JP2021531729A - エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法、及びそのエアロゾル生成装置 - Google Patents

Abstract

エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、ヒータの温度を制御するための第１時間及び第２時間に係わる情報を保存する保存部と、ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含み、制御部は、ヒータの温度が第１目標温度に達してから、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第２目標温度に変更させ、第２時間の間維持させ、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とするエアロゾル生成装置を開示する。【選択図】 図１

Description

本発明は、エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法、及びそのエアロゾル生成装置に係り、さらに具体的には、エアロゾル生成装置のヒータ温度を、ユーザのパフ数と関係なく、経時的に特異性あるように制御することにより、ユーザに高い喫煙満足感を提供することができるエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法、及びそのエアロゾル生成装置に関する。

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法への需要が増大している。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く、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることによってエアロゾルが生成される方法への需要が増大している。それにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に対する研究が活発に進められている。

エアロゾル生成装置のヒータによって加熱される物質は、エアロゾル生成基質以外に多様であるので、ヒータを加熱する方法を異にすることにより、加熱される物質によって発現される喫煙満足度も顕著に異なってくる。

従来に普及されたエアロゾル生成装置は、ユーザのパフ数を計数し、一括的にヒータの温度を変更するか、あるいは一般的なユーザの喫煙時間と対比させて短時間に設定されたヒータ加熱時間を有する傾向があった。前述のような場合、指摘される問題点としては、エアロゾル生成装置の電力消費量が過度に高いか、あるいは短時間になされる反復喫煙により、ヒータの冷却効果を原因とし、固体相内で溶出される粒子発生の限界による粒子発生量不足現象またはエアロゾルの温熱感不足現象があった。

本発明が解決すべき技術的課題は、エアロゾル生成装置のヒータ温度を、ユーザのパフ数計数と関係なく、一定に制御することにより、一貫して豊かな喫煙満足感をユーザに提供するところにある。

技術的課題を解決するための本発明の一実施形態による装置は、エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、ヒータの温度を制御するための第１時間及び第２時間に係わる情報を保存する保存部と、ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含み、制御部は、ヒータの温度が第１目標温度に達してから、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第２目標温度に変更させ、第２時間の間維持させ、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とする。

技術的課題を解決するための本発明の他の一実施形態による方法は、エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法であって、ヒータを第１目標温度に加熱する一次加熱段階と、加熱されたヒータの温度を、第１目標温度に第１時間の間維持する一次維持段階と、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第２目標温度に変更する温度変更段階と、前記変更されたヒータの温度を、第２目標温度に第２時間の間維持する二次維持段階と、を含み、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とする。

本発明の一実施例は、方法を具現するためのプログラムを保存しているコンピュータ可読記録媒体を提供することができる。

それら以外にも、技術的課題を解決するために、本発明の他の一実施形態によるエアロゾル生成装置がユーザに提供されうる。

本発明によれば、ユーザの個別的な喫煙回数を考慮する必要なしに、ニコチン移行量とグリセリン移行量とを高めることができる温度制御方式を介し、ユーザに高い喫煙満足感を提供することができる。

特に、本発明は、単に加熱時間を一定時間範囲に限定することにより、高い喫煙満足感を具現するものではなく、温度維持、温度変更、温度維持というパターンを、維持時間を適切に調節する方式と組み合わせることにより、エアロゾル生成装置を使用するユーザに、早期に、高喫煙刺激感と高煙量感とを提供することができる。

エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を図示した図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を図示した図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を図示した図面である。 シガレットの例を図示した図面である。 シガレットの例を図示した図面である。 本発明によるエアロゾル生成装置の一例のブロック図を図式的に示した図面である。 本発明によってヒータの温度を制御するときのニコチン移行量を、グラフで示した図面である。 本発明によってヒータの温度を制御するときのグリセリン移行量を、グラフで示した図面である。 本発明によるエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法の一例のフローチャートを図示した図面である。

技術的課題を解決するための本発明の一実施形態による装置は、エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、ヒータの温度を制御するための第１時間及び第２時間に係わる情報を保存する保存部と、ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含み、制御部は、ヒータの温度が第１目標温度に達してから、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第２目標温度に変更させ、第２時間の間維持させ、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とするものである。

装置において、第１時間及び第２時間の和は、４分超過５分未満であることを特徴とするものである。

装置において、第１時間の長さは、第２時間の長さよりさらに長いことを特徴とするものである。

装置において、第２時間の長さは、第１時間の長さよりさらに長いか、あるいは第２時間の長さは、第１時間の長さと同じであることを特徴とするものである。

装置において、第２時間の長さに対する第１時間の長さの比率が一定値であることを特徴とするものである。

装置において、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに低いことを特徴とするものである。

装置において、第１目標温度は、３１５℃以上３２５℃以下であり、第２目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下であることを特徴とするものである。

装置において、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに高いことを特徴とするものである。

装置において、第１目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下であり、第２目標温度は、３１０℃以上３２０℃以下であることを特徴とするものである。

装置において、保存部は、第３時間に係わる情報をさらに保存し、制御部は、ヒータの温度が第１目標温度に達し、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を、第３時間にわたって第２目標温度に変更させた後、第２時間の間維持させ、第１時間、第２時間及び第３時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とするものである。

技術的課題を解決するための本発明の他の一実施形態による方法は、エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法であって、ヒータを第１目標温度に加熱する一次加熱段階と、加熱されたヒータの温度を、第１目標温度に第１時間の間維持する一次維持段階と、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第２目標温度に変更する温度変更段階と、変更されたヒータの温度を、第２目標温度に第２時間の間維持する二次維持段階と、を含み、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間であることを特徴とするものである。

方法において、第１時間及び第２時間の和は、４分超過５分未満であることを特徴とするものである。

方法において、第１時間の長さは、第２時間の長さよりさらに長いことを特徴とするものである。

方法において、第２時間の長さに対する第１時間の長さの比率が一定値であることを特徴とするものである。

方法において、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに低いことを特徴とするものである。

方法において、第１目標温度は、３１５℃以上３２５℃以下であり、第２目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下であることを特徴とするものである。

方法において、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに高いことを特徴とするものである。

方法において、第１目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下であり、第２目標温度は、３１０℃以上３２０℃以下であることを特徴とするものである。

方法において、温度変更段階は、ヒータの温度が第１目標温度に達し、第１時間が経過すれば、ヒータの温度を第３時間にわたって第２目標温度に変更させることを特徴とするものである。

本発明の一実施例は、方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータ可読記録媒体を開示する。

本実施形態で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り現在汎用される一般的な用語が選択されているが、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、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く、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、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」のような用語は、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も具現され、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。

以下においては、添付図面を参照し、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野において当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。

以下においては、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を図示した図面である。

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、蒸気化器１４をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１の内部空間には、シガレット２が挿入されうる。

図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１には、本実施形態と係わる構成要素が図示されている。従って、図１ないし図３に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれてもよいということは、本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。

また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１にヒータ１３が含まれているように図示されているが、必要により、ヒータ１３は、省略されてもよい。

図１には、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３が一列に配置されているように図示されている。また、図２には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４及びヒータ１３が一列に配置されているように図示されている。また、図３には、蒸気化器１４及びヒータ１３が並列に配置されているように図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１の内部構造は、図１ないし図３に図示されたところに限定されるものではない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１の設計により、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の配置は、変更されうる。

シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３及び／または蒸気化器１４を作動させ、エアロゾルを発生させることができる。ヒータ１３及び／または蒸気化器１４によって発生したエアロゾルは、シガレット２を通過してユーザに伝達される。

必要により、シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３を加熱することができる。

バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１が動作するのに利用さ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、電力を供給することができ、制御部１２の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１１は、エアロゾル生成装置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ことができる。

制御部１２は、エアロゾル生成装置１の動作を全般的に制御する。具体的には、制御部１２は、バッテリ１１、ヒータ１３及び蒸気化器１４だけではなく、エアロゾル生成装置１に含まれた他構成の動作を制御する。また、制御部１２は、エアロゾル生成装置１の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１が動作可能な状態であるか否かということを判断することもできる。

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、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例が属する技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。

ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力によっても加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１に挿入されれば、ヒータ１３は、シガレットの外部に位置することができる。従って、加熱されたヒータ１３は、シガレット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。

ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３には、電気伝導性トラックを含み、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が加熱されうる。しかし、ヒータ１３は、前述の例に限定されるものではなく、希望温度まで加熱されうるものであるならば、制限なしにも当該する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に既設定のものでもあり、ユーザ所望の温度に設定されるものでもある。

なお、他例として、ヒータ１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的には、ヒータ１３には、シガレット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、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタを含んでもよい。

例えば、ヒータ１３は、管型加熱要素、板型加熱要素、針型加熱要素または棒型加熱要素を含んでもよく、加熱要素の形態により、シガレット２の内部または外部を加熱することができる。

また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されてもよい。このとき、複数個のヒータ１３は、シガレット２の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット２の外部にも配置される。また、複数個のヒータ１３のうち一部は、シガレット２の内部に挿入されるようにも配置され、残りは、シガレット２の外部にも配置される。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されるものではなく、多様な形状にも作製される。

蒸気化器１４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２を通過し、ユーザに伝達されうる。言い換えれば、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置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によって生成されたエアロゾルが、シガレットを通過してユーザに伝達されるようにも構成される。

例えば、蒸気化器１４は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。例えば、当該の液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとして、エアロゾル生成装置１に含まれてもよい。

液体保存部は、液状組成物を保存することができる。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。液体保存部は、蒸気化器１４に対して脱付着自在にも作製され、蒸気化器１４と一体としても作製される。

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、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、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ことができ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のうち少なくとも一つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。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。

液体伝達手段は、液体保存部の液状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、綿ファイバ、セラミックスファイバ、ガラスファイバ、多孔性セラミックスのような芯（ｗｉｃｋ）にもなるが、それらに限定されるものではない。

加熱要素は、液体伝達手段によって伝達され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、セラミックスヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。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によっても構成され、液体伝達手段に巻かれる構造にも配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触した液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成されるのである。

例えば、蒸気化器１４は、カトマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）または霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）とも称されるが、それらに限定されるものではない。

一方、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４以外に、汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ、及び／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、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、シガレット２が挿入された状態でも、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする構造にも作製される。

図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１は、別途のクレードルと共にシステムを構成することもできる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１のバッテリ１１充電にも利用される。または、クレードルとエアロゾル生成装置１とが結合された状態でヒータ１３が加熱されもする。

シガレット２は、一般的な燃焼型シガレットと類似している。例えば、シガレット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部分とに区分されうる。または、シガレット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態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分にも挿入される。

エアロゾル生成装置１の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１の内部に、第１部分の一部だけ挿入され、第１部分の全体、及び第２部分の一部が挿入されもする。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸入することができる。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によって生成され、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。

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１に形成された少なくとも１つの空気通路を介しても流入される。例えば、エアロゾル生成装置１に形成された空気通路の開閉、及び／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。それにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。他の例として、外部空気は、シガレット２の表面に形成された少なくとも１つの孔を介し、シガレット２の内部にも流入される。

以下、図４及び図５を参照し、シガレット２の例について説明する。

図４及び図５は、シガレットの例を図示した図面である。

図４を参照すれば、シガレット２は、タバコロッド２１及びフィルタロッド２２を含む。図１ないし図３を参照して説明した第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。

図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントとして図示されているが、それに限定されるものではない。言い換えれば、フィルタロッド２２は、複数のセグメントによっても構成される。例えば、フィルタロッド２２は、エアロゾルを冷却するセグメント及びエアロゾル内に含まれた所定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、必要により、フィルタロッド２２には、他の機能を遂行する少なくとも１つのセグメントをさらに含んでもよい。

シガレット２は、少なくとも１枚のラッパ２４によっても包装される。ラッパ２４には、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする少なくとも１つの孔が形成されてもよい。一例として、シガレット２は、１枚のラッパ２４によっても包装される。他の例として、シガレット２は、２枚以上のラッパ２４によって重畳的にも包装される。例えば、第１ラッパ２４１によってタバコロッド２１が包装され、ラッパ２４２，２４３，２４４によってフィルタロッド２２が包装されてもよい。そして、単一ラッパ２４５により、シガレット２全体がさらに包装されてもよい。もしフィルタロッド２２が複数のセグメントによって構成されているならば、それぞれのセグメントがラッパ２４２，２４３，２４４によっても包装される。

タバコロッド２１は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。また、タバコロッド２１は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸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のような加香液が、タバコロッド２１に噴射されることによっても添加される。

タバコロッド２１は、多様にも作製される。例えば、タバコロッド２１は、シート（ｓｈｅｅｔ）にも作製されて、ストランド（ｓｔｒａｎｄ）にも作製される。また、タバコロッド２１は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコにも作製される。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質によっても覆い包まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されるものではない。一例として、タバコロッド２１を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１に伝達される熱を等しく分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させることができ、それにより、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を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能を行うことができる。そのとき、図面に図示されていないが、タバコロッド２１は、外部を取り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。

フィルタロッド２２は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２は、円柱型ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ型ロッドでもある。また、フィルタロッド２２は、リセス型ロッドでもある。もしフィルタロッド２２が複数のセグメントによって構成された場合、複数のセグメントのうち少なくとも一つが異なる形状にも作製される。

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遂行することもでき、エアロゾルを発生させる機能を遂行することもできる。例えば、カプセル２３は、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもある。カプセル２３は、球形または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。

図５を参照すれば、シガレット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に反対となる一側に位置することができる。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することができ、喫煙中、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１（図１ないし図３）に流れ出ることを防止することができる。

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

シガレット３の直径及び全体長は、図４のシガレット２の直径及び全体長にも対応する。

シガレット３は、少なくとも１枚のラッパ３５によっても包装される。ラッパ３５には、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする少なくとも１つの孔が形成されうる。例えば、第１ラッパ３５１によって前端プラグ３３が包装され、第２ラッパ３５２によってタバコロッド３１が包装され、第３ラッパ３５３によって第１セグメント３２１が包装され、第４ラッパ３５４によって第２セグメント３２２が包装されてもよい。そして、第５ラッパ３５５により、シガレット３全体がさらに包装されてもよい。

また、第５ラッパ３５５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成されうる。例えば、穿孔３６は、タバコロッド３１を取り囲む領域にも形成されるが、それに制限されるものではない。穿孔３６は、図２及び図３に図示されたヒータ１３０によって形成された熱を、タバコロッド３１の内部に伝達する役割を行うことができる。

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遂行することもでき、エアロゾルを発生させる機能を遂行することもできる。例えば、カプセル３４は、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもある。カプセル３４は、球形または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。

図６は、本発明によるエアロゾル生成装置の一例のブロック図を図式的に示した図面である。

図６を参照すれば、本発明によるエアロゾル生成装置は、バッテリ１２０、制御部１１０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、保存装置１７０を含むということが分かる。以下において、説明の便宜のために、エアロゾル生成装置に含まれている各構成の一般的な機能を一次的に説明し、二次的に、本実施形態による制御部１１０の動作について詳細に説明する。

バッテリ１２０は、ヒータ１３０に電力を供給し、ヒータ１３０に供給される電力の大きさは、制御部１１０が生成した制御信号によっても調節される。一実施形態により、バッテリ１２０と制御部１１０との間には、バッテリの電圧を一定に維持させるレギュレータ（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）が含まれてもよい。

制御部１１０は、制御信号を生成して送信する方法を介し、エアロゾル生成装置１に含まれているバッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、保存装置１７０を総括的に制御する。図６に図示されていないが、一実施形態により、制御部１１０は、ユーザのボタン入力やタッチ入力を受信する入力受信部（図示せず）、及びユーザ端末のような外部通信装置と通信を行うことができる通信部（図示せず）をさらに含んでもよい。また、図６に図示されていないが、制御部１１０は、ヒータ１３０に対して比例積分微分制御（ＰＩＤ）を行うためのモジュールを追加してさらに含んでもよい。

ヒータ１３０は、電流が印加されれば、固有抵抗によって発熱し、エアロゾル生成基質が、加熱されたヒータ１３０に接触（結合）すれば、エアロゾルが生成されうる。

パルス幅変調処理部１４０は、ヒータ１３０に、ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を伝達する方式を介し、制御部１１０をして、ヒータ１３０に供給される電力を制御させる。一実施形態により、パルス幅変調処理部１４０は、制御部１１０に含まれる方式によっても具現され、パルス幅変調処理部１４０から出力されるＰＷＭ信号は、デジタルパルス幅変調信号（ｄｉｇｉｔａｌ ＰＷＭ ｓｉｇｎａｌ）でもある。

ディスプレイ部１５０は、エアロゾル生成装置１で発生する各種アラームメッセージ（ａｌａｒｍ ｍｅｓｓａｇｅ）を視覚的に出力し、エアロゾル生成装置１を使用するユーザをして確認させる。ユーザは、ディスプレイ部１５０に出力されるバッテリ電力不足メッセージや、サセプタの過熱警告メッセージなどを確認し、エアロゾル生成装置１の動作を止めたり、エアロゾル生成装置１が破損される前、適切な措置を取ったりすることができることになる。

モータ１６０は、制御部１１０によって駆動され、エアロゾル生成装置１が使用する準備ができたという事実を、ユーザをして、触覚を介して認知させる。

保存装置１７０は、制御部１１０がヒータ１３０に供給される電力を適切に制御し、エアロゾル生成装置１を使用するユーザに、一貫した風味を提供させるための各種情報を保存している。保存装置１７０は、フラッシュメモリのように不揮発性メモリによって構成されるだけではなく、さらに迅速なデータ入出力（Ｉ／Ｏ）速度を確保するために、通電時にのみ制限的にデータを保存する揮発性メモリによっても構成される。以下において、保存装置１７０は、一実施形態により、保存部１７０という名称と混用されうる。

以下においては、一実施形態による制御部１１０の動作について詳細に説明する。

本発明の一実施例として、保存部１７０は、第１時間及び第２時間に係わる情報を保存し、制御部１１０は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達してから、第１時間が経過すれば、ヒータ１３０の温度を第２目標温度に変更させたまま、第２時間の間維持することができる。

ここで、保存部１７０に保存されている第１時間及び第２時間は、ヒータの温度制御において、制御部１１０が参照する情報であり、特定範囲の時間を意味する。一例として、第１時間は、２１０秒、第２時間は、６０秒にもなる。本発明において、第１時間及び第２時間の単位を特定単位に限定せず、一実施形態により、保存部１７０は、時分秒ではない他の単位を介して測定された時間を、第１時間及び第２時間にして保存することができる。

制御部１１０は、ヒータ１３０にバッテリ１２０の電力を供給させ、ヒータ１３０の温度を第１目標温度に到達させる。ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達する過程は、電子タバコで一般的に周知されているヒータの予熱過程と同一にも理解される。一例として、制御部１１０は、ヒータ１３０を２０秒の間予熱することにより、第１目標温度である３３０℃に上昇させる。ここで、２０秒及び３３０℃は、例示的な数値に過ぎないので、一実施形態により、他の時間長及び温度値が使用されうるということは、自明である。

制御部１１０は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達してから、第１時間が経過するか否かということをチェックする。ここで、第１時間は、保存部１７０に保存されている情報ということは、前述の通りであり、制御部１１０は、第１時間の経過をチェックするためにタイマ（図示せず）を含んでもよい。

制御部１１０は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達してから第１時間が経過すれば、ヒータ１３０の温度を第２目標温度に変更させたまま、第２時間の間その温度を維持させる。ここで、第２目標温度は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達した後、第１時間が経過した後、ヒータ１３０の温度がさらに異なっていて、第２時間の間維持されるときの温度を意味する。それにより、第２目標温度は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達してから第２目標温度に変更されるために、経時的に続けて変わるときの温度を意味するものではなく、ヒータ１３０の温度の変化が中止され、温度が固定された状態で、第２時間の経過に対し、制御部１１０が計数し始めた時点でのヒータ１３０の温度と定義される。ここで、当該の第１目標温度及び第２目標温度は、制御部１１０または保存部１７０にあらかじめ保存されている情報である。

保存部１７０に保存された第１時間及び第２時間の時間長の和は、既設定範囲の時間である。例えば、制御部１１０は、第１時間が２００秒であり、第２時間が６０秒であるならば、保存部１７０に保存された第１時間及び第２時間の時間長の和は、２６０秒になる。前述のような例において、制御部１１０は、総２６０秒の間ヒータ１３０の温度を維持させるようになり、さらに具体的には、ヒータ１３０の温度を第１目標温度で２００秒間維持した後、第２目標温度で６０秒間維持するように制御することにより、ユーザに高い喫煙満足感を提供することができる。一実施形態により、保存部１７０は、第１時間及び第２時間以外、第３時間を追加して保存することができ、第３時間は、ヒータ１３０の温度が第１目標温度に達していて、第２目標温度に変更するのにかかる時間とも定義される。本実施形態よれば、第１時間ないし第３時間の和が既設定範囲の時間でもある。

他の選択的一実施例として、第１時間及び第２時間の和は、４分超過５分未満でもある。本発明により、何回か実験した結果により、第１時間及び第２時間の和が４分超過５分未満である場合が、最も安定的しており、満足すべき喫煙経験を提供すると明らかされたので、制御部１１０は、第１時間及び第２時間の和が４分超過５分未満になるように、ヒータ１３０の温度を適切に制御することにより、エアロゾル生成装置から生成されるエアロゾルの物性を、ユーザの好みに合うように調節することができることになる。

さらに他の選択的一実施例として、第１時間の長さは、第２時間の長さよりさらに長いようにも設定される。前述ように、第２時間の長さを第１時間の長さよりさらに短く設定することにより、ユーザに適切に加工されたエアロゾルを提供することができる。

前述の例と反対の例として、第２時間の長さは、第１時間の長さよりさらに長いか、あるいは第２時間の長さは、第１時間の長さと同じでもある。第１時間と第２時間との長さ調整を介し、特定のパフ回数区間において、一定数値を超えるニコチン移行量及びグリセリン移行量が確保されうる。

前述の例と異なる選択的一実施例として、第２時間の長さに対する第１時間の長さの比率が一定値でもある。一例として、第１時間の長さが２００秒であり、第２時間の長さが５０秒であるならば、第２時間の長さに対する第１時間の長さの比率は、４になり、制御部１１０は、そのような比率を固定させ、第１時間または第２時間のうちいずれか１つの値が任意に調整されれば、調整されていない残り時間長も共に調整されるように誘導することができる。

前述の例とさらに異なる選択的一実施例として、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに低いものでもある。一例として、第１目標温度は、３１５℃以上３２５℃以下であり、第２目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下でもある。前述のような場合、ヒータ１３０の温度は、予熱され、第１目標温度に達していて、第１時間の間維持し、第２目標温度に変更された後、第２時間の間維持する方式を取ることになる。以下においては、説明の便宜のため、第２目標温度が第１目標温度よりさらに高い方式を、持続上昇制御方式と称する。

前述の例とさらに異なる選択的一実施例として、第１目標温度は、第２目標温度よりさらに高いものでもある。一例として、第１目標温度は、３２５℃以上３３５℃以下であり、第２目標温度は、３１０℃以上３２０℃以下でもある。前述のような場合、ヒータ１３０の温度は、予熱され、第１目標温度に達し、第１時間の間、第１目標温度が維持され、第２目標温度に低くなった後、第２時間の間維持される方式を取ることになる。以下においては、説明の便宜のため、第２目標温度が第１目標温度よりさらに低い方式を持続下降制御方式と称する。

図７は、本発明により、ヒータの温度を制御するときのニコチン移行量を、グラフで示した図面である。

図７を参照すれば、ニコチン移行量は、ユーザがパフ数を増やすことにより、ある程度のパフ数までは、増加する勢いを示していて、だんだんと下降する形態を有するということが分かる。

まず、対照群Ａ ７１０は、従来のエアロゾル生成装置のヒータ温度制御方式を意味する。図７を参照すれば、対照群Ａ ７１０による場合、パフ数が７回〜９回であるとき、ニコチン移行量が最も高い０．１５ｍｇに近接し、その後には、緩く減少することが分かる。対照群Ａ ７１０は、従来周知のエアロゾル生成装置のヒータ温度制御方式により、ヒータの全体加熱時間を６分に設定し、ユーザのパフ数が１２回に達すれば、ヒータ１３０に対する電力供給を中止する方式である。

次に、図７を参照すれば、持続上昇制御方式７２０または持続下降制御方式７３０による場合、パフ数が４回〜６回であるとき、ニコチン移行量が最も高い地点に近接し、その後には、緩く減少するということが分かる。

特に、対照群Ａ ７１０と、持続上昇制御方式７２０または持続下降制御方式７３０とを比較すれば、持続上昇制御方式７２０または持続下降制御方式７３０により、ヒータの温度を制御するときの初期パフに該当するパフの２回から６回または７回に至るまでのニコチン移行量が、対照群Ａ ７１０により、ヒータ温度を制御するときのニコチン移行量よりさらに高いということが分かる。一般的に、ニコチン移行量は、喫煙刺激感と直接に係わりがあると知られており、高いニコチン移行量によれば、喫煙欲求を迅速に解消することになるので、本発明による制御方式によれば、ユーザがパフの何回かだけでもいち早く喫煙欲求を満たすことができることになる。

図８は、本発明により、ヒータの温度を制御するときのグリセリン移行量を、グラフで示した図面である。

図８を参照すれば、グリセリン移行量は、ニコチン移行量と同様に、ユーザがエアロゾル生成装置で吸煙しながら、パフ数を増やすことにより、ある程度のパフ数までは増加する勢いを示していて、だんだんと下降する形態を有するということが分かる。

まず、対照群Ａ ７１０は、従来のエアロゾル生成装置のヒータ温度制御方式を意味する。図８を参照すれば、対照群Ａ ８１０による場合、パフ数が８回〜１０回であるとき、ニコチン移行量が最も高い０．４０ｍｇに近接し、その後には、緩く減少することが分かる。対照群Ａ ７１０は、従来に周知のエアロゾル生成装置のヒータ温度制御方式により、ヒータの全体加熱時間を６分に設定し、ユーザのパフ数が１２回に達すれば、ヒータ１３０に対する電力供給を中止する方式である。

次に、図８を参照すれば、持続上昇制御方式８２０または持続下降制御方式８３０による場合、パフ数が４回〜６回であるとき、グリセリン移行量が最も多い地点に達し、その後には、緩く減少するということが分かる。

特に、対照群Ａ ８１０と、持続上昇制御方式８２０または持続下降制御方式８３０とを比較すれば、持続上昇制御方式８２０または持続下降制御方式８３０により、ヒータの温度を制御するときの初期パフに該当するパフの２回から７回に至るまでのグリセリン移行量が、対照群Ａ ８１０により、ヒータの温度を制御するときのグリセリン移行量よりさらに多いということが分かる。一般的に、グリセリン移行量は、煙量感と係わりがあると知られており、本発明の制御方式によれば、ユーザは、豊かな煙量感を経験することができることになる。

図７と図８との結果を整理すれば、持続上昇制御方式または持続下降制御方式により、エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する場合、ユーザは、初期パフ（２回〜７回）区間において、高いニコチン移行量及び高いグリセリン移行量を得ることになり、高い喫煙刺激感と豊かな煙量感とを得ることができることになるのである。すなわち、喫煙刺激感と煙量感とを、包括的に喫煙満足感と総称すれば、本発明による方式によってヒータの温度を制御する場合、従来に知られた方式に比べ、ユーザに高い喫煙満足感を提供することができる。また、図７及び図８を参照したとき、持続上昇制御方式が持続下降制御方式より、さらに良好なニコチン移行量及びグリセリン移行量を算出するということが分かる。

本発明によれば、ユーザの個別的な喫煙回数を考慮する必要なしに、ニコチン移行量とグリセリン移行量とを多くすることができる温度制御方式を介し、ユーザに高い喫煙満足感を提供することができる。特に、本発明は、単に、加熱時間を一定時間範囲に限定することにより、高い喫煙満足感を具現するものではなく、温度維持、温度変更、温度維持というパターンを、維持時間を適切に調節する方式と組み合わせることにより、エアロゾル生成装置を使用するユーザに、早期に、高喫煙刺激感と高煙量感とを提供することができることになる。

図９は、本発明によるエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法の一例のフローチャートを図示した図面である。

図９による方法は、図６によるエアロゾル生成装置によって具現されうるので、以下においては、図６を参照して説明するが、図６で説明した内容と重複する説明については、省略する。

まず、制御部１１０は、ヒータ１３０を加熱し、第１目標温度に到達させる（Ｓ９１０）。

次に、制御部１１０は、第１目標温度に達してから、第１時間が経過したか否かということを判断する（Ｓ９３０）。

制御部１１０は、ヒータ１３０の温度を、第１目標温度から第２目標温度に変更させる（Ｓ９５０）。

制御部１１０は、第１時間と特定比を有する第２時間の間、ヒータ１３０の温度を変更させた第２目標温度を維持する（Ｓ９７０）。ここで、第１時間と、それと特定比を有する第２時間との組み合わせについては、すでに多様な実施例を介して説明している。一例として、第１時間及び第２時間の和は、既設定範囲の時間でもある。

前述の本発明による実施例は、コンピュータ上で多様な構成要素を介して実行されうるコンピュータプログラムの形態にも具現され、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体にも記録される。このとき、媒体は、ハードディスク、フロッピィーディスク及び磁気テープのような磁気媒体；ＣＤ−ＲＯＭ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）のような光記録媒体；フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）のような磁気・光媒体（ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｍｅｄｉｕｍ）；及びＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリのような、プログラム命令語を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含んでもよい

なお、コンピュータプログラムは、本発明のために特別に設計されて構成されたものでもあり、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知されて使用可能なものでもある。コンピュータプログラムの例には、コンパイラによって作われるような機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用し、コンピュータによって実行されうる高級言語コードも含まれてもよい。

本発明で説明する特定実行は、一実施形態であり、いかなる方法によっても、本発明の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、システムの他の機能的な側面の記載は、省略される。また、図面に図示された構成要素間の線連結または連結部材は、機能的な連結、及び／または物理的または回路的な連結を例示的に示したものであり、実際の装置においては、代替可能であったり追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結または回路連結としても示される。また、「必須な」、「重要に」というような具体的な言及がなければ、本発明の適用のために必ずしも必要な構成要素ではない。

本発明の明細書（特に、特許請求の範囲）において、「」の用語、及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数のいずれにも該当するのである。また、本発明において範囲を記載した場合、範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであり、（それに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に、範囲を構成する各個別的な値を記載した通りである。最後に、本発明による方法を構成する段階について、明白に順序を記載するか、あるいは反対となる記載がなければ、段階は、適切な順序で行われうるのである。必ずしも段階の記載順序により、本発明が限定されるものではない。本発明において、全ての例、または例示的な用語（例えば、「など」）の使用は、単に本発明について詳細に説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されない以上、前述の例、または例示的な用語により、本発明の範囲が限定されるものではない。また、当業者は、多様な修正、組み合わせ及び変更が付加された特許請求の範囲またはその均等物の範疇内において、設計条件及びファクタによって構成されうるということが分かるであろう。

本発明の一実施例は、ヒータの温度を多段式に制御する次世代電子タバコを作製するのに利用されうる。

Claims (15)

1. エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、
   前記ヒータの温度を制御するための第１時間及び第２時間に係わる情報を保存する保存部と、
   前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記ヒータの温度が第１目標温度に達してから、前記第１時間が経過すれば、前記ヒータの温度を第２目標温度に変更させ、前記第２時間の間維持させ、
   前記第１時間及び前記第２時間の和は、既設定範囲の時間であるエアロゾル生成装置。
2. 前記第１時間及び前記第２時間の和は、４分超過５分未満である請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記第１時間の長さは、前記第２時間の長さより長い請求項１または２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記第２時間の長さは、前記第１時間の長さより長い、あるいは前記第１時間の長さと同じである請求項１または２に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記第２時間の長さに対する前記第１時間の長さの比率が一定値である請求項１から４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記第１目標温度は、
   前記第２目標温度より低い請求項１から５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記第１目標温度は、
   ３１５℃以上３２５℃以下であり、
   前記第２目標温度は、
   ３２５℃以上３３５℃以下である請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記第１目標温度は、前記第２目標温度より高い請求項１から５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置。
9. 前記第１目標温度は、
   ３２５℃以上３３５℃以下であり、
   前記第２目標温度は、
   ３１０℃以上３２０℃以下である請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
10. 前記保存部は、
    第３時間に係わる情報をさらに保存し、
    前記制御部は、
    前記ヒータの温度が第１目標温度に達し、前記第１時間が経過すれば、前記ヒータの温度を、前記第３時間にわたって前記第２目標温度に変更させた後、前記第２時間の間維持させ、
    前記第１時間、前記第２時間及び前記第３時間の和は、既設定範囲の時間である請求項１から９のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置。
11. エアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法であって、
    前記ヒータ温度を第１目標温度に加熱する一次加熱段階と、
    前記加熱された前記ヒータ温度を、前記第１目標温度に第１時間の間維持する一次維持段階と、
    前記第１時間が経過すれば、前記ヒータ温度を第２目標温度に変更する温度変更段階と、
    変更された前記ヒータ温度を、前記第２目標温度に第２時間の間維持する二次維持段階と、を含み、
    前記第１時間及び前記第２時間の和は、既設定範囲の時間であるエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法。
12. 前記第１時間及び前記第２時間の和は、４分超過５分未満である請求項１１に記載のエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法。
13. 前記第１時間の長さは、前記第２時間の長さより長い請求項１１または１２に記載のエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法。
14. 前記第２時間の長さに対する前記第１時間の長さの比率が一定値である請求項１１から１３のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法。
15. 前記第１目標温度は、
    前記第２目標温度より低い請求項１１から１４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置のヒータ温度を制御する方法。

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