JP2021525060A - エアロゾル生成装置及びその動作方法 - Google Patents

エアロゾル生成装置及びその動作方法 Download PDF

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Abstract

エアロゾル生成装置及びその動作方法を提供する。エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータ、ヒータに電力を供給するバッテリ、ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力がヒータに供給されるように制御する制御部を含んでもよい。

Description

本発明は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、エアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成される方法に係わる需要が増加している。
これにより、エアロゾル生成物質を効果的に加熱するために、ヒータに供給される電力を制御する必要がある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、ヒータに供給される電力を制御するエアロゾル生成装置及びその動作方法を提供することである。
前記技術的課題を達成するための技術的手段として、本開示の一側面は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、前記ヒータに電力を供給するバッテリと、前記ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、前記複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力が前記ヒータに供給されるように前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置を提供することができる。
本発明によれば、予熱区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力がヒータに供給されるようにヒータに供給される電力を制御することができる。このように、ユーザの初パフが発生する直前に、ヒータの温度が十分に増加し、その結果、十分な蒸気が生成されうる。
一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。 図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を示す斜視図である。 図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。 一実施例によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 複数の区間に区分される予熱区間の一実施例を示す図面である。 エアロゾル生成装置がヒータに供給される電力を制御する一実施例を示す図面である。 エアロゾル生成装置が動作する一実施例を説明するためのフローチャートである。 エアロゾル生成装置が動作する他の実施例を説明するためのフローチャートである。
前記技術的課題を達成するための技術的手段として、本開示の一側面は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、前記ヒータに電力を供給するバッテリと、前記ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、前記複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力が前記ヒータに供給されるように前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置を提供することができる。
前記第１区間は、前記第２区間より先行し、前記制御部は、前記第１区間で第１電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御し、前記第２区間で第２電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御することができる。
前記エアロゾル生成装置は、ユーザのパフをセンシングするセンサをさらに含み、前記制御部は、前記センサが前記第１区間内で前記ユーザのパフをセンシングすることに基づいて、パフ期間の間、既定の電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御することができる。
前記第１区間の持続時間は、２秒以下でもある。
前記エアロゾル生成装置は、ユーザによる作動命令を受信するユーザインターフェースをさらに含み、前記制御部は、前記受信された作動命令に基づいて、予熱区間を開始することができる。
前記エアロゾル生成装置は、磁場の変化を感知するセンサをさらに含み、前記制御部は、前記感知された磁場の変化に基づいて、前記第１区間で第１電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御することができる。
前記エアロゾル生成物質は、液状組成物でもある。
本開示の他の側面は、エアロゾル生成装置に含まれたヒータに電力を供給するバッテリと、前記ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、前記複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力が前記ヒータに供給されるように前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含む、電力制御装置を提供し、前記電力制御装置は、前記エアロゾル生成装置から分離することができる。
本開示のさらに他の側面は、ヒータを予熱するための予熱区間のうち、第１区間で第１電力プロファイルによって前記エアロゾル生成装置に含まれた前記ヒータに供給される電力を制御する段階と、前記予熱区間のうち、第２区間で第２電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御する段階と、を含み、前記第１電力プロファイルは、前記第２電力プロファイルより高い電力を前記ヒータに供給するように設定される、動作方法を提供することができる。
実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野に携わる技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書全体明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
ここで、使用された「少なくとも１つ」のような表現は、全体構成リストを修飾し、リストの個別構成を修飾しない。例えば、「ａ、ｂ及びｃのうち少なくとも１つ」という表現は、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ａとｂ」、「ａとｃ」、「ｂとｃ」、または「ａ、ｂ及びｃ」をいずれも含むと理解されねばならない。
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態としても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。
図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置５は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ２０と、カートリッジ２０を支持する本体１０と、を含む。
エアロゾル生成物質を含むカートリッジ２０は、本体１０に結合することができる。カートリッジ２０の一部が本体１０の収容空間１９に挿入されることで、カートリッジ２０が本体１０に装着されうる。
カートリッジ２０は、例えば、液体状態や、固体状態や、気体状態や、ゲル（ｇｅｌ）状態のうち、少なくともいずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保有することができる。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、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。
液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のうち、いずれか１つの成分や、それらの成分の混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ、及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それに制限されない。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んでもよい。
例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比のグリセリン及びプロピレングリコール溶液を含んでもよい。液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれてもよい。ニコチン塩は、ニコチンに有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することで形成されうる。ニコチンは、自然に発生するニコチンまたは合成ニコチンであって、液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量の濃度を有することができる。
ニコチン塩の形成のための酸は、血中ニコチン吸収速度、エアロゾル生成装置５の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮して適切に選択されうる。例えば、ニコチン塩の形成のための酸は、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸で構成された群から選択される単独の酸または前記群から選択される２以上の酸の混合でもあるが、それらに限定されない。
カートリッジ２０は、本体１０から伝達される電気信号または無線信号などによって作動することで、カートリッジ２０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(aerosol)を発生させる機能を行う。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と空気とが混合された状態の気体を意味しうる。
例えば、カートリッジ２０は、本体１０から電気信号を受信することにより、例えば、超音波振動方式を用いるか、誘導加熱方式を用いてエアロゾル生成物質を加熱することでエアロゾル生成物質の相を変換することができる。一実施例において、カートリッジ２０は、自体の電力源を含み、本体１０から受信された電気的な制御信号や無線信号に基づいてエアロゾルを発生させることができる。
カートリッジ２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容する液体保存部２１と、液体保存部２１のエアロゾル生成物質をエアロゾルに変換する機能を行う霧化器(atomizer)を含んでもよい。
液体保存部２１が内部に「エアロゾル生成物質を収容する」ということは、液体保存部２１が単にエアロゾル生成物質を入れる容器として機能するということを意味する。液体保存部２１は、スポンジ(sponge)や綿や布地や多孔性セラミック構造体のようなエアロゾル生成物質が含浸（すなわち、含有）された要素を含んでもよい。
霧化器は、例えば、エアロゾル生成物質を吸収して、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する液体伝達手段（例えば、wick；ウィック）と、液体伝達手段を加熱してエアロゾルを発生させるヒータと、を含んでもよい。
液体伝達手段は、例えば、綿纎維、セラミック纎維、ガラス繊維、多孔性セラミックのうち、少なくとも１つを含んでもよい。
ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることで、液体伝達手段に伝達されるエアロゾル生成物質を加熱するために、銅、ニッケル、タングステンなどの金属素材を含んでもよい。ヒータは、例えば、金属熱線(wire)、金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによっても具現される。また、ヒータは、ニクロム線のような素材を用いる伝導性フィラメントによっても具現されるか、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されてもよい。
また、霧化器は、エアロゾル生成物質を吸収してエアロゾルに変換するための最適の状態に保持し、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させるメッシュ状(mesh shape)や板状(plate shape)の発熱体によっても具現される。その場合、別途の液体伝達要素が不要となる。
カートリッジ２０の内部に収容されたエアロゾル生成物質を外部から視覚的に確認加能なようにカートリッジ２０の液体保存部２１は、少なくとも一部が透明な部分を含んでもよい。液体保存部２１は、本体１０への結合時に本体１０の溝１１に挿入されるように液体保存部２１から突出する突出窓２１ａを含んでもよい。マウスピース２２及び／または液体保存部２１の全体が透明なプラスチックやガラスなどの素材によっても製作される。または、突出窓２１ａだけが透明な素材によっても製作される。
本体１０は、収容空間１９の内側に配置された接続端子１０ｔを含む。本体１０の収容空間１９にカートリッジ２０の液体保存部２１が挿入されれば、本体１０は、接続端子１０ｔを通じてカートリッジ２０に電力を提供するか、カートリッジ２０の作動に係わる信号をカートリッジ２０に供給することができる。
カートリッジ２０の液体保存部２１の一端には、マウスピース２２が結合される。マウスピース２２は、エアロゾル生成装置５のユーザの口腔に挿入される部分である。マウスピース２２は、液体保存部２１内部のエアロゾル生成物質から発生したエアロゾルを外部に排出する排出孔２２ａを含む。
本体１０には、スライダ７が本体１０に対して移動可能に結合される。スライダ７は、本体１０に対して移動することで、本体１０に結合されたカートリッジ２０のマウスピース２２の少なくとも一部を覆うか、外部に露出させる機能を行う。スライダ７は、カートリッジ２０の突出窓２１ａの少なくとも一部を外部に露出させる長孔７ａを含む。
図１に図示されたように、スライダ７は、内部が空いており、両側端部が開放された筒状でもあるが、スライダ７の構造は、それに制限されない。例えば、スライダ７は、本体１０の縁部に結合された状態を保持しつつ、本体１０に対して移動可能なクリップ状の断面形状を有する折り曲げられた板構造を有してもよい。他の例において、スライダ７は、湾曲された円弧状の断面形状を有する曲がった半円筒状を有してもよい。
スライダ７は、本体１０とカートリッジ２０に対するスライダ７の位置を保持するための磁性体を含んでもよい。磁性体は、永久磁石や、鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金のような素材を含んでもよい。
磁性体は、互いに対向する２つの第１磁性体８ａと、互いに対向する２つの第２磁性体８ｂを含んでもよい。第１磁性体８ａは、スライダ７の移動方向である本体１０の長手方向（すなわち、本体１０の延長方向）に第２磁性体８ｂと互いに離隔して配置される。
本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂが移動する経路上に配置された固定磁性体９を含む。本体１０の固定磁性体９も収容空間１９を介して互いに対向するように２つが設けられる。
固定磁性体９と第１磁性体８ａ、または固定磁性体９と第２磁性体８ｂとの間で作用する磁力によってスライダ７は、マウスピース２２の端部を覆うか、露出させる位置に安定して保持される。
本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂとの移動経路上に配置される位置変化感知センサ３を含む。位置変化感知センサ３は、例えば、ホール効果(hall effect)を用いて磁場の変化を感知し、感知された変化に基づいて信号を生成するホールセンサ(hall Integrated Circuit)を含んでもよい。
上述した実施例に係わるエアロゾル生成装置５において本体１０とカートリッジ２０とスライダ７は、長手方向から見たとき、ほぼ長方形断面状を有するものの、実施例は、そのようなエアロゾル生成装置５の形状によって制限されない。エアロゾル生成装置５は、例えば、円形や、楕円形や、正方形や、さまざまな形態の多角形の断面形状を有してもよい。また、エアロゾル生成装置５は、必ずしも直線的に延びる構造に制限されるものではなく、ユーザが手にしやすく、例えば、流線形に湾曲されたり、既定の角度に折り曲げられたりする。
図２は、図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を示す斜視図である。
図２において、スライダ７は、本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を覆う位置に移動する。この状態で、マウスピース２２は、外部の異物から安全に保護され、清潔な状態が保持されうる。
ユーザは、スライダ７の長孔７ａを通じてカートリッジの突出窓２１ａを視覚的に確認することで、カートリッジが保有するエアロゾル生成物質の残量を確認することができる。ユーザは、エアロゾル生成装置５を使用するために、スライダ７を本体１０の長手方向に移動させうる。
図３は、図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。
図３では、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動された作動状態が図示された。この状態で、ユーザは、マウスピース２２を自分の口腔に挿入して、マウスピース２２の排出孔２２ａを通じて排出されるエアロゾルを吸い込むことができる。
図３でのように、スライダ７がマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動されるとき、カートリッジの突出窓２１ａは、スライダ７の長孔７ａを通じて依然として外部に露出される。したがって、ユーザは、スライダ７の位置に関係なく、カートリッジが保有するエアロゾル生成物質の残量を視覚的に確認することができる。
図４は、一実施例によるエアロゾル生成装置の構成を示すブロック図である。
図４を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、バッテリ１１０、ヒータ１２０、センサ１３０、ユーザインターフェース１４０、メモリ１５０及び制御部１６０を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置１００の内部構造は、図４に図示されたものに限定されない。また、図４に図示されたハードウェア構成の一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されうるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
エアロゾル生成装置１００がカートリッジなしに本体を含む実施例で、図４に図示された構成要素は、本体に位置してもよい。エアロゾル生成装置１００が本体及びカートリッジを含む他の実施例において、図４に図示された構成要素は、本体及び／またはカートリッジに位置してもよい。
バッテリ１１０は、エアロゾル生成装置１００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１０は、ヒータ１２０が加熱されるように電力を供給することができる。また、バッテリ１１０は、エアロゾル生成装置１００内に備えられたセンサ１３０、ユーザインターフェース１４０、メモリ１５０、及び制御部１６０のような他の構成の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ１１０は、充電可能なバッテリでもあり、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ１１０は、リチウムポリマー（ＬｉＰｏｌｙ）バッテリでもあるが、それに制限されない。
ヒータ１２０は、制御部１６０の制御によってバッテリ１１０から電力を供給される。ヒータ１２０は、バッテリ１１０から電力を供給されてエアロゾル生成装置１００に挿入されたシガレットを加熱するか、エアロゾル生成装置１００に装着されたカートリッジを加熱することができる。
ヒータ１２０は、エアロゾル生成装置１００の本体に位置してもよい。または、ヒータ１２０は、カートリッジに位置してもよい。ヒータ１２０がカートリッジに位置する場合、ヒータ１２０は、本体及び／またはカートリッジに位置するバッテリ１１０から電力を供給されうる。
ヒータ１２０は、任意の適した電気抵抗性物質によって形成される。例えば、適した電気抵抗性物質は、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もあるが、それらに制限されない。また、ヒータ１２０は、金属熱線(wire)、電気伝導性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現されるが、それに制限されない。
一実施例において、ヒータ１２０は、カートリッジに含まれる。カートリッジは、ヒータ１２０、液体伝達手段及び液体保存部を含んでもよい。液体保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段に吸収され、ヒータ１２０は、液体伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させうる。例えば、ヒータ１２０は、ニッケルクロムのような素材を含み、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。
他の実施例において、ヒータ１２０は、エアロゾル生成装置１００の収容空間に挿入されたシガレットを加熱することができる。エアロゾル生成装置１００の収容空間にシガレットが収容されることにより、ヒータ１２０は、シガレットの内部及び／または外部に位置してもよい。これにより、ヒータ１２０は、シガレット内のエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させうる。
一方、ヒータ１２０は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ１２０は、シガレットまたはカートリッジ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、シガレットまたはカートリッジには、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタが含まれてもよい。
エアロゾル生成装置１００は、少なくとも１つのセンサ１３０を含んでもよい。少なくとも１つのセンサ１３０でセンシングされた結果は、制御部１６０に伝達され、制御部１６０は、ヒータの動作制御、喫煙の制限、シガレット（または、カートリッジ）挿入有/無の判断、お知らせ表示などを通じて、エアロゾル生成装置１００を制御することができる。
例えば、センサ１３０は、パフ感知センサを含んでもよい。パフ感知センサは、温度変化、流量（flow）変化、電圧変化及び／または圧力変化に基づいてユーザのパフを感知することができる。
また、少なくとも１つのセンサ１３０は、温度感知センサを含んでもよい。温度感知センサは、ヒータ１２０（または、エアロゾル生成物質）の温度を感知することができる。エアロゾル生成装置１００は、ヒータ１２０の温度を感知する別途の温度感知センサを含むか、ヒータ１２０自体が別途の温度感知センサなしに温度感知センサの役割を行うことができる。または、ヒータ１２０が温度感知センサの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置１００に別途の温度感知センサがさらに含まれる。
センサ１３０は、位置変化感知センサを含んでもよい。位置変化感知センサは、本体に結合され、本体に沿って摺動するスライダの位置変化を感知することができる。
ユーザインターフェース１４０は、ユーザにエアロゾル生成装置１００の状態についての情報を提供することができる。例えば、ユーザインターフェース１４０は、視覚情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信するか、ユーザに情報を出力する入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）、データ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、及び／または外部デバイスと無線通信（例えば、WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth（登録商標）, NFC(Near-Field Communication）など）を行うための通信インターフェーシングモジュールなどの多様なインターフェーシング手段を含んでもよい。
メモリ１５０は、制御部１６０で処理されたデータ及び処理される各種データを保存することができる。メモリ１５０は、DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory)、ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な類型のメモリを含んでもよい。
例えば、メモリ１５０には、エアロゾル生成装置１００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、少なくとも１つの電力プロファイル及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存される。
制御部１６０は、エアロゾル生成装置１００の全般的な動作を制御することができる。制御部１６０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとして具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
制御部１６０は、少なくとも１つのセンサ１３０によってセンシングされた結果を分析し、後続して行われる処理を制御する。
制御部１６０は、センサ１３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０の動作が開始または終了されるように、ヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。また、制御部１６０は、センサ１３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を保持するように、ヒータ１２０に供給される電力の量及び電力が供給される時間を制御することができる。
一実施例において、制御部１６０は、エアロゾル生成装置１００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータ１２０の動作を開始するために、ヒータ１２０のモードを予熱モードに設定することができる。また、制御部１６０は、パフ感知センサを用いてユーザのパフを感知した後、ヒータ１２０のモードを予熱モードから動作モードに切り替えられる。また、制御部１６０は、パフ感知センサを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既定の回数に到逹すれば、ヒータ１２０に電力供給を中断することができる。
制御部１６０は、少なくとも１つのセンサ１３０によってセンシングされた結果に基づいて、ユーザインターフェース１４０を制御することができる。例えば、パフ感知センサによってカウントされたパフ数が既定の回数に到逹すれば、制御部１６０は、ユーザインターフェース１４０（例えば、ランプ、モータスピーカなど）を用いてユーザにエアロゾル生成装置１００が直ぐ終了するということを予告することができる。
一方、図４には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００のバッテリ１１０を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリから電力を供給されてエアロゾル生成装置１００のバッテリ１１０を充電することができる。
制御部１６０は、ヒータ１２０を予熱するための予熱区間を複数の区間にも区分する。一例によって、制御部１６０は、予熱区間を第１区間及び第２区間のように２個の時間区間に区分する。例えば、予熱区間が３秒である場合、第１区間は、０ないし１．５秒になり、第２区間は、１．５秒ないし３秒にもなる。他の例によって、制御部１６０は、予熱区間を３個以上の区間にも区分する。
制御部１６０は、複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力がヒータ１２０に供給されるように制御することができる。すなわち、制御部１６０は、第１区間において、第１電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができ、複数の区間のうち、第２区間において、第２電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。その場合、第１電力プロファイルは、第２電力プロファイルよりもさらに高い電力がヒータに供給されるように設定される。例えば、第１電力プロファイルは、２秒間１．２Ｗをヒータ１２０に供給するように設定され、第２電力プロファイルは、１秒間０．９Ｗをヒータ１２０に供給するように設定される。一実施例によって、複数の区間のうち、第１区間は、第２区間に先行するか、後続する。
電力プロファイルは、経時的にヒータ１２０に供給される電力の変化を示すことができる。また、電力プロファイルは、ヒータ１２０に供給される電力Ｗについての情報、ヒータ１２０に電力が供給される時間についての情報、ヒータ１２０に供給される電力量についての情報、ヒータ１２０に供給される電力のためのパルス幅変調（ＰＷＭ）パルス信号についての情報などを含んでもよい。
ヒータを予熱するための予熱区間が３個以上の区間に区分される場合、制御部１６０は、少なくとも１つの区間にヒータ１２０に供給される電力が互いに異なるように、エアロゾル生成装置１００を制御することができる。例えば、制御部１６０は、第１区間及び第３区間より第２区間でヒータ１２０にさらに多くの電力を供給するために、エアロゾル生成装置１００を制御することができる。
制御部１６０は、ユーザによる作動命令に基づいて、ヒータを予熱するための予熱区間を開始することができる。例えば、ユーザインターフェース１４０がユーザによる作動命令を受信する場合、制御部１６０は、予熱区間を複数の区間に区分し、第２区間より第１区間でさらに高い電力がヒータ１２０に供給されるように、エアロゾル生成装置１００を制御することができる。また、センサ１３０が磁場の変化を感知すれば、制御部１６０は、磁場の変化に基づいて予熱区間間ヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。例えば、センサ１３０は、エアロゾル生成装置１００内のスライダ７の移動による磁場の変化を感知するホールセンサでもある。
制御部１６０は、予熱区間の複数の区間のうち、第１区間でユーザのパフが発生する場合、第１区間による電力制御を中断し、パフ区間に対する所定の電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。具体的に、制御部１６０は、第１区間に対する第１電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができ、第１区間でユーザのパフの開始が感知される場合、パフの開始時点から所定の電力プロファイルによる電力制御が可能である。例えば、制御部１６０は、予熱区間の第１区間である２秒間１．２Ｗの電力をヒータ１２０に供給（すなわち、エアロゾル生成装置１００が供給するように制御）することができる。しかし、第１区間内でユーザのパフ開始が感知される場合、制御部１６０は、パフの開始時点からパフ区間に対する電力プロファイルによって３秒間４Ｗの電力をヒータ１２０に供給することができる。
したがって、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力をヒータ１２０に供給することができる。したがって、ヒータ１２０は、ユーザの初パフが発生する直前に、十分に加熱される。エアロゾル生成装置１００は、予熱区間の初期に十分な電力をヒータ１２０に印加するので、ヒータ１２０は、ユーザの初パフの間、十分な蒸気を発生させるほどの十分に高い温度に加熱される。例えば、予熱区間全体において０．９Ｗの電力を一定にヒータ１２０に印加する場合、ユーザの初パフが発生する直前までヒータ１２０の十分な加熱がなされない場合もある。しかし、予熱区間のうち、初期区間に０．９Ｗ以上の電力をヒータ１２０に印加する場合、ユーザの初パフが発生する直前までヒータ１２０が十分に加熱されうる。その結果、エアロゾル生成装置１００は、ユーザの初パフ時、十分な蒸気を生成することができる。
図５は、複数の区間に区分される予熱区間の一実施例を示す。
図５に図示されたように、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間を第１区間及び第２区間に区分することができ、第１区間に対しては、第１電力プロファイルによってヒータ１２０に電力が供給されるように制御することができ、第２区間に対しては、第２電力プロファイルによってヒータ１２０に電力を供給することができる。第１電力プロファイルは、第２電力プロファイルより高い電力をヒータに供給されるように設定される。例えば、予熱区間が総３秒である場合、第１電力プロファイルは、１．５秒間１．２Ｗの電力がヒータ１２０に供給されるように設定され、第２電力プロファイルは残り１．５秒うち０．８Ｗの電力がヒータ１２０に供給されるように設定される。
エアロゾル生成装置１００は、予熱区間に次いでパフ区間に対しては、所定の電力プロファイルによってヒータ１２０に電力を供給することができる。具体的に、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間にユーザのパフが発生する場合、ユーザのパフ開始時点から第１パフ区間を進行させうる。すなわち、エアロゾル生成装置１００は、ユーザがパフを開始する第１パフ区間のために電力プロファイルを切り替える。例えば、第１パフ区間に対応する電力プロファイルは、３秒間４Ｗの電力がヒータ１２０に供給されるように設定される。
図６は、エアロゾル生成装置がヒータに供給される電力を制御する一実施例を示す。
エアロゾル生成装置１００は、図６の電力プロファイル６１０によってヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。
エアロゾル生成装置１００は、ユーザによる動作命令に基づいて、ヒータを予熱するための予熱区間を開始することができる。
エアロゾル生成装置１００は、予熱区間を第１区間及び第２区間に区分し、第２区間より第１区間でさらに高い電力がヒータ１２０に供給される。例えば、エアロゾル生成装置１００は、第１区間において１．２Ｗの電力をヒータ１２０に供給することができ、第２区間で０．９Ｗの電力をヒータ１２０に供給することができる。
予熱区間の進行中、ユーザの第１パフを感知すれば、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフ開始時間から第１パフ区間に進む。すなわち、エアロゾル生成装置１００は、第１パフ区間で、第１パフ区間に対応する電力プロファイルによってヒータ１２０に電力を供給することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、第１パフ区間で、初期に４Ｗの電力をヒータ１２０に供給していて、徐々に電力を減少させうる。
第１パフ区間が終了してから、ユーザの第２パフを感知するまでの時間間隔間、エアロゾル生成装置１００は、既設定の電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、第１パフの終了時点から第２パフの開始時点まで０．９Ｗの電力をヒータ１２０に供給することができる。
同様に、エアロゾル生成装置１００は、ユーザの第２パフ区間で第２パフ区間のための電力プロファイルによってヒータ１２０に供給される電力を制御することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、初期に３Ｗの電力をヒータ１２０に供給していて、徐々に電力を低めることができる。
図７は、一実施例によるヒータに供給される電力を制御する方法を示すフローチャートである。
図７は、エアロゾル生成装置１００で処理される段階のみを示した図面である。したがって、図７において、省略されたエアロゾル生成装置１００に係わる前記説明は、図７の方法にも適用される。
段階７１０において、エアロゾル生成装置１００は、ヒータを予熱するための予熱区間のうち、第１区間で第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。一例によって、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間を第１区間及び第２区間に区分し、第１区間で既設定の第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。他の例によって、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間を少なくとも３個の区間に区分し、少なくとも３個の区間のうち、第１区間で既設定の第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第１区間で残り区間よりもさらに高い電力をヒータに供給することができる。
図７に図示はされていないが、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第１区間でユーザのパフが発生する場合、第１電力プロファイルによって、ヒータに供給される電力制御を中断し、パフ区間に対する所定の電力プロファイルによってヒータに供給される電力制御を開始することができる。具体的に、エアロゾル生成装置１００は、第１区間でユーザのパフ開始が感知されれば、パフの開始時点から所定の電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。
段階７２０において、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第２区間で第２電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。ここで、第２電力プロファイルは、第１電力プロファイルより低い電力をヒータに供給するように設定される。
図８は、他の実施例によるヒータに供給される電力を制御する方法を示すフローチャートである。
図８は、エアロゾル生成装置１００で処理される段階のみを示す図面である。したがって、図８で省略されたエアロゾル生成装置１００に係わる説明は、図８の方法にも適用される。
段階８１０において、エアロゾル生成装置１００は、ユーザから作動命令を受信することができる。
段階８２０において、エアロゾル生成装置１００は、ヒータを予熱するための予熱区間のうち、第１区間で第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。
段階８３０において、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフが発生したか否かを判断することができる。すなわち、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第１区間間ユーザのパフが発生したか否かを判断することができる。
エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第１区間でユーザのパフが発生したと判断されれば、第１区間による電力制御を中断し、段階８４０において、パフ区間に対する所定の電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。
エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第１区間でユーザのパフが発生していないと判断されれば、段階８５０において、第１区間が終了した否かを判断する。エアロゾル生成装置１００は、第１区間が終了するまで第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を続けて制御することができる。
第１区間が終了する場合、段階８６０において、エアロゾル生成装置１００は、予熱区間のうち、第２区間で第２電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。
段階８７０において、エアロゾル生成装置１００は、第２区間でユーザのパフが発生したか否かを判断する。ユーザのパフが発生したと判断されれば、エアロゾル生成装置１００は、第２電力プロファイルによって、電力制御を中断し、段階８４０において、パフ区間に対する所定の電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御することができる。
上述した方法は、コンピュータで実行されるプログラムによって作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いて、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されうる。また、上述した方法で使用されたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に複数の手段を通じて記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ROM、RAM、ＵＳＢ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的記録媒体（例えば、CD-ROM、DVDなど）のような記録媒体を含む。
図４の制御部１６０、入力インターフェース１４０のように図面においてブロックで表現される構成要素、要素、モジュールまたはユニット（「構成要素」と総称）のうち、少なくとも１つは、前述した例示的な実施例によってそれぞれの機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェア構造として具現されうる。例えば、それらのコンポーネントのうち、少なくとも１つは、メモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような１つ以上のマイクロプロセッサの制御を通じてそれぞれの機能が行える直接回路構造、または他の制御装置を使用することができる。また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、モジュール、プログラムまたはコードの一部によって具体的に具現され、これは、特定論理機能を行うための１つ以上の実行可能な命令を含んでおり、１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置によって実行される。また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、それぞれの機能を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサなどのプロセッサを含むか、これにより具現されうる。それらのコンポーネントのうち、２以上は、１以上の単一コンポーネントに結合され、単一コンポーネントは、結合された２以上のコンポーネントの全動作または機能を行うことができる。また、それらのコンポーネントのうち、少なくとも１つの機能のうち、一部は、他のコンポーネントによっても行われる。また、バス（ｂｕｓ）は、前記ブロック図に図示されていないが、コンポーネントを介した通信は、バスを通じて行われる。前記例示的な実施例の機能的な側面は、１つ以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによって具現される。また、ブロックまたは処理段階によって表現された構成要素は、電子構成、信号処理及び／または制御、データ処理のための任意の数の関連技術を採用することができる。
上述した実施例に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならず、請求範囲に記載の内容と同等な範囲にある全ての相違点は、請求範囲によって決定される保護範囲に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (10)

  1. エアロゾル生成装置において、
    エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、
    前記ヒータに電力を供給するバッテリと、
    前記ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、前記複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力が前記ヒータに供給されるように前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置。
  2. 前記第１区間は、前記第２区間より先行し、
    前記制御部は、
    前記第１区間で第１電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御し、前記第２区間で第２電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御し、
    前記第１電力プロファイルは、前記第２電力プロファイルより高い電力を前記ヒータに供給するように設定される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  3. ユーザのパフをセンシングするセンサをさらに含み、
    前記制御部は、
    前記センサが前記第１区間内で前記ユーザのパフをセンシングすることに基づいて、パフ期間の間、既定の電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  4. 前記第１区間の持続時間は、２秒以下に設定される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  5. ユーザによる作動命令を受信するユーザインターフェースをさらに含み、
    前記制御部は、
    前記受信された作動命令に基づいて、予熱区間を開始する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  6. 磁場の変化を感知するセンサをさらに含み、
    前記制御部は、
    前記感知された磁場の変化に基づいて、前記第１区間で第１電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  7. 前記エアロゾル生成物質は、液状組成物である、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  8. エアロゾル生成物質と、前記エアロゾル生成物質を加熱するヒータを含むカートリッジと結合可能な本体において、
    前記ヒータに電力を供給するバッテリと、
    前記ヒータを予熱するための予熱区間を複数の区間に区分し、前記複数の区間のうち、第２区間より第１区間でさらに高い電力が前記ヒータに供給されるように前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含む、本体。
  9. エアロゾル生成装置の動作方法において、
    ヒータを予熱するための予熱区間のうち、第１区間で第１電力プロファイルによって前記エアロゾル生成装置に含まれた前記ヒータに供給される電力を制御する段階と、
    前記予熱区間のうち、第２区間で第２電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御する段階と、を含み、
    前記第１電力プロファイルは、前記第２電力プロファイルより高い電力を前記ヒータに供給するように設定される、動作方法。
  10. 前記第１電力プロファイルによってヒータに供給される電力を制御する段階は、
    前記第１区間内でユーザのパフが感知されることに基づいて、前記第１区間による前記ヒータに供給される電力制御を中断し、パフ区間の間、既定の電力プロファイルによって前記ヒータに供給される電力を制御する段階を含む、請求項９に記載の動作方法。
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