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(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】2024-07-09
(54)【発明の名称】発熱体及びそれを含むエアロゾル発生装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/46 20200101AFI20240702BHJP
A24F 40/70 20200101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
A24F40/46
A24F40/70
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023577326
(86)(22)【出願日】2023-05-11
(85)【翻訳文提出日】2023-12-14
(86)【国際出願番号】 KR2023006425
(87)【国際公開番号】W WO2023224318
(87)【国際公開日】2023-11-23
(31)【優先権主張番号】10-2022-0060817
(32)【優先日】2022-05-18
(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】リ、ウォンキョン
(72)【発明者】
【氏名】ソンウ、ポール ジュン
(72)【発明者】
【氏名】リ、ムン サン
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AC22
4B162AE01
(57)【要約】
表面プラズモン共鳴を用いて熱を発生させるように構成された発熱体は、基板、及び前記基板上に少なくとも１つのホールを形成して表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板上に少なくとも１つのホールを形成し、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムと、
を含む、発熱体。
【請求項2】
前記少なくとも１つのホールは、前記基板及び前記金属プリズムによって囲まれる、請求項１に記載の発熱体。
【請求項3】
前記金属プリズムは互いに分離した複数のホールを形成する、請求項１に記載の発熱体。
【請求項4】
前記少なくとも１つのホールは実質的に円形又は楕円形を含む、請求項１に記載の発熱体。
【請求項5】
前記少なくとも１つのホールは約２９０ｎｍ～約３６０ｎｍの直径を有する、請求項１に記載の発熱体。
【請求項6】
前記金属プリズムは、前記基板を対面する第１ベース面、前記第１ベース面に反対される第２ベース面、及び前記少なくとも１つのホールを規定する前記第１ベース面と前記第２ベース面との間の複数のサイド面を含む、請求項１に記載の発熱体。
【請求項7】
前記第１ベース面と前記第２ベース面との間の距離は０ｎｍ超過ないし約１０ｎｍ以下の範囲にある、請求項６に記載の発熱体。
【請求項8】
前記金属プリズムは、約３８０ｎｍ～約７８０ｎｍの間の範囲にある波長の光と共鳴するように構成された金属粒子を含む、請求項１に記載の発熱体。
【請求項9】
前記基板は０Ｗ／ｍＫ超過ないし約４５Ｗ／ｍＫ以下の範囲にある熱伝導率を有する、請求項１に記載の発熱体。
【請求項10】
光源と、電気的光源から光を受信するように構成された請求項１による発熱体と、
を含む、エアロゾル発生装置。
【請求項11】
０Ｗ／ｍＫ超過ないし約４５Ｗ／ｍＫ以下の範囲にある熱伝導率を有する基板と、前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムと、
を含む、発熱体。
【請求項12】
前記基板はガラス材質を含む、請求項１１に記載の発熱体。
【請求項13】
表面プラズモン共鳴により熱を発生させるための発熱体を製造するための方法であって、基板上に複数のビーズを塗布する動作と、
前記複数のビーズの大きさを低減する動作と、
前記基板及び／又は前記複数のビーズ上に複数の金属粒子を蒸着する動作と、
前記複数のビーズを除去する動作と、
を含む、方法。
【請求項14】
前記複数のビーズの大きさを低減する動作は、反応性イオンエッチングを用いて前記複数のビーズをエッチングする動作を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記複数のビーズの大きさを低減する動作は、前記ビーズの直径を約２９０ｎｍ～約３６０ｎｍの範囲で減少させる動作を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表面プラズモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＳＰＲ）によって熱を発生させるよう構成された発熱体に関し、例えば、前記発熱体を含むエアロゾル発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
熱を発生させてターゲットを加熱する技術が開発されている。一例として、電気抵抗性要素に電気エネルギーが供給されることで熱が発生し得る。他の例として、コイルとサセプタとの間の電磁気カップリングによって熱が発生してもよい。前述した背景技術は、本開示の導出過程で保持したり習得したもので、必ず本開示の出願の前に一般公衆に公開された公知技術とは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示の一様態は、表面プラズモン共鳴を用いて熱を発生させる発熱体及びそれを含むエアロゾル発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
発熱体は、基板と、前記基板上に少なくとも１つのホールを形成し、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムとを含む。
【0005】
前記少なくとも１つのホールは、前記基板及び前記金属プリズムによって囲まれることができる。
【0006】
前記金属プリズムは互いに分離した複数のホールを形成することができる。
【0007】
前記少なくとも１つのホールは実質的に円形又は楕円形を含むことができる。
【0008】
前記少なくとも１つのホールは約２９０ｎｍ～約３６０ｎｍの直径を有することができる。
【0009】
前記金属プリズムは、前記基板を対面する第１ベース面、前記第１ベース面に反対される第２ベース面、及び前記少なくとも１つのホールを規定する前記第１ベース面と前記第２ベース面との間の複数のサイド面を含むことができる。
【0010】
前記第１ベース面と前記第２ベース面との間の距離は０ｎｍ超過ないし約１０ｎｍ以下の範囲にあってもよい。
【0011】
前記金属プリズムは、約３８０ｎｍ～約７８０ｎｍの間の範囲にある波長の光と共鳴するように構成された金属粒子を含むことができる。
【0012】
前記基板は０Ｗ／ｍＫ超過ないし約４５Ｗ／ｍＫ以下の範囲にある熱伝導率を有することができる。
【0013】
エアロゾル発生装置は、光源と、電気的光源から光を受信するように構成された発熱体と、を含み、前記発熱体は、基板及び前記基板上に少なくとも１つのホールを形成し、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムを含むことができる。
【0014】
発熱体は、０Ｗ／ｍＫ超過ないし約４５Ｗ／ｍＫ以下の範囲にある熱伝導率を有する基板と、前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成された金属プリズムとを含むことができる。
【0015】
前記基板はガラス材質を含むことができる。
【0016】
表面プラズモン共鳴により熱を発生させるための発熱体を製造するための方法は、基板上に複数のビーズを塗布する動作と、前記複数のビーズの大きさを低減する動作と、前記基板及び／又は前記複数のビーズ上に複数の金属粒子を蒸着する動作と、前記複数のビーズを除去する動作とを含む。
【0017】
前記複数のビーズの大きさを低減する動作は、反応性イオンエッチングを用いて前記複数のビーズをエッチングする動作を含むことができる。
【0018】
前記複数のビーズの大きさを低減する動作は、前記ビーズの直径を約２９０ｎｍ～約３６０ｎｍの範囲で減少させる動作を含むことができる。
【発明の効果】
【0019】
一実施形態によると、発熱体がターゲットを加熱するために適用される場合、ターゲットが局所に加熱されたり、複数のターゲットのうち少なくとも一部のターゲットが加熱され得る。一実施形態によると、相対的に低いエネルギーで決定された温度範囲でターゲットが加熱され得る。言い換えれば、発熱体の熱効率を改善することができる。一実施形態に係る発熱体及びそれを含むエアロゾル発生装置の効果は、以上で記載したものなどに限定されず、言及されない他の効果は下記の記載から当業者にとって明確に理解されるのであろう。
【0020】
本開示の特定の実施形態の上述した、そして他の様態、特徴、及び利点は、添付する図面を参照して以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】一実施形態に係るエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品が挿入された例を示す図である。
【図2】一実施形態に係るエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品が挿入された例を示す図である。
【図3】一実施形態に係るエアロゾル発生装置にエアロゾル発生物品が挿入された例を示す図である。
【図4】一実施形態に係るエアロゾル発生物品の例を示す図である。
【図5】一実施形態に係るエアロゾル発生物品の例を示す図である。
【図6】一実施形態に係るエアロゾル発生装置のブロック図である。
【図7】一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。
【図8】一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。
【図9】一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。
【図10】一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。
【図11】一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。
【図12】一実施形態に係る発熱体の一部の平面図である。
【図14】一実施形態に係る発熱体の平均吸光度を比較したグラフである。
【図15】一実施形態に係る発熱体の平均吸光度を比較したグラフである。
【図16】一実施形態に係る発熱体を示す図である。
【図17】一実施形態に係る発熱体の昇温を比較したグラフである。
【図18】一実施形態に係る発熱体の昇温を比較したグラフである。
【図19】一実施形態に係るエアロゾル発生装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
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に幅広く使用されている一般的な用語を選択したが、これは当分野の技術者の意図又は判例、新しい技術の出現などによって異なる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合に該当する発明の説明部分において詳しく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く、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。
【0023】
明細書の全体において、いずれかの部分がいずれかの構成要素を「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むことを意味する。また、明細書に記載されている「～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、ハードウェア又はソフトウェアで具現されるかハードウェアとソフトウェアの結合で具現されることができる。
【0024】
以下では、添付の図面を参考して本発明の実施形態に対し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できるように詳細に説明する。しかし、本発明はの様々な異なる形態に実現され得るが、ここで説明する実施形態に限定されない。
【0025】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0026】
【0027】
図１を参照すると、エアロゾル発生装置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を参照すると、エアロゾル発生装置１は、蒸気化器１４をさらに含む。また、エアロゾル発生装置１の内部空間にはエアロゾル発生物品２（例えば、巻タバコ）が挿入されてもよい。
【0028】
図１～図３に示されたエアロゾル発生装置１には、本実施形態に関する構成要素が図示されている。したがって、図１～図３に示された構成要素の他に異なる汎用的な構成要素がエアロゾル発生装置１にさらに含まれ得ることを本実施形態に関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のであろう。
【0029】
【0030】
図１には、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３が一列に配置されるものと図示されている。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、エアロゾル発生装置１の内部構造は、図１～図３に示されたものに限定されない。言い換えれば、エアロゾル発生装置１の設計に応じて、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の配置は変更され得る。
【0031】
エアロゾル発生物品２がエアロゾル発生装置１に挿入されると、エアロゾル発生装置１はヒータ１３及び／又は蒸気化器１４を作動させ、エアロゾルを発生させることができる。ヒータ１３及び／又は蒸気化器１４によって発生したエアロゾルは、エアロゾル発生物品２を通過してユーザに伝達される。
【0032】
必要に応じて、エアロゾル発生物品２がエアロゾル発生装置１に挿入されていない場合にもエアロゾル発生装置１はヒータ１３を加熱することができる。
【0033】
バッテリ１１は、エアロゾル発生装置１が動作するために使用される電力を供給する。例えば、バッテリ１１は、ヒータ１３又は蒸気化器１４が加熱できるように電力を供給し、制御部１２が動作するために必要な電力を供給する。また、バッテリ１１は、エアロゾル発生装置１に設置されたディスプレイ、センサ、モータなどが動作するために必要な電力を供給してもよい。
【0034】
制御部１２は、エアロゾル発生装置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のみならずエアロゾル発生装置１に含まれている他の構成の動作を制御する。また、制御部１２は、エアロゾル発生装置１の構成それぞれの状態を確認して、エアロゾル発生装置１が動作可能な状態であるか否かを判断してもよい。
【0035】
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、複数の論理ゲートのアレイとして実現されてもよく、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得るプログラムが格納されたメモリの組み合せで実現されてもよい。また、別の形態のハードウェアで実現されることを、本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することができる。
【0036】
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る。例えば、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置１に挿入されると、ヒータ１３は、エアロゾル発生物品の外部に配置されてもよい。したがって、加熱されたヒータ１３は、エアロゾル発生物品内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
【0037】
ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータであってもよい。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、希望温度まで加熱できるものであれば制限されずに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル発生装置１に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望する温度に設定されてもよい。
【0038】
一方、異なる例として、ヒータ１３は誘導加熱式ヒータであってもよい。具体的に、ヒータ１３には、エアロゾル発生物品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んでもよく、エアロゾル発生物品は、誘導加熱式ヒータによって加熱され得るサセプタを含んでもよい。
【0039】
例えば、ヒータ１３は、管タイプの加熱要素、板タイプの加熱要素、針タイプの加熱要素、又は棒タイプの加熱要素を含んでもよく、加熱要素の形状に応じてエアロゾル発生物品２の内部又は外部を加熱してもよい。
【0040】
また、エアロゾル発生装置１には、ヒータ１３が複数配置されてもよい。ここで、複数のヒータ１３は、エアロゾル発生物品２の内部に挿入されるように配置されてもよく、エアロゾル発生物品２の外部に配置されてもよい。また、複数のヒータ１３のうち一部はエアロゾル発生物品２の内部に挿入されるように配置され、残りはエアロゾル発生物品２の外部に配置されてもよい。また、ヒータ１３の形状は、図１～図３に示された形状に限定されることなく、様々な形状に製造されてもよい。
【0041】
蒸気化器１４は液相組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルはエアロゾル発生物品２を通過してユーザに伝達されることができる。言い換えれば、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル発生装置１の気流通路に沿って移動し、気流通路は蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルがエアロゾル発生物品を通過してユーザに伝達されるように構成されることができる。
【0042】
例えば、蒸気化器１４は、液体格納部（例えば、格納所）液体伝達手段、及び加熱要素を含むが、これに限定されない。例えば、液体格納部、液体伝達手段、及び加熱要素は、独立的なモジュールとしてエアロゾル発生装置１に含まれてもよい。
【0043】
液体格納部は、液相組成物を格納する。例えば、液相組成物は、揮発性タバコの香り成分を含むタバコ含有物質を含む液体であってもよく、非タバコ物質を含む液体であってもよい。液体格納部は、蒸気化器１４から脱着／付着できるように製造されてもよく、蒸気化器１４と一体に製造されてもよい。
【0044】
例えば、液相組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、又は、ビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メンソール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種の果物の香り成分などを含んでもよいが、これに制限されることはない。香味剤は、ユーザに様々な香味又は風味を提供できる成分を含む。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あるが、これに制限されることはない。また、液相組成物は、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。
【0045】
液体伝達手段は、液体格納部の液相組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのようなウィク（ｗｉｃｋ）であってもよいが、これに限定されない。
【0046】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液相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が挙げられるが、これに限定されない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成されてもよく、液体伝達手段に巻かれる構造に配置されてもよい。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触し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得る。
【0047】
例えば、蒸気化器１４は、カートマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）又はアタマイザ（ａｔｏｍｉｚｅｒ）のように称されるが、これに限定されない。
【0048】
一方、エアロゾル発生装置１は、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の他に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル発生装置１は、視覚情報の出力可能なディスプレイ及び／又は触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル発生装置１は、少なくとも１つのセンサ（パフ検出センサ、温度検出センサ、エアロゾル発生物品の挿入検出センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル発生装置１は、エアロゾル発生物品２が挿入された状態でも外気が流入したり、内部気体が流出できる構造で製造されることができる。
【0049】
図１～図３には図示していないが、エアロゾル発生装置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、エアロゾル発生装置１のバッテリ１１の充電に用いられてもよい。又は、クレードルとエアロゾル発生装置１が結合された状態でヒータ１３が加熱されてもよい。
【0050】
エアロゾル発生物品２は、一般的な燃焼型のエアロゾル発生物品に類似している。例えば、エアロゾル発生物品２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。又は、エアロゾル発生物品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、顆粒又はカプセルの形態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。
【0051】
エアロゾル発生装置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ている。又は、エアロゾル発生装置１の内部に第１部分の一部のみが挿入されてもよく、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部分を口でくわえている状態でエアロゾルを吸入することができる。ここで、エアロゾルは、外気が第１部分を通過することにより生成され、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。
【0052】
一例として、外気は、エアロゾル発生装置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ることができる。例えば、エアロゾル発生装置１に形成された空気通路の開閉及び／又は空気通路の大きさはユーザによって調整され得る。そのため、煙霧量、喫煙感などがユーザによって調整され得る。異なる例として、外気は、エアロゾル発生物品２の表面に形成された少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）を介してエアロゾル発生物品２の内部に流入されてもよい。
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
図４には、フィルタロッド２２が単一のセグメントで図示されているが、これに限定されない。言い換えれば、フィルタロッド２２は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド２２は、エアロゾルを冷却するセグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングするセグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド２２には、他の機能を行う少なくとも１つのセグメントをさらに含んでもよい。
【0057】
エアロゾル発生物品２の直径は５ｍｍ～９ｍｍの範囲以内であり、長さは約４８ｍｍであってもよいが、これに限定されない。例えば、タバコロッド２１の長さは約１２ｍｍ、フィルタロッド２２の第１セグメントの長さは約１０ｍｍ、フィルタロッド２２の第２セグメントの長さは約１４ｍｍ、フィルタロッド２２の第３セグメントの長さは約１２ｍｍであってもよいが、これに限定されない。
【0058】
エアロゾル発生物品２は、少なくとも１つのラッパー２４によって包装される。ラッパー２４には、外気が流入したり内部気体が流出する少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）が形成されてもよい。一例として、エアロゾル発生物品２は１つのラッパー２４によって包装されてもよい。異なる例として、エアロゾル発生物品２は２以上のラッパー２４によって重複的に包装されてもよい。例えば、第１ラッパー２４１によってタバコロッド２１が包装され、ラッパー２４２，２４３，２４４によってフィルタロッド２２が包装されてもよい。そして、単一ラッパー２４５によってエアロゾル発生物品２の全体が再包装されてもよい。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントから構成されれば、それぞれのセグメントがラッパー２４２，２４３，２４４によって包装されてもよい。
【0059】
第１ラッパー２４１及び第２ラッパー２４２は、一般的なフィルタ巻紙で製造されることができる。例えば、第１ラッパー２４１及び第２ラッパー２４２は、多孔質の巻紙又は無多孔質の巻紙であってもよい。また、第１ラッパー２４１及び第２ラッパー２４２は、耐油性を有する紙類及び／又はアルミニウムアルミニウム合紙包装材で製造されてもよい。
【0060】
第３ラッパー２４３は、ハード巻紙で製造されてもよい。例えば、第３ラッパー２４３の秤量は８８ｇ／ｍ２～９６ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは９０ｇ／ｍ２～９４ｇ／ｍ２の範囲内に含まれてもよい。また、第３ラッパー２４３の厚さは１２０ｕｍ～１３０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは１２５ｕｍであってもよい。
【0061】
第４ラッパー２４４は、耐油性ハード巻紙で製造されてもよい。例えば、第４ラッパー２４４の秤量は８８ｇ／ｍ２～９６ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは９０ｇ／ｍ２～９４ｇ／ｍ２の範囲内に含まれてもよい。また、第４ラッパー２４４の厚さは１２０ｕｍ～１３０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは１２５ｕｍであってもよい。
【0062】
第５ラッパー２４５は、滅菌紙（ＭＦＷ）で製造されてもよい。ここで、滅菌紙（ＭＦＷ）は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般紙より増進されるように特殊製造された紙を意味する。例えば、第５ラッパー２４５の秤量は５７ｇ／ｍ２～６３ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは６０ｇ／ｍ２であってもよい。また、第５ラッパー２４５の厚さは６４ｕｍ～７０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは６７ｕｍであってもよい。
【0063】
第５ラッパー２４５は所定の物質が内添されることができる。ここで、所定の物質の例としてシリコンが挙げられるが、これに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種の薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、又は、電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンでなくても、上述した特性を有する物質であれば制限されることなく、第５ラッパー２４５に塗布（又は、コーティング）されることができる。
【0064】
第５ラッパー２４５は、エアロゾル発生物品２が燃焼される現像を防止できる。例えば、タバコロッド２１がヒータ１３によって加熱されれば、エアロゾル発生物品２が燃焼する可能性がある。具体的に、タバコロッド２１に含まれた物質のいずれか１つの発火点以上に温度が上昇する場合、エアロゾル発生物品２が燃焼する。このような場合にも、第５ラッパー２４５は不燃性物質を含んでいるため、エアロゾル発生物品２が燃焼する現像が防止される。
【0065】
また、第５ラッパー２４５は、エアロゾル発生物品２で生成される物質によってエアロゾル発生装置（例えば、ホルダ）が汚染されることが防止できる。ユーザのパフによって、エアロゾル発生物品２内で液体物質が生成される。例えば、エアロゾル発生物品２で生成されたエアロゾルが外気によって冷却されることで、液体物質（例えば、水分など）が生成される。第５ラッパー２４５がエアロゾル発生物品２を包装することにより、エアロゾル発生物品２内で生成された液体物質がエアロゾル発生物品２の外部に漏れることを防止できる。
【0066】
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つを含むが、これに限定されない。また、タバコロッド２１は、風味剤、湿潤剤及び／又は有機酸（ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ）のような他の添加物質を含有することができる。また、タバコロッド２１には、メンソール又は保湿剤などの加香液がタバコロッド２１に噴射されることによって添加してもよい。
【0067】
タバコロッド２１は多様に製造されることができる。例えば、タバコロッド２１はシート（ｓｈｅｅｔ）で製造されてもよく、ストランド（ｓｔｒａｎｄ）で製造されてもよい。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で製造されてもよい。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質によって囲まれてもよい。例えば、熱伝導物質は、アルミホイルのような金属ホイールであってもよいが、これに限定されない。一例として、タバコロッド２１を包む熱伝導物質は、タバコロッドに伝達される熱を等しく分散させてタバコロッドに加えられる熱伝導率を向上でき、これによりタバコの味を向上させることができる。また、タバコロッド２１を包む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータにより加熱されサセプタとしての機能を果たす。ここで、図面に示していないが、タバコロッド２１は、外部を包む熱伝導物質の他にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
【0068】
フィルタロッド２２は、アセチルセルロースフィルタであってもよい。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、円柱タイプのロッドであってもよく、内部に中空を含むチューブタイプのロッドであってもよい。また、フィルタロッド２２はリセスタイプのロッドであってもよい。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントから構成された場合、複数のセグメントのうち少なくとも１つが異なる形状に製造されてもよい。
【0069】
フィルタロッド２２の第１セグメントは、アセチルセルロースフィルタであってもよい。例えば、第１セグメントは、内部に中空を含むチューブ形態の構造物であってもよい。第１セグメントによりヒータ１３が挿入される場合、タバコロッド２１の内部物質が後ろにずれる現像を防止することもでき、エアロゾルの冷却効果も発生し得る。第１セグメントに含まれた中空の直径は２ｍｍ～４．５ｍｍの範囲内で適切な直径が採用されるが、これに限定されない。
【0070】
第１セグメントの長さは４ｍｍ～３０ｍｍの範囲内で適切な長さが採用されるが、これに限定されない。好ましくは、第１セグメントの長さは１０ｍｍになるが、これに限定されない。
【0071】
第１セグメントの製造時に可塑剤の含量を調節することによって第１セグメントの硬度が調整され得る。また、第１セグメントは、内部（例えば、中空）に同一あるいは離型の材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造されてもよい。
【0072】
フィルタロッド２２の第２セグメントは、ヒータ１３がタバコロッド２１を加熱することによって生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは適切な温度で冷却されたエアロゾルを吸入することができる。
【0073】
第２セグメントの長さ又は直径は、エアロゾル発生物品２の形態に応じて多様に決定されることができる。例えば、第２セグメントの長さは７ｍｍ～２０ｍｍの範囲内で適切に採用されてもよい。好ましくは、第２セグメントの長さは約１４ｍｍになるが、これに限定されない。
【0074】
第２セグメントは、ポリマー繊維を製織して製造できる。この場合、ポリマーで製造された繊維に加香液を塗布してもよい。又は、加香液の塗布された別途の繊維とポリマーで製造された繊維を共に製織して第２セグメントを製造してもよい。又は、第２セグメントは、巻軸されたポリマーシートによって形成されてもよい。
【0075】
例えば、ポリマーは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、アセチルセルロース（ＣＡ）及びアルミホイルからなる群より選択された材料で製造されることができる。
【0076】
第２セグメントが製織されたポリマー繊維又は巻軸されたポリマーシートによって形成されることで、第２セグメントは縦方向に延びる単数又は複数のチャネルを含んでもよい。ここで、チャネルは、気体（例えば、空気又はエアロゾル）が通過する通路を意味する。
【0077】
例えば、巻軸されたポリマーシートからなる第２セグメントは約５μｍと約３００μｍとの間、例えば、約１０μｍと約２５０μｍとの間の厚さを有する材料から形成されてもよい。また、第２セグメントの総表面積は約３００ｍｍ２／ｍｍと約１０００ｍｍ２／ｍｍとの間であってもよい。また、エアロゾル冷却要素は、比表面積が約１０ｍｍ２／ｍｇと約１００ｍｍ２／ｍｇとの間の材料から形成されてもよい。
【0078】
一方、第２セグメントには、揮発性の香味成分を含有するスレッド（ｔｈｒｅａｄ）が含まれてもよい。ここで、揮発性の香味成分はメントールであってもよいが、これに制限されることはない。例えば、スレッドには、１．５ｍｇ以上のメントールを第２セグメントに提供するために、十分な量のメントールが充填され得る。
【0079】
フィルタロッド２２の第３セグメントは、アセチルセルロースフィルタであってもよい。第３セグメントの長さは、４ｍｍ～２０ｍｍの範囲内で適切に採用され得る。例えば、第３セグメントの長さは約１２ｍｍであってもよいが、これに限定されない。
【0080】
第３セグメントを製造する過程において、第３セグメントに加香液を噴射することによって香味が発生されるように製造してもよい。又は、加香液の塗布された別途の繊維を第３セグメントの内部に挿入してもよい。タバコロッド２１で生成されたエアロゾルは、フィルタロッド２２の第２セグメントを通過することにより冷却され、冷却されたエアロゾルが第３セグメントを介してユーザに伝達される。したがって、第３セグメントに加香要素が添加される場合、ユーザに伝達される香味の持続性が増進されるという効果が発生する。
【0081】
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が含まれてもよい。ここで、カプセル２３は香味を発生させる機能を行ってもよく、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル２３は、香料を含む液体を被膜で包んだ構造であってもよい。カプセル２３は、球状又は円筒状の形状を有し得るが、これに制限されることはない。
【0082】
図５を参照すると、エアロゾル発生物品３はせん断プラグ３３をさらに含む。せん断プラグ３３は、タバコロッド３１において、フィルタロッド３２に対向する一側に配置される。せん断プラグ３３はタバコロッド３１が外部に離脱することを防止し、喫煙中にタバコロッド３１から液相化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（例えば、図１～図３）に流れ込むことを防止する。
【0083】
フィルタロッド３２は、第１セグメント３２１及び第２セグメント３２２を含む。ここで、第１セグメント３２１は図４に示すフィルタロッド２２の第１セグメントに対応し、第２セグメント３２２は図４に示すフィルタロッド２２の第３セグメントに対応する。
【0084】
エアロゾル発生物品３の直径及び全長は、図４に示すエアロゾル発生物品２の直径及び全長に対応する。例えば、せん断プラグ３３の長さは約７ｍｍ、タバコロッド３１の長さは約１５ｍｍ、第１セグメント３２１の長さは約１２ｍｍ、第２セグメント３２２の長さは約１４ｍｍであってもよいが、これに限定されない。
【0085】
エアロゾル発生物品３は、少なくとも１つのラッパー３５によって包装される。ラッパー３５には外気が流入されたり内部気体が流出する少なくとも１つの孔が形成されることができる。例えば、第１ラッパー３５１によってせん断プラグ３３が包装され、第２ラッパー３５２によってタバコロッド３１が包装され、第３ラッパー３５３によって第１セグメント３２１が包装され、第４ラッパー３５４によって第２セグメント３２２が包装される。そして、第５ラッパー３５５によってエアロゾル発生物品３全体が再包装されることができる。
【0086】
また、第５ラッパー３５５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成されることができる。例えば、穿孔３６は、タバコロッド３１を包む領域に形成されるが、これに制限されることはない。穿孔３６は、図２及び図３に示されたヒータ１３により形成された熱をタバコロッド３１の内部に伝達する役割を果たす。
【0087】
また、第２セグメント３２２には少なくとも１つのカプセル３４が含まれてもよい。ここで、カプセル３４は香味を発生させる機能を行ってもよく、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル３４は、香料を含む液体を被膜で包んだ構造であってもよい。カプセル３４は、球状又は円筒状の形状を有するが、これに制限されることはない。
【0088】
第１ラッパー３５１は、一般的なフィルタ巻紙にアルミホイルのような金属ホイールが結合されたものであってもよい。例えば、第１ラッパー３５１の全体の厚さは４５ｕｍ～５５ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは５０．３ｕｍであってもよい。また、第１ラッパー３５１の金属ホイールの厚さは６ｕｍ～７ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは６．３ｕｍであってもよい。また、第１ラッパー３５１の秤量は５０ｇ／ｍ２～５５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは５３ｇ／ｍ２であってもよい。
【0089】
第２ラッパー３５２及び第３ラッパー３５３は、一般的なフィルタ巻紙で製造される。例えば、第２ラッパー３５２及び第３ラッパー３５３は多孔質の巻紙又は無多孔質の巻紙であってもよい。
【0090】
例えば、第２ラッパー３５２の多孔度は３５０００ＣＵであってもよいが、これに制限されることはない。また、第２ラッパー３５２の厚さは７０ｕｍ～８０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは７８ｕｍであってもよい。また、第２ラッパー３５２の秤量は２０ｇ／ｍ２～２５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは２３．５ｇ／ｍ２であってもよい。
【0091】
例えば、第３ラッパー３５３の多孔度は２４０００ＣＵであってもよいが、これに制限されることはない。また、第３ラッパー３５３の厚さは６０ｕｍ～７０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは６８ｕｍであってもよい。また、第３ラッパー３５３の秤量は２０ｇ／ｍ２～２５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは２１ｇ／ｍ２であってもよい。
【0092】
第４ラッパー３５４はＰＬＡ合紙で製造されてもよい。ここで、ＰＬＡ合紙は紙層、ＰＬＡ層及び紙層を含む３重の紙を意味する。例えば、第４ラッパー３５４の厚さは１００ｕｍ～１２０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは１１０ｕｍであってもよい。また、第４ラッパー３５４の秤量は８０ｇ／ｍ２～１００ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは８８ｇ／ｍ２であってもよい。
【0093】
第５ラッパー３５５は滅菌紙（ＭＦＷ）で製造されてもよい。ここで、滅菌紙（ＭＦＷ）は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般の紙より増進されるように特殊製造された紙を意味する。例えば、第５ラッパー３５５の秤量は５７ｇ／ｍ２～６３ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、好ましくは６０ｇ／ｍ２であってもよい。また、第５ラッパー３５５の厚さは６４ｕｍ～７０ｕｍの範囲内に含まれ、好ましくは６７ｕｍであってもよい。
【0094】
第５ラッパー３５５は、所定の物質が内添されてもよい。ここで、所定の物質の例としてシリコンが挙げられるが、これに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種の薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、又は、電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンでなくても、上述した特性を有する物質であれば、制限されることなく第５ラッパー３５５に塗布（又は、コーティング）されることができる。
【0095】
せん断プラグ３３は、アセチルセルロースで製造されることができる。一例として、せん断プラグ３３は、アセチルセルローストウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて製造してもよい。アセチルセルローストウを構成するフィラメントのモノデニール（ｍｏｎｏ ｄｅｎｉｅｒ）は１．０～１０．０の範囲内に含まれてもよく、好ましくは４．０～６．０の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、せん断プラグ３３のフィラメントのモノデニールは約５．０であってもよい。また、せん断プラグ３３を構成しているフィラメントの断面はＹ字型であってもよい。せん断プラグ３３のトータルデニール（ｔｏｔａｌ ｄｅｎｉｅｒ）は２００００～３００００の範囲内に含まれてもよく、好ましくは、２５０００～３００００の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、せん断プラグ３３のトータルデニールは２８０００であってもよい。
【0096】
また、必要に応じて、せん断プラグ３３は少なくとも１つのチャネルを含んでもよく、チャネルの断面状は多様に製造され得る。
【0097】
タバコロッド３１は、図４を参照して上述したタバコロッド２１に対応する。したがって、以下では、タバコロッド３１に対する具体的な説明は省略する。
【0098】
第１セグメント３２１は、アセチルセルロースで製造されることができる。例えば、第１セグメントは内部に中空を含むチューブ形態の構造物であってもよい。第１セグメント３２１は、アセチルセルローストウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて製造されることができる。例えば、第１セグメント３２１のモノデニール及びトータルデニールは、せん断プラグ３３のモノデニール及びトータルデニールと同一であってもよい。
【0099】
第２セグメント３２２は、アセチルセルロースで製造されることができる。第２セグメント３２２を構成しているフィラメントのモノデニールは１．０～１０．０の範囲内に含まれてもよく、好ましくは、８．０～１０．０の範囲内に含まれてもよい。さらに好ましくは、第２セグメント３２２のフィラメントのモノデニールは９．０であってもよい。また、第２セグメント３２２のフィラメントの断面はＹ字型であってもよい。第２セグメント３２２のトータルデニールは２００００～３００００の範囲内に含まれてもよく、好ましくは、２５０００であってもよい。
【0100】
図６は、他の実施形態に係るエアロゾル発生装置４００のブロック図である。
【0101】
エアロゾル発生装置４００は、制御部４１０、検出部４２０、出力部４３０、バッテリ４４０、ヒータ４５０、ユーザ入力部４６０、メモリ４７０及び通信部４８０を含む。但し、エアロゾル発生装置４００の内部構造は図６に示されたものに制限されない。即ち、エアロゾル発生装置４００の設計に応じて、図６に示された構成うちの一部が省略されたり、新しい構成がさらに追加され得ることを、本実施形態に関する技術分野で通常の知識を有する者であれば理解でｋりうのであろう。
【0102】
検出部４２０は、エアロゾル発生装置４００の状態、又はエアロゾル発生装置４００周辺の状態を検出し、検出された情報を制御部４１０に伝達する。制御部４１０は、前記検出された情報に基づいて、ヒータ４５０の動作制御、喫煙の制限、エアロゾル発生物品（例えば、巻タバコ、カートリッジなど）の挿入の有無判断、通知表示などのような様々な機能が実行されるようにエアロゾル発生装置４００を制御することができる。
【0103】
検出部４２０は、温度センサ４２２、挿入検出センサ４２４及びパフセンサ４２６のうち少なくとも１つを含むが、これに制限されることはない。
【0104】
温度センサ４２２は、ヒータ４５０（又は、エアロゾル生成物質）が加熱する温度を検出する。エアロゾル発生装置４００は、ヒータ４５０の温度を検出する別途の温度センサを含んだり、ヒータ４５０そのものが温度センサの役割を行ってもよい。又は、温度センサ４２２は、バッテリ４４０の温度をモニタリングするように、バッテリ４４０の周辺に配置されたものであってもよい。
【0105】
挿入検出センサ４２４は、エアロゾル発生物品の挿入及び／又は除去を検出することができる。例えば、挿入検出センサ４２４は、フィルムセンサ、圧力センサ、光センサ、抵抗性センサ、容量性センサ、誘導性センサ、及び赤外線センサのうち少なくとも１つを含んでもよく、エアロゾル発生物品が挿入及び／又は除去されることによる信号変化を検出することができる。
【0106】
パフセンサ４２６は、気流通路又は気流チャネルの様々な物理的変化に基づいてユーザのパフを検出することができる。例えば、パフセンサ４２６は、温度変化、流量（ｆｌｏｗ）変化、電圧変化及び圧力変化のうちのいずれか１つに基づいてユーザのパフを検出してもよい。
【0107】
検出部４２０は、前述したセンサ４２２～４２６の他に、オン／湿度センサ、気圧センサ、地磁気センサ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ）、加速度センサ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ）、ジャイロスコープセンサ、位置センサ（例えば、ＧＰＳ）、近接センサ、及びＲＧＢセンサ（ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）のうち少なくとも１つをさらに含んでもよい。角度センサの機能は、その名称から当業者が直観的に推論できるため、具体的な説明は省略される。
【0108】
出力部４３０は、エアロゾル発生装置４００の状態に関する情報を出力してユーザに提供する。出力部４３０は、ディスプレイ部４３２、ハプティック部４３４及び音響出力部４３６のうち少なくとも１つを含むが、これに限定されることはない。ディスプレイ部４３２とタッチパッドがレイヤ構造をなしてタッチスクリーンから構成される場合、ディスプレイ部４３２は出力装置以外に入力装置として使用されてもよい。
【0109】
ディスプレイ部４３２は、エアロゾル発生装置４００に関する情報をユーザに視覚的に提供することができる。例えば、エアロゾル発生装置４００に関する情報は、エアロゾル発生装置４００のバッテリ４４０の充填／放電状態、ヒータ４５０の予熱状態、エアロゾル発生物品の挿入／除去状態又はエアロゾル発生装置４００の使用が制限される状態（例えば、異常物品の検出）などの様々な情報を意味し、ディスプレイ部４３２は前記情報を外部に出力してもよい。ディスプレイ部４３２は、例えば、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）、有機発光ディスプレイパネル（ＯＬＥＤ）などであってもよい。また、ディスプレイ部４３２はＬＥＤ発光素子の状態であってもよい。
【0110】
ハプティック部４３４は、電気的信号を機械的な刺激又は電気的な刺激に変換し、エアロゾル発生装置４００に関する情報をユーザに触覚的に提供することができる。例えば、ハプティック部４３４は、モータ、圧電素子、又は、電気刺激装置を含んでもよい。
【0111】
音響出力部４３６は、エアロゾル発生装置４００に関する情報をユーザに聴覚的に提供することができる。例えば、音響出力部４３６は、電気信号を音響信号に変換して外部に出力することができる。
【0112】
バッテリ４４０は、エアロゾル発生装置４００が動作するために使用される電力を供給する。バッテリ４４０は、ヒータ４５０が加熱できるように電力を供給し得る。また、バッテリ４４０は、エアロゾル発生装置４００内に備えられた異なる構成（例えば、検出部４２０、出力部４３０、ユーザ入力部４６０、メモリ４７０及び通信部４８０）の動作に必要な電力を供給する。バッテリ４４０は、充電可能なバッテリや使い捨てバッテリであってもよい。例えば、バッテリ４４０は、リチウムポリマー（ＬｉＰｏｌｙ）バッテリであってもよいが、これに制限されることはない。
【0113】
ヒータ４５０は、バッテリ４４０から電力が供給されてエアロゾル生成物質を加熱する。図６には図示されていないが、エアロゾル発生装置４００は、バッテリ４４０の電力を変換してヒータ４５０に供給する電力変換回路（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）をさらに含んでもよい。また、エアロゾル発生装置４００が誘導加熱方式でエアロゾルを生成する場合、エアロゾル発生装置４００は、バッテリ４４０の直流電源を交流電源に変換するＤＣ／ＡＣコンバータをさらに含んでもよい。
【0114】
制御部４１０、検出部４２０、出力部４３０、ユーザ入力部４６０、メモリ４７０、及び通信部４８０は、バッテリ４４０から電力を供給されて機能を行うことができる。図６には図示されていないが、バッテリ４４０の電力を変換し、それぞれの構成要素に供給する電力変換回路、例えば、ＬＤＯ（ｌｏｗ ｄｒｏｐｏｕｔ）回路又は電圧レギュレータ回路をさらに含んでもよい。
【0115】
一実施形態において、ヒータ４５０は、任意の適切な電気抵抗性物質で形成されてもよい。例えば、適切な電気抵抗性物質は、タイタニウム、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロミウム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、スズ、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又は金属合金であってもよいが、これに制限されることはない。また、ヒータ４５０は、金属熱線（ｗｉｒｅ）、電気伝導性トラック（ｔｒａｃｋ）が配置された金属熱板（ｐｌａｔｅ）、セラミック発熱体などに実現されるが、これに制限されることはない。
【0116】
一実施形態において、ヒータ４５０は、誘導加熱方式のヒータであってもよい。例えば、ヒータ４５０はコイルによって印加された磁場を介して発熱し、エアロゾル生成物質を加熱するサセプタを含んでもよい。
【0117】
一実施形態において、ヒータ４５０は複数のヒータを含んでもよい。例えば、ヒータ４５０は、エアロゾル発生物品を加熱するための第１ヒータ及び液相を加熱するための第２ヒータを含んでもよい。
【0118】
ユーザ入力部４６０は、ユーザから入力された情報を受信したり、ユーザに情報を出力する。例えば、ユーザ入力部４６０は、キーパッド（ｋｅｙ ｐａｄ）、ドームスイッチ（ｄｏｍｅ ｓｗｉｔｃｈ）、タッチパッド（接触式静電容量方式、圧力式抵抗膜方式、赤外線検出方式、表面超音波伝導方式、積分式張力測定方式、ピエゾ効果方式など）、ジョグホイール、ジョグスイッチなどがあるが、これに限定されることはない。また、図６に図示されていないが、エアロゾル発生装置４００は、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）インターフェースなどのような接続インターフェース（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）をさらに含み、ＵＳＢインターフェースなどのような接続インターフェースを介して他の外部装置に接続されて情報を送受信したり、バッテリ４４０を充電し得る。
【0119】
メモリ４７０は、エアロゾル発生装置４００内で処理される各種のデータを格納するハードウェアとして、制御部４１０で処理されたデータ及び処理されるデータを格納してもよい。メモリ４７０は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えばＳＤ又はＸＤメモリなど）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも１つのタイプの格納媒体を含んでもよい。メモリ４７０は、エアロゾル発生装置４００の動作時間、最大のパフ回数、現在のパフ回数、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対するデータなどを格納してもよい。
【0120】
通信部４８０は、他の電子装置との通信のための少なくとも１つの構成要素を含む。例えば、通信部４８０は、近距離通信部４８２及び無線通信部４８４を含む。
【0121】
近距離通信部（ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）４８２は、ブルートゥース（登録商標）通信部、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）通信部、近距離無線通信部（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）、ＷＬＡＮ（ワイファイ）通信部、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））通信部、赤外線（ＩｒＤＡ、ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）通信部、ＷＦＤ（Ｗｉ－Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ）通信部、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ）通信部、Ａｎｔ＋通信部などを含むが、これに制限されることはない。
【0122】
無線通信部４８４は、セルラーネットワーク通信部、インターネット通信部、コンピュータネットワーク（例えば、ＬＡＮ又はＷＡＮ）通信部などを含むが、これに制限されることはない。無線通信部４８４は、加入者情報（例えば、国際モバイル加入者識別子（ＩＭＳＩ））を用いて通信ネットワーク内でエアロゾル発生装置４００を確認及び認証することができる。
【0123】
制御部４１０は、エアロゾル発生装置４００の全般的な動作を制御する。一実施形態において、制御部４１０は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。プロセッサは複数の論理ゲートのアレイで実現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサとそのマイクロプロセッサで実行され得るプログラムが格納されたメモリの組み合せで実現されることができる。また、他の形態のハードウェアで実現され得ることを、本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のであろう。
【0124】
制御部４１０は、バッテリ４４０の電力をヒータ４５０に供給することを制御することでヒータ４５０の温度を制御できる。例えば、制御部４１０は、バッテリ４４０とヒータ４５０との間のスイッチング素子のスイッチングを制御することで電力供給を制御し得る。異なる例として、制御部４１０の制御命令に応じて、加熱直接回路がヒータ４５０に対する電力供給を制御してもよい。
【0125】
制御部４１０は、検出部４２０によって検出された結果を分析し、その後実行される処理を制御する。例えば、制御部４１０は、検出部４２０によって検出された結果に基づいて、ヒータ４５０の動作が開示又は終了するようにヒータ４５０に供給される電力を制御することができる。異なる例えば、制御部４１０は、検出部４２０によって検出された結果に基づいて、ヒータ４５０が所定の温度まで加熱されたり、適切な温度を保持できるようにヒータ４５０に供給される電力量及び電力が供給される時間を制御してもよい。
【0126】
制御部４１０は、検出部４２０によって検出された結果に基づいて、出力部４３０を制御することができる。例えば、パフセンサ４２６を介してカウントされたパフ回数が予め設定された回数に達すると、制御部４１０は、ディスプレイ部４３２、ハプティック部４３４、及び音響出力部４３６のうち少なくとも１つを介してユーザにエアロゾル発生装置４００がすぐに終了することを予告できる。
【0127】
一実施形態において、制御部４１０は、検出部４２０によって検出されたエアロゾル発生物品の状態によりヒータ４５０に対する電力供給時間及び／又は電力供給量を制御することができる。例えば、エアロゾル発生物品がクァスプ状態である場合に、制御部４１０は、誘導コイルに対する電力供給時間を制御し、エアロゾル発生物品が一般的な状態である場合よりも予熱時間を増加させることができる。
【0128】
一実施形態は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態にも実現されてもよい。コンピュータで読み出し可能な記録媒体は、コンピュータによってアクセスされる任意の使用可能媒体であってもよく、揮発性及び非揮発性媒体、分離型及び非分離型媒体を全て含む。また、コンピュータで読み出し可能な記録媒体は、コンピュータ格納媒体及び通信媒体を全て含むことができる。コンピュータ格納媒体は、コンピュータ読み出し可能命令語、データ構造、プログラムモジュール、又は、その他のデータのような情報の格納のための任意の方法又は技術で具現された揮発性及び非揮発性、分離型及び非分離型媒体を全て含んでもよい。通信媒体は、典型的にコンピュータ読み出し可能命令語、データ構造、プログラムモジュールのような変調したデータ信号のその他のデータ、又は、その他の送信メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
【0129】
図７～図１１は、一実施形態に係る発熱体を製造するための方法の動作を示した図である。発熱体を製造する動作の順は本文書で説明される順に制限されず、動作の間に少なくとも１つの追加的な動作が含まれたり、説明された動作のうちいずれか１つの動作が省略されたり、一部の動作の順が変わり得る。
【0130】
図７を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は基板５５１を提供する動作を含む。基板５５１は互いに反対される面（例えば、＋Ｚ方向に配向された面及び－Ｚ方向に配向された面）を有するプレート形状を有してもよい。基板５５１の少なくとも１つの面（例えば、＋Ｚ方向に配向された面）は実質的にフラットな面に形成されてもよい。
【0131】
一実施形態において、基板５５１は様々な材質から形成されてもよい。例えば、基板５５１は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）、サファイア、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート及び／又はその他の熱伝導に適する任意の材質から形成されてもよい。いずれかの実施形態において、基板５５１は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）及びサファイアのうちいずれか１つ又はその組み合わせにより形成されてもよい。いずれかの実施形態において、基板５５１は、相対的に低い熱伝達係数を有する材質を含むことができる。これは、基板５５１上の一部領域に局所に熱が伝達できるようにする。
【0132】
一実施形態において、基板５５１は電気伝導性を示す。一実施形態において、基板５５１は電気絶縁性を示す。
【0133】
一実施形態において、基板５５１は、発熱体５５０が配置される環境に使用するために適する任意の熱伝導率を有する材質から形成されてもよい。例えば、基板５５１は、１ｂａｒの圧力及び２５℃の温度で、約０．６Ｗ／ｍＫ以下、約１Ｗ／ｍＫ～約２Ｗ／ｍＫ、約２Ｗ／ｍＫ～約５Ｗ／ｍＫ、約５Ｗ／ｍＫ～約１０Ｗ／ｍＫ、約１０Ｗ／ｍＫ～約１００Ｗ／ｍＫ、約１００Ｗ／ｍＫ～約２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有してもよい。
【0134】
一実施形態において、基板５５１は、相対的に熱伝導率を有することができる。言い換えれば、基板５５１の熱伝導率は、発熱体５５０の他のコンポネント（例えば、金属プリズム５５４）の熱伝導率と実質的に同一であるか、それより小さくてもよい。基板５５１が相対的に低い熱伝導率を有することは、基板５５１による熱消散（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）を低減させ、ターゲットへの熱伝達量を増加させ得る。基板５５１は、例えば、１ｂａｒの圧力及び２５℃の温度で、約４５Ｗ／ｍＫ以下、約４０Ｗ／ｍＫ以下、約３５Ｗ／ｍＫ以下、約３０Ｗ／ｍＫ以下、約２５Ｗ／ｍＫ以下、約２０Ｗ／ｍＫ以下、約１５Ｗ／ｍＫ以下、約１０Ｗ／ｍＫ以下、約５Ｗ／ｍＫ以下、約２Ｗ／ｍＫ以下、又は約１Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有してもよい。
【0135】
図８を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は、基板５５１の一面（例えば、＋Ｚ方向に配向された面）上に複数のビーズ５５２を塗布する動作を含む。複数のビーズ５５２は、基板５５１の一面上にモノレイヤ（即ち、実質的に単一のレイヤ）でパターニングされることができる。
【0136】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、任意の適する方式で基板５５１上に蒸着されることができる。例えば、複数のビーズ５５２は、物理気相蒸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、化学気相蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び／又はその他の任意の適する方式に蒸着されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２は物理気相蒸着方式に蒸着されてもよい。
【0137】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、実質的に低い耐熱温度に塗布されることができる。一例として、複数のビーズ５５２は、約１１０℃以下、約１００℃以下、約９０℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、約６０℃以下、約５０℃以下、約４０℃以下、又は約３０℃以下の耐熱温度に塗布されてもよい。一例として、複数のビーズ５５２は、約２０℃以上、約３０℃以上、約４０℃以上、約５０℃以上、約６０℃以上、約７０℃以上、又は約８０℃以上の耐熱温度に塗布されてもよい。いずれかの例として、複数のビーズ５５２は、常温（約２５℃）に近い耐熱温度で塗布されてもよい。
【0138】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、実質的に曲面を有する構造体を有することができる。例えば、複数のビーズ５５２は、円形又は楕円形の断面状を有する球体にそれぞれ形成されてもよい。一実施形態において、複数のビーズ５５２は、多角形の断面状を有する立体に形成されてもよい。
【0139】
一実施形態において、複数のビーズ５５２のうち一部のビーズ５５２は互いに接触して配列されてもよい。一実施形態において、複数のビーズ５５２は、隣接する一部（例えば、３つ）のビーズ５５２間に領域を形成して配列されてもよい。
【0140】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、規則的な配列で基板５５１上に塗布されることができる。例えば、複数のビーズ５５２は、基板５５１の第１方向（例えば、＋／－Ｘ方向）に配列された複数の第１ビーズ５５２Ａ、及び複数の第１ビーズ５５２Ａから基板５５１の第１方向に交差する第２方向（例えば、＋／－Ｙ方向）に位置し、基板５５１の第１方向に配列された複数の第２ビーズ５５２Ｂを含む。いずれかの実施形態において、複数の第１ビーズ５５２Ａの中心及び複数の第２ビーズ５５２Ｂの中心が基板５５１を一方向（例えば、＋／－Ｙ方向）に見るとき、一致しないように複数の第１ビーズ５５２Ａ及び複数の第２ビーズ５５２Ｂが配列されてもよい。
【0141】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、イミド系樹脂、及び／又はその共重合体から形成されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２は、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリｎ－ブチルメタクリレート、ポリｓｅｃ－ブチルメタクリレート、ポリｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリイソプロピルアクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリ２－メチルシクロヘキシルメタクリレート、ポリジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、ポリイソボニルメタクリレート、ポリシクロヘキシルアクリレート、ポリ２－メチルシクロヘキシルアクリレート、ポリジシクロペンテニルアクリレート、ポリジシクロペンタニルアクリレート、ポリジシクロペンテニルメタクリレート、ポリジシクロペンタニルメタクリレート、ポリジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、ポリイソボニルアクリレート、ポリフェニルメタクリレート、ポリフェニルアクリレート、ポリベンジルアクリレート、ポリベンジルメタクリレート、ポリ２－ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリα－メチルスチレン、ポリｍ－メチルスチレン、ポリｐ－メチルスチレン、ビニールトルエン、１、３－ブタジエン、イソプレン、２、３－ジメチル１、３－ブタジエン、ポリイミド、及び／又はその組み合わせにより形成されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２は、ポリスチレン又はシリカで形成されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２はポリスチレンで形成されてもよい。
【0142】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、約１０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上、約４５０ｎｍ以上、又は約５００ｎｍ以上の平均最大直径を有してもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２は、約４５０ｎｍ以上の平均最大直径を有してもよい。
【0143】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、約１、０００ｎｍ以下、約９００ｎｍ以下、約８００ｎｍ以下、約７００ｎｍ以下、約６００ｎｍ以下、又は、約５５０ｎｍ以下の平均最大直径を有してもよい。いずれかの実施形態において、複数のビーズ５５２は約６００ｎｍ以下の平均最大直径を有してもよい。
【0144】
図９を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は、基板５５１上の複数のビーズ５５２の大きさを低減する動作を含む。
【0145】
一実施形態において、複数のビーズ５５２の減少された大きさ（例えば、平均最大直径）は、約３６０ｎｍ以下、約３５０ｎｍ以下、約３４０ｎｍ以下、約３３０ｎｍ以下、約３２０ｎｍ以下、約３１０ｎｍ以下、又は約３００ｎｍ以下である。一実施形態において、複数のビーズ５５２の減少された大きさ（例えば、平均最大直径）は、約２９０ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上、約３１０ｎｍ以上、約３２０ｎｍ以上、約３３０ｎｍ以上、又は約３４０ｎｍ以上であってもよい。
【0146】
一実施形態において、複数のビーズ５５２は、その大きさが減少する前の形状と実質的に同じ形状を有してもよい。例えば、複数のビーズ５５２は、円形又は楕円形の断面状を有する球体に保持されてもよい。
【0147】
一実施形態において、複数のビーズ５５２の大きさは任意の適する方式により減少される。例えば、複数のビーズ５５２の大きさは、エッチング工程（例えば、反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）、イオンミリング及び／又はその他の任意のエッチング）により減少されてもよい。反応性イオンエッチングは、金属粒子の自由電子が金属プリズム（例えば、金属プリズム５５４）のエッジ領域（ｅｄｇｅ ａｒｅａ）に集中されることを考慮するとき、１つの有利な工程に選択されてもよい。一実施形態において、複数のビーズ５５２の大きさは、複数のビーズ５５２が少なくとも部分的に溶媒に浸漬されることで減少されてもよい。
【0148】
一実施形態において、減少された大きさを有する複数のビーズ５５２のうち少なくとも一部のビーズ５５２は、互いに物理的に分離されてもよい。複数のビーズ５５２のうち一部のビーズ５５２は互いに接触せずオフセットされ、その間にギャップを形成してもよい。
【0149】
図１０を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は、基板５５１の一面（例えば、＋Ｚ方向に配向された面）上に複数の金属粒子５５３を蒸着する動作を含む。
【0150】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３は、ナノスケールの大きさを有することができる。例えば、複数の金属粒子５５３は、約１ｕｍ以下の平均最大直径を有してもよい。いずれかの実施形態において、複数の金属粒子５５３は、約７００ｎｍ以下、約６００ｎｍ以下、約５００ｎｍ以下、約４００ｎｍ以下、約３００ｎｍ以下、約２００ｎｍ以下、約１５０ｎｍ以下、又は約１００ｎｍ以下の平均最大直径を有してもよい。
【0151】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３は、任意の適する蒸着方式で基板５５１及び／又は複数のビーズ５５２上に蒸着されることができる。例えば、複数の金属粒子５５３は、スパッタリング、イオンビーム蒸着、熱蒸着、化学的蒸着、プラズマ蒸着及び／又はその他の任意の適する蒸着方式により蒸着されてもよい。
【0152】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３は、基板５５１の一面上に位置する複数のビーズ５５２のそれぞれの露出された領域を含む第１蒸着領域Ａ１、及び基板５５１の一面の少なくとも一部の領域及び／又は複数のビーズ５５２の間の領域を含む第２蒸着領域Ａ２上に蒸着されてもよい。いずれかの実施形態において、基板５５１は、複数のビーズ５５２が位置されず複数の金属粒子５５３が蒸着されない非蒸着領域Ａ３を含む。
【0153】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３は、熱を発生させるために適する任意の材質から形成されてもよい。例えば、複数の金属粒子５５３は、金、銀、銅、パラジウム、白金、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、鉄、コバルト、マンガン、ロジウム、及びルテニウムのうち少なくとも１つ又はその組み合わせを含んでもよい。
【0154】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３は、決定された波長帯域（例えば、可視光線波長帯域、即ち、約３８０ｎｍ～約７８０ｎｍ）の光と相互作用して熱を発生させるために適する任意の材質から形成されてもよい。例えば、複数の金属粒子５５３は、金、銀、銅、パラジウム、及び白金のうち少なくとも１つ又はその組み合わせを含んでもよい。
【0155】
いずれかの実施形態において、複数の金属粒子５５３は、平均最大吸光度を有する金属材質から形成されることができる。ここで、平均最大吸光度は、波長帯域による実質的にピークを有する吸光度に規定され得る。前記吸光度に対応する波長帯域は、複数の金属粒子５５３が共鳴する波長帯域として理解される。例えば、複数の金属粒子５５３は、約４３０ｎｍ～約４５０ｎｍの間、約４８０ｎｍ～約５００ｎｍの間、約４９０ｎｍ～約５１０ｎｍの間、約５００ｎｍ～約５２０ｎｍの間、約５５０ｎｍ～約５７０ｎｍの間、約６００ｎｍ～約６２０ｎｍの間、約６２０ｎｍ～約６４０ｎｍの間、約６３０ｎｍ～約６５０ｎｍの間、約６４０ｎｍ～約６６０ｎｍの間、約６８０ｎｍ～約７００ｎｍの間、又は約７００ｎｍ～約７５０ｎｍの間の波長帯域で平均最大吸光度を有する金属材質から形成されてもよい。複数の金属粒子５５３の平均最大吸光度は、金属材質の他にも基板５５１の種類、複数の金属粒子５５３が形成する構造体（例えば、金属プリズム）の大きさ及び／又は構造体の形状に応じて変わり得る。
【0156】
一実施形態において、複数の金属粒子５５３の蒸着の厚さは約２０ｎｍ以下である。好ましい実施形態において、複数の金属粒子５５３の蒸着の厚さは、約１０ｎｍ以下である。複数の金属粒子５５３を１０ｎｍを超える厚さで基板５５１上に蒸着する場合、複数の金属粒子５５３が形成する構造体（例えば、金属プリズム）で発熱反応が減少される。複数の金属粒子５５３が形成する構造体の厚さが１０ｎｍを超えることは、発熱体５５０の周辺に熱を奪われる可能性が増加し、これによって発熱体５５０の熱効率を低減することができる。
【0157】
図１１を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は、複数のビーズ（例えば、図１０のビーズ５５２）を除去する動作を含む。複数のビーズが除去されれば、基板５５１上に金属プリズム５５４により囲まれた複数のホールＨが形成される。ホールＨは、ビーズの断面状に対応する形状（例えば、実質的に円形又は楕円形）を有してもよい。
【0158】
複数のビーズを除去することは任意の適する方式により実行されることができる。一実施形態において、複数のビーズは、溶媒に浸漬されることで溶媒によって溶解されることができる。例えば、溶媒は、トルエン、アセトン、ベンゼン、フェノール、エーテル、及び／又はその他の任意の適する無機溶媒又は任意の有機溶媒のうちの１つ以上を含んでもよい。一実施形態において、複数のビーズは、エッチング工程（例えば、反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）、イオンミリング及び／又はその他の任意のエッチング）により除去されておよい。
【0159】
【0160】
図１２及び図１３を参照すると、発熱体６５０は、表面プラズモン共鳴により熱を発生させるように構成される。「表面プラズモン共鳴」は、金属粒子の媒体とのインターフェースにより伝える電子の集団的な振動を示す。例えば、金属粒子の電子の集団的な振動は、発熱体６５０の外部で伝えられる光によって発生してもよい。金属粒子の電子の励起は熱エネルギーを発生させ、発生した熱エネルギーは、発熱体６５０が適用される環境内で伝達されることができる。
【0161】
発熱体６５０は基板６５１を含む。基板６５１は、第１面６５１Ａ（例えば、対面）及び第１面６５１Ａに反対される第２面６５１Ｂ（例えば、すれば）を含む。
【0162】
発熱体６５０は、金属プリズム６５４を含む。金属プリズム６５４は、ネット（ｎｅｔ）状を有してもよい。金属プリズム６５４は、実質的に単一の構造体として複数のホールＨを形成してもよい。金属プリズム６５４は、基板６５１の第１面６５１Ａを対面する第１ベース面６５４Ａ、第１ベース面６５４Ａに反対される第２ベース面６５４Ｂ、及び第１ベース面６５４Ａ及び第２ベース面６５４Ｂの間の複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２を含む。基板６５１の第１面６５１Ａ及び金属プリズム６５４の複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２は複数のホールＨを規定することができる。
【0163】
一実施形態において、第１ベース面６５４Ａ及び第２ベース面６５４Ｂは互いに実質的に平行である。
【0164】
一実施形態において、第１ベース面６５４Ａ及び／又は第２ベース面６５４Ｂは、実質的にフラットな面に形成されることができる。
【0165】
一実施形態において、第１ベース面６５４Ａ及び第２ベース面６５４Ｂの間の距離（例えば、金属プリズム６５４の厚さ）は約１０ｎｍ以下である。金属プリズム６５４が１０ｎｍを超える厚さを有することは、金属プリズム６５４を形成する複数の金属粒子の発熱反応を低減して結果的に発熱体６５０の熱効率を低減させることができる。
【0166】
一実施形態において、金属プリズム６５４の複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２は互いに異なる方向に配向されてもよい。例えば、第１サイド面６５４Ｃ１）は第１方向（例えば、第１放射状方向）に配向され、第２サイド面６５４Ｃ２は、第１方向に実質的に反対される第２方向（例えば、第２放射状方向）に配向されてもよい。
【0167】
一実施形態において、複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２のうち少なくとも１つのサイド面は実質的に曲面に形成されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２は、実質的に同じ曲率を有する曲面に形成されてもよい。一実施形態において、複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２のいずれか１つのサイド面の曲率は、他の１つのサイド面の曲率とは異なってもよい。
【0168】
一実施形態において、複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２は、金属プリズム６５４の中心部に向って凹状に形成された曲面に形成されてもよい。一実施形態において、複数のサイド面６５４Ｃ１、６５４Ｃ２のうち少なくとも１つのサイド面は、金属プリズム６５４の中心部から凸形成された曲面に形成されてもよい。
【0169】
一実施形態において、金属プリズム６５４は２つのサイド面を含む。例えば、金属プリズム６５４は実質的に半円形又は半円形に近い形状を有してもよい。
【0170】
一実施形態において、複数のホールＨのうち一部のホールＨは互いに分離されてもよい。一部のホールＨは、金属プリズム６５４の一部により分離されてもよい。いずれかの実施形態において、複数のホールＨ一部のホールＨは、互いに連結されてもよい。例えば、金属プリズム６５４の一部領域が互いに連結されず、その領域を基準にして両側のホールＨが連結されてもよい。
【0171】
一実施形態において、複数のホールＨは、約１０ｎｍ以上、約５０ｎｍ以上、約９０ｎｍ以上、約１００ｎｍ以上、約１５０ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上、約３５０ｎｍ以上、約４５０ｎｍ以上、又は約５００ｎｍ以上の平均最大直径Ｄを有してもよい。いずれかの実施形態において、複数のホールＨは約４５０ｎｍ以上の平均最大直径Ｄを有してもよい。
【0172】
一実施形態において、複数のホールＨは、約１、０００ｎｍ以下、約９００ｎｍ以下、約８００ｎｍ以下、約７００ｎｍ以下、約６００ｎｍ以下、又は約５５０ｎｍ以下の平均最大直径Ｄを有してもよい。いずれかの実施形態において、複数のホールＨは、約６００ｎｍ以下の平均最大直径Ｄを有してもよい。
【0173】
図１４は、一実施形態に係る発熱体の平均吸光度を比較したグラフである。
【0174】
図１４を参照すると、左側のグラフは、約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて形成された金材質の金属プリズム、及びガラス材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、約６４０ｎｍに示されている。
【0175】
中間のグラフは、反応性イオンエッチングを用いて約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズの大きさを減少させることで形成された金材質の金属プリズム、及びガラス材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、約６４０ｎｍに示されている。
【0176】
右側のグラフは、約８００ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて形成された金材質の金属プリズム、及びガラス材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、約７００ｎｍに示されている。
【0177】
図１５は、一実施形態に係る発熱体の平均吸光度を比較したグラフである。
【0178】
図１５を参照すると、左側のグラフは、約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて形成された金材質の金属プリズム、及びサファイア材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、約６４０ｎｍに示されている。
【0179】
中間のグラフは、反応性イオンエッチングを用いて約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズの大きさを低減することで形成された金材質の金属プリズム、及びサファイア材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、約６１０ｎｍ及び約６８０ｎｍに示されている。
【0180】
右側のグラフは、約８００ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて形成された金材質の金属プリズム、及びサファイア材質の基板を含む発熱体（例えば、図１２の発熱体６５０）の波長による吸光度を示す。前記発熱体の共鳴波長は、可視光線波長帯域で示されていない。
【0181】
【0182】
図１６は、一実施形態に係る発熱体を示す図である。
【0183】
図１６を参照すると、発熱体７５０は、第１面７５１Ａ及び第２面７５１Ｂを含む基板７５１、第１面７５１Ａ上に位置する表面プラズモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＳＰＲ）構造体７５４（例えば、金属プリズム５５４、６５４）、及び第２面７５１Ｂ上に位置する反射レイヤ７５５を含む。発熱体７５０は、基板７５１及び／又はＳＰＲ構造体７５４上に光Ｌを受信するように構成されてもよい。
【0184】
一実施形態において、ＳＰＲ構造体７５４は、複数の金属粒子を含む少なくとも１つの金属プリズム（例えば、金属プリズム５５４、６５４）に実現されることができる。一実施形態において、ＳＰＲ構造体７５４は、基板７５１の第１面７５１Ａ上に塗布された複数の金属粒子を含んでもよい。一実施形態において、ＳＰＲ構造体７５４は、金属材質から形成された少なくとも１つの金属フィルムを含んでもよい。
【0185】
光Ｌを放出する光源は発熱体７５０と決定された距離に離隔されることができる。例えば、光源及び発熱体７５０の間の距離は、約４０ｃｍ以下、約３５ｃｍ以下、約３０ｃｍ以下、約２５ｃｍ以下、約２０ｃｍ以下、約１５ｃｍ以下、約１０ｃｍ以下、又は約５ｃｍ以下として決定されてもよい。光源及び発熱体７５０の間の距離は、約５ｃｍ以上、約１０ｃｍ以上、約１５ｃｍ以上、約２０ｃｍ以上、又は約２５ｃｍ以上に決定されてもよい。
【0186】
光Ｌは、基板７５１及び／又はＳＰＲ構造体７５４上にスパットＬＳを形成してもよい。例えば、スパットＬＳは、約２ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、又は約０．５ｍｍ以下の大きさを有してもよい。スパットＬＳは、約０．２ｍｍ以上、約０．４ｍｍ以上、約０．６ｍｍ以上、又は約０．８ｍｍ以上の大きさを有してもよい。
【0187】
反射レイヤ７５５は、基板７５１を透過する光Ｌを基板７５１及び／又はＳＰＲ構造体７５４に反射するように構成される。反射レイヤ７５５が基板７５１を透過する光Ｌを反射することは、基板７５１及びＳＰＲ構造体７５４で反射光を使用させることにより発熱体７５０の光利用効率を増加させ、これによる発熱効率を向上させることができる。
【0188】
一実施形態において、反射レイヤ７５５は、基板７５１の第２面７５１Ｂの全体に形成されてもよい。一実施形態において、反射レイヤ７５５は、基板７５１の第２面７５１Ｂに局所に形成されてもよい。例えば、反射レイヤ７５５は、基板７５１の第２面７５１Ｂの一部領域に単一の反射区域として実現されたり、複数の反射区域として実現されてもよい。
【0189】
反射レイヤ７５５は、光Ｌを反射するために適する任意の材質から形成されてもよい。一実施形態において、反射レイヤ７５５は金属材質から形成される。例えば、反射レイヤ７５５は、金、銀、銅、及びその他の反射に適する任意の金属材質のうち少なくとも１つ又はその組み合わせで形成されてもよい。
【0190】
反射レイヤ７５５は、光Ｌを反射するために適する任意の厚さを有する。反射レイヤ７５５の厚さは、光Ｌを実質的に全反射するために適する数値に決定される。例えば、反射レイヤ７５５の厚さは、約１５ｎｍ以下、約１２ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約８ｎｍ以下、又は約５ｎｍ以下である。好ましい例として、反射レイヤ７５５は、約１０ｎｍの厚さを有してもよい。反射レイヤ７５５の厚さは、基板７５１の屈折率、基板７５１の厚さ、反射レイヤ７５５の屈折率及び／又はその他の任意のパラメータにより決定される。
【0191】
一実施形態において、反射レイヤ７５５は、基板７５１の第２面７５１Ｂと直接的に接触することができる。一実施形態において、反射レイヤ７５５は、基板７５１の第２面７５１Ｂから離隔され、第２面７５１Ｂ及び反射レイヤ７５５の間に媒介（例えば、空気）が位置してもよい。
【0192】
一実施形態において、発熱体７５０は、反射レイヤ７５５上に位置する吸収レイヤ７５６を含。吸収レイヤ７５６は反射レイヤ７５５によって反射されず、反射レイヤ７５５を透過する一部の透過光を吸収するように構成されてもよい。吸収レイヤ７５６は、発熱体７５０の光の利用効率を増加させ得る。
【0193】
一実施形態において、吸収レイヤ７５６は、反射レイヤ７５５上に少なくとも部分的にコーティングされてもよい。
【0194】
一実施形態において、吸収レイヤ７５６は、実質的に高い放射率を有する。いずれかの実施形態において、吸収レイヤ７５６は、実質的に１に近い放射率を有してもよい。吸収レイヤ７５６は、実質的に黒体（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ）に近い構造及び／又は材質に実現されてもよい。例えば、吸収レイヤ７５６は、光が進入して内部で実質的に永久的に反射され得る少なくとも１つの孔を有する構造に実現される。他の例として、吸収レイヤ７５６は、黒色の着色剤に実現されてもよい。更なる例として、吸収レイヤ７５６は、黒色マトリックスに実現されてもよい。一実施形態において、吸収レイヤ７５６は、灰色体（ｇｒａｙ ｂｏｄｙ）又は白体（ｗｈｉｔｅ ｂｏｄｙ）に実現されてもよい。
【0195】
一実施形態において、吸収レイヤ７５６は、耐熱性を有する材料を含む。例えば、吸収レイヤ７５６は、約７５０℃以上、約８００℃以上、約８５０℃以上、約９００℃以上、約９５０℃以上、又は約１、０００℃以上の耐熱温度の環境で耐えるように構成された材料を含んでもよい。
【0196】
一実施形態において、発熱体７５０は、熱イメージを生成するように構成された熱映像器７６０を含む。例えば、熱映像器７６０は、発熱体７５０の熱分布を含むイメージを生成してもよい。一実施形態において、熱映像器７６０は、発熱体７５０の外部のコンポネント（例えば、図１９のエアロゾル発生装置８００）に含まれてもよい。
【0197】
図１７は、一実施形態に係る発熱体の昇温を比較したグラフである。
【0198】
図１７を参照すると、第１発熱体Ｈ１は、ガラス材質の基板、金材質の１０ｎｍの厚さを有する金属フィルム、及び吸収レイヤを含む。ガラス材質の基板は、約０．８Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。第２発熱体Ｈ２は、サファイア材質の基板、金材質の１０ｎｍの厚さを有する金属フィルム、及び吸収レイヤを含む。サファイア材質の基板は、約４６．０６Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。第１発熱体Ｈ１は、レーザー出力が増加するほど温度の増加幅が相対的に大きい一方、第２発熱体Ｈ２は、レーザー出力が増加するほど温度の増加幅が相対的に小さい。これは、高い熱伝導率を有する基板が発生した熱を多く吸収することで、発熱体の熱効率が減少することを示す。
【0199】
図１８は、一実施形態に係る発熱体の昇温を比較したグラフである。
【0200】
図１８を参照すると、第１発熱体Ｈ１は、約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて製造された。前記ポリスチレンビーズの大きさは、実質的に保持されている。ポリスチレンビーズが除去された後第１発熱体Ｈ１の金属プリズムは、複数の金属プリズムが互いに離隔された構造を有する。第１発熱体Ｈ１は吸収レイヤを含む。
【0201】
第２発熱体Ｈ２は、約８００ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて製造された。前記ポリスチレンビーズの大きさは実質的に保持されている。ポリスチレンビーズが除去された後第２発熱体Ｈ２の金属プリズムは、複数の金属プリズムが互いに離隔された構造を有する。第２発熱体Ｈ２は吸収レイヤを含む。
【0202】
第３発熱体Ｈ３は、約４６０ｎｍの直径を有するポリスチレンビーズを用いて製造された。前記ポリスチレンビーズの大きさは、反応性イオンエッチングを用いて約３００ｎｍに減少し、その後、金属粒子が蒸着されてポリスチレンビーズが除去された。第３発熱体Ｈ３は、ネット形状を有する単一の構造体によって実現された金属プリズム構造を有する。第３発熱体Ｈ３は吸収レイヤを含む。
【0203】
第１発熱体Ｈ１及び第２発熱体Ｈ２は、レーザー出力によって類似の温度増加率を示した。一方、第３発熱体Ｈ３は、第１発熱体Ｈ１及び第２発熱体Ｈ２に比べて同じレーザー出力対比さらに高い温度を達成した。これは、反応性イオンエッチングを用いてポリスチレンビーズの大きさを低減して製造されたネット状の金属プリズムを含む発熱体が増加された熱効率を達成できることが確認される。
【0204】
図１９は、一実施形態に係るエアロゾル発生装置を示す図である。
【0205】
図１９を参照すると、エアロゾル発生装置８００は、エアロゾル発生物品（例えば、エアロゾル発生物品２、３を加熱するように構成された少なくとも１つの発熱体８５０、及び少なくとも１つの発熱体８５０に向って発光するように構成された少なくとも１つの光源８５５を含む。一方、図１９には、エアロゾル発生装置８００に発熱体８５０及び／又は光源８５５を制御するように構成された制御部８１０、及び制御部８１０に電気エネルギーを供給するように構成されたバッテリ８４０が含まれると示したが、他の構成要素が含まれたり省略されてもよい。
【0206】
一実施形態において、エアロゾル発生装置８００は、単一の発熱体８５０を含む。発熱体８５０は、エアロゾル発生物品が配置されるキャビティを少なくとも部分的に囲むことができる。発熱体８５０は、例えば、基板５５１、６５１、７５１が、少なくとも部分的に曲面が形成された構造を有してもよい。
【0207】
一実施形態において、エアロゾル発生装置８００は、複数の発熱体８５０を含む。複数の発熱体８５０は、エアロゾル発生物品が配置され得るキャビティを基準にして互いに異なる部分に配置されてもよい。複数の発熱体８５０に含まれた金属プリズムの金属材料は、同一であるか互いに異なってもよい。
【0208】
一実施形態において、光源８５５は、発熱体８５０に向って決定された角度で光信号を送信するように構成されることができる。例えば、光源８５５は、発熱体８５０の表面で全反射が生じる角度で光信号を送信してもよい。一実施形態において、光源８５５は、発熱体８５０に向って任意の角度で光信号を送信してもよい。
【0209】
一実施形態において、光源８５５は、紫外線帯域、可視光線帯域、及び／又は赤外線帯域の光を送信するように構成されてもよい。いずれかの実施形態において、光源８５５は、可視光線帯域（例えば、約３８０ｎｍ～約７８０ｎｍ）の光を送信するように構成されてもよい。
【0210】
いずれかの実施形態において、光源８５５は、発熱体８５０に含まれた金属プリズムの金属粒子の材質に対応する帯域の光を送信するように構成されてもよい。例えば、光源８５５は、金属粒子の材質による平均最大吸光度に対応する波長帯域の光を送信してもよい。
【0211】
一実施形態において、光源８５５は、発光ダイオード及び／又はレーザーを含む。発光ダイオード及び／又はレーザーは、エアロゾル発生装置８００に含まれるために適する種類及び／又は大きさを有する。一例として、レーザーは、固体状態レーザー及び／又は半導体レーザーを含んでもよい。
【0212】
一実施形態において、エアロゾル発生装置８００は、複数の光源８５５を含む。複数の光源８５５は同じ類型の光源に実現されてもよい。一実施形態において、複数の光源８５５のうち少なくとも一部は、相違する類型の光源に実現されてもよい。
【0213】
一実施形態において、複数の光源８５５のうち少なくとも１つの光源８５５は、発熱体８５０の一部を照射するように構成されてもよい。
【0214】
一実施形態において、複数の光源８５５のいずれか１つの光源８５５が照射する発熱体８５０の部分は、他の１つの光源８５５が照射する発熱体８５０の部分とは異なってもよい。例えば、複数の光源８５５は、単一の発熱体８５０の互いに異なる部分を照射したり、複数の発熱体８５０をそれぞれ照射してもよい。
【0215】
一実施形態において、複数の光源８５５は、実質的に同時に照射するように構成されることができる。一実施形態において、複数の光源８５５のいずれか１つの光源８５５の照射時点は他の１つの光源８５５の照射時点とは異なってもよい。
【0216】
一実施形態において、複数の光源８５５は、実質的に同じ時間の間に発熱体８５０を照射することができる。一実施形態において、複数の光源８５５のいずれか１つの光源８５５の照射時間は、他の１つの光源８５５の照射時間とは異なってもよい。
【0217】
一実施形態において、複数の光源８５５は、実質的に同じ波長帯域の光を送信することができる。一実施形態において、複数の光源８５５のいずれか１つの光源８５５が照射する光の帯域は、他の１つの光源８５５が照射する光の帯域とは異なってもよい。
【0218】
一実施形態において、複数の光源８５５は、実質的に同じ照度で発熱体８５０を照射することができる。一実施形態において、複数の光源８５５のいずれか１つの光源８５５の照度は、他の１つの光源８５５の照度とは異なってもよい。
【0219】
本文書の実施形態は例示的なものであり、制限的でないように意図される。添付された請求範囲及びこの等価物を含んで、本開示の詳細な事項の様々な変更が行われることができる。本明細書で説明した実施形態のうち、任意の実施形態は本明細書で説明した任意の他の実施形態と結合して使用されてもよい。
【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】
【国際調査報告】