(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】2024-10-10
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/51 20200101AFI20241003BHJP
A24F 40/40 20200101ALI20241003BHJP
A24F 40/20 20200101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
A24F40/51
A24F40/40
A24F40/20
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024520770
(86)(22)【出願日】2022-10-12
(85)【翻訳文提出日】2024-04-04
(86)【国際出願番号】 KR2022015412
(87)【国際公開番号】W WO2023075218
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】10-2021-0147015
(32)【優先日】2021-10-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0042168
(32)【優先日】2022-04-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519217032
【氏名又は名称】ケーティー アンド ジー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】イ、チェミン
(72)【発明者】
【氏名】リュ、ハンソル
(72)【発明者】
【氏名】パク、サンキュ
(72)【発明者】
【氏名】アン、フィキョン
(72)【発明者】
【氏名】ハン、テナム
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB12
4B162AC34
4B162AD08
4B162AD16
(57)【要約】
エアロゾル生成装置が開示される。エアロゾル生成装置は、挿入空間を含むボディーと、前記挿入空間を加熱するヒーターと、前記ボディー内に設けられるセンサーと、を含み、前記センサーは、中心から外側方向に巻かれる平面センシングコイルを含む誘導センサーと、センシング電極を含み、前記センシングコイルに隣接して平行に配置されて前記センシングコイルの一側を覆うキャパシタンスコイルと、を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
挿入空間を含むボディーと、前記挿入空間を加熱するヒーターと、
前記ボディー内に設けられるセンサーと、を含み、
前記センサーは、中心から外側方向に巻かれる平面センシングコイルを含む誘導センサーと、
センシング電極を含み、前記センシングコイルに隣接して平行に配置されて前記センシングコイルの一側を覆うキャパシタンスコイルと、を含む、エアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記センシングコイル及び前記センシング電極は前記挿入空間に向かい、前記センシングコイルは前記挿入空間と前記センシング電極との間に配置され、前記キャパシタンスセンサーは前記挿入空間のキャパシタンスの変化をセンシングし、
前記誘導センサーは、前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングする、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記センシング電極は、前記センシングコイルを磁場に対して遮蔽する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記キャパシタンスセンサーに対して前記誘導センサーの反対側に配置され、前記キャパシタンスセンサーの一側を覆う遮蔽部材をさらに含む、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記挿入空間に隣接して前記ボディーに結合されるカートリッジをさらに含み、前記センサーは、前記挿入空間と前記カートリッジとの間に配置され、
前記センシングコイルは前記挿入空間又は前記カートリッジのうちの一方に向かい、前記センシング電極は前記挿入空間又は前記カートリッジのうちの他方に向かい、
前記誘導センサーはインダクタンスの変化をセンシングし、
前記キャパシタンスセンサーはキャパシタンスの変化をセンシングする、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記センシングコイルは、前記センシング電極を電場に対して電気的に遮蔽するように巻かれ、前記センシング電極は、前記センシングコイルを磁場に対して磁気的に遮蔽する、請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記挿入空間に隣接して前記ボディーに結合されるカートリッジをさらに含み、前記センサーは前記挿入空間と前記カートリッジとの間に配置され、
前記誘導センサーは、
第１センシングコイルを備える第１誘導センサーと、
前記第１センシングコイルに平行に配置される第２センシングコイルを含む第２誘導センサーと、を含み、
前記センシング電極は前記第１センシングコイルと前記第２センシングコイルとの間に配置される、請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記第１センシングコイル及び第２センシングコイルはそれぞれ平面状に巻かれ、前記第１センシングコイルのターンの間の間隔は前記前記第２センシングコイルのターンの間の間隔よりも大きい、請求項７に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記第１誘導センサーは、前記第１センシングコイルを介して前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングし、前記キャパシタンスセンサーは、前記センシング電極を介して前記挿入空間のキャパシタンスの変化をセンシングし、
前記第２誘導センサーは、前記第２センシングコイルを介して前記カートリッジのインダクタンスの変化をセンシングする、請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
前記第１誘導センサーは、前記第１センシングコイルを介して前記カートリッジのインダクタンスの変化をセンシングし、前記キャパシタンスセンサーは、前記センシング電極を介して前記カートリッジのキャパシタンスの変化をセンシングし、
前記第２誘導センサーは、前記第２センシングコイルを介して前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングする、請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項11】
前記センシング電極及び前記センシングコイルは、互いに対応する周囲形状を有する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はエアロゾル生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エアロゾル生成装置はエアロゾルを形成することにより媒質又は物質から所定の成分を抽出するためのものである。媒質は多様な成分の物質を含むことができる。媒質に含まれる物質は多様な成分の香味物質であり得る。例えば、媒質に含まれる物質は、ニコチン成分、ハーブ成分及び／又はコーヒー成分などを含むことができる。近年、このようなエアロゾル生成装置に対する多くの研究が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示は前述した問題及び他の問題を解決することを目的とする。
【0004】
本開示の他の目的は、単一のセンサーによって多様なセンシング機能を具現することである。
【0005】
本開示のさらに他の目的は、遮蔽材の必要なしにノイズを除去することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した目的を達成するための本開示の一側面によれば、挿入空間を含むボディーと、前記挿入空間を加熱するヒーターと、前記ボディー内に設けられるセンサーと、を含み、前記センサーは、中心から外側方向に巻かれる平面センシングコイルを含む誘導センサーと、センシング電極を含み、前記センシングコイルに隣接して平行に配置されて前記センシングコイルの一側を覆うキャパシタンスコイルと、を含むエアロゾル生成装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、単一のセンサーによって多様なセンシング機能を具現することができる。
【0008】
本開示の実施例のうちの少なくとも一つによれば、遮蔽材の必要なしにノイズを除去することができる。
【0009】
本開示の適用可能な追加的な範囲は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、本開示の思想及び範囲内で多様な変更及び修正は当業者に明らかに理解可能であるので、詳細な説明及び本開示の好適な実施例のような特定の実施例はただ例示として与えられたものと理解されなければならない。
【0010】
本開示の前記及び他の目的、特徴及び他の特徴は添付図面を参照する以降の詳細な説明から明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図2】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図3】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図4】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図5】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図6】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図7】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図8】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図9】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図10】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図11】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図12】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【図13】本開示の実施例によるエアロゾル生成装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照してこの明細書に開示する実施例を詳細に説明する。同一又は類似の構成要素は相異なる図面に図示されていても同じ参照番号を付与し、それについての重複説明は省略する。
【0013】
以下の説明で使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は明細書の説明の容易性のみを考慮して使用されるものである。「モジュール」及び「部」は互いに区別される意味又は役割を有するものではない。
【0014】
また、本明細書に開示された実施例の以降の説明において、関連した公知の技術についての具体的説明が本明細書に開示された実施例の要旨をあいまいにする可能性がある場合はその詳細な説明を省略する。また、添付図面は本明細書に開示された実施例を容易に理解することができるようにするためのものであり、添付図面によって本明細書に開示された技術的思想が限定されない。したがって、添付図面は本開示の思想及び範囲に含まれるすべての変更、均等物及び代替物を含むものと解釈されなければならない。
【0015】
第１、第２などのような序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使われることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されないことを理解しなければならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。
【0016】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在することもできると理解可能であろう。一方で、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」されていると言及するときには、中間に他の構成要素が存在しないと理解可能であろう。
【0017】
単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。
【0018】
図１及び図２を参照すると、エアロゾル生成装置は、ボディー１００を含むことができる。ボディー１００は、内部に各種の構成要素を収容することができる。ボディー１００は挿入空間１１４を備えることができる。パイプ１１０はボディー１００の内部に形成され得る。パイプ１１０は、内部に挿入空間１１４を形成することができる。挿入空間１１４は上側に開口し得る。挿入空間１１４は上下に延び得る。スティック２００は挿入空間１１４に挿入され得る。スティック２００は、内部にエアロゾル生成物質を含むことができる。スティック２００はシガレット２００又はエアロゾル生成物品２００と言える。
【0019】
エアロゾル生成装置は、ヒーター１２０を含むことができる。ヒーター１２０はボディー１００の内部に配置され得る。ヒーター１２０は挿入空間１１４の周囲に配置され得る。ヒーター１２０は挿入空間１１４を取り囲むことができる。他の例として、ヒーター１２０は挿入空間１１４から突出し得る。挿入空間１１４にスティック２００が挿入されると、ヒーター１２０はスティック２００の内部に挿入されることができる。他の例として、ヒーター１２０はスティック２００の内部に配置されてスティック２００と一体に形成され、挿入空間１１４の周辺の誘導コイル（図示せず）によって誘導加熱されることができる。ヒーター１２０は電気抵抗性ヒーター又は誘導加熱式ヒーターであり得る。ヒーター１２０は挿入空間１１４を加熱することができる。ヒーター１２０はスティック２００を加熱することができる。スティック２００はヒーター１２０によって加熱され、内部のエアロゾル生成物質を気化させてエアロゾルを生成させることができる。
【0020】
エアロゾル生成装置は、制御部１３０を含むことができる。制御部１３０はボディー１００の内部に配置され得る。制御部１３０はエアロゾル生成装置構成の動作を全般的に制御することができる。制御部１３０は、ヒーター１２０、バッテリー１４０、カートリッジ１５０及びセンサー１６０だけでなく、エアロゾル生成装置に含まれた他の構成の動作を制御することができる。例えば、制御部１３０は、エアロゾル生成装置に設置されたディスプレイ、モーターなどの動作を制御することができる。制御部１３０は、少なくとも一つのプロセッサを含むことができる。プロセッサは多数の論理ゲートのアレイによって具現することもでき、汎用のマイクロプロセッサ及びこのマイクロプロセッサで実行可能なプログラムを保存しているメモリの組合せによって具現することもできる。また、他の形態のハードウェアによって具現することもできることは本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば理解可能である。
【0021】
エアロゾル生成装置は、バッテリー１４０を含むことができる。バッテリー１４０はボディー１００の内部に配置され得る。バッテリー１４０は、エアロゾル生成装置の各種の構成が動作するのに使用される電力を供給することができる。例えば、バッテリー１４０はヒーター１２０が発熱するように電力を供給することができる。他の例として、バッテリー１４０は制御部１３０が動作するように電力を供給することができる。他の例として、バッテリー１４０はセンサー１６０が動作するように電力を供給することができる。他の例として、バッテリー１４０は、エアロゾル生成装置に設置されたディスプレイ、モーターなどが動作するのに必要な電力を供給することができる。
【0022】
エアロゾル生成装置は、カートリッジ１５０をさらに含むことができる。カートリッジ１５０はボディー１００の一側に配置され得る。カートリッジ１５０はボディー１００の一側に着脱可能に結合されることができる。カートリッジ１５０はパイプ１１０に隣接して配置され得る。カートリッジ１５０は挿入空間１１４に平行に配置され得る。カートリッジ１５０は挿入空間１１４に平行に配置され得る。
【0023】
カートリッジ１５０は液体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スティック２００を通過して使用者に伝達されることができる。言い換えれば、カートリッジ１５０によって生成されたエアロゾルはエアロゾル生成装置の気流通路に沿って移動することができ、気流通路はカートリッジ１５０によって生成されたエアロゾルがスティック２００を通過して使用者に伝達されるように構成され得る。エアロゾル生成装置がカートリッジ１５０を含む場合、ヒーター１２０は省略することもできる。
【0024】
例えば、カートリッジ１５０は、液体貯蔵部、液体伝達手段及び加熱要素を含むことができるが、これに限定されない。例えば、液体貯蔵部、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生成装置に含まれることもできる。
【0025】
液体貯蔵部は液体組成物を貯蔵することができる。例えば、液体組成物は揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であってもよく、非タバコ物質を含む液体であってもよい。液体貯蔵部はカートリッジ１５０に着脱可能に製作されることもでき、カートリッジ１５０と一体に製作されることもできる。
【0026】
例えば、液体組成物は、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混合物を含むことができる。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種の果物香成分などを含むことができるが、これに限定されない。香味剤は、使用者に多様な香味又は風味を提供することができる成分を含むことができる。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のうちの少なくとも一つが混合されたものであることができるが、これに限定されない。また、液状組成物はグリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含むことができる。
【0027】
液体伝達手段は液体貯蔵部の液体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芯（ｗｉｃｋ）になり得るが、これに限定されない。
【0028】
加熱要素は液体伝達手段によって伝達される液体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、セラミックヒーターなどになり得るが、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ることができ、液体伝達手段に巻かれる構造に配置され得る。加熱要素は電流の供給によって加熱されることができ、加熱要素と接触した液体組成物に熱を伝達して液体組成物を加熱することができる。その結果として、エアロゾルを生成することができる。
【0029】
例えば、カートリッジ１５０はカートマイザー（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）又は霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）と言えるが、これに限定されない。
【0030】
一方、エアロゾル生成装置は、バッテリー１４０、制御部１３０、及びカートリッジ１５０の他に、汎用の構成をさらに含むことができる。例えば、エアロゾル生成装置は、誘導電流によってヒーター１２０を発熱させる誘導コイル（図示せず）をさらに含むことができる。他の例として、エアロゾル生成装置は、視覚情報を出力することができるディスプレイ及び／又は触覚情報の出力のためのモーターを含むことができる。また、エアロゾル生成装置は、少なくとも一つのセンサー（パフ感知センサー、温度感知センサー、シガレット挿入感知センサーなど）を含むことができる。また、エアロゾル生成装置は、シガレット２００が挿入された状態でも外部空気が流入するか又は内部気体が流出することができる構造に製作され得る。
【0031】
エアロゾル生成装置は、センサー１６０を含むことができる。センサー１６０はボディー１００に設けられ得る。センサー１６０は、周辺のインダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）の変化をセンシングする誘導センサー１６１（図３参照）を含むことができる。センサー１６０は、周辺のキャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化をセンシングするキャパシタンスセンサー１６５（図３参照）を含むことができる。センサー１６０は挿入空間１１４に隣接して配置され得る。センサー１６０はパイプ１１０の一側面に隣接して配置され得る。センサー１６０は挿入空間１１４に向かうことができる。センサー１６０は挿入空間１１４とカートリッジ１６０との間に配置され得る。センサー１６０の一面は挿入空間１１４に向かい、センサー１６０の他面はカートリッジ１６０に向かい得る。センサー１６０は、挿入空間１１４にスティック４００が挿入されたか、挿入されたスティック４００が設定の専用スティック４００であるか、スティック４００の使用程度などを感知することができる。センサー１６０はセンシングされた情報を制御部１３０に伝達することができる。
【0032】
エアロゾル生成装置の内部構造は図面に示すものに限定されない。言い換えれば、エアロゾル生成装置の設計によって、ヒーター１２０、制御部１３０、バッテリー１４０、カートリッジ１５０、センサー１６０などの配置は図面に示すものに限定されず、変更可能である。
【0033】
使用者は、挿入空間１１４から外部に突出したスティック２００の一部を口で銜えた状態でエアロゾルを吸入することができる。ここで、外部空気がスティック２００を通過しながらエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルはスティック２００を通過して使用者の口に伝達されることができる。
【0034】
一例として、外部空気はエアロゾル生成装置に形成された少なくとも一つの空気通路を通して流入することができる。例えば、エアロゾル生成装置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使用者が調節することができる。よって、霧化量、喫煙感などを使用者が調節することができる。他の例として、外部空気はスティック２００の表面に形成された少なくとも一つの孔（ｈｏｌｅ）を通してスティック２００の内部に流入することもできる。
【0035】
以下、図３、図６、図９及び図１２に示す基板や接地部は発明の理解を手伝うために図示及び説明するものであり、キャパシタンスセンサー及び誘導センサーの構成や配置を限定するためのものではない。キャパシタンスセンサーは具現可能なキャパシタンスセンサーの一例に過ぎず、図示のキャパシタンスセンサーの構成や配置に限定されない。キャパシタンスセンサーは自己静電容量センサー又は相互静電容量センサーであり得る。図示のキャパシタンスセンサーは自己静電容量センサーの一例であるが、キャパシタンスセンサーは、図示とは違って、相互静電容量センサーであり得る。また、図３、図６、図９及び図１２に示す誘導センサー及びセンシングコイルの場合、具現可能な誘導センサーの構成の一例に過ぎず、図示の誘導センサーの構成や配置に限定されない。誘導センサーのセンシングコイル及びキャパシタンスセンサーのセンシング電極の配置及び形状を除き、基板の配置は変形可能であるというのは自明である。
【0036】
図３～図５を参照すると、センサー１６０は誘導センサー１６１の機能及びキャパシタンスセンサー１６５の機能を同時に果たすことができ、互いに異なる感知を実行することができ、外部ノイズの流入を防止することができる。以下、これについて説明する。
【0037】
センサー１６０はボディー１００の内部に配置され得る。センサー１６０はパイプ１１０の外側でパイプ１１０に隣接して配置され得る。センサー１６０はパイプ１１０の一側と向き合い得る。センサー１６０の配置はこれに限定されない。
【0038】
センサー１６０は、挿入空間１１４に挿入されたスティック２００を感知することができる。スティック２００は金属物質を含むことができる。例えば、スティック２００は、外部のラッパーを取り囲む金属薄膜状のマーカー２２０を含むことができる。センサー１６０はキャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化及び／又はインダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）の変化を感知し、制御部１３０に情報を送信することができる。制御部１３０はセンサー１６０から情報を受信して、挿入空間１１４にスティック２００が挿入されたか、挿入空間１１４に挿入されたスティック２００が設定の専用スティック２００であるか、挿入空間１１４に挿入されたスティック２００が使用されたものであるかなどを判断することができる。
【0039】
センサー１６０は、誘導センサー１６１を含むことができる。センサー１６０は、キャパシタンスセンサー１６５を含むことができる。誘導センサー１６１とキャパシタンスセンサー１６５とは互いに隣接して配置され得る。誘導センサー１６１及びキャパシタンスセンサー１６５は互いに平行に配置されるか又は互いに向き合うように配置され得る。
【0040】
キャパシタンスセンサー１６５は、センシング電極１６６を含むことができる。センシング電極１６６は伝導性金属で形成され得る。キャパシタンスセンサー１６５は、基板１６７を含むことができる。基板１６７には、センシング電極１６６のキャパシタンス（静電容量）の変化を感知するセンサーが実装され得る。基板１６７のセンサーはセンシング電極１６６と電気的に連結され得る。センシング電極１６６は基板１６７に印刷されるか又は実装され得る。若しくは、基板１６７から離隔してセンサーと電気的に連結されることもできる。キャパシタンスセンサー１６５は、接地部１６８を含むことができる。接地部１６８は基板１６７に実装されるか又は印刷され得る。接地部１６８はセンシング電極１６６と対向してセンシング電極１６６を接地することができる。基板１６７は、ＰＣＢ、ＦＰＣＢなどであり得るが、これに限定されない。
【0041】
センシング電極１６６は自己静電容量センサーであり得る。センシング電極１６６は長方形を有し得る。センシング電極１６６は金属薄膜で形成され得る。例えば、センシング電極１６６は銅箔又は銅箔であり得る。キャパシタンスセンサー１６５が自己静電容量センサーの場合、センシング電極１６６は金属パッドであり、一つの平行板の役割を果たし、挿入空間１１４に挿入されたスティック２００が他の平行板の役割を果たすことができる。
【0042】
他の例として、センシング電極１６６は相互静電容量センサーであり得る。この場合、例えば、センシング電極１６６は互いに対向する送信電極及び受信電極で構成され得る。
【0043】
挿入空間１１４にスティック２００が挿入されるかによって、キャパシタンスセンサー１６５がセンシングする静電容量の変化が発生し得る。若しくは、挿入空間１１４に挿入されるスティック２００の種類によって、キャパシタンスセンサー１６５がセンシングする静電容量の変化が発生し得る。例えば、スティック２００の種類によって、マーカー２２０の金属材質の種類又はマーカー２２０の有無が変わり、よって、スティック２００の種類によってキャパシタンスセンサー１６５がセンシングする静電容量の変化が発生し得る。よって、キャパシタンスセンサー１６５はどの種類のスティック２００が挿入空間１１４に挿入されたかをセンシングすることができる。若しくは、挿入空間１１４に挿入されたスティック２００が使用されるとき、使用程度によってキャパシタンスセンサー１６５がセンシングする静電容量の変化が発生し得る。例えば、スティック２００を使用するほど、スティック２００に含有された水分量が変わり、よってキャパシタンスセンサー１６５がセンシングする静電容量の変化が発生し得る。よって、キャパシタンスセンサー１６５は挿入空間１１４に挿入されたスティック２００が使用程度を判断するか、又はスティック２００がパフ（ｐｕｆｆ）されているかを判断することができる。制御部１３０は、メモリにそれぞれの状態に対するキャパシタンス値を予め保存することができる。
【0044】
誘導センサー１６１はセンシングコイル１６２を含むことができる。センシングコイル１６２は伝導性金属で形成され得る。センシングコイル１６２はインダクタンスコイル１６２と言える。誘導センサー１６１は、インダクタンスの変化を感知するセンサーを備える基板１６３を含むことができる。誘導センサー１６１は基板１６３に実装されるか又は印刷され得る。若しくは、誘導センサー１６１は基板１６３から離隔して電気的に連結され得る。基板１６３はＰＣＢ、ＦＰＣＢなどであり得るが、これに限定されない。基板１６３は必ずしも図示のようにキャパシタンスセンサー１６５に平行に配置される必要はなく、センシングコイル１６２から離隔して配置されて電気的に連結されることもできる。
【0045】
電磁誘導によって電流が流れるセンシングコイル１６２の周辺で磁場が変化すると、センシングコイル１６２に流れる電流の特性が変化することができる。スティック２００が挿入空間１１４に挿入されたかによって、センシングコイル１６２に流れる電流はスティック２００のマーカー２２０に渦電流を誘導することができる。マーカー２２０に流れる渦電流はさらにセンシングコイル１６２との相互誘導によってセンシングコイル１６２に流れる電流の周波数及びコイルのインダクタンス値などの電流の特性を変化させることができる。誘導センサー１６１は、センシングコイル１６２に流れる電流の特性値の変化又はインダクタンスの変化を感知することができる。誘導センサー１６１は感知したインダクタンスについての情報を制御部１３０に送信することができる。制御部１３０は、誘導センサー１６１から受信したインダクタンス情報に基づいて、挿入空間１１４にスティック２００が挿入されたか、又は挿入空間１１４に挿入されたスティック２００の種類を判断することができる。制御部１３０は、メモリにそれぞれの状態によるインダクタンス値を予め保存することができる。
【0046】
キャパシタンスセンサー１６５は、誘導センサー１６１よりも湿度変化に敏感に反応するので、スティック２００が使用された程度又はスティック２００をパフ（ｐｕｆｆ）するかなどを判断することに専門にし得る。誘導センサー１６１は、キャパシタンスセンサー１６５よりも高透磁率の物質の動きに敏感に反応するので、挿入空間１１４にスティック２００が挿入されたか又は挿入空間１１４に挿入されたスティック２００の種類を判断することに専門にし得る。
【0047】
センシングコイル１６２はパイプ１１０及び／又は挿入空間１１４に向かうように配置され得る。センシング電極１６６はパイプ１１０及び／又は挿入空間１１４に向かうように配置され得る。センシングコイル１６２は挿入空間１１４及びセンシング電極１６６の間に配置され得る。センシングコイル１６２はセンシング電極１６６よりも挿入空間１１４に隣接することができる。
【0048】
センシングコイル１６２は中心軸から半径外側方向に拡張するように巻かれ得る。センシングコイル１６２の中心軸は挿入空間１１４に向かい得る。センシングコイル１６２はキャパシタンスセンサー１６５の前面にオーバーラップし得る。キャパシタンスセンサー１６５のセンシング電極１６６はセンシングコイル１６２の後面にオーバーラップし得る。キャパシタンスセンサー１６５はセンシングコイル１６２の後面を覆うことができる。センシングコイル１６２及びセンシング電極１６６は互いに平行に配置されるか又は互いに向き合うように配置され得る。センシングコイル１６２及びセンシング電極１６６は互いに対応する周囲形状を有し得る。例えば、センシングコイル１６２及びセンシング電極１６６の周囲形状は長方形を有し得る。よって、センシングコイル１６２及びセンシング電極１６６は互いに覆うことができる。
【0049】
センシングコイル１６２が小さい離隔幅で相対的に密に巻かれる場合、センシングコイル１６２はキャパシタンスセンサー１６５に流入する電場を遮蔽するので、キャパシタンスセンサー１６５が挿入空間１１４のキャパシタンスの変化をセンシングすることを妨げ得る。よって、センシングコイル１６２は、キャパシタンスセンサー１６５が挿入空間１１４をセンシングすることを遮蔽しないように、所定の離隔幅で相対的に緩く巻かれ得る。
【0050】
よって、キャパシタンスセンサー１６５及び誘導センサー１６１が単一のセンサー１６０で同時に多様なセンシング機能を果たすことができる。また、キャパシタンスセンサー１６５が磁場を遮蔽するので、外部から誘導センサー１６１にノイズが発生することを防止することができる。センサー１６０が挿入空間１１４をセンシングするというのは一つ実施例であり、センシング対象はこれに限定されない。
【0051】
センサー１６０はパイプ１１０を取り囲むことができる。センサー１６０は円筒形を有し得る。センサー１６０の基板１６３、１６２はＦＰＣＢを含むことができる。
【0052】
センサー１６０は、遮蔽リング１６４をさらに含むことができる。遮蔽リング１６４は誘導センサー１６１を取り囲むことができる。遮蔽リング１６４はセンシングコイル１６１が巻かれる方向に、センシングコイル１６１の周囲に沿って延び得る。遮蔽リング１６４は誘導センサー１６１からの磁場を遮蔽し、磁場を挿入空間１１４の方向に集めることができる。例えば、遮蔽リング１６４は、フェライト、ナノクリスタルなどの素材又は金属素材で形成され得る。しかし、遮蔽リング１６４の素材はこれに限定されない。
【0053】
センサー１６０は、遮蔽部材１６９をさらに含むことができる。遮蔽部材１６９はキャパシタンスセンサー１６５の後方にオーバーラップし得る。遮蔽部材は、例えば、アルミニウムや銅のような導電性物質であるか、又は炭素繊維、炭素ナノチューブなどの炭素素材であり得る。遮蔽部材１６９は、キャパシタンスセンサー１６５の後方からノイズを遮蔽することができる。遮蔽部材１６９は多孔性の金属網の形状を有し得る。遮蔽部材１６９はメッシュ形状を有し得る。遮蔽部材１６９が多孔性メッシュ形状を有する場合、金属板よりも相対的に静電容量が少なく、よってキャパシタンスセンサー１６５に金属箔よりも近くに配置され得る。よって、遮蔽部材１６９は基板１６７の後方に印刷され、キャパシタンスセンサー１６５と一体に形成され得る。
【0054】
図６～図８を参照すると、センサー１６０において、図３～図５の実施例の遮蔽部材１６９を省略することができる。ボディー１００（図１及び図２参照）は、隔壁１１１をさらに含むことができる。隔壁１１１はパイプ１１０から所定の間隔で離隔し得る。例えば、パイプ１１０及び隔壁１１１は上下方に長く延び得る。カートリッジ１５０は隔壁１１１に結合されることができる。カートリッジ１５０はパイプ１１０に平行に配置され得る。センサー１６０はパイプ１１０と隔壁１１１との間に配置され得る。センサー１６０は挿入空間１１４とカートリッジ１５０との間に配置され得る。
【0055】
誘導センサー１６１とキャパシタンスセンサー１６５とは互いに異なる方向に向かい得る。例えば、誘導センサー１６１は挿入空間１１４に向かい、キャパシタンスセンサー１６５はカートリッジ１５０に向かい得る。他の例として、誘導センサー１６１はカートリッジ１５０に向かい、キャパシタンスセンサー１６５は挿入空間１１４に向かい得る。
【0056】
誘導センサー１６１のセンシングコイル１６２は相対的に密に巻かれて、挿入空間１１４側からキャパシタンスセンサー１６５に流入する電場を遮蔽することができる。ここで、センシングコイル１６２は多孔のホールが形成された金属遮蔽部材と同じ役割を果たすことができる。
【0057】
よって、誘導センサー１６１は、インダクタンスの変化によって、挿入空間１１４にスティック２００が挿入されるか及び挿入空間１１４に挿入されたスティック２００の種類をセンシングすることができる。また、キャパシタンスセンサー１６５は、キャパシタンスの変化によって、カートリッジ１５０がボディー１００に装着されたか及びカートリッジ１５０に貯蔵された液体の容量をセンシングすることができる。
【0058】
よって、センシングコイル１６２は外部ノイズからキャパシタンスセンサー１６５を遮蔽し、挿入空間１１４側からキャパシタンスセンサー１６５にノイズが流入することを防止することができる。また、キャパシタンスセンサー１６５のセンシング電極１６６は外部ノイズからインダクタンスコイル１６１を遮蔽して、カートリッジ１５０側から誘導センサー１６１にノイズが流入することを防止することができる。
【0059】
図９～図１１を参照すると、第１誘導センサー１６１は、第１センシングコイル１６２１及び基板１６３を含むことができる。基板１６３は必ずしも図示のようにキャパシタンスセンサー１６５と向き合うように配置される必要はない。第１センシングコイル１６２１及びキャパシタンスセンサー１６５は互いに向き合うか又は互いに平行に配置され得る。第２誘導センサー１６１’は、第２センシングコイル１６２２を含むことができる。第２センシングコイル１６２２はキャパシタンスセンサー１６５の基板１６７に実装されるか又は印刷され得る。ここで、基板１６７は、第２センシングコイル１６２２を介してインダクタンスの変化をセンシングするセンサーが実装されるか又は印刷され得る。この場合、第２誘導センサー１６１’は、第２センシングコイル１６２２及び第２センシングコイル１６２２のインダクタンスの変化をセンシングするセンサーが実装された基板１６７を含むことができる。これは例示に過ぎず、第２センシングコイル１６２２は、キャパシタンスセンサー１６５の基板ではない他の基板に結合されることができるというのは自明である。
【0060】
センサー１６０は挿入空間１１４とカートリッジ１５０が位置する空間との間に配置され得る。キャパシタンスセンサー１６５は一対の第１センシングコイル１６２１と第２センシングコイル１６２２との間に配置され得る。第１センシングコイル１６２１はキャパシタンスセンサー１６５の一面を覆い、第２センシングコイル１６２２はキャパシタンスセンサー１６５の他面を覆うことができる。第１センシングコイル１６２１、第２センシングコイル１６２２及びセンシング電極１６６は互いに平行に配置されるか又は互いに向き合うように配置され得る。第１センシングコイル１６２１及びセンシング電極１６６は一側に向かい、第２センシングコイル１６２２は他側に向かい得る。例えば、第１センシングコイル１６２１及びセンシング電極１６６は挿入空間１１４に向かい、第２センシングコイル１６２２はカートリッジ１５０に向かい得る。第１センシングコイル１６２１及び第２センシングコイル１６２２は中心軸を基準に半径外側方向に拡張するように巻かれ得る。
【0061】
第１センシングコイル１６２１は第２センシングコイル１６２２よりも巻数が小さくなり得る。第１センシングコイル１６２１は第２センシングコイル１６２２よりも所定の離隔間隔で巻かれる幅が大きくなり得る。第１センシングコイル１６２１は、第２センシングコイル１６２２に比べて、相対的にキャパシタンスセンサー１６５を遮蔽せず、第２センシングコイル１６２２はキャパシタンスセンサー１６５を遮蔽することができる。すなわち、誘導センサーの場合、第１センシングコイル１６２１を介して挿入空間１１４側からインダクタンスの変化量をセンシングすることができ、第２センシングコイル１６２２を介してカートリッジ１５０側からインダクタンスの変化量をセンシングすることができる。また、キャパシタンスセンサーの場合、センシング電極１６６を介して挿入空間１１４の軸からキャパシタンスの変化量をセンシングすることができる。
【0062】
図１２及び図１３を参照すると、第１センシングコイル１６２１及びセンシング電極１６６はカートリッジ１５０に向かい、第２センシングコイル１６２２は挿入空間１１４に向かい得る。誘導センサーの場合、第１センシングコイル１６２１を介してカートリッジ１５０側からインダクタンスの変化量をセンシングすることができ、第２センシングコイル１６２２を介して挿入空間１１４側からインダクタンスの変化量をセンシングすることができる。また、キャパシタンスセンサーの場合、センシング電極１６６を介してカートリッジ１５０側からキャパシタンスの変化量をセンシングすることができる。
【0063】
図１～図１３を参照すると、本開示の一側面によるエアロゾル生成装置は、挿入空間を含むボディーと、前記挿入空間を加熱するヒーターと、前記ボディー内に設けられるセンサーと、を含み、前記センサーは、中心から外側方向に巻かれる平面センシングコイルを含む誘導センサーと、センシング電極を含み、前記センシングコイルに隣接して平行に配置されて前記センシングコイルの一側を覆うキャパシタンスコイルと、を含む。
【0064】
また、本開示の他の側面によれば、前記センシングコイル及び前記センシング電極は前記挿入空間に向かい、前記センシングコイルは前記挿入空間と前記センシング電極との間に配置され、前記キャパシタンスセンサーは前記挿入空間のキャパシタンスの変化をセンシングし、前記誘導センサーは前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングすることができる。
【0065】
また、本開示の他の側面によれば、前記センシング電極は前記センシングコイルを磁場に対して遮蔽することができる。
【0066】
また、本開示の他の側面によれば、前記エアロゾル生成装置は、前記キャパシタンスセンサーに対して前記誘導センサーの反対側に配置され、前記キャパシタンスセンサーの他側を覆う遮蔽部材をさらに含むことができる。
【0067】
また、本開示の他の側面によれば、前記エアロゾル生成装置は、前記挿入空間に隣接して前記ボディーに結合されるカートリッジをさらに含み、前記センサーは、前記挿入空間と前記カートリッジとの間に配置され、前記センシングコイルは前記挿入空間及び前記カートリッジのうちの一方に向かい、前記センシング電極は、前記挿入空間及び前記カートリッジのうちの他方に向かい、前記誘導センサーはインダクタンスの変化をセンシングし、前記キャパシタンスセンサーはキャパシタンスの変化をセンシングすることができる。
【0068】
また、本開示の他の側面によれば、前記センシングコイルは、前記センシング電極を電場に対して電気的に遮蔽するように巻かれ、前記センシング電極は前記センシングコイルを磁場に対して磁気的に遮蔽することができる。
【0069】
また、本開示の他の側面によれば、前記エアロゾル生成装置は、前記挿入空間に隣接して前記ボディーに結合されるカートリッジをさらに含み、前記センサーは前記挿入空間と前記カートリッジとの間に配置され、前記誘導センサーは、第１センシングコイルを含む第１誘導センサーと、前記第１センシングコイルに平行に配置される第２センシングコイルを含む第２誘導センサーと、をさらに含み、前記センシング電極は、前記第１センシングコイルと前記第２センシングコイルとの間に配置され得る。
【0070】
また、本開示の他の側面によれば、前記第１センシングコイル及び第２センシングコイルはそれぞれ平面状に巻かれ、前記第１センシングコイルのターンの間の間隔は前記前記第２センシングコイルのターンの間の間隔よりも大きい。
【0071】
また、本開示の他の側面によれば、前記第１誘導センサーは、前記第１センシングコイルを介して前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングし、前記キャパシタンスセンサーは、前記センシング電極を介して前記挿入空間のキャパシタンスの変化をセンシングし、前記第２誘導センサーは、前記第２センシングコイルを介して前記カートリッジのインダクタンスの変化をセンシングする。
【0072】
また、本開示の他の側面によれば、前記第１誘導センサーは、前記第１センシングコイルを介して前記カートリッジのインダクタンスの変化をセンシングし、前記キャパシタンスセンサーは、前記センシング電極を介して前記カートリッジのキャパシタンスの変化をセンシングし、前記第２誘導センサーは、前記第２センシングコイルを介して前記挿入空間のインダクタンスの変化をセンシングする。
【0073】
また、本開示の他の側面によれば、前記センシング電極及び前記センシングコイルは、互いに対応する周囲形状を有し得る。
【0074】
前述した本開示の特定の実施例又は他の実施例は互いに排他的であるか区別されるものではない。前述した本開示の実施例の特定の要素又は全ての要素は構成又は機能が他の要素と組み合わせられるか互いに組み合わせられることができる。
【0075】
例えば、本開示及び図面の一実施例で説明したＡ構成と本開示及び図面の他の実施例で説明したＢ構成は互いに組み合わせられることができる。すなわち、構成間の組合せについて直接的に説明しない場合であっても、前記組合せが不可であると説明した場合を除き、前記組合せは可能である。
【0076】
以上で実施例を多数の例示的実施例に応じて説明したが、本開示の原理の範囲に属する技術分野の当業者であれば多くの他の変形例及び実施例が可能であることを理解しなければならない。より具体的には、本開示、図面及び添付の特許請求の範囲の範囲内の対象組合せの構成部及び／又は配置において多様な修正例及び変形例が可能である。前記構成部及び／又は配置の修正例及び変形例に加えて、別の用途も当業者に明らかになるであろう。
【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】
【国際調査報告】