JP2024528828A - エアロゾル生成装置 - Google Patents
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Abstract
エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品を収容するための収容空間を備え、少なくとも一つの電子部品を収容するケース、収容空間に配置され、収容空間に収容されているエアロゾル生成物品を加熱するためのヒータ、ケースに分離自在に結合され、かつエアロゾル生成物質を保存するための保存部と、保存部からエアロゾル生成物質を伝達されてエアロゾル生成物質を加熱するための蒸気化器とを備えるカートリッジを備え、ケースは、収容空間とカートリッジとの間に形成され、ヒータまたは蒸気化器で発生する熱によって加熱された空気が通過するように構成されている通気孔を備える。
Description
本発明は、エアロゾル生成装置に係り、さらに詳細には、エアロゾル生成装置の熱による構成要素の変形が最小化されたエアロゾル生成装置に関する。
最近、一般的なシガレットを燃焼させてエアロゾルを供給する方法を代替するための技術の需要が増加しつつある。例えば、液体状態や固体状態のエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するか、液体状態のエアロゾル生成物質から蒸気を生成した後、生成された蒸気を固体状態の香媒体を通過させることで、香味を持つエアロゾルを供給するなどの方法に関する研究が進められている。
最近、シガレットを燃焼させてエアロゾルを供給する方法を代替するための方案として、エアロゾル生成物品を加熱して、エアロゾルを生成することができるエアロゾル生成装置が提案されていた。例えば、エアロゾル生成装置は、ヒータにより、液体または固体状態のエアロゾル生成物質を所定の温度に加熱して、エアロゾルを生成することができる装置を意味する。
エアロゾル生成装置を使う場合、ライターのような付加用品なしでも喫煙が可能であり、ユーザの好きなだけ喫煙が可能になるなど、ユーザの喫煙便宜性が向上するため、最近、エアロゾル生成装置への研究が段々増大しつつある。
熱を発生させてエアロゾルを生成させる方式のエアロゾル生成装置は、熱を発生させる加熱要素を含む。エアロゾル生成装置の内部の空気は、加熱要素によって加熱される。加熱された空気の熱い熱と圧力は、エアロゾル生成装置の他の構成要素を変性させる恐れがある。よって、加熱された空気をスムーズに排出するための構造が必要である。
実施形態は、エアロゾル生成装置の内部の空気をスムーズに排出するように改善された構造を持つエアロゾル生成装置を提供する。
実施形態を通じて解決しようとする課題は、前述した課題に制限されるものではなく、言及されていない課題は、本明細書及び添付した図面から、当業者に明確に理解されるであろう。
一実施形態によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品を収容するための収容空間を備え、少なくとも一つの電子部品を収容するケース、収容空間に配置され、収容空間に収容されているエアロゾル生成物品を加熱するためのヒータ、ケースに分離自在に結合され、かつエアロゾル生成物質を保存するための保存部と、保存部からエアロゾル生成物質を伝達されてエアロゾル生成物質を加熱するための蒸気化器とを備えるカートリッジを備えることができ、ケースは、収容空間とカートリッジとの間に形成され、ヒータまたは蒸気化器で発生する熱によって加熱された空気が通過するように構成されている通気孔を備える。
実施形態に関するエアロゾル生成装置によれば、エアロゾル生成装置の熱によって構成要素が変形されることを防止することができる。
また、実施形態に関するエアロゾル生成装置によれば、加熱された空気により、光学要素が曇ることを防止することができる。
実施形態による効果が前述した効果に制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付した図面から、当業者に明確に理解されるであろう。
実施形態で使われる用語としては、本発明での機能を鑑みてなるべく現在広く使われてい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、新しい技術の出現などによって変わりうる。また、特定の場合には、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。よって、本発明で使われる用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が持っている意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されねばならない。
明細書の全般にわたって、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に逆の記載がない限り、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むことができるということを意味する。また、明細書に記載の「~部」、「~モジュール」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味するが、これは、ハードウェアまたはソフトウェアで具現されるか、またはハードウェアとソフトウェアとの結合で具現される。
本明細書で使われたように、「少なくともいずれか一つの」のような表現が、配列されている構成要素の前にある時、配列されているそれぞれの構成ではなく全体構成要素を修飾する。例えば、「a、b、及びcのうち少なくともいずれか一つ」という表現は、a、b、c、またはaとb、aとc、bとc、またはaとbとcを含むものと解釈せねばならない。
一実施形態で、エアロゾル生成装置は、内部空間に収容されるシガレットを電気的に加熱して、エアロゾルを生成する装置である。
エアロゾル生成装置は、ヒータを備える。一実施形態で、ヒータは、電気抵抗性ヒータである。例えば、ヒータは、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れば、ヒータが加熱される。
ヒータは、管型の加熱要素、板型の加熱要素、針型の加熱要素または棒型の加熱要素を含み、加熱要素の形状によって、シガレットの内部または外部を加熱する。
シガレットは、タバコロッド及びフィルタロッドを含む。タバコロッドは、シートで製作されてもよく、ストランド(strand)で製作されてもよく、タバコシートの細かく切られてなる刻みタバコで製作されてもよい。また、タバコロッドは、熱伝導物質によって取り囲まれうる。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あり得るが、これに制限されるものではない。
フィルタロッドは、セルロースアセテート・フィルタでもある。フィルタロッドは、少なくとも一つ以上のセグメントで構成されうる。例えば、フィルタロッドは、エアロゾルを冷却させる第1セグメント、及びエアロゾル内に含まれている所定の成分をフィルタリングする第2セグメントを備えうる。
他の実施形態で、エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を持っているカートリッジを用いて、エアロゾルを生成する装置である。
エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を持っているカートリッジ、及びカートリッジを支持する本体を備える。カートリッジは、本体と脱着自在に結合されるが、これに制限されるものではない。カートリッジは、本体と一体に形成されるか、組み立てられ、またはユーザによって脱着されないように固定されてもよい。カートリッジは、その内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体に取り付けられる。但し、これに制限されるものではなく、カートリッジが本体に結合されている状態で、カートリッジの内部にエアロゾル生成物質が注入されてもよい。
カートリッジは、液体状態、固体状態、気体状態、ゲル状態などの多様な状態のうちいずれか一つの状態を持つエアロゾル生成物質を持つ。エアロゾル生成物質は、液状組成物を含む。例えば、液状組成物は、揮発性の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。
カートリッジは、本体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、カートリッジ内部のエアロゾル生成物質の相を気体の相に変換して、エアロゾルを発生させる機能を行える。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及び空気が混合された状態の気体を意味する。
さらに他の実施形態で、エアロゾル生成装置は、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、シガレットを通過してユーザに伝達される。すなわち、液状組成物から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し、気流通路は、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る。
さらに他の実施形態で、エアロゾル生成装置は、超音波振動方式を用いて、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成する装置であってもよい。この時、超音波振動方式は、振動子によって発生する超音波振動でエアロゾル生成物質を霧化させることで、エアロゾルを発生させる方式を意味する。
エアロゾル生成装置は、振動子を備え、振動子を通じて短い周期の振動を発生させて、エアロゾル生成物質を霧化させる。振動子で発生する振動は、超音波振動であり、超音波振動の周波数帯域は、約100kHzないし約3.5MHz周波数帯域であるが、これに制限されるものではない。
エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を吸収する芯をさらに備える。例えば、芯は、振動子の少なくとも一領域を覆い包むように配置されるか、または振動子の少なくとも一領域と接触するように配置される。
振動子に電圧(例えば、交流電圧)が印加されることによって、振動子から熱及び/または超音波振動が発生し、振動子から発生した熱及び/または超音波振動は、芯に吸収されたエアロゾル生成物質に伝達される。芯に吸収されたエアロゾル生成物質は、振動子から伝達される熱及び/または超音波振動によって、気体の相に変換され、その結果、エアロゾルが生成される。
例えば、振動子から発生した熱によって、芯に吸収されたエアロゾル生成物質の粘度が低下し、振動子から発生した超音波振動によって、粘度が低下したエアロゾル生成物質が微細粒子化することで、エアロゾルが生成されるが、これに制限されるものではない。
さらに他の実施形態で、エアロゾル生成装置は、誘導加熱(induction heating)方式で、エアロゾル生成装置に収容されるエアロゾル生成物品を加熱することで、エアロゾルを生成する装置である。
エアロゾル生成装置は、サセプタ及びコイルを備える。一実施形態で、コイルは、サセプタに磁場を印加する。エアロゾル生成装置からコイルに電力が供給されることで、コイルの内部には磁場が形成される。一実施形態で、サセプタは、外部磁場によって発熱する磁性体である。サセプタがコイルの内部に位置して、磁場が印加されることによって、発熱することでエアロゾル生成物品が加熱される。また、選択的に、サセプタは、エアロゾル生成物品内に位置してもよい。
さらに他の実施形態で、エアロゾル生成装置は、クレードル(cradle)をさらに備える。
エアロゾル生成装置は、別途のクレードルと共にシステムを構成する。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置のバッテリを充電する。または、クレードルとエアロゾル生成装置とが結合された状態で、ヒータが加熱されてもよい。
以下、添付した図面を参考して、本発明の実施形態につ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。本発明は、前述した多様な実施形態のエアロゾル生成装置で具現可能な形態に実施されるか、またはいろいろな異なる形態に具現されて実施されるが、ここで説明する実施形態に制限されるものではない。
以下では、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、エアロゾル生成物品が挿入されている、一実施形態によるエアロゾル生成装置の斜視図である。
図1を参照すれば、一実施形態によるエアロゾル生成装置1は、カバー10及び本体11を備える。
カバー10は、本体11の一側端部に結合されることで、本体11とカバー10とが共にエアロゾル生成装置1の外観を形成することができる。
カバー10は、カバー10の上面にエアロゾル生成物品2が挿入され得る開口10hを備える。
カバー10は、開口10hを開閉する栓10cを備える。栓10cは、カバー10の上面に配置されて、摺動しつつ開口10hを開閉する。
カバー10は、カバー10の上面に栓10cの摺動方向に沿って延びた摺動溝10gを備える。摺動溝10gは、カバー10の外部と内部とを流体連結するように開放される。
栓12がカバー10の上面に配置されている摺動溝10gに沿って移動すれば、開口10hが外部に露出される。よって、ユーザは、エアロゾル生成物品2を開口10hに挿入する。ここで、エアロゾル生成物品2は、エアロゾル生成装置1に使われる固相のエアロゾル生成源の一例である。
本体11は、エアロゾル生成装置1の外観の一部分を形成し、エアロゾル生成装置1の構成要素を収容して保護する機能を行える。例えば、本体11の内部には、バッテリ(図示せず)、プロセッサ(図示せず)及び/またはヒータ(図示せず)が収容されるが、実施形態がこれに限定されるものではない。また、本体11は、開口を通じて挿入されたエアロゾル生成物品2を収容する。
本体11とカバー10は、熱をあまり伝達しないプラスチック素材や、表面に熱遮断物質がコーティングされている金属素材で製作されてもよい。本体11とカバー10は、例えば、射出成形方式や3Dプリンティング方式や、射出成形で製作された小型部属を組立てる方式で製作される。
本体11とカバー10との間には、本体11とカバー10との結合状態を維持するための維持装置(図示せず)が設けられる。維持装置は、例えば、突起と溝を備える。突起が溝に挿入された状態を維持することで、カバー10と本体11との結合状態が維持されうる。実施形態によれば、ユーザが操作ボタンを操作することで突起と溝とが分離されてもよい。
また、維持装置は、例えば、磁石と、磁石に吸い付く金属部材を含む。維持装置に磁石を用いる場合、本体11とカバー10のうちいずれか一つに磁石を設け、他の一つに磁石に吸い付く金属部材を設けることができ、ではなければ、本体11とカバー10の両方に磁石を設けてもよい。
エアロゾル生成装置1の構成要素は、前述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態に関するエアロゾル生成装置1は、カバー10を備えないこともある。
図2は、一実施形態によるエアロゾル生成装置の外観を概略的に示す分解側面図である。
図2を参照すれば、一実施形態によるエアロゾル生成装置1は、カバー10、本体11、ケース110、ボタン150及びカートリッジ200を備える。
カバー10は、本体11との結合が解除されて本体11から分離される。例えば、カバー10は、本体11から+z方向に分離される。カバー10が本体11から分離されれば、本体11の上部に配置されるケース110、ボタン150及びカートリッジ200が外部に露出される。
ケース110は、本体11の上部に配置される構成要素を収容して保護する機能を行える。ケース110は、ケース110の内部構造によって構成要素をそれぞれ異なる方向に収容し、それぞれ異なる区域に配置する。
ボタン150は、少なくとも一部がケース110の外部に露出されるように配置され、ユーザの入力によって、ケース110とカートリッジ200との締結関係を解除する役割を行える。例えば、ボタン150にユーザの入力が加えられれば、カートリッジ200がケース110から分離される。
カートリッジ200は、エアロゾル生成物質を保存し、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する。また、カートリッジ200は、ケース110の一側に分離自在に結合される。
一実施形態によれば、カートリッジ200は、プロセッサ(図示せず)及び/またはバッテリ(図示せず)を含む本体11と結合される。カートリッジ200は、エアロゾル生成装置の構成要素として取り扱われる。例えば、カートリッジ200に含まれている加熱器(図示せず)は、本体11と電気的に連結されてバッテリから電力を供給され、プロセッサによって電力供給が制御される。
すなわち、カートリッジ200を含むエアロゾル生成装置において、加熱要素に電力が供給及び制御されることで、カートリッジ200に保存されている液状またはゲル状のエアロゾル生成物質からエアロゾルが生成されるのである。
他の例示によれば、カートリッジ200は、エアロゾル生成物品が収容される収容空間(図示せず)と、収容空間に収容されているエアロゾル生成物品を加熱するヒータ(図示せず)をさらに備える本体11と結合される。
すなわち、カートリッジ200を含むエアロゾル生成装置は、カートリッジ200に保存されているエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成するだけではなく、挿入されたエアロゾル生成物品を加熱してエアロゾルを生成するのである。これによって、ハイブリッド形態のエアロゾル生成装置が具現される。
図2では、カートリッジ200が本体11の側面から近付いて本体11に結合される態様を描くが、カートリッジ200と本体11との結合方式がこれに限定されるものではない。例えば、カートリッジ200は、カバー10のように、本体11の上部から-z方向に移動して本体11に結合されてもよい。
以下では、説明の便宜のために、カートリッジ200が本体11の側面に結合されると仮定する。
図3は、カバーが分離されている、一実施形態によるエアロゾル生成装置の上部を拡大した斜視図である。
図3を参照すれば、一実施形態によるエアロゾル生成装置1は、カバー100、ケース110、ハウジング120、ヒータ130、密封部170、及びカートリッジ200を備える。
カバー100は、ケース110の上部に配置されて、ケース110の上部に配置される構成要素を覆う。
カバー100がケース110の上部に分離自在に結合される。カバー100がケース110に結合された状態でケース110に固定されるように、カバー100は、下部に複数の突起を備える。ケース110は、上部において、側壁の上端部に複数の溝を備える。突起が溝に挿入された状態を維持することで、カバー100とケース110との結合状態が維持される。
カバー100は、カバー(例えば、図1のカバー10)の開口(例えば、図1の開口10h)と同軸に配置されて、ケース110の内部にエアロゾル生成物品が挿入され得るように、挿入口100hを備える。エアロゾル生成物品は、開口及び挿入口100hを通過して収容空間110iに収容される。
図3には、カバー100がハウジング120の一領域及び密封部170の上面に接触してこれらを覆うように示されているが、カバー100が覆える構成要素は、これらに限定されるものではない。
ケース110は、エアロゾル生成物品(図示せず)を収容するための収容空間110iを備える。この時、収容空間110iは、ケース110によって取り囲まれた空間だけではなく、ケース110に収容されているハウジング120によって取り囲まれた空間であってもよい。
ハウジング120は、ケース110の内部に配置され、エアロゾル生成物品が収容される収容空間110iを含む。また、ハウジング120は、ヒータ130及び他の構成要素をハウジング120の内部に収容してもよい。ハウジング120の内壁は、前述したヒータ130及び他の構成要素を、動かないように支持する。
ヒータ130は、ハウジング120の内部に配置され、収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物品を加熱してエアロゾルを生成する。ヒータ130は、バッテリ(図示せず)から供給された電力によって熱を発生させる。
図3には、ヒータ130が、収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物品の外部に配置されるように示されているが、これに限定されるものではない。例えば、ヒータ130は、管型の加熱要素、板型の加熱要素、針型の加熱要素または棒型の加熱要素を含み、加熱要素の形状によって、エアロゾル生成物品の内部または外部を加熱する。
密封部170は、カバー100とケース110との間に配置されて、ケース110の少なくとも一部を覆いながら、ケース110の上部に配置される構成要素を覆うことができる。よって、ケース110の上部に配置される構成要素は、密封部170とカバー100によって二重で覆われる。
図3には、密封部170が、x軸方向にカバー100の下部の空間を覆っているように示されているが、カバー100が構成要素を覆いながら遮蔽することができる方向は、これに限定されるものではない。
エアロゾル生成装置1の内部及び外部に存在するエアロゾルと液体が、ケース110の上部に配置される構成要素、特に、電子部品(図示せず)に影響を及ぼすことを防止するために、電子部品が配置される空間は、密閉される必要がある。
この時、電子部品とは、電気的に作動する部品を意味し、抵抗器、コンデンサなどの受動素子、半導体などの能動素子、コネクタ、スイッチ、電線、回路基板などの連結部品などを含む。
密封部170は、前述した電子部品を覆いながら、密封部170と接触している他の構成要素と共に密閉された空間を形成する。密閉された空間に電子部品が配置される。
また、カバー100は、ケース110に結合されて、密封部170を覆いながら、密封部170を、カバー100の下面が向かう方向である-z方向に加圧する。これにより、密封部170の密閉効果はさらに上昇する。
ところで、エアロゾル生成装置1の構成要素の組み立てが完成した後、エアロゾル生成装置1の内部と、前述した密閉された空間に空気が存在する。
エアロゾル生成装置1の内部において、電子部品が配置されている密閉された空間に存在する空気は、構成要素の間の密集または密閉された構造のため、エアロゾル生成装置1の密閉された空間の外部に抜け出ることができず、内部に閉じ込められてしまう。
この時、エアロゾル生成装置1の使用中にヒータ130によって繰り返して発生する熱は、密閉された空間の空気を加熱する。
ヒータ130だけではなく、エアロゾル生成物質を加熱するための蒸気化器(図示せず)によって発生する熱も、密閉された空間の空気を加熱するのに影響を及ぼす。以下、「加熱要素」は、熱を発生させてエアロゾルを生成するためのヒータ130及び蒸気化器を総称する意味で使われる。
エアロゾル生成装置1の内部の電子部品が配置されている密閉された空間の空気が、加熱要素の熱によって加熱されれば、加熱によって膨脹した空気は、構成要素(例えば、電子部品)をエアロゾル生成装置1の外部に向けて押し出す。
加熱された空気の熱と圧力によって密閉された空間が膨脹され、これによって構成要素が変形される恐れがある。また、構成要素の間の密集または密閉された程度が弱い部分には、空気の膨脹によって瞬間的に隙間が生じる恐れがある。エアロゾル生成装置の外部のエアロゾルが、隙間を通じてエアロゾル生成装置1の内部に流れ込む可能性がある。
エアロゾル生成装置1の内部に流れ込んだエアロゾルが冷却されながら液滴が発生し、液滴が、エアロゾル生成装置1の内部にたまる。このような現象が繰り返して起きれば、エアロゾル生成装置1の内部に流れ込んだエアロゾルとたまった液滴が、エアロゾル生成装置1の内部に配置されている電子部品に影響を与える恐れがある。
例えば、光学センサに含まれる光学要素(例えば、レンズ)の場合、光学要素の内側が曇り、これは、光学センサの機能を低下させる。
前述した一連の現象、すなわち「加熱された空気の悪影響」の発生原因になる「加熱された空気による構成要素の変形」を防止するために、加熱された空気を外部に排出する必要がある。加熱要素によって加熱される空気を外部に排出するために、ケース110は、加熱された空気を通すための通気孔(図示せず)を備えてるのである。
以下では、図4を参照して、本体の上部に配置される構成要素について詳細に説明する。
図4は、図1に示されているエアロゾル生成装置の一部分をIV-IV方向に切断した断面図である。
図4を参照すれば、一実施形態によるエアロゾル生成装置1は、カバー100、ケース110、ハウジング120、ヒータ130、伝達通路140、及びカートリッジ200を備える。カートリッジ200は、側板210、保存部220、蒸気化器230、及び流出口240を備える。
一実施形態によるエアロゾル生成装置1の構成要素のうち少なくとも一つは、図3に示されているエアロゾル生成装置1の構成要素のうち少なくとも一つと同一または類似しており、以下で重なる説明は省略する。
ケース110は、内部構造によって、構成要素をそれぞれ異なる方向に収容し、それぞれ異なる区域に配置する。
ケース110は、複数の区画に区切られる。ケース110の複数の区画は、上部に電子部品60が収容される区域、エアロゾル生成物品が収容され、かつハウジング120、ヒータ130、及び伝達通路140などが配置される区域、及びカートリッジ200が配置される区域などを含む。各区域については、図5ないし図7を参照して後述する。
ケース110は、加熱要素30で発生する熱によって加熱された空気を外部に排出するための通気孔110hを備える。
通気孔110hは、ケース110において、「加熱された空気の悪影響」を多く受ける適当な位置に配置される。例えば、エアロゾル生成装置1の内部に電子部品60が密集されている所に通気孔110hが配置されてもよい。
また、通気孔110hは、加熱された空気が、エアロゾル生成装置1の内部に累積せずに、通気孔110hを通じてスムーズに移動するように、適当な位置に配置される。また、通気孔110hは、エアロゾル生成装置1の外部のエアロゾルがエアロゾル生成装置1の内部に流れ込まないようにする適当な位置に配置される。
このような点を考えた時、通気孔110hは、他の構成要素によって遮蔽されるエアロゾル生成装置1の内部に配置される。通気孔110hは、エアロゾル生成装置1からカバー(例えば、図2のカバー10)が分離された状態でも、外部に現れないのである。
伝達通路140は、ハウジング120の内部に収容されて、カートリッジ200で生成されたエアロゾルを伝達されて、エアロゾル生成物品(図示せず)が収容されている収容空間110iにエアロゾルを伝達する。
収容空間110iに伝達されたエアロゾルは、収容空間110iに挿入されたエアロゾル生成物品を通過してユーザに伝達される。
カートリッジ200は、外部から空気が流れ込む空気流入通路200iを含み、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する。
側板210は、カートリッジ200の保存部220に隣接して配置され、側板210と保存部220の一面との間に空気流入通路200iが形成される。空気流入通路200iは、カートリッジ200の外部の空気を蒸気化器230に伝達する。
側板210と保存部220の一面は、それぞれ空気流入通路200iに向かって突き出た複数の突起を含む。複数の突起は、蒸気化器230で発生した液滴が、空気流入通路200iを通じて外部に流出されることを防止する。
保存部220は、エアロゾル生成物質を保存する。エアロゾル生成物質は、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。
蒸気化器230は、保存部220からエアロゾル生成物質を伝達されて、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する。
具体的に、蒸気化器230は、保存部220のエアロゾル生成物質を吸収して加熱器に伝達する液体伝達手段と、液体伝達手段によって伝達されたエアロゾル生成物質を加熱するための加熱器を備える。
蒸気化器230は、空気流入通路200iと連結されて、空気流入通路200iから空気を伝達される。この時、蒸気化器230で加熱されたエアロゾル生成物質から発生した気体と空気が混合されて、エアロゾルが生成される。
流出口240は、蒸気化器230で生成されたエアロゾルを、カートリッジ200の外部に排出する。流出口240は、伝達通路140と連結される。カートリッジ200の内部で生成されたエアロゾルは、伝達通路140を通じて収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物品に伝達される。
流出口240の向かう方向は、エアロゾル生成物品が挿入される方向を横切る方向である。伝達通路140は、アルファベット「L」字形に折り曲げられるか湾曲されて、流出口240が向かう方向と、エアロゾル生成物品が挿入される方向に長く延びる。但し、実施形態は、流出口の方向及び伝達通路の形状に限定されるものではない。
流出口240と伝達通路140との連結される部分は、密封される。流出口240と伝達通路140とが密封されるように連結されることで、流出口240から伝達通路140にエアロゾルが移動する過程で、エアロゾルが伝達通路140の外部に漏れることを防止する。
以下、図5ないし図7を参照して、ケース110の構造と通気孔110hの配置について詳細に説明する。
図5ないし図7は、一実施形態によるエアロゾル生成装置のケース及び通気孔を説明するための図面である。
図5は、一実施形態によるエアロゾル生成装置のケースの斜視図である。図6は、図5に示されているケースをVI-VI方向に切断した断面図である。図7は、図5に示されているケースをVII方向から見た側面図である。
図5ないし図7を参照すれば、一実施形態によるケース110は、上部壁111、下部壁112、隔壁113、連結通路114、及び側壁115を備える。
ケース110は、本体(例えば、図2の本体11)の上部に配置される構成要素を収容するか、または本体の上部の内部に位置させてもよい。例えば、ケース110は、少なくとも一つの電子部品(例えば、図4の電子部品60)を収容する。
ケース110は、電子部品が収容される第1区域A1、エアロゾル生成物品が収容される収容空間110i及びヒータ(例えば、図4のヒータ130)が配置される第2区域A2、及びカートリッジ(例えば、図4のカートリッジ200)が配置される第3区域A3を含む。
この時、第1区域A1は、電子部品が密集されており、密封部(例えば、図3の密封部170)及びカバー(例えば、図3のカバー100)などによって密閉される空間であるため、加熱された空気による悪影響を多く受ける。よって、ケース110は、第1区域A1において、ケース110の一領域に通気孔110hを含む。
第1区域A1と第2区域A2とは、密封部(例えば、図3の密封部170)によって分離される。第1区域A1と第3区域A3とは、上部壁111によって分離される。第2区域A2と第3区域A3とは、隔壁113によって分離される。
ケース110は、上部壁111を含む。上部壁111は、第1区域A1から第1方向に延び、少なくとも一つの電子部品60を、上部壁111の上部に配置して、ケース110の上部に収容する。この時、「第1方向」は、x軸方向を意味する。通気孔110hは、上部壁111の一領域に配置される。
図5を参照すれば、上部壁111は、隔壁113を基準として-x方向のみに延びる。隔壁113を基準として-x方向に延びた上部壁111の上部の区域は、第1区域A1である。隔壁113を基準として-x方向に延びた上部壁111の下部の区域は、第3区域A3である。
通気孔110hは、第1区域A1と第3区域A3との間に位置する上部壁111の一領域に配置される。通気孔110hは、第1方向を横切る第2方向に開放される。この時、「第2方向」は、z軸方向を意味する。
一方、隔壁113を基準として+x方向の区域が、第2区域A2である。
ケース110は、第2区域A2でエアロゾル生成物品(図示せず)を収容するために、第2方向に開放されて第2方向に延びる収容空間110iを含む。
図5を参照すれば、収容空間110iは、ケース110の隔壁113及び側壁115によって取り囲まれる空間である。但し、実施形態は、収容空間が形成された方式に限定されず、収容空間は、ケース110に収容されているハウジング(例えば、図3のハウジング120)によって取り囲まれた空間であってもよい。
第2区域A2で、ヒータは、収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物品の外部に配置される。
ケース110は、上部壁111に対向して、第1方向に延びる下部壁112を含む。
図5を参照すれば、下部壁112は、隔壁113を基準として+x方向及び-x方向に延びる。下部壁112は、第2区域A2でハウジングを支持する。また、下部壁112は、第3区域A3でカートリッジを支持する。
カートリッジは、上部壁111と下部壁112との間に挿入されて、ケース110に結合される。ケース110に結合されたカートリッジは、第3区域A3を閉鎖する。
ケース110は、隔壁113を含む。前述したように、隔壁113は、エアロゾル生成物品を収容するための収容空間110iが配置される第2区域と、カートリッジ200が配置される第3区域A3とを分離する。
隔壁113は、第1方向に向きながら第2方向に延び、上部壁111と下部壁112との間に配置される。
ケース110の第3区域A3は、隔壁113から第1方向に開放される。図5を参照すれば、第3区域A3は、隔壁113から-x方向に開放されているが、実施形態は、前述した方向に限定されるものではない。
通気孔110hは、上部壁111の一領域で、隔壁113に隣接した位置に配置されてもよい。
ケース110は、連結通路114を含む。連結通路114は、隔壁113の一領域に配置されて、第2区域A2と第3区域A3とを連結する。
第2区域A2に配置される伝達通路(例えば、図4の伝達通路140)の一部分と、第3区域A3に配置されるカートリッジの流出口(例えば、図4の流出口240)の一部分は、連結通路114に挿入される。よって、伝達通路の一部分と流出口の一部分とは、連結通路114の内部で連結され、伝達通路と流出口の連結部分は、連結通路114の内部で密封される。
ケース110は、側壁115を含む。側壁115は、ケース110の周方向に延びて、ケース110の外観の少なくとも一部分を形成する。
第3区域A3において、側壁115の一領域は、第1方向に開放される。図5を参照すれば、側壁115の一領域は、-x方向に開放される。カートリッジは、側壁115の開放された一領域を介してケース110に+x方向に近付いて、ケース110に結合される。
第3区域A3において、側壁115は、ボタン(例えば、図2のボタン150)が外部に露出されるボタン孔を含む。
側壁115は、上部壁111の上部を取り囲む。すなわち、側壁115の上端部は、周方向に延びることで、上部壁111の上部を取り囲む。上部壁111の上部を取り囲む側壁115の上端部は、複数の溝を含む。カバーの複数の突起が溝に挿入されて、カバーは、ケース110の上部に結合される。
また、前述した側壁115の上端部は、上部壁111の上部に配置される電子部品60を取り囲んで安定して支持することができる。
第1区域A1は、隔壁113を基準として-x方向に延びた上部壁111の上部の区域であり、側壁115の上端部によって取り囲まれた区域である。
第2区域A2は、側壁115と隔壁113とによって取り囲まれた区域である。第2区域A2は、下部壁112によって-z方向に閉鎖されており、+z方向には開放されている区域である。
第3区域A3は、側壁115の一部分と隔壁113とによって取り囲まれている。第3区域A3は、-x方向に開放されており、上部壁111及び下部壁112によってz軸方向に閉鎖されている区域である。
以下では、図8及び図9を参照して、「加熱された空気による悪影響を受ける区域及び関連構成要素」について詳細に説明する。
図8及び図9は、加熱された空気による悪影響を受ける区域を説明するための図面である。
図8は、図1に示されているエアロゾル生成装置の一部分の上部を拡大した断面斜視図である。図9は、図3に示されているエアロゾル生成装置から、一部の構成要素を省略した斜視図である。
図8及び図9を参照すれば、一実施形態によるエアロゾル生成装置1は、ケース110、加熱要素30、電子部品60、密封部170、遊び調整部180、及びカートリッジ200を備える。図8及び図9に表示されていない図面符号は、図6を参照する。
加熱要素30は、ヒータ130及び蒸気化器230を含む。ヒータ130は、収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物質を加熱して、エアロゾルを生成する。蒸気化器230は、保存部220からエアロゾル生成物質を伝達されて加熱して、エアロゾルを生成する。
ヒータ130は、ハウジング120の内部に配置されて、ハウジング120と共に第2区域A2に配置される。蒸気化器230は、カートリッジ200の内部に配置されて、カートリッジ200と共に第3区域A3に配置される。
前述したように、第1区域A1は、電子部品60が密集しており、密封部170及びカバー100などによって密閉される空間であるため、加熱された空気による悪影響を多く受ける。
図5を参照すれば、第1区域A1は、第3区域A3の蒸気化器230より第2区域A2のヒータ130にさらに近いため、第1区域A1の空気の加熱は、主にヒータ130によって行われる。但し、ヒータ130及び蒸気化器230の配置は、実施形態に限定されず、エアロゾル生成装置1の内部の空気が加熱される原因は、実施形態によって異なる。
第1区域A1に配置される電子部品60は、光学センサ160及び光学センサのための回路基板161を備える。
光学センサ160は、第2区域A2の収容空間110iに挿入されたエアロゾル生成物品から反射される光を透過させる光学要素と、光を感知するセンシング部を備える。
例えば、光学センサ160は、エアロゾル生成物品の色彩を感知してエアロゾル生成物品の再使用を防止するためのカラーセンサであってもよい。また光学センサ160は、第2区域A2の収容空間110iにエアロゾル生成物品が挿入されたことを感知する近接センサであってもよい。
光学センサ160は、光学センサのための回路基板161と共に、上部壁111の上面に配置される。
通気孔110hは、光学要素が曇ることを防止するために、上部壁111に配置されて光学センサ160に向かって開放される。
図8及び図9を参照すれば、上部壁111に配置された通気孔110hは、光学センサ160の下部に位置するが、実施形態は、通気孔110hの位置に限定されるものではない。
上部壁111の上部空間に加熱された空気が累積されず、加熱された空気が通気孔110hを通じて移動しながら、光学要素が曇る現象が防止される。
第1区域A1に配置される電子部品60は、パフセンサ165及びパフセンサのための回路基板166を備える。パフセンサ165は、ユーザのパフ動作によって発生する気流通路の圧力変化を検出する。
パフセンサ165は、パフセンサのための回路基板166と共に、上部壁111の上面に配置される。
パフセンサ165に空気が流れ込むように、上部壁111は、パフセンサ165に向かって開放されたパフホール111pを含む。上部壁111に配置されたパフホール111pは、z軸方向に延びた空気流入通路200iの上部に位置してもよい。
密封部170は、第1区域A1でケース110の少なくとも一部を覆い、第1区域A1と第2区域A2とを分離する。図8を参照すれば、x軸方向に向う密封部170の一面を基準として、+x方向の区域は第2区域A2であり、-x方向の区域は第1区域A1である。
密封部170は、ケース110を覆いながらケース110の上部に配置される電子部品60を覆う。
密封部170は、光学センサ160を覆いながら、x軸方向に収容空間110iに挿入されたエアロゾル生成物品と光学センサ160との間を遮蔽する。この時、密封部170は、光が透過することができる透明または半透明の材質を含む。このように、光学センサ160は、エアロゾル生成物品から反射されて密封部170を透過した光を感知することができる。
通気孔110hは、ケース110から密封部170に向かう方向に開放される。図8を参照すれば、上部壁111に配置された通気孔110hは、ケース110からシーリング部170に向かう方向であるz軸方向に開放される。
遊び調整部180は、ケース110と電子部品60との間に配置される。遊び調整部180は、ケース110及び電子部品60と接触して、ケース110と電子部品60の間の遊びを除去する。
図8を参照すれば、遊び調整部180は、パフセンサ165を収容し、上部壁111の上面の少なくとも一領域を覆うように配置される。遊び調整部180は、パフホール111pを通過する空気がパフセンサ165に流れ込むように、パフホール111pに向かって開放されてもよい。
遊び調整部180の少なくとも一部分は、密封部170と接触する。図8を参照すれば、密封部170は、上部壁111の上面に接触している遊び調整部180を覆う。密封部170と遊び調整部180との間に、電子部品60が配置される密閉された空間が形成される。
上部壁111に接触する遊び調整部180の一領域は、通気孔110hを遮蔽しないように開放される。密閉された空間の空気は、遊び調整部180の開放された一領域を通過して、上部壁111に配置された通気孔110hを通じて移動する。
通気孔110hを通じて移動する空気は、エアロゾル生成装置1の外部に排出される必要がある。
カートリッジ200が、カートリッジ200の上部壁111と下部壁112との間に挿入されてケース110に結合された場合、上部壁111とカートリッジ200との間に隙間が発生することがある。この時、隙間は、空気の移動通路になる。
すなわち、上部壁111とカートリッジ200との間に空気排出通路200eが形成され、通気孔110hは、空気排出通路200eと流体連結される。
以下では、図10及び図11を参照して、「通気孔110hを通じて移動した空気が外部に排出される経路」について詳細に説明する。
図10及び図11は、通気孔を通じて移動した空気が外部に排出される経路を説明するための図面である。
図10は、エアロゾル生成物品が挿入されている、一実施形態によるエアロゾル生成装置の内部での空気のフローを示す断面図である。図11は、エアロゾル生成物品が挿入されている、一実施形態によるエアロゾル生成装置の内部から外部に移動する空気のフローを示す断面図である。
図11は、図10に示されているエアロゾル生成装置1の上部にカバー10が結合された状態を示す。図11には省略されたが、図10に示されているエアロゾル生成装置1の上部とカバー10との間には、他の構成要素が配置されてもよい。
以下、前述した内容と重なる内容は省略し、図10及び図11に表示されていない図面符号は、図4及び図6を参照する。
通気孔110hは、空気排出通路200eと流体連結される。これによって、通気孔110h及び空気排出通路200eを通る第1気流パスP1が形成される。
第1気流パスP1によれば、第1区域A1の加熱された空気は、通気孔110hを過ぎて第3区域A3に位置している空気排出通路200eを通過して、ケース110の外部に排出される。
逆に、ケース110の外部に存在する相対的に冷たい空気は、空気流入通路200iだけではなく空気排出通路200eに流れ込むこともある。第1気流パスP1によれば、冷たい空気は、第3区域A3に位置している空気排出通路200eを通過し、通気孔110hを過ぎて第1区域A1に到逹する。
まとめると、第1気流パスP1を通じて、第1区域A1の加熱された空気は、ケース110の外部に排出され、ケース110の外部の相対的に冷たい空気は、第1区域A1に流れ込む。これによって、第1区域A1内の空気の温度は低くなる。
一方、第1気流パスP1とは別途に、第2気流パスP2がエアロゾル生成装置1の内部に形成されてもよく、これを通じて、カートリッジ200及びエアロゾル生成物品2から生成されたエアロゾルがユーザに伝達される。
第2気流パスP2は、カートリッジ200のエアロゾル生成物質が蒸気化器230によって加熱されることで生成される1次エアロゾルと、エアロゾル生成物品2がヒータ130によって加熱されることで生成される2次エアロゾルとが混合されて、ユーザに吸入されるように通る気流パスである。
図10を参照すれば、第2気流パスP2は、カートリッジ200の空気流入通路200iの入口から始まる。
ケース110及びカートリッジ200の外部の空気は、空気流入通路200iに流れ込む。空気は、空気流入通路200iに沿って移動して蒸気化器230に到逹する。
蒸気化器230に到逹した空気は、1次エアロゾルと混合され、流出口240を通過してカートリッジ200の外部に移動する。
空気と混合された1次エアロゾルは、流出口240と連結された伝達通路140に沿って移動して、収容空間110iに収容されているエアロゾル生成物品2の一端に流れ込む。
空気と混合された1次エアロゾルがエアロゾル生成物品2を通過する間、エアロゾル生成物品2で2次エアロゾルが生成されるのである。よって、空気と混合された1次エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過する間に2次エアロゾルと混合される。
1次エアロゾル及び2次エアロゾルがいずれも含有された空気は、第2気流パスP2の最後の目的地であるユーザの口腔内に移動する。
第2気流パスP2は、ユーザがエアロゾル生成物品2を吸い込む時の空気及びエアロゾルの移動経路を示す。図10及び図11を参照すれば、第2気流パスP2は、空気のフローのための単一経路を提供する。但し、空気及びエアロゾルの移動方向は、これに限定されるものではない。
空気排出通路200eは、空気流入通路200iを横切る方向に形成される。この時、空気流入通路200iの入口は、上部壁111に向かって開放され、空気排出通路200eは、空気流入通路200iの入口と連結される。
これによって、空気排出通路200eを通る第1気流パスP1は、空気流入通路200iに沿って形成される第2気流パスP2と、空気流入通路200iの入口で交差する。
一方、第1気流パスP1及び第2気流パスP2は、エアロゾル生成装置1の内部に形成される気流パスであるため、それぞれの気流パスは、エアロゾル生成装置1の外部と連結される必要がある。
図11を参照すれば、ケース110及びカートリッジ200の外部には、共通気流パスPCが形成される。共通気流パスPCは、第1気流パスP1及び第2気流パスP2と連結されて、エアロゾル生成装置1の外部まで形成される。
共通気流パスPCによれば、エアロゾル生成装置1の外部の空気は、カバー10の摺動溝(例えば、図1の摺動溝10g)を通じてカバー10の内部に流れ込む。流れ込んだ空気は、カバー10と他の構成要素との間の空間を通って、空気流入通路200i及び空気排出通路200eに到逹する。
共通気流パスPCによれば、空気は、前述した方向と逆方向に移動してもよい。すなわち、空気は、空気流入通路200i及び空気排出通路200eから移動して、エアロゾル生成装置1の外部に移動する。
但し、ユーザが、エアロゾル生成物品2を口にして空気を吸い込む場合、エアロゾル生成装置1の外部とユーザの口腔との圧力差が発生する。このような圧力差によって、大部分の空気は、エアロゾル生成装置1の外部からユーザの口腔に移動する。
図11を参照すれば、空気流入通路200iの入口は、上部壁111に向かって開放されており、共通気流パスPCは、第1気流パスP1及び第2気流パスP2と空気流入通路200iの入口で連結される。
但し、実施形態は、前述した空気流入通路の入口の配置に限定されるものではない。例えば、空気流入通路の入口は、側板210を横切る方向に配置され、これによって、空気流入通路は、空気排出通路と連結されない。
この場合、空気排出通路に沿って形成される第1気流パスと、空気流入通路に沿って形成される第2気流パスとは互いに交差せず、それぞれ共通気流パスPCと連結される。
また、カバー10と本体11との間の結合部位を通じても、エアロゾル生成装置1の外部の空気が流れ込んで共通気流パスPCに合流されるが、図11には別途に示されていない。
第1気流パスP1及び第2気流パスP2が共通気流パスPCと連結されて、空気排出通路200e及び空気流入通路200iは、エアロゾル生成装置1の外部と流体連結される。
第2気流パスP2及び共通気流パスPCを通じて、空気及び/またはエアロゾルは、エアロゾル生成装置1の外部からユーザの口腔に移動する。
第1気流パスP1及び共通気流パスPCを通じて、第1区域A1の加熱された空気は、エアロゾル生成装置1の外部に排出され、エアロゾル生成装置1の外部の相対的に冷たい空気は、第1区域A1に流れ込む。これによって、第1区域A1内の空気の温度は低くなる。
通気孔110hは、第1区域A1と空気排出通路200eとの間に流体連通を提供するため、第1区域A1は、通気孔110hを通じてエアロゾル生成装置1の外部と流体連結される。すなわち、通気孔110hの配置は、「加熱された空気による構成要素の変形」を防止して、「加熱された空気の悪影響」を低減させる。
図12は、一実施形態によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
エアロゾル生成装置1200は、制御部1210、センシング部1220、出力部1230、バッテリー1240、ヒータ1250、ユーザ入力部1260、メモリ1270、及び通信部1280を備える。但し、エアロゾル生成装置1200の内部構造は、図12に示されたところに制限されるものではない。すなわち、エアロゾル生成装置1200の設計によって、図12に示された構成のうち一部が省略されるか、新たな構成がさらに加えられ得るということを、当業者ならば理解できるであろう。
センシング部1220は、エアロゾル生成装置1200の状態またはエアロゾル生成装置1200周辺の状態を感知し、感知した情報を制御部1210に伝達する。制御部1210は、前記感知された情報に基づいて、ヒータ1250の動作制御、喫煙の制限、エアロゾル生成物品(例えば、シガレット、カートリッジなど)の挿入如何の判断、お知らせ表示などの多様な機能が行われるように、エアロゾル生成装置1200を制御する。
センシング部1220は、温度センサ1222、挿入感知センサ1224及びパフセンサ1226のうち少なくとも一つを備えるが、これに制限されるものではない。
温度センサ1222は、ヒータ1250(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。エアロゾル生成装置1200は、ヒータ1250の温度を感知する別途の温度センサを備えるか、ヒータ1250自体が温度センサの役割を行う。または、温度センサ1222は、バッテリ1240の温度をモニタリングするように、バッテリ1240の周りに配置されたものであってもよい。
挿入感知センサ1224は、エアロゾル生成物品の挿入及び/または除去を感知する。例えば、挿入感知センサ1224は、フィルムセンサ、圧力センサ、光センサ、抵抗性センサ、容量性センサ、誘導性センサ及び赤外線センサのうち少なくとも一つを含み、エアロゾル生成物品が挿入及び/または除去されることによる信号変化を感知する。
パフセンサ1226は、気流通路または気流チャネルの多様な物理的変化に基づいて、ユーザのパフを感知する。例えば、パフセンサ1226は、温度変化、流量変化、電圧変化及び圧力変化のうちいずれか一つに基づいて、ユーザのパフを感知する。
センシング部1220は、前述したセンサ1222ないし1226以外に、温/湿度センサ、気圧センサ、地磁気センサ(magnetic sensor)、加速度センサ(acceleration sensor)、ジャイロスコープセンサ、位置センサ(例えば、GPS)、近接センサ、及びRGBセンサ(illuminance sensor)のうち少なくとも一つをさらに備える。各センサの機能は、その名称から通常の技術者が直観的に推論することができるため、具体的な説明は省略する。
出力部1230は、エアロゾル生成装置1200の状態についての情報を出力して、ユーザに提供する。出力部1230は、ディスプレイ部1232、ハプティック部1234及び音響出力部1236のうち少なくとも一つを備えるが、それらに制限されるものではない。ディスプレイ部1232とタッチパッドとが層構造をなしてタッチスクリーンに構成される場合、ディスプレイ部1232は、出力装置以外に入力装置としても使われる。
ディスプレイ部1232は、エアロゾル生成装置1200についての情報を、ユーザに視覚的に提供する。例えば、エアロゾル生成装置1200についての情報は、エアロゾル生成装置1200のバッテリ1240の充/放電状態、ヒータ1250の予熱状態、エアロゾル生成物品の挿入/除去状態、またはエアロゾル生成装置1200の使用が制限される状態(例えば、異常物品の感知)などの多様な情報を意味し、ディスプレイ部1232は、前記情報を外部に出力する。ディスプレイ部1232は、例えば、液晶ディスプレイパネル(LCD)、有機発光ディスプレイパネル(OLED)などである。また、ディスプレイ部1232は、LED発光素子の形態であってもよい。
ハプティック部1234は、電気的信号を機械的な刺激または電気的な刺激に変換して、エアロゾル生成装置1200についての情報をユーザに触覚的に提供する。例えば、ハプティック部1234は、モータ、圧電素子、または電気刺激装置を備える。
音響出力部1236は、エアロゾル生成装置1200についての情報をユーザに聴覚的に提供する。例えば、音響出力部1236は、電気信号を音響信号に変換して外部に出力する。
バッテリ1240は、エアロゾル生成装置1200の動作に用いられる電力を供給する。バッテリ1240は、ヒータ1250が加熱されるように電力を供給する。また、バッテリ1240は、エアロゾル生成装置1200内に備えられた他の構成(例えば、センシング部1220、出力部1230、ユーザ入力部1260、メモリ1270及び通信部1280の動作に必要な電力を供給する。バッテリ1240は、充電の可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリである。例えば、バッテリ1240は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリでもあるが、これに制限されるものではない。
ヒータ1250は、バッテリ1240から電力を供給されてエアロゾル生成物質を加熱する。図12には示されていないが、エアロゾル生成装置1200は、バッテリ1240の電力を変換してヒータ1250に供給する電力変換回路(例えば、DC/DCコンバータ)をさらに備える。また、エアロゾル生成装置1200が誘導加熱方式でエアロゾルを生成する場合、エアロゾル生成装置1200は、バッテリ1240の直流電源を交流電源に変換するDC/ACコンバータをさらに備える。
制御部1210、センシング部1220、出力部1230、ユーザ入力部1260、メモリ1270、及び通信部1280は、バッテリー1240から電力を供給されて機能を行う。図12に示されていないが、バッテリー1240の電力を変換してそれぞれの構成要素に供給する電力変換回路、例えば、LDO(low dropout)回路または電圧レギュレータ回路をさらに備える。
一実施形態で、ヒータ1250は、任意の好適な電気抵抗性物質で形成される。例えば、好適な電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、プラチナ、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あるが、それらに制限されるものではない。また、ヒータ1250は、金属熱線、電気伝導性トラックが配置された金属熱板、セラミックス発熱体などで具現されるが、それらに制限されるものではない。
他の実施形態で、ヒータ1250は、誘導加熱方式のヒータである。例えば、ヒータ1250は、コイルによって印加された磁場を通じて発熱して、エアロゾル生成物質を加熱するサセプタを備える。
ユーザ入力部1260は、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。例えば、ユーザ入力部1260は、キーパッド、ドームスイッチ(dome switch)、タッチパッド(接触式静電容量方式、圧力式抵抗膜方式、赤外線感知方式、表面超音波伝導方式、積分式張力測定方式、ピエゾ効果方式など)、ジョグホイール、ジョグスイッチなどがあるが、それらに制限されるものではない。また、図12には示されていないが、エアロゾル生成装置1200は、USB(universal serial bus)インターフェースなどの連結インターフェースをさらに備え、USBインターフェースなどの連結インターフェースを通じて、他の外部装置と連結して情報を送受信するか、バッテリ1240を充電する。
メモリ1270は、エアロゾル生成装置1200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、制御部1210で処理されたデータ及び処理されるデータを保存する。メモリ1270は、フラッシュメモリタイプ、ハードディスクタイプ、マルチメディアカードマイクロタイプ、カードタイプのメモリ(例えば、SDまたはXDメモリなど)、RAM(random access memory)、SRAM(static random access memory)、ROM(read-only memory)、EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)、PROM(programmable read-only memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも一つのタイプの記録媒体を含む。メモリ1270は、エアロゾル生成装置1200の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも一つの温度プロファイル、及びユーザの喫煙パターンについてのデータなどを保存する。
通信部1280は、他の電子装置との通信のための少なくとも一つの構成要素を含む。例えば、通信部1280は、近距離通信部1282及び無線通信部1284を備える。
近距離通信部1282は、ブルートゥース(登録商標)通信部、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)通信部、近距離無線通信部、WLAN(Wi-Fi)通信部、ジグビー通信部、赤外線(IrDA、infrared Data Association)通信部、WFD(Wi-Fi Direct)通信部、UWB(ultra wideband)通信部、Ant+通信部などを含むが、それらに制限されるものではない。
無線通信部1284は、セルラーネットワーク通信部、インターネット通信部、コンピュータネットワーク(例えば、LANまたはWAN)通信部などを含むが、それらに制限されるものではない。無線通信部1284は、加入者情報(例えば、国際モバイル加入者識別子(IMSI)を用いて、通信ネットワーク内でエアロゾル生成装置1200を確認及び認証してもよい。
制御部1210は、エアロゾル生成装置1200の全般的な動作を制御する。一実施形態で、制御部1210は、少なくとも一つのプロセッサを備える。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイで具現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサと、この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との組み合わせで具現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで具現されてもよいということを、当業者ならば理解できるであろう。
制御部1210は、バッテリー1240の電力をヒータ1250に供給することを制御することで、ヒータ1250の温度を制御する。例えば、制御部1210は、バッテリー1240とヒータ1250との間のスイッチング素子のスイッチングを制御することで、電力供給を制御する。他の例で、制御部1210の制御命令によって、加熱直接回路がヒータ1250への電力供給を制御してもよい。
制御部1210は、センシング部1220によって感知された結果を分析し、以後行われる処理を制御する。例えば、制御部1210は、センシング部1220によって感知された結果に基づいて、ヒータ1250の動作が開始または終了するように、ヒータ1250に供給される電力を制御する。他の例として、制御部1210は、センシング部1220によって感知された結果に基づいて、ヒータ1250が所定の温度まで加熱されるか、適当な温度を維持することができるように、ヒータ1250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。
制御部1210は、センシング部1220によって感知された結果に基づいて、出力部1230を制御する。例えば、パフセンサ1226を通じてカウントされたパフ回数が既定の回数に到逹すれば、制御部1210は、ディスプレイ部1232、ハプティック部1234及び音響出力部1236のうち少なくとも一つを通じて、ユーザに、エアロゾル生成装置1200が間もなく終わるということを予告する。
一実施形態は、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などの、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。コンピュータで読み取り可能な媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意に利用できる媒体であり、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、コンピュータで読み取り可能な媒体は、コンピュータ記録媒体及び通信媒体をいずれも含む。コンピュータ記録媒体は、コンピュータで読み取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュールまたはその他のデータなどの、情報の保存のための任意の方法または技術で具現された、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で読み取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュールなどの変調されたデータ信号のその他のデータ、またはその他の伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
前述した実施形態についての説明は、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。よって、発明の真の保護範囲は、添付した特許請求の範囲によって定められねばならず、特許請求の範囲に記載の内容と同等な範囲にあるすべての差異は、請求の範囲によって定められる保護範囲に含まれると解釈されねばならない。
Claims (15)
- エアロゾル生成物品を収容するための収容空間を備え、少なくとも一つの電子部品を収容するケースと、
前記収容空間に配置され、前記収容空間に収容されている前記エアロゾル生成物品を加熱するためのヒータと、
前記ケースに分離自在に結合され、かつエアロゾル生成物質を保存するための保存部と、前記保存部から前記エアロゾル生成物質を伝達されて前記エアロゾル生成物質を加熱するための蒸気化器とを備えるカートリッジと、を備え、
前記ケースは、前記収容空間と前記カートリッジとの間に形成され、前記ヒータまたは蒸気化器で発生する熱によって加熱された空気が通過するように構成されている通気孔を備える、エアロゾル生成装置。 - 前記ケースは、前記電子部品が収容される第1区域、前記収容空間が配置される第2区域、及び前記カートリッジが配置される第3区域をさらに備え、
前記通気孔は、前記第1区域に配置される、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記第1区域と前記第2区域とを分離し、前記第1区域で、前記ケースの少なくとも一部と前記電子部品とを覆う密封部をさらに備え、
前記通気孔は、前記ケースから前記密封部に向かう方向に開放される、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記ケースは、第2区域と前記第3区域とを分離する隔壁をさらに備え、
前記通気孔は、前記隔壁に隣接した位置に配置される、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記ケースは、前記第1区域から第1方向に延び、前記電子部品を前記ケースの上部に収容するための上部壁をさらに備え、
前記通気孔は、前記上部壁に配置される、請求項2に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記上部壁は、前記第1区域と前記第3区域とを分離し、
前記通気孔は、前記第1区域と前記第3区域との間の前記上部壁に配置される、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記収容空間は、前記第2区域でエアロゾル生成物品を収容するために、前記第1方向を横切る第2方向に開放されて前記第2方向に延びる、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
- 前記通気孔は、前記第1方向を横切る第2方向に開放される、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
- 前記電子部品は、前記上部壁の上面に配置され、前記第2区域に収容されているエアロゾル生成物品から反射される光を透過させる光学要素と、前記光を感知するセンシング部と、を備える、光学センサを備え、
前記通気孔は、前記光学要素が曇ることを防止するために、前記光学センサに向かって開放される、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記ケースは、前記上部壁に対向して前記第1方向に延びる下部壁をさらに備え、
前記カートリッジは、前記上部壁と前記下部壁との間に挿入されて前記第3区域を閉鎖する、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記カートリッジが前記ケースに結合されて、前記上部壁と前記カートリッジとの間に空気排出通路が形成される、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
- 前記通気孔は、前記空気排出通路と流体連結されて、前記通気孔と前記空気排出通路を通る第1気流パスが形成される、請求項11に記載のエアロゾル生成装置。
- 前記カートリッジは、前記蒸気化器に空気を伝達するための空気流入通路をさらに備え、
前記空気排出通路は、前記空気流入通路を横切る方向に形成され、
前記第1気流パスは、前記空気流入通路に沿って形成される第2気流パスと、前記空気流入通路の入口で交差する、請求項12に記載のエアロゾル生成装置。 - 前記第2気流パスは、前記カートリッジの前記エアロゾル生成物質が前記蒸気化器によって加熱されることで生成される1次エアロゾルと、前記エアロゾル生成物品が前記ヒータによって加熱されることで生成される2次エアロゾルとが混合されて、ユーザに吸入されるように通る気流パスである、請求項13に記載のエアロゾル生成装置。
- 前記第1気流パスと前記第2気流パスは、前記ケース及び前記カートリッジの外部に形成される共通気流パスと連結され、前記空気排出通路及び前記空気流入通路は、前記共通気流パスを通じて前記エアロゾル生成装置の外部と流体連結される、請求項13に記載のエアロゾル生成装置。
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