特表 2024-524915 発熱体、およびこれを含むエアロゾル発生装置

(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、およびこ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 40/20 20200101ALI20240702BHJP

   A24F 40/70 20200101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

A24F40/46

A24F40/20

A24F40/70

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023577347

(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】 KR2023006408

(87)【国際公開番号】W WO2023224317

(87)【国際公開日】2023-11-23

(31)【優先権主張番号】10-2022-0060775

(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

4B162AB21

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、前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴によって熱を発生させるように構成された複数の金属粒子、および、隣接した金属粒子の間に配置された分離壁を含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴によって熱を発生させるように構成された複 数の金属粒子と、および
隣接した金属粒子の間に配置された分離壁と、
を含む発熱体。

【請求項2】

前記複数の金属粒子の少なくとも一部は、他の１つの金属粒子とは異なる大きさを有する、請求項１に記載の発熱体。

【請求項3】

前記分離壁は、前記隣接した金属粒子が結合することを防止するように配置された、請求項１に記載の発熱体。

【請求項4】

前記複数の金属粒子は、前記分離壁により境界付けられた、請求項１に記載の発熱体。

【請求項5】

前記複数の金属粒子は、ナノスケールの大きさを有する、請求項１に記載の発熱体。

【請求項6】

前記分離壁は、前記基板から突出する、請求項１に記載の発熱体。

【請求項7】

前記分離壁は、複数の柱を含む、請求項１に記載の発熱体。

【請求項8】

前記分離壁は、グリッドを含む、請求項１に記載の発熱体。

【請求項9】

前記分離壁は、耐熱性材料を含む、請求項１に記載の発熱体。

【請求項10】

光源と、および
前記光源からの光を受信するように構成された請求項１に記載の発熱体と、
を含むエアロゾル発生装置。

【請求項11】

発熱体を製造するための方法において、
基板の一面上に分離壁を形成する動作と、
前記基板の前記面の上に金属レイヤを形成する動作と、および
前記金属レイヤをアニールしてランダムな大きさを有する複数の金属粒子を形成する動作と、
を含む方法。

【請求項12】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記分離壁が形成された前記基板上の位置に境界を形成する動作を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記金属レイヤを約１６０℃以上の温度に加熱する動作を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記金属レイヤのデウェッティングを誘発するように前記金属レイヤを加熱する動作を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記金属レイヤを形成する動作は、０ｎｍ超えかつ約１０ｎｍ以下の厚さで前記金属レイヤを蒸着する動作を含む、請求項１１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に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を発生させることができる。他の例として、コイルおよびサセプタの間の電磁気的カップリングにより熱を発生させることができる。前述の背景技術は、本開示の導出過程で保有、または習得したものであり、必ずしも本開示の出願前に一般公衆に公開された公知技術であるとは言えない。

【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利用して熱を発生させる発熱体、およびこれを含むエアロゾル発生装置を提供することができる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

発熱体は、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であって、前記発熱体は、基板、前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴によって熱を発生させるように構成された複数の金属粒子、および、隣接した金属粒子の間に配置された分離壁を含むことができる。

【0005】

前記複数の金属粒子の少なくとも１つの金属粒子は、他の１つの金属粒子とは異なる大きさを有してもよい。

【0006】

前記分離壁は、前記隣接した金属粒子が結合することを防止するように配置されてもよい。

【0007】

前記複数の金属粒子は、前記分離壁により境界付けられてもよい。

【0008】

前記複数の金属粒子は、ナノスケールの大きさを有してもよい。

【0009】

前記分離壁は、前記基板から突出してもよい。

【0010】

前記分離壁は、複数の柱を含んでもよい。

【0011】

前記分離壁は、グリッドを含んでもよい。

【0012】

前記分離壁は、耐熱性材料を含んでもよい。

【0013】

エアロゾル発生装置は、光源、および前記光源からの光を受信するように構成された発熱体を含み、前記発熱体は、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であって、前記発熱体は、基板、前記基板上に配置され、表面プラズモン共鳴によって熱を発生させるように構成された複数の金属粒子、および、隣接した金属粒子の間に配置された分離壁を含むことができる。

【0014】

発熱体を製造するための方法は、基板の一面上に分離壁を形成する動作、前記基板の前記面の上に金属レイヤを形成する動作、および、前記金属レイヤをアニールしてランダムな大きさを有する複数の金属粒子を形成する動作を含むことができる。

【0015】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記分離壁が形成された前記基板上の位置に境界を形成する動作を含んでもよい。

【0016】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記金属レイヤを約１６０℃以上の温度に加熱する動作を含んでもよい。

【0017】

前記金属レイヤをアニールする動作は、前記金属レイヤのデウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）を誘発するように前記金属レイヤを加熱する動作を含んでもよい。

【0018】

前記金属レイヤを形成する動作は、約１０ｎｍ以下の厚さで前記金属レイヤを蒸着する動作を含んでもよい。

【発明の効果】

【0019】

一実施形態によると、発熱体がターゲットの加熱に適用される場合、ターゲットが局所的に加熱されるか、または複数のターゲットの少なくとも一部のターゲットが加熱されることができる。一実施形態によると、発熱体の発熱効率が維持、または改善することができる。一実施形態による発熱体、およびこれを含むエアロゾル発生装置の効果は、以上で言及したものなどに限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解されるであろう。

【0020】

本開示の特定の実施形態の上述した、さらに他の様態、特徴および利点は、添付の図面を参照し、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態によ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した図である。

【図2】一実施形態によ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した図である。

【図3】一実施形態によ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した図である。

【図4】一実施形態によるエアロゾル発生物品の例を示した図である。

【図5】一実施形態によるエアロゾル発生物品の例を示した図である。

【図6】一実施形態によるエアロゾル発生装置のブロック図である。

【図7】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図8】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図9】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図10】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図11】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図12】一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。

【図13】様々なアニール温度で製造された発熱体の光源の出力による昇温を比較したグラフである。

【図14】様々なアニール温度で製造された発熱体の波長による吸光度を比較したグラフである。

【図15】一実施形態による発熱体の平面図である。

【図16】一実施形態によるエアロゾル発生装置を示す図面である。

【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、新しい技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、その発明の説明部分においてその意味を詳しく記載する。よって、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るべきである。

【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、これは特に断りのない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「．．．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、これはハードウェアまたはソフトウェアで具現され、またはハードウェアとソフトウェアの結合で具現される。

【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における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかしながら、本発明は様々な異なる形で具現され、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0025】

以下では、図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。

【0026】

図１～図３は、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した図面である。

【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、およびヒータ１３を含む。図２および図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。さらに、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、シガレット）が挿入できる。

【0028】

図１～図３に示されたエアロゾル発生装置１には、本実施形態に係る構成要素が示されている。よって、図１～図３に示された構成要素の外に、他の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が、本実施形態に係る技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できるであろう。

【0029】

また、図２および図３には、エアロゾル発生装置１にヒータ１３が含まれているように示されているが、必要に応じて、ヒータ１３は省略されてもよい。

【0030】

図１には、バッテリ１１、制御部１２およびヒータ１３が一列に配置されるように示されている。また、図２には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４、およびヒータ１３が一列に配置されるように示されている。また、図３には、蒸気化器１４およびヒータ１３が並列に配置されるように示されている。しかしながら、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。言い換えると、エアロゾル発生装置１の設計により、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３、および蒸気化器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および／または蒸気化器１４を作動して、エアロゾルを発生させる。ヒータ１３および／または蒸気化器１４により発生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。

【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でも、エアロゾル発生装置１はヒータ１３を加熱すうことができる。

【0033】

バッテリ１１は、エアロゾル発生装置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。また、バッテリ１１は、エアロゾル発生装置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。

【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および蒸気化器１４だけでなく、エアロゾル発生装置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、エアロゾル発生装置１の構成の各状態を確認して、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で具現されてもよく、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できるプログラムが保存されたメモリの組み合わせで具現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで具現されてもよいことが、本実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できるであろう。

【0036】

ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力により加熱される。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位置するようになる。よって、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。しかしながら、ヒータ１３は上述した例に限定されず、所望の温度まで加熱できるものであれば、制限はない。ここで、所望の温度は、エアロゾル発生装置１に既設定されていてもよく、ユーザにより所望の温度に設定されてもよい。

【0038】

一方、他の例として、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り加熱できるサセプタを含んでもよい。

【0039】

例えば、ヒータ１３は、管状の加熱要素、板状の加熱要素、針状の加熱要素、または棒状の加熱要素を含んでもよく、加熱要素の形状によってエアロゾル発生物品２の内部または外部を加熱する。

【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。この場合、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ず、様々な形状に製作される。

【0041】

蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、エアロゾル発生物品２を通過してユーザに伝達される。言い換えると、蒸気化器１４により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することができ、気流通路は、蒸気化器１４により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。

【0042】

例えば、蒸気化器１４は、液体貯蔵部（例えば、貯蔵所）、液体伝達手段、および加熱要素を含むが、これに限定されない。例えば、液体貯蔵部、液体伝達手段、および加熱要素は、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】

液体貯蔵部は、液状組成物を貯蔵することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコの香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。液体貯蔵部は、蒸気化器１４から脱着できるように製作されてもよく、蒸気化器１４と一体で製作されてもよい。

【0044】

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、各種のフルーツの香り成分などを含んでもよいが、これに制限されない。香味剤は、ユーザに様々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およびビタミンＥの少なくとも１つが混合されてもよいが、これに制限されない。また、液状組成物は、グリセリンおよ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、液体貯蔵部の液状組成物を加熱要素へ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）であってもよいが、これに限定されない。

【0046】

加熱要素は、液体伝達手段により伝達す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があるが、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から構成されてもよく、液体伝達手段に巻かれる構造で配置されてもよい。加熱要素は、電流供給により加熱されてもよく、加熱要素に接触した液体組成物に熱を伝達して液体組成物を加熱してもよい。その結果、エアロゾルが生成される。

【0047】

例えば、蒸気化器１４は、カートマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）またはアトマイザ（ａｔｏｍｉｚｅｒ）とも称されるが、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および蒸気化器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、視覚情報の出力が可能なディスプレイおよび／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、外部気体の流入、または内部気体の流出が可能な構造に製作されてもよい。

【0049】

図１～図３には示されていないが、エアロゾル発生装置１は、別途のクレードルととも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の充電に用いられる。または、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が加熱される。

【0050】

エアロゾル発生物品２は、一般的な燃焼型シガレットと似ていてもよい。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部分とに区分されてもよい。または、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、顆粒またはカプセルの形で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もよい。または、エアロゾル発生装置１の内部に第１部分の一部のみ挿入されてもよく、第１部分の全体および第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口で咥えた状態でエアロゾルを吸い込む。このとき、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。

【0052】

一例として、外部空気は、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てもよい。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および／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節可能である。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節可能である。他の例として、外部空気は、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】

以下、図４および図５を参照してエアロゾル発生物品２の例を説明する。

【0054】

図４および図５は、エアロゾル発生物品の例を示した図である。

【0055】

図４を参照すると、エアロゾル発生物品２は、タバコロッド２１およびフィルタロッド２２を含む。図１～図３を参照して上述した第１部分２１はタバコロッド２１を含み、第２部分２２はフィルタロッド２２を含む。

【0056】

図４にはフィルタロッド２２が単一のセグメントとして示されているが、これに限定されない。言い換えると、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、およ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の範囲内であり、長さは約４８ｍｍであるが、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２４により包まれてもよい。ラッパ２４には、外部空気が流入され、または内部気体が流出される少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）が形成されてもよい。一例として、エアロゾル発生物品２は、１つのラッパ２４により包まれてもよい。別の例として、エアロゾル発生物品２は、２以上のラッパ２４で重ねて包まれてもよい。例えば、第１ラッパ２４１によりタバコロッド２１が包まれ、ラッパ２４２、２４３、２４４によりフィルタロッド２２が包まれてもよい。さらに、単一のラッパ２４５により全体のエアロゾル発生物品２が再び包まれてもよい。仮に、フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成されているのであれば、それぞれのセグメントがラッパ２４２、２４３、２４４により包まれてもよい。

【0059】

第１ラッパ２４１および第２ラッパ２４２は、一般的なフィルタ巻紙で製作されてもよい。例えば、第１ラッパ２４１および第２ラッパ２４２は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙であってもよい。また、第１ラッパ２４１および第２ラッパ２４２は、耐油性を有する紙類および／またはアルミ合紙包装材で製作されてもよい。

【0060】

第３ラッパ２４３は、ハード巻紙で製作されてもよい。例えば、第３ラッパ２４３の坪量は、８８ｇ／ｍ^２～９６ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは９０ｇ／ｍ^２～９４ｇ／ｍ^２の範囲内である。また、第３ラッパ２４３の厚さは、１２０μｍ～１３０μｕｍの範囲内であり、好ましくは１２５μｍである。

【0061】

第４ラッパ２４４は、耐油性ハード巻紙で製作されてもよい。例えば、第４ラッパ２４４の坪量は、８８ｇ／ｍ２～９６ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは９０ｇ／ｍ^２～９４ｇ／ｍ^２の範囲内である。また、第４ラッパ２４４の厚さは、１２０μｍ～１３０μｍの範囲内であり、好ましくは１２５μｍである。

【0062】

第５ラッパ２４５は、滅菌紙（ＭＦＷ）で製作されてもよい。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も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２４５の坪量は、５７ｇ／ｍ^２～６３ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは６０ｇ／ｍ^２である。また、第５ラッパ２４５の厚さは、６４μｍ～７０μｍの範囲内であり、好ましくは６７μｍである。

【0063】

第５ラッパ２４５には、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は、シリコーンが該当するが、これに限定されない。例えば、シリコーンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコーンでなくても、上述した特性を有する物質であれば制限なしに第５ラッパ２４５に塗布（または、コーティング）してもよい。

【0064】

第５ラッパ２４５は、エアロゾル発生物品２の燃焼現象を防止することができる。例えば、タバコロッド２１がヒータ１３により加熱されると、エアロゾル発生物品２燃焼される可能性がある。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が燃焼される。このような場合でも、第５ラッパ２４５は不燃性物質を含むので、エアロゾル発生物品２の燃焼現象が防止される。

【0065】

また、第５ラッパ２４５は、エアロゾル発生物品２で生成される物質によりエアロゾル発生装置（例えば、ホルダー）が汚染することを防止することができる。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ことがある。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部空気により冷却されることで、液体物質（例えば、水分など）が生成される。第５ラッパ２４５がエアロゾル発生物品２を包むことにより、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することができる。

【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、およびオレイルアルコールの少なくとも１つを含んでもよいが、これらに限定されない。また、タバコロッド２１は、風味剤、湿潤剤および／または有機酸（ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ）のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド２１には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド２１に噴射されることによって添加される。

【0067】

タバコロッド２１は、多様に製作されてもよい。例えば、タバコロッド２１は、シート（ｓｈｅｅｔ）で製作されてもよく、筋（ｓｔｒａｎｄ）で製作されてもよい。また、タバコロッド２１は、タバコシートが細かく刻んだ刻みタバコで製作されてもよい。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質により囲まれてもよい。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してタバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これによりタバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド２１を囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータにより加熱されるサセプタとして働く。この際、図面に示されていないが、タバコロッド２１は、外部を囲む熱伝導物質以外にも、追加のサセプタをさらに含んでもよい。

【0068】

フィルタロッド２２は、セルロースアセテートフィルタであってもよい。一方、フィルタロッド２２の形状に制限はない。例えば、フィルタロッド２２は、円柱形状のロッドであってもよく、内部に中空を有するチューブ状のロッドであってもよい。また、フィルタロッド２２は、リセス状のロッドであってもよい。仮に、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少なくとも１つが異なる形状で製作されてもよい。

【0069】

フィルタロッド２２の第１セグメントは、セルロースアセテートフィルタであってもよい。例えば、第１セグメントは、内部に中空を有するチューブ状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が挿入されるときにタバコロッド２１の内部物質が後方に押される現象を防止することもでき、エアロゾルの冷却効果も発生する。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であるが、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で、第１セグメントの硬度が調整される。また、第１セグメントは、内部（例えば、中空）に同一の、または異なる材質のフィルム、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り生成されたエアロゾルを冷却させる。よって、ユーザは、適切な温度に冷却されたエアロゾルを吸い込むことができる。

【0073】

第２セグメントの長さまたは直径は、エアロゾル発生物品２の形によって様々に決められる。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る。好ましくは、第２セグメントの長さは、約１４ｍｍであるが、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作製されてもよい。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。または、加香液が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セグメントを製作してもよい。または、第２セグメントは、捲縮されたポリマーシートにより形成されてもよい。

【0075】

例えば、ポリマーは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、セルロースアセテート（ＣＡ）およびアルミホイルからなる群から選択された材料で製作されてもよい。

【0076】

第２セグメントが製織されたポリマー繊維または捲縮されたポリマーシートにより形成されることにより、第２セグメントは縦方向に延長される単数または複数のチャネルを含むことになる。ここで、チャネルは、気体（例えば、空気またはエアロゾル）が通過する通路を意味する。

【0077】

例えば、捲縮されたポリマーシートからなる第２セグメントは、約５μｍ～約３００μｍ、例えば、約１０μｍ～約２５０μｍの厚さを有する材料から形成される。また、第２セグメントの全表面積は、約３００ｍｍ^２／ｍｍ～約１０００ｍｍ^２／ｍｍになる。また、エアロゾル冷却要素は、比表面積が約１０ｍｍ^２／ｍｇ～約１００ｍｍ^２／ｍｇの材料から形成される。

【0078】

一方、第２セグメントには、揮発性香味成分を含むスレッド（ｔｈｒｅａｄ）が含まれる。ここで、揮発性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てもよい。

【0079】

フィルタロッド２２の第３セグメントは、セルロースアセテート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る。例えば、第３セグメントの長さは約１２ｍｍであるが、これに限定されない。

【0080】

第３セグメントを製作する過程において、第３セグメントに加香液を噴射することで香味が発生するように製作されてもよい。または、加香液が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セグメントを通じてユーザに伝達される。よって、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する効果が発生する。

【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したり、エアロゾルを発生させる機能をしたりする。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る。カプセル２３は、球形または円筒状の形状を有してもよいが、これに制限されない。

【0082】

図５を参照すると、エアロゾル発生物品３は、前端プラグ３３をさらに含んでもよい。前端プラグ３３は、タバコロッド３１において、フィルタロッド３２に対向する一側に位置する。前端プラグ３３は、タバコロッド３１が外部に離脱することを防止し、喫煙中にタバコロッド３１から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１～図３）に流れ込むことを防止することができる。

【0083】

フィルタロッド３２は、第１セグメント３２１および第２セグメント３２２を含んでもよい。ここで、第１セグメント３２１は、図４のフィルタロッド２２の第１セグメントに対応し、第２セグメント３２２は、図４のフィルタロッド２２の第３セグメントに対応する。

【0084】

エアロゾル発生物品３の直径および全長は、図４のエアロゾル発生物品２の直径および全長に対応する。例えば、前端プラグ３３の長さは約７ｍｍ、タバコロッド３１の長さは約１５ｍｍ、第１セグメント３２１の長さは約１２ｍｍ、第２セグメント３２２の長さは約１４ｍｍであるが、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３５により包まれてもよい。ラッパ３５には、外部空気が流入され、または内部気体が流出される少なくとも１つの孔（ｈｏｌｅ）が形成されてもよい。例えば、第１ラッパ３５１により前端プラグ３３が包まれ、第２ラッパ３５２によりタバコロッド３１が包まれ、第３ラッパ３５３により第１セグメント３２１が包まれ、第４ラッパ３５４により第２セグメント３２２が包まれてもよい。さらに、第５ラッパ３５５により全体のエアロゾル発生物品３が再び包まれてもよい。

【0086】

また、第５ラッパ３５５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成されてもよい。例えば、穿孔３６は、タバコロッド３１を囲む領域に形成されるが、これに制限されない。穿孔３６は、図２および図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する。

【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したり、エアロゾルを発生させる機能をしたりする。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る。カプセル３４は、球形または円筒状の形状を有してもよいが、これに制限されない。

【0088】

第１ラッパ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ルが結合されたものである。例えば、第１ラッパ３５１の全厚さは、４５μｍ～５５μｍの範囲内であり、好ましくは５０．３μｍである。また、第１ラッパ３５１の金属ホイルの厚さは、６μｍ～７μｍの範囲内であり、好ましくは６．３μｍである。また、第１ラッパ３５１の坪量は、５０ｇ／ｍ^２～５５ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは５３ｇ／ｍ^２である。

【0089】

第２ラッパ３５２および第３ラッパ３５３は、一般的なフィルタ巻紙で製作されてもよい。例えば、第２ラッパ３５２および第３ラッパ３５３は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙であってもよい。

【0090】

例えば、第２ラッパ３５２の多孔度は３５０００ＣＵであるが、これに制限されない。また、第２ラッパ３５２の厚さは、７０μｍ～８０μｍの範囲内であり、好ましくは７８μｍである。また、第２ラッパ３５２の坪量は、２０ｇ／ｍ^２～２５ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは２３．５ｇ／ｍ^２である。

【0091】

例えば、第３ラッパ３５３の多孔度は２４０００ＣＵであるが、これに制限されない。また、第３ラッパ３５３の厚さは、６０μｍ～７０μｍの範囲内であり、好ましくは６８μｍである。また、第３ラッパ３５３の坪量は、２０ｇ／ｍ^２～２５ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは２１ｇ／ｍ２である。

【0092】

第４ラッパ３５４は、ＰＬＡ合紙で製作されてもよい。ここで、ＰＬＡ合紙は、紙層、ＰＬＡ層、および紙層を含む三重紙を意味する。例えば、第４ラッパ３５４の厚さは、１００μｍ～１２０μｍの範囲内であり、好ましくは１１０μｍである。また、第４ラッパ３５４の坪量は、８０ｇ／ｍ^２～１００ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは８８ｇ／ｍ^２である。

【0093】

第５ラッパ３５５は、滅菌紙（ＭＦＷ）で製作されてもよい。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も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３５５の坪量は、５７ｇ／ｍ^２～６３ｇ／ｍ^２の範囲内であり、好ましくは６０ｇ／ｍ^２である。また、第５ラッパ３５５の厚さは、６４μｍ～７０μｍの範囲内であり、好ましくは６７μｍである。

【0094】

第５ラッパ３５５には、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は、シリコーンが該当するが、これに限定されない。例えば、シリコーンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコーンでなくても、上述した特性を有する物質であれば制限なしに第５ラッパ３５５に塗布（または、コーティング）してもよい。

【0095】

前端プラグ３３は、セルロースアセテートで製作されてもよい。一例として、前端プラグ３３は、セルロースアセテートトウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて製作される。セルロースアセテート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の範囲内であり、好ましくは４．０～６．０の範囲内である。より好ましくは、前端プラグ３３のフィラメントのモノデニールは、５．０である。また、前端プラグ３３を構成するフィラメントの断面はＹ字状であってもよい。前端プラグ３３のトータルデニール（ｔｏｔａｌ ｄｅｎｉｅｒ）は、２００００～３００００の範囲内であり、好ましくは２５０００～３００００の範囲内である。より好ましくは、前端プラグ３３のトータルデニールは、２８０００である。

【0096】

また、必要に応じて、前端プラグ３３は少なくとも１つのチャネルを含んでもよく、チャネルの断面形状は、多様に製作される。

【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と対応する。よって、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、セルロースアセテートで製作されてもよい。例えば、第１セグメントは、内部に中空を有するチューブ状の構造物であってもよい。第１セグメント３２１は、セルロースアセテートトウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて製作されてもよい。例えば、第１セグメント３２１のモノデニールおよびトータルデニールは、前端プラグ３３のモノデニールおよびトータルデニールと同一である。

【0099】

第２セグメント３２２は、セルロースアセテートで製作されてもよい。第２セグメント３２２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の範囲内であり、好ましくは８．０～１０．０の範囲内である。より好ましくは、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である。また、第２セグメント３２２のフィラメントの断面はＹ字状であってもよい。第２セグメント３２２のトータルデニール（ｔｏｔａｌ ｄｅｎｉｅｒ）は、２００００～３００００の範囲内であり、好ましくは２５０００である。

【0100】

図６は、一実施形態によ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、および通信部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。すなわち、エアロゾル発生装置４００の設計により、図６に示された構成の一部が省略され、または新しい構成がさらに加えられてもよいことは本実施形態に係る技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できるであろう。

【0102】

検出部４２０は、エアロゾル発生装置４００の状態またはエアロゾル発生装置４００の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、シガレット、カートリッジなど）の挿入有無の判断、報知表示などのような様々な機能が行われるようにエアロゾル発生装置４００を制御する。

【0103】

検出部４２０は、温度センサ４２２、挿入検出センサ４２４、およびパフセンサ４２６の少なくとも１つを含むが、これに限定されない。

【0104】

温度センサ４２２は、ヒータ４５０（または、エアロゾル生成物質）が加熱される温度を検出する。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むか、ヒータ４５０そのものが温度センサの役割をする。または、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の周り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および／または除去を検出する。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、および赤外線センサの少なくとも１つを含み、エアロゾル発生物品の挿入および／または除去による信号変化を検出する。

【0106】

パフセンサ４２６は、気流通路また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。例えば、パフセンサ４２６は、温度変化、流量（ｆｌｏｗ）変化、電圧変化、および圧力変化のいずれか１つに基づいてユーザのパフを検出する。

【0107】

検出部４２０は、前述のセンサ４２２～４２６の他に、温／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、およびＲＧＢセンサ（ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）の少なくとも１つをさらに含んでもよい。各センサの機能は、その名称から通常の技術者が直観的に推論することができるので、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および音響出力部４３６の少なくとも１つを含むが、これに限定されない。ディスプレイ部４３２とタッチパッドがレイヤ構造を成してタッチスクリーンとして構成される場合、ディスプレイ部４３２は、出力装置だけでなく、入力装置としても使用される。

【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。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の充電／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、また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する。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）などである。また、ディスプレイ部４３２は、ＬＥＤ発光素子の形態であってもよい。

【0110】

ハプティック部４３４は、電気的信号を機械的刺激または電気的刺激に変換して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。例えば、ハプティック部４３４は、モータ、圧電素子、または電気刺激装置を含む。

【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。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。

【0112】

バッテリ４４０は、エアロゾル発生装置４００の動作に用いられる電力を供給する。バッテリ４４０は、ヒータ４５０が加熱されるように電力を供給する。また、バッテリ４４０は、エアロゾル発生装置４００内に備えられた他の構成（例えば、検出部４２０、出力部４３０、ユーザ入力部４６０、メモリ４７０、および通信部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、または使い捨てバッテリである。例えば、バッテリ４４０は、リチウムポリマー（ＬｉＰｏｌｙ）バッテリであるが、これに限定されない。

【0113】

ヒータ４５０は、バッテリ４４０から電力を供給されてエアロゾル生成物質を加熱する。図６には示されていないが、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、および通信部４８０は、バッテリ４４０から電力を供給されて機能する。図６には示されていないが、バッテリ４４０の電力を変換して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）回路また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、任意の適合の電気抵抗性物質で形成される。例えば、適合の電気抵抗性物質は、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あるが、これに限定されない。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で具現されるが、これに限定されない。

【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、コイルにより印加された磁場を通じて発熱して、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ヒータおよび液状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、ユーザに情報を出力する。例えば、ユーザ入力部４６０は、キーバッド（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、これに限定されない。また、図６には示されていないが、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連結インターフェース（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）をさらに含み、ＵＳＢインターフェースなどのような連結インターフェースを通じて他の外部装置と連結して情報を送受信し、バッテリ４４０を充電することができる。

【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保存するハードウェアであって、制御部４１０で処理されたデータおよび処理されるデータを保存する。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または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、光ディスクの少なくとも１つのタイプの保存媒体を含む。メモリ４７０は、エアロゾル発生装置４００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、およびユーザの喫煙パターンに関するデータなどを保存する。

【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と無線通信部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、これに限定されない。

【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またはＷＡＮ）通信部などを含むが、これに限定されない。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を確認および認証することもできる。

【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でもよい。プロセッサは、複数の論理ゲートのアレイで具現されてもよく、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できるプログラムが保存されたメモリの組み合わせで具現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで具現されてもよいことが、本実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解できるであろう。

【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によりヒータ４５０の温度を制御する。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により電力供給を制御する。他の例において、制御部４１０の制御命令に従って、加熱直接回路がヒータ４５０への電力供給を制御することもできる。

【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、以後行わ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の動作が開始また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。他の例としては、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るか、または適切な温度を維持するように、ヒータ４５０に供給される電力の量および電力が供給される時間を制御する。

【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。例えば、パフセンサ４２６を通じてカウントされたパフ回数が、既設定された回数に到逹すると、制御部４１０は、ディスプレイ部４３２、ハプティック部４３４、および音響出力部４３６の少なくとも１つを通じ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することができる。

【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への電力供給時間および／または電力供給量を制御してもよい。例えば、エアロゾル発生物品が加湿状態である場合に、制御部４１０は誘導コイルへの電力供給時間を制御して、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、コンピュータにより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で実行可能な命令語を含む記録媒体の形でも具現される。コンピュータ読取り可能媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の可用媒体であってもよく、揮発性および非揮発性媒体、分離型および非分離型媒体をすべて含む。また、コンピュータ読取り可能媒体は、コンピュータ保存媒体および通信媒体をすべて含み得る。コンピュータ保存媒体は、コンピュータ読取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュールまたはその他データのような情報の保存のための任意の方法、または技術で具現された揮発性および非揮発性、分離型および非分離媒体をすべて含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ読取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュールのような変調されたデータ信号のその他データ、またはその他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１２は、一実施形態による発熱体の製造方法を示した図である。発熱体を製造する動作の順序は、本文書で説明される手順に限定されず、動作の間に少なくとも１つの追加の動作が含まれるか、説明された動作のいずれか１つの動作が省略されるか、または一部の動作の手順が変わることもある。

【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、互いに逆になる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つの面は、実質的にフラットな面で形成されてもよい。

【0131】

一実施形態において、基板５５１は、様々な材質で形成されてもよい。例えば、基板５５１は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコンオキシド（ＳｉＯ２）、サファイア、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートおよび／またはその他の熱伝導に適合な任意の材質で形成される。ある実施形態において、基板５５１は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコンオキシド（ＳｉＯ２）、およびサファイアのいずれか１つ、またはこれらの組み合わせで形成される。ある実施形態において、基板５５１は、相対的に低い熱伝達係数を有する材質を含む。これで、基板５５１上の一部領域に局所的に熱が伝達されるようにすることができる。

【0132】

一実施形態において、基板５５１は、電気伝導性を示してもよい。一実施形態において、基板５５１は電気絶縁性を示してもよい。

【0133】

一実施形態において、基板５５１は、発熱体５５０が配置される環境での使用に適合な任意の熱伝導率を有する材質で形成されてもよい。例えば、基板５５１は、１ｂａｒの圧力および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の熱伝導率を有する。ある実施形態において、基板５５１は、１ｂａｒの圧力および２５℃の温度で、約０．６Ｗ／ｍＫ以下、約１．３Ｗ／ｍＫ、約１４８Ｗ／ｍＫ、または約４６．０６Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。

【0134】

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、図８で上面）に分離壁５５２を形成する動作を含む。分離壁５５２は、複数の柱を含む。複数の柱は、基板５５１の第１長さ方向（例えば、水平方向）におよび／または第１長さ方向に交差する第２長さ方向（例えば、垂直方向）に互いに離隔して配列される。

【0135】

一実施形態において、複数の柱は、任意の適合な方式で基板５５１上に蒸着して形成される。例えば、複数の柱は、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）、および／またはその他任意の適合な方式で蒸着される。

【0136】

一実施形態において、複数の柱は、基板５５１の一面上に材料を配置し、配置された材料をエッチングすることで形成される。

【0137】

一実施形態において、複数の柱は、円形または楕円形のシリンダの形状を含む。一実施形態において、複数の柱は、多角形のシリンダの形状も含む。

【0138】

一実施形態において、複数の柱は、耐熱性材料を含む。複数の柱の形は、相対的に高い温度環境（例えば、約２００℃の温度）でも実質的に変わらない。

【0139】

一実施形態において、複数の柱は、基板５５１の一面から突出する。複数の柱の突出長さ（例えば、高さ）は、約２０ｎｍ以下、約１５ｎｍ以下、または約１０ｎｍ以下である。複数の柱の突出長さは、約２ｎｍ以上、約５ｎｍ以上、または約１０ｎｍ以上である。

【0140】

一実施形態において、複数の柱は、基板５５１に固定されている。一実施形態において、複数の柱は、基板５５１から除去されるように基板５５１に配置されている。

【0141】

図９を参照すると、発熱体５５０を製造するための方法は、分離壁５５２を含む基板５５１の一面上に金属レイヤ５５３を形成する動作を含む。

【0142】

一実施形態において、金属レイヤ５５３は、基板５５１の一面上に金属粒子を塗布することで形成されている。例えば、金属粒子は、スパッタリング、イオンビーム蒸着、熱蒸着、化学的蒸着、プラズマ蒸着および／またはその他任意の適合な蒸着方式で蒸着される。

【0143】

一実施形態において、金属レイヤ５５３は、基板５５１の一面上にフィルムを配置することで形成される。

【0144】

一実施形態において、金属レイヤ５５３は、特定の波長帯域（例えば、可視光線波長帯域、すなわち約３８０ｎｍ～約７８０ｎｍ）の光と相互作用して熱の発生に適合な任意の材質で形成される。例えば、金属レイヤ５５３は、金、銀、銅、パラジウムおよび白金の少なくとも１つまたはこれらの組み合わせを含む。

【0145】

一実施形態において、金属レイヤ５５３は、平均最大吸光度を有する金属材質で形成される。ここで、平均最大吸光度は、特定の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る。前記吸光度に対応する特定の波長帯域は、金属粒子が共鳴する波長帯域と理解される。例えば、金属粒子は、約４３０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４８０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４９０ｎｍ～約５１０ｎｍ、約５００ｎｍ～約５２０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約５７０ｎｍ、約６００ｎｍ～約６２０ｎｍ、約６２０ｎｍ～約６４０ｎｍ、約６３０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約６４０ｎｍ～約６６０ｎｍ、約６８０ｎｍ～約７００ｎｍ、または約７００ｎｍ～約７５０ｎｍの波長帯域で平均最大吸光度を有する。

【0146】

一実施形態において、金属レイヤ５５３の厚さは、約２０ｎｍ以下である。好ましい実施形態において、金属レイヤ５５３の厚さは、約１０ｎｍ以下である。金属レイヤ５５３を１０ｎｍを超える厚さで基板５５１上に形成する場合、金属レイヤ５５３によって形成される構造体（例えば、図１２の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）で発熱反応が減少されることがある。また、発熱体５５０の周辺に熱を奪われる可能性が増加し、これにより発熱体５５０の熱効率が減少されることがある。

【0147】

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上の金属レイヤ５５３をアニール（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）する動作を含む。金属レイヤ５５３をアニールすると、隣接した金属セグメントＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の間に境界Ｂ（例えば、グレーンバウンドリ（ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ））が形成されることになる。

【0148】

一実施形態において、金属レイヤ５５３をアニールする動作で、金属レイヤ５５３の加熱温度は、約１５０℃以上、約１６０℃以上、約１７０℃以上、約１８０℃以上、約１９０℃以上、約２００℃以上、約２１０℃以上、約２２０℃以上、約２３０℃以上、または約２４０℃以上である。

【0149】

図１１を参照すると、基板５５１上の複数の金属セグメントＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、分離壁５５２を基準で変形される。アニール環境で、フラックス（ｆｌｕｘ）は、分離壁５５２を基準でいずれか１つの側に配置された隣接した金属セグメントＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に印加され、複数の金属セグメントＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のデウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）が誘発されることになる。

【0150】

図１２を参照すると、アニール環境で、デウェッティングにより基板５５１上に複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が形成される。複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、境界Ｂに対応する分離壁５５２によって分離される。

【0151】

複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、ランダムな大きさを有する。複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のうちいずれか１つの金属粒子の大きさは、他の１つの金属粒子とは異なる大きさであってもよい。

【0152】

複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、ナノスケールの大きさを有する。例えば、複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、約１μｍ以下の平均最大直径の範囲内でランダムな大きさを有する。ある実施形態において、複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４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、または約１００ｎｍ以下の平均最大直径の範囲内のランダムな大きさを有する。

【0153】

複数の金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、分離壁５５２を超えて共に結合しなくてもよい。例えば、相対的に高い温度環境で、分離壁５５２は、隣接した金属粒子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の結合を減少または防止することができる。

【0154】

図１３は、様々なアニール温度で製造された発熱体の光源の出力による昇温を比較したグラフである。

【0155】

図１３を参照すると、光源（例えば、レーザ）の出力に対する様々な発熱体の昇温を比較したグラフが示される。第１発熱体Ｈ１は、金材質のフィルムを約１６０℃の温度でアニールすることで形成された複数の金属粒子を含む。第２発熱体Ｈ２は、金材質のフィルムを約１８０℃の温度でアニールすることで形成された複数の金属粒子を含む。第３発熱体Ｈ３は、金材質のフィルムを約２００℃の温度でアニールすることで形成された複数の金属粒子を含む。それぞれの発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に発光される光の出力を増加させることにより、発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は類似した昇温結果を示した。発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３はいずれも約９１０ｍＷのレーザ出力で約３２０℃のターゲット温度を達成した。

【0156】

図１４は、様々なアニール温度で製造された発熱体の波長による吸光度を比較したグラフである。

【0157】

図１４を参照すると、光源（例えば、レーザ）が発光する光の波長による様々な発熱体の吸光度を比較したグラフが示される。比較対象発熱体Ｈ０は、金材質のフィルムをアニールしていない構造を含む。他の実験対象発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５は、それぞれ金材質のフィルムを約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２２０℃、および約２４０℃の温度でアニールすることで形成されたランダムな大きさを有する複数の金属粒子を含む。実験対象発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５のうち、約２４０℃の温度でアニールした発熱体Ｈ５は、約６４０ｎｍの波長でピーク吸光度を示す一方、他の実験対象発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４は、波長が増加するほど概ね増加する吸光度を示した。一方、アニールしていない比較対象発熱体Ｈ０は、波長が増加するほど吸光度の増加幅が実験対象発熱体よりも大きかった。

【0158】

図１５は、一実施形態による発熱体の平面図である。

【0159】

図１５を参照すると、発熱体６５０は、基板６５１、ランダムな大きさを有する複数の金属粒子Ｐ、および複数の金属粒子Ｐを区画する分離壁Ｇ１、Ｇ２を含む。分離壁Ｇ１、Ｇ２は、基板６５１上にグリッドを形成している。例えば、分離壁Ｇ１、Ｇ２は、基板６５１の第１方向（例えば、＋／－Ｘ方向）に延び、第１方向に交差する第２方向（例えば、＋／－Ｙ方向）に配列された複数の第１パーティションＧ１、および基板６５１の第２方向に延び、第１方向に配列された複数の第２パーティションＧ２を含んでいる。複数の第１パーティションＧ１および複数の第２パーティションＧ２は、例えば発熱体６５０が高温環境にあるとき、複数の金属粒子Ｐが結合することを減少または防止する。

【0160】

図１６は、一実施形態によるエアロゾル発生装置を示す図面である。

【0161】

図１６を参照すると、エアロゾル発生装置７００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７５０（例えば、ヒータ１３、４５０、および／または発熱体５５０、６５０）、および少なくとも１つの発熱体７５０に向けて発光するように構成された少なくとも１つの光源７５５を含んでいる。一方、図１６には、エアロゾル発生装置７００に発熱体７５０、および／または光源７５５を制御するように構成された制御部７１０、および制御部７１０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７４０が含まれているが、他の構成要素が含まれ、または省略されてもよい。

【0162】

一実施形態において、エアロゾル発生装置７００は、単一の発熱体７５０を含んでもよい。発熱体７５０は、エアロゾル発生物品が位置される空洞を少なくとも部分的に囲んでいる。発熱体７５０は、例えば基板５５１、６５１が、少なくとも部分的に曲面が形成された構造を有している。

【0163】

一実施形態において、エアロゾル発生装置７００は、複数の発熱体７５０を含んでもよい。複数の発熱体７５０は、エアロゾル発生物品が位置される空洞を基準に互いに異なる部分に位置されている。複数の発熱体７５０に含まれた金属プリズムの金属材料は、同一、または異なってもよい。

【0164】

一実施形態において、光源７５５は、発熱体７５０に向けて決められた角度で光信号を送信するように構成されてもよい。例えば、光源７５５は、発熱体７５０の表面で全反射が起き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７５５は、発熱体７５０に向けて任意の角度で光信号を送信してもよい。

【0165】

一実施形態において、光源７５５は、紫外線帯域、可視光線帯域および／または赤外線帯域の光を送信するように構成されてもよい。ある実施形態において、光源７５５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る。

【0166】

ある実施形態において、光源７５５は、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７５５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する。

【0167】

一実施形態において、光源７５５は、発光ダイオードおよび／またはレーザを含んでもよい。発光ダイオードおよび／またはレーザは、エアロゾル発生装置７００に含まれるのに適合な種類および／または大きさを有している。一例として、レーザは、固体状態のレーザおよび／または半導体レーザを含んでもよい。

【0168】

一実施形態において、エアロゾル発生装置７００は、複数の光源７５５を含んでもよい。複数の光源７５５は、同一のタイプの光源で具現される。一実施形態において、複数の光源７５５の少なくとも一部は、異なるタイプの光源で具現されてもよい。

【0169】

一実施形態において、複数の光源（７５５）の少なくとも１つの光源７５５は、発熱体７５０の一部を照射するように構成されてもよい。

【0170】

一実施形態において、複数の光源７５５のいずれか１つの光源７５５が照射する発熱体７５０の部分は、他の１つの光源７５５が照射する発熱体７５０の部分と異なってもよい。例えば、複数の光源７５５は、単一の発熱体７５０の互いに異なる部分を照射し、または複数の発熱体７５０をそれぞれ照射する。

【0171】

一実施形態において、複数の光源７５５は、実質的に同時に照射するように構成されてもよい。一実施形態において、複数の光源７５５のいずれか１つの光源７５５の照射時点は、他の１つの光源７５５の照射時点と異なってもよい。

【0172】

一実施形態において、複数の光源７５５は、実質的に同一の時間に発熱体７５０を照射してもよい。一実施形態において、複数の光源７５５のいずれか１つの光源７５５の照射時間は、他の１つの光源７５５の照射時間と異なってもよい。

【0173】

一実施形態において、複数の光源７５５は、実質的に同一の波長帯域の光を送信してもよい。一実施形態において、複数の光源７５５のいずれか１つの光源７５５が照射する光の帯域は、他の１つの光源７５５が照射する光の帯域と異なってもよい。

【0174】

一実施形態において、複数の光源７５５は、実質的に同一の照度で発熱体７５０を照射してもよい。一実施形態において、複数の光源７５５のいずれか１つの光源７５５の照度は、他の１つの光源７５５の照度と異なってもよい。

【0175】

本明細書の実施形態は例示にすぎず、制限的ではないように意図される。添付の請求の範囲およびこれの等価物を含み、本開示の詳細な事項の様々な変更があり得る。ここで説明された実施形態の任意の実施形態は、ここに説明された任意の他の実施形態と結合して使用されることがある。

【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】

【国際調査報告】