喫煙パターンに係わるデータは、ユーザのパフ周期に係わるデータ及びユーザのパフ時間(すなわち、吸入時間)に係わるデータのうち、少なくとも1つを含む。
【0182】
一実施例において、プロセッサ2830は、メモリ2850からユーザの喫煙パターンに係わるデータを獲得し、エアロゾル生成物品に対する基準霧化量を設定することができる。プロセッサ2830は、エアロゾル量がユーザの喫煙パターンに係わるデータに基づいて設定された基準霧化量に到逹するように、ヒータ2840に対する供給電力を制御することができる。
【0183】
一実施例において、プロセッサ2830は、メモリ2850からユーザのパフ周期に係わるデータを獲得することができる。獲得されたユーザのパフ周期に基づいて第1パフが発生した後、第2パフが開始される時点を判断する。これにより、第1パフが発生した後、プロセッサ2830は、第2パフが開始される前にエアロゾル生成物品から基準霧化量のエアロゾルが生成されるように、ヒータ2840に対する供給電力を制御することができる。
【0184】
一実施例において、プロセッサ2830は、メモリ2850からユーザのパフ時間(すなわち、吸入時間)に係わるデータを獲得する。獲得したユーザのパフ時間(すなわち、吸入時間)に基づいてエアロゾル量に対する基準霧化量を設定する。これにより、プロセッサ2830は、エアロゾル生成物品から基準霧化量のエアロゾルが生成されるように、ヒータ2840に対する供給電力を制御することができる。
【0185】
一実施例において、プロセッサ2830は、電極2810の充電時間をモニタリングし、モニタリング結果に基づいて、ユーザのパフに係わるパフデータを獲得することができる。例えば、前記ユーザのパフに係わるパフデータは、ユーザの既存パフデータからアップデートされたパフデータを意味する。プロセッサ2830は、メモリ2850にユーザの既存パフ周期について「5.5秒」と保存することができる。次いで、電極2810の充電時間のモニタリング結果、ユーザのパフ周期が「7秒」に変更された場合、プロセッサ2830は、アップデートされたパフデータである「ユーザのパフ周期=7秒」を、ユーザの喫煙パターンに係わるデータに反映してメモリ2850に保存することができる。
【0186】
図29は、一実施例によるユーザの喫煙パターンによって変化する電極の充電時間グラフである。
【0187】
図29を参照すれば、プロセッサ(例えば、図28のプロセッサ2830)は、電極(例えば、図28の電極2810の充電時間をモニタリングしてユーザのパフ周期に係わるデータを獲得してメモリ2850に保存することができる。例えば、第1ユーザ2900がエアロゾル生成装置(例えば、図28のエアロゾル生成装置2800)を介して喫煙する場合、プロセッサ2830は、第1ユーザ2900のパフ周期に係わるデータとして第1パフ周期2905を獲得することができる。他の例として、第2ユーザ2910がエアロゾル生成装置2800を通じて喫煙する場合、プロセッサ2830は、第2ユーザ2910のパフ周期に係わるデータとして第1パフ周期2905よりも長い第2パフ周期2915を獲得する。
【0188】
パフ周期が互いに異なる第1ユーザ2900及び第2ユーザ2910に同じ基準霧化量のエアロゾルを提供する場合、プロセッサ2830は、ユーザのパフ周期に基づいてヒータ(例えば、図28のヒータ2840)に対する供給電力を制御することができる。
【0189】
例えば、プロセッサ2830は、第1ユーザ2900のパフが開始された時点から第1パフ周期2905(例えば、5秒)の間、基準霧化量のエアロゾルが生成されるように、ヒータ2840に対する供給電力を第1電力に制御する。他の例として、プロセッサ2830は、第2ユーザ2910のパフが開始された時点から第2パフ周期2915(例えば、8秒)の間、基準霧化量のエアロゾルが生成されるように、ヒータ2840に対する供給電力を第1電力よりも低い第2電力に制御することができる。
【0190】
図30は、他の実施例によるユーザの喫煙パターンによって変化する電極の充電時間グラフである。
【0191】
図30を参照すれば、プロセッサ(例えば、図28のプロセッサ2830)は、電極(例えば、図28の電極2810)の充電時間をモニタリングしてユーザのパフ時間(吸入時間)に係わるデータを獲得してメモリ(例えば、図28のメモリ2850)に保存することができる。例えば、第1ユーザ3000がエアロゾル生成装置(例えば、図28のエアロゾル生成装置2800)を介して第1パフ周期3020で喫煙する場合、プロセッサ2830は、第1ユーザ3000のパフ時間に係わるデータとして第1パフ時間3005を獲得することができる。他の例として、第2ユーザ3010がエアロゾル生成装置2800を介して第1パフ周期3020で喫煙する場合、プロセッサ2830は、第2ユーザ3010のパフ時間に係わるデータとして第2パフ時間3015を獲得することができる。
【0192】
パフ時間(すなわち、吸入時間)が互いに異なる第1ユーザ3000及び第2ユーザ3010に同じ霧化量のエアロゾルを提供する場合、プロセッサ2830は、ユーザのパフ時間に基づいて基準霧化量を設定する。例えば、第1パフ周期3020で第1パフ時間3005(例えば、1秒)の間にエアロゾルを吸い込む第1ユーザ3000に対して、プロセッサ2830は、第1ユーザ3000に対する基準霧化量を第1基準霧化量に設定することができる。他の例として、第1パフ周期3020において、第1パフ時間3005よりも長い第2パフ時間3015の間にエアロゾルを吸い込む第2ユーザ3010に対して、プロセッサ2830は、第2ユーザ3010に対する基準霧化量を第1基準霧化量よりも少ない第2基準霧化量に設定することができる。
【0193】
ユーザのパフ時間に基づいて基準霧化量を設定することで、互いに異なるパフ時間を有するユーザにエアロゾル生成物品の最大パフ数(例えば、15回)を同一に提供することができる。
【0194】
図31は、一実施例によるエアロゾル生成装置がエアロゾル生成物品の除去を感知するフローチャートを図示する。図31のフローチャートは、図19の(iii)区間におけるプロセッサの動作に対応しうる。
【0195】
図31を参照すれば、プロセッサ(例えば、図15のプロセッサ1530)は、動作3101において、電極(例えば、図15の電極1510)の充電時間または電極1510の放電時間のうち、少なくとも1つを獲得することができる。一実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧(例えば、図17及び図18における入力電圧)に基づいて電極1510の充電時間を獲得することができる。例えば、電極1510の充電時間は、電極1510の充電電圧が既設定の基準電圧(例えば、図17及び図18における基準電圧Vref)に到逹するのにかかる時間を意味する。他の実施例において、プロセッサ1530は、電極1510から入力される入力電圧に基づいて電極1510の放電時間を獲得する。例えば、電極の放電時間は、電極1510の充電電圧が0Vに到逹するのにかかる時間を意味する。
【0196】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作3103において、電極の充電時間が指定された第3充電時間よりも短いか、電極の放電時間が指定された第3放電時間よりも長いかを判断する。例えば、指定された第3充電時間及び指定された第3放電時間は、電極1510の充電電圧がエアロゾル生成物品が除去されることにより増加した後、既設定の基準電圧Vrefに到逹するのにかかる充電時間及び放電時間をそれぞれ意味する。
【0197】
一実施例によれば、電極の充電時間が、指定された第3充電時間よりも短いか、電極の放電時間が、指定された第3放電時間より長い場合、プロセッサ1530は、動作3105において、エアロゾル生成物品の除去を検出する。一実施例によれば、電極の充電時間が、指定された第3充電時間よりも長いか、電極の放電時間が指定された第3放電時間よりも短い場合、プロセッサ1530は、動作3101に戻る。
【0198】
一実施例によれば、プロセッサ1530は、動作3107において、ヒータ(例えば、図15のヒータ1540)上に付着された物質を除去するために、ヒータ1540に電力を供給する。例えば、エアロゾル生成物品の除去が検出されれば、プロセッサ1530は、ヒータ1540を高温に加熱することで、ヒータ1540に付着された物質を除去する掃除動作を遂行する。この際、掃除動作のためのヒータ1540の加熱温度は、エアロゾル生成物品を加熱するヒータ1540の加熱温度よりも高い。例えば、掃除動作を遂行するために、プロセッサ1530は、ヒータ1540が約450℃~550℃の温度範囲を有するように供給電力を制御する。さらに望ましくは、掃除動作を遂行するために、プロセッサ1530は、ヒータ1540が約500℃~550℃の温度範囲を有するように供給電力を制御する。但し、ヒータ1540に対する掃除動作を行うための前記加熱温度範囲は、例示的なものであって、製造社の設計によって多様に変更されうる。
【0199】
一実施例において、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品の除去が検出されれば、ヒータ1540に対する掃除動作を自動的に実行する。例えば、エアロゾル生成装置からエアロゾル生成物品の除去が検出されれば、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品が除去された時点から所定時間(例えば、10分)経過後、ヒータ1540に対する掃除動作を自動的に実行する。一実施例において、プロセッサ1530は、掃除動作中にエアロゾル生成物品の挿入が検出されれば、自動的にヒータ1540に対する掃除動作を中断する。
【0200】
図32は、一実施例によるエアロゾル生成装置において、エアロゾル生成物品が除去されることにより変化する電極の充電時間グラフである。
【0201】
図32を参照すれば、エアロゾル生成装置(例えば、図15のエアロゾル生成装置1500)に対するエアロゾル生成物品の挿入有無を判断する時間区間は、第1区間3200及び第2区間3210に区分されうる。第1区間3200は、エアロゾル生成物品が挿入されている区間に該当する。第2区間3210は、エアロゾル生成物品が除去された後の区間に該当する。
【0202】
一実施例において、エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められた場合(3260)には、第1区間3200から電極(例えば、図15の電極1510)の充電時間が増加する。例えば、第1区間3200において、エアロゾル生成物品が加熱されることにより、電極が配置された領域の温度も共に上昇する。温度が上昇することで、電極の充電に必要な充電時間は徐々に増加する。
【0203】
エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められた場合(3260)には、エアロゾル生成物品が除去されることにより、電極の充電時間は減少する。この際、電極の充電時間は、急に減少する。一実施例において、電極の充電時間(3250)が指定された第3充電時間(3230)よりも短い場合、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品が除去されたと判断する。
【0204】
他の実施例において、エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められていない場合(3270)には、第1区間3200において、電極の充電時間が実質的に一定してもいる。電極は、別途の放電回路を含まなくても、持続的に放電可能なので、電極の放電によって損失された電荷量を充電するための充電時間を必要とする。これにより、プロセッサ1530は、電極に対して一定電圧を持続的に印加することができる。
【0205】
エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められない場合(3270)には、エアロゾル生成物品が除去されることにより、電極の充電時間は減少する。この際、電極の充電時間は、急に減少しうる。一実施例において、電極の充電時間(3250)が指定された第3充電時間(3230)よりも短い場合、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品が除去されたと判断する。
【0206】
一実施例において、プロセッサ1530は、第1区間3200における電極の充電時間の変化に基づいて第2区間3210におけるヒータ1540に対する掃除動作を実行するか否かを判断する。例えば、プロセッサ1530は、第1区間3200において電極の充電時間の実質的な変化が発生すれば、エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められた場合(3260)と判断し、第2区間3210からヒータ1540に対する掃除動作を実行することができる。他の例として、第1区間3200において電極の充電時間の実質的な変化が発生しなければ、プロセッサ1530は、エアロゾル生成物品が除去される時点(3220)以前に喫煙が進められていない場合(3270)と判断し、よって、第2区間3210からヒータ1540に対する掃除動作を実行しない。
【0207】
図33Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置において、エアロゾル生成物品の除去以前状態を図示する。図33Bは、一実施例によるエアロゾル生成装置においてエアロゾル生成物品が除去された後の状態を示す図面である。
【0208】
図33A及び図33Bを参照すれば、エアロゾル生成装置3300は、ハウジング3301、電極3310、バッテリ3320、プロセッサ3330、及びヒータ3360を含む。
【0209】
図33Aの電極3310は、第1電荷量ほどの(+)電荷を含んでもよい。前記第1電荷量は、図33Aのように電極3310と近接して配置されるエアロゾル生成物品3305に含まれた構成要素(例えば、タバコ物質3307)の水分によって(+)電荷を一部奪われた後、電極3310に残っている電荷量を意味する。次いで、エアロゾル生成物品3305がハウジング3301の内周面に該当する収容部3303から除去される場合、図33Bの電極3310は、前記第1電荷量よりも多い第2電荷量ほどの(+)電荷を含むことにもなる。
【0210】
図33Bのように、電極3310の(+)電荷が第1電荷量から第2電荷量に増加すれば、電極3310の充電時間は減少する。プロセッサ3330は、電極3310から入力される入力電圧に基づいて、図33Bの電極3310の充電時間が減少することを感知しうる。
【0211】
一実施例において、プロセッサ3330は、電極3310の充電時間が減少することを感知する場合、エアロゾル生成物品3305が除去されたと判断する。他の実施例において、プロセッサ3330は、電極3310の充電時間が減少することにより、電極3310の充電電圧が増加することを判断し、前記増加された充電電圧に基づいて、エアロゾル生成物品3305が除去されたと判断する。
【0212】
一実施例において、エアロゾル生成物品3305が除去されたと判断されれば、プロセッサ3330は、ヒータ3360に対する掃除動作を実行する。一実施例において、プロセッサ3330は、エアロゾル生成物品3305が除去されたと判断されれば、エアロゾル生成物品3305が除去された時点から所定時間(例えば、10分)経過後、ヒータ3360に対する掃除動作を実行する。他の実施例において、プロセッサ3330は、エアロゾル生成物品が除去されたと判断された後、ヒータ3360に対する掃除動作を実行するためのユーザ入力が受信されれば、ヒータ3360に対する掃除動作を実行することができる。
【0213】
図34は、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置を示すブロック図である。
【0214】
図34を参照すれば、エアロゾル生成装置3400は、電極3410、バッテリ3420、プロセッサ3430、及びヒータ3460を含む。図34の電極3410、バッテリ3420、プロセッサ3430、及びヒータ3460は、図15の電極1510、バッテリ1520、プロセッサ1530、及びヒータ1540に対応するところ、重複説明は省略する。
【0215】
一実施例において、プロセッサ3430は、センシングプロセッサ3440及びメインプロセッサ3450を含んでもよい。センシングプロセッサ3440は、電源モジュール3442、コントローラ3444、及び通信モジュール3446を含んでもよい。
【0216】
電源モジュール3442は、バッテリ3420から電力を供給され、前記供給された電力をコントローラ3444を介して電極3410に供給する。
【0217】
コントローラ3444は、電極3410に対して出力電圧を印加し、電極3410から入力される入力電圧を感知する。この際、コントローラ3444は、電極3410に対して出力電圧をPWM方式で調節して印加する。一実施例において、コントローラ3444と電極3410は、1本のライン(line)によって連結され、コントローラ3444は、前記ラインを介して電極3410に出力電圧を印加し、電極3410から入力される入力電圧を感知する。他の実施例において、コントローラ3444と電極3410は、少なくとも2本のラインによって連結され、コントローラ3444は、少なくとも2本のラインのうち、1本のラインを介して電極3410に出力電圧を印加し、さらに他のラインを介して電極3410から入力される入力電圧を感知することができる。
【0218】
通信モジュール3446は、電極3410から入力された入力電圧に基づいて感知された電極3410の充電時間の変化に係わるデータをメインプロセッサ3450に伝送することができる。
【0219】
一実施例において、メインプロセッサ3450は、通信モジュール3446から受信された電極3410の充電時間の変化に係わるデータに基づいてエアロゾル生成物品の挿入有無を決定する。前記データが電極3410の充電時間が増加したことを示す情報を含む場合、メインプロセッサ3450は、エアロゾル生成装置3400にエアロゾル生成物品が挿入されたと判断する。エアロゾル生成物品が挿入されたと判断された場合、メインプロセッサ3450は、ヒータ3460に予熱動作を遂行するようにヒータ3460に電源を印加する。
【0220】
一実施例において、センシングプロセッサ3440が電極3410の充電時間を周期的にモニタリングする間、メインプロセッサ3450は、低電力モード(sleep mode)に該当する。メインプロセッサ3450は、センシングプロセッサ3440から電極3410の充電時間が増加したことを示す情報を受信する場合、メインプロセッサ3450の電源状態を低電力モードからアクティブモード(active mode)に切り替えることができる。
【0221】
上述した実施例に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、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であろう。したがって、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならず、請求範囲に記載の内容と同等な範囲にある全ての相違点は、請求範囲によって決定される保護範囲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6A
図6B
図7A
図7B
図8A
図8B
図9A
図9B
図10
図11A
図11B
図12A
図12B
図13A
図13B
図14
図15
図16A
図16B
図17
図18
図19A
図19B
図20
図21
図22A
図22B
図23
図24
図25A
図25B
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33A
図33B
図34