(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】2024-07-01
(45)【発行日】2024-07-09
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
A24F 40/50 20200101AFI20240702BHJP
A24F 40/42 20200101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
A24F40/50
A24F40/42
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022578767
(86)(22)【出願日】2022-07-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-03
(86)【国際出願番号】 KR2022010778
(87)【国際公開番号】W WO2023018059
(87)【国際公開日】2023-02-16
【審査請求日】2022-12-19
(31)【優先権主張番号】10-2021-0106934
(32)【優先日】2021-08-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0150849
(32)【優先日】2021-11-04
(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】リ、ウォン キョン
(72)【発明者】
【氏名】リ、チョン ソプ
(72)【発明者】
【氏名】チョ、ピョン ソン
【審査官】根本 徳子
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１７８０９０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／００２２３９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１２－５３３３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５１４５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００
Ａ６１Ｍ １１／００－１９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成物質が保存される保存部と、前記保存部に保存されたエアロゾル生成物質を吸収する液状伝達手段と、
超音波振動を発生させ、前記液状伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質をエアロゾルに霧化させる振動子を含む霧化器と、
前記振動子に供給される電力を制御するプロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
所定の周波数を有するパルス信号による出力値を確認し、前記確認された出力値に基づいて動作周波数を設定し、
前記動作周波数は、
前記振動子を予熱させるための前記パルス信号の周波数である、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、前記動作周波数の設定のために、テスト用複数の周波数を有するパルス信号を出力し、
それぞれの出力値が臨界範囲内にあるか否かによって前記動作周波数を設定する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記プロセッサは、所定サイズの周波数を出力し、前記振動子に供給される電力の出力値を確認し、
既保存の動作周波数に相応するターゲット出力値との前記確認された出力値を比較し、前記比較結果によって前記動作周波数を設定する、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、前記設定された動作周波数に相応するパルス信号を出力する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記振動子の入力側の出力値を感知する感知回路をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記出力値は、前記振動子の入力側で感知された電流値または電圧値である、請求項５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、前記感知された電流値または電圧値をデジタル値に変換し、
前記変換されたデジタル値と既保存の周波数別デジタル値とを比較して前記動作周波数を設定する、請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記動作周波数は、２．７ＭＨｚ～３．２ＭＨｚ範囲内の値である、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記振動子の振動周波数は、２．６ＭＨｚ～３．１ＭＨｚ範囲内の値である、請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
請求項１に記載のエアロゾル生成装置の制御方法において、前記プロセッサにおいて、第１周波数に相応するパルス信号を出力する段階と、
前記振動子に供給される電力の出力値を確認する段階と、
前記出力値が既設定の臨界範囲内であるか否かを判断し、前記判断結果によって動作周波数を設定する段階と、を含み、
前記出力値が既設定の臨界範囲内である場合、前記動作周波数を設定し、
前記出力値が既設定の臨界範囲を外れる場合、前記第１周波数とは異なる第２周波数に変更し、前記振動子に供給される電力の出力値を確認する、制御方法。
【請求項11】
請求項１に記載のエアロゾル生成装置の制御方法において、プロセッサにおいて、所定の周波数に相応するパルス信号を出力する段階と、
振動子に供給される電力の出力値を確認する段階と、
既保存の周波数別出力値テーブルを参照し、前記確認された出力値を比較する段階と、
前記比較結果によって前記動作周波数を設定する段階と、を含む、制御方法。
【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及びその制御方法に係り、さらに詳細には、超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、一般的なシガレットを燃焼させてエアロゾルを供給する方法を代替するための技術の需要が増加している。例えば、液体状態や固体状態のエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するか、液体状態のエアロゾル生成物質から蒸気を生成した後、生成した蒸気を固体状態の香媒体を通過させることで、香味を有するエアロゾルを供給するなどの方法に係わる研究が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
既存のエアロゾル生成装置は、ヒータを用いて液体状態または固体状態のエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成することが一般的であった。ユーザに優れた喫味感のエアロゾルを供給するには、エアロゾル生成物質を適正温度に加熱することが重要であるが、ヒータを用いるエアロゾル生成装置では、エアロゾル生成物質が意図せぬ高温に加熱され、ユーザが喫煙過程で焦げ味を感じる場合が発生してしまう問題があった。
【0004】
ヒータを用いるエアロゾル生成装置の問題点を克服するために超音波振動を用いてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置が提案された。超音波振動を用いるエアロゾル生成装置は、振動子に交流電圧が印加されることにより、発生する熱を通じて液状のエアロゾル生成物質の粘度を低め、振動子で発生する超音波振動を介してエアロゾル生成物質を微粒子化してエアロゾルを生成することができる。
【0005】
超音波振動子には、最高の振動効率を発生させうる固有振動周波数があり、当該固有振動周波数に適した周波数を装置のシステムから出力せねばならない。しかし、超音波振動子を作製、生産するに当たって、誤差が存在するしかなく、システムでは同じ周波数を出力するために、超音波振動子の固有周波数とシステム周波数との差が生じ、これは、つまり、霧化量の低下及び超音波振動子の過熱につながる。
【0006】
本発明は、超音波振動子の作製上の誤差及びカートリッジ組立時に、超音波振動子を支持している弾性体によって存在する周波数偏差を補償することができるエアロゾル生成装置及びその制御方法を提供することで、上述した問題点を解決しようとする。
【0007】
本開示の実施形態を通じて解決しようとする課題が、上述した課題に制限されるものではなく、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形態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】
【0008】
一実施形態に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質が保存される保存部；前記保存部に保存されたエアロゾル生成物質を吸収する液状伝達手段；超音波振動を発生させ、前記液状伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質をエアロゾルに霧化させる振動子を含む霧化器；及び前記振動子に供給される電力を制御するプロセッサを含み、
【0009】
前記プロセッサは、所定の周波数を有するパルス信号による出力値を感知し、前記感知された出力値に基づいて予熱のための動作周波数を設定する。
【0010】
前記動作周波数は、前記振動子を予熱させるための前記パルス信号の周波数でもある。
【0011】
前記プロセッサは、前記動作周波数の設定のために、テスト用複数の周波数を有するパルス信号を出力し、それぞれの出力値が臨界範囲内にあるか否かによって前記動作周波数を設定することができる。
【0012】
前記プロセッサは、所定サイズの周波数を出力し、前記振動子に供給される電力の出力値を確認し、既保存の動作周波数に相応するターゲット出力値との前記確認された出力値を比較し、前記比較結果によって前記動作周波数を設定することができる。
【0013】
前記プロセッサは、前記設定された動作周波数に相応するパルス信号を出力することができる。
【0014】
前記エアロゾル生成装置は、前記振動子の入力側の出力値を感知する感知回路をさらに含みうる。
【0015】
前記出力値は、前記振動子の入力側で感知された電流値または電圧値でもある。
【0016】
前記プロセッサは、前記感知された電流値または電圧値をデジタル値に変換し、前記変換されたデジタル値と既保存の周波数別デジタル値とを比較して前記動作周波数を設定する。
【0017】
前記動作周波数は、２．７ＭＨｚ～３．２ＭＨｚ範囲内の値でもある。
【0018】
前記振動子の振動周波数は、２．６ＭＨｚ～３．１ＭＨｚ範囲内の値でもある。
【0019】
他の実施形態に係わるエアロゾル生成装置の制御方法は、前記プロセッサにおいて、第１周波数に相応するパルス信号を出力する段階；前記振動子に供給される電力の出力値を確認する段階；及び前記出力値が既設定の臨界範囲内であるか否かを判断し、前記判断結果によって動作周波数を設定する段階を含み、
【0020】
前記出力値が既設定の臨界範囲内である場合、前記動作周波数を設定し、前記出力値が既設定の臨界範囲を外れる場合、前記第１周波数とは異なる第２周波数に変更し、前記振動子に供給される電力の出力値を確認する。
【0021】
さらに他の実施形態に係わるエアロゾル生成装置の制御方法は、前記プロセッサにおいて、所定の周波数に相応するパルス信号を出力する段階；振動子に供給される電力の出力値を確認する段階；既保存の周波数別出力値テーブルを参照し、前記確認された出力値を比較する段階；及び前記比較結果によって前記動作周波数を設定する段階；を含む。
【発明の効果】
【0022】
上述した実施形態に係わるエアロゾル生成装置及びその制御方法は、超音波振動を発生させる振動子を用いてエアロゾル生成物質を微粒子化することで、ヒータの利用時に比べて、相対的に低い温度でエアロゾルを発生させ、その結果、ユーザの喫煙感を向上させうる。
【0023】
また、上述した実施形態に係わる超音波振動子の作製上の誤差及びカートリッジ組立時に超音波振動子を支持している弾性体によって存在する周波数偏差を補償することで、超音波振動子固有周波数とシステム周波数との差を最小化し、振動子効率を最適化することができる。
【0024】
また、振動子の周波数特性が変化しても、均一な霧化量をユーザに提供することができるので、ユーザの喫煙感を増進させうる。
【0025】
実施形態による効果が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実施形態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】
【0026】
【図1】一実施形態に係わるエアロゾル生成装置のブロック図である。
【図3】一実施形態に係わるカートリッジの斜視図である。
【図4】一実施形態に係わるカートリッジの分解斜視図である。
【図5】一実施形態に係わるエアロゾル生成装置の概略図である。
【図7】他の実施形態による超音波振動子の予熱前周波数キャリブレーション方法を説明するためのフローチャートである。
【図8】他の実施形態による超音波振動子の予熱前周波数キャリブレーション方法を説明するためのフローチャートである。
【図9】さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図11】さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図12】パフモードで動作する超音波振動子の時間対比電力について図式的に示すグラフである。
【図13】パフハイステートでイベントが発生する場合を示すグラフである。
【図14】パフローステートでイベントが発生する場合を示すグラフである。
【図15】さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【図16】予熱モードが省略された時間と電力対比グラフを図式的に示す図面である。
【図17】さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【図19】パフハイ時間が０に設定された時、超音波振動子に供給される時間対比電力を示すグラフである。
【図20】さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
実施形態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、本発明において使用される用語は、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なければならない。
【0028】
本開示において、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、本開示に記載された「－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、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、あるいは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。
【0029】
本開示で使用されたように、「少なくともいずれか１つの」のような表現が配列された構成要素の前にあるとき、配列されたそれぞれの構成ではない全体構成要素を修飾する。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち、少なくともいずれか１つ」という表現は、ａ、ｂ、ｃ、または、ａとｂ、ａとｃ、ｂとｃ、または、ａとｂとｃを含むと解釈せねばならない。
【0030】
本開示において「エアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）」は、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態の気体を意味する。
【0031】
また、本開示において「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。
【0032】
本開示において「パフ（ｐｕｆｆ）」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、鼻腔内または肺への吸入状況を意味する。
【0033】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について、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、本開示は、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。
【0034】
図１は、一実施形態に係わるエアロゾル生成装置のブロック図である。
【0035】
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１０００は、バッテリ５１０、霧化器４００、センサ５２０、ユーザインターフェース５３０、メモリ５４０及びプロセッサ５５０を含む。しかし、エアロゾル生成装置１０００の内部構造は、図１に図示されたところに限定されない。エアロゾル生成装置１０００の設計によって、図１に図示されたハードウェア構成のうち、一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されるということを、本実施形態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。
【0036】
一例として、エアロゾル生成装置１０００は、本体を含み、その場合、エアロゾル生成装置１０００に含まれたハードウェア要素は、本体に位置する。
【0037】
他の実施形態として、エアロゾル生成装置１０００は、本体及びカートリッジを含み、エアロゾル生成装置１０００に含まれたハードウェア要素は、本体及びカートリッジに分けられて位置する。または、エアロゾル生成装置１０００に含まれたハードウェア要素のうち、少なくとも一部は、本体及びカートリッジそれぞれに位置してもよい。
【0038】
以下、エアロゾル生成装置１０００に含まれた各要素が位置する空間を限定せず、各要素の動作について説明する。
【0039】
霧化器４００は、プロセッサ５５０の制御によってバッテリ５１０から電力を供給される。霧化器４００は、バッテリ５１０から電力を供給されてエアロゾル生成装置１０００に保存されたエアロゾル生成物質を霧化させうる。
【0040】
霧化器４００は、エアロゾル生成装置１０００の本体に位置する。または、エアロゾル生成装置１０００が本体及びカートリッジを含む場合、霧化器４００は、カートリッジに位置するか、本体及びカートリッジに分けられて位置する。霧化器４００がカートリッジに位置する場合、霧化器４００は、本体及びカートリッジのうち、少なくともいずれか１箇所に位置したバッテリ５１０から電力を供給されうる。また、霧化器４００が本体及びカートリッジに分けられて位置する場合、霧化器４００で電力供給が必要な部品は、本体及びカートリッジのうち、少なくともいずれか１箇所に位置したバッテリ５１０から電力を供給されうる。
【0041】
霧化器４００は、カートリッジ内部のエアロゾル生成物質からエアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）を発生させる。エアロゾルは、気体中に液体及び／または固体微粒子が分散されている浮遊物を意味する。したがって、霧化器４００から発生するエアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態を意味する。例えば、霧化器４００は、エアロゾル生成物質の相（ｐｈａｓｅ）を気化及び／または昇華を通じて気相に変換させうる。また霧化器４００は、液体及び／または固相のエアロゾル生成物質を微粒子化して放出することで、エアロゾルを生成する。
【0042】
例えば、霧化器４００は、超音波振動方式を用いることで、エアロゾル生成物質からエアロゾルを発生させうる。超音波振動方式は、振動子によって発生する超音波振動でエアロゾル生成物質を霧化させることにより、エアロゾルを発生させる方式を意味する。
【0043】
図１に図示されていないが、霧化器４００は、熱を発生させることで、エアロゾル生成物質を加熱するヒータを選択的に含む。エアロゾル生成物質は、ヒータによって加熱され、その結果、エアロゾルが生成されうる。
【0044】
ヒータは、任意の適した電気抵抗性物質によって形成されうる。例えば、適した電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、錫、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属または金属合金でもあるが、それらに制限されない。また、ヒータは、金属熱線（ｗｉｒｅ）、導電性トラック（ｔｒａｃｋ）が配置された金属熱板（ｐｌａｔｅ）、セラミック発熱体などによっても具現されるが、それらに制限されない。
【0045】
例えば、一実施形態において、ヒータは、カートリッジ２０００の一部でもある。またカートリッジ２０００は、後述する液体伝達手段及び液体保存部を含む。液体保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段に移動し、ヒータは、液体伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させうる。例えば、ヒータは、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。
【0046】
他の例として、エアロゾル生成装置１０００は、シガレットを収容する収容空間を含み、ヒータは、エアロゾル生成装置１０００の収容空間に挿入されたシガレットを加熱しうる。エアロゾル生成装置１０００の収容空間にシガレットが収容されることにより、ヒータは、シガレットの内部及び／または外部に位置する。これにより、ヒータは、シガレット内のエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させうる。
【0047】
一方、ヒータは、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータは、シガレットまたはカートリッジを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、シガレットまたはカートリッジには、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタが含まれる。
【0048】
バッテリ５１０は、エアロゾル生成装置１０００の動作に用いられる電力を供給する。すなわち、バッテリ５１０は、霧化器４００がエアロゾル生成物質を霧化させるように電力を供給する。またバッテリ５１０は、エアロゾル生成装置１０００内に備えられた他のハードウェア要素、すなわち、センサ５２０、ユーザインターフェース５３０、メモリ５４０及びプロセッサ５５０の動作に必要な電力を供給する。バッテリ５１０は、充電可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリである。
【0049】
例えば、バッテリ５１０は、ニッケル系バッテリ（例えば、ニッケル金属ハイドライドバッテリ、ニッケルカドミウムバッテリ）、または、リチウム系バッテリ（例えば、リチウムコバルトバッテリ、リン酸鉄リチウムバッテリ、チタン酸リチウムバッテリ、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリ）を含む。但し、エアロゾル生成装置１０００に使用されるバッテリ５１０の種類は、上述したところによって制限されない。必要によって、バッテリ５１０は、アルカリバッテリまたはマンガンバッテリを含む。
【0050】
エアロゾル生成装置１０００は、少なくとも１つのセンサ５２０を含む。少なくとも１つのセンサ５２０でセンシングされた結果は、プロセッサ５５０に伝達され、センシング結果によってプロセッサ５５０は、霧化器４００の動作制御、喫煙の制限、カートリッジ（または、シガレット）挿入有／無の判断、お知らせ表示のような多様な機能が遂行されるようにエアロゾル生成装置１０００を制御する。
【0051】
例えば、少なくとも１つのセンサ５２０は、パフ感知センサを含んでもよい。パフ感知センサは、外部から流入される気流の流量（ｆｌｏｗ）変化、圧力変化、及び音の検出のうち、少なくとも１つに基づいてユーザのパフを感知する。パフ感知センサは、ユーザのパフの開始タイミング及び終了タイミングを検出し、プロセッサ５５０は、検出されたパフの開始タイミング及び終了タイミングによってパフ期間（ｐｕｆｆ ｐｅｒｉｏｄ）及び非パフ（ｎｏｎ－ｐｕｆｆ）期間を判断する。
【0052】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、ユーザ入力センサを含む。ユーザ入力センサは、スイッチ、物理的ボタン、タッチセンサのようにユーザの入力を受信するセンサでもある。例えば、タッチセンサは、ユーザが金属材質によって形成された所定の領域をタッチする場合、キャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化が発生し、キャパシタンスの変化を検出することで、ユーザの入力を感知する静電容量型センサでもある。プロセッサ５５０は、静電容量型センサから受信したキャパシタンスの変化の前後値を比較することにより、ユーザの入力が発生したか否かを決定する。キャパシタンス変化の前後値が既設定のしきい値を超過した場合、プロセッサ５５０は、ユーザの入力が発生したと決定する。
【0053】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、モーションセンサを含む。モーションセンサを介してエアロゾル生成装置１０００の傾度、移動速度及び加速度のようなエアロゾル生成装置１０００の動きに係わる情報を獲得する。例えば、モーションセンサは、エアロゾル生成装置１０００が動く状態、エアロゾル生成装置１０００の停止状態、パフのためにエアロゾル生成装置１０００が所定範囲内の角度で傾いた状態及び各パフ動作の間でパフ動作時とは異なる角度でエアロゾル生成装置１０００が傾いた状態に係わる情報を測定する。モーションセンサは、当該技術分野で知られた多様な方法を用いてエアロゾル生成装置１０００の運動情報を測定する。例えば、モーションセンサは、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸３方向の加速度を測定する加速度センサ及び３方向の角速度を測定するジャイロセンサを含みうる。
【0054】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、近接センサを含む。近接センサは、接近する物体、あるいは近傍に存在する物体の有無または距離を電磁界の力または赤外線などを用いて機械的接触なしに検出するセンサを意味し、それを介してエアロゾル生成装置１０００にユーザの接近有無を検出することができる。
【0055】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、イメージセンサを含む。イメージセンサは、例えば、物体のイメージを獲得するためのカメラを含む。イメージセンサは、カメラによって獲得されたイメージに基づいて物体を認識する。プロセッサ５５０は、イメージセンサを介して獲得されたイメージを分析してユーザがエアロゾル生成装置１０００を使用するための状況であるか否かを決定する。例えば、ユーザがエアロゾル生成装置１０００を使用するために、エアロゾル生成装置１０００を唇あたりに接近させるとき、イメージセンサは、唇のイメージを獲得する。プロセッサ５５０は、獲得されたイメージを分析し、唇と判断される場合、ユーザがエアロゾル生成装置１０００を使用するための状況であるということを決定する。これにより、エアロゾル生成装置１０００は、霧化器４００を予め動作させるか、ヒータを予熱させうる。
【0056】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、エアロゾル生成装置１０００に使用される消耗品（例えば、カートリッジ、シガレットなど）の装着または脱去を感知する消耗品脱着センサを含みうる。例えば、消耗品脱着センサは、消耗品がエアロゾル生成装置１０００に接触したか否かを感知するか、イメージセンサによって消耗品が脱着されるか否かを判断する。また、消耗品脱着センサは、消耗品のマーカーと相互作用するコイルのインダクタンス値の変化を感知するインダクタンスセンサであるか、消耗品のマーカーと相互作用するキャパシタのキャパシタンス値の変化を感知するキャパシタンスセンサでもある。
【0057】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、温度センサを含む。温度センサは、霧化器４００のヒータ（または、エアロゾル生成物質）が加熱される温度を感知する。エアロゾル生成装置１０００は、ヒータの温度を感知する別途の温度センサを含むか、別途の温度センサを含む代わりに、ヒータ自体が温度センサの役割を遂行することができる。または、ヒータが温度センサの役割を遂行すると共に、エアロゾル生成装置１０００に別途の温度センサがさらに含まれうる。また、温度センサは、ヒータだけではなく、エアロゾル生成装置１０００の印刷回路基板（ＰＣＢ）、バッテリのような内部部品の温度を感知しうる。
【0058】
また、少なくとも１つのセンサ５２０は、エアロゾル生成装置１０００の周辺環境の情報を測定する多様なセンサを含む。例えば、少なくとも１つのセンサ５２０は、周辺環境の温度を測定する温度センサ、周辺環境の湿度を測定する湿度センサ、周辺環境の圧力を測定する大気圧センサなどを含む。
【0059】
エアロゾル生成装置１０００に備えられるセンサ５２０は、上述した種類に限定されず、多様なセンサをさらに含む。例えば、エアロゾル生成装置１０００は、ユーザ認証及び保安のためにユーザの指から指紋情報を獲得する指紋センサ、瞳の虹彩パターンを分析する虹彩認識センサ、手の平を撮影したイメージから静脈内還元ヘモグロビンの赤外線の吸収量を感知する静脈認識センサ、目、鼻、口及び顔面輪郭などの特徴点を２Ｄまたは３Ｄ方式で認識する顔面認識センサ及びＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）センサなどを含みうる。
【0060】
エアロゾル生成装置１０００には、前記例示された多様なセンサ５２０の例示のうち、一部だけが取捨選択されて具現されうる。すなわち、エアロゾル生成装置１０００は、前述したセンサのうち、少なくとも１つ以上のセンサでセンシングされる情報を組み合わせて活用することができる。
【0061】
ユーザインターフェース５３０は、ユーザにエアロゾル生成装置１０００の状態についての情報を提供する。ユーザインターフェース５３０は、時刻情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信するか、ユーザに情報を出力する入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）とデータ通信をするか、充電電力を供給されるための端子、外部デバイスと無線通信（例えば、ＷＩ－ＦＩ，ＷＩ－ＦＩ Ｄｉｒｅｃｔ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）， ＮＦＣ（Ｎｅａｒ－Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など）を遂行するための通信インターフェーシングモジュールなどの多様なインターフェーシング手段を含みうる。
【0062】
但し、エアロゾル生成装置１０００には、前記例示された多様なユーザインターフェース５３０例示のうち、一部のみが取捨選択されて具現されうる。
【0063】
メモリ５４０は、エアロゾル生成装置１０００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５４０は、プロセッサ５５０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５４０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具現されうる。
【0064】
メモリ５４０には、エアロゾル生成装置１０００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存されうる。
【0065】
プロセッサ５５０は、エアロゾル生成装置１０００の全般的な動作を制御する。プロセッサ５５０は、多数の論理ゲートのアレイとしても具現され、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、プロセッサ５５０が他の形態のハードウェアとしても具現されるということを、当該実施形態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。
【0066】
プロセッサ５５０は、少なくとも１つのセンサ５２０によってセンシングされた結果を分析し、後続して行われる処理を制御する。
【0067】
プロセッサ５５０は、少なくとも１つのセンサ５２０によってセンシングされた結果に基づいて、霧化器４００の動作が開始または終了するように、霧化器４００に供給される電力を制御する。また、プロセッサ５５０は、少なくとも１つのセンサ５２０によってセンシングされた結果に基づいて、霧化器４００が適量のエアロゾルを発生させるように霧化器４００に供給される電力量及び電力供給時間を制御する。例えば、プロセッサ５５０は、霧化器４００の振動子が所定の周波数で振動するように振動子に供給される電流または電圧を制御する。
【0068】
一実施形態においてプロセッサ５５０は、エアロゾル生成装置１０００に対するユーザ入力を受信した後、霧化器４００の動作を開始する。またプロセッサ５５０は、パフ感知センサを利用し、ユーザのパフを感知した後、霧化器４００の動作を開始する。また、プロセッサ５５０は、パフ感知センサを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、霧化器４００に電力供給を中断させうる。
【0069】
プロセッサ５５０は、少なくとも１つのセンサ５２０によってセンシングされた結果に基づいて、ユーザインターフェース５３０を制御する。例えば、パフ感知センサを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、プロセッサ５５０は、ランプ、モータ及びスピーカのうち、少なくともいずれか１つを利用し、ユーザにエアロゾル生成装置１０００が直ぐ終了するということを予告する。
【0070】
一方、図１には図示されていないが、エアロゾル生成装置１０００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムに含まれうる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１０００のバッテリ５１０を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１０００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリから電力を供給されてエアロゾル生成装置１０００のバッテリ５１０を充電することができる。
【0071】
図２は、一実施形態に係わるエアロゾル生成装置を概略的に示す図面である。
【0072】
図２に図示されたエアロゾル生成装置１０００の構成要素のうち、少なくとも１つは、図１に図示されたエアロゾル生成装置１０００の構成要素のうち、少なくとも１つと同一または類似しており、以下、重複説明は省略する。
【0073】
図２を参照すれば、エアロゾル生成装置１０００は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ１０及びカートリッジ１０を支持する本体２０を含む。
【0074】
カートリッジ１０は、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体２０に結合する。一例において、カートリッジ１０の少なくとも一部が本体２０に挿入されることで、カートリッジ１０と本体２０とが結合されうる。他の例として、本体２０の少なくとも一部がカートリッジ１０に挿入されることで、カートリッジ１０と本体２０とが結合されうる。
【0075】
カートリッジ１０と本体２０は、スナップフィット（ｓｎａｐ－ｆｉｔ）方式、螺合方式、磁力結合方式または嵌合方式のうち、少なくとも１つの方式によって結合されうるが、カートリッジ１０と本体２０との結合方式が上述した例示に限定されるものではない。
【0076】
一実施形態によれば、カートリッジ１０は、ハウジング１００、マウスピース１６０、貯蔵槽２００、液体伝達手段３００、霧化器４００及び印刷回路基板５００を含む。
【0077】
ハウジング１００は、マウスピース１６０とともにカートリッジ１０の全体的な外観を形成し、ハウジング１００の内部には、カートリッジ１０の作動のための構成要素が配置されうる。一実施形態において、ハウジング１００の直方体状に形成されうるが、ハウジング１００の形状が上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態によって、ハウジング１００は、多角柱状（例えば、三角柱状、五角柱状）または円柱状にも形成される。
【0078】
マウスピース１６０は、ハウジング１００の一領域に配置され、エアロゾル生成物質から発生したエアロゾルを外部に排出するための排出口１６０ｅを含む。一実施形態において、マウスピース１６０は、本体２０と結合されるカートリッジ１０の一領域と反対方向に位置した他の領域に配置され、ユーザは、マウスピース１６０に口腔を接触して吸い込むことで、カートリッジ１０からエアロゾルを供給されうる。
【0079】
ユーザの吸入または、パフ動作によってカートリッジ１０の外部とカートリッジ１０の内部との圧力差が発生し、カートリッジ１０の内部と外部との圧力差によってカートリッジ１０の内部で生成されたエアロゾルが排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０の外部に排出されうる。すなわち、ユーザは、マウスピース１６０に口腔を接触して吸い込むことで、排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０の外部に排出されるエアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）を供給されうる。
【0080】
貯蔵槽２００は、ハウジング１００の内部空間に位置し、エアロゾル生成物質を収容する。本発明において「貯蔵槽がエアロゾル生成物質を収容する」という表現は、貯蔵槽２００が容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の用途のようにエアロゾル生成物質を単に入れる機能を遂行することと、貯蔵槽２００の内部に、例えば、スポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）や綿や布地や多孔性セラミック構造体のようなエアロゾル生成物質を含浸（含有）する要素を含むことを意味する。また、上述した表現は、以下でも同じ意味として使用されうる。
【0081】
貯蔵槽２００には、例えば、液体状態や、固体状態や、気体状態や、ゲル（ｇｅｌ）状態のうち、いずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質が収容されうる。
【0082】
一実施形態において、エアロゾル生成物質は、液状組成物を含む。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。
【0083】
液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のうち、いずれか１つの成分や、これら成分の混合物を含む。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、それらに制限されない。
【0084】
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む。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む。
【0085】
例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比のグリセリン及びプロピレングリコール溶液を含む。液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれうる。ニコチン塩は、ニコチンに有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することで形成されうる。ニコチンは、自然に発生するニコチンまたは合成ニコチンであって、液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量の濃度を有する。
【0086】
ニコチン塩の形成のための酸は、血中ニコチン吸収速度、エアロゾル生成装置１０００の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮して適切に選択されうる。例えば、ニコチン塩の形成のための酸は、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸で構成された群から選択される単独の酸または前記群から選択される２以上の酸の混合でもあるが、それらに限定されない。
【0087】
霧化器４００は、ハウジング１００の内部に位置し、カートリッジ１０の内部に保存されたエアロゾル生成物質の相（ｐｈａｓｅ）を変換してエアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）を発生させうる。
【0088】
一例示において、貯蔵槽２００に保存または収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段３００を通じて貯蔵槽２００から霧化器４００に供給され、霧化器４００は、液体伝達手段３００から供給されたエアロゾル生成物質を霧化させてエアロゾルを生成する。この際、液体伝達手段３００は、綿纎維、セラミック纎維、ガラスファイバ、多孔性セラミックの少なくとも１つを含む芯（ｗｉｃｋ）でもあるが、液体伝達手段３００が上述した実施形態に限定されるものではない。
【0089】
一実施形態によれば、エアロゾル生成装置１０００の霧化器４００は、超音波振動でエアロゾル生成物質を霧化させる超音波振動方式を用いることで、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。
【0090】
例えば、霧化器４００は、短周期の振動を発生させる振動子を含み、振動子から生成される振動は、超音波振動でもある。超音波振動の周波数は、約１００ｋＨｚ～３．５ＭＨｚでもあるが、それに限定されるものではない。
【0091】
振動子から生成された短周期の振動によって貯蔵槽２００から霧化器４００に供給されたエアロゾル生成物質は、気化及び／または粒子化されてエアロゾルに霧化されうる。
【0092】
振動子は、例えば、圧電セラミックを含み、圧電セラミックは、物理的な力（圧力）によって電気（電圧）を発生させ、逆に電気が印加されるとき、振動（機械的な力）を発生させることで、電気と機械的な力を互いに変換させうる機能性材料でもある。すなわち、振動子に電気が印加されることにより、短周期の振動（物理的な力）が発生し、発生した振動は、エアロゾル生成物質を微粒子化してエアロゾルに霧化させうる。
【0093】
振動子は、電気的連結部材を介してエアロゾル生成装置１０００の他の構成要素と電気的に連結されうる。
【0094】
一実施形態によれば、振動子は、カートリッジ１０のハウジング１００内部に位置する印刷回路基板５００を介して本体２０のバッテリ５１０（例えば、図１のバッテリ５１０）、プロセッサ５５０（例えば、図１のプロセッサ５５０）及びエアロゾル生成装置１０００の駆動回路のうち、少なくとも１つと電気的に連結されうる。例えば、振動子は、第１電気的連結部材を介してカートリッジ１０の内部に位置する印刷回路基板５００と電気的に連結され、印刷回路基板５００は、第２電気的連結部材を介して本体２０のバッテリ５１０、プロセッサ５５０及び／または他の駆動回路と電気的に連結されうる。すなわち、振動子は、印刷回路基板５００を媒介として本体２０の構成要素と電気的に連結されうる。
【0095】
他の実施形態（図示せず）によれば、振動子は、印刷回路基板５００を媒介とせず、本体２０のバッテリ５１０、プロセッサ５５０及びエアロゾル生成装置１０００の駆動回路のうち、少なくとも１つと直接的に連結されうる。
【0096】
振動子は、電気的連結部材を介して本体２０のバッテリ５１０から電流または電圧を供給されて超音波振動を発生させうる。また、振動子は、電気的連結部材を介して本体２０のプロセッサ５５０と電気的に連結され、プロセッサ５５０は、振動子の作動を制御する。
【0097】
電気的連結部材は、例えば、ポゴピン（ＰｏｇｏＰｉｎ）、ワイヤ（ｗｉｒｅ）、ケーブル、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ： ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）及びＣ－クリップのうち、少なくとも１つを含むが、電気的連結部材が上述した例示に限定されるものではない。
【0098】
他の実施形態（図示せず）において、霧化器４００は、別途の液体伝達手段３００を使用せず、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する機能と、エアロゾル生成物質に振動を伝達してエアロゾルを発生させる機能をいずれも遂行するメッシュ状（ｍｅｓｈ ｓｈａｐｅ）や板状（ｐｌａｔｅ ｓｈａｐｅ）の振動収容部によっても具現される。
【0099】
霧化器４００によって生成されたエアロゾルは、排出通路１５０を介してカートリッジ１０の外部に排出されてユーザに供給されうる。
【0100】
一実施形態によれば、排出通路１５０は、カートリッジ１０の内部に位置し、霧化器４００及びマウスピース１６０の排出口１６０ｅと連結または連通することができる。これにより、霧化器４００で発生したエアロゾルは、排出通路１５０に沿って流動し、排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０またはエアロゾル生成装置１０００の外部に排出されうる。ユーザは、マウスピース１６０に口腔を接触し、排出口１６０ｅから排出されるエアロゾルを吸い込むことで、エアロゾルを供給されうる。
【0101】
一例示において、排出通路１５０は、ハウジング１００の内部で貯蔵槽２００によって外周面が取り囲まれるように配置されうるが、排出通路１５０の配置位置が上述した例示に限定されるものではない。
【0102】
図面上に図示されていないが、カートリッジ１０は、カートリッジ１０またはエアロゾル生成装置１０００の外部の空気（以下、外部空気と称する）がハウジング１００の内部に流入されるための少なくとも１つの空気流入通路を含んでもよい。
【0103】
外部空気は、少なくとも１つの空気流入通路を介してカートリッジ１０の内部の排出通路１５０または霧化器４００によってエアロゾルが発生する空間に流入されうる。流入された外部空気は、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と混合し、その結果、エアロゾルが生成されうる。
【0104】
一実施形態によれば、エアロゾル生成装置１０００のカートリッジ１０及び／または本体２０の長手方向を横切る方向での断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形または様々な形態の多角形の断面形状でもある。但し、カートリッジ１０及び／または本体２０の断面の形状が上述した形状に限定されるか、エアロゾル生成装置１０００が長手方向に延びるとき、必ずしも直線的に延びる構造によって形成されねばならないものではない。
【0105】
他の実施形態において、エアロゾル生成装置１０００の断面形状は、ユーザが手に取りやすく流線形に湾曲されるか、特定領域で既設定の角度で折り曲げられ、長く延び、エアロゾル生成装置１０００の断面形状は、長手方向に沿って変化しうる。
【0106】
【0107】
【0108】
図３及び図４を参照すれば、一実施形態に係わるカートリッジ１０は、ハウジング１００、排出通路１５０、マウスピース１６０、貯蔵槽２００、液体伝達手段３００、霧化器４００及び印刷回路基板５００を含む。一実施形態に係わるカートリッジ１０の構成要素が上述した例示に限定されるものではなく、実施形態によっていずれか１つの構成が追加されるか、いずれか１つの構成（例えば、マウスピース１６０）が省略されうる。
【0109】
ハウジング１００は、カートリッジ１０の全体的な外観を形成しながら、内部にカートリッジ１０の構成要素が配置される内部空間を形成する。図面上には、カートリッジ１０のハウジング１００が全体として四角柱状である実施形態についてのみ図示されているが、それに限定されるものではない。他の実施形態（図示せず）において、ハウジング１００は、全体として円柱状に形成されるか、四角柱状ではない他の多角柱状（例えば、三角柱状、五角柱状）にも形成される。
【0110】
一実施形態によれば、ハウジング１００は、第１ハウジング１１０及び第１ハウジング１１０の一領域に連結される第２ハウジング１２０を含み、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０は、第１ハウジング１１０及び第２ハウジング１２０の結合によって形成される内部空間に配置されるカートリッジ１０の構成要素を保護することができる。
【0111】
例えば、第１ハウジング１１０（または「上部ハウジング」）が第２ハウジング１２０（または「下部ハウジング」）の上端（例えば、ｚ方向）に位置した一領域に結合され、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０との間には、カートリッジ１０の構成要素が配置される内部空間が形成されうるが、それに限定されるものではない。
【0112】
【0113】
マウスピース１６０は、ユーザの口腔に挿入される部分であり、ハウジング１００の一領域に連結されうる。例えば、マウスピース１６０は、第１ハウジング１１０の第２ハウジング１２０と連結される一領域と反対方向に位置した他の領域（例えば、第１ハウジング１１０の上端領域）に連結されうる。
【0114】
一実施形態において、マウスピース１６０は、ハウジング１００の一領域に着脱自在に結合されうるが、実施形態によってマウスピース１６０は、ハウジング１００と一体に形成されうる。
【0115】
マウスピース１６０は、カートリッジ１０の内部で生成されたエアロゾルをカートリッジ１０の外部に排出するための少なくとも１つの排出口１６０ｅを含む。ユーザは、マウスピース１６０に口腔を接触し、マウスピース１６０の排出口１６０ｅを介して外部に排出されるエアロゾルを供給されうる。
【0116】
貯蔵槽２００は、第１ハウジング１１０の内部空間に配置され、貯蔵槽２００の内部には、エアロゾル生成物質が保存されうる。例えば、貯蔵槽２００には、液状のエアロゾル生成物質が保存されうるが、それに限定されるものではない。
【0117】
液体伝達手段３００は、貯蔵槽２００と霧化器４００との間に位置し、貯蔵槽２００に保存されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段３００を通じて霧化器４００に供給されうる。
【0118】
一実施形態によれば、液体伝達手段３００は、貯蔵槽２００からエアロゾル生成物質を供給され、供給されたエアロゾル生成物質を霧化器４００に伝達する役割を遂行する。例えば、液体伝達手段３００は、貯蔵槽２００から液体伝達手段３００方向に移動するエアロゾル生成物質を吸収し、吸収されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段３００に沿って移動して霧化器４００に供給されうる。
【0119】
一実施形態によれば、液体伝達手段３００は、複数の液体伝達手段を含む。例えば、液体伝達手段３００は、第１液体伝達手段３１０及び第２液体伝達手段３２０を含む。
【0120】
第１液体伝達手段３１０は、貯蔵槽２００と隣接して配置され、貯蔵槽２００から液状のエアロゾル生成物質を供給されうる。例えば、第１液体伝達手段３１０は、貯蔵槽２００から排出されるエアロゾル生成物質の少なくとも一部を吸収することで、貯蔵槽２００からエアロゾル生成物質を供給されうる。
【0121】
例えば、貯蔵槽２００に保存されたエアロゾル生成物質は、貯蔵槽２００の第１液体伝達手段３１０に向かう一領域に形成される液状供給孔（図示せず）を通じて貯蔵槽２００の外部に排出されうるが、それに限定されるものではない。
【0122】
第２液体伝達手段３２０は、第１液体伝達手段３１０と霧化器４００との間に位置し、第１液体伝達手段３１０に供給されたエアロゾルを霧化器４００に伝達する。例えば、第２液体伝達手段３２０は、第１液体伝達手段３１０の下端（例えば、－ｚ方向）に位置し、第１液体伝達手段３１０に吸収されたエアロゾル生成物質を霧化器４００に供給する。
【0123】
一実施形態において、第２液体伝達手段３２０の一領域は、第１液体伝達手段３１０の－ｚ方向に向かう一領域と接触し、第２液体伝達手段３２０の他の領域は、霧化器４００のｚ方向に向かう一領域と接触する。
【0124】
すなわち、霧化器４００、第２液体伝達手段３２０及び第１液体伝達手段３１０は、カートリッジ１０またはハウジング１００の長手方向（例えば、ｚ方向）に沿って順次に配置され、その結果、霧化器４００上に第２液体伝達手段３２０、第１液体伝達手段３１０が順に積層されうる。
【0125】
上述した配置構造を通じて貯蔵槽２００から第１液体伝達手段３１０に供給されたエアロゾル生成物質の少なくとも一部は、第１液体伝達手段３１０と接触する第２液体伝達手段３２０に移動する。また、第２液体伝達手段３２０に移動したエアロゾル生成物質は、第２液体伝達手段３２０に沿って移動して第２液体伝達手段３２０と接触した霧化器４００に到逹する。
【0126】
図面上には、液体伝達手段３００が２個の液体伝達手段を含む実施形態についてのみ図示されているが、実施形態によって液体伝達手段３００は、１つの液体伝達手段を含むか、３個以上の液体伝達手段を含みうる。
【0127】
霧化器４００は、液体伝達手段３００から供給される液状のエアロゾル生成物質を霧化させてエアロゾルを生成する。
【0128】
例えば、霧化器４００は、超音波振動を発生させる振動子を含む。振動子で発生する超音波振動の周波数は、約１００ｋＨｚ～１０ＭＨｚでもあり、望ましくは、約１００ｋＨｚ～３．５ＭＨｚでもある。振動子が上述した周波数帯域の超音波振動を発生させることにより、振動子は、カートリッジ１０またはハウジング１００の長手方向（例えば、ｚ方向または－ｚ方向）に沿って振動する。しかし、実施形態は、振動子が振動する方向によって制限されず、振動子の振動方向は、多様な方向（例えば、ｚ及び－ｚ方向、ｘ及び－ｘ方向、ｙ及び－ｙ方向のいずれか１つまたはこれら方向の組合わせ）に変更されうる。
【0129】
霧化器４００は、超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化させることにより、エアロゾル生成物質を加熱する方式に比べて相対的に低い温度でエアロゾルを生成する。例えば、ヒータを用いてエアロゾル生成物質を加熱する方式の場合、エアロゾル生成物質が意図せぬ２００℃以上の温度に加熱される状況が発生し、ユーザがエアロゾルから焦げ味を感じることにもなる。
【0130】
一方、一実施形態に係わるカートリッジ１０は、超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化させることで、ヒータ加熱時に比べて低い温度である約１００℃～１６０℃の温度範囲でエアロゾルを生成しうる。これにより、カートリッジ１０は、エアロゾルから焦げ味がすることを最小化させ、ユーザの喫煙感を向上させうる。
【0131】
本開示において「喫煙感」は、喫煙過程で感じるユーザの感覚を意味し、当該表現は、以下でも同じ意味として使用されうる。
【0132】
霧化器４００は、印刷回路基板５００を通じて外部電源（例えば、図２の本体２０の内部に位置するバッテリ５１０）と電気的に連結され、外部電源から供給される電力により、超音波振動を発生させうる。例えば、霧化器４００は、カートリッジ１０の内部に位置する印刷回路基板５００と電気的に連結され、印刷回路基板５００は、カートリッジ１０の外部の電源と電気的に連結されることにより、霧化器４００が外部電源から電力を供給されうる。
【0133】
一実施形態によれば、霧化器４００は、第１導電体４１０及び第２導電体４２０を通じて印刷回路基板５００と電気的に連結されうる。
【0134】
一実施形態において、第１導電体４１０は、導電性を有する材料（例えば、金属）を含み、霧化器４００の上端に位置して霧化器４００と印刷回路基板５００を電気的に連結することができる。
【0135】
例えば、第１導電体４１０の一部（例えば、上端部分）は、霧化器４００の外周面の少なくとも一領域を取り囲むように配置されて霧化器４００と接触し、第１導電体４１０の他の部分（例えば、下端部分）は、一部において印刷回路基板５００に向かう方向に延びるように形成されて印刷回路基板５００の一領域と接触する。第１導電体４１０の上述した接触構造によって霧化器４００と印刷回路基板５００は、電気的に連結されうる。
【0136】
一例示において、第１導電体４１０の一部には、開口４１０ｈ（ｏｐｅｎｉｎｇ）が形成され、霧化器４００の少なくとも一部は、第１導電体４１０の外部に露出されうる。第１導電体４１０の開口４１０ｈを介して第１導電体４１０の外部に露出される霧化器４００の一領域は、第２液体伝達手段３２０と接触して第２液体伝達手段３２０からエアロゾル生成物質を供給されうる。
【0137】
一実施形態において、第２導電体４２０は、導電性を有する材料を含み、霧化器４００の下端または霧化器４００と印刷回路基板５００との間に位置し、霧化器４００と印刷回路基板５００とを電気的に連結することができる。例えば、第２導電体４２０は、一端が霧化器４００の下端領域と接触し、他端は、印刷回路基板５００の霧化器４００に向かう一領域に接触することにより、霧化器４００と印刷回路基板５００とが電気的に連結されうる。
【0138】
一実施形態によれば、第２導電体４２０は、弾性を有する導電性材料を含み、霧化器４００と印刷回路基板５００とを電気的に連結する役割だけではなく、霧化器４００を弾性支持する役割まで遂行することができる。例えば、第２導電体４２０は、導電体バネ（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｐｒｉｎｇ）を含むが、第２導電体４２０が上述した実施形態に限定されるものではない。
【0139】
一実施形態に係わるカートリッジ１０は、霧化器４００と印刷回路基板５００との間に位置し、第２導電体４２０を支持する弾性支持体４３０をさらに含みうる。弾性支持体４３０は、例えば、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な特性を有する材料を含み、第２導電体４２０の外周面を取り囲むように配置されて第２導電体４２０を弾性支持する。但し、カートリッジ１０の実施形態が、それに限定されるものではなく、実施形態によって弾性支持体４３０が省略されうる。
【0140】
一実施形態によれば、印刷回路基板５００は、第２ハウジング１２０の内部に位置し、第１導電体４１０及び第２導電体４２０を通じて霧化器４００と電気的に連結されると共に、電気的連結部材（図示せず）を通じて外部電源（例えば、図２のバッテリ５１０）と電気的に連結されうる。
【0141】
電気的連結部材は、例えば、ポゴピン（ＰｏｇｏＰｉｎ）、ワイヤ（ｗｉｒｅ）、ケーブル、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ： ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）及びＣ－クリップのうち、少なくとも１つを含むが、電気的連結部材が上述した例示に限定されるものではない。
【0142】
一実施形態において、第２ハウジング１２０は、第２ハウジング１２０の内部とカートリッジ１０の外部とを貫通する複数の貫通ホールを含み、複数の貫通ホール内には、電気的連結部材が配置されてカートリッジ１０の内部に位置する印刷回路基板５００とカートリッジ１０の外部電源とを電気的に連結することができる。
【0143】
印刷回路基板５００が第１導電体４１０及び第２導電体４２０によって霧化器４００と電気的に連結され、電気的連結部材によってカートリッジ１０の外部電源と電気的に連結されることにより、霧化器４００は、印刷回路基板５００を媒介として外部電源と電気的に連結されて外部電源から電力を供給されうる。
【0144】
印刷回路基板５００の少なくとも一領域には、カートリッジ１０の作動過程で発生するノイズ（または「雑音信号」）を除去するための抵抗Ｒが実装され、上述した抵抗Ｒは、ノイズを除去することで、霧化器４００の損傷を防止しうる。但し、抵抗Ｒがノイズを除去する動作についての具体的な説明は、後述する。
【0145】
霧化器４００で発生する超音波振動によって霧化されたエアロゾルは、排出通路１５０を介してカートリッジ１０の外部に排出されてユーザに供給されうる。例えば、排出通路１５０は、ハウジング１００の内部空間とマウスピース１６０の排出口１６０ｅを連結または連通するように形成され、霧化器４００によって生成されたエアロゾルは、排出通路１５０に沿って流動した後、排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０の外部に排出されうる。
【0146】
一実施形態によれば、排出通路１５０は、ハウジング１００の内部空間に位置し、排出通路１５０の外周面の少なくとも一領域は、貯蔵槽２００によって取り囲まれるように配置されうるが、それに限定されるものではない。
【0147】
一実施形態に係わるカートリッジ１０は、貯蔵槽２００から発生した液漏れ（ｌｅａｋａｇｅ）が排出通路１５０の内部への流入を防止するための密封手段１３０をさらに含みうる。
【0148】
排出通路１５０の外周面が貯蔵槽２００によって取り囲まれるように配置されることにより、貯蔵槽２００から発生する液漏れが排出通路１５０に流入されてユーザの喫煙感を低下させる場合が発生する。
【0149】
一方、一実施形態に係わるカートリッジ１０は、密封手段１３０を通じて貯蔵槽２００から発生する液漏れが排出通路１５０の内部に流入されることを遮断することで、ユーザの喫煙感低下を防止する。
【0150】
一実施形態において、密封手段１３０は、排出通路１５０の内部に位置して排出通路１５０の内部に液漏れが流入されることを防止することができる。例えば、密封手段１３０は、排出通路１５０に嵌合されて排出通路１５０の内側壁に密着するが、それに限定されるものではない。
【0151】
また、密封手段１３０は、内部が空いている中空状に形成され、貯蔵槽２００から発生する液漏れが排出通路１５０内に流入されることを防止しながら、霧化器４００から生成されたエアロゾルの流動を妨害しない。
【0152】
他の実施形態において、密封手段１３０は、弾性を有する材料（例えば、ゴム（ｒｕｂｂｅｒ））を含み、霧化器４００で発生する超音波振動を吸収し、その結果、霧化器４００で発生した超音波振動がカートリッジ１０のハウジング１００を経てユーザへの伝達を最小化する。
【0153】
さらに他の実施形態において、密封手段１３０は、液体伝達手段３００の上端に位置して液体伝達手段３００を霧化器４００に向かう方向に加圧することで、液体伝達手段３００と霧化器４００との接触を保持する。例えば、密封手段１３０は、第１液体伝達手段３１０及び／または第２液体伝達手段３２０を－ｚ方向に加圧することで、第２液体伝達手段３２０と霧化器４００との接触を保持することができる。
【0154】
一実施形態に係わるカートリッジ１０は、霧化器４００から飛散する液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）がユーザに供給されることを防止するための構造体１４０及び構造体１４０を固定または支持（ｓｕｐｐｏｒｔ）する第１支持手段１４１をさらに含みうる。
【0155】
エアロゾル生成物質が霧化器４００で発生する超音波振動によって霧化される過程で一部エアロゾル生成物質はまだ霧化されず、液滴が生成され、生成された液滴は、霧化器４００で発生する超音波振動によって飛散して排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０の外部に排出される場合が発生しうる。
【0156】
構造体１４０は、排出通路１５０と隣接した位置に配置されて飛散した液滴がマウスピース１６０の排出口１６０ｅに向かう方向に移動または流動することを制限する。
【0157】
例えば、構造体１４０は、液滴を吸収する材料（例えば、フェルト（ｆｅｌｔ）素材）を含み、霧化器４００から飛散する液滴を吸収することで、液滴の排出口１６０ｅに向かう移動または流動することを制限することができるが、それに限定されるものではない。
【0158】
霧化器４００から飛散する液滴が排出口１６０ｅを介してカートリッジ１０の外部に排出されてユーザに伝達される場合、ユーザが不快感を感じて全体としての喫煙感が低下しうる。
【0159】
一方、一実施形態に係わるカートリッジ１０は、上述した構造体１４０を通じて霧化されず、霧化器４００から飛散する液滴が排出口１６０ｅに向かう方向に移動することを制限することで、水滴飛散によるユーザの喫煙感低下を減らしうる。本発明において「水滴飛散」は、霧化器４００からまだ霧化されていない液滴が飛散することを意味し、当該表現は、以下でも同じ意味として使用されうる。
【0160】
第１支持手段１４１は、構造体１４０の少なくとも一領域を収容し、収容された構造体１４０を第１ハウジング１１０の一領域に保持または固定させうる。例えば、第１支持手段１４１は、構造体１４０を第１ハウジング１１０のマウスピース１６０と隣接した一領域（例えば、上端領域）に保持または固定させうるが、それに限定されるものではない。
【0161】
一実施形態において、第１支持手段１４１は、構造体１４０の少なくとも一領域を取り囲むように配置されて構造体１４０を収容し、構造体１４０を収容した第１支持手段１４１が第１ハウジング１１０の一領域（例えば、ｚ方向の領域）に結合されることにより、構造体１４０が第１ハウジング１１０の一領域に固定されうる。
【0162】
構造体１４０を収容した第１支持手段１４１と第１ハウジング１１０は、第１支持手段１４１の少なくとも一部が第１ハウジング１１０に嵌合方式によって結合されうるが、第１ハウジング１１０と第１支持手段１４１との結合方式が上述した例示に限定されるものではない。他の例示において、第１ハウジング１１０と第１支持手段１４１は、スナップフィット方式、螺合方式または磁力結合方式のうち、少なくとも１つの方式によって結合されうる。
【0163】
第１支持手段１４１は、所定の剛性を有しつつ、防水性を有する材料（例えば、ゴム）を含み、構造体１４０を第１ハウジング１１０に固定させるだけではなく、貯蔵槽２００で発生するエアロゾル生成物質の液漏れを防止することができる。例えば、第１支持手段１４１は、貯蔵槽２００のマウスピース１６０に向かう領域を遮断することで、エアロゾル生成物質の液漏れが発生することを防止することができる。
【0164】
一実施形態に係わるカートリッジ１０は、液体伝達手段３００及び／または霧化器４００を第１ハウジング１１０の内部に保持させるための第２支持手段３３０をさらに含みうる。
【0165】
第２支持手段３３０は、第１液体伝達手段３１０、第２液体伝達手段３２０及び／または霧化器４００の外周面の少なくとも一部を取り囲むように配置されて第１液体伝達手段３１０、第２液体伝達手段３２０及び／または霧化器４００を収容することができる。
【0166】
一実施形態において、第２支持手段３３０は、第１ハウジング１１０の一領域と反対方向に位置した他の領域（例えば、－ｚ方向の領域）に結合され、その結果、第１液体伝達手段３１０、第２液体伝達手段３２０及び／または霧化器４００は、第１ハウジング１１０の他の領域に保持または固定されうる。
【0167】
第２支持手段３３０は、少なくとも一部領域が第１ハウジング１１０に嵌合方式によって第１ハウジング１１０に結合されうるが、第１ハウジング１１０と第２支持手段３３０との結合方式が上述した例示に限定されるものではない。他の例示において、第１ハウジング１１０と第２支持手段３３０は、スナップフィット方式、螺合方式または磁力結合方式のうち、少なくとも１つの方式によって結合されうる。
【0168】
一実施形態によれば、第２支持手段３３０は、所定の剛性を有しつつ、防水性を有する材料（例えば、ゴム）を含み、液体伝達手段３００及び霧化器４００を第１ハウジング１１０に固定させるだけではなく、貯蔵槽２００で発生するエアロゾル生成物質の液漏れを防止することができる。例えば、第２支持手段３３０は、貯蔵槽２００の液体伝達手段３００または霧化器４００と隣接した領域を遮断することで、エアロゾル生成物質の液漏れが発生することを防止することができる。
【0169】
前述した超音波振動子が一定の振動周波数の範囲を有するように設計したとしても、超音波振動子の作製、生産において誤差が存在するしかない。また、図３及び図４を参照して説明した振動子４００の第１導電体４１０または第２導電体４２０、または弾性体によって存在する周波数偏差が生じるしかない。
【0170】
実施形態において、エアロゾル生成装置を使用する前に、または、予熱動作を開始する前に、超音波振動子の周波数偏差を最小化することができる動作周波数を設定する。例えば、エアロゾル生成装置の動作周波数は、３．０ＭＨｚに設定する場合、ターゲット超音波振動子の周波数は、２．９ＭＨｚでもある。これは、エアロゾル生成装置の駆動回路の損失（Ｌｏｓｓ）によって、システム周波数と振動子の周波数は、同一でない場合もある。
【0171】
下記表１は、システム設定周波数と実測周波数との対応関係を示す。
【0172】
【表1】
【0173】
実施形態において、エアロゾル生成装置は、システム性能及び設計に合わせて多様な動作周波数を設定する。例えば、動作周波数は、２．７ＭＨｚ～３．２ＭＨｚでもあり、使用可能な超音波振動子の周波数は、２．６ＭＨｚ～３．１ＭＨｚでもある。
【0174】
実施形態において、超音波振動子の周波数偏差を補正するための周波数キャリブレーションは、エアロゾル生成装置の使用前に、または、予熱（Ｐｒｅｈｅａｔ）前段階で遂行されうる。
【0175】
図５は、一実施形態に係わるエアロゾル生成装置を駆動するための駆動回路図である。実施形態において、エアロゾル生成装置は、所定の周波数を有するパルス信号による出力値を確認し、確認された出力値に基づいて動作周波数を設定することができる。ここで、所定の周波数は、動作周波数を設定するためのテスト用周波数でもある。例えば、装置で使用可能な周波数範囲として、例えば、２．９ＭＨｚ～３．１Ｍｈｚ範囲で変更しながら出力するか、固定された３．０ＭＨｚを出力することができる。
【0176】
図５を参照すれば、駆動回路は、バッテリ５１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１、電力駆動回路５１２、プロセッサ５５０、インダクタと電力スイッチを含む昇圧回路５１３及び感知回路５１４を含む。実施形態において、プロセッサ５５０は、所定の周波数を有するパルス信号を出力し、パルス信号によって振動子Ｐに実際供給された電力の周波数を確認することができる。このための実際供給された電力の出力値、例えば、電流値または電圧値を確認することができる。他の例として、振動子に供給された電力の周波数を実際測定して比較してもよい。
【0177】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１は、バッテリ５１０のバッテリ電圧を第１電圧にブースティングする。バッテリ電圧は、３．４Ｖ～４．２Ｖの範囲に含まれうるが、それに制限されるものではない。バッテリ電圧は、３．８Ｖ～６Ｖの範囲に含まれ、２．５Ｖ～３．６Ｖの範囲に含まれうる。第１電圧Ｖ１は、１０Ｖ～１３Ｖの範囲に含まれうるが、それに制限されるものではない。第１電圧Ｖ１は、７Ｖ～１０．５Ｖの範囲に含まれ、１２Ｖ～２０Ｖの範囲に含まれうる。一例において、第１電圧は、バッテリ電圧の少なくとも３倍以上でもある。但し、必ずしもそれに制限されるものではない。
【0178】
電力駆動回路５１２は、プロセッサ５５０から入力されたＰＷＭ制御信号ＰＷＭ＿Ｐ、ＰＷＭ＿Ｎに基づいて電力スイッチＴＲ１及びＴＲ２をスイッチングするスイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐ、ＶＳＷ＿Ｎを生成する。ここで、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ＿Ｐ、ＰＷＭ＿Ｎそれぞれは、互いに相補的な信号でもある。一定のデューティー比または周波数を有するパルス信号でもある。実施形態において、プロセッサ５００において動作周波数設定のためのパルス信号はＰＷＭ制御信号でもある。
【0179】
昇圧回路５１３は、第１スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐと第２スイッチング電圧ＶＳＷ＿ＮによってＤＣ／ＤＣコンバータ５１１から出力された第１電圧Ｖ１を第２電圧Ｖ２に昇圧させて振動子Ｐに印加する。
【0180】
第１スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐが第１状態（例えば、ハイまたはロー状態）であり、第２スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｎが第２状態（例えば、ローまたはハイ状態）である場合、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２のうち、１つのインダクタと接地との電流フローが許容されることにより、前記１つのインダクタを介して流れる電流の変化に対応するエネルギーが前記１つのインダクタに保存され、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２のうち、他の１つのインダクタと接地との電流フローが遮断されることにより、前記他の１つのインダクタに保存されていたエネルギーが振動子に伝達されうる。
【0181】
第１スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐがハイ状態である場合、第１トランジスタＴＲ１のソース電極とドレイン端子との電流フローが許容されうる。これにより、第１インダクタＬ１と接地との電流フローが許容されうる。第１インダクタＬ１は、振動子Ｐとも連結されているが、振動子Ｐは、０ではない負荷値（例えば、キャパシタンス）を有するのに対して、接地の抵抗は、０であるか、実質的に０に近いので、第１インダクタＬ１を介して流れる電流Ｉ１は、実質的にいずれも接地に伝達されうる。一方、第１インダクタＬ１を通じて電流Ｉ１が流れるので、第１インダクタＬ１は、電流Ｉ１に対応するエネルギーを保存することができる。第２スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｎがロー状態である場合、第２トランジスタＴＲ２のソース電極とドレイン端子との電流フローが遮断されうる。これにより、第２インダクタＬ２に保存されていたエネルギーが振動子Ｐに供給されうる。例えば、振動子Ｐを介して流れる電流Ｉは、第２インダクタＬ２を介して流れる電流Ｉ２に対応しうる。実施形態において、第１インダクタＬ１または第２インダクタＬ２を介して流れる電流（Ｉ１及びＩ２）は、パルス信号による出力値でもある。プロセッサ５５０は、第１インダクタＬ１または第２インダクタＬ２を介して流れる電流値を検出する。プロセッサ５００は、振動子の周波数別電流値テーブルを参照し、振動子の周波数を推正することができる。ここで、周波数別電流値テーブルは、既保存の振動子の周波数別電流値のローデータ値でもある。
【0182】
第１スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐがロー状態である場合、第１トランジスタＴＲ１のソース電極とドレイン端子との電流フローが遮断されうる。これにより、第１インダクタＬ１に保存されていたエネルギーが振動子Ｐに供給されうる。例えば、振動子Ｐを介して流れる電流Ｉは、第１インダクタＬ１を介して流れる電流Ｉ１に対応しうる。
【0183】
第２スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｎがハイ状態である場合、第２トランジスタＴＲ２のソース電極とドレイン端子との電流フローが許容されうる。これにより、第２インダクタＬ２と接地との電流フローが許容されうる。第２インダクタＬ２は、振動子Ｐとも連結されているが、振動子Ｐは、０ではない負荷値（例えば、キャパシタンス）を有するのに対して、接地の抵抗は、０であるか、実質的に０に近いので、第２インダクタＬ２を介して流れる電流Ｉ２は、実質的にいずれも接地に伝達されうる。一方、第２インダクタＬ２を通じて電流Ｉ２が流れるので、第２インダクタＬ２は、電流Ｉ２に対応するエネルギーを保存することができる。
【0184】
一方、第１スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｐ及び第２スイッチング電圧ＶＳＷ＿Ｎそれぞれは、ＰＷＭ信号に対応する周波数を有し、ハイ状態またはロー状態を繰り返す電圧信号に該当するところ、スイッチング状態が迅速に繰り返されうる。インダクタの逆起電力は、次の数式１のように、インダクタのインダクタンス値Ｌ及び経時的な電流の変化（ｄｉ／ｄｔ）に比例する。
【0185】
【数1】
【0186】
したがって、第１電圧Ｖ１が高くなり、インダクタを介して流れる電流Ｉ自体が増加するか、スイッチング速度が高いほど（すなわち、ＰＷＭ信号の周期が短いほど）振動子に高い電圧が印加されうる。実施形態において、振動子Ｐに印加される交流電圧のピークツーピーク電圧値は、５５Ｖ～７０Ｖ範囲に該当する。これは、バッテリ電圧（例えば、３．４Ｖ～４．２Ｖ）の最小１３．１倍～最大２０．６倍の範囲に該当する値でもある。
【0187】
感知回路５１４は、振動子の一側または他側に接続され、第１または第２トランジスタ（Ｔ１またはＴ２）のスイッチングによって振動子Ｐに流れる電流を検出する。ここで、感知回路５１４は、電流を検出する回路として、電流または電圧増幅回路でもある。それに限定されず、他の電気的な特性値または温度値を検出可能であるということは言うまでもない。
【0188】
例えば、振動子の周波数測定に活用されるハードウェアは、温度センサ、圧力センサ、湿度センサでもある。温度センサは、変化する振動子の現在温度を検出してプロセッサ５５０に提供する。
【0189】
プロセッサ５５０は、感知回路５１４から提供された出力値、例えば、電流値、電圧値、温度などを確認し、それに相応する動作周波数を設定することができる。ここで、出力値をアナログデジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、以下、ＡＤＣと称する）を通じて変換する。デジタル値と既保存のデータ値を比較することができる。ここで、出力値とそれに対応する振動子の周波数または動作周波数の相関関係は、実験的、経験的、数学的に予め測定されてエアロゾル生成装置のメモリに保存されてもいる。出力値と振動子の周波数または動作周波数の相関関係は、表、数式、マッチングテーブルなどの形態にメモリに保存されてもいる。
【0190】
図６を参照すれば、プロセッサ５５０は、出力値確認部６００、動作周波数設定部６０１及びパルス信号生成部６０２を含む。
【0191】
出力値確認部６００は、感知回路５１４から出力された出力値を確認する。ここで、出力値確認部６００は、増幅回路、ＡＤＣを含む。
【0192】
動作周波数設定部６０１は、確認された出力値と既保存のデータ値とを比較して動作周波数を設定する。ここで、既保存のデータ値は、前述した出力値と振動子の周波数または動作周波数の相関関係に含まれた値でもある。
【0193】
パルス信号生成部６０２は、設定された動作周波数に相応するパルス信号、例えば、図５に図示された第１及び第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ＿Ｐ、ＰＷＭ＿Ｎを生成する。
【0194】
【0195】
図７を参照すれば、段階７００において、第１周波数を設定する。
【0196】
段階７０２において、出力値を確認する。
【0197】
段階７０４において、出力値が臨界範囲内であるか否かを判断する。出力値が臨界範囲内である場合、段階７０６において、第１周波数を動作周波数として設定し、段階７１０において、設定された動作周波数で振動子を予熱する。
【0198】
しかし、出力値が臨界範囲内ではない場合、段階７０８において、周波数を第２周波数に変更し、再び段階７０２において、出力値を確認し、段階７０４において、出力値が臨界範囲内であるかを判断し、臨界範囲内である場合、段階７０６において、第２周波数を動作周波数に設定する。
【0199】
実施例では、第１周波数ないし第Ｎ周波数に変更しながら、出力値が臨界範囲内であるかによって動作周波数を設定する。ここで、Ｎは、２以上の整数でもある。例えば、第１周波数は、３．１ＭＨｚ、第２周波数は、３．０ＭＨｚ、第３周波数は、２．９ＭＨｚでもあり、周波数変更間隔は、０．１ＭＨｚでもあるが、それに限定されるものではない。ここで、臨界範囲は、振動子周波数別に任意に設定可能な値を統計的に分析した範囲でもある。
【0200】
実施形態において、図７を参照して説明した周波数キャリブレーション方法は、動作周波数を変更しながら既設定の出力値の範囲内で動作周波数を適用した後、振動子を予熱することで、振動子に電力を供給する前に、予め振動子の支持構造である弾性体によって存在する周波数偏差を補償することができる。
【0201】
図８を参照すれば、段階８００において、所定の周波数を設定する。ここで、所定の周波数は、経験的または実験的に決定した基準周波数でもある。例えば、所定の周波数は、３ＭＨｚでもあるが、それに限定されるものではない。
【0202】
段階８０２において、出力値を確認する。
【0203】
段階８０４において、周波数別出力値テーブルと確認された出力値とを比較する。ここで、周波数別出力値テーブルは、複数の動作周波数と、それぞれの動作周波数に対応する出力値でもある。
【0204】
段階８０６において、動作周波数を設定する。
【0205】
段階８０８において、設定された動作周波数で振動子を予熱する。
【0206】
実施形態において、図８を参照して説明した周波数キャリブレーション方法は、振動子周波数別出力値を基準に、特定周波数、例えば、３ＭＨｚを基準に出力値を確認し、振動子周波数別出力値と比較して動作周波数を適用する。
【0207】
図７及び図８を参照して説明したエアロゾル生成装置の制御方法は、振動子の周波数偏差をキャリブレーションすることで、超音波振動子の偏差による正確な周波数補正が可能である。したがって、エアロゾル生成装置の振動子の予熱前段階で、正確な動作周波数設定が可能である。
【0208】
図９は、さらに他の実施形態による超音波振動子を用いたエアロゾル生成装置の制御方法の他の一例を示すフローチャートである。
【0209】
図９は、図１及び図２で説明したプロセッサで生成される制御信号に含まれている制御方法を概略的に示したものであって、超音波振動子は、制御信号を受信し、制御信号に含まれている一連の命令に基づいて動作する。以下、制御信号を受信した超音波振動子の動作過程を順次に説明する。
【0210】
まず、本発明によるエアロゾル生成装置が電源オンになると、制御信号を受信した超音波振動子は、予熱（Ｐｒｅｈｅａｔ）を開始する。段階９１０において、プロセッサから制御信号を受信した超音波振動子が予熱される段階は、予熱モード（ｐｒｅｈｅａｔ ｍｏｄｅ）とも呼称される。
【0211】
段階９１０において、予熱モードが持続する間、超音波振動子には固定された大きさの電圧が提供されうる。超音波振動子に提供される固定された大きさの電圧については、図１０で後述する。
【0212】
次いで、超音波振動子の予熱が完了すれば、超音波振動子は、プロセッサから再び制御信号を受信し、電力反復制御モードに突入することができる。段階９２０において、電力反復制御モードは、予熱完了後に突入されるモードであって、超音波振動子に電力を供給するか、超音波振動子に対する電力供給を遮断することを交互に繰り返すモードを意味する。電力反復制御モードは、ユーザがエアロゾル生成装置を通じてパフを行うまで待機するモードである。エアロゾル生成装置に含まれている超音波振動子は、予熱完了後にも、持続的な電力を供給される場合（定格電圧が印加される場合）、温度が幾何級数的に上昇しながら破損されうる。
【0213】
実施形態において、超音波振動子の破損を防止するために、１次的に予熱が完了した状態で２次的にユーザの吸入（パフ）が感知されてエアロゾルを生成するまで待機する中間モードとして電力反復制御モードを含みうる。特に、電力反復制御モードは、超音波振動子に対する電力供給を一時的に完全に遮断していて、予熱効果が完全になくなる前に、再び一時的に超音波振動子に対する電力供給を再開することを繰り返すことで、超音波振動子の温度が指数的に（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ）上昇して破損されることを防止しながら、同時にユーザの吸入が感知されたとき、迅速にエアロゾルを生成可能にする。
【0214】
実施形態において、電力反復制御モードは、１次的に予熱が完了した後、超音波振動子に対する電力供給を完全に遮断する区間を少なくとも１回以上備える点で、従来方式と区別される。加熱性ヒータを使用する伝統的なエアロゾル生成装置は、パルス幅変調（ＰＷＭ）電力信号または比例積分微分（ＰＩＤ）制御方式を通じて目標温度までヒータを昇温し続ける方式でヒータを制御し、その過程で、ヒータに対する予熱が完了しても、ヒータに対する電力供給を完全に遮断（中断）しない。加熱性ヒータは、供給される電力を遮断せず、ＰＷＭ電力信号の比率やＰＩＤ制御を通じて温度を一定に保持可能であるからである。
【0215】
一方、エアロゾル生成装置の超音波振動子は、既設定の周波数で振動する特性があるので、一定時間超音波振動子に電力を供給してから予熱が完了した後、ユーザが装置を使用しなければ、他の一定時間の間、超音波振動子に対する電力供給を遮断する区間を必須に備えることで、超音波振動子が過熱されて破損される場合を最小化しうる。電力反復制御モードの図式的な説明については、図１０で後述する。
【0216】
プロセッサ５５０は、備えられた各種パフ感知センサによってユーザのパフが感知されたか否かを把握し、超音波振動子が電力反復制御モードで動作中にユーザのパフが感知されれば、電力反復制御モードを終了し、エアロゾルが生成されるように超音波振動子を制御する。具体的に、プロセッサ５５０は、ユーザのパフが感知されれば、制御信号を超音波振動子に送信し、既設定の温度プロファイルによって、超音波振動子の振動によってエアロゾルが生成されるように制御する。
【0217】
段階９５０において、プロセッサ５５０は、超音波振動子が電力反復制御モードで動作する間、ユーザのパフが感知されなければ、所定の反復回数（一定回数）ほど繰り返されるか、所定の時間（一定時間）が経過した後、電力反復制御モードを終了させうる。
【0218】
【0219】
図１０では、便宜上、前述した電力反復制御モードをパフ待機モードと略称し、図１０の横軸は、時間、縦軸は、超音波振動子に供給される電力を意味するものと見なす。また、図１０の特定区間において、同じ電力が超音波振動子に供給されるように図示されていても、その特定区間における超音波振動子に印加される電圧値は互いに異なってもいる。
【0220】
図１０に図示されたように、エアロゾル生成装置の超音波振動子は、プロセッサ５５０から制御信号を伝達されて予熱モード１０１０（ｐｒｅｈｅａｔ ｍｏｄｅ）、パフ待機モード１０３０（ｐｕｆｆ ｗａｉｔ ｍｏｄｅ）及びパフモード１０５０（ｐｕｆｆｉｎｇ ｍｏｄｅ）を経つつエアロゾルが生成されるように動作する。
【0221】
超音波振動子は、予熱モードに設定された期間の間、固定された電力を供給されて予熱されうる。この際、超音波振動子に電力を供給するために印加される電圧は、１０Ｖ～１５Ｖから選択されたいずれか１つの値でもある。望ましい一実施形態として、予熱モード１０１０で超音波振動子に印加される電圧は、１３Ｖでもある。
【0222】
超音波振動子の予熱が完了されれば、予熱モード１０１０が終了しつつパフ待機モード１０３０に突入し、パフ待機モード１０３０は、超音波振動子に対する電力供給が一時的に遮断されるパフ待機オフ（Ｐｕｆｆ Ｗａｉｔ Ｏｆｆ）区間と、パフ待機オフ区間に次いで超音波振動子に対する電力が一時的に復元されるパフ待機ヒート（Ｐｕｆｆ Ｗａｉｔ Ｈｅａｔ）区間が交互に繰り返されうる。
【0223】
パフ待機オフ区間は、超音波振動子に供給される電力を一時的に遮断する区間であり、超音波振動子が過度に振動されつつ、温度急上昇による破損を阻止しうる。パフ待機ヒート区間は、予熱モード１０１０を通じて１次的に予熱された超音波振動子の状態をエアロゾルを生成させやすい状態に切り替えるために、一時的に超音波振動子に対する電力供給を再開する区間を意味する。
【0224】
パフ待機オフ区間及びパフ待機ヒート区間は、超音波振動子に供給される電力が繰返的にオン／ オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）になる区間なので、パフ待機モード１０３０を具現するための制御信号は、一定デューティーサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でもある。一例として、プロセッサ５５０は、パフ待機モード１０３０を具現するために、５０％のデューティーサイクルを有するパルス幅変調信号を生成し、その制御信号を受信した超音波振動子のパフ待機オフ区間及びパフ待機ヒート区間の時間長は同一である。他の例として、パフ待機モード１０３０を具現するための制御信号は、４０％～６０％のうち、選択された１つの値をデューティーサイクルとして有するパルス幅変調信号でもある。
【0225】
パフ待機モード１０３０での動作中にユーザの吸入が感知されれば、超音波振動子は、プロセッサ５５０から制御信号を受けてパフモード１０５０で動作することができる。パフモード１０５０では、超音波振動子に一定サイズの電力を供給してエアロゾルを生成させうる。既設定のパフ回数が終了するか、既設定のパフ時間が経過すれば、超音波振動子のパフモード１０５０は終了する。
【0226】
図１０に図示されたように、実施形態において、エアロゾル生成装置は、プロセッサ５５０から制御信号を受信し、予熱モード１０１０、パフ待機モード１０３０及びパフモード１０５０で順次に動作する超音波振動子を備えることで、超音波振動子の過熱を防止し、ユーザに安定してエアロゾルを提供することができる。特に、本発明による制御方法は、超音波振動子のパフ待機モード１０３０でパフ待機オフ区間及びパフ待機ヒート区間を交互に繰り返すことにより、超音波振動子の破損を防止することができる。
【0227】
図１１は、パフモードで動作する超音波振動子の時間対比電力について図式的に示すグラフである。
【0228】
図１１は、図９で説明した制御方法でパフモード１０５０を具現する他の一例を具体的に説明するフローチャートであって、パフ待機モード１０３０でユーザのパフが感知されて超音波振動子がパフモード１０５０に突入したと仮定する。
【0229】
プロセッサ５５０で受信されたパフモード１０５０の制御信号は、超音波振動子がパフハイステート（ｐｕｆｆｉｎｇ ｈｉｇｈ ｓｔａｔｅ）に突入するように制御する（１１１０）。段階１１１０において、パフハイステートは、パフ待機モード１０３０で動作していた超音波振動子の振動を介してエアロゾルを生成させるために、超音波振動子に相対的に高い電力が一定時間供給される状態を意味する。
【0230】
パフハイステートでは、超音波振動子には、既設定の電圧が既設定の時間の間印加され、説明の便宜上、パフハイステートで超音波振動子に印加される既設定の電圧及びその電圧が既設定の時間の間保持される区間は、それぞれ第１電圧及び第１区間と称する。また、以下、特定ステートに対するタイムアウトが発生したということは、既設定の保持時間が経過したということを意味する。
【0231】
次いで、パフハイステートに対してタイムアウトが発生すれば（１１２０）、超音波振動子は、制御信号によってパフローステート（ｐｕｆｆｉｎｇ ｌｏｗ ｓｔａｔｅ）に制御されうる（１１３０）。ここで、パフローステートで超音波振動子には、既設定の電圧が既設定の時間の間印加されうる。説明の便宜上、パフローステートで超音波振動子に印加される既設定の電圧及びその電圧が既設定の時間の間保持される区間は、それぞれ第２電圧及び第２区間と称する。
【0232】
超音波振動子に印加される第１電圧は、第２電圧よりさらに大きい。一例として、第１電圧は、１２Ｖ～１４Ｖから選択された１つの電圧値であり、第２電圧は、９Ｖ～１１Ｖから選択された１つの電圧値である。他の望ましい実施形態として、第１電圧は、１３Ｖであり、第２電圧は、１０Ｖである。第１区間及び第２区間の時間長は、互いに同一であるか、異なってもいる。また、第１区間及び第２区間の時間長は、後述する遮断区間の時間長に影響を受ける。
【0233】
プロセッサ５５０は、パフローステートの保持期間の第２区間に対してタイムアウトの発生有無を判断し、第２区間に対してタイムアウトが発生すれば（１１４０）、超音波振動子は、プロセッサ５５０から制御信号を受信してパフブロックステート（ｐｕｆｆｉｎｇ ｂｌｏｃｋ ｓｔａｔｅ）に突入する（１１５０）。
【0234】
パフブロックステートで動作する超音波振動子には、何らの電圧も印加されない。エアロゾルを生成するのに十分に動作する過程において、過熱された超音波振動子の破損を防止するために、パフ遮断モードでは如何なる入力があっても、超音波振動子が動作されないように一定時間外部信号がブロック（ｂｌｏｃｋ）される。超音波振動子がパフブロックステートを保持する区間は、第１区間、第２区間と同様に遮断区間と略称されうる。
【0235】
プロセッサ５５０は、遮断区間に対してタイムアウトの発生有無を判断し、遮断区間に対してタイムアウトが発生すれば（１１６０）、超音波振動子は、プロセッサ５５０から制御信号を受信し、パフ待機モードに突入することができる（１１７０）。段階１１７０の他の例として、遮断区間に対するタイムアウトが発生すれば、エアロゾル生成装置は、ユーザの次のパフに備えて、バッテリの電力消耗を最小化するために、スリープモード（ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）に突入するか、電源オフになりうる。
【0236】
前述した第１区間、第２区間及び遮断区間に係る図式的な説明は、図１２で後述する。
【0237】
【0238】
図１２に図示されたグラフは、図１０に図示されたグラフと対比したとき、パフモードで互いに異なる。具体的に、図１０のパフモード１０５０では、超音波振動子に同じ電圧がパフモードの間に印加されてエアロゾルが生成されるが、図１２のパフモード１２５０は、パフハイステート１２５１、パフローステート１２５３、パフブロックステート１２５５に区分されており、パフハイステート１２５１及びパフローステート１２５３でのみ超音波振動子に電圧が印加される過程を介してエアロゾルが生成され、パフブロックステート１２５５では、超音波振動子に電圧が印加されない。
【0239】
図１２のパフモード１２５０は、パフハイステート１２５１、パフローステート１２５３及びパフブロックステート１２５５が順次に（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ）構成されたことを特徴とする。パフハイステート１２５１、パフローステート１２５３から超音波振動子に印加される電圧は、それぞれ第１電圧、第２電圧であり、第１電圧は、１２Ｖ～１４Ｖから選択された１つの電圧値、第２電圧は９Ｖ～１１Ｖから選択された１つの電圧値である。また、他の例として、第１電圧は、１３Ｖ、第２電圧は、１０Ｖにもなる。
【0240】
パフハイステート１２５１の持続時間である第１区間、パフローステート１２５３の持続時間である第２区間、及びパフブロックステート１２５５の持続時間である遮断区間の比は、既設定の比率値でもある。例えば、第１区間、第２区間及び遮断区間の時間長の比は、２：３：１でもある。ここで、第１区間、第２区間及び遮断区間の時間長の比は、超音波振動子の破損を防止すると共に、安定してエアロゾルが生成されるための適切な比率が選択され、そのような比率は、実験的、経験的、数学的に既定値でもある。
【0241】
図１２において、パフブロックステート１２５５は、一時的に超音波振動子に電圧が印加されない区間であるという点で、パフ待機モード１２３０のパフ待機オフ区間と同一である。但し、パフ待機オフ区間では、ユーザのパフが感知されれば、直ちにパフモード１２５０に転換されてエアロゾルが生成され、一方、パフブロックステート１２５５は、既設定のパフハイステート１２５１及びパフローステート１２５３でエアロゾルが既に生成されたので、超音波振動子の動作を強制的に阻む区間であって、ユーザのパフが感知されても、全ての信号が遮断され、超音波振動子には、超音波振動子を駆動させるための電圧が印加されない。
【0242】
図１２のパフモード１２５０の第１区間から遮断区間までの超音波振動子の動作は、次のように進められる。便宜上、第１区間ないし遮断区間の時間長の比は、２：３：１であり、第１電圧及び第２電圧は、それぞれ１３Ｖ及び１０Ｖであると仮定する。
【0243】
パフハイステート１２５１に突入した超音波振動子は、１３Ｖの電圧が印加された状態で２秒間動作する。次いで、２秒が経過してタイムアウトされれば、パフローステート１２５３に突入した超音波振動子は、１０Ｖの電圧が印加された状態で３秒間動作する。３秒が経過してタイムアウトされれば、パフブロックステート１２５５に突入した超音波振動子には、電圧が印加されず、外部の制御信号があるにしても、いずれも遮断されてパフブロックステート１２５５が１秒間保持される。パフブロックステート１２５５がタイムアウトされれば、パフモード１２５０が終了し、図１１で説明したようにパフ待機モード１２３０に転換されうる。
【0244】
前述したような過程を通じて、パフモード６５０が正確に制御され、超音波振動子の破損を防止しつつも、毎回均一な霧化量のエアロゾルが生成されうる。
【0245】
図１３は、パフハイステートでイベントが発生する場合を示すグラフである。図１３に図示されたように、予熱モード１３１０、パフ待機モード１３３０、パフモード１３５０、及びパフ待機モード１３７０が提供されうる。
【0246】
【0247】
図１３の超音波振動子がパフモード１３５０に突入してパフハイステートによって第１電圧が印加され、動作中にパフ感知センサなどを通じてプロセッサ５５０がユーザの吸入中止を感知すれば、パフモード１３５０を直ちに終了させ、超音波振動子の動作モードをパフ待機モード１３７０に切り換える。ここで、パフモード１３５０以後に突入されるパフ待機モード１３７０は、パフモード１３５０以前のパフ待機モード１３３０と同じ特性を有する。
【0248】
図１３において、ユーザの吸入中止を感知する時点は、パフハイステートがタイムアウトされる前である。例えば、パフモード１３５０への転換後、第１電圧に２秒間保持されるパフハイステートにおいて、パフモード１３５０への転換後、１秒でユーザの吸入中止が感知されれば、超音波振動子は、パフ待機モード１３７０に突入する。
【0249】
図１３のようなパフ待機モード１３７０の転換アルゴリズムは、ユーザの吸入が感知されないにも拘わらず、不要に超音波振動子に電圧を印加し、エアロゾルが生成される場合を防止可能にする。また、パフローステート及びパフブロックステートが省略され、直ちにパフ待機モード１３７０に転換されるので、ユーザが迅速にエアロゾルを再吸入することを容易にする。
【0250】
図１４は、パフローステートでイベントが発生する場合を示すグラフである。図１４に図示されたように、予熱モード１４１０、パフ待機モード１４３０、パフモード１４５０及びパフ待機モード１４７０が提供されうる。
【0251】
【0252】
図１４の超音波振動子がパフモード１４５０に突入してパフローステートによって第２電圧が印加され、動作中にパフ感知センサなどを通じてプロセッサ５５０がユーザの吸入中止を感知すれば、パフモード１４５０を直ちに終了させ、超音波振動子の動作モードをパフ待機モード１４７０に切り換える。ここで、パフモード１４５０以後に突入されるパフ待機モード１４７０は、パフモード１４５０以前のパフ待機モード１４３０と同じ特性を有する。
【0253】
図１４において、ユーザの吸入中止を感知する時点は、パフローステートがタイムアウトされる前である。例えば、パフモード１４５０への転換後、第２電圧に３秒間保持されるパフローステートにおいて、パフローステートへの転換後、２秒でユーザの吸入中止が感知されれば、超音波振動子は、パフ待機モード１４７０に突入する。
【0254】
図１４のようなパフ待機モード１４７０の転換アルゴリズムは、ユーザの吸入が感知されないにも拘わらず、不要に超音波振動子に電圧を印加し、エアロゾルが生成される場合を防止可能にする。また、パフブロックステートが省略され、直ちにパフ待機モード１４７０に転換されるので、ユーザの迅速なエアロゾル再吸入の一助となる。
【0255】
図１５は、さらに他の実施形態によるエアロゾル生成装置の制御方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【0256】
さ らに具体的に、図１５は、エアロゾル生成装置で予熱モードを省略し、直ちにパフ待機モードに突入する過程を説明するための図面である。
【0257】
まず、超音波振動式エアロゾル生成装置がユーザによって装置の電源がオンになると（１５１０）、プロセッサ５５０は、休止期間が基準時間よりさらに小さいかを判断する（１５２０）。
【0258】
段階１５２０において、休止期間は、装置がユーザによって使用されていない時間を計数した時間値であって、プロセッサ５５０は、装置が使用された最近時刻に基づいて休止期間を検出することができる。プロセッサ５５０は、メモリに保存されているエアロゾル生成装置の最近使用時刻と現在時刻との格差を休止期間と検出する。他の例として、プロセッサ５５０は、休止期間を計数するために別途に備えられたタイムカウンタに基づいて休止期間を直ぐ獲得することもできる。
【0259】
選択的一実施形態として、段階１５２０において、プロセッサは、休止期間を検出して基準時間と比較せず、既設定の予熱時間が０秒より大きな値に策定されているかを確認した後、予熱モードの省略を決定してもよい。その選択的実施形態については、図２０で後述する。
【0260】
プロセッサ５５０は、大きさを基準に休止期間が既設定の基準時間よりも小さければ、超音波振動子に対する予熱モードを省略し、直ぐパフ待機モードに突入するように超音波振動子を制御する（１５３０）。
【0261】
一方、プロセッサ５５０は、休止期間が既設定の基準時間より大きければ、エアロゾル生成の効率性を増大させるために、超音波振動子に対する予熱モードに突入する（１５４０）。
【0262】
【0263】
図１６のグラフの時間軸を参照すれば、プロセッサ５５０によってエアロゾル生成装置の電源がオンになる瞬間に予熱モードの省略如何が決定（１６１０）され、予熱モードが省略されることにより、超音波振動子は、直ちにパフ待機モード１６３０に突入したということが分かる。
【0264】
図１７は、さらに他の実施形態によるエアロゾル生成装置の制御方法のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【0265】
さらに具体的に、図１７は、パフ待機モード（電力反復制御モード）でパフ待機ヒート区間の進入回数を予め決定する実施形態を説明するフローチャートである。
【0266】
超音波振動式エアロゾル生成装置が電源オンになると、プロセッサ５５０は、超音波振動子の予熱が開始されるように制御する（１７１０）。
【0267】
プロセッサ５５０は、超音波振動子の予熱が完了すれば、超音波振動子が電力反復制御モードに突入するように制御し（１７２０）、既設定のパフ待機ヒート回数が累積パフ回数よりさらに大きいかを判断する（１７３０）。
【0268】
段階１７３０において、パフ待機ヒート回数は、電力反復制御モードにおいて超音波振動子がパフ待機ヒート区間に進入する回数を意味し、予め設定されうる。段階１７３０において、累積パフ回数は、ユーザによって累積したパフ回数であって、ユーザが装置の電源を消さず、連続して使用したものでなければ、通常０となる。
【0269】
パフ待機ヒート回数が０よりも大きな整数値に設定されているならば、超音波振動子は、既設定のパフ待機ヒート回数ほどパフ待機ヒート区間に進入する（１７４０）。段階１７４０において、超音波振動子は、パフ待機ヒート区間及びパフ待機オフ区間に交互に繰返的に進入する。
【0270】
一方、パフ待機ヒート回数が累積パフ回数よりも小さければ、超音波振動子は、パフ待機オフ区間を保持する（１７５０）。段階１７５０において、パフ待機オフ区間は、ユーザが装置の電源を消すか、ユーザのパフが感知されてパフモードに切換えられるまで保持されうる。
【0271】
【0272】
図１８を参照すれば、１次的に予熱が完了した超音波振動子は装置保護のために１回のパフ待機オフ区間に進入した後、プロセッサ５５０によって既設定のパフ待機ヒート回数が判断されることが分かる（１８５０）。
【0273】
一例として、プロセッサ５５０によって判断されたパフ待機ヒート回数が４であり、累積パフ回数が０であれば、パフ待機モード１８３０でパフ待機ヒート区間の進入回数は総４回になるので、図１８に図示されたように、パフ待機ヒート区間及びパフ待機オフ区間が交互にパフ待機ヒート区間に総４回進入することが分かる。
【0274】
図１７及び図１８で説明された実施形態は、超音波振動子の予熱が完了した状態でユーザのパフが感知されるまでパフ待機ヒート区間を総何回発生させうるかについての実施形態である。適切なパフ待機ヒート回数が設定されるならば、パフ待機モードの長さを最小化しつつエアロゾル生成装置のバッテリの浪費を防止可能になる。
【0275】
図１９は、パフハイ時間が０に設定されたとき、超音波振動子に供給される時間対比電力を示すグラフである。
【0276】
図１２で説明したように、パフモードは、パフハイステート、パフローステート、パフブロックステートで構成されうる。但し、パフハイステートの保持時間を決定するパフハイ時間（ｐｕｆｆｉｎｇ ｈｉｇｈ ｔｉｍｅ）が０に設定される場合、超音波振動子がパフモードに突入するやいなや直ちにパフローステートによって電圧が印加されて動作しうる。
【0277】
図１９は、パフハイ時間が０に設定されてパフモードの開始点からパフローステート１９５１になったということを図式的に示している。特に、プロセッサ５５０は、パフが感知された時点（１９９９）でパフハイ時間をチェックし、パフハイ時間が０であることに基づいて、超音波振動子がパフローステートに進入して動作するように制御する。
【0278】
【0279】
プロセッサ５５０は、図２０のような制御アルゴリズムを制御信号として生成して順次かつ反復的に超音波振動子の動作を制御する。図２０による方法に制御される超音波振動子によって、エアロゾル生成装置は、超音波振動子の過熱による破損を防止しつつ同時に各パフごとに均一な霧化量が算出されるように制御することができる。
【0280】
まず、プロセッサ５５０は、既設定の予熱時間が０より大きいかを把握し（２０１０）、既設定の予熱時間が０より大きければ、超音波振動子が予熱モードで動作するようにする（２０２０）。
【0281】
予熱モードがタイムアウト（ｔｉｍｅ－ｏｕｔ）されれば、プロセッサ５５０は、超音波振動子が電力反復制御モード（パフ待機モード）に突入するように制御する（２０３０）。
【0282】
プロセッサ５５０は、最初１回のパフ待機オフ区間が経過した後、既設定のパフ待機ヒート回数が累積パフ回数よりさらに多いかを確認し（２０４０）、パフ待機ヒート回数が累積パフ回数よりさらに多ければ、超音波振動子がパフ待機ヒート区間に進入して動作するように制御する（２０５０）。
【0283】
プロセッサ５５０は、パフ待機ヒート区間またはパフ待機オフ区間に進入して動作する途中にユーザによるパフが感知されれば、超音波振動子がパフモードに進入して動作するように制御する。
【0284】
また、プロセッサ５５０は、超音波振動子がパフモードに進入する前に既設定のパフハイ時間が０より大きいかを判断し（２０６０）、既設定のパフハイ時間が０より大きい場合に限って、超音波振動子がパフハイステートに進入して動作するように制御することができる（２０７０）。一実施形態として、パフハイステートでは、超音波振動子には、１３Ｖの電圧が２秒間印加されることができるともう説明した。
【0285】
一方、プロセッサ５５０は、既設定のパフハイ時間が０より大きくないとか、超音波振動子のパフハイステートがタイムアウトされれば、超音波振動子がパフローステートに進入して動作するように制御する（２０８０）。一実施形態として、パフローステートでは、超音波振動子には、１０Ｖの電圧が３秒間印加されうると説明した。
【0286】
プロセッサ５５０は、超音波振動子のパフローステートがタイムアウトされれば、超音波振動子がパフブロックステートに進入するように制御することができる（２０９０）。パフブロックステートに進入した超音波振動子は、エアロゾルを生成しながら過熱された超音波振動子を保護するために、一定時間超音波振動子に対する制御信号を遮断可能であると既に説明した。
【0287】
実施形態において、エアロゾル生成装置は、予熱モード、電力反復制御モード（パフ待機モード）、パフモードに区分されて動作する装置であって、超音波振動子の過熱による破損を防止し、パフごとに均一な霧化量が確保されるようにする制御アルゴリズムを含む。特に、１次的に予熱完了後、パフ待機オフ区間に少なくとも１回以上進入することで超音波振動子の過熱を防止し、ユーザのパフ完了後には、パフブロックステートを別途に置いてユーザの入力をいずれも遮断し、エアロゾル生成装置の消耗的な使用を阻止することができる。
【0288】
また、ユーザの吸入が感知されていて直ぐ中止される場合、不要にパフモードを保持しない制御アルゴリズムを追加的に含む。
【0289】
本実施形態に係わる技術分野において通常の知識を有する者であれば、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するであろう。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、本発明に含まれるもの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14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
