(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-07
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/57 20200101AFI20221130BHJP
A24F 40/465 20200101ALI20221130BHJP
A24F 40/50 20200101ALI20221130BHJP
【ＦＩ】
A24F40/57
A24F40/465
A24F40/50
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022513844
(86)(22)【出願日】2021-09-06
(85)【翻訳文提出日】2022-02-28
(86)【国際出願番号】 KR2021012054
(87)【国際公開番号】W WO2022050798
(87)【国際公開日】2022-03-10
(31)【優先権主張番号】10-2020-0113744
(32)【優先日】2020-09-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0093688
(32)【優先日】2021-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA06
4B162AA07
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AB14
4B162AB23
4B162AB28
4B162AC22
4B162AC34
4B162AD06
4B162AD08
4B162AD12
4B162AD15
4B162AD20
4B162AD22
4B162AD23
(57)【要約】
エアロゾル生成装置は、第１予熱区間において第１目標温度に基づいて加熱部に供給される電力を制御し、第２予熱区間において第１目標温度よりも高い第２目標温度に基づいて加熱部に供給される電力を制御することにより、エアロゾル生成基質を炭化させず、目標予熱温度まで安定して加熱する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリと、前記バッテリから供給された電力に基づいてエアロゾル生成基質を加熱する加熱部と、
予熱区間及び喫煙区間を含む温度プロファイルに基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記予熱区間において第１目標温度及び前記第１目標温度と互いに異なる第２目標温度に基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記予熱区間は、第１予熱区間及び前記第１予熱区間以後の第２予熱区間を含み、
前記制御部は、
前記第１予熱区間において前記加熱部の温度が前記第１目標温度に到逹するように、前記加熱部に供給される電力を制御し、
前記第２予熱区間において前記加熱部の温度が前記第２目標温度に到逹するように、前記加熱部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3】
前記第１目標温度は、前記第２目標温度よりも低く設定される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記第１目標温度は、２５０℃～３３５℃範囲内で設定され、前記第２目標温度は、３４０℃～３６０℃範囲内で設定される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記第１予熱区間は、前記第２予熱区間よりも大きく設定される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記予熱区間の一部区間において前記加熱部に供給される電流の上限を制限する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記喫煙区間において前記加熱部の温度が第３目標温度を保持するように前記加熱部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8】
前記第３目標温度は、前記第２目標温度よりも低く設定される、請求項７に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記バッテリから供給される直流電源を交流電源に変換する電力変換部をさらに含み、前記加熱部は、前記交流電源に基づいて交番磁場を生成するコイルを含む、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
前記加熱部は、前記交番磁場によって加熱されるサセプタをさらに含み、前記制御部は、
前記コイルに印加される交流電源を制御して前記サセプタを加熱する、請求項９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、エアロゾル生成装置の霧化量及び喫味感（ｆｌａｖｏｒ）増大のための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、シガレットまたは、液体保存部内のエアロゾル生成物質を非燃焼式で加熱することで、エアロゾルを生成する装置に係わる需要が増加している。
【0003】
そのようなエアロゾル生成装置は、喫煙区間以前に予熱区間を設定することで、エアロゾル生成基質を予め加熱することができる。しかし、１つの目標温度にのみ加熱部を予熱する場合、ユーザが期待する初期霧化量を提供することができないか、加熱部が炭化されうる。そのような初期霧化量不足及び加熱部の炭化は、ユーザの喫味感に影響を与えるという問題がある。
【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、初期霧化量増大及び加熱部の炭化を防止することで、ユーザ喫味感を増大させうるエアロゾル生成装置を提供するところにある。
【0005】
本開示の技術的課題は、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本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置は、バッテリ、前記バッテリから供給された電力に基づいてエアロゾル生成基質を加熱する加熱部、及び予熱区間及び喫煙区間を含む温度プロファイルに基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記予熱区間において第１目標温度及び前記第１目標温度と互いに異なる第２目標温度に基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する。
【発明の効果】
【0007】
本開示のエアロゾル生成装置は、予熱区間で複数の目標温度に基づいて加熱部を加熱することで、加熱部の温度を安定して（ｓｔａｂｌｅ）増加させうる。
【0008】
また、エアロゾル生成装置は、複数の目標温度に基づいて加熱部の温度を安定して予熱させることで、喫煙区間におけるエアロゾル生成基質の炭化を防止することができる。
【0009】
また、エアロゾル生成装置は、複数の目標温度に基づいて加熱部の温度を安定して予熱させることで、喫煙区間で豊かな霧化量をユーザに提供することができる。
【0010】
本開示の効果は、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】
【0011】
【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】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置を示す図面である。
【図5】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置を示す図面である。
【図6】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置に使用されるシガレットの例を示す図面である。
【図7】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置に使用されるシガレットの例を示す図面である。
【図8】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置に挿入されるシガレットの例を示す図面である。
【図9】誘導加熱方式のエアロゾル生成装置に挿入されるシガレットの例を示す図面である。
【図10】一実施例によるエアロゾル生成装置の内部ブロック図である。
【図11】一実施例による温度プロファイルによる電力制御方法を説明するための図面である。
【図12】一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置は、バッテリ、前記バッテリから供給された電力に基づいてエアロゾル生成基質を加熱する加熱部、及び予熱区間及び喫煙区間を含む温度プロファイルに基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記予熱区間において第１目標温度及び前記第１目標温度と互いに異なる第２目標温度に基づいて前記加熱部に供給される電力を制御する。
【0013】
また、前記予熱区間は、第１予熱区間、及び前記第１予熱区間以後の第２予熱区間を含み、前記制御部は、前記第１予熱区間において前記加熱部の温度が前記第１目標温度に到逹するように前記加熱部に供給される電力を制御し、前記第２予熱区間において前記加熱部の温度が前記第２目標温度に到逹するように前記加熱部に供給される電力を制御する。
【0014】
また、前記第１目標温度は、前記第２目標温度よりも低く設定される。
【0015】
また、前記第１目標温度は、２５０℃～３３５℃範囲内で設定され、前記第２目標温度は、３４０℃～３６０℃範囲内で設定される。
【0016】
また、前記第１予熱区間は、前記第２予熱区間よりも大きく設定される。
【0017】
また、前記制御部は、前記予熱区間の一部区間において前記加熱部に供給される電流の上限を制限する。
【0018】
また、前記制御部は、前記喫煙区間において前記加熱部の温度が第３目標温度を保持するように前記加熱部に供給される電力を制御する。
【0019】
また、前記第３目標温度は、前記第２目標温度よりも低く設定される。
【0020】
また、前記エアロゾル生成装置は、前記バッテリから供給される直流電源を交流電源に変換する電力変換部をさらに含み、前記加熱部は、前記交流電源に基づいて交番磁場を生成するコイルを含む。
【0021】
また、前記加熱部は、前記交番磁場によって加熱されるサセプタをさらに含み、前記制御部は、前記コイルに印加される交流電源を制御して前記サセプタを加熱する。
【0022】
実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に係わ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とに基づいて定義されねばならない。
【0023】
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、これは、特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、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。
【0024】
ここで、使用された「少なくとも１つ」のような表現は、全体構成リスト（ｌｉｓｔ）を修飾し、リストの個別構成を修飾しない。例えば、「ａ、ｂ及びｃのうち、少なくとも１つ」という表現は、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ａとｂ」、「ａとｃ」、「ｂとｃ」または「ａ、ｂ及びｃ」をいずれも含んでいると理解されねばならない。
【0025】
あるエレメントまたはあるレイヤが他のエレメントまたは、他のレイヤの「上方に」、「上に」、「連結された」または「結合された」と指称されるとき、それは、他のエレメントまたは、他のレイヤに直接連結されたり、直接結合されたり、または、別途の結合されたエレメントまたはレイヤが存在してもよい。対照的に、あるエレメントが他のエレメントまたはレイヤの「直ぐ上に」、「直上に」、「直接に連結された」または「直接に結合された」と言及されるとき、中間に別途のエレメントが存在しないと理解されねばならない。同じ参照番号は、全体として同じ要素を指称する。
【0026】
以下、添付図面を参照して、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よっても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
【0027】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0028】
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
必要によって、シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３を加熱することができる。
【0035】
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。
【0036】
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こともできる。
【0037】
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、理解できるであろう。
【0038】
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、シガレットがエアロゾル生成装置１に挿入されれば、ヒータ１３は、シガレットの外部に位置しうる。したがって、加熱されたヒータ１３は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
【0039】
ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３には、電気伝導性トラック（ｔｒａｃｋ）を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３が加熱されうる。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温度に設定されていてもよい。
【0040】
一方、他の例として、ヒータ１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。誘導加熱式ヒータに係わる説明は、図４及び図５を参照してさらに詳細に説明する。
【0041】
例えば、ヒータ１３は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素、または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット２の内部または、外部を加熱することができる。
【0042】
また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３は、シガレット２の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット２の外部にも配置される。また、複数個のヒータ１３のうち、一部は、シガレット２の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２の外部に配置されうる。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
【0043】
蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成されうる。
【0044】
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。
【0045】
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４から脱／付着されるように作製され、蒸気化器１４と一体として作製されうる。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサ（例えば、パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、シガレット２が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が類推可能な構造によっても作製される。
【0051】
図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１のバッテリ１１の充電に用いられうる。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が加熱されてもよい。
【0052】
シガレット２は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。または、シガレット２の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒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部分に挿入されてもよい。
【0053】
エアロゾル生成装置１の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１の内部に第１部分の一部だけ挿入され、また第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。
【0054】
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る。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。他の例として、外部空気は、シガレット２の表面に形成された少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）を介してシガレット２の内部に流入されてもよい。
【0055】
【0056】
図面において、エアロゾル生成装置１は、サセプタ１６、コイル１５、バッテリ１１及び制御部１２を含んでもよい。実施例によってサセプタ１６は、シガレット（図６及び図７の２００）に含まれる構成でもある。その場合、エアロゾル生成装置１は、図５のように、サセプタ１６を含まない。
【0057】
図４及び図５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４及び図５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。
【0058】
エアロゾル生成装置１は、誘導加熱（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｈｅａｔｉｎｇ）方式で収容空間１７に収容されるシガレット２を加熱することで、エアロゾルを生成することができる。誘導加熱方式は、周期的に方向が変わる交番磁場（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）によって伝導性物質を加熱する方式を意味する。
【0059】
磁性体に交番磁場が印加される場合、磁性体には、渦流損（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏｓｓ）及びヒステリシス損（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｌｏｓｓ）によるエネルギー損失が発生し、損失されるエネルギーが熱エネルギーとして磁性体から放出されうる。磁性体に印加される交番磁場の振幅または周波数が大きくなるほど磁性体から多くの熱エネルギーが放出されうる。熱エネルギーは、シガレット２に伝達されうる。
【0060】
外部磁場によって発熱する磁性体は、サセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）１６でもある。サセプタ１６は、切片、薄片またはストリップなどの形状にも形成される。
【0061】
サセプタ１６は、金属または炭素を含んでもよい。サセプタ１６は、フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）、強磁性合金（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｌｌｏｙ）、ステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓ ｓｓｔｅｅｌ）及びアルミニウム（Ａｌ）のうち、少なくとも１つを含んでもよい。また、サセプタ１６は、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、モリブデン（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ）、シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、ニオブ（ｎｉｏｂｉｕｍ）、ニッケル合金（ｎｉｃｋｅｌ ａｌｌｏｙ）、金属フィルム（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｍ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）のようなセラミック、ニッケル（Ｎｉ）やコバルト（Ｃｏ）のような遷移金属、ホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ）のような半金属のうち、少なくとも１つを含んでもよい。
【0062】
エアロゾル生成装置１は、シガレット２を収容するための収容空間１７を含んでもよい。収容空間１７は、シガレット２を収容するための開口を含んでもよい。シガレット２は、収容空間１７の開口を介してエアロゾル生成装置１に収容されうる。
【0063】
図４に図示されたように、収容空間１７には、サセプタ１６が配置されうる。サセプタ１６は、収容空間１７の底面に付着されうる。シガレット２は、サセプタ１６が挿入されるように収容空間１７の底面に押圧されうる。
【0064】
または、図５に示されたように、エアロゾル生成装置１は、サセプタ１６を含まない。その場合、サセプタ１６は、シガレット２に含まれうる。
【0065】
エアロゾル生成装置１は、サセプタ１６に交番磁場を印加し、サセプタ１６の誘導加熱によるサセプタ１６の温度変化によって共振周波数が可変されるコイル１５を含んでもよい。
【0066】
コイル１５は、ソレノイド（ｓｏｌｅｎｏｉｄ）によっても具現される。コイル１５は、収容空間１７に沿って巻線されるソレノイドでもあり、ソレノイドの内部空間にシガレット２が収容されうる。ソレノイドを構成する導線の材質は、銅（Ｃｕ）でもある。但し、それに限定されるものではなく、低い比抵抗値を有し、高い電流を流す材質であって、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはそれらのうち、少なくとも１つを含む合金がソレノイドを構成する導線の材質にもなる。
【0067】
コイル１５は、収容空間１７に沿って巻線され、サセプタ１６に対応する位置に配置されうる。
【0068】
バッテリ１１は、コイル１５に電力を供給することができる。バッテリ１１は、リチウムリン酸鉄（ＬｉＦｅＰＯ４）バッテリでもあるが、それに制限されるものではない。例えば、バッテリは、酸化リチウムコバルト（ＬｉＣｏＯ２）バッテリ、リチウムチタン酸塩バッテリなどでもある。
【0069】
制御部１２は、コイル１５に供給される電力を制御することができる。制御部１２は、コイル１５の駆動周波数を可変することができる。制御部１２は、駆動周波数を制御することで、サセプタ１６を誘導加熱することができる。
【0070】
【0071】
図６及び図７を参照すれば、シガレット２は、タバコロッド２１及びフィルタロッド２２を含んでもよい。フィルタロッド２２は、１つ以上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、エアロゾルを冷却させる第１セグメント及びエアロゾルに含まれる特定成分を濾過する第２セグメントを含んでもよい。また、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つのセグメントがさらに含まれうる。
【0072】
シガレット２は、少なくとも１枚のラッパ２４によっても包装される。ラッパ２４には、外部空気が流入されるか、内部空気が流出される少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）が形成されうる。一例として、シガレット２は、１枚のラッパ２４によっても包装される。他の例として、シガレット２は、２枚以上のラッパ２４によって重畳して包装されうる。具体的に、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。ラッパそれぞれによって包装されるタバコロッド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２がいずれも再包装されうる。
【0073】
タバコロッド２１は、エアロゾル生成物質を含んでもよい。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。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。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に噴射されて添加されうる。
【0074】
タバコロッド２１は、多様な方式によっても作製される。例えば、タバコロッド２１は、シート（ｓｈｅｅｔ）状にも作製され、ストランド（ｓｔｒａｎｄ）状にも作製される。または、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。
【0075】
実施例によって、シガレット２は、サセプタ１６をさらに含んでもよい。その場合、サセプタ１６は、図７に示されたように、タバコロッド２１に配置されうる。サセプタ１６は、タバコロッド２１の末端からフィルタロッド２２方向に延びうる。
【0076】
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、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されるものではない。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、タバコロッド２１に加えられる熱伝導率を向上させ、それにより、タバコロッド２１から生成されるエアロゾルの風味が向上しうる。
【0077】
フィルタロッド２２は、酢酸セルロースフィルタでもある。フィルタロッド２２は、多様な形状にも形成される。例えば、フィルタロッド２２は、円筒状ロッドでもあり、内部に中空（ｈｏｌｌｏｗ）を含むチューブ型ロッドでもある。または、フィルタロッド２２は、内部に空洞（ｃａｖｉｔｙ）を含むリセス（ｒｅｃｅｓｓ）状ロッドでもある。フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成される場合、複数のセグメントは、互いに異なる形状にも作製される。
【0078】
フィルタロッド２２は、フィルタロッド２２から香味が発生するようにも作製される。例えば、フィルタロッド２２に加香液が噴射され、加香液が塗布される別途の繊維がフィルタロッド２２の内部に挿入されうる。
【0079】
フィルタロッド２２には、少なくとも１つのカプセル２３が含まれうる。カプセル２３は、香味を発生させ、エアロゾルを発生させうる。例えば、カプセル２３は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造によっても形成される。カプセル２３は、球状または円筒状を有してもよいが、それに限定されるものではない。
【0080】
フィルタロッド２２にエアロゾルを冷却させる冷却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。または、冷却セグメントは、複数の穿孔を含む酢酸セルロースフィルタによって作製されうる。但し、それに限定されるものではなく、冷却セグメントは、エアロゾルを冷却する構造及び物質で構成されうる。
【0081】
【0082】
【0083】
図８を参照すれば、シガレット２は、シガレット２の長手方向に沿って収容空間１７に収容されうる。サセプタ１６は、エアロゾル生成装置１に収容されるシガレット２に挿入されうる。シガレット２がサセプタ１６に挿入されることにより、タバコロッド２１がサセプタ１６に接触することができる。サセプタ１６は、シガレット２に挿入されるように、エアロゾル生成装置１の長手方向に延びる構造を有することができる。
【0084】
サセプタ１６は、シガレット２の中心部に挿入されるように収容空間１７の中心部に位置しうる。図８において、サセプタ１６は、単一個数であると例示されているが、それに制限されない。すなわち、本発明のエアロゾル生成装置１は、シガレット２に挿入されるように、エアロゾル生成装置１の長手方向に延びる複数個のサセプタ１６を含んでもよい。
【0085】
コイル１５は、収容空間１７の長手方向に沿って巻線されうる。コイル１５は、サセプタ１６に対応する長さに長手方向に沿って延び、サセプタ１６に対応する位置に配置されうる。
【0086】
図９を参照すれば、シガレット２は、シガレット２の長手方向に沿って収容空間１７に収容されうる。シガレット２が収容空間１７に挿入されることにより、サセプタ１６は、コイル１５によって取り囲まれる。
【0087】
サセプタ１６は、均一な熱伝達のために、タバコロッド２１の中心部に位置しうる。図９において、サセプタ１６は、単一個数であると例示されているが、それに制限されない。すなわち、本開示のエアロゾル生成装置１は、シガレット２に含まれた複数個のサセプタ１６を含んでもよい。
【0088】
コイル１５は、収容空間１７の長手方向に沿って収容空間１７に巻線されうる。コイル１５は、サセプタ１６に対応する長さに長手方向に沿って延び、サセプタ１６に対応する位置に配置されうる。
【0089】
図１０は、一実施例によるエアロゾル生成装置の内部ブロック図である。
【0090】
図１０を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、入力部１０１０、出力部１０２０、感知部１０３０、インターフェース部１０４０、加熱部１０５２、バッテリ１０６０、メモリ１０７０、及び制御部１０８０を含んでもよい。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、エアロゾル生成装置１は、電力変換部１０５１をさらに含んでもよい。
【0091】
図１０のバッテリ１０６０及び制御部１０８０は、図１ないし図５のバッテリ１１及び制御部１２にそれぞれ対応しうる。図１０の加熱部１０５２は、図１ないし図３のヒータ１３に対応しうる。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、図１０の加熱部１０５２は、図４及び図５のコイル１５に対応しうる。実施例によって、図１０の加熱部１０５２は、図４及び図５のサセプタ１６を含む構成でもある。
【0092】
入力部１０１０は、ユーザ入力を受信することができる。例えば、入力部１０１０は、加圧式プッシュ（ｐｕｓｈ）ボタン状に設けられるが、それに制限されない。入力部１０１０は、ユーザ入力を受信した場合、ユーザ入力に対応する制御信号を制御部１０８０に伝送することができる。制御部１０８０は、制御信号に基づいてエアロゾル生成装置１の内部構成を制御することができる。例えば、制御部１０８０は、制御信号に基づいて加熱部１０５２に電力を供給することができる。
【0093】
出力部１０２０は、エアロゾル生成装置１に係わる視覚情報及び／または触覚情報を出力することができる。そのために、出力部１０２０は、ディスプレイ（図示せず）、振動モータ（図示せず）などを含んでもよい。
【0094】
感知部１０３０は、エアロゾル生成装置１の動作に係わる情報を感知することができる。感知部１０３０は、加熱部１０５２の温度を感知する温度感知部１０３１及び加熱部１０５２に供給される電流を感知する電流感知部１０３２を含んでもよい。実施例によって、感知部１０３０は、ユーザのパフを感知するためのパフセンサをさらに含んでもよい。
【0095】
温度感知部１０３１は、少なくともいずれか１つの温度センサを含み、温度センサは、加熱部１０５２と隣接して配置されうる。電流感知部１０３２は、少なくとも１つのシュント（ｓｈｕｎｔ）抵抗を含んでもよい。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、電流感知部１０３２は、コイル１５が直列連結され、コイル１５に印加される電流を感知することができる。
【0096】
インターフェース部１０４０は、エアロゾル生成装置１に連結される多様な種類の外部デバイスとの通路の役割を行うことができる。例えば、インターフェース部１０４０は、外部デバイスと連結可能なポート（ｐｏｒｔ）を備え、エアロゾル生成装置１は、ポートを介して外部デバイスと連結されうる。エアロゾル生成装置１は、外部デバイスと連結された状態で、外部デバイスとデータを送受信することができる。インターフェース部１０４０は、外部電源を供給される通路の役割も行える。例えば、インターフェース部１０４０は、外部電源と連結可能なポートを備え、エアロゾル生成装置１は、外部電源と連結された状態で、外部電源から外部電源を供給されうる。
【0097】
加熱部１０５２は、エアロゾル生成基質を加熱することができる。エアロゾル生成基質が加熱されることにより、エアロゾルが発生しうる。エアロゾル生成基質は、図１ないし図３及び図７ないし図８のシガレット２でもある。
【0098】
加熱部１０５２は、コイル１５を含んでもよい。また、加熱部１０５２は、サセプタ１６に誘導結合するためのキャパシタ（図示せず）をさらに含んでもよい。実施例によって、加熱部１０５２は、サセプタ１６をさらに含んでもよい。
【0099】
コイル１５に電流が印加される場合、コイル１５から発生する交番磁場によってサセプタ１６が加熱されうる。加熱されたサセプタ１６は、エアロゾル生成基質を加熱し、これにより、エアロゾルが生成されうる。
【0100】
一実施例によれば、加熱部１０５２は、サセプタ１６を含まず、サセプタ１６は、エアロゾル生成基質に含まれうる。この際、加熱部１０５２は、磁場発生部とも名付ける。
【0101】
バッテリ１０６０は、制御部１０８０の制御によって加熱部１０５２に電力を供給することができる。
【0102】
この際、電力変換部１０５１は、バッテリ１０６０から供給された電源を変換して加熱部１０５２に伝達することができる。
【0103】
電力変換部１０５１は、バッテリ１０６０から供給された直流電源を交流電源に変換して加熱部１０５２に伝達することができる。電力変換部１０５１は、直流電源を交流電源に変換するために複数のスイッチング素子を含んでもよい。
【0104】
メモリ１０７０は、エアロゾル生成装置１の動作のための情報を保存することができる。一実施例において、メモリ１０７０は、温度プロファイルに係わる情報を保存することができる。
【0105】
温度プロファイルは、加熱区間に対応する目標温度に係わる情報を含んでもよい。加熱区間は、加熱部１０５２の温度を既設定の予熱温度まで増加させる予熱区間、及び加熱部１０５２の温度を一定範囲内に保持させる喫煙区間を含んでもよい。
【0106】
予熱区間は、加熱部１０５２の温度をエアロゾルが十分に生成される温度まで増加させる区間を意味することができる。喫煙区間は、加熱部１０５２の温度をエアロゾルが十分に生成される温度に保持させる区間を意味する。ユーザは、喫煙区間でパフを介してエアロゾル生成基質を吸い込むことができる。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、加熱部１０５２の温度は、サセプタ１６の温度を意味する。
【0107】
制御部１０８０は、バッテリ１０６０が加熱部１０５２に供給する電流パルスの周波数及びデューティー（ｄｕｔｙ）のうち、少なくともいずれか１つを調整することで、加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。デューティーは、１つのスイッチング周期（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）でスイッチング素子のターンオンされる時間の比率を百分率で示した数値を意味する。したがって、本明細書において、デューティーは、デューティー比（ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ）と同じ意味である。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、加熱部１０５２に供給される電力は、コイル１５に供給される電力を意味する。コイル１５に電力が供給される場合、コイル１５から発生する交番磁場によってサセプタ１６が非接触方式で加熱されうる。誘導加熱方式の場合、熱伝導が関与しないので、熱損失が顕著に減少しうる。その結果、エアロゾル生成基質の急速加熱が可能である。
【0108】
制御部１０８０は、電力変換部１０５１を制御することで、加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。一実施例において、制御部１０８０は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ： ＰＷＭ）方式を利用し、電力変換部１０５１を制御することができる。制御部１０８０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式を用いて電力変換部１０５１に含まれた複数のスイッチング素子を制御することができる。そのために、制御部１０８０は、複数のスイッチング素子を制御する駆動制御部１０８１を含んでもよい。実施例によって、駆動制御部１０８１は、制御部１０８０とは、区分される別途構成として形成されうる。
【0109】
制御部１０８０は、温度プロファイルに基づいて加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。温度プロファイルは、予熱区間及び喫煙区間を含んでもよい。温度プロファイルには、加熱部１０５２が到逹せねばならない目標温度に係わる情報が含まれ、制御部１０８０は、加熱部１０５２が目標温度に追従するように加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。
【0110】
一方、ユーザのパフ（ｐｕｆｆ）は、喫煙区間で行われるので、予熱区間は、短いほど有利である。しかし、加熱部１０５２の温度を急上昇させる場合、加熱部１０５２の温度がエアロゾルが生成される温度以上に急上昇し、エアロゾル生成基質の炭化を誘発する。逆に、予熱区間の初期から加熱部１０５２の温度を緩慢に（ｇｒａｄｕａｌｌｙ）上昇させる場合、予熱時間が過度に増加してユーザ不満足が増加する。これにより、本開示のエアロゾル生成装置１は、予熱区間においてｎ段（ｎ－ｓｔｅｐ）の温度制御を行うことができる。以下、ｎ段（ｎ－ｓｔｅｐ）温度制御の一例として、２段の温度制御方法についてのみ説明するが、実施例によって、ｎ段（ｎ－ｓｔｅｐ）温度制御は、３段以上を含んでもよい。
【0111】
制御部１０８０は、予熱区間において第１目標温度及び第１目標温度と互いに異なる第２目標温度に基づいて、加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。
【0112】
具体的に、予熱区間は、第１予熱区間及び第１予熱区間以後の第２予熱区間を含んでもよい。第１予熱区間は、第２予熱区間よりも大きく設定されうる。制御部１０８０は、第１予熱区間において、第１目標温度に基づいて加熱部１０５２を加熱し、第２予熱区間において第２目標温度に基づいて加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。加熱開始時点に目標温度を高く設定する場合、加熱部１０５２の急激な温度増加によってエアロゾル生成基質が炭化され、バッテリ１０６０の過負荷が発生してしまう。そのような観点で、加熱部１０５２の温度を安定して（ｓｔａｂｌｅ）上昇させうるように、第１目標温度は、第２目標温度よりも低く設定される。
【0113】
制御部１０８０は、予熱区間以後の喫煙区間において、第３目標温度に基づいて加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。第３目標温度は、第２目標温度よりも低く設定されうる。第３目標温度を第２目標温度よりも低く設定することは、後述する電流の上限制限によって予熱時間が増加することを補償するためである。一実施例において、第３目標温度は、第１目標温度と同一に設定されうる。
【0114】
制御部１０８０は、予熱区間及び喫煙区間で加熱部１０５２の温度が目標温度に追従するように、加熱部１０５２に供給される電力をフィードバック制御することができる。一実施例において、制御部１０８０は、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御方式で加熱部１０５２の温度を制御することができる。すなわち、制御部１０８０は、加熱部１０５２の温度及び目標温度の差値、差値を経時的に積分した値、及び差値を経時的に微分した値を通じるフィードバック制御方式によって加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。ＰＩＤ制御の係数は、加熱部１０５２の温度が最適に制御されるように実験的に予め設定されうる。制御部１０８０は、設定されたＰＩＤ制御の係数によって加熱部１０５２の温度が目標温度に到逹するように、加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。
【0115】
一方、加熱開始からフィードバック制御方式で加熱部１０５２を加熱する場合、電流のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）成分によってバッテリ１０６０の過負荷が発生しうる。また、電流のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）成分は、ＥＭＦ（ＥｌｅｃｔｒｏＭｏｔｉｖｅ Ｆｏｒｃｅ）ノイズとして作用し、バッテリ１０６０の深刻な損傷をもたらす。
【0116】
そのような問題点を解決するために、エアロゾル生成装置１は、加熱開始時点が含まれた第１予熱区間の一部において、加熱部１０５２を加熱するための電流を制限することができる。
【0117】
制御部１０８０は、第１予熱区間の一部において、加熱部１０５２に供給される電流の上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）を制限することができる。電流の制限方式によって、予熱時間が増加することを防止するために、電流は、第１予熱区間の一部でのみ制限されうる。
【0118】
図１１は、一実施例による温度プロファイルによる電力制御方法を説明するための図面である。
【0119】
図１１を参照すれば、図１１には、加熱部１０５２の温度１１１０に係わる情報が図示されている。また、ｘ軸は、時間であり、ｙ軸は、温度を示す。エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合、加熱部１０５２の温度１１１０は、サセプタ１６の温度１１１０を意味する。以下、エアロゾル生成装置１が誘導加熱方式によって動作する場合のみを説明しているが、以下の方法は、抵抗加熱方式にも適用されうる。
【0120】
制御部１０８０は、温度プロファイルによってサセプタ１６を加熱することができる。温度プロファイルには、目標温度及び加熱時間に係わる情報が含まれうる。温度プロファイルは、目標温度及び／または加熱時間に基づいて予熱区間及び喫煙区間に区分される。予熱区間は、サセプタ１６の温度１１１０を既設定の目標温度まで増加させる区間を意味することができる。喫煙区間は、実際パフ（ｐｕｆｆ）が遂行される区間であって、サセプタ１６の温度１１１０が既設定の目標温度範囲内で保持される区間を意味する。
【0121】
一方、制御部１０８０が１つの目標温度に基づいて加熱部１０５２を加熱するが、予熱時間が短ければ、加熱部１０５２の温度が短時間に急上昇し、そのような加熱部１０５２の急激な温度上昇は、エアロゾル生成基質の炭化を発生させる。また、制御部１０８０が１つの目標温度に基づいて加熱部１０５２を加熱するが、予熱時間が長ければ、予熱時間が過度に増加し、ユーザ不満足が増加しうる。本開示のエアロゾル生成装置１は、そのような問題点を解決するために、予熱区間において、２段の温度制御を遂行することができる。
【0122】
予熱区間は、第１予熱区間及び第１予熱区間以後の第２予熱区間に区分される。
【0123】
予熱開始から、制御部１０８０は、温度プロファイルによって、第１時点ｔ１まで第１目標温度Ｔｔ１に基づいてコイル１５に供給される電力を制御することができる。第１時点ｔ１と第１予熱区間の終了時点は、互いに対応する。
【0124】
制御部１０８０は、第１予熱区間の間、サセプタ１６の温度１１１０が第１目標温度Ｔｔ１に到逹するように電力変換部１０５１を制御することができる。第１予熱区間において、サセプタ１６の温度１１１０は、第１目標温度Ｔｔ１及び／または第１目標温度Ｔｔ１以上に増加しうる。一実施例において、第１目標温度Ｔｔ１は、２５０℃～３３５℃範囲内で設定されうる。
【0125】
制御部１０８０は、第２予熱区間（すなわち、第１時点ｔ１と第２時点ｔ２との間）の間、第２目標温度Ｔｔ２に基づいて、コイル１５に供給される電力を制御することができる。第２時点ｔ２は、喫煙区間の開始時点でもある。
【0126】
第２予熱区間は、第１予熱区間よりも小さく設定されうる。例えば、第２予熱区間が３秒である場合、第１予熱区間は、１５秒に設定されうる。これは、サセプタ１６の急激な温度上昇を防止するためである。
【0127】
制御部１０８０は、第２予熱区間の間、サセプタ１６の温度１１１０が第２目標温度Ｔｔ２に到逹するように電力変換部１０５１を制御することができる。第２予熱区間において、サセプタ１６の温度１１１０は、第２目標温度Ｔｔ２及び／または第２目標温度Ｔｔ２以上に増加しうる。第２目標温度Ｔｔ２は、第１目標温度Ｔｔ１よりも高く設定されうる。これは、加熱開始時点に急激な電力供給によるバッテリ１０６０の過負荷及びサセプタ１６の急激な温度増加によるエアロゾル生成基質の炭化を防止するためである。一実施例において、第２目標温度Ｔｔ２は、３４０℃～３６０℃範囲内で設定されうる。第２目標温度Ｔｔ２の上限しきい値を３６０℃に設定することは、エアロゾル生成基質の炭化を防止するためである。
【0128】
エアロゾル生成装置１が予熱区間で２段の温度制御を行うことにより、エアロゾル生成基 質を炭化することなく、サセプタ１６が安定して目標とする温度まで予熱されうる。これにより、本開示のエアロゾル生成装置１は、喫煙区間で豊かな霧化量及び喫味感をユーザに提供することができる。
【0129】
一方、制御部１０８０は、第１予熱区間の初期には、フィードバック制御方式によってサセプタ１６を加熱しない。これは、フィードバック制御時に発生する電流のリップルを低減させるためである。
【0130】
具体的に、制御部１０８０は、加熱開始時点から既設定の基準時間ｔａの間、コイル１５に供給される電流の上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）を制限することができる。
【0131】
基準時間ｔａは、サセプタ１６の温度１１１０が基準温度Ｔｔａに到逹するまでの時間に基づいて設定されうる。基準温度Ｔｔａは、コイル１５のオーバーシュート（ｏｖｅｒ ｓｈｏｏｔ）制御が可能であるか否かに基づいて設定されるが、第１目標温度Ｔｔ１よりも低く設定されうる。例えば、基準温度Ｔｔａは、第１目標温度Ｔｔ１の－２００℃～－３０℃範囲内（Ｔｔ１－２００～Ｔｔ１－３０）で設定されうる。一実施例において、基準温度Ｔｔａは、第１目標温度Ｔｔ１の－３５℃（Ｔｔ１－３５）に設定されうる。基準温度Ｔｔａが第１目標温度Ｔｔ１よりも低く設定されるので、基準時間ｔａは第１予熱区間の終了時点よりも先に設定されうる。すなわち、制御部１０８０は、第１予熱区間の開始時点から第１予熱区間の一部区間でのみコイル１５に供給される電流の上限を制限することができる。
【0132】
電流の上限は、１Ａ～４Ａ範囲内で設定されうる、電流の上限の下限しきい値を１Ａに設定することは、サセプタ１６を加熱するために要求されるコイル１５の最小供給電流が１Ａ以上であるからである。また、電流の上限の上限しきい値を４Ａに設定することは、バッテリ１０６０の定格電流が６Ａであり、コイル１５を除いた残り構成の要求電流の和が２Ａであるからである。制御部１０８０は、第２加熱時点ｔ２以後の既設定の喫煙時間の間、第３目標温度Ｔｔ３に基づいて、コイル１５に供給される電力を制御することができる。喫煙時間と喫煙区間は、互いに対応する。例えば、喫煙時間は、２４０秒に設定されうる。
【0133】
制御部１０８０は、喫煙区間の間、サセプタ１６の温度１１１０が第３目標温度Ｔｔ３に到逹するように、電力変換部１０５１を制御することができる。喫煙区間においてサセプタ１６の温度１１１０は、第３目標温度Ｔｔ３を基準に既設定の範囲内で保持されうる。第３目標温度Ｔｔ３は、第２目標温度Ｔｔ２よりも低く設定されうる。これは、第１予熱区間の初期においてコイル１５に供給される電流の上限を制限することで発生する予熱時間の増加を補償するためである。一実施例において、第３目標温度Ｔｔ３は、第１目標温度Ｔｔ１と同一に設定されうる。
【0134】
図１２は、一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。
【0135】
図１２を参照すれば、Ｓ１２１０段階において、制御部１０８０は、第１予熱区間において第１目標温度に基づいて加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。
【0136】
制御部１０８０は、第１予熱区間の間、サセプタ１６の温度が第１目標温度に到逹するように、電力変換部１０５１を制御することができる。第１予熱区間においてサセプタ１６の温度は、第１目標温度及び／または第１目標温度以上に増加しうる。
【0137】
制御部１０８０は、第１予熱区間の初期には、フィードバック制御方式によってサセプタ１６を加熱しない。すなわち、制御部１０８０は、第１予熱区間の一部区間では、フィードバック制御方式によってサセプタ１６を加熱しない。
【0138】
具体的に、制御部１０８０は、加熱開始時点から既設定の基準時点（すなわち、図１１の第１予熱区間）までの時間の間、コイル１５に供給される電流の上限（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ）を制限することができる。
【0139】
基準時間は、サセプタ１６の温度が基準温度に到逹するまでの時間に基づいて設定されうる。基準温度は、コイル１５のオーバーシュート（ｏｖｅｒ ｓｈｏｏｔ）制御が可能であるか否かに基づいて設定されうる。基準温度は、第１目標温度よりも低く設定されうる。例えば、基準温度は、第１目標温度の－２００℃～－３０℃範囲内で設定されうる。
【0140】
Ｓ１２２０段階において、制御部１０８０は、第２予熱区間において第２目標温度に基づいて、加熱部１０５２に供給される電力を制御することができる。
【0141】
制御部１０８０は、第２予熱区間の間、サセプタ１６の温度が第２目標温度に到逹するように、電力変換部１０５１を制御することができる。第２予熱区間において、サセプタ１６の温度は、第２目標温度及び／または第２目標温度以上に増加しうる。第２目標温度は、第１目標温度よりも高く設定されうる。第１目標温度を第２目標温度よりも低く設定することは、加熱開始時点に急激な電力供給によって発生するエアロゾル生成基質の炭化を防止し、これによって発生するバッテリ１０６０の過負荷を防止するためである。
【0142】
エアロゾル生成装置１が予熱区間から２段の温度制御を行うことにより、エアロゾル生成基質を炭化することなく、サセプタ１６が安定して目標する温度まで予熱されうる。これにより、本開示のエアロゾル生成装置１は、喫煙区間で豊かな霧化量及び喫味感をユーザに提供することができる。
【0143】
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にも具現可能であるということが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、請求範囲に開示されており、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】
【国際調査報告】