JP2022522601A - エアロゾル生成装置 - Google Patents

Abstract

エアロゾル生成装置は、液状保存部及び霧化器を含むカートリッジと、バッテリ、パフセンサ及びバッテリから霧化器に電力を供給するためのPWM(pulse width modulation)制御を行うコントローラを含む本体と、を含み、コントローラは、パフ期間の間、第１デューティー比(duty ratio)でＰＷＭ制御を行い、パフ期間の間の非パフ期間の間、第１デューティー比よりも低い第２デューティー比でＰＷＭ制御を行う。

Description

本発明は、エアロゾル生成装置に係り、具体的に、パフ期間の間の非パフ期間にヒータの電力供給を制御するためのPWM(pulse width modulation)制御を行うエアロゾル生成装置に関する。

最近、伝統的なシガレットの代替品に対する需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させず、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り、エアロゾルが生成されるエアロゾル生成装置に係わる需要が増加している。これにより、加熱式シガレット及び加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。

本発明が解決しようとする課題は、非パフ期間の間にヒータに持続的に電力を供給するためのＰＷＭ制御を行うことで、ヒータの温度が過度に減少することを防止するエアロゾル生成装置を提供することである。本開示が解決しようとする技術的課題は、前述したような技術的課題に限定されず、以下の実施例からさらに他の技術的課題が類推されうる。

一側面によれば、エアロゾル生成装置は、液状エアロゾル生成物質を保存する液状保存部及び前記液状エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する霧化器を含むカートリッジ；及び前記霧化器に電力を供給するバッテリ、ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出するパフセンサ、及び現在パフの開始時点と終了時点との間に前記エアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に前記霧化器のヒータが加熱されるように第１デューティー比(duty ratio)でＰＷＭ制御を遂行し、前記現在パフの終了時点と次のパフの開始時点との間に前記第１デューティー比よりも低い第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行うコントローラを含む、前記カートリッジに着脱可能な本体；を含む。

本発明によれば、パフ期間だけではなく、非パフ期間の間にもＰＷＭ制御を通じるヒータの温度制御を行うことで、各パフ毎にユーザに均一で十分なエアロゾル量を提供することができるので、ユーザの喫煙感を増進させうる。

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。 他の実施例に係わるカートリッジを備えたエアロゾル生成装置を説明するための図面である。 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。 一実施例によってエアロゾル生成装置でパフ期間及び非パフ期間の間、ヒータの電力供給を制御する方法を説明するためのフローチャートである。 一実施例によるユーザのパフパターンを説明するための図面である。 非パフ期間の間、ヒータへの電力供給が中断されたとき、温度の減少傾向を示すグラフである。 一実施例によって非パフ期間におけるＰＷＭ制御を説明するための図面である。 一実施例によって非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を行うケースと、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を遂行しないケースとのヒータ温度変化を比較して説明するための図面である。 一実施例によってパフ期間と非パフ期間との間、ＰＷＭ制御を通じるヒータの温度制御について説明するための図面である。 一実施例によるエアロゾル生成装置でパフ時点の検出によってヒータの電力供給を制御する方法のフローチャートである。

一側面によれば、エアロゾル生成装置は、液状エアロゾル生成物質を保存する液状保存部及び前記液状エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する霧化器を含むカートリッジ；及び前記霧化器に電力を供給するバッテリ、ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出するパフセンサ、及び現在パフの開始時点と終了時点との間に前記エアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に前記霧化器のヒータが加熱されるように第１デューティー比(duty ratio)でＰＷＭ制御を遂行し、前記現在パフの終了時点と次のパフの開始時点との間に前記第１デューティー比よりも低い第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行うコントローラを含む、前記カートリッジに着脱可能な本体；を含む。

また、前記コントローラは、前記ヒータの温度が前記ターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持されるために前記第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行う。

また、前記霧化器は、前記ヒータによって巻き取られ、前記液状エアロゾル生成物質を吸収して移送する芯(wick)を含み、前記芯上に吸収された前記液状エアロゾル生成物質は、前記ヒータが前記所定温度範囲である場合に気化されない。

また、前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期より長い。

また、前記コントローラは、前記現在パフの間に生成されたエアロゾル量と前記次のパフの間に生成されたエアロゾル量との差が所定範囲以内になるように、前記第２デューティー比を設定する。

また、前記コントローラは、累積パフ回数が最大パフ回数に到逹したことに基づいて、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御を終了する。

また、前記コントローラは、前記次のパフの開始時点以前に所定時間が経過した場合、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御を終了する。

また、前記第２デューティー比は、３０％でもある。

他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、液状エアロゾル生成物質を加熱する霧化器；前記霧化器に電力を供給するバッテリ；ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出するパフセンサ；及びパフ期間の間の非パフ期間の間、前記霧化器のヒータ温度をエアロゾル生成のためのターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持するために、前記パフの前記開始時点及び前記終了時点に基づいて前記霧化器に供給された電力を制御するコントローラ；を含む。

また、前記コントローラは、前記ターゲット温度範囲に前記霧化器のヒータが加熱されるように現在パフの開始時点と終了時点との間に第１デューティー比で前記ＰＷＭ制御を遂行し、前記現在パフの終了時点と次のパフの開始時点との間に第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行う。

また、前記第２デューティー比は、前記第１デューティー比よりも低く、前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期よりも長い。

さらに他の側面によれば、エアロゾル生成装置を制御する方法は、パフセンサを用いて、ユーザのパフの開始時点を検出する段階；前記開始時点が検出された後、霧化器のヒータが液状エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に加熱されるように第１デューティー比でＰＷＭ制御を行うことでバッテリから前記霧化器に供給される電力を制御する段階；前記パフの終了時点を検出する段階；及び前記終了時点が検出された後、次のパフの開始時点が検出されるまで前記第１デューティー比よりも低い第２デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで前記霧化器に供給された前記電力を制御する段階；を含む。

また、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御は、パフ期間の間の非パフ期間、前記ヒータの温度を前記ターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持する。

また、前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期よりも長い。

また、前記コントローラは、前記第２デューティー比を前記バッテリのバッテリ残量に基づいて適応的に変更する。

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、これは、当分野に従事する技術者の意図または判例、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。したがって、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に基づいて定義されねばならない。

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」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、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、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(list)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。

あるエレメントまたはあるレイヤが他のエレメントまたは他のレイヤの「上部に(over)」、「上に(above)」、「連結された(connected to)」または「結合された(coupled to)」と指称されるとき、これは、他のエレメントまたは他のレイヤに直接連結されるか、直接結合されるか、または別途の結合されたエレメントまたはレイヤが存在してもよい。対照的に、あるエレメントが他のエレメントまたはレイヤの「直ぐ上に」、「直上に」、「直接連結された」または「直接結合された」と言及されたときには、中間に別途のエレメントが存在していないと理解されねばならない。同じ参照番号は、全体として同じ要素を指称する。

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、様々な異なる形態によって具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

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、カートリッジ２０を支持する本体１０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に結合されうる。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。すなわち、カートリッジ２０は、本体１０と着脱可能である。

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、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、液状組成物によって形成された液状エアロゾル生成物質でもある。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。

例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された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うる。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、適切なニコチン濃度が獲得されるように液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量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以上の酸の混合にもなるが、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が混合された状態の気体を意味する。

例えば、カートリッジ２０は、本体１０から電気信号を供給されてエアロゾル生成物質を加熱するか、超音波振動方式を用いるか、誘導加熱方式を用い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。他の例として、カートリッジ２０が自主的な電力源を含む場合には、本体１０からカートリッジ２０に伝達される電気的な制御信号や無線信号によってカートリッジ２０が作動することでエアロゾルを発生させうる。

カートリッジ２０は、内部に液状エアロゾル生成物質を収容する液状保存部２１と、液状保存部２１の液状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。

液状保存部２１が内部に「液状エアロゾル生成物質を収容する」ということは、液状保存部２１が容器(container)の用途のように液状エアロゾル生成物質を単に入れる機能を行うことと、液状保存部２１の内部に、例えば、スポンジ(sponge)や綿や布や多孔性セラミック構造体のような液状エアロゾル生成物質を含む要素を含むことを意味する。

霧化器は、例えば、液状エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態で液体エアロゾル生成物質を移送する液体伝達手段（例えば、芯(wick)）と、液体伝達手段を加熱して液体伝達手段によって吸収された液状エアロゾル生成物質を気化させることで、エアロゾルを発生させるヒータを含んでもよい。

液体伝達手段は、例えば、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックの少なくとも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する液状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具現され、ニクロム線のような素材を用いて伝導性フィラメントによって具現されるか、液体伝達手段に巻かれた（巻き取られた）コイルヒータによって具現され、液体伝達手段に隣接して配置されうる。

また、霧化器は、別途の液体伝達手段を使用せず、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する機能と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機能をいずれも行うメッシュ状(mesh shape)や板状(plate shape)の発熱体によっても具現される。

カートリッジ２０の内部に収容された液状エアロゾル生成物質を外部で視覚的に確認可能なようにカートリッジ２０の液状保存部２１は、少なくとも一部が透明な素材を含んでもよい。液状保存部２１は、本体１０に結合するとき、本体１０の溝１１に挿入されるように液状保存部２１から突出する突出窓２１ａを含む。マウスピース２２及び液状保存部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作製される。または、液状保存部２１の一部に該当する突出窓２１ａだけが透明な素材によって作製されうる。

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の液状保存部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に電力及びカートリッジ２０の作動に係わる信号を提供することができる。

カートリッジ２０の液状保存部２１の一側端部には、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、液状保存部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に対して移動自在に結合される。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、マウスピース２２の少なくとも一部を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。

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ある。スライダ７の構造は、図面に示されたように筒状に制限されるものではなく、本体１０の縁部に結合された状態を保持しながら本体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や、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などの構造を有することができる。

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む。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、スライダ７の内部空間を介して互いに対向する１つの第１磁性体８ａと、スライダ７の内部空間を介して互いに対向する１つの第２磁性体８ｂを含む。第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂは、スライダ７の移動方向、すなわち、本体１０が延びる方向である本体１０の長手方向に沿って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。

スライダ７の位置によって、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うる。

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の移動する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、磁場の変化を感知して信号を発生させるホール効果(hall effect)を用いたホールセンサ（例えば、Hall IC）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、長手方向を横切る方向での断面形状がほぼ長方形であるが、実施例は、こ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が長手方向に延びるとき、必ずしも直線的に延びる構造によって制限されるものではなく、ユーザが手で把持しやすく、例えば、流線形に湾曲されるか、特定領域で既設定の角度によって折り曲げられつつ長く延びてもよい。

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では、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジ２０のマウスピース２２の端部を覆う位置に移動した作動状態が図示された。スライダ７がマウスピース２２の端部を覆う位置に移動した状態では、マウスピース２２が外部の異物から安全に保護され、清潔な状態に保持されうる。

ユーザは、スライダ７の長孔７ａを通じてカートリッジ２０の突出窓２１ａを視覚的に確認することで、カートリッジ２０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２０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した作動状態が図示された。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した状態でユーザが自分の口腔にマウスピース２２を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。

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した状態でもスライダ７の長孔７ａを通じてカートリッジ２０の突出窓２１ａが外部に露出されるので、ユーザがカートリッジ２０が保有する液状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、他の実施例に係わるカートリッジを備えたエアロゾル生成装置を説明するための図面である。

図４を参照すれば、図１乃至図３で説明されたエアロゾル生成装置５と異なって、スライダ７は提供されない。したがって、エアロゾル生成装置６は、前述したように、本体１０に結合されたカートリッジ２０を含んでもよい。カートリッジ２０の突出窓２１ａが本体１０に挿入されることで、カートリッジ２０と本体１０との結合が完了しうる。

エアロゾル生成装置６には、スライダ７が備えられていないので、エアロゾル生成装置６は、図１乃至図３で説明された固定磁性体９及び位置変化感知センサ３のようなホールセンサに係わる構成を備えない。しかし、エアロゾル生成装置６は、ホールセンサに係わる構成を除いた他の構成は、同様に備えられてもよい。

エアロゾル生成装置６は、パフ(puff)センサのような手段を用いてエアロゾル生成装置６をオン／オフすることができる。パフセンサは、エアロゾル生成装置６内部の気流を感知することができる。パフセンサがしきい値を超える気流を感知すれば、ユーザのパフが開始されたと見なされ、エアロゾル生成装置６の電源オン(turn on)されうる。一方、パフセンサは、特定方向の気流だけ感知するように予め設定されていてもよいが、それに制限されない。

すなわち、図１乃至図３の実施例で説明されたエアロゾル生成装置５をオン／オフするために、スライダ７を用いる代わりに、エアロゾル生成装置６は、パフセンサによって感知されたユーザの吸入によってエアロゾル生成装置６の動作を開始させうる。したがって、別途のユーザ物理入力（例えば、電源ボタンの押し）なしでも、エアロゾル生成装置６の動作が開始されうる。エアロゾル生成装置６の動作が開始されるということは、バッテリからヒータへの電力供給を意味する。

以下で説明されるエアロゾル生成装置は、図１乃至図４で説明された実施例におけるいずれのエアロゾル生成装置（５または６）にも該当しうる。

図５は、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。

図５を参照すれば、エアロゾル生成装置４００は、バッテリ４１０、ヒータ４２０、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及びコントローラ４６０を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置４００の内部構造は、図５に図示されたところに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置４００の設計によって、図５に図示されたハードウェア構成のうち、一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されるということを、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。

一方、図５のエアロゾル生成装置４００は、図１乃至図３で説明されたエアロゾル生成装置５に該当するか、または図４で説明されたエアロゾル生成装置６に該当しうる。しかし、エアロゾル生成装置４００は、それに制限されず、他の構造を有するデバイスでもある。

一実施例において、エアロゾル生成装置４００は、本体及びカートリッジを含み、エアロゾル生成装置４００のハードウェア構成は、本体及び／またはカートリッジに位置されうる。他の実施例において、エアロゾル生成装置４００は、カートリッジなしに本体だけで構成され、その場合、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成は、本体に位置する。

以下では、エアロゾル生成装置４００に含まれた構成が位置する空間を限定せず、構成の動作について説明する。

バッテリ４１０は、エアロゾル生成装置４００の動作に用いられる電力を供給する。すなわち、バッテリ４１０は、ヒータ４２０が動作するための電力を供給することができる。また、バッテリ４１０は、エアロゾル生成装置４００内に備えられた他のハードウェア構成、すなわち、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及びコントローラ４６０の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ４１０は、充電が可能なバッテリでも、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ４１０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４２０は、コントローラ４６０の制御によってバッテリ４１０から電力を供給される。ヒータ４２０は、バッテリ４１０から電力を供給されてエアロゾル生成装置４００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４００に装着されたカートリッジを加熱することができる。

エアロゾル生成装置４００が本体及びカートリッジで構成される場合、ヒータ４２０は、カートリッジに位置してもよい。そのような場合、ヒータ４２０は、本体及びカートリッジのうち、少なくともいずれか１箇所に位置したバッテリ４１０から電力を供給されうる。または、ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００の本体に位置してもよい。

ヒータ４２０は、任意の適した電気抵抗性物質で形成されうる。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４２０は、金属熱線(wire)、導電性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体、コイルなどによって具現されるが、それらに制限されない。

一実施例において、ヒータ４２０は、カートリッジに含まれた構成でもある。カートリッジは、ヒータ４２０及び液体伝達手段を含む霧化器及び液状保存部を含んでもよい。霧化器の液状保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段に移動し、霧化器のヒータ４２０は、バッテリ４１０から供給された電力によって液体伝達手段に吸収された液状エアロゾル生成物質を加熱することで、液状エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成することができる。例えば、ヒータ４２０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た（巻き取られた）コイルヒータによって具現され、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４２０は、エアロゾル生成装置４００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４００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４２０は、シガレットの内部及び／または外部に位置することができる。これにより、ヒータ４２０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４２０は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ４２０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導電性コイルを含み、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うるサセプタが含まれる。

エアロゾル生成装置４００は、少なくとも１つのセンサ４３０を含んでもよい。少なくとも１つのセンサ４３０でセンシングされた結果は、コントローラ４６０に伝達され、センシング結果によってコントローラ４６０は、ヒータの動作制御（例えば、PWM(pulse width modulation)のデューティー比(duty ratio)またはデューティーサイクル(duty cycle)の制御）、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、お知らせ表示のような多様な機能が行われるようにエアロゾル生成装置４００を制御することができる。例えば、コントローラ４６０は、パフセンサによるセンシング結果に基づいてエアロゾルの生成を制御することができる。

少なくとも１つのセンサ４３０は、パフセンサを含んでもよい。パフセンサは、温度変化、流量(flow)変化、電圧変化、キャパシタンス変化、圧力変化などの多様なパラメータを用いてユーザのパフを検出することができる。

パフセンサは、ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出し、コントローラ４６０は、検出されたパフの開始時点及び終了時点によってパフ期間(puff period)及び非パフ(non-puff)期間を判断することができる。

コントローラ４６０は、パフセンサから検出された値（例えば、圧力値、温度値、電圧値、またはキャパシタンス値など）が既設定の第１しきい値を超える時点がパフの開始時点に該当すると判断することができる。また、コントローラ４６０は、パフセンサから検出された値が既設定の第２しきい値よりも低くなる時点がパフの終了時点に該当すると検出することができる。ここで、パフの開始及び終了時点を検出するための第１しきい値及び第２しきい値は、エアロゾル生成装置４００の使用環境によって同一であるか、または互いに異なる任意の値の多様なパラメータ（例えば、圧力値、温度値、電圧値、またはキャパシタンス値など）に設定されうる。

一方、少なくとも１つのセンサ４３０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４２０（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ことができる。エアロゾル生成装置４００は、ヒータ４２０の温度を感知する別途の温度感知センサを含むか、別途の温度感知センサを含む代わりに、ヒータ４２０自体が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４２０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４００に別途の温度感知センサがさらに含まれる。

また、少なくとも１つのセンサ４３０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、本体に対して移動自在に結合された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４４０は、ユーザにエアロゾル生成装置４００の状態に係わる情報を提供することができる。ユーザインターフェース４４０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）とデータ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、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。

但し、エアロゾル生成装置４００には、上の例示された多様なユーザインターフェース４４０の例示のうち、一部のみ取捨選択されて具現されうる。

メモリ４５０は、エアロゾル生成装置４００内で処理される各種データを保存するハードウェアであって、メモリ４５０は、コントローラ４６０で処理されたデータ及び処理されるデータを保存することができる。メモリ４５０は、DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory)のようなRAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な種類によっても具現される。

メモリ４５０には、エアロゾル生成装置４００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル、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うる。

コントローラ４６０は、エアロゾル生成装置４００の全般的な動作を制御するハードウェアである。コントローラ４６０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。

コントローラ４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０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。

コントローラ４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ４２０の動作が開始または終了するように、ヒータ４２０に供給される電力を制御することができる。また、コントローラ４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ４２０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４２０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。

具体的に、コントローラ４６０は、センサ４３０のパフセンサによって検出されたパフの開始時点及び終了時点によってバッテリ４１０から霧化器（ヒータ）に電力を供給するためのＰＷＭ制御を行うことができる。

コントローラ４６０は、現在パフの開始時点が検出された場合、現在パフの終了時点が検出されるまでエアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に霧化器のヒータ４２０が加熱されるように第１デューティー比(duty ratio)でＰＷＭ制御を行う。

ターゲット温度範囲は、液状エアロゾル生成物質をエアロゾルに気化させるための適切な温度範囲でもある。例えば、ターゲット温度範囲は、２００～２３０℃でもあるが、それに制限されない。もし、ヒータ４２０の抵抗が１．２Ω～１．８Ωであり、バッテリ４１０の電圧が３．８Ｖ～４．３５Ｖである場合、ターゲット温度範囲２００～２３０℃にヒータを加熱するには、ヒータ４２０に６～７Ｗの電力を供給することが望ましい。この際、コントローラ４６０は、ヒータ４２０がターゲット温度範囲２００～２３０℃に加熱されるようにPWM デューティー比８０％～５３％（「第１デューティー比」と称する）によるＰＷＭ制御を行うことができる。但し、前述した数値は、説明の便宜のための例示に過ぎず、その数値は、ヒータ４２０の特性、エアロゾル生成装置４００の動作環境などの多様な要因によっても調整される。

次いで、コントローラ４６０は、現在パフの終了時点が検出された場合、検出された終了時点から次のパフの開始時点が検出されるまで第１デューティー比よりも低い第２デューティー比でヒータ４２０に電力が供給されるようにＰＷＭ制御を行う。ここで、第１デューティー比のＰＷＭ制御のための第１周期は、第２デューティー比のＰＷＭ制御のための第２周期よりも長いことが望ましいが、実施例は、それに制限されない。一実施例において、第１周期は、第２周期と同一であるか、第１周期が第２周期よりも短い。

前述したように、コントローラ４６０は、パフ期間の間の非パフ期間、第２デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで、ヒータ４２０の温度が過度に減少することを防止する。例えば、コントローラ４６０は、ターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以下に減少されないように、ＰＷＭ制御を行うことが望ましい。所定温度範囲とは、霧化器の芯上の液状エアロゾル生成物質が気化されない適切な温度範囲に該当する。

コントローラ４６０が非パフ期間の間に第２デューティー比でＰＷＭ制御を遂行してヒータ４２０の活性化が保持されうる。したがって、再びパフが開始される場合、ヒータ４２０は、短時間内にターゲット温度範囲に加熱されうる。これにより、エアロゾル生成装置４００は、それぞれのパフ期間で十分なエアロゾル量を生成し、それにより、ユーザが満足できるほどの喫煙感が提供されうる。従来には、非パフ期間の間に、ヒータ４２０に電力を供給していないために、次のパフ開始時に、ヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲まで上昇させるために相対的にさらに長時間がかかり、パフ期間内に十分なエアロゾル量の提供が不可能であった。

コントローラ４６０は、現在パフの間に生成されたエアロゾル量と次のパフの間に生成されるエアロゾル量との差が所定範囲以内になるように、第２デューティー比及び第２周期を設定し、第２デューティー比で非パフ期間の間にＰＷＭ制御を行うことができる。

本実施例では、説明の便宜上、パフ期間の間にエアロゾル生成のためのＰＷＭ制御パラメータは、第１周期及び第１デューティー比であると称し、非パフ期間の間にエアロゾル生成のためのＰＷＭ制御パラメータは、第２周期及び第２デューティー比であると称する。

コントローラ４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０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４４０を制御することができる。例えば、パフセンサによってカウントされたパフ回数が既設定の回数（すなわち、最大パフ回数）に到逹すれば、コントローラ４６０は、ランプ、モータ及びスピーカのうち、少なくともいずれか１つを用いて、ユーザにエアロゾル生成装置４００がまもなく終了することを通知することができる。

一方、図５には、図示されていないが、エアロゾル生成装置４００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４００のバッテリ４１０を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置４００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４００のバッテリ４１０を充電することができる。

図６は、一実施例によってエアロゾル生成装置において、パフ期間及び非パフ期間の間、ヒータの電力供給を制御する方法を説明するためのフローチャートである。

図６を参照すれば、ヒータの電力供給の制御方法は、前述したエアロゾル生成装置４００において、時系列的に処理される段階で構成される。したがって、以下で省略された内容であっても、前述した図面のエアロゾル生成装置４００について記述された内容は、図６の方法にも適用されうる。

６０１段階で、エアロゾル生成装置４００は、エアロゾルの生成を開始するために、電源オン（ＯＮ）状態に進入する。エアロゾル生成装置４００は、ユーザがスライダ（図１の７）を操作することで電源オン（ＯＮ）状態に切り換えられるか、パフセンシングを通じてユーザパフを検出することで電源オン（ＯＮ）状態に切り換えられる。それ以外にもエアロゾル生成装置４００は、別途のスイッチ、ボタンなどが備えられた場合には、ユーザがスイッチ、ボタンなどを操作することで電源オン（ＯＮ）状態に切り換えられるか、またはエアロゾル生成装置４００に支援される多様な手段によっても電源オン（ＯＮ）状態に切り換えられうる。

６０２段階で、コントローラ４６０は、センサ４３０のパフセンサによってパフの開始時点が検出されたか否かを判断する。コントローラ４６０は、パフセンサに現在採用されたセンシング方式によって検出された値（例えば、圧力値、温度値、電圧値、またはキャパシタンス値など）が既設定の第１しきい値を超える時点がパフの開始時点に該当すると判断する。もし、コントローラ４６０がパフセンサによってパフの開始時点が検出されたと判断した場合、６０３段階に進む。しかし、まだパフの開始時点が検出されていないと判断された場合、コントローラ４６０は、パフセンサによってパフの開始時点が検出されるまで６０２段階を繰り返して行う。

６０３段階において、コントローラ４６０は、パフの開始時点が検出された場合、エアロゾル生成のためのヒータ４２０の加熱のために、ヒータ４２０への電力供給を制御する。具体的に、コントローラ４６０は、ヒータ４２０がターゲット温度範囲に加熱されるように、第１周期の第１デューティー比に基づいてＰＷＭ制御を行うことができる。前述したように、ターゲット温度範囲は、液状エアロゾル生成物質をエアロゾルに気化させるための適切な温度範囲であって、例えば、２００～２３０℃温度範囲でもある。ユーザは、ヒータ４２０から生成されたエアロゾルをカートリッジ（図１の２０）上に備えられたマウスピース（図１の２２）を通じて吸い込むことができる。

６０４段階において、コントローラ４６０は、パフセンサによって現在パフの終了時点が検出されたか否かを判断する。パフセンサは、現在検出された値が既設定の第２しきい値より小さくなる時点がパフの終了時点に該当すると検出する。もし、コントローラ４６０がパフセンサによって現在パフの終了時点が検出されたと判断した場合、６０５段階に進む。しかし、まだ現在パフの終了時点が検出されていないと判断された場合、コントローラ４６０は、現在パフ期間の間、持続的にエアロゾルを生成するために６０３段階を繰り返して行う。

一方、前述したように、パフの開始及び終了時点それぞれを検出するための第１しきい値及び第２しきい値は、使用環境によって同一であるか、異なる値の多様なパラメータ（例えば、圧力値、温度値、電圧値、またはキャパシタンス値など）に設定されうる。

６０５段階において、コントローラ４６０は、累積パフ回数が最大パフ回数に到逹したか否かを判断する。例えば、１回の喫煙は、連続した１４回のパフによって構成されるように設定され、そのような場合、最大パフ回数は、１４回に該当する。但し、最大パフ回数は、実施例によっても変わる。ユーザがエアロゾル生成装置４００の電源をオンにし、累積して１４回のパフを遂行すれば、エアロゾル生成装置４００の電源をオフにして１回の喫煙を終了する。エアロゾル生成装置４００の電源オフは、ヒータ４２０の非活性化、ＰＷＭ制御の終了などを意味する。

現在パフの終了時点が検出された状態で累積パフ回数が最大回数に到逹したと判断された場合、コントローラ４６０は、６０７段階を遂行してエアロゾル生成装置４００の電源をオフする。すなわち、ＰＷＭ制御が終了し、ヒータが非活性化される。

しかし、現在パフの終了時点が検出された状態で累積パフ回数が最大回数に到逹していないと判断された場合、コントローラ４６０は、６０６段階を遂行して第２周期の第２デューティー比に基づいて、非パフ期間の間のＰＷＭ制御を行うことでヒータ４２０に電力を供給する。コントローラ４６０は、次のパフの開始時点が検出されるまで６０６段階のＰＷＭ制御を行う。

一方、６０５段階では、コントローラ４６０が累積パフ回数を基準にエアロゾル生成装置４００の電源終了（すなわち、ＰＷＭ制御の終了）を判断すると説明したが、本実施例は、それに制限されない。他の実施例によれば、コントローラ４６０は、累積使用時間を基準にＰＷＭ制御のエアロゾル生成装置４００の電源終了（すなわち、ＰＷＭ制御の終了）を判断してもよい。例えば、コントローラ４６０は、エアロゾル生成装置４００が電源オンになった後、４分が経過すれば、エアロゾル生成装置４００が電源オフになるように、すなわち、ヒータ４２０を非活性化されるように制御し、ＰＷＭ制御が終了するように制御することができる。

また、図６における６０５段階は、６０４段階後に行われると説明されたが、本実施例は、それに制限されない。他の実施例によれば、図６における６０５段階は、６０４段階以前、６０３段階以前などの異なる順序で行われうる。

図７は、一実施例によるユーザのパフパターンを説明するための図面である。

図７を参照すれば、ユーザは、喫煙を開始した後、既設定の最大パフ回数（例えば、１４回）以下のパフを行うことができる。または、既設定の最大使用時間（例えば、４分）以内にパフを行うことができる。

例示的に図示されたパフパターン７００において、各パフに対応するブロックの幅(width)は、パフ期間の相対的な長さを示し、１つのパフに対応する１つのブロック間の間隔は、非パフ期間の相対的な長さを示す。

パフパターン７００によれば、ｎ回目パフ、．．．、ｎ＋４回目パフのパフ期間は、それぞれ異なり、非パフ期間も互いに異なってもいる。ここで、非パフ期間の長さによって、非パフ期間でヒータ４２０の温度減少の程度が異なりうる。

図８は、非パフ期間の間、ヒータへの電力供給が中断されたとき、温度の減少傾向を示すグラフである。図８のグラフ８００を参照すれば、非パフ期間の間（すなわち、あるパフの終了と次のパフの開始との間）、コントローラ４６０によるＰＷＭ制御が中断されてヒータ４２０への電力供給が中断された場合、ヒータ４２０の温度は、経時的に徐々に減少する。したがって、非パフ期間以後に次のパフが開始される場合、非パフ期間の間、減少したヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲まで上昇させるためには、時間が必要となる。

再び図７を参照すれば、非パフ期間（例えば、ｎ回目パフとｎ＋１回目パフとの間の期間）が相対的に長い場合には、さらに長時間電力供給が中断されたために、ヒータ４２０の温度がさらに多く減少し、これにより、次のパフ（例えば、ｎ＋１回目パフ）が開始されたとき、ヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲まで上昇させるために、さらに長時間がかかる。そのような場合、次のパフ（ｎ＋１回目パフ）のパフ期間が相対的に短ければ、そのパフ（ｎ＋１回目パフ）のパフ期間の間には、十分な量のエアロゾルを生成することができない。したがって、ユーザには、各パフ毎に均一な喫煙感を提供することができない。

しかし、図６の６０６段階で説明されたように、本実施例によるエアロゾル生成装置４００のコントローラ４６０は、現在パフ（例えば、ｎ回目パフ）の終了時点が検出されたとき、検出された終了時点から次のパフ（例えば、ｎ＋１回目パフ）の開始タイミングが検出されるまで第２周期及び第２デューティー比に基づいてヒータ４２０に電力が供給されるようにＰＷＭ制御を行う。これにより、ヒータ４２０の温度は、供給された電力によって一定温度範囲に保持され、ヒータ４２０は、次のパフ（例えば、ｎ＋１回目パフ）が開始されるときよりも早くターゲット温度範囲に加熱されうるので、エアロゾル量が大きく減少されない。

図９は、一実施例によって非パフ期間におけるＰＷＭ制御を説明するための図面である。

図９を参照すれば、コントローラ４６０は、現在パフ（例えば、ｎ回目パフ）の終了時点が検出された場合、検出された終了時点から次のパフ（例えば、ｎ＋１回目パフ）の開始時点が検出されるまで、第２周期ごとに第２デューティー比でヒータ４２０に電力が供給されるようにＰＷＭ制御９００を行う。

図９に図示されたように、コントローラ４６０は、第２周期を０．２秒、第２デューティー比を３０％に設定し、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御９００を行うことができる。しかし、実施例は、これに制限されず、第２周期及び第２デューティー比は、多様な数値に変更されうる。

非パフ期間の間、ヒータ４２０は、エアロゾルをほとんど生成しないことが望ましいので、ヒータ４２０の温度は、エアロゾル生成のためのターゲット温度範囲よりも低く液状エアロゾル生成物質が気化されない所定温度範囲に保持されることが望ましい。コントローラ４６０は、そのような所定温度範囲以下に減少することを防止するために、第２周期及び第２デューティー比に基づいてヒータ４２０に対するＰＷＭ制御９００を行う。

非パフ期間の間のヒータ４２０の温度は、エアロゾル生成のためのターゲット温度範囲よりも低い温度に留まるので、非パフ期間の間のＰＷＭ制御９００のための第２デューティー比（例えば、約３０％）は、ターゲット温度範囲でヒータ４２０を加熱するためのＰＷＭ制御の第１デューティー比（例えば、８０～５３％）よりも低い。

また、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御のための第２周期（例えば、０．２秒）は、パフ期間の間、ＰＷＭ制御のための第１周期よりも短いことが望ましい。しかし、実施例は、これに制限されず、第１周期は、第２周期と同一であるか、第１周期が第２周期よりも短い。

一方、図９のＰＷＭ制御９００は、非パフ期間の間等しい周期及びデューティー比を有すると説明されたが、実施例は、それに制限されない。すなわち、他の実施例によれば、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御９００のための周期またはデューティー比は、可変的でもある。例えば、非パフ期間の間、以前パフの終了時点から一定時間ほど経過された場合には、コントローラ４６０がＰＷＭ制御のための周期を増加させるか、減少させうる。または、コントローラ４６０は、互いに異なるデューティー比（例えば、２５％及び３５％）が繰り返されるように制御するか、一定時間ほど経過された後には、デューティー比を減少させてもよい。すなわち、非パフ期間の間のＰＷＭ制御９００のための第２周期及び第２デューティー比は、様々な方式で変更されるか、設定されうる。

また、コントローラ４６０は、バッテリ４１０の現在バッテリ残量のレベルに依存してＰＷＭ制御９００のための第２周期または第２デューティー比を適応的に変更させて決定しうる。非パフ期間の間、ＰＷＭ制御９００を行う場合、バッテリ４１０から電力が持続的に供給されるので、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御９００を遂行しない場合に比べて、バッテリ４１０の電力をさらに消耗する。したがって、コントローラ４６０は、バッテリ４１０の現在バッテリ残量をチェックし、バッテリ残量に基づいて第２周期及び第２デューティー比を適応的に決定し、決定された第２周期及び第２デューティー比で非パフ期間の間のＰＷＭ制御９００を行うことができる。

非パフ期間が過度に長く持続する場合、ＰＷＭ制御９００が継続的に行われることは、バッテリ４１０の電力管理の側面で非効率的でもある。したがって、次のパフの開始時点が検出されず、現在パフの終了時点が検出された後、所定時間が経過した場合、コントローラ４６０は、ＰＷＭ制御９００を終了する。

図１０は、一実施例によって非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を行うケースと、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を遂行しないケースとのヒータ温度変化を比較して説明するための図面である。

図１０のグラフ１０００を参照すれば、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を遂行しないケース１００２は、パフが終了した後から電力が供給されないので、ヒータ４２０の温度が持続的に下降する。これは、図８のグラフ８００と類似した傾向を示す。

しかし、これと異なって、実施例によって非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を行うケース１００１は、パフの終了時点から第２周期の第２デューティー比でＰＷＭ制御が行われる。したがって、ヒータ４２０の温度は、所定温度範囲１０１１に保持されうる。所定温度範囲１０１１は、エアロゾル生成のためのターゲット温度範囲１０１０よりは低い範囲に該当する。

次のパフ（ｎ＋１回目パフ）の開始時点が検出された場合、コントローラ４６０は、ヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲１０１０に上昇させるために、ヒータ４２０に電力を供給する。この際、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を行わないケース１００２によれば、ヒータ４２０の温度が相対的に多く減少したので、ヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲１０１０に上昇させるためには、相対的に長時間が必要である。しかし、非パフ期間の間、ＰＷＭ制御を行うケース１００１によれば、ケース１００２に比べてヒータ４２０の温度が相対的に少なく減少したので、ヒータ４２０の温度をターゲット温度範囲１０１０に上昇させるためには、相対的に短時間が所要し、これにより、各パフ期間ごとに均一な量のエアロゾルが生成されうる。

図１１は、一実施例によってパフ期間と非パフ期間との間、ＰＷＭ制御を通じるヒータの温度制御について説明するための図面である。

図１１を参照すれば、１回の喫煙の間のユーザのパフパターン１１００が図示されている。また、パフパターン１１００でのパフ期間及び非パフ期間に対応するＰＷＭデューティー変化１１０１及びヒータ温度変化１１０２が図示されている。

コントローラ４６０は、パフパターン１１００に含まれたパフ期間ごとにヒータ４２０をターゲット温度範囲に加熱してエアロゾルを生成するために、ＰＷＭデューティー比を８０～５３％に設定してヒータ４２０に電力を供給する。そのようなＰＷＭ制御によってヒータ４２０の温度は、ターゲット温度範囲に上昇し、エアロゾルが生成される。

パフセンサによってパフの終了時点が検出された場合、コントローラ４６０は、ＰＷＭデューティー比を変更することができる。この際、例えば、非パフ期間の間のＰＷＭデューティー比（第２デューティー比）は、約３０％であり、ＰＷＭ周期（第２周期）は、０．２秒でもある。しかし、実施例は、それに制限されない。

このような非パフ期間におけるＰＷＭ制御によって、ヒータ４２０の温度は、多少減少するが、所定温度範囲以内に保持されうる。これと異なって、ヒータ温度変化１１０３のように非パフ期間の間、何らのＰＷＭ制御もない場合には、非パフ期間の間、ヒータ４２０の温度は、持続的に減少する。その結果、図１１に図示されたように、ヒータ温度変化１１０３は、ヒータ温度変化１１０２と差がある。すなわち、非パフ期間の間にも、所定ＰＷＭ周期（第２周期）及び所定ＰＷＭデューティー比（第２デューティー比）によるＰＷＭ制御によって、ヒータ４２０の温度を所定温度範囲以内に保持可能であれば、ヒータ４２０は、次のパフが開始されるときよりも早くターゲット温度範囲に加熱されうる。したがって、各パフごとに均一なエアロゾル量が生成され、ユーザは、さらに良好な喫煙感を有することができる。

本実施例によれば、図１１に図示されたように、パフ期間の長さが互いに異なるとしても、非パフ期間の間のヒータ４２０の温度は、ＰＷＭ制御を通じて所定温度範囲以内に保持されうるので、各パフ毎に均一なエアロゾル量を確保することができる。

図１２は、一実施例によるエアロゾル生成装置でパフ時点の検出によってヒータの電力供給を制御する方法のフローチャートである。

図１２を参照すれば、ヒータの電力供給の制御方法は、前述したエアロゾル生成装置４００で時系列的に処理される段階で構成される。したがって、以下で省略された内容であっても、前述した図面のエアロゾル生成装置４００について記述された内容は、図１２の方法にも適用されうる。

１２０１段階において、コントローラ４６０は、パフセンサを用いて、ユーザのパフの開始時点を検出する。

１２０２段階において、コントローラ４６０は、パフの開始時点が検出された場合、霧化器のヒータ４２０が液状エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に加熱されるように第１デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで、バッテリ４１０から霧化器に供給される電力を制御する。

１２０３段階において、コントローラ４６０は、パフセンサを用いて、パフの終了時点を検出する。

１２０４段階において、コントローラ４６０は、パフの終了時点が検出された場合、検出された終了時点から次のパフの開始時点が検出されるまで第１デューティー比よりも低い第２デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで、霧化器に対する電力供給を制御する。

一方、上述した方法は、コンピュータで実行されうるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読取り可能な非一時的(non-transitory)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、コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体に複数の手段を通じて記録されうる。前記コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM、USB、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、DVDなど）のような記録媒体を含む。

図５のコントローラ４６０のように、図面でブロックで表現される構成要素、エレメント、モジュールまたはユニット（この段落で総称して「構成要素」）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個数のハードウェア、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、これら構成要素のうち、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を行う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み、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、これによっても具現される。これら構成要素のうち、２以上は、１以上の単一構成要素によって結合され、単一構成要素は、結合された２以上の構成要素の全動作または機能を行うことができる。また、これらの構成要素のうち、少なくとも１つの機能のうち、一部は、他の構成要素によって行われうる。また、バス(bus)は、前記ブロック図に図示されていないが、構成要素間の通信は、バスを通じて行われうる。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うる。また、ブロックまたはプロセッシング段階で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、データ処理などのための任意の数の関連技術を採用することができる。

本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということが理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に開示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。

Claims (15)

1. 液状エアロゾル生成物質を保存する液状保存部及び前記液状エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する霧化器を含むカートリッジと、
   前記霧化器に電力を供給するバッテリ、ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出するパフセンサ、及び現在パフの開始時点と終了時点との間に前記エアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に前記霧化器のヒータが加熱されるように第１デューティー比でＰＷＭ制御を遂行し、前記現在パフの終了時点と次のパフの開始時点との間に前記第１デューティー比よりも低い第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行うコントローラを含む、前記カートリッジに着脱可能な本体と、を含む、エアロゾル生成装置。
2. 前記コントローラは、
   前記ヒータの温度が前記ターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持される前記第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行う、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記霧化器は、
   前記ヒータによって巻き取られ、前記液状エアロゾル生成物質を吸収して移送する芯を含み、
   前記芯に吸収された前記液状エアロゾル生成物質は、
   前記ヒータが前記所定温度範囲である場合に気化されない、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期よりも長い、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記コントローラは、
   前記現在パフの間に生成されたエアロゾル量と前記次のパフの間に生成されたエアロゾル量との差が所定範囲以内になるように、前記第２デューティー比を設定する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記コントローラは、
   累積パフ回数が最大パフ回数に到逹したことに基づいて前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御を終了する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記コントローラは、
   前記次のパフの開始時点以前に所定時間が経過した場合、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御を終了する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記第２デューティー比は、３０％である、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
9. エアロゾル生成装置において、
   液状エアロゾル生成物質を加熱する霧化器と、
   前記霧化器に電力を供給するバッテリと、
   ユーザのパフの開始時点及び終了時点を検出するパフセンサと、
   パフ期間の間の非パフ期間の間、前記霧化器のヒータ温度をエアロル生成のためのターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持するために、前記パフの前記開始時点及び前記終了時点に基づいて前記霧化器に供給された電力を制御するコントローラと、を含む、エアロゾル生成装置。
10. 前記コントローラは、
    前記ターゲット温度範囲に前記霧化器のヒータが加熱されるように現在パフの開始時点と終了時点との間に第１デューティー比でＰＷＭ制御を行い、
    前記現在パフの終了時点と次のパフの開始時点との間に第２デューティー比で前記ＰＷＭ制御を行う、請求項９に記載のエアロゾル生成装置。
11. 前記第２デューティー比は、前記第１デューティー比よりも低く、
    前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期よりも長い、請求項１０に記載のエアロゾル生成装置。
12. エアロゾル生成装置を制御する方法であって、
    パフセンサを用いて、ユーザのパフの開始時点を検出する段階と、
    前記開始時点が検出された後、霧化器のヒータが液状エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するためのターゲット温度範囲に加熱されるように第１デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで、バッテリから前記霧化器に供給される電力を制御する段階と、
    前記パフの終了時点を検出する段階と、
    前記終了時点が検出された後、次のパフの開始時点が検出されるまで前記第１デューティー比よりも低い第２デューティー比でＰＷＭ制御を行うことで、前記霧化器に供給された前記電力を制御する段階と、を含む、方法。
13. 前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御は、
    パフ期間の間の非パフ期間の間、前記ヒータの温度を前記ターゲット温度範囲よりも低い所定温度範囲以内に保持する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第１周期は、前記第２デューティー比の前記ＰＷＭ制御のための第２周期よりも長い、請求項１２に記載の方法。
15. 前記コントローラは、
    前記第２デューティー比を前記バッテリのバッテリ残量に基づいて適応的に変更する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
    
    
    

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