(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】2024-07-18
(54)【発明の名称】温度センサを含むエアロゾル発生装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/05 20200101AFI20240710BHJP
A24F 40/44 20200101ALI20240710BHJP
A24F 40/42 20200101ALI20240710BHJP
A24F 40/40 20200101ALI20240710BHJP
A24F 40/51 20200101ALI20240710BHJP
【FI】
A24F40/05
A24F40/44
A24F40/42
A24F40/40
A24F40/51
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024502572
(86)(22)【出願日】2023-05-19
(85)【翻訳文提出日】2024-01-16
(86)【国際出願番号】 KR2023006817
(87)【国際公開番号】W WO2023234607
(87)【国際公開日】2023-12-07
(31)【優先権主張番号】10-2022-0067553
(32)【優先日】2022-06-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0092231
(32)【優先日】2022-07-26
(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】チャン、チュル ホ
(72)【発明者】
【氏名】コ、キョン ミン
(72)【発明者】
【氏名】ソ、チャンウォン
(72)【発明者】
【氏名】チュン、チン チュル
【テーマコード(参考)】
4B162
【Fターム(参考)】
4B162AA05
4B162AA06
4B162AA30
4B162AB14
4B162AB23
4B162AC17
4B162AC18
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4B162AC50
4B162AD02
4B162AD03
4B162AD06
4B162AD08
4B162AD12
4B162AD13
4B162AD15
4B162AD20
(57)【要約】
一実施例によるエアロゾル生成装置は、カートリッジ締結領域を含む本体、カートリッジ締結領域に着脱可能に締結されるカートリッジ、および本体において、カートリッジ締結領域と向かい合うように位置し、赤外線センサを含む温度センサを含み、カートリッジは、エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽、貯蔵槽からエアロゾル生成物質を伝達される伝達部材、伝達部材に振動を発生させてエアロゾル生成物質を霧化させる振動子アセンブリ、貯蔵槽、伝達部材、および振動子アセンブリを収容し、温度センサと対向される位置に形成されるセンサホールを含むハウジング、およびセンサホールと温度センサとの間に位置するレンズを含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成装置において、
カートリッジ締結領域を含む本体と、
前記カートリッジ締結領域に着脱可能に締結されるカートリッジと、および
前記本体において、前記カートリッジ締結領域と向かい合うように位置し、赤外線センサを含む温度センサを含み、
前記カートリッジは、
エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽から前記エアロゾル生成物質を伝達される伝達部材と、
前記伝達部材で振動を発生させて前記エアロゾル生成物質を霧化させる振動子アセンブリと、
前記貯蔵槽、前記伝達部材、および前記振動子アセンブリを収容し、前記温度センサと対向される位置に形成されるセンサホールを含むハウジングと、および
前記センサホールと前記温度センサとの間に位置するレンズを含む、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記振動子アセンブリは、
前記伝達部材を臨む第1面、および前記第1面と反対側の第2面を含む振動子、および
前記振動子を支持し、前記レンズから前記振動子の第2面に向かって開放されるチャネルを含む支持アセンブリを含む、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記チャネルは、開放された空間に形成されて、前記レンズが前記振動子の第2面を直接的に向かい合う、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記振動子の第2面、前記チャネル、前記レンズ、および前記温度センサは、一直線上に配列される、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記支持アセンブリは、
前記振動子と離隔配置され、前記レンズと対向される位置に形成される第1開口を含むカートリッジ基板と、および
前記カートリッジ基板と前記振動子の第2面との間に位置し、前記第1開口および前記第2面に連通される第2開口を含む支持構造物を含み、
前記チャネルは、前記第1開口および前記第2開口を含む、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記支持アセンブリは、
前記振動子の第1面と接触する第1電極体、および
前記振動子の第2面と接触し、前記第2面の方向に弾性力を提供する第2電極体を含む、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記第2電極体は、前記支持構造物の第2開口に位置し、前記第2開口の少なくとも一部と重なるように中心が開放された弾性物質で構成される、請求項6に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記レンズは、前記振動子アセンブリおよび前記温度センサから離隔して配置され、
前記レンズと前記振動子アセンブリとの間の領域と、前記レンズと前記温度センサとの間の領域のそれぞれは、開放された空間である、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記レンズは、
前記振動子アセンブリから前記温度センサの方向に進行する光を前記温度センサに集中されるように集光する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
前記レンズは、
前記振動子アセンブリと向かい合う第1レンズ面、および
前記第1レンズ面と反対側であり、前記温度センサと向かい合う第2レンズ面を含む、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項11】
前記レンズは、
前記第1レンズ面から前記第2レンズ面に進行する光が集光されるように、所定の曲率で屈曲形成される第1集光領域を含む、請求項10に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項12】
前記第1集光領域は、前記第2レンズ面に形成され、
前記第1レンズ面は、実質的に平坦である、請求項11に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項13】
前記レンズは、
前記第1レンズ面から前記第2レンズ面に進行する光が集光されるように、前記第2レンズ面から突出形成され、末端部が傾斜する第2集光領域を含む、請求項10に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項14】
前記第2集光領域は、
前記第2レンズ面の中心を取り囲む、請求項13に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項15】
前記第2集光領域は複数形成され、
複数の第2集光領域は、前記第2レンズ面の中心の周りに配列され、放射方向に所定の間隔が離隔される、請求項13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】
以下の実施例は、温度センサを含むエアロゾル発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、伝統的なシガレットのデメリットを克服する代替物品に対する需要が増加している。例えば、シガレットスティックを電気的に加熱することでエアロゾルを発生させる装置(例:シガレット型の電子タバコ)に対する需要が増加している。これにより、電気加熱式エアロゾル発生装置とそれに適用されるシガレットスティック(またはエアロゾル発生物品)に対する研究が盛んに進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
様々な実施例は、エアロゾルを発生させるための超音波霧化器を含むエアロゾル発生装置において、超音波霧化器の振動子の温度制御手段の不在、または温度感知機能の誤差のような様々な要因で振動子が過熱されることがあり、振動子の破損または性能低下の原因になり得るため、これを解決するために振動子の温度をリアルタイムで正確に測定するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施例によるエアロゾル生成装置は、カートリッジ締結領域を含む本体、前記カートリッジ締結領域に着脱可能に締結されるカートリッジ、および前記本体において、前記カートリッジ締結領域と向かい合うように位置し、赤外線センサを含む温度センサを含み、前記カートリッジは、エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽、前記貯蔵槽から前記エアロゾル生成物質を伝達される伝達部材、前記伝達部材で振動を発生させて前記エアロゾル生成物質を霧化させる振動子アセンブリ、前記貯蔵槽、前記伝達部材、および前記振動子アセンブリを収容し、前記温度センサと対向される位置に形成されるセンサホールを含むハウジング、および前記センサホールと前記温度センサとの間に位置するレンズを含むことができる。
【0005】
一実施例において、前記振動子アセンブリは、前記伝達部材を臨む第1面、および前記第1面と反対側の第2面を含む振動子、および前記振動子を支持し、前記レンズから前記振動子の第2面に向かって開放されるチャネルを含む支持アセンブリを含んでもよい。
【0006】
一実施例において、前記チャネルは、開放された空間に形成されて、前記レンズが前記振動子の第2面を直接的に向かい合ってもよい。
【0007】
一実施例において、前記振動子の第2面、前記チャネル、前記レンズ、および前記温度センサは、一直線上に配列されてもよい。
【0008】
一実施例において、前記支持アセンブリは、前記振動子と離隔配置され、前記レンズと対向される位置に形成される第1開口を含むカートリッジ基板、および前記カートリッジ基板と前記振動子の第2面との間に位置し、前記第1開口および前記第2面に連通される第2開口を含む支持構造物を含み、前記チャネルは、前記第1開口および前記第2開口を含んでもよい。
【0009】
一実施例において、前記支持アセンブリは、前記振動子の第1面と接触する第1電極体、および前記振動子の第2面と接触し、前記第2面の方向に弾性力を提供する第2電極体を含んでもよい。
【0010】
一実施例において、前記第2電極体は、前記支持構造物の第2開口に位置し、前記第2開口の少なくとも一部と重なるように中心が開放された弾性物質で構成されてもよい。
【0011】
一実施例において、前記レンズは、前記振動子アセンブリおよび前記温度センサから離隔して配置され、前記レンズと前記振動子アセンブリとの間の領域と、前記レンズと前記温度センサとの間の領域のそれぞれは、開放された空間であってもよい。
【0012】
一実施例において、前記レンズは、前記振動子アセンブリから前記温度センサの方向に進行する光を前記温度センサに集中されるように集光してもよい。
【0013】
一実施例において、前記レンズは、前記振動子アセンブリと向かい合う第1レンズ面、および前記第1レンズ面と反対側であり、前記温度センサと対向する第2レンズ面を含んでもよい。
【0014】
一実施例において、前記レンズは、前記第1レンズ面から前記第2レンズ面に進行する光が集光されるように、所定の曲率で屈曲形成される第1集光領域を含んでもよい。
【0015】
一実施例において、前記第1集光領域は、前記第2レンズ面に形成され、前記第1レンズ面は、実質的に平坦であってもよい。
【0016】
一実施例において、前記レンズは、前記第1レンズ面から前記第2レンズ面に進行する光が集光されるように、前記第2レンズ面から突出形成され、末端部が傾斜する第2集光領域を含んでもよい。
【0017】
一実施例において、前記第2集光領域は、前記第2レンズ面の中心を取り囲んでもよい。
【0018】
一実施例において、前記第2集光領域は、前記第2レンズ面の中心の周りに配列され、放射方向に所定の間隔が離隔されるように複数形成されてもよい。
【発明の効果】
【0019】
一実施例による温度センサを含むエアロゾル発生装置は、振動子の背面からレンズを経て温度センサに到逹するまで実質的に開放された空間を形成し、温度センサがリアルタイムで、かつ精密に振動子の温度変化を感知することができ、これに基づいて振動子の駆動を制御して振動子の過熱を防止することができる。
【0020】
一実施例による温度センサ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。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【
図1】一実施例によるエアロゾル発生装置のブロック図である。
【
図2】一実施例によるエアロゾル発生装置を概略的に示した図である。
【
図3A】一実施例によるマウスピースが閉塞された状態のエアロゾル発生装置の斜視図である。
【
図3B】一実施例によるマウスピースが開放された状態のエアロゾル発生装置の斜視図である。
【
図4】一実施例によるカートリッジの分解斜視図である。
【
図5A】一実施例による振動子アセンブリの斜視図である。
【
図5B】一実施例による振動子アセンブリの分解斜視図である。
【
図6A】一実施例によるエアロゾル発生装置の断面図である。
【
図6B】一実施例によるエアロゾル発生装置の拡大断面図である。
【
図7】一実施例によるエアロゾル発生装置の背面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
様々な実施例で使用される用語は、本発明における機能を考慮しながら可能な限り現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは当分野に携わる技術者の意図または判例、新しい技術の出現などにより変わり得る。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】
本明細書で使用されたように、「少なくともいずれか1つの」のような表現が、配列された構成要素の前にある場合、配列されたそれぞれの構成でなく、全体の構成要素を修飾する。例えば、「a、b、およびcの少なくともいずれか1つ」という表現は、a、b、c、またはaとb、aとc、bとc、またはaとbとcを含むものと解釈すべきである。
【0025】
様々な実施例において、「エアロゾル発生物品」は、媒質を収容する物品であり、エアロゾルが当該物品を通過して媒質が移行される物品を意味する。エアロゾル発生物品の代表的な例としては、シガレットが挙げられるが、本開示の範囲がこれに限定されるのではない。
【0026】
様々な実施例において、「上流(upstream)」または「上流方向」は、ユーザ(喫煙者)の口部から遠くなる方向を意味し、「下流(downstream)」または「下流方向」は、ユーザの口部に近くなる方向を意味する。上流および下流という用語は、エアロゾル発生物品を構成する要素の相対的な位置を説明するために用いられる。
【0027】
様々な実施例において、「パフ(puff)」は、ユーザの吸い込み(inhalation)を意味し、吸い込みとは、ユーザの口や鼻を通じてユーザの口腔内、鼻腔内、または肺へ引き込まれる状況を意味する。
【0028】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、内部空間に収容されるシガレットを電気的に加熱してエアロゾルを生成する装置である。
【0029】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、ヒータを含む。一実施例において、ヒータは、電気抵抗性ヒータである。例えば、ヒータは、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と、ヒータが加熱される。
【0030】
一実施例において、ヒータは、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み、加熱要素の形状によりシガレットの内部または外部を加熱する。
【0031】
一実施例において、シガレットは、タバコロッドおよびフィルタロッドを含む。タバコロッドは、シート(sheet)で製作されてもよく、筋(strand)で製作されてもよく、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。
【0032】
一実施例において、フィルタロッドは、セルロースアセテートフィルタである。フィルタロッドは、少なくとも1つ以上のセグメントで構成される。例えば、フィルタロッドは、エアロゾルを冷却する第1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第2セグメントを含む。
【0033】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を有するカートリッジを用いてエアロゾルを生成する装置である。
【0034】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を有するカートリッジ、およびカートリッジを支持する本体を含む。カートリッジは、本体と着脱可能に結合できるが、これに限定されない。カートリッジは、本体と一体に形成され、または組み立てられてもよく、ユーザにより脱着されないように固定されてもよい。カートリッジは、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体に取り付けることができる。但し、これに制限されず、カートリッジが本体に結合された状態でカートリッジの内部にエアロゾル生成物質が注入されてもよい。
【0035】
一実施例において、カートリッジは、液体状態、固体状態、気体状態、ゲル(gel)状態などの様々な状態のいずれか1つの状態のエアロゾル生成物質を有してもよい。エアロゾル生成物質は液状組成物を含んでもよい。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香の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。
【0036】
一実施例において、カートリッジは、本体から伝達される電気信号または無線信号などにより作動することで、カートリッジの内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気体の相に変換してエアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子および空気が混合した状態の気体を意味する。
【0037】
様々な実施例において、エアロゾル発生装置は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成することができ、生成されたエアロゾルは、シガレットを通過してユーザに伝達される。すなわち、液状組成物から生成されたエアロゾルは、エアロゾル発生装置の気流通路に沿って移動し、気流通路は、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ている。
【0038】
様々な実施例において、エアロゾル発生装置は、超音波振動方式を用いてエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成する装置であってもよい。この場合、超音波振動方式は、振動子により発生される超音波振動でエアロゾル生成物質を霧化させることによりエアロゾルを発生させる方式を意味する。
【0039】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、振動子を含んでもよく、振動子により短い周期の振動を発生させてエアロゾル生成物質を霧化させてもよい。振動子で発生される振動は超音波振動であってもよく、超音波振動の周波数帯域は約100kHz~約3.5MHzの周波数帯域であってもよいが、これに限定されない。
【0040】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を吸収する芯をさらに含んでもよい。例えば、芯は、振動子の少なくとも一領域を囲むように配置されるか、または振動子の少なくとも一領域と接触するように配置されてもよい。
【0041】
一実施例において、振動子に電圧(例:交流電圧)が印加されることにより、振動子から熱および/または超音波振動が発生することがあり、振動子から発生された熱および/または超音波振動は、芯に吸収されたエアロゾル生成物質に伝達される。芯に吸収されたエアロゾル生成物質は、振動子から伝達される熱および/または超音波振動により気体の相(phase)に変換され、その結果、エアロゾルが生成される。
【0042】
例えば、振動子から発生された熱により芯に吸収されたエアロゾル生成物質の粘度は低くなり、振動子から発生された超音波振動により粘度が低くなったエアロゾル生成物質が微細粒子化されることにより、エアロゾルが生成されるが、これに限定されない。
【0043】
様々な実施例において、エアロゾル発生装置は、誘導加熱(induction heating)方式でエアロゾル発生装置に収容されるエアロゾル生成物品を加熱することによりエアロゾルを生成する装置であってもよい。
【0044】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、サセプタ(susceptor)およびコイルを含んでもよい。一実施例において、コイルは、サセプタに磁場を印加する。エアロゾル発生装置からコイルに電力が供給されることにより、コイルの内部には磁場が形成される。一実施例において、サセプタは外部磁場により発熱する磁性体であってもよい。サセプタがコイルの内部に位置して磁場が印加されることで発熱することにより、エアロゾル生成物品が加熱される。また、選択的に、サセプタはエアロゾル生成物品内に位置してもよい。
【0045】
様々な実施例において、エアロゾル発生装置は、クレードル(cradle)をさらに含んでもよい。
【0046】
一実施例において、エアロゾル発生装置は、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のバッテリを充電する。または、クレードルとエアロゾル発生装置が結合された状態でヒータが加熱される。
【0047】
以下においては、添付の図面を参考して本開示の実施例について当該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。本開示は、先に説明した様々な実施例のエアロゾル発生装置で具現可能な形態で実施、または様々な異なる形態で具現されて実施することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【0048】
以下においては、図面を参照して本明細書の実施例を詳しく説明する。
【0049】
図1は、一実施例によるエアロゾル発生装置100のブロック図である。
【0050】
エアロゾル発生装置100は、制御部110、センシング部120、出力部130、バッテリ140、ヒータ150、ユーザ入力部160、メモリ170、および通信部180を含む。但し、エアロゾル発生装置100の内部構造は、
図1に示されているものに限定されない。すなわち、エアロゾル発生装置100の設計により、
図1に示されている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、本実施例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。
【0051】
一実施例において、センシング部120は、エアロゾル発生装置100の状態、またはエアロゾル発生装置100周辺の状態を感知し、感知された情報を制御部110に伝達する。制御部110は、前記感知された情報に基づいて、ヒータ150の動作制御、喫煙の制限、エアロゾル発生物品(例:エアロゾル発生物品、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100を制御する。
【0052】
一実施例において、センシング部120は、温度センサ122、挿入感知センサ124、およびパフセンサ126の少なくとも1つを含むが、これに限定されない。
【0053】
一実施例において、温度センサ122は、ヒータ150(または、エアロゾル生成物質)が加熱される温度を感知する。エアロゾル発生装置100は、ヒータ150の温度を感知する別途の温度センサを含むか、ヒータ150そのものが温度センサの役割をする。または、温度センサ122は、バッテリ140の温度をモニタリングするようにバッテリ140の周りに配置されたものであってもよい。
【0054】
一実施例において、挿入感知センサ124は、エアロゾル発生物品の挿入および/または除去を感知する。例えば、挿入感知センサ124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感知する。
【0055】
一実施例において、パフセンサ126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感知する。例えば、パフセンサ126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感知する。
【0056】
一実施例において、センシング部120は、前述のセンサ122~126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つをさらに含む。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。
【0057】
一実施例において、出力部130は、エアロゾル発生装置100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130は、ディスプレイ部132、ハプティック部134、および音響出力部136の少なくとも1つを含んでもよいが、これに限定されない。ディスプレイ部132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132は、出力装置だけでなく、入力装としても使用される。
【0058】
一実施例において、ディスプレイ部132は、エアロゾル発生装置100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100に関する情報は、エアロゾル発生装置100のバッテリ140の充/放電状態、ヒータ150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100の使用が制限される状態(例:異常物品の感知)などの様々な情報を意味し、ディスプレイ部132は、前記情報を外部に出力する。ディスプレイ部132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132は、LED発光素子の形態であってもよい。
【0059】
一実施例において、ハプティック部134は、電気的信号を機械的な刺激または電気的な刺激に変換してエアロゾル発生装置100に関する情報をユーザに触覚的に提供してもよい。例えば、ハプティック部134は、モータ、圧電素子、または電気刺激装置を含む。
【0060】
一実施例において、音響出力部136は、エアロゾル発生装置100に関する情報をユーザに聴覚的に提供してもよい。例えば、音響出力部136は、電気信号を音響信号に変換して外部に出力する。
【0061】
一実施例において、バッテリ140は、エアロゾル発生装置100の動作に用いられる電力を供給してもよい。バッテリ140は、ヒータ150が加熱されるように電力を供給する。また、バッテリ140は、エアロゾル発生装置100内に備えられた他の構成(例:センシング部120、出力部130、ユーザ入力部160、メモリ170、および通信部180)の動作に必要な電力を供給する。バッテリ140は、充電可能なバッテリ、または使い捨てバッテリであってもよい。例えば、バッテリ140は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリであってもよいが、これに限定されない。
【0062】
一実施例において、ヒータ150は、バッテリ140から電力を供給されてエアロゾル生成物質を加熱してもよい。
図1に示されていないが、エアロゾル発生装置100は、バッテリ140の電力を変換してヒータ150に供給する電力変換回路(例: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100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100は、バッテリ140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。
【0063】
一実施例において、制御部110、センシング部120、出力部130、ユーザ入力部160、メモリ170、および通信部180は、バッテリ140から電力を供給されて機能してもよい。
図1に示されていないが、バッテリ140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。
【0064】
一実施例において、ヒータ150は、任意の適合の電気抵抗性物質で形成されてもよい。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150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。
【0065】
一実施例において、ヒータ150は、誘導加熱方式のヒータであってもよい。例えば、ヒータ150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。
【0066】
一実施例において、ヒータ150は、複数のヒータを含んでもよい。例えば、ヒータ150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。
【0067】
一実施例において、ユーザ入力部160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したりしてもよい。例えば、ユーザ入力部160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、赤外線感知方式、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、これに制限されない。また、
図1に示されていないが、エアロゾル発生装置100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通じて他の外部装置と接続して情報を送受信したり、バッテリ140を充電したりすることができる。
【0068】
一実施例において、メモリ170は、エアロゾル発生装置100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110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170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170は、エアロゾル発生装置100の動作時間、最大パフ回数、現在のパフ回数、少なくとも1つの温度プロファイル、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。
【0069】
一実施例において、通信部180は、他の電子装置との通信のための少なくとも1つの構成要素を含んでもよい。例えば、通信部180は、近距離通信部182および無線通信部184を含む。
【0070】
一実施例において、近距離通信部(short-range wireless communication unit)182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。
【0071】
一実施例において、無線通信部184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: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184は、加入者情報(例: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100を確認および認証することもできる。
【0072】
一実施例において、制御部110は、エアロゾル発生装置100の全般的な動作を制御してもよい。一実施例において、制御部110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、本実施例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。
【0073】
一実施例において、制御部110は、バッテリ140の電力をヒータ150に供給することを制御することによりヒータ150の温度を制御してもよい。例えば、制御部110は、バッテリ140とヒータ150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110の制御命令に従って、加熱直接回路がヒータ150への電力供給を制御することもできる。
【0074】
一実施例において、制御部110は、センシング部120により感知された結果を分析し、以後行われる処理を制御してもよい。例えば、制御部110は、センシング部120により感知された結果に基づいて、ヒータ150の動作が開始または終了するようにヒータ150に供給される電力を制御する。他の例としては、制御部110は、センシング部120により感知された結果に基づいて、ヒータ150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150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。
【0075】
一実施例において、制御部110は、センシング部120により感知された結果に基づいて、出力部130を制御してもよい。例えば、パフセンサ126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110は、ディスプレイ部132、ハプティック部134、および音響出力部136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100がすぐに終了することを予告することができる。
【0076】
一実施例において、制御部110は、センシング部120により感知されたエアロゾル発生物品の状態により、ヒータ150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過湿状態である場合に、制御部110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。
【0077】
一実施例は、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。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータにより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、コンピュータ読み取り可能媒体は、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、コンピュータ読み取り可能な命令語、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型媒体をすべて含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ読み取り可能な命令語、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。
【0078】
図2は、一実施例によるエアロゾル発生装置100を概略的に示した図である。
【0079】
図2を参考すると、一実施例によるエアロゾル発生装置100は、カートリッジ10および本体50を含む。
図2以降で説明されるエアロゾル発生装置100の一部構成は、
図1で詳述したエアロゾル発生装置100の一部構成と実質的に同一または類似しており、以下では重複される内容は省略して説明する。
【0080】
一実施例において、カートリッジ10は、エアロゾル生成物質を収容し、本体50に着脱可能に締結される。例えば、カートリッジ10は、少なくとも一部が本体50の内部(例:
図3Aのカートリッジ締結領域255)に挿入されて、カートリッジ10および本体50が接続される。これに限定されず、本体50の少なくとも一部がカートリッジ10の内部に挿入されて、カートリッジ10および本体50が接続されてもよい。カートリッジ10および本体50の締結は、スクリュ締結、磁力締結、嵌め込み締結、またはスナップフィット締結のように様々な方式で相互締結される。
【0081】
一実施例において、カートリッジ10は、貯蔵槽30、伝達部材32、および振動子アセンブリ33の少なくとも1つを含んでもよく、これらの構成を内部に収容するためのハウジング20を含んでもよい。
【0082】
一実施例において、ハウジング20は、カートリッジ10の外観を形成してもよく、内部にエアロゾル発生装置100の駆動のための部品の少なくとも一部を収容してもよい。
【0083】
一実施例において、ハウジング20の構造および形状は、様々に具現される。例えば、
図2に示されているように、柱状またはスティック状で形成され、これに限定されない。ハウジング20は、マウスピース23およびエアロゾル流路27を含む。
【0084】
一実施例において、マウスピース23は、エアロゾル発生装置100のユーザの身体と直接的または間接的に接続されてもよい。マウスピース23は、カートリッジ10の内部へ、具体的にエアロゾル流路27へ連通される吸込口25を含んでもよい。
【0085】
例えば、ユーザは、マウスピース23に口腔を接触して、エアロゾル発生装置100で生成されるエアロゾルを吸い込む。ユーザがマウスピース23を吸い込むと、吸込口25およびエアロゾル流路27の圧力が減少する。よって、カートリッジ10の内部のエアロゾルがエアロゾル流路27および吸込口25を通過してユーザに伝達されるようになる。
【0086】
一実施例において、貯蔵槽30は、ハウジング20の内部空間に位置してエアロゾル生成物質を収容する。例えば、貯蔵槽30は、エアロゾル生成物質を収容して保管してもよく、エアロゾル生成物質を他の構成(例:伝達部材32)に提供してもよい。貯蔵槽30は、エアロゾル生成物質を外部から供給されてもよい。
【0087】
一実施例において、エアロゾル生成物質は、液体、固体、気体、またはゲル(gel)のような様々な状態の物質であってもよく、或いはこれらの一部が混合した状態の物質であってもよい。
【0088】
一実施例において、エアロゾル生成物質は、揮発性タバコ香の成分およびタバコ含有物を含む液体であってもよい。例えば、エアロゾル生成物質は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、およびビタミン混合物の少なくとも一部を含んでもよい。または、エアロゾル生成物質は、メンソール、ペパーミント、スペアミントオイル、およびフルーツ香成分の少なくとも一部を含んでもよい。
【0089】
一実施例において、伝達部材32は、貯蔵槽30からエアロゾル生成物質を伝達されてもよい。伝達部材32は貯蔵槽30と直接的または間接的に接続されてもよく、少なくとも一部の領域がエアロゾル流路27と向い合ってもよい。伝達部材32は、綿、セラミック、ガラス、および多孔性物質の少なくとも一部を含んでもよく、または、構造的にエアロゾル生成物質が流動する流路を含んでもよい。例えば、伝達部材32は、吸湿性または多孔性物質からなる芯(wick)である。
【0090】
一実施例において、振動子アセンブリ33は、ハウジング20の内部に位置し、伝達部材32で振動を発生させてもよい。振動子アセンブリ33は、振動子35および振動子35の駆動を制御するカートリッジ基板37(例:printed circuit board;PCB)を含む。
【0091】
例えば、振動子アセンブリ33は、他の部品(例:ハウジング20の一部の領域および/または伝達部材32)とともに、霧化器(atomizer)の役割を行ってもよい。一実施例による振動子アセンブリ33の具体的な構造は、
図5Aの以降で詳しく説明する。
【0092】
一実施例において、振動子アセンブリ33は、相対的に短い週期の振動を発生させ、例えば、超音波振動を発生させることができる。例えば、超音波振動の周波数は約100kHz~3.5MHzである。振動子アセンブリ33の振動により貯蔵槽30から伝達部材32に伝達されたエアロゾル生成物質が粒子化してエアロゾルに霧化される。
【0093】
一実施例において、本体50は、エアロゾル発生装置100の駆動を制御する制御部(例:
図1の制御部110)、バッテリ(例:
図1のバッテリ140)、および他の構成(例:
図1のセンシング部120、出力部130、メモリ170、および通信部180の少なくとも一部)を収容してもよい。
【0094】
一実施例において、本体50は、カートリッジ基板37と電気的にまたは通信的に接続されてデータおよび/または電力を供給してもよい。
図2では、制御部110とカートリッジ基板37とを分離して示したが、これは例示的な説明でありこれに限定されない。例えば、カートリッジ基板37は、制御部110の一部の構成として含まれ、本体50は、制御部110の他の構成である本体基板(例:
図6Aの本体基板335)をさらに含む。
【0095】
図3Aは、一実施例によるマウスピース334が閉塞された状態のエアロゾル発生装置200の斜視図であり、
図3Bは、一実施例によるマウスピース334が開放された状態のエアロゾル発生装置200の斜視図である。
【0096】
図3Aおよび
図3B参考すると、一実施例によるエアロゾル発生装置200(例:
図1または
図2のエアロゾル発生装置100)は、カートリッジ210(例:
図2のカートリッジ10)および本体250(例:
図2の本体50)の少なくとも一部を含んでもよい。
【0097】
図3A以降で示されるエアロゾル発生装置200およびその構成は、
図1および
図2で詳述したエアロゾル発生装置100の具現可能な実施例の1つを例示的に示したものであり、実際具現の際には、実施例はこれに限定されない。エアロゾル発生装置200は、様々な構造および形状で具現される。以下では、エアロゾル発生装置200を説明するにおいて、上述した内容と重複される内容は省略して説明する。
【0098】
一実施例において、本体250は、第1ボディー250aおよび第2ボディー250bを含む。第1ボディー250aおよび第2ボディー250bは、相互固定可能に締結され、第1ボディー250aおよび第2ボディー250bのそれぞれは、エアロゾル発生装置200の内部構成要素を収容し、保護する。
【0099】
一実施例において、第1ボディー250aは、カートリッジ締結領域255を含み、カートリッジ締結領域255にカートリッジ210が締結されると、カートリッジ210を支持することができる。例えば、カートリッジ締結領域255は、第1ボディー250aの一方向(例:+Z方向)に向かう面に開放して形成されてもよく、カートリッジ210がカートリッジ締結領域255内に挿入および締結されてもよい。
【0100】
一実施例において、第2ボディー250bは、第1ボディー250aと締結される。第2ボディー250bは、ユーザがエアロゾル発生装置200をグリップするための領域であってもよい。図示されていないが、第2ボディー250bの内部には温度センサ(例:
図1の温度センサ122)および基板(例:
図1または
図2の制御部110)の少なくとも一部の構成が収容されてもよい。図面では、第2ボディー250bが実質的に円形または多角形の形状を有するように示されているが、実際具現の際にはこれに限定されず、例えば、柱状またはスティック状で具現されもよい。
【0101】
一実施例において、カートリッジ210は、マウスピース223を含んでもよい。マウスピース223は、回転軸を基準に回転またはチルトされ、これに基づいてマウスピース223の吸込口225(例:
図2の吸込口25)が選択的に露出されてもよい。
【0102】
例えば、
図3Aに示されているように、ユーザがエアロゾル発生装置200を使用しないか、または保管中の状態では、マウスピース223はカートリッジ締結領域255の内部に位置し、吸込口225はエアロゾル発生装置200の外部に露出されなくてもよい。
【0103】
例えば、
図3Bに示されているように、ユーザは、エアロゾル発生装置200を使用するために、マウスピース223を回転またはチルトさせることができ、吸込口225がエアロゾル発生装置200の外部に露出させることができる。
【0104】
図3Aおよび
図3Bに示されているように、エアロゾル発生装置200は、必要に応じて吸込口225を覆うことにより、エアロゾル発生装置200は、吸込口225を介して外部の異物がカートリッジ210の内部に流入することを防止することができ、吸込口225の汚染を防止することができる。また、カートリッジ210の内部からエアロゾルまたはエアロゾル生成物質の一部がエアロゾル発生装置200の外部に流出することを防止することができる。
【0105】
但し、
図3Aおよび
図3Bのマウスピース223の駆動方式は例示的なものであり、実際具現の際にはこれに限定されない。マウスピース223は様々に具現されてもよい。例えば、本体250またはカートリッジ210は別途のドアを含み、カートリッジ210の吸込口225を選択的に露出させてもよい。
【0106】
図4は、一実施例によるカートリッジ210の分解斜視図である。
【0107】
図4を参考すると、一実施例において、カートリッジ210は、カートリッジ胴体211およびマウスピース223を含む。
【0108】
図4で示されているエアロゾル生成装置100は、上述したエアロゾル生成装置100であるか、またはその変形例であり、以下で重複される内容は省略して説明する。
【0109】
一実施例において、カートリッジ胴体211は、ハウジング205、伝達部材235、振動子アセンブリ300を含む。
【0110】
一実施例において、マウスピース223は、カートリッジ胴体211に対して移動可能にカートリッジ胴体211と結合または接続されてもよい。一実施例に係るカートリッジ210の構成要素が上述した例示に限定されるものではなく、実施例によって構成要素が追加され、または一部の構成要素が省略される。
【0111】
一実施例において、ハウジング205は、カートリッジ210の全体的な外観を形成しながら、内部にカートリッジ210の構成要素(例:貯蔵槽230、伝達部材235、および/または振動子アセンブリ300)の少なくとも一部を収容できる内部空間を形成してもよい。
【0112】
一実施例において、ハウジング205の構造および形状は、様々に具現されてもよい。例えば、ハウジング205は、柱状またはスティック状で形成されてもよく、これに限定されない。図面上ではカートリッジ210のハウジング205が全体的に四角柱状である実施例に対してのみ示されているが、他の実施例(図示せず)において、ハウジング205は全体的に円柱状で形成され、四角柱状でなく他の多角柱状(例:三角柱状、五角柱状)の形状で形成されてもよい。
【0113】
一実施例において、ハウジング205は、第1ハウジング205a、第1ハウジング205aの一領域に接続される第2ハウジング205b、および第1ハウジング205aの他領域に接続される第3ハウジング205cを含んでもよい。
【0114】
例えば、第2ハウジング205bは、第1ハウジング205aの下端(例:-z方向端部)に位置した一領域に結合され、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bとの間には、カートリッジ210の構成要素を配置できる内部空間が形成されてもよい。
【0115】
一実施例において、第3ハウジング205cは、第1ハウジング205aの上端(例:+z方向端部)に位置した一領域に結合され、第3ハウジング205cの一側にマウスピース223の少なくとも一部が配置されてもよい。
【0116】
一実施例において、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bは、互いの結合によりカートリッジ胴体211の内部で気流(例:空気、エアロゾル)が移動するエアロゾル流路224を形成してもよい。例えば、第1ハウジング205aはエアロゾル流路224の一部を形成し、第2ハウジング205bはエアロゾル流路224の残りの一部を形成する。
【0117】
一実施例において、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bとは結合して内部空間を形成してもよく、内部空間には、振動子アセンブリ300および伝達部材235のようにカートリッジ210の動作に必要な様々な構成要素が収容または配置されてもよい。
【0118】
一実施例において、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bは、内部空間に収容された構成要素を保護し、第3ハウジング205cは、マウスピース223およびマウスピース223と結合または接続される他の構成要素を保護してもよい。ハウジング205は、エアロゾル流路224の少なくとも一部を形成するか、またはハウジング205の少なくとも一部の構造は、エアロゾル流路224の内壁として機能する。
【0119】
一実施例において、ハウジング205は、センサホール207を含んでもよい。センサホール207は、ハウジング205のうち第2ハウジング205bの一部の領域に形成されてもよい。例えば、センサホール207は、カートリッジ210が本体250と結合する第2ハウジング205bの下端面に位置してもよい。センサホール207は、温度センサ(例:
図6Aの温度センサ330)と対向する(例:向かい合う)位置に形成されてもよい。センサホール207については
図6A以降で説明する。
【0120】
一実施例において、マウスピース223は、ユーザの口腔と接触する部分であり、マウスピース223は、ハウジング205の一領域に配置または結合される。例えば、マウスピース223は、第3ハウジング205cと接続される。
【0121】
一実施例において、マウスピース223は、開放位置と閉塞位置の間で移動可能である。カートリッジ210は、マウスピース223に弾性力を提供する弾性体223aをさらに含む。例えば、弾性体223aは開放位置に向かってマウスピース223を弾性的に支持する。
【0122】
一実施例において、弾性体223aは、マウスピース223の回転軸またはその周囲に配置される。マウスピース223は、弾性体223aの弾性力により閉塞位置から開放位置に移動する。弾性体223aは、金属材質(例:SUS)で製作される。
【0123】
一実施例において、マウスピース223は、回転軸を中心に回転可能であり、弾性体223aは、マウスピース223の回転軸に位置した捻じりバネであってもよい。弾性体223aは、マウスピース223が閉塞位置のときが変形が相対的に大きい状態であり、マウスピース223が開放位置のときが変形が相対的に小さな状態である。これにより、マウスピース223は、閉塞位置から開放位置に回転するように偏向された弾性力を提供される。
【0124】
一実施例において、マウスピース223は、カートリッジ210の内部で生成されたエアロゾルをカートリッジ210の外部へ排出するための吸込口225を含んでもよい。例えば、吸込口225は、一側が外部と接続され、他側が開放位置でエアロゾル流路224と接続されてもよい。ユーザは、マウスピース223に口腔を接触し、マウスピース223の吸込口225を介して外部へ排出されるエアロゾルを供給されることができる。
【0125】
一実施例において、マウスピース223は、台部223bとともに第3ハウジング205cに回転またはチルト可能に結合されている。台部223bは、マウスピース223と第3ハウジング205cとの間に配置され、マウスピース223の下端(例:-z方向を臨む面)の少なくとも一部を囲むことができる。
【0126】
一実施例において、マウスピース223、台部223b、および第3ハウジング205cは、回転軸により互いに接続されている。これにより、マウスピース223は第3ハウジング205cと強固に結合されるだけでなく、第3ハウジング205cに対して回転可能であり、開放位置と閉塞位置の間で移動することができる。
【0127】
一実施例において、振動子アセンブリ300により霧化されたエアロゾルは、エアロゾル流路224を介してカートリッジ210の外部へ排出されてユーザに供給される。例えば、振動子アセンブリ300の振動子(例:
図6Bの振動子301)により生成されたエアロゾルは、霧化空間(例:
図6Aの霧化空間257)とマウスピース223の吸込口225との間の流体の流れを提供するエアロゾル流路224に沿って流動した後、吸込口225を介してカートリッジ210の外部へ排出されてもよい。
【0128】
一実施例において、エアロゾル流路224は、第2ハウジング205bと第1ハウジング205aの内部構造に沿ってマウスピース223まで接続される。例えば、エアロゾル流路224に沿って正方向に移動する気流は、一定の方向に順次(例:+z方向、z軸を横切る方向、-z方向、z軸を横切る方向、および+z方向を順次)移動してもよい。
【0129】
一実施例において、吸込口225は、マウスピース223の内部の通路を意味してもよい。吸込口225は、マウスピース223が開放位置のときにエアロゾル流路224と接続される。吸込口225は、マウスピース223が閉塞位置のときにエアロゾル流路224との接続が解除される。
【0130】
一実施例において、貯蔵槽230は、第1ハウジング205aの内部に配置され、貯蔵槽230の内部には、エアロゾル生成物質が貯蔵される。例えば、貯蔵槽230には液状のエアロゾル生成物質が貯蔵されてもよいが、これに限定されない。
【0131】
一実施例において、伝達部材235は、貯蔵槽230と振動子アセンブリ300の振動子301との間に位置する。貯蔵槽230に貯蔵されたエアロゾル生成物質は、伝達部材235を通じて振動子アセンブリ300に供給されてもよい。
【0132】
一実施例において、伝達部材235は、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質を振動子301に伝達してもよい。例えば、伝達部材235は、貯蔵槽230のエアロゾル生成物質を吸収することができ、伝達部材235に吸収されたエアロゾル生成物質は振動子アセンブリ300側に伝達されることができる。
【0133】
一実施例において、伝達部材235は、貯蔵槽230と隣接して配置され、貯蔵槽230から液状のエアロゾル生成物質が供給される。例えば、貯蔵槽230に貯蔵されたエアロゾル生成物質は、貯蔵槽230が伝達部材235に向かう一領域に形成される液状の供給口(図示せず)を介して貯蔵槽230の外部へ排出されてもよく、伝達部材235は、貯蔵槽230から排出されるエアロゾル生成物質の少なくとも一部を吸収することで、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質を吸収してもよい。
【0134】
一実施例において、カートリッジ210は、エアロゾルが生成される振動子アセンブリ300の振動子301の少なくとも一部を覆う1つ以上の要素で構成される。一実施例において、カートリッジ210は、吸収したエアロゾル生成物質を振動子アセンブリ300に伝達する吸収体235aをさらに含んでもよい。
【0135】
一実施例において、吸収体235aは、伝達部材235と接続されるカートリッジ210の別途の構成であってもよい。また、伝達部材235が吸収体235aを含む関係であってもよい。または、これに限定されない。
【0136】
一実施例において、吸収体235aは、エアロゾル生成物質を吸収できる素材で製作されてもよい。例えば、吸収体235aは、SPL 30(H)、SPL 50(H)V、NP100(V8)、SPL60(FC)、メラミン(Melamine)の少なくとも1つの素材を含む。
【0137】
一実施例において、カートリッジ210に吸収体235aがさらに含まれることにより、エアロゾル生成物質は伝達部材235だけでなく吸収体235aにも吸収される。よって、エアロゾル生成物質の吸収量が向上することができる。
【0138】
一実施例において、伝達部材235は、吸収体235aに比べてさらに速いエアロゾル生成物質の吸収速度を有する素材を含んでもよい。この場合、伝達部材235に吸収されるエアロゾル生成物質が、比較的吸収速度の遅い吸収体235aにより振動子301に均一な速度で供給されるように調節してもよい。これにより、多すぎる量のエアロゾル生成物質が振動子301に提供されることを防止することができる。
【0139】
一実施例において、吸収体235aが振動子301の少なくとも一部を覆うように配置され、エアロゾルの生成過程で充分に微粒化されることができなかった粒子がすぐにエアロゾル生成装置200の外部へ排出される「液飛び」を防止する物理的な障壁として機能する。ここで、「液飛び」とは、充分に微粒化されずエアロゾル生成物質の粒子が相対的に大きなサイズを有してカートリッジ210の外部へ排出されることを意味する。カートリッジ210に吸収体235aがさらに含まれることにより、液飛びの発生可能性が低くなり、ユーザの喫煙満足感を向上することができる。
【0140】
一実施例において、吸収体235aは、エアロゾルが生成される振動子301の一面と伝達部材235との間に位置され、伝達部材235に供給されたエアロゾルは、振動子301に伝達される。
【0141】
例えば、吸収体235aの一領域は、伝達部材235の一方向(例:-z方向)に向かう一領域と接触し、吸収体235aの他領域は、振動子アセンブリ300の振動子301の一方向(例:+z方向)に向かう一領域と接触してもよい。すなわち、吸収体235aは、振動子301の上端面(例:+z方向の面または
図5Bの第1面301a)に位置して、伝達部材235に吸収されたエアロゾル生成物質を振動子アセンブリ300に供給することができる。
【0142】
一実施例において、伝達部材235、吸収体235a、および振動子アセンブリ300は、カートリッジ210またはハウジング205の長さ方向(例:z軸方向)に沿って順次配置される。また、振動子301上に吸収体235aおよび伝達部材235が順次積層されてもよい。
【0143】
上述した配置構造を通じて貯蔵槽230から伝達部材235に供給されたエアロゾル生成物質の少なくとも一部は、伝達部材235と接触する吸収体235aに移動し、さらには吸収体235aに沿って移動して振動子アセンブリ300と隣接した領域に到逹する。
【0144】
一実施例において、エアロゾル生成物質は、振動子アセンブリ300に安定的に伝達され、振動子アセンブリ300は、均一な量のエアロゾルを持続的に生成することができ、上述した配置構造を通じて伝達部材235および吸収体235aにより前述の液飛びを防止する物理的な二重障壁が具現される。
【0145】
一実施例において、図面上では伝達部材235と吸収体235aのそれぞれを1つずつ含む実施例についてのみ示されているが、他の実施例に関するカートリッジ210は、伝達部材235および吸収体235aの少なくとも1つをさらに含んでもよい。また、伝達部材235および吸収体235aが1つの胴体で具現されてもよい。
【0146】
一実施例において、カートリッジ210は、カートリッジ基板310を接地させ、および/またはカートリッジ基板310を第2ハウジング205bと強固に結合するための支持板315をさらに含む。支持板315は、第2ハウジング205bとカートリッジ基板310との間に位置してカートリッジ基板310と第2ハウジング205bの結合を補強することができる。
【0147】
一実施例において、支持板315は、支持構造物325とカートリッジ基板310との間に配置され、支持板315の少なくとも一部がカートリッジ基板310に締結されて支持構造物325を支持してもよい。支持板315は、カートリッジ基板310と第1電極体311の締結力を補強することができる。
【0148】
一実施例において、支持板315は、平面領域と、締結溝(図示せず)に締結されるように平面領域に対して傾斜する傾斜領域とを含んでもよい。支持板315の平面領域と傾斜領域は、弾性物質で1つの胴体で形成され、傾斜領域が平面領域で加圧されると、弾性による復元力が作用するようになっている。
【0149】
一実施例において、カートリッジ210は、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質が漏れてエアロゾル流路224の内部に流入されることを防止するための中空部240をさらに含んでもよい。一実施例において、エアロゾル流路224の少なくとも一部が貯蔵槽230により囲まれるように配置されてもよい。これにより、貯蔵槽230から漏れるエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224に流入してユーザの喫煙満足感を低下させることが発生する。
【0150】
一実施例において、中空部240は、貯蔵槽230の液状の供給口の周囲の隙間(例:液状の供給口と伝達部材235との間の隙間)を封止してもよい。これにより、一実施例に係るカートリッジ210で中空部240が貯蔵槽230のエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に漏れることを遮ることで、ユーザの喫煙満足感の低下を防止することができる。
【0151】
一実施例において、中空部240は、ハウジング205の霧化空間257に位置して貯蔵槽230のエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に漏れることを防止することができる。例えば、中空部240は、円形の中空形状を有してもよい。中空部240は、第1ハウジング205aの内部に嵌合されて貯蔵槽230の外壁と密着される。
【0152】
一実施例において、中空部240は、内部に開口を有するので、中空部240は、振動子301で発生されたエアロゾルが移動するエアロゾル流路224の一部を形成することができ、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に流入されることを防止することができる。
【0153】
一実施例において、中空部240は、エアロゾル流路224と接続される少なくとも1つ以上のホールを含んでもよい。例えば、中空部240は、上面(例:+z方向の面)に中空部開口241を含む。
【0154】
一実施例において、中空部開口241は、霧化空間257で生成されたエアロゾルがエアロゾル流路224に移動するように形成されてもよい。例えば、中空部開口241は、中空部240で霧化空間257がエアロゾル流路224に向かう部分に形成され、霧化空間257で生成されて一方向(例:+z方向)に流動するエアロゾルは、中空部開口241を介してマウスピース223側に移動する。
【0155】
一実施例において、中空部240は、弾性を有する材料(例:ゴム(rubber))を含み、振動子301で発生される超音波振動を吸収する。これにより、振動子301から超音波振動がカートリッジ210のハウジング205を経てユーザに伝達される現象が最小化される。
【0156】
一実施例において、中空部240は、伝達部材235の上端に位置して伝達部材235を振動子301に向かう方向に加圧することで、伝達部材235と振動子301の接触を維持することができる。例えば、中空部240は、伝達部材235および/または吸収体235aを一方向(例:-z方向)に加圧することで、吸収体235aと振動子301の接触を維持する。
【0157】
一実施例に係るカートリッジ210は、伝達部材235および/または振動子301の位置を第1ハウジング205aの内部に維持するための防水部材245をさらに含んでもよい。
【0158】
防水部材245は、伝達部材235、吸収体235a、および/または振動子301の外周面の少なくとも一部を囲むように配置され、伝達部材235、吸収体235a、および/または振動子301を収容する。
【0159】
一実施例において、防水部材245は、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bとの間に配置されてもよく、伝達部材235、吸収体235a、および/または振動子301は、第1ハウジング205aと第2ハウジング205bとの間の領域で維持または固定されてもよい。
【0160】
一実施例において、防水部材245の少なくとも一部領域が第1ハウジング205aにしまりばめされる方式で、防水部材245が第1ハウジング205aに結合されてもよいが、第1ハウジング205aと防水部材245の結合方式は上述した例示に限定されない。他の例として、第1ハウジング205aと防水部材245は、スナップフィット方式、ネジ結合方式、または磁力結合方式の少なくとも1つの方式で結合されてもよい。
【0161】
一実施例において、防水部材245は、所定の剛性を有しながら防水性を有する材料(例:シリコーン、ゴム)を含み、伝達部材235および振動子301を第1ハウジング205aに固定させるだけでなく、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質が漏れることを防止することができる。例えば、防水部材245は、貯蔵槽230が伝達部材235または振動子301と隣接した領域を封止することで、エアロゾル生成物質の漏れを防止することができる。
【0162】
一実施例において、防水部材245は、中空部240と同様に弾性を有する材料(例:ゴム(rubber))を含んで振動子301で発生される超音波振動を吸収することができる。
【0163】
一実施例において、カートリッジ210は、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cの結合を維持し、貯蔵槽230を封止するための第1封止体236をさらに含んでもよい。
【0164】
一実施例において、第1封止体236は、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cとの間に配置される。例えば、第1封止体236は、第1ハウジング205aの上端に結合され、第3ハウジング205cの下端に結合されることにより、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cの結合を強固に維持することができる。
【0165】
一実施例において、第1封止体236は、エアロゾル流路224は密閉せず、貯蔵槽230は密閉する構造を含んでもよい。例えば、第1封止体236は、第1ハウジング205aの上端に結合された状態でエアロゾル流路224が位置した部分には孔を含み、貯蔵槽230が位置した部分には孔を含まない構造を有してもよい。これにより、第1封止体236は、エアロゾル流路224が塞がらないようにしながらも、第1ハウジング205aの上端で貯蔵槽230とエアロゾル流路224が分離または隔離されるようにすることができる。
【0166】
一実施例において、カートリッジ210は、第3ハウジング205cに結合してエアロゾル流路224の周囲を封止する第2封止体238をさらに含んでもよい。第2封止体238は、第3ハウジング205cの上端に結合してもよい。第2封止体238は、エアロゾル流路224に対応する大きさの孔を含んでエアロゾル流路224が塞がらないようにしながらも、エアロゾル流路224と吸込口225とが接続される部分の周囲を封止することができる。
【0167】
一実施例において、カートリッジ210は、第1封止体236と第2封止体238のをすべて含んでもよい。
【0168】
一実施例において、第1封止体236と第2封止体238は、それぞれ第3ハウジング205cの上端および下端に結合され、第1封止体236と第2封止体238の少なくとも一部は、第3ハウジング205cのそれぞれに部分的に結合してもよい。これにより、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cは、第1封止体236と第2封止体238を介してさらに強固に結合されることになる。
【0169】
一実施例において、第1封止体236と第2封止体238は、第1ハウジング205aおよび/または第3ハウジング205cとしまりばめされる方式で結合されてもよいが、第1封止体236と第2封止体238の結合方式は上述した例示に限定されない。
【0170】
一実施例において、第1封止体236と第2封止体238は、所定の剛性および防水性を有する材料(例:シリコーン)を含み、第1ハウジング205aおよび/または第3ハウジング205cと強固に結合されてもよく、エアロゾル流路224の内壁の一部として機能してもよい。
【0171】
例えば、エアロゾル生成物質が振動子301により霧化される過程において、一部のエアロゾル生成物質は充分に霧化されず、相対的に粒子の大きな液滴が生成されることがある。または、霧化されたエアロゾルの一部は、気流通路の内部で液化されて液滴が生成されることがある。生成された液滴は、エアロゾル流路224を塞いだり、他の経路(例:
図6Aの流入口251)を介してカートリッジ210の外部に漏れたり、吸込口225を介してマウスピース223の外部に漏れたりして、ユーザの便宜性および喫煙満足感が低下されることがある。第1封止体236と第2封止体238は、これを防止して、ユーザに便宜性および喫煙満足感を提供することができる。
【0172】
図5Aは、一実施例による振動子アセンブリ300の斜視図であり、
図5Bは、実施例による振動子アセンブリ300の分解斜視図である。
【0173】
図5Aおよび
図5Bを参考すると、一実施例の振動子アセンブリ300は、振動子301、第1電極体311、第2電極体312、支持構造物325、支持板315、およびカートリッジ基板310の少なくとも一部を含む。
【0174】
一実施例において、振動子アセンブリ300は、伝達部材235で振動を発生させてエアロゾル生成物質を霧化してもよい。振動子アセンブリ300は、振動子301および支持アセンブリ320を含む。
【0175】
一実施例において、支持アセンブリ320は、振動子301を支持する構成を意味し、または、振動子アセンブリ300から振動子301を除いた他の構成を意味する。例えば、支持アセンブリ320は、カートリッジ基板310、第1電極体311、第2電極体312、支持板315、および支持構造物325の少なくとも一部を含んでもよい。
【0176】
一実施例において、振動子301は、伝達部材235で振動を発生させて液状のエアロゾル生成物質を霧化してエアロゾルを生成してもよい。振動子301は、伝達部材235を臨む第1面301a、および第1面301aと反対側の第2面301bを含んでもよい。
【0177】
一実施例において、振動子301は、圧電セラミックを含んでもよい。圧電セラミックは、力が印加されると電気が発生し、電気が印加されると力が発生して、電気および力を相互変換する機能性材料である。例えば、振動子301は、印加される電気により短い週期の振動を発生させ、振動は、エアロゾル生成物質を気化および/または粒子化する。
【0178】
一実施例において、振動子301は、超音波振動を発生させてもよい。振動子301で発生される超音波振動の周波数は、約100kHz~10MHzであり、好ましくは約100kHz~3.5MHzである。
【0179】
一実施例において、振動子301が当該周波数帯域の超音波振動を発生させることにより、振動子301は、カートリッジ210またはハウジング205の長さ方向(例:z軸方向)に沿って振動する。但し、本明細書の一実施例の振動子301が振動する方向はこれに限定されず、振動子が振動する方向は様々な方向(例;x軸方向、y軸方向、z軸方向のいずれかの方向、またはこれらの方向の組み合わせ)に変更されてもよい。
【0180】
一実施例において、振動子301は、超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化することで、エアロゾル生成物質を加熱する方式に比べて相対的に低い温度でエアロゾルを生成することができる。例えば、ヒータを用いてエアロゾル生成物質を加熱する方式の場合、エアロゾル生成物質が意図せず200℃以上の温度に加熱される状況が発生することがあり、ユーザがエアロゾルで焦げの味を感じることがある。
【0181】
一実施例に係るカートリッジ210は、これに対し、超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化することで、ヒータで加熱するときに比べて相対的に低い温度の約100℃~160℃の範囲でエアロゾルを生成することができる。これにより、エアロゾルで焦げの味が感じられるのを減らすことができ、ユーザの喫煙満足感が向上する。
【0182】
一実施例において、振動子301は、カートリッジ基板310を通じて外部電源と電気的に接続されてもよく、外部電源から供給される電力により超音波振動を発生させてもよい。例えば、振動子301は、カートリッジ210の内部に位置するカートリッジ基板310と電気的に接続され、カートリッジ基板310は、本体250と電気的に接続されることにより、振動子301がバッテリ(例:
図1または
図2のバッテリ140)から電力を供給されるようになる。
【0183】
一実施例において、エアロゾルは、振動子301の第1面301a上に位置してエアロゾル流路224と連通する、霧化空間257で生成されてもよい。開放されたマウスピース223に対するユーザの吸い込み動作の際に、霧化空間257で生成されたエアロゾルは、エアロゾル流路224に通じて流入された外部空気と混合されて吸込口225に向かう方向に移動する。
【0184】
一実施例において、霧化空間(例:
図6Aの霧化空間257)は、エアロゾル流路224に向かう振動子301の第1面301aに位置して、霧化空間257とエアロゾル流路224とを相互連通することができる。カートリッジ210は、直線状のエアロゾル排出経路を有し、生成されたエアロゾルは、カートリッジ210の外部に容易に排出される。
【0185】
一実施例において、振動子301は、第1電極体311および第2電極体312を介してカートリッジ基板310と電気的に接続されてもよい。
【0186】
一実施例において、第1電極体311は、電気伝導性を有する材料(例:金属)を含み、振動子301の第1面301aと接触し、振動子301とカートリッジ基板310を電気的に接続している。
【0187】
一実施例において、第1電極体311は、振動子301の外周面の少なくとも一部を収容するように筒状を有してもよい。第1電極体311の一部分には開口が形成されて、振動子301の少なくとも一部(例:第1面301a)が第1電極体311の外部に露出する。
【0188】
例えば、第1電極体311の一部分(例:上端部分)は、振動子301の外周面の少なくとも一領域を囲むように配置されて振動子301と接触し、第1電極体311の他部分(例:下端部分)は、一部分からカートリッジ基板310に向かう方向に延びるように形成されてカートリッジ基板310の一領域と接触する。第1電極体311の上述した接触構造により、振動子301はカートリッジ基板310と電気的に接続される。
【0189】
一実施例において、第1電極体311には開口が形成されて、振動子301の少なくとも一部は、第1電極体311の外部に露出される。第1電極体311の開口を通じて第1電極体311の外部に露出する振動子301の第1面301aの一部領域は、伝達部材235および/または吸収体235aと接触して伝達部材235および/または吸収体235aのエアロゾル生成物質を霧化することができる。
【0190】
一実施例において、第2電極体312は、電気伝導性を有する材料を含み、振動子301の第2面301bまたは振動子301とカートリッジ基板310との間に位置してもよい。また、第2電極体312は、振動子301とカートリッジ基板310とを電気的に接続してもよい。
【0191】
例えば、第2電極体312は、一端が振動子301の第2面301bと接触し、他端が振動子301に向かうカートリッジ基板310の一部領域に接触することにより、振動子301がカートリッジ基板310と電気的に接続されてもよい。
【0192】
一実施例において、第2電極体312は、振動子301の第2面301bと接触し、振動子301の第1面301aが臨む方向(例:+z方向)で振動子301を加圧してもよい。第2電極体312は弾性を有し、支持構造物325と振動子301の他面との間で圧縮されて振動子301を支持してもよい。
【0193】
一実施例において、第2電極体312は、弾性を有する伝導性材料を含み、振動子301とカートリッジ基板310とを電気的に接続する役割だけでなく、振動子301に対して第2面301b方向から弾性力を提供して振動子301を支持する役割までも行ってもよい。
【0194】
例えば、第2電極体312は、伝導性バネ(conductive spring)を含むが、第2電極体312は上述した実施例に限定されない。
【0195】
一実施例において、カートリッジ210は、振動子301の第2面301bとカートリッジ基板310との間に位置し、第2電極体312を支持する支持構造物325を含んでもよい。
【0196】
一実施例において、支持構造物325は、第1電極体311の内部に配置されて振動子301を支持してもよい。支持構造物325の少なくとも一部は、第1電極体311により囲まれ、支持構造物325の少なくとも一部が第1電極体311にしまりばめされる方式で結合されてもよい。
【0197】
一実施例において、支持構造物325は、例えば弾性を有する材料(例:シリコーン、ゴム)を含み、第2電極体312を囲むように配置されて第2電極体312を弾性支持する。
【0198】
一実施例において、振動子301の一面は、第1電極体311により支持され、振動子301の他面は、支持構造物325により支持されてもよい。支持構造物325と接触する振動子301の他面は、支持構造物325により振動子301を加圧してもよい。これにより、振動子301で発生する振動により振動子301が位置から離脱するか、または損傷することを防止できる。
【0199】
一実施例において、カートリッジ基板310は、第2ハウジング205bの内部に位置してもよい。例えば、カートリッジ基板310は、振動子301と離隔配置され、第1電極体311および第2電極体312を介して振動子301と電気的に接続されてもよい。カートリッジ基板310は、エアロゾル生成装置200の本体250の内部構成(例:
図6Aの本体基板335)と電気的に接続される。
【0200】
一実施例において、カートリッジ基板310は、第1電極体311および第2電極体312と電気的に接続されて振動子301に信号を供給してもよい。カートリッジ基板310は、第1電極体311の振動子301の外周面を囲む部分の少なくとも一部に締結されてもよい。
【0201】
一実施例において、カートリッジ基板310が第1電極体311および第2電極体312により振動子301と電気的に接続され、同時に本体250と電気的に接続されることにより、振動子301はカートリッジ基板310を介してカートリッジ210の外部電源と電気的に接続されて電力を供給されてもよい。
【0202】
一実施例において、支持アセンブリ320は、外部から振動子301の第2面301bに向かって開放されるチャネル350を含んでもよい。チャネル350は、流体が流れる空間、赤外線または光が通過する空間、または単に開放された空間であってもよい。
【0203】
一実施例において、チャネル350は、支持アセンブリ320の複数の構成要素のうちの少なくとも一部に形成される複数の連通する開口351、352、353により構成されてもよい。
【0204】
例えば、カートリッジ基板310は、第2面302bを臨む方向に向かう第1開口351を含んでもよい。支持構造物325は、第1開口351および第2面301bの間に連通されるように開放形成される第2開口352を含んでもよい。および/または、支持板315は、第1開口351および第2開口352と連通されるように開放形成される第3開口353を含んでもよい。
【0205】
一実施例において、チャネル350は、振動子301の温度測定のために振動子301の第2面301bが外部に露出するように構成される空間であってもよい。チャネル350については、
図6Bを参考して詳述する。
【0206】
図6Aは、一実施例によるエアロゾル発生装置200の断面図であり、
図6Bは、一実施例によるエアロゾル発生装置200の拡大断面図である。具体的に、
図6Bは、
図6Aに示されているP領域を拡大して示した図である。
【0207】
図6Aおよび
図6Bを参考すると、一実施例のエアロゾル発生装置200は、温度センサ330およびレンズ340を含む。
【0208】
以下で説明するエアロゾル発生装置200に挿入されるカートリッジ210は、
図4~
図5Bの一実施例による振動子アセンブリ300を含むカートリッジ210であってもよいが、これに限定されない。以下においては、カートリッジ210が挿入された状態のエアロゾル発生装置200を説明するにおいて、上述した内容と重複される内容は省略して説明する。
【0209】
一実施例において、カートリッジ210は、本体250のカートリッジ締結領域255に分離可能に結合する。カートリッジ締結領域255は、カートリッジ210が結合される本体250の一部分であってもよい。固定部材255aは、閉塞位置に位置したマウスピース223を保持または固定することができる。
【0210】
一実施例において、カートリッジ締結領域255は、カートリッジ210の少なくとも一部を収容する。例えば、カートリッジ締結領域255は、カートリッジ210のマウスピース223の少なくとも一部領域およびカートリッジ胴体(例:
図4のカートリッジ胴体221)が収容または挿入されるように、カートリッジ210の少なくとも一部領域(例:ハウジング205の一部領域)に対応する形状を有してもよい。
【0211】
一実施例において、カートリッジ210のカートリッジ胴体221の少なくとも一領域には第1磁性体(図示せず)が含まれ、本体250のカートリッジ締結領域255の少なくとも一領域には第2磁性体(図示せず)が含まれる。例えば、第1磁性体(図示せず)は、カートリッジ胴体221の下部面に配置され、第2磁性体(図示せず)は、挿入されたカートリッジ胴体221の下部面と向かい合う本体250のカートリッジ締結領域255の底面に配置される。これにより、カートリッジ締結領域255の所定の位置に配置されるカートリッジ210は、磁力により本体250に結合される。
【0212】
一実施例において、エアロゾル生成装置200は、マウスピース223を特定の位置に保持するための固定部材255aを含む。例えば、本体250は、閉塞されたマウスピース223を閉塞位置に保持する固定部材255aを含んでもよい。固定部材255aは、閉塞位置のマウスピース223を収納するカートリッジ締結領域255の一部領域に位置してもよい。
【0213】
一実施例において、ユーザはマウスピース223の閉塞時、マウスピース223が開放位置から閉塞位置に移動するように外力を加えられる。マウスピース223が閉塞位置に移動すると、固定部材255aはマウスピース223に保持力を提供してマウスピース223が閉塞位置に保持するようにしてもよい。例えば、固定部材255aは、マウスピース223の一端部に磁力、弾性力および/または摩擦力を提供してマウスピース223が閉塞位置に保持されることができる。
【0214】
一実施例において、ユーザはマウスピース223の開放時、マウスピース223が閉塞位置から開放位置に移動するようにマウスピース223に外力を加えられる。例えば、ユーザは、マウスピース223の他側を所定の力以上で加圧すると、マウスピース223が固定部材255aから分離され、マウスピース223が閉塞位置から開放位置に回転する。
【0215】
一実施例において、固定部材255aとマウスピース223の一端は、それぞれ逆の極性を有する磁性体を含む。これにより、マウスピース223の一端部が閉塞位置に所定の距離だけ近づくと、磁力により引き付けられることで、マウスピース223が閉塞位置に保持される。
【0216】
一実施例において、エアロゾル生成装置200は、吸い込み感知センサ(図示せず)をさらに含んでもよい。吸い込み感知センサ(図示せず)は、エアロゾル生成装置200の内部圧力変化または気流の流れを感知して、ユーザがエアロゾル生成装置200を吸い込むか否かを感知することができる。
【0217】
一実施例において、吸い込み感知センサ(図示せず)は、カートリッジ210または本体250のいずれに位置してもよい。カートリッジ210は、内部に貯蔵されたエアロゾル生成物質が全部消耗されると交換される消耗品であり得るので、吸い込み感知センサ(図示せず)は本体250に位置する方が好ましい。
【0218】
一実施例において、吸い込み感知センサ(図示せず)は、本体250のカートリッジ締結領域255に隣接して位置してもよい。一例として、吸い込み感知センサ(図示せず)は、本体250に結合されたカートリッジ210の外周面に隣接するカートリッジ締結領域255の一領域に位置してもよい。他の例として、吸い込み感知センサ(図示せず)は、本体250に結合されたカートリッジ210のハウジング205の外周面と向かい合う本体250の一領域に位置してもよい。
【0219】
一実施例において、外部空気は、結合された本体250とカートリッジ210との間の微細な隙間を介してエアロゾル生成装置200の内部に流入されるので、吸い込み感知センサ(図示せず)が外部空気が流れる領域に隣接して配置されることにより、本体250の内部の圧力変化または気流の流れをより正確に感知することができる。
【0220】
一実施例において、本体250は、本体250の外部空気が本体250およびカートリッジ210の内部に流入される少なくとも1つの流入口251を含んでもよい。流入口251は、カートリッジ210に形成された少なくとも1つの開口(例:センサホール207)を通じてカートリッジ210内部と連通されてもよい。
【0221】
一実施例において、流入口251を通じてカートリッジ210の内部に流入された外部空気が、エアロゾル流路224を通じて霧化空間257に流入されてもよい。エアロゾル流路224で流動する気流は、進行方向が変化する部分で急激に曲げられてもよい。
【0222】
例えば、霧化空間257が位置する部分において気流の流れの進行経路が急激に変化されることがある。これにより、気流が霧化空間257に留まる時間が増加して渦流の発生可能性が向上する。その結果、霧化空間257に流入された外気と生成されたエアロゾルの混合がより容易に行われる。
【0223】
一実施例において、霧化空間257は、カートリッジ210の第1ハウジング205aの中心部に位置する。本体250に形成された流入口251を介してカートリッジ210の内部に流入された外部空気が、エアロゾル流路224を通じて霧化空間257に流入される。エアロゾル流路224で流動する気流は、進行方向が変化する部分で急激に曲げられてもよい。
【0224】
例えば、ユーザがマウスピース223に口腔を接触して吸い込み動作をすると、カートリッジ210の内部の圧力が大気圧よりも低くなり、外部空気は本体250の流入口251を通じてカートリッジ210の内部に流入されることになる。
【0225】
一実施例において、エアロゾル流路224は、流入口251とエアロゾルが生成される霧化空間257と吸込口225とによって接続されてもよい。エアロゾル流路224は、カートリッジ210の少なくとも1つの構成要素(例:第1ハウジング205a、第2ハウジング205b、およびマウスピース223)により形成されてもよい。または、これを変形して、エアロゾル流路224の少なくとも一部はハウジング205の内部に挿入された管で形成されてもよい。
【0226】
一実施例において、気流は、流入口251から霧化空間257を通過して吸込口225に向かう正方向に移動してもよい。この場合、「正方向」は、ユーザがマウスピース223を吸い込むと気流が移動する方向を含む。例えば、正方向とは、流入口251から霧化空間257に向かう方向と、霧化空間257から吸込口225に向かう方向を意味する。
【0227】
一実施例において、カートリッジ締結領域255の一面(例:底面)にはレンズ340が配置されてもよい。一実施例において、レンズ340は、カートリッジ210が本体250に結合された状態で、カートリッジ210の一部領域(例:カートリッジ210のセンサホール207)と向かい合うように配置されてもよい。
【0228】
一実施例において、温度センサ330は、本体250において、カートリッジ締結領域255と向かい合うように位置してもよい。温度センサ330は、赤外線センサで構成されてもよい。
【0229】
例えば、温度センサ330は、赤外線を放出する発光部および対象物体から反射して戻ってくる赤外線を感知する受光部を含んでもよい。温度センサ330は、受光部で感知する光量により対象物体の温度を感知することができる。
【0230】
例えば、一実施例の温度センサ330は、発光部を含まず受光部を含んでもよい。受光部は、対象物体から発散および/または反射する光の波長によって対象物体の温度を感知することができる。但し、これは一実施例の赤外線センサの温度センサ330の駆動に対する例示的説明である。温度センサ330は、実際具現の際にはこれに限定されず、様々な方式で具現される。
【0231】
一実施例において、温度センサ330は、本体基板335と接続されてもよい。または、本体基板335(例:printed circuit board;PCB)に実装または配置されてもよい。本体基板335は本体250内部に位置して、エアロゾル発生装置200の全般的な駆動を制御してもよい。
【0232】
一実施例において、本体基板335は、エアロゾル発生装置200の制御部(例:
図1または
図2の制御部110)であるか、または一部構成である。例えば、制御部110はカートリッジ基板310および本体基板335を含んでもよい。カートリッジ基板310および本体基板335は、互いに電気的におよび/または通信的に接続されてもよい。
【0233】
一実施例において、本体基板335は、ケーブルまたは導線を通じてカートリッジ210のカートリッジ胴体221の内部に接続されて、カートリッジ210のカートリッジ基板310と接続される。カートリッジ210のカートリッジ基板310は振動子301と電気的に接触されているので、カートリッジ基板310を介して振動子301は本体250と電気的に接続される。振動子301は、本体基板335により駆動が制御され、さらに振動子301は、本体250のバッテリ(例:
図1または
図2のバッテリ140)から電力を供給される。
【0234】
一実施例において、温度センサ330は、振動子301の第2面301bの温度を感知する。振動子301は駆動されて振動を発生させることにより熱を放出することができ、振動子301が過熱すると振動子301または周辺部品が破損され、または振動子301の性能が低下される。よって、温度センサ330は、振動子301の第2面301bに対して実質的にかつ直接的に温度を感知し、感知結果に基づいて制御部は振動子301の駆動を制御する。
【0235】
一実施例において、振動子301が加熱されると、振動子301の第2面301bの中心領域が先に温度が変化する。温度センサ330が振動子301の第2面301bの中心領域の温度を感知するために、温度センサ330および振動子301の間の障害物をなくすかまたは最小化し、さらに温度センサ330および振動子301の間の経路を短縮することが適切である。また、温度センサ330および振動子301の間の光の経路を制御してもよい。これにより、温度センサ330は迅速かつ正確に振動子301の温度変化を感知することができる。
【0236】
以下では、上述したエアロゾル発生装置200およびカートリッジ210の説明に基づいてエアロゾル発生装置200の複数の実施例を説明する。例えば、複数の実施例は温度センサ330の性能を向上することができ、またはエアロゾル発生装置200の性能、耐久性および/または空間効率を向上することができる。実際具現の際には、それぞれの実施例が相互独立的に具現され、または少なくとも2つ以上の実施例が同時に具現されてもよい。
【0237】
一実施例において、赤外線センサである温度センサ330は、対象物体との距離が遠いと感知結果の正確度が下がり、速やかに温度変化を感知し難い場合がある。一実施例において、レンズ340は、センサホール207および温度センサ330の間に位置してもよい。レンズ340は、温度センサ330の感知範囲(または、赤外線センサである温度センサ330の画角)を広げることができる。
【0238】
例えば、レンズ340は、温度センサ330から放出される光を集光して振動子301の第2面301bの方向に光路を制御することができる。またレンズ340は、振動子301で反射する光(または温度センサ330が放出し、振動子301で反射して戻ってくる光)を集光して温度センサ330の方向に光路を制御することができる。レンズ340を通じて、温度センサ330は正確かつ迅速に振動子301の温度変化を感知することができる。
【0239】
一実施例において、レンズ340およびチャネル350の間の領域は、センサホール207を通じて開放された空間を形成してもよい。チャネル350は、振動子301の第2面301bに延びるため、レンズ340から振動子301の第2面301bの間の領域は開放されることができる。レンズ340および第2面301bの間に障害物が存在しないため、空気または光が第2面301bからレンズ340に真直ぐに伝達され、温度センサ330は迅速かつ正確に第2面301bの温度を感知することができる。
【0240】
一実施例において、チャネル350は、カートリッジ基板310の第1開口351および支持構造物325の第2開口352を含む。第1開口351はレンズ340と向かい合う位置に形成され、第2開口352は第1開口351および第2面301bの間に連通されるように形成されることで、第1開口351および第2開口352はチャネル350を構成する。これにより、振動子アセンブリ300は振動子301の第2面301bを外部に露出させて、相対的に容易にかつ効率的にチャネル350を形成することができる。
【0241】
一実施例において、第2電極体312は、支持構造物325の第2開口352に位置してもよい。第2電極体312は、第2開口352の少なくとも一部と重なるように中心が開放された弾性物質で構成されてもよい。図面では、第2電極体312がバネ構造で示されているが、実際具現の際にはこれに限定されず、第2開口352に重なって開放された様々な種類の弾性物質で具現されてもよい。
【0242】
一実施例において、第2電極体312は、振動子301に電力を供給し、振動子301の振動に対して弾性力を提供するだけでなく、振動子301の第2面301bが外部に露出するようにチャネル350を形成するのにも役に立つ。
【0243】
一実施例において、温度センサ330から第2面301bまでの経路は最短距離で形成される。例えば、振動子301の第2面301b、チャネル350、レンズ340、および温度センサ330は一直線上に配列されてもよい。この場合、温度センサ330および第2面301bの間には、レンズ340を除いた他の構成は存在せず、温度センサ330から第2面301bまでの経路を短く形成することができる。よって、温度センサ330は迅速かつ正確に第2面301bの温度を感知することができる。
【0244】
一実施例において、レンズ340は、振動子アセンブリ300および温度センサ330のそれぞれと所定の間隔が離隔して形成されてもよい。レンズ340および振動子アセンブリ300の間の領域にはセンサホール207が形成されてもよく、レンズ340および振動子アセンブリ300の間の領域は開放された空間であってもよい。および/または、レンズ340および温度センサ330の間の領域は開放されてもよい。
【0245】
例えば、本体250のカートリッジ締結領域255は、レンズホール333を含んでもよい。レンズホール333は、レンズ340が定着されるための溝構造を含んでもよく、開口を含んでもよい。レンズホール333は、レンズ340および温度センサ330の間の領域に形成されてもよい。温度センサ330およびレンズ340が相互離隔された状態で、レンズホール333はそれらの間に開放された空間を形成してもよい。
【0246】
一実施例において、温度センサ330、レンズ340、レンズ340の間の空間、および振動子アセンブリ300の間の空間は開放されてもよく、レンズ340は、振動子301の第2面301bまでチャネル350を介して直接的に開放されてもよい。これにより、温度センサ330と振動子301の間にレンズ340のみが配置されて温度センサ330の光を集光することができ、温度センサ330は迅速かつ正確に第2面301bの温度を感知することができる。
【0247】
図7は、一実施例によるエアロゾル発生装置200の背面斜視図である。
【0248】
図7を参考すると、一実施例によるレンズ340は、第1レンズ面341および第2レンズ面342を含む。
【0249】
一実施例において、レンズ340は、振動子アセンブリ300から温度センサ330の方向に進行する光を温度センサ330に集中するように集光する。例えば、レンズ340は、振動子301で反射して温度センサ330に伝達される光を集光することができる。
【0250】
一実施例において、レンズ340は、第1レンズ面341および第1レンズ面341と反対側の第2レンズ面342を含む。第1レンズ面341は、振動子アセンブリ300、具体的には振動子301の第2面301bまたはチャネル350と向かい合う面であり、第2レンズ面342は、温度センサ330と向かい合う面である。
【0251】
一実施例において、第1レンズ面341および第2レンズ面342は様々な形状で具現される。例えばレンズ340は、フレネルレンズ(fresnel lens)または凸レンズのような集光レンズであってもよい。または、レンズ340は複数のレンズセグメントが結合して形成されてもよく、例えば2~14マイクロメートルの波長の光が通過するように構成されてもよい。
【0252】
一実施例において、レンズ340は少なくとも1つ以上の集光領域336、337を含む。例えば、レンズ340は、第1集光領域336および第2集光領域337の少なくとも1つを含んでもよい。
【0253】
一実施例において、少なくとも1つ以上の集光領域336、337は、第1レンズ面341および第2レンズ面342の少なくとも1つに形成される。
図6Aおよび
図6Bに示されているように、カートリッジ締結領域255に露出する第1レンズ面341は実質的に平坦である。平坦に具現される第1レンズ面341は相対的に剛性が高く、カートリッジ210の締結および分離過程でレンズ340が破損されることを防止することができる。または、平坦に具現される第1レンズ面341は、屈曲される領域に異物が挟まり、レンズ340の透過率が低下する問題を防止することができる。
【0254】
一実施例において、第1レンズ面341から第2レンズ面342に進行する光が集光される(および/または第2レンズ面342から第1レンズ面341に進行する光が集光される)ように、第1集光領域336は所定の曲率で屈曲形成されてもよい。例えば、第1集光領域336は凸レンズで具現されてもよい。
【0255】
一実施例において、第1集光領域336は、レンズ340の第2レンズ面342に形成され、例えば第2レンズ面342の中心に隣接して形成されてもよい。図面では、第1集光領域336が第2レンズ面342の中心のみに部分的に形成されているように示されているが、実際具現の際にはこれに限定されず、第2レンズ面342の実質的に全体またはほとんどの領域が第1集光領域336であってもよい。
【0256】
一実施例において、第2集光領域337は、第1レンズ面341から第2レンズ面342に進行する光が集光される(および/または第2レンズ面342から第1レンズ面341に進行する光が集光される)ように、第2レンズ面342から突出形成され、末端部が傾斜して形成されてもよい。
【0257】
例えば、第2集光領域337は、突出された上面がレンズ340の中心に向かう方向でエッジまたは屈曲するように形成されてもよい。または、第2集光領域337は、レンズ340の中心を臨む面が、レンズ340の外側を臨む外面よりも相対的に高さが低く形成され、その結果、上面がレンズ340の中心に向かって傾斜してもよい。これに限定されず、第2集光領域337は様々な立体構造で具現され、レンズ340を通過する光の経路を変更してもよい。
【0258】
一実施例において、第2集光領域337は、第2レンズ面342の中心を囲んで突出される構造を有してもよい。第2集光領域337は、第2レンズ面342の中心方向に光を集光することで、温度センサ330から反射された光の光量を増加させることができ、温度センサ330の温度感知にさらに役立つ。
【0259】
一実施例において、第2集光領域337は、複数形成されてもよい。複数の第2集光領域337は、第2レンズ面342の中心を基準に放射される方向へ所定の間隔離隔されてもよい。複数の集光領域336、337は、一般の構造のレンズよりもさらに集中的に光を集光することができる。
図7では、複数の第2集光領域337が第1集光領域336を囲む構造で示されているが、実際具現の際にはこれに限定されず、レンズ340は、第1集光領域336を排除して複数の第2集光領域337で構成されてもよく、複数の第2集光領域337は、第2レンズ面342の実質的に全体またはほとんどの領域に形成されてもよい。
【0260】
但し、上述したレンズ340の構造は集光性能を向上するための例示的な説明に過ぎず、実際具現の際にはこれに限定されず、エアロゾル発生装置200は様々な構造および配置のレンズ340を温度センサ330および振動子301の間に配置することで、温度センサ330は正確かつ迅速に振動子301の温度変化を感知することができる。
【0261】
以上のように、実施例が限定された図面によって説明されたが、該技術分野における通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて様々な技術的修正および変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる手順で行われ、および/または説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合または組み合され、または他の構成要素または均等物によって交換または置き換えられても、適切な結果が達成されることができる。よって、他の具現例、他の実施例および請求の範囲と等しいものなども、後述の特許請求の範囲の範囲に属する。
【国際調査報告】