JP2023065674A - 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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Yong Hwan Kim
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ハン，デナム
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Abstract

【課題】エアロゾル生成装置で発生する危険状況を防止することができるエアロゾル生成装置を提供する。【解決手段】外観を形成し、一側にシガレットが挿入される開口１０２を含むハウジング１０１、シガレットを加熱してエアロゾルを生成するヒータ１３０、ヒータに電力を供給するバッテリ１１０、エアロゾル生成装置１００の内部部品の温度をセンシングする温度センサ１６１，１６２，１６３，１６４及び温度センサでセンシングされた内部部品の温度に基づいてエアロゾル生成装置の異常動作を防止する制御部を含むエアロゾル生成装置。【選択図】図５

Description

本発明は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に係り、さらに詳細には、多様な使用
環境で安定性を確保することができるエアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。
最近、伝統的なシガレットの代替に関する必要性が増加している。例えば、多くの人は
、燃焼性タバコを吸煙する代りに、エアロゾル生成物質を加熱することにより、エアロゾ
ルを生成するエアロゾル生成装置を使用する。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。
エアロゾル生成装置は、高温によって加熱されるヒータを使用してエアロゾルを発生さ
せる。この際、エアロゾル生成装置の多様な使用環境で装置の過熱、過電流、回路ショー
ト、バッテリ過放電及び過充電などによる危険状況が発生してしまう問題がある。
実施例は、前述したエアロゾル生成装置で発生する危険状況を防止することができるエ
アロゾル生成装置及びその動作方法を提供する。
実施例を通じて解決しようとする課題が前述した課題に制限されず、言及されていない
課題は、本明細書及び添付図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明
確に理解されるであろう。
前述した技術的課題を達成するための技術的手段として、一実施例に係わるエアロゾル
生成装置は、エアロゾル生成装置の外観を形成し、一側にシガレットが挿入される開口を
含むハウジング、シガレットを加熱してエアロゾルを生成するヒータ、ヒータに電力を供
給するバッテリ、エアロゾル生成装置の内部部品の温度をセンシングする温度センサ、及
び温度センサでセンシングされた内部部品の温度に基づいてエアロゾル生成装置の異常動
作を防止する制御部を含んでもよい。
前述した実施例に係わるシガレットを加熱してエアロゾルを生成するヒータ及びヒータ
に電力を供給するバッテリを含むエアロゾル生成装置を制御する方法は、温度センサを用
いてエアロゾル生成装置の内部部品の温度をセンシングする段階、温度センサでセンシン
グされた内部部品の温度に基づいてエアロゾル生成装置の異常動作を判断する段階、及び
エアロゾル生成装置が異常動作状態である場合、エアロゾル生成装置の動作を停止させる
段階を含んでもよい。
実施例に係わるエアロゾル生成装置は、多様な使用環境で発生する過熱、過電流、回路
ショート、バッテリ過放電及び過充電などによる危険状況が発生する場合にエアロゾル生
成装置の安定性を確保することができる。
実施例による効果が前述した効果に制限されず、言及されていない効果は、本明細書及
び添付図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであ
ろう。
エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 シガレットの一例を示す図面である。 一実施例に係わるエアロゾル生成装置の概略的な断面図である。 図５に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一例示的な動作方法に関するフローチャートである。 図５に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の他の例示的な動作方法に関するフローチャートである。
実施例において使用される用語は、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、当業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
」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、使用されたように、要素のリストに先行する「～のうち、少なくとも１つ」の
ような表現は、要素の全体リストを修飾するものであり、そのリストの個別要素を修飾す
るものではない。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち少なくとも１つ」のような表現は、ａ
単独、ｂ単独、ｃ単独、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、または、ａ、ｂ、及びｃを含む
と理解されねばならない。
ある要素や層が「上に」、「上方に」、「連結された」または「結合された」と言及さ
れるとき、その要素や層は、他の要素や層に直接（または直ぐ）上に、上に、連結または
結合されており、または介入する要素または層が存在するように理解されてもよい。逆に
、ある要素が他の要素または層に「直接上に」、「直接上方に」、「直接連結され」また
は「直接結合され」ていると記載された場合、他の要素や層の介入がないということを意
味する。明細書全般にわたって同じ参照符号は、同じ要素を意味する。
以下、添付した図面に基づいて、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
な互いに異なる形態として具現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
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示す図面である
。
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１
２０００、及びヒータ１３０００を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装
置１００００は、蒸気化器１４０００をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１０００
０の内部空間には、シガレット２００００が挿入されてもよい。
図１ないし図３に示されたエアロゾル生成装置１００００には、本実施例と係わる構成
要素が示されている。したがって、図１ないし図３に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１００００にさらに含まれるということを、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。
また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１００００にヒータ１３０００が含まれ
ていると示されているが、必要に応じて、ヒータ１３０００は、省略されてもよい。
図１には、バッテリ１１０００、制御部１２０００、及びヒータ１３０００が一列に配
置されたように示されている。また、図２には、バッテリ１１０００、制御部１２０００
、蒸気化器１４０００、及びヒータ１３０００が一列に配置されたように示されている。
また、図３には、蒸気化器１４０００及びヒータ１３０００が並列に配置されたように示
されている。しかし、エアロゾル生成装置１００００の内部構造は、図１ないし図３に示
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１００００の設計によって
、バッテリ１１０００、制御部１２０００、ヒータ１３０００、及び蒸気化器１４０００
の配置は、変更されてもよい。
シガレット２００００がエアロゾル生成装置１００００に挿入されれば、エアロゾル生
成装置１００００は、ヒータ１３０００及び／または蒸気化器１４０００を作動させ、シ
ガレット２００００及び／または蒸気化器１４０００からエアロゾルを発生させうる。ヒ
ータ１３０００及び／または蒸気化器１４０００によって発生したエアロゾルは、シガレ
ット２００００を通過してユーザに伝達される。
必要に応じて、シガレット２００００がエアロゾル生成装置１００００に挿入されない
場合にも、エアロゾル生成装置１００００は、ヒータ１３０００を加熱することができる
。
バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００の動作に用いられる電力を供給
する。例えば、バッテリ１１０００は、ヒータ１３０００、または蒸気化器１４０００が
加熱されるように電力を供給し、制御部１２０００の動作に必要な電力を供給する。また
、バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００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。
制御部１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の動作を全般的に制御する。具体
的に、制御部１２０００は、バッテリ１１０００、ヒータ１３０００、及び蒸気化器１４
０００だけではなく、エアロゾル生成装置１００００に含まれた他の構成の動作を制御す
る。また、制御部１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の構成それぞれの状態を
確認し、エアロゾル生成装置１００００が動作可能な状態であるか否かを判断しうる。
制御部１２０００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。
ヒータ１３０００は、バッテリ１１０００から供給された電力によって加熱される。例
えば、シガレットがエアロゾル生成装置１００００に挿入されれば、ヒータ１３０００は
、シガレットの外部に位置してもよい。したがって、加熱されたヒータ１３０００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うる。
ヒータ１３０００は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０００には、導
電性トラック(track)を含み、導電性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３０
００が加熱される。しかし、ヒータ１３０００は、前述した例に限定されず、希望温度ま
で加熱されるものであれば、制限なしに該当しうる。ここで、希望温度は、エアロゾル生
成装置１００００に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されて
もよい。
一方、他の例において、ヒータ１３０００は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、
ヒータ１３０００には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み
、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
例えば、ヒータ１３０００は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素、または棒
状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット２００００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１００００には、ヒータ１３０００が複数個配置されてもよ
い。この際、複数個のヒータ１３０００は、シガレット２００００の内部に挿入されるよ
うに配置されてもよく、シガレット２００００の外部に配置されてもよい。また、複数個
のヒータ１３０００のうち、一部は、シガレット２００００の内部に挿入されるように配
置され、残りは、シガレット２００００の外部に配置されてもよい。また、ヒータ１３０
００の形状は、図１ないし図３に示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される
。
蒸気化器１４０００は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロ
ゾルは、シガレット２００００を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器１
４０００によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１００００の気流通路に
沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４０００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構成されうる。
例えば、蒸気化器１４０００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、それらに限定されない。例えば、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１００００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１４０００から/に脱／付着されるように作製されてもよく、
蒸気化器１４０００と一体として作製されてもよい。
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、各種果実香成分などを含むが、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として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、ガラスファイバ、多孔性セラミックの
ような芯(wick)にもなるが、それに限定されない。
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
で構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給
によって加熱され、加熱要素と接触され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うる。
例えば、蒸気化器１４０００は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも
称されるが、それらに限定されない。
一方、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００、ヒ
ータ１３０００、及び蒸気化器１４０００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１００００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１０００
０は、少なくとも１つのセンサ（例：パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入
感知センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００００は、シガレット
２００００が挿入された状態でも、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造
によっても作製される。
図１ないし図３には、示されていないが、エアロゾル生成装置１００００は、別途のク
レードルと共に、システムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装
置１００００のバッテリ１１０００の充電に用いられる。または、クレードルとエアロゾ
ル生成装置１００００とが結合された状態で、ヒータ１３０００が加熱されてもよい。
シガレット２００００は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガ
レット２００００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
に区分されてもよい。または、シガレット２００００の第２部分にもエアロゾル生成物質
が含まれる。例えば、顆粒状またはカプセル状に作られたエアロゾル生成物質が第２部分
に挿入されてもよい。
エアロゾル生成装置１００００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１００００の内部に第１部分の一部だ
け挿入されてもよく、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは
、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは
、外部空気が第１部分を通過することで生成され、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１００００に形成された少なくとも１つ
の空気通路を通じても流入される。例えば、エアロゾル生成装置１００００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、ユーザによって調節されうる。これに
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２００００の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を通じてシガレット
２００００の内部に流入されうる。
以下、図４を参照して、シガレット２００００の一例について説明する。
図４は、シガレットの一例を示す図面である。
図４を参照すれば、シガレット２００００は、タバコロッド２１０００及びフィルタロ
ッド２２０００を含む。図１ないし図３を参照して前述した第１部分２１０００は、タバ
コロッド２１０００を含み、第２部分２２０００は、フィルタロッド２２０００を含む。
図４には、フィルタロッド２２０００が単一セグメントとして示されているが、それに
限定されない。すなわち、フィルタロッド２２０００は、複数のセグメントで構成されて
もよい。例えば、フィルタロッド２２０００は、エアロゾルを冷却する第１セグメント及
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セグメントを含んでもよ
い。また、必要に応じて、フィルタロッド２２０００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２００００は、少なくとも１枚のラッパ２４０００によっても包装される。
ラッパ２４０００には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つ
の孔(hole)が形成されてもよい。一例として、シガレット２００００は、１枚のラッパ２
４０００によっても包装される。他の例として、シガレット２００００は、２以上のラッ
パ２４０００によって重畳して包装されてもよい。例えば、第１ラッパによってタバコロ
ッド２１０００が包装され、第２ラッパによってフィルタロッド２２０００が包装されて
もよい。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド２１０００及びフィルタロ
ッド２２０００が結合され、第３ラッパによってシガレット２００００全体が再包装され
てもよい。もし、タバコロッド２１０００またはフィルタロッド２２０００それぞれが複
数のセグメントを含むならば、それぞれのセグメントが個別ラッパによっても包装される
。そして、個別ラッパによって包装されたセグメントが結合されたシガレット２００００
全体が他のラッパによっても再包装される。
タバコロッド２１０００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１つを含むが、それらに限定されない。また、タバコ
ロッド２１０００は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)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２１０００には、メントールまたは保湿剤な
どの加香液が、タバコロッド２１０００に噴射されることで添加される。
タバコロッド２１０００は、多様に作製されうる。例えば、タバコロッド２１０００は
、シート(sheet)によっても作製され、ストランド（strand）によっても作製される。ま
た、タバコロッド２１０００は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作
製される。また、タバコロッド２１０００は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例え
ば、熱伝導物質は、アルミ箔のような金属箔でもあるが、それに限定されない。一例とし
て、タバコロッド２１０００を覆い包む熱伝導物質は、タバコロッド２１０００に伝達さ
れる熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これによ
り、タバコ風味を向上させうる。また、タバコロッド２１０００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が行える。この際、図面に
示されていないが、タバコロッド２１０００は、外部を覆い包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２２０００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２２０００の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２０００は、円柱状ロ
ッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド２２
０００は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド２２０００が複数のセグメン
トで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも１つが異なる形状にも作製さ
れる。
フィルタロッド２２０００は、香味が発生するようにも作製される。一例として、フィ
ルタロッド２２０００に加香液が噴射されてもよく、加香液が塗布された別途の繊維がフ
ィルタロッド２２０００の内部に挿入されてもよい。
また、フィルタロッド２２０００には、少なくとも１つのカプセル２３０００が含まれ
てもよい。ここで、カプセル２３０００は、香味を発生させる機能を行ってもよく、エア
ロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル２３０００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２３０００は、球状または円筒状を有する
が、それに制限されない。
もし、フィルタロッド２２０００にエアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、
冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば
、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸(polylactic acid)だけでも作製されるが、それに
限定されない。または、冷却セグメントは、複数の孔が形成された酢酸セルロースフィル
タによっても作製される。しかし、冷却セグメントは、前述した例に限定されず、エアロ
ゾルが冷却される機能が行えるならば、制限なしに該当しうる。
一方、図４には、示されていないが、一実施例によるシガレット２００００は、前端フ
ィルタをさらに含んでもよい。前端フィルタは、タバコロッド２１０００において、フィ
ルタロッド２２０００に対向しない一側に位置する。前端フィルタは、タバコロッド２１
０００の離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド２１０００から液状化されたエアロゾルが
エアロゾル発生装置（図１ないし図３の１００００）に流れて行くことを防止することが
できる。
図５は、一実施例に係わるエアロゾル生成装置の概略的な断面図である。以下では、図
１ないし図４のエアロゾル生成装置１００００について記述された内容は、以下で説明す
るエアロゾル生成装置にも適用されてもよい。
図５を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、ハウジング１０１、バッテリ１１０
、印刷回路基板１２０、ヒータ１３０、及び温度センサ１６１、１６２、１６３、１６４
を含んでもよい。
ハウジング１０１は、エアロゾル生成装置１００の外観を形成する。また、ハウジング
１０１の一側には、シガレットが挿入される開口１０２が形成されている。
印刷回路基板１２０は、制御部を含んでもよい。例えば、制御部は、マイクロコントロ
ーラユニット(microcontroller unit, MCU)でもある。ＭＣＵは、エアロゾル生成装置１
００の全般的な動作を制御するハードウェアである。ＭＣＵ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。
ＭＣＵは、ヒータ１３０の全般的な動作を制御することができる。一実施例において、
ＭＣＵは、少なくとも１つのセンサによってセンシングされた値(value)に基づいて、ヒ
ータ１３０の動作が開始または終了するように、ヒータ１３０に供給される電力を制御す
ることができる。また、ＭＣＵは、少なくとも１つのセンサによってセンシングされた値
に基づいて、ヒータ１３０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１３０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
。
後述するように、ＭＣＵは、少なくとも１つの温度センサ１６１、１６２、１６３、１
６４を通じて内部部品の温度をモニタリングし、エアロゾル生成装置１００の内部部品の
温度に基づいてエアロゾル生成装置１００の異常動作を防止するように制御することがで
きる。
温度センサ１６１、１６２、１６３、１６４は、エアロゾル生成装置１００のハウジン
グ１０１の内部に配置された内部部品の温度をセンシングすることができる。例えば、内
部部品は、バッテリ１１０、制御部が配置される印刷回路基板１２０及びヒータ１３０を
含んでもよい。内部部品は、前述した要素以外に他の要素をさらに含んでもよい。
エアロゾル生成装置１００は、ヒータ１３０の温度をセンシングする第１温度センサ１
６１、印刷回路基板１２０の温度をセンシングする第２温度センサ１６２、ハウジング１
０１の内部に配置されてエアロゾル生成装置１００の外部の温度をセンシングする第３温
度センサ１６３、及びバッテリ１１０の温度をセンシングするバッテリ温度センサ１６４
を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００は、前述した要素外に要素の温度をセ
ンシングするさらに他の温度センサをさらに含んでもよい。
第１温度センサ１６１は、ヒータ１３０に配置されてヒータ１３０の温度をセンシング
することができる。第１温度センサ１６１は、ヒータ１３０の温度を接触式または非接触
式で測定することができる。例えば、第１温度センサ１６１は、抵抗温度測定器(resista
nce temperature detector, RTD)センサでもある。もし、エアロゾル生成装置１００が誘
導加熱方式でシガレットを加熱する場合、第１温度センサ１６１は、サセプタに配置され
てサセプタの温度をセンシングすることができる。また、第１温度センサ１６１は、コイ
ルによって印加される磁場に影響を受けない種類のセンサでもある。
第２温度センサ１６２は、エアロゾル生成装置１００の内部温度をセンシングすること
ができる。例えば、第２温度センサ１６２は、サーミスタ(thermistor)でもある。第２温
度センサ１６２は、エアロゾル生成装置１００の内部において発熱の高い地点に配置され
てもよい。例えば、第２温度センサ１６２は、印刷回路基板１２０の温度をセンシングす
るように配置されてもよい。特に、印刷回路基板１２０上でヒータ１３０と隣接した地点
は、温度が最も高いので、第２温度センサ１６２は、印刷回路基板１２０からヒータ１３
０と隣接した地点の温度をセンシングすることができる。
第３温度センサ１６３は、エアロゾル生成装置１００の外部環境の温度をセンシングす
ることができる。第３温度センサ１６３は、エアロゾル生成装置１００の内部において発
熱が最も低く、外部環境と最も近い温度の地点に設けられる。例えば、第３温度センサ１
６３は、開口１０２からハウジング１０１の反対側に配置されて外部の温度をセンシング
することができる。一実施例において、第３温度センサ１６３は、必要に応じて温度及び
湿度を共に測定するセンサでもある。
バッテリ温度センサ１６４は、バッテリ１１０の温度をセンシングすることができる。
例えば、バッテリ温度センサ１６４は、負温度係数(negative temperature coefficient,
NTC)センサでもある。バッテリ温度センサ１６４は、バッテリ１１０の表面温度をセン
シングするために、バッテリ１１０の側面、前面及び／または後面に配置されうる。また
、バッテリ温度センサ１６４は、バッテリ１１０の表面の温度をセンシングすることがで
きるように、バッテリ１１０の周辺に配置される。
一方、温度センサ１６１、１６２、１６３、１６４は、前述した種類に制限されず、必
要によって、他種の温度センサがエアロゾル生成装置１００に設けられてもよい。
図６は、図５に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一例示的な動作方法に関
するフローチャートである。
図６を参照すれば、Ｓ１０１段階において、エアロゾル生成装置１００が電源オン（Ｏ
Ｎ）状態に進入すれば、制御部（例えば、ＭＣＵ）は、エアロゾル生成装置１００の内部
部品の温度に基づいてエアロゾル生成装置１００の異常動作を防止する安全動作手続を開
始する。
Ｓ１０２段階において、第１温度センサ１６１（例えば、ＲＴＤ温度センサ）は、ヒー
タ１３０の温度をセンシングし、ＭＣＵにヒータ１３０の温度データを伝送することがで
きる。したがって、ＭＣＵは、ヒータ１３０の温度をモニタリングできる。
Ｓ１０３段階において、第２温度センサ１６２（例えば、サーミスタ）は、印刷回路基
板１２０の温度をセンシングし、ＭＣＵに印刷回路基板１２０の温度データを伝送するこ
とができる。したがって、ＭＣＵは、印刷回路基板１２０の温度をモニタリングすること
ができる。また、第３温度センサ１６３（例えば、温湿度計）は、エアロゾル生成装置１
００のハウジング１０１の外部温度をセンシングし、ＭＣＵにセンシングされた温度デー
タを伝送することができる。したがって、ＭＣＵは、外部の温度をモニタリングすること
ができる。図６において、Ｓ１０２段階及びＳ１０３段階は、順次段階と開示されている
が、前記段階を遂行する順序は、それに限定されない。例えば、第１温度センサ１６１な
いし第３温度センサ１６３は、同時に内部部品の温度をセンシングすることもできる。ま
た、Ｓ１０３段階は、Ｓ１０２段階以後に遂行されてもよい。
Ｓ１０４段階において、ＭＣＵは、それぞれの温度センサ１６１、１６２、１６３でセ
ンシングされた温度が既設定の第１温度以上であるかを判断する。この際、第１温度は、
部品過熱時に測定された温度を意味することができる。
Ｓ１０４段階において、それぞれの内部部品のうち少なくとも１つ以上の温度が既設定
の第１温度以上である場合、Ｓ１０５段階に進む。しかし、それぞれの内部部品の温度が
第１温度未満である場合、ＭＣＵは、それぞれの内部部品のうち少なくとも１つ以上の温
度が第１温度以上であると判断されるまでＳ１０４段階を繰り返して遂行する。
Ｓ１０５段階において、ＭＣＵは、それぞれの温度センサ１６１、１６２、１６３でセ
ンシングされた温度が既設定の第２温度以上であるかを判断する。この際、第２温度は、
前述した第１温度よりも高い温度であって、エアロゾル生成装置１００が過熱状態を超え
て異常動作する場合の温度を意味する。
Ｓ１０５段階において、それぞれの内部部品のうち少なくとも１つ以上の温度が既設定
の第２温度以上である場合、Ｓ１０７段階に進む。Ｓ１０７段階において、ＭＣＵは、エ
アロゾル生成装置１００が異常動作を行うと判断することができる。また、ＭＣＵは、ユ
ーザにエアロゾル生成装置１００の終了お知らせを出力し、エアロゾル生成装置１００の
動作を中断する。また、発生した問題を解決するために、エアロゾル生成装置１００をリ
セットさせてもよい。
ＭＣＵは、電力を消耗する内部部品に対する電圧または電流の供給を制御する少なくと
も１つのロウドロップアウトレギュレータ(Low-dropout regulator; LDO)（図示せず）に
イネーブル信号を印加することで、エアロゾル生成装置１００を動作させうる。ＬＤＯは
、バッテリ１１０から伝達される電力を用いて電力を消耗する内部部品にレギュレイティ
ングされた電圧／電流を提供するハードウェアを意味することができる。
エアロゾル生成装置１００の動作を中断するために、例えば、ＭＣＵは、少なくとも１
つのＬＤＯにイネーブル信号を印加しない。これにより、少なくとも１つのＬＤＯは、デ
ィスエーブルされ、少なくとも１つのＬＤＯそれぞれを通じて連結された電力を消耗する
内部部品及びバッテリ１１０の間の電気的な連結が遮断される。少なくとも１つのＬＤＯ
それぞれと連結された電力を消耗する内部部品は、バッテリ１１０との電気的な連結が遮
断されることにより、非活性化され、これにより、エアロゾル生成装置１００の動作が停
止されうる。
Ｓ１０５段階において、それぞれの内部部品の温度が第２温度未満である場合には、Ｓ
１０６段階に進む。この際、内部部品のうち少なくとも１つ以上が異常動作温度には到逹
していないが、正常動作温度よりも依然として高い。したがって、ユーザに過熱お知らせ
を出力する。例えば、過熱お知らせは、前述した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が可能なモータによってなる。これにより、ユーザは、エアロ
ゾル生成装置１００の過熱状態を認知し、ユーザは、エアロゾル生成装置１００の使用を
しばらく中断するか、ヒータ１３０の温度を低めるなどの適切な措置を取ることができる
。ＭＣＵは、Ｓ１０６段階において、過熱お知らせを出力した後、それぞれの内部部品の
温度を再びモニタリングするように、Ｓ１０５段階を繰り返して遂行する。
前述した実施例は、エアロゾル生成装置１００の内部部品の温度は、過熱温度及び異常
温度に基づいて判断し、異常動作お知らせ以前にユーザに過熱お知らせを出力する。した
がって、エアロゾル生成装置１００は、安定して動作することができる。
図７は、図５に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の他の例示的な動作方法に
係わるフローチャートである。
図７を参照すれば、Ｓ２０１段階において、エアロゾル生成装置１００が電源オン（Ｏ
Ｎ）状態に進むと、バッテリ１１０の温度に基づいてエアロゾル生成装置１００の異常動
作を防止するために、ＭＣＵは、安定バッテリ動作過程(stable battery operation proc
edure)を開始する。
バッテリ１１０がある理由で損傷したとき、バッテリ１１０の温度は、正常動作時の温
度よりも高くなる。したがって、バッテリの過電流、過充電、過放電、短絡及び過熱時、
ＭＣＵは、センシングされた温度に基づいて安定バッテリ動作過程を開始することができ
る。
Ｓ２０２段階において、バッテリ温度センサ１６４（例えば、ＮＴＣセンサ）は、バッ
テリ１１０の温度をセンシングし、ＭＣＵにバッテリ１１０の温度データを伝送すること
ができる。したがって、ＭＣＵは、バッテリ１１０の温度をモニタリングできる。
Ｓ２０３段階において、ＭＣＵは、バッテリ温度センサ１６４でセンシングされた温度
が既設定の第１バッテリ温度以上であるかを判断する。この際、第１バッテリ温度は、正
常動作の間にバッテリ１１０の温度範囲よりも高い温度を意味することができる。
Ｓ２０３段階において、バッテリ１１０の温度が既設定の第１バッテリ温度以上である
場合、Ｓ２０４段階に進む。しかし、バッテリ１１０の温度が第１バッテリ温度未満であ
る場合、ＭＣＵは、バッテリ１１０の温度が第１バッテリ温度以上であると判断されるま
で、Ｓ２０３段階を繰り返して遂行する。
Ｓ２０４段階において、ＭＣＵは、バッテリ温度センサ１６４でセンシングされた温度
が既設定の第２バッテリ温度以上であるかを判断する。この際、第２バッテリ温度は、前
述した第１バッテリ温度よりも高い温度であって、バッテリ１１０（または、エアロゾル
生成装置１００）が過熱状態を超えて異常動作を行う温度を意味することができる。
Ｓ２０４段階において、バッテリ１１０の温度が既設定の第２バッテリ温度以上である
場合、Ｓ２０６段階に進む。Ｓ２０６段階において、ＭＣＵは、バッテリ１１０が異常動
作を行うと判断する。したがって、ＭＣＵは、バッテリ１１０の使用及びエアロゾル生成
装置１００の動作を停止させうる。また、発生した問題を解決するために、エアロゾル生
成装置１００をリセットさせてもよい。
しかし、Ｓ２０４段階において、バッテリ１１０の温度が第２バッテリ温度未満である
場合には、Ｓ２０５段階に進む。この際、バッテリ１１０は、異常動作温度に到逹してい
ないが、依然として過熱されている。したがって、ユーザにバッテリの過熱お知らせを出
力する。例えば、バッテリ過熱お知らせは、前述した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が可能なモータによってなる。これにより、ユーザは、バ
ッテリ１１０の過熱状態を認知し、ユーザは、エアロゾル生成装置１００の使用をしばら
く中断するなどの適切な措置を取ることができる。ＭＣＵは、Ｓ２０５段階において、バ
ッテリ１１０の過熱お知らせを出力した後、バッテリ１１０の温度を再びモニタリングす
るようにＳ２０４段階を繰り返して遂行する。
制御部１２０００のように図面においてブロック図によって表現されるコンポーネント
、要素、モジュールまたはユニット（総じて、この段落の「構成」）のうち、少なくとも
１つは、実施例によって前述したそれぞれの機能を遂行する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てもよい。例えば、このよ
うな構成のうち、少なくとも１つは、少なくとも１つのマイクロプロセッサまたは他の制
御装置の制御を通じてそれぞれの機能を遂行することができるメモリ、プロセッサ、論理
回路、ルックアップテーブル(look-up table)のような直接回路構造(a direct circuit s
tructure)を使用することができる。また、そのような構成のうち、少なくとも１つは、
特定の論理機能を遂行するための少なくとも１つの実行可能な命令語を含むモジュール、
プログラムまたはコードの部分によって具体的に具現され、少なくとも１つのマイクロプ
ロセッサまたは他の制御装置によっても実行される。また、そのような構成のうち、少な
くとも１つは、それぞれの機能を遂行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセ
ッサのようなプロセッサを含むか、これによっても具現される。そのような構成のうち、
２つ以上は、結合された２つ以上の構成の全動作または機能を遂行する１つの単一構成に
よっても結合される。また、そのような構成のうち、少なくとも１つの機能のうち少なく
とも一部は、前記構成の他の１つによっても行われる。また、前記ブロック図では、バス
（ｂｕｓ）が示されていないが、構成間の通信は、バスを通じても遂行される。上の例示
的な実施例の機能的側面は、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も
具現される。また、ブロックまたは動作段階によって表現される構成は、電子構成、信号
処理及び／または制御、データ処理などに係わる任意数の関連技術を利用することができ
る。
一実施例は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュ
ータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態にも具現される。コンピュータ可読
媒体は、コンピュータによってアクセスされる任意の可用媒体でもあり、揮発性及び不揮
発性媒体、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。また、コンピュータ可読媒体は、コ
ンピュータ記録媒体及び通信媒体をいずれも含んでもよい。コンピュータ記録媒体は、コ
ンピュータ可読命令語、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によって具現された揮発性及び不揮発性、分離
型及び非分離型媒体をいずれも含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ可読命令語、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
その他伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
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を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、請求範囲に現れており、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. エアロゾル生成装置において、
    前記エアロゾル生成装置の外観を形成し、シガレットを収容するように構成される開口
    を含むハウジングと、
    前記シガレットを加熱するように構成されるヒータと、
    前記ヒータに電力を供給するように構成されるバッテリと、
    前記エアロゾル生成装置の内部部品の温度をセンシングするように構成される温度セン
    サと、
    前記温度センサでセンシングされた前記内部部品の温度に基づいて、前記エアロゾル生
    成装置の異常動作を感知するように構成される制御部と、を含む、エアロゾル生成装置。
  2. 前記制御部は、前記内部部品の温度に基づいて、過熱お知らせを出力するように構成さ
    れる、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  3. 前記制御部は、前記内部部品の温度が第１温度以上であることに基づいて、前記過熱お
    知らせを出力するように構成される、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
  4. 前記制御部は、前記内部部品の温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上であること
    に基づいて、前記エアロゾル生成装置の動作を停止させるように構成される、請求項３に
    記載のエアロゾル生成装置。
  5. 前記制御部が配置される印刷回路基板をさらに含み、
    前記温度センサは、前記ヒータの温度をセンシングするように構成される第１温度セン
    サ、前記印刷回路基板の温度をセンシングするように構成される第２温度センサ、及び前
    記ハウジングの内部に配置されて外部の温度をセンシングするように構成される第３温度
    センサを含み、
    前記制御部は、前記第１温度センサ、前記第２温度センサ、及び前記第３温度センサの
    うち少なくとも１つ以上でセンシングされた温度に基づいて、前記内部部品を制御するよ
    うに構成される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  6. 前記第２温度センサは、前記印刷回路基板で前記ヒータと隣接した地点の温度をセンシ
    ングするように構成され、前記第３温度センサは、前記開口から前記ハウジングの反対側
    地点の温度をセンシングするように構成される、請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
  7. 前記内部部品は、前記バッテリを含み、
    前記温度センサは、前記バッテリの温度をセンシングするように構成されるバッテリ温
    度センサを含み、
    前記制御部は、前記バッテリ温度センサでセンシングされた前記バッテリの温度に基づ
    いて、前記エアロゾル生成装置の異常動作を感知するように構成される、請求項１に記載
    のエアロゾル生成装置。
  8. 前記制御部は、前記バッテリの温度に基づいて、バッテリの過熱お知らせを出力するよ
    うに構成される、請求項７に記載のエアロゾル生成装置。
  9. 前記制御部は、前記バッテリの温度が第１バッテリ温度以上であることに基づいて、前
    記バッテリの過熱お知らせを出力するように構成される、請求項８に記載のエアロゾル生
    成装置。
  10. 前記制御部は、前記バッテリの温度が前記第１バッテリ温度よりも高い第２バッテリ温
    度以上であることに基づいて、前記エアロゾル生成装置の動作を停止させるように構成さ
    れる、請求項９に記載のエアロゾル生成装置。
  11. エアロゾル生成装置を制御する方法において、
    温度センサを用いて前記エアロゾル生成装置の内部部品の温度をセンシングする段階と
    、
    前記温度センサでセンシングされた前記内部部品の温度に基づいて、前記エアロゾル生
    成装置の異常動作を感知する段階と、
    前記感知されたエアロゾル生成装置の異常動作に基づいて、エアロゾル生成装置の動作
    を停止させる段階と、を含む、方法。
  12. 前記エアロゾル生成装置の異常動作を感知する段階は、
    第２温度以上の前記内部部品の温度に基づいて、前記エアロゾル生成装置が前記異常動
    作の状態であると判断する段階と、を含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記第２温度よりも低く、前記第２温度より低い第１温度より高い前記内部部品の温度
    に基づいて、過熱お知らせを出力する段階をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記内部部品の温度は、前記エアロゾル生成装置のヒータ温度、前記エアロゾル生成装
    置の制御部が配置される印刷回路基板の温度、及び前記エアロゾル生成装置内部に配置さ
    れる温度センサによってセンシングされた外部温度のうち少なくとも１つを含む、請求項
    １１に記載の方法。
  15. 前記内部部品の温度は、前記エアロゾル生成装置に配置されるバッテリの温度を含む、
    請求項１１に記載の方法。
JP2023035494A 2020-02-13 2023-03-08 エアロゾル生成装置及びその動作方法 Pending JP2023065674A (ja)

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