特許 7427100 エアロゾル生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-25

(45)【発行日】2024-02-02

(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/90 20200101AFI20240126BHJP

   A24F 40/51 20200101ALI20240126BHJP

   A24F 40/40 20200101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

A24F40/90

A24F40/51

A24F40/40

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022546142

(86)(22)【出願日】2022-04-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-29

(86)【国際出願番号】 KR2022005999

(87)【国際公開番号】W WO2022231293

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2022-07-28

(31)【優先権主張番号】10-2021-0056870

(32)【優先日】2021-04-30

(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、ウォン キョン

(72)【発明者】

【氏名】チョン、ヒョン チョン

(72)【発明者】

【氏名】チェ、チェ ソン

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５２１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６７０６７１２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特表２０１９－５３７４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１９２００９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１０９８８２３２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００８１００３（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２４９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５２５７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３４４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４８０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０３５９１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

Ａ６１Ｍ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成基質を加熱する加熱素子と、
前記加熱素子に電力を供給するバッテリと、
電力を生成するハーベスト素子と、
前記ハーベスト素子から生成された交流電力を第１直流電力に変換する整流回路と、
前記整流回路から出力された第１直流電力を所定レベルの第２直流電力に変換するＤＣ変換回路と、
前記第２直流電力を臨時保存する電力保存素子と、
前記ハーベスト素子から生成された電力の変換を制御し、前記電力保存素子に臨時保存された第２直流電力で前記バッテリを充電することを制御する制御部と、
を含む、エアロゾル生成装置。

【請求項2】

前記ハーベスト素子から生成された電力を変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路と接続され、前記バッテリの充電を制御する充電制御回路と、をさらに含み、
前記制御部は、
前記ハーベスト素子から電力が生成された場合、前記充電制御回路に第１制御信号を印加し、
前記充電制御回路は、
前記印加された第１制御信号によって前記変換された電力を前記バッテリに伝達することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項3】

前記整流回路は、
前記ハーベスト素子と並列連結された第１スイッチと、
前記第１スイッチと接続された４個のスイッチで構成された第１フルブリッジ回路と、
前記第１フルブリッジ回路と並列連結された第１キャパシタと、
前記第１フルブリッジ回路と前記第１キャパシタとの間に接続されたダイオードと、を含み、
前記制御部は、
前記ハーベスト素子で生成された電力を前記第１フルブリッジ回路に伝達するように制御する制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項4】

前記ＤＣ変換回路は、
前記整流回路の出力端に接続されたＤＣ－ＤＣコンバータであり、前記第２直流電力の電圧は、５Ｖであることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項5】

前記整流回路は、
前記ハーベスト素子と接続された４個のダイオードで構成された第２フルブリッジ回路と、
前記第２フルブリッジ回路と並列連結された第２キャパシタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項6】

前記ＤＣ変換回路は、
前記整流回路の出力端に接続された電圧レギュレータ回路であり、前記第２直流電力の電圧は、５Ｖであることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項7】

前記バッテリの充電を制御する充電制御回路をさらに含み、
前記制御部は、
前記バッテリの電圧が第１臨界電圧以下である場合、前記充電制御回路に第２制御信号を印加し、
前記充電制御回路は、
前記第２制御信号によって前記電力保存素子に臨時保存された第２直流電力を前記バッテリに供給することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項8】

ユーザのパフを感知するパフセンサと、
シガレットの挿入を感知する感知センサと、をさらに含み、
前記パフセンサ及び前記感知センサそれぞれの電源供給端（ＶＤＤ）と、前記電力変換回路の出力端が連結されたことを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項9】

前記エアロゾル生成装置の状態情報を出力するディスプレイと、
前記ディスプレイを駆動させる駆動回路と、をさらに含み、
前記駆動回路の電源供給端（ＶＤＤ）と、前記電力変換回路の出力端が直接連結されたことを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項10】

複数のセンサと、
それぞれのセンサの電源供給端（ＶＤＤ）と、前記電力変換回路の出力端との間にそれぞれ接続された複数のスイッチをさらに含み、
前記制御部は、
前記複数のセンサのうち、少なくとも１つのセンサに選択的に電力を供給するように前記複数のスイッチを制御する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項11】

センサと、
ディスプレイと、
前記電力変換回路と前記充電制御回路との間に接続された第４スイッチと、
前記電力変換回路と前記センサとの間に接続された第５スイッチと、
前記電力変換回路と前記ディスプレイとの間に接続された第６スイッチと、をさらに含み、
前記制御部は、
前記バッテリ、前記センサ及び前記ディスプレイのうち、少なくとも１つに選択的に電力を供給するように前記第４ないし第６スイッチを制御する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項12】

前記ハーベスト素子は、複数個であり、
第１ハーベスト素子と前記電力変換回路との間に接続された第７スイッチと、
第２ハーベスト素子と前記電力変換回路との間に接続された第８スイッチと、をさらに含み、
前記制御部は、
前記第１ハーベスト素子と前記第２ハーベスト素子のうち、少なくとも１つから生成された電力を前記電力変換回路に伝達するように前記第７ないし第８スイッチを制御する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項13】

前記ハーベスト素子は、
圧電素子（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｃ）、熱電素子（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）、光電素子（Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｉｃ）、電磁気素子（Ｅｌｅｃｔｙｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ）のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項14】

前記ハーベスト素子は、
ユーザパフによって前記エアロゾル生成装置の内部に外部空気が導入される気流通路に配置された回転ファン（ｒｏｔａｔａｉｏｎ ｆａｎ）であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアロゾル生成装置に係り、さらに詳細には、ハーベスト素子を用いてバッテリ充電、電力供給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関す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が加熱されることにより、エアロゾルを生成する方法に関する需要が増加している。これにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。

【0003】

一般的なエアロゾル生成装置は、エアロゾル発生物品を加熱するヒータまたは蒸気化器を含む。バッテリに保存された電力を用いてヒータまたは蒸気化器に電力を提供するので、随時にバッテリの充電が要求される。しかし、エアロゾル生成装置の大きさは、携帯しやすく作製されるので、バッテリの容量に限界があり、主に野外で使用されるエアロゾル生成装置の特性上、バッテリの随時充電が不可能である。したがって、バッテリの放電によってエアロゾル生成装置が使用できない場合が発生する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的課題は、ハーベスト素子から生成された電力でもって、エアロゾル生成装置のバッテリを充電するか、エアロゾル生成装置の部品に供給することで、エネルギー効率が増加し、バッテリの充電時間を短縮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。

【0005】

本発明の技術的課題は、上述したところに限定されず、以下の例からさらに他の技術的課題が類推されうる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記技術的課題を解決するための一実施例によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成する加熱素子；前記加熱素子に電力を供給するバッテリ；エアロゾル生成装置の所定の位置に配置されたハーベスト素子；及び前記ハーベスト素子から生成された電力の変換を制御し、前記変換された電力を用いて前記バッテリへの充電を制御する制御部；を含む。

【発明の効果】

【0007】

実施例によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成装置に配置されたハーベスト素子から生成された電力でエアロゾル生成装置のバッテリを充電するか、エアロゾル生成装置の部品に供給することで、エネルギー効率が増加し、バッテリの充電時間を短縮することができる。

【0008】

本発明の効果は、上述した効果に制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付図面から本発明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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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】シガレットの一例を示す図面である。

【図5】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6】図５に図示された電力変換回路５００の例示的なブロック図である。

【図7】図５に図示された電力変換回路５００の他の例示的なブロック図である。

【図8】図５に図示された電力変換回路５００のさらに他の例示的なブロック図である。

【図9】図７に図示されたＤＣ－ＤＣコンバータ７１０の例示的なブロック図である。

【図10】図８に図示されたＤＣ電圧レギュレータ８１０の他の例示的なブロック図である。

【図11】他の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12】さらに他の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13】さらに他の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14A】さらに他の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14B】さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。

【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、本発明における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、本発明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、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、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との結合によっても具現される。

【0012】

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例について本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、本発明は、様々な互いに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

【0014】

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。

【0015】

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ２００、制御部４００及びヒータ１００を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、蒸気化器１１をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１０の内部空間には、シガレット２０が挿入されうる。

【0016】

図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１０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１０にさらに含まれるということを、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、理解できるであろう。

【0017】

また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１０にヒータ１００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１００は省略されうる。

【0018】

図１には、バッテリ２００、制御部４００及びヒータ１００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２００、制御部４００、蒸気化器１１及びヒータ１００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１１及びヒータ１００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１０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１０の設計によって、バッテリ２００、制御部４００、ヒータ１００及び蒸気化器１１の配置は変更されうる。

【0019】

シガレット２０がエアロゾル生成装置１０に挿入されれば、エアロゾル生成装置１０は、ヒータ１００及び／または蒸気化器１１を作動させ、シガレット２０及び／または蒸気化器１１からエアロゾルを発生させうる。ヒータ１００及び／または蒸気化器１１によって発生したエアロゾルは、シガレット２０を通過してユーザに伝達される。

【0020】

必要によって、シガレット２０がエアロゾル生成装置１０に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１０は、ヒータ１００を加熱することができる。

【0021】

バッテリ２００は、エアロゾル生成装置１０の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ２００は、ヒータ１００または蒸気化器１１が加熱されるように電力を供給し、制御部４００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２００は、エアロゾル生成装置１０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。

【0022】

制御部４００は、エアロゾル生成装置１０の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部４００は、バッテリ２００、ヒータ１００及び蒸気化器１１だけではなく、エアロゾル生成装置１０に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部４００は、エアロゾル生成装置１０の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１０が動作可能な状態であるか否かを判断しうる。

【0023】

制御部４００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、この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、理解できるであろう。

【0024】

ヒータ１００は、バッテリ２００から供給された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１０に挿入されれば、ヒータ１００は、シガレットの外部に位置しうる。したがって、加熱されたヒータ１００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。

【0025】

ヒータ１００は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１００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１００が加熱されうる。しかし、ヒータは、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１０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。

【0026】

一方、他の例として、ヒータ１００は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１００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。

【0027】

例えば、ヒータ１００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２０の内部または外部を加熱することができる。

【0028】

また、エアロゾル生成装置１０には、ヒータ１００が複数個配置されうる。この際、複数個のヒータ１００は、シガレット２０の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット２０の外部に配置されうる。また、複数個のヒータ１００のうち、一部は、シガレット２０の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２０の外部に配置されうる。また、ヒータ１００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。

【0029】

蒸気化器１１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２０を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器１１によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１０の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１１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うる。

【0030】

例えば、蒸気化器１１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１０に含まれうる。

【0031】

液体保存部は、液状組成物を保存する。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１１から／に脱／付着されるようにも作製され、蒸気化器１１と一体に作製されうる。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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うる。

【0035】

例えば、蒸気化器１１は、カトマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）または霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）とも称されるが、それに限定されない。

【0036】

一方、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ２００、制御部４００、ヒータ１００及び蒸気化器１１以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１０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１０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１０は、シガレット２０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る構造によっても作製される。

【0037】

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１０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１０のバッテリ２００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１０が結合された状態でヒータ１００が加熱されうる。

【0038】

シガレット２０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２０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、シガレット２０の第２部分にもエアロゾル生成物質が含まれうる。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。

【0039】

エアロゾル生成装置１０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１０の内部に第１部分の一部のみ挿入されてもよく、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とができる。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。

【0040】

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１０に形成された少なくとも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１０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、外部椀は、シガレット２０の表面に形成された少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）を通じてシガレット２０の内部に流入されうる。

【0041】

以下、図４を参照して、シガレット２０の一例について説明する。

【0042】

図４は、シガレットの一例を示す図面である。

【0043】

図４を参照すれば、シガレット２０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。

【0044】

図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントであると図示されているが、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。

【0045】

シガレット２０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２０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２０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ラッパによってタバコロッド２１が包装され、第２ラッパによってフィルタロッド２２が包装されうる。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド２１及びフィルタロッド２２が結合され、第３ラッパによってシガレット２０全体が再包装されうる。もし、タバコロッド２１またはフィルタロッド２２それぞれ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個別ラッパによっても包装される。そして、個別ラッパ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２０全体が他のラッパによって再包装されうる。

【0046】

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。

【0047】

タバコロッド２１は、多様にも作製されうる。例えば、タバコロッド２１は、シート（ｓｈｅｅｔ）状に作製され、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作製されうる。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミ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可能である。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さらに含んでもよい。

【0048】

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。

【0049】

フィルタロッド２２は、香味が発生するように作製されうる。一例として、フィルタロッド２２に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の繊維がフィルタロッド２２の内部に挿入されうる。

【0050】

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。

【0051】

もし、フィルタロッド２２にエアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、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によっても製造される。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）だけで作製されるが、それに限定されない。または、冷却セグメントは、複数の孔が形成された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾルが冷却する機能を遂行可能であれば、制限なしに該当しうる。

【0052】

一方、図４には図示されていないが、一実施例によるシガレット２０は、前端フィルタをさらに含んでもよい。前端フィルタは、タバコロッド２１において、フィルタロッド２２に反対となる一側に位置する。前端フィルタは、タバコロッド２１の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド２１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１０）に流れて行くことを防止することができる。

【0053】

図５は、一実施例によるエアロゾル生成装置１０のブロック図である。

【0054】

図５を参照すれば、図１ないし３に図示されたエアロゾル生成装置１０の構成要素であるヒータ１００、バッテリ２００、制御部４００を含み、エネルギーハーベスティングのためのハーベスト素子５１０と電力変換回路５００、バッテリ２００の充電を制御する充電制御回路２１０を含む。また、センサ１１０とディスプレイ１２０とを含む。ここで、図１ないし３を参照して説明した構成要素についての説明は省略し、エネルギーハーベスティング構成と、エアロゾル生成装置１０の構成との結合と、多様な実施例に基づいて説明する。

【0055】

エネルギーハーベスティングは、機器周辺の環境エネルギー、太陽と風のような自然エネルギーを集めて使用した技術であって、捨てられるか、活用されていない資源からエネルギーを収獲（Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ）または利用可能なものを探してエネルギーを再生産することを意味し、マイクロワット（μＷ）ないしミリワット（ｍＷ）程度の範囲を有する。

【0056】

エネルギーハーベスティングは、エネルギーを得るために使用する方式によって多様に分けられる。自然からエネルギーが得られる方式には、太陽光からエネルギーを得るソーラーセル方式、熱から電気エネルギーを得る熱電素子方式、振動から電気エネルギーを得る圧電素子方式、そして電磁波からエネルギーを得るＲＦ方式などがある。

【0057】

ハーベスト素子５１０は、エアロゾル生成装置１０の多様な位置で発生するエネルギー源から電力を収集する。実施例において、ハーベスト素子５１０は、圧電素子（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｃ）、熱電素子（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）、光電素子（Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｉｃ）、電磁気素子（Ｅｌｅｃｔｙｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ）、ファン（ｆａｎ）タイプの素子でもある。例えば、エアロゾル生成装置１０のヒータ１００周囲に配置された熱電素子であるか、ＲＦを受信するアンテナ（図示せず）周囲に配置された電磁気素子であるか、ユーザのパフによって装置１０の内部に外部空気が導入される気流通路に配置されたファンタイプの素子でもある。また、実施例において、ハーベスト素子５１０は、複数個であり、エアロゾル生成装置１０の適切な位置に配置されうる。

【0058】

電力変換回路５００は、ハーベスト素子５１０で生成された電力を変換する。ハーベスト素子５１０で生成された電力は、エアロゾル生成装置１０に直ぐ適用することができない。したがって、電力変換回路５００は、ハーベスト素子５１０から生成された電力を装置１０のバッテリ２００、センサ１１０またはディスプレイ１２０に供給可能な電力に変換する。電力変換回路５００は、ＡＣ電力をＤＣ電力に整流する整流回路、整流されたＤＣ電力を装置に適したＤＣ電圧サイズを有するＤＣ電力に変換するＤＣ変換回路、ＤＣ電力を臨時保存する電力保存素子を含んでもよい。電力変換回路の具体的な構成は、図６を参照して後述する。

【0059】

制御部４００は、電力変換回路５００を制御し、ハーベスト素子５１０の出力電力が最大になるように制御する。一般的に、ハーベスト素子５１０のエネルギー源、素子の材料、デザインなどによってハーベスト素子５１０の出力電圧が異なる。例えば、熱電素子の場合、温度差を電位差に変換するゼーベック効果（Ｓｅｅｂｅｃｋ Ｅｆｆｅｃｔ）に基づいて温度差が大きいほど、さらに多くのエネルギーを発生させ、電力密度は、約５０～５００ｍＷ／ｃｍ^３であり、効率は、０．１～１０％である。圧電素子の場合、振動または動きによって正電荷、負電荷が分けられる誘電分極現象を用いたものであって、圧力を加えれば、表面の電荷密度が変わって電気が流れつつエネルギーを発生させ、電力密度は、約０．００１～９０ｍＷ／ｃｍ^３であり、効率は、２５～６０％である。

【0060】

実施例において、制御部４００は、ハーベスト素子５１０の種類と、エアロゾル生成装置１０の動作状態、例えば、装置１０の動作周期、ヒータのヒーティングサイクル（ＰＷＭデューティー比）、または加熱プロファイル、パフセンサ（または、圧力センサ）で感知したユーザパフ、パフ周期またはパフ強度などに基づいて電力変換回路５００にスイッチング制御信号を出力し、ハーベスト素子５１０の出力電力が最大となるように制御する。

【0061】

充電制御回路２１０は、電力変換回路５００から出力された直流電力をバッテリ２００に伝達する。充電制御回路２１０は、電力変換回路５００から出力された直流電力を装置１００のバッテリ２００の充電規格（充電電流、充電電圧）に合うように定電流（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）または定電圧（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）方式で充電を制御する。

【0062】

制御部４００は、充電制御回路２１０を制御し、ハーベスト素子５１０から生成された電力をバッテリ２００に供給してヒータ１００を動作させうる。例えば、制御部４００は、装置１０の動作が終了した場合、非活性化モードである場合（すなわち、バッテリ２００が放電していない場合）、またはハーベスト素子５１０に電力を最大限生成することができる装置１０条件である場合、ハーベスト素子５１０で生成された電力をバッテリに充電させうる。したがって、１回充電によるバッテリ２００の使用時間、例えば、１回充電時に喫煙可能なシガレット個数を、例えば、２０個から２１個以上に増加させうる。

【0063】

また、制御部４００は、バッテリ２００の電圧をモニタリングし、バッテリ２００が過放電された場合、充電制御回路２１０を制御してハーベスト素子５１０から生成された電力でバッテリ２００を充電することができる。例えば、シガレットを装置１０に挿入すれば、装置１０は、シガレットを加熱するためのバッテリ残量を計算し、ユーザがシガレット１個を吸い込むのに十分なバッテリ残量（例えば、１４回のパフまたは３分前後）が足りない場合、装置１０は動作しなくなり、ユーザは、喫煙希望時に喫煙できなくなり、装置１０を充電器に連結させねばならない不便さがあった。その場合、装置１０を動作させたとき、制御部４００は、バッテリ２００の残量がシガレット１個を吸い込むのに十分ではない場合、充電制御回路２１０を制御し、電力変換回路５００に臨時保存された、または変換された直流電力をバッテリ２００に充電させうる。したがって、ユーザが使用しようとするとき、装置１０を一定時間または一定場所で使用することができない不便さを減らしうる。

【0064】

センサ１１０は、ユーザのパフを感知するパフセンサ、シガレットの挿入を感知する感知センサ（例えば、インダクティブセンサ）、動きを感知する傾斜センサ、ジャアイロセンサ、温度センサ、湿度センサなどを含む。センサ１１０は、複数個でもあり、各センサ１１０を制御するセンサ制御部（図示せず）をさらに含んでもよい。制御部４００は、センサ１１０を制御し、センサ１１０からセンシングされたセンサ信号を受信し、装置１０の関連動作を制御する。実施例において、センサ１１０の電源供給端（ＶＤＤ）は、電力変換回路の出力端と接続され、センサ１１０の駆動に必要な電力を供給する。制御部４００は、センサ１１０のセンシング周期またはセンシング条件に基づいて、ハーベスト素子５１０の出力電力を最大化するように電力変換回路５００を制御することができる。例えば、温度センサで感知されたヒータ１００の温度に基づいて温度差による熱電素子の生産電力を最大に制御するか、圧力センサで感知したユーザパフに基づいてファン素子の生産電力を最大に制御する。また、制御部４００は、センサ１１０の動作周期または電源供給の要否によってハーベスト素子５１０で生成された電力をセンサ１１０またはバッテリ２００を含む他の部品に伝達することができる。

【0065】

ディスプレイ１２０は、装置１０の状態情報を出力する。ディスプレイ１２０は、ＬＣＤ、ＬＥＤまたはＯＬＥＤパネルでもあり、ディスプレイ駆動回路（図示せず）をさらに含む。ディスプレイ１２０またはディスプレイ駆動回路（図示せず）の電源供給端ＶＤＤは、電力変換回路５００の出力端と接続され、制御部４００の制御によってディスプレイ１２０の駆動に必要な電力を供給する。

【0066】

図６は、図５に図示された電力変換回路５００の例示的なブロック図である。

【0067】

図６を参照すれば、電力変換回路５００は、整流回路６００、ＤＣ変換回路６１０及び電力保存素子６２０を含む。

【0068】

整流回路６００は、ハーベスト素子５１０から生成された交流電力を第１直流電力に変換する。整流回路６００は、ハーベスト素子５１０から生成された交流を直流に変換する機能を遂行する。整流回路６００は、半波整流または全波整流回路であり、整流回路６００は、４個のスイッチで構成されたフルブリッジ回路、４個のダイオードで構成されたフルブリッジ回路、２個のダイオードと２個のスイッチで構成されたフルブリッジ回路でもあるが、その形態に限定されるものではない。

【0069】

ＤＣ変換回路６１０は、整流回路６００から出力された第１直流電力を所定サイズの第２直流電力に変換する。ＤＣ変換回路６１０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ、電圧レギュレータ回路を含む。ＤＣ変換回路６１０は、装置１０のバッテリ充電電圧（例えば、５Ｖ）、センサＶＤＤ電圧（例えば、１．７～３．６Ｖ）、ディスプレイＶＤＤ電圧（例えば、３．３Ｖ）に変換する。

【0070】

電力保存素子６２０は、第２直流電力を臨時保存する。電力保存素子６２０は、リチウムイオンバッテリ（ＬｉＢ）、充電式薄膜固体バッテリ（ＳＳＢ）キャパシタまたはスーパーキャパシタのうち、少なくとも１つを含んでもよいが、それに制限されず、電力を保存可能であれば、多様に採択されうる。実施例において、ハーベスト素子５１０で生成された電力を整流及びＤＣ変換して直ぐバッテリ２００、センサ１１０またはディスプレイ１２０に供給するか、電力保存素子６２０に保存しておき、制御部４００の制御によって必要な場合にバッテリ２００、センサ１１０またはディスプレイ１２０に供給することもできる。図７は、図５に図示された電力変換回路の他の例示的なブロック図である。

【0071】

図７を参照すれば、ハーベスト素子５１０と接続された電力変換回路７００が図示されている。電力変換回路７００は、４個のスイッチＱ_１ないしＱ_４で構成されたフルブリッジ回路と、ダイオードＤとキャパシタＣ_１、ハーベスト素子５１０とフルブリッジ回路との間に接続されたスイッチＱｓを含む整流回路７００、ＤＣ－ＤＣコンバータ７１０を含む。

【0072】

制御部４００は、スイッチＱｓを制御してハーベスト素子５１０からの出力が最大になるように制御する。制御部４００は、ハーベスト素子５１０が生成する交流電力の電流方向が変わる時点（ｚｅｒｏ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）にスイッチＱｓをターンオンさせ、ハーベスト素子５１０の出力両端を短絡させる。それにより、ハーベスト素子５１０の内部キャパシタ（図示せず）に充電された電荷を瞬間的に整流回路７００のフルブリッジ回路の入力側に放電させうる。したがって、ハーベスト素子５１０が生成した電力を内部キャパシタに保存していて放電するのに必要なエネルギー消耗（損失）を減らし、整流回路７００の出力電力を高めることができる。制御部４００は、内部キャパシタに充電された電力がいずれも整流回路７００に伝達された場合、再びスイッチＱｓをターンオフさせてハーベスト素子５１０で生成された電力を内部キャパシタに保存させる。次いで、再びハーベスト素子５１０で生成された電力の電流方向が変わる時点にスイッチＱｓをターンオンさせる。

【0073】

実施例において、制御部４００は、装置１０の動作、例えば、ヒータ加熱による温度変化、パフによる圧力変化、パフによる外気量変化などに基づいてハーベスト素子５１０それぞれの電力生産特性（交流電力の電流方向が変わる時点）を判断し、ハーベスト素子５１０で生成された電力が整流回路７００に最大限伝達されるようにゼロクロッシングスイッチング制御を遂行することができる。

【0074】

ハーベスト素子５１０で生成された交流電力を４個のスイッチＱ_１ないしＱ_４で構成されたフルブリッジ回路に入力されて交流を直流に整流する。それぞれのスイッチは、ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ、ソース電極ＳからなるＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＭＯＳＦＥＴと称する）素子でもある。スイッチとして、Ｎ型トランジスタ（ＮＭＯＳ）を利用する場合、当該スイッチは、ハイレベル（ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ）を有するゲート電圧によってターンオンされ、ローレベル（ｌｏｗ ｌｅｖｅｌ）を有するゲート電圧によってターンオフされる。スイッチとして、Ｐ型トランジスタ（ＰＭＯＳ）を利用する場合、スイッチはハイレベルを有するゲート電圧によってターンオフされ、ローレベルを有するゲート電圧によってターンオンされる。

【0075】

フルブリッジ回路で整流された電力は、キャパシタＣ_１を通じてさらに平滑化される。キャパシタＣ_１は、フルブリッジ回路の出力電圧中に含まれた脈流分を減少（リップル除去）させるための低域フィルタとして使用される。

【0076】

ダイオードＤは、フルブリッジ回路を通じて整流され、キャパシタＣ_１を通じて平滑化された電力がＤＣ－ＤＣコンバータ７１０にいずれも伝達されるようにする機能を遂行する。

【0077】

ＤＣ－ＤＣコンバータ７１０は、整流回路７００から出力された直流電力を所定レベルの直流電力に調節する。ＤＣ－ＤＣコンバータ７１０は、装置１０に適したＤＣ電圧に昇圧または変換する。例えば、バッテリ充電電圧、例えば、５Ｖ、センサＶＤＤ電圧、例えば、１．７～３．６Ｖ、ディスプレイＶＤＤ電圧、例えば、３．３Ｖに変換する。

【0078】

図９は、図７に図示されたＤＣ－ＤＣコンバータ７１０の例示的なブロック図である。

【0079】

図９を参照すれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ９１０は、同期式ＤＣ－ＤＣブーストコンバータであり、入力電圧Ｖｉｎの範囲は、２．３Ｖ～６．０Ｖであり、出力電圧Ｖｏｕｔは、５．０Ｖである。入力電圧Ｖｉｎは、整流回路７００の出力端子に接続され、出力電圧Ｖｏｕｔは、図５に図示された充電制御回路２１０、または図６に図示された電力保存回路６２０、またはセンサ１１０、またはディスプレイ１２０の電源供給端子ＶＤＤに接続される。

【0080】

実施例において、整流回路７００から出力された直流電力がＤＣ－ＤＣコンバータ９１０を通じて所定レベル、例えば、５Ｖの電圧を有する直流電力に変換され、装置１０のバッテリまたは他の部品で使用されうる。５Ｖ電圧の直流電力に変換されると説明したが、それに限定されず、図９に図示された抵抗、キャパシタ、インダクタの値と配置を調整して多様な入力電圧範囲ないし出力電圧範囲を有するように設計可能であるということは言うまでもない。

【0081】

ＤＣ－ＤＣコンバータ９１０のメインチップ９００の入力端に接続された抵抗Ｒ_ＩＬＩＭを通じてプログラム可能な入力電流制限機能を遂行することができる。例えば、全体温度範囲において、５００ｍＡで±２０％電流正確度を有し、１００ｍＡ～１５００ｍＡ範囲でプログラム可能である。

【0082】

図８は、図５に図示された電力変換回路５００のさらに他の例示的なブロック図である。

【0083】

図８を参照すれば、ハーベスト素子５１０と接続された電力変換回路８００が図示されている。電力変換回路８００は、４個のダイオードＤ１ないしＤ４で構成されたフルブリッジ回路と、キャパシタＣ_２を含む整流回路８００、電圧レギュレータ回路８１０を含む。

【0084】

ハーベスト素子５１０で生成された交流電力が、４個のダイオードＤ１ないしＤ４で構成されたフルブリッジ回路に入力され、交流が直流に整流される。フルブリッジ回路で整流された直流電力は、キャパシタＣ_２を通じて再び平滑化される。キャパシタＣ_２は、フルブリッジ回路の出力電圧中に含まれた脈流分を減少（リップル除去）させるための低域フィルタとして使用される。

【0085】

電圧レギュレータ回路８１０は、整流回路８００から出力された直流電力を所定サイズの直流電力に変換する。電圧レギュレータ回路８１０は、装置１０で必要なＤＣ電圧サイズに昇圧または変換する。例えば、バッテリ充電電圧、例えば、５Ｖ、センサＶＤＤ電圧、例えば、１．７～３．６Ｖ、ディスプレイＶＤＤ電圧、例えば、３．３Ｖに変換する。

【0086】

図１０は、図８に図示された電圧レギュレータ回路８１０の他の例示的なブロック図である。

【0087】

図１０を参照すれば、ＬＤＯ（Ｌｏｗ Ｄｒｏｐｏｕｔ）レギュレータ１０１０が図示されており、ＬＤＯレギュレータは、一般に入力電圧が出力電圧と非常に近い場合に使用可能である。レギュレータ１０１の入力側Ｖｉｎは、整流回路８００の出力側と接続され、出力側Ｖｏｕｔは、図５に図示された充電制御回路２１０、または図６に図示された電力保存回路６２０、またはセンサ１１０またはディスプレイ１２０の電源供給側（ＶＤＤ）に接続される。

【0088】

ＬＤＯ電圧レギュレータ１０１０の入力側電圧は、６Ｖであり、出力側電圧は、５Ｖである。したがって、整流回路８００の出力電圧が６Ｖであり、バッテリの充電電圧である５Ｖに変換するように回路設計されたが、それに限定されず、多様な大きさの入力電圧範囲と、多様な大きさの出力電圧範囲に設計可能であるということは言うまでもない。

【0089】

図１１は、他の実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0090】

図１１を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、複数のセンサ１１１ないし１１３を含む。複数のセンサ１１１ないし１１３は、ユーザパフを感知する圧力センサまたはパフセンサ、シガレット挿入を感知する感知センサ、例えば、インダクティブセンサ、キャパシタセンサ、近接センサ、ＩＲセンサであるか、ヒータの温度を感知する温度センサ、傾斜センサまたはジャアイロセンサなどでもある。

【0091】

電力変換回路５００の出力端とそれぞれのセンサ１１１ないし１１３の電源供給端が接続される。また、電力変換回路５００とセンサ１ １１１との間に第１スイッチＳ１、電力変換回路５００とセンサ２ １１２との間に第２スイッチＳ２、電力変換回路５００とセンサ３ １１３との間に第３スイッチＳ３が追加される。制御部４００は、第１ないし第３スイッチＳ１ないしＳ３をスイッチング制御し、選択的にハーベスト素子５１０で生成された電力をセンサ１１１ないし１１３に伝達することができる。

【0092】

実施例において、制御部４００は、電力変換回路５００のＤＣ変換回路６１０に変換されたＤＣ電力量または電力保存素子６２０に保存されたＤＣ電力量、及びセンサ１１１ないし１１３のうち、優先順位などを考慮して、センサ１１１ないし１１３に選択的に電力を伝達することができる。

【0093】

図１２は、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0094】

図１２を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、充電制御回路２１０、バッテリ２００及びヒータと、センサ１１０、ディスプレイ１２０を含む。

【0095】

電力変換回路５００の出力端と充電制御回路２１０、センサ１１０及びディスプレイ１２０がそれぞれ接続される。電力変換回路５００の出力端と充電制御回路２１０との間に備えられた第４スイッチＳ４、電力変換回路５００の出力端とセンサ１１０との間に備えられた第５スイッチＳ５、電力変換回路５００の出力端とディスプレイ１２０との間に備えられた第６スイッチＳ６を含む。

【0096】

制御部４００は、第４ないし第６スイッチＳ４ないしＳ６をスイッチング制御し、ハーベスト素子５１０で生成された電力をバッテリ２００、センサ１１０またはディスプレイ１２０に選択的に伝達することができる。

【0097】

実施例において、制御部４００は、電力変換回路５００のＤＣ変換回路６１０において変換されたＤＣ電力量または電力保存素子６２０に保存されたＤＣ電力量、またはバッテリ２００の充電量を考慮して、バッテリ２００に伝達するか、センサ１１０またはディスプレイ１２０に選択的に電力を伝達することができる。例えば、バッテリ２００の充電量が臨界値以上である場合、第４スイッチをターンオフさせ、第５スイッチＳ５をターンオンさせてセンサ１１０に電力を供給することができる。また、装置１０の電源オフ状態において、センサ１１０の電源供給が不要な場合、第６スイッチＳ６をターンオンさせてディスプレイ１２０に電力を供給し、ディスプレイ１２０のオールウェイズ・オン・ディスプレイ（Ａｌｗａｙｓ Ｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）機能を具現することもできる。ここで、オールウェイズ・オン・ディスプレイ機能は、画面常時オン機能であって、パワーオフまたはスリープモードで画面の限定された部分または領域に必要な表示（例えば、時間表示、バッテリ残量表示など）を遂行することを意味する。

【0098】

図１３は、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0099】

図１３を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、複数のハーベスト素子５１１ないし５１３を含み、それぞれのハーベスト素子の出力端と電力変換回路５００が連結される。複数のハーベスト素子は、圧電素子（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｃ）、熱電素子（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）、光電素子（Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｉｃ）、電磁気素子（Ｅｌｅｃｔｙｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ）、または、回転ファンタイプ素子でもある。

【0100】

第７スイッチＳ７は、第１ハーベスト素子５１１と電力変換回路５００との間に接続され、第８スイッチＳ８は、第２ハーベスト素子５１２と電力変換回路５００との間に接続され、第９スイッチＳ９は、第Ｎハーベスト素子５１３と電力変換回路５００との間に接続される。

【0101】

制御部４００は、第７ないし第９スイッチＳ７ないしＳ９をスイッチング制御して、選択的に複数のハーベスト素子５１１ないし５１３から電力を生成して、電力変換回路５００に伝達することができる。

【0102】

制御部４００は、装置１０の現在動作状態、例えば、ヒータ加熱、中断、ユーザパフなどを判断して、ハーベスト素子５１１ないし５１３のうち、１つ以上を選択的に動作させうる。例えば、ヒータ加熱中である場合、第７スイッチＳ７をターンオンさせてハーベスト素子５１１から生成された電力を電力変換回路５００に伝達する。この際、電力変換回路５００をスイッチング制御して、ハーベスト素子５１１内での損失を最小化することで、電力変換回路５００で最大の出力電力が得られるようにする。

【0103】

また、制御部４００は、複数のハーベスト素子５１１及び５１２から生成された電力を電力変換回路５００に伝達し、この際、第７スイッチＳ７及び第８スイッチＳ８のスイッチングタイミングで順次にそれぞれの電力を電力変換回路５００に伝達するか、同時にターンオンさせ、それぞれの生成された電力が合算されて電力変換回路５００に伝達されうる。また、それぞれのハーベスト素子５１１ないし５１３と接続されたそれぞれの電力変換回路を通じて生成された電力を変換することもできる。

【0104】

図１４Ａ及び図１４Ｂは、さらに他の実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。

【0105】

図１４Ａを参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、カートリッジ１４００、制御部４００及びバッテリ２００を含む。ここで、カートリッジ１４００は、制御部４００及びバッテリ２００を含む本体に着脱可能であり、本体に結合された場合、接触端子１４１０及び１４２０を通じて本体のバッテリ４００から電力を供給され、制御部４００の制御信号を受信することができる。カートリッジ１４０は、コイルヒータまたは超音波霧化器を含み、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る。液状組成物が加熱されて生成されたエアロゾルは、ユーザに吸入されうる。

【0106】

図１４Ｂを参照すれば、図１４ＡのＡ領域を拡大した図面である。気流通路１４６０は、エアロゾル生成装置１０の外部から内部に気流が流入される通路である。気流は、ユーザの吸入によって気流通路１４６０に流入される。気流は、気流通路１４６０を通過してカートリッジ１４００のコイルヒータまたは蒸気化器によって生成されたエアロゾルと共にユーザに伝達されうる。

【0107】

気流通路１４６０は、図１４Ａに図示されたカートリッジ１４００と本体との結合部位の間隙を通じて流入されていると図示されているが、気流通路２００の配置は、それに制限されない。

【0108】

回転ファン１４５０は、気流によって回転されて電力を生産することができる。回転ファン１４５０は、気流によって回転され、回転エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。回転ファン１４５０は、気流通路１４６０の内部に配置されて内部を流動する気流を用いて回転によって電力を生産することができる。回転ファン１４５０は、圧力センサ１４３０と隣接して配置され、圧力センサ１４３０の反応（ユーザパフ感知）を誘導する前に配置されうる。

【0109】

回転ファン１４５０は、制御部４００とリード線１４４０を通じて電気的に連結されて生成された電力を制御部４００に伝達することができる。

【0110】

エアロゾル生成装置１０または制御部４００は、図５ないし図１３を参照して説明した電力変換回路及び他の構成要素をさらに含んでもよい。制御部４００は、回転ファン１４５０と電気的に連結されて生成された電力を直流電力に整流させ、整流された直流電力を所定サイズの直流電力に変換してバッテリまたは他の部品の直流電源に供給することができる。

【0111】

本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本開示に含まれてい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】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】