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を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、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で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」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が、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。
以下では、添付した図面を参照し、本実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまに異なる形態によっても具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
図1は、一実施形態に係わるエアロゾル生成装置の作動状態を例示的に図示した斜視図であり、図2は、図1に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置に、シガレットが装着された状態を図示した断面図である。
図1及び図2に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置は、ケース10と、ケース10の長手方向に沿って移動自在にケース10の内部に設けられ、シガレット7を収容する収容空間20vを具備する容器20と、前方端部31が容器20の収容空間20vに挿入されるように、ケース10の内部に配置され、シガレット7を加熱するヒータ30と、容器20をケース10に対して弾性的に支持する弾性支持部40と、を具備する。
ケース10は、エアロゾル生成装置の外観を形成し、内部に形成された内部空間10vにさまざまな構成要素を収容して保護する機能を遂行する。ケース10は、内部が空いている中空の円筒形状を有し、前方端部に、外部に開放され、シガレット7が挿入される開口10iを具備する。ケース10は、電気と熱とを伝達させないプラスチック素材や、表面にプラスチック素材がコーティングされた金属性素材によっても作製される。
ケース10の内部には、ケース10の長手方向に沿って移動自在に容器20が設けられる。シガレット7は、円筒形状にも作製され、容器20及びケース10も、シガレット7の形状に対応し、シガレット7の長手方向に沿って延長する。
容器20は、内部が空いている円筒形状に作製され、前方の端部に、シガレット7が挿入されるように開放される開口と、後方の端部に、ヒータ30の前方端部31が通過する通孔20rと、内部にシガレット7を収容する収容空間20vと、を具備する。
容器20は、ケース10の内部に収容された状態で、シガレット7を収容して支持し、シガレット7と共にケース10の長手方向に沿って移動する機能を遂行する。従って、容器20は、ケース10の外部に分離されるものではない。
ケース10の内部には、シガレット7を加熱する機能を遂行するヒータ30が配置される。ヒータ30の前方端部31は、容器20の通孔20rを介して容器20の内部に挿入され、容器20にシガレット7が収容される場合、ヒータ30の前方端部31がシガレット7の後方端部に挿入される。
容器20の通孔20rの大きさは、ヒータ30の前方端部31の厚みに対応する。例えば、ヒータ30の前方端部31が円形の断面を有する場合、通孔20rも、円形の断面形状を有し、通孔20rの内径は、ヒータ30の前方端部31の外径に対応するように形成される。従って、通孔20rの内面は、ヒータ30の前方端部31の外側表面に接触する状態を維持する。
従って、容器20が移動する間、通孔20rが、ヒータ30の前方端部31の外側表面に付着した物質を掻き出す機能を遂行することができる。容器20の通孔20rと、ヒータ30の前方端部31とが互いに接触し、相対的に動く動作が反復的になされるので、ヒータ30の前方端部31の表面に耐磨耗性素材のコーティング層が形成される。例えば、コーティング層は、金属、合金、セラミック、プラスチック、ガラスのような素材を含んでもよい。
本実施形態は、前述のように、通孔20rの内面が、ヒータ30の前方端部31の外側表面に接触する構成によって制限されるものではない。例えば、通孔20rの大きさが、ヒータ30の前方端部31の大きさよりさらに大きく形成されることにより、通孔20rの内面が、ヒータ30の前方端部31の外側面からも離隔される。
ヒータ30の後方端部32は、電気配線71を介して、ケース10の後方に配置された電気供給装置72に電気的に連結される。ケース10の後方端部には、電気供給装置72を取り囲むベース19が連結される。ヒータ30の前方端部31に、シガレット7が挿入された状態で、電気供給装置72の電気がヒータ30に供給されれば、ヒータ30が加熱されることにより、シガレット7が加熱される。
図2は、シガレット7がエアロゾル生成装置に装着された状態を図示する。エアロゾル生成装置がタバコ煙発生機能を遂行するためには、図2に図示されているように、シガレット7が容器20の後方端部の通孔20rの位置まで挿入される。ヒータ30の全長は、約25mmであり、ヒータ30の前方端部31のうち、シガレット7に挿入された部分の長さは、約12mmである。そのような状態においては、ヒータ30の前方端部31が、シガレット7の後方端部が挿入されているので、ヒータ30に電気が供給されれば、ヒータ30がシガレット7を加熱し、タバコ煙を発生させることができる。
ケース10は、ヒータ30の後方端部32に結合され、ケース10に対するヒータ30の位置を固定させる固定部50を具備する。固定部50は、上端が開放され、内部が空の中空円筒形状を有し、内部に容器20を収容する空間50vを具備する。固定部50は、後端に、ヒータ30の前方端部31が挿入される孔50rを具備する。
ヒータ30の前方端部31は、固定部50の孔50rを貫通する。ヒータ30は、外側面に突出するフランジ30pを具備する。フランジ30pが固定部50に固定されることにより、ケース10に対するヒータ30の位置が固定される。
弾性支持部40は、固定部50と容器20との間に配置されることにより、容器20をケース10に対して弾性的に支持する機能を遂行する。図示された実施形態において、弾性支持部40は、円筒状の圧縮コイルスプリングによって具現されたが、本実施形態は、弾性支持部40の例に制限されるものではない。例えば、弾性支持部40は、液体やガスを利用した圧縮シリンダや、ゴムなどによっても具現される。
容器20は、一側端部に外側に拡張される拡張部20fを具備する。拡張部20fの内径は、シガレット7の外径より大きく形成される。ケース10は、容器20の拡張部20fの内壁面20wと、シガレット7の外周面との間に挿入され、容器20の移動方向に沿って直線的に延長する挿入部10sを具備する。すなわち、ケース10の拡張部20fと、ケース10の内壁面20wとの間に形成される案内空間10gに、容器20の拡張部20fが挿入された状態で、容器20が、ケース10の長手方向に沿って直線的に移動することができる。
容器20は、拡張部20fの外側において、固定部50に向く面に形成された支持爪29を具備する。弾性支持部40の一端40fは、容器20の支持爪29によって支持され、他端40rは、固定部50によって支持される。
図3は、図2のエアロゾル生成装置のシガレットを分離させるための作動状態を図示した断面図であり、図4は、図3のエアロゾル生成装置からシガレットが分離される作動状態を図示した断面図である。
ユーザがエアロゾル生成装置を使用した後、エアロゾル生成装置からシガレット7を除去しなければならない。図3及び図4は、エアロゾル生成装置からシガレットを分離させる作動状態を順に図示する。
図3は、エアロゾル生成装置からシガレット7を除去するために、ユーザがシガレット7を加圧する作動状態を示す。ユーザがエアロゾル生成装置からシガレット7を分離させるために、シガレット7を加圧すれば、シガレット7と共に、容器20が、弾性支持部40を加圧し、図3に図示されているように、後方に向けて直線的に移動することにより、加圧位置に移動する。シガレット7と容器20とが加圧される間、ヒータ30は、固定部50に固定された状態を維持するので、ケース10に対するヒータ30の位置は、変わらずに維持される。
シガレット7がヒータ30によって加熱される間、シガレット7で発生したタバコ物質(残留物)は、ヒータ30とシガレット7との接触面に凝縮されて付着する。シガレット7と容器20とが加圧されることによって直線運動を行い、図3に図示されているように、シガレット7と容器20とが加圧位置まで移動する間、ヒータ30は、位置を維持する。容器20は、加圧位置まで移動することにより、約5mmほど移動する。そのような作動により、シガレット7とヒータ30との接触面に付着したタバコ物質により、互いに付着した状態を維持したシガレット7とヒータ30との接触面が容易に分離される。
図3に図示された状態で、ユーザが、シガレット7と容器20とを加圧しないでおけば、図4に図示されているように、弾性支持部40の復元力により、容器20とシガレット7とが前方に向けて直線的に移動し、図4に図示されているように、容器20が本来の位置である初期位置に移動する。その後、ユーザがシガレット7を取り、容器20の収容空間20vの外部に抽出することにより、使用されたシガレット7を、エアロゾル生成装置の容器20から完全に分離させることができる。
従来のエアロゾル生成装置においては、エアロゾル生成装置からシガレットを分離させるとき、ユーザがエアロゾル生成装置から単純に抜き取る方式を利用するので、シガレットとヒータとの間に存在するタバコ物質がヒータに付着する場合が多い。
しかし、前述の実施形態に係わるエアロゾル生成装置においては、シガレット7をエアロゾル生成装置から分離させる前、まず、シガレット7と容器20とを加圧位置、すなわち、図3に図示されているように、容器20が弾性支持部40を最後まで加圧するように、下側方向に移動した位置に移動させることができる。
容器20とシガレット7とが加圧位置まで移動する間、ヒータ30が固定された状態を維持することにより、ヒータ30のケース10に対する位置が変化しないので、タバコ物質によって固着していたヒータ30とシガレット7との接触面が容易に分離される。
また、容器20とシガレット7とが、図3に図示された加圧位置まで移動する動作と、加圧位置まで移動した容器20とシガレット7とが、図4に図示された初期位置に移動する動作とにより、ヒータ30の表面に付着していたタバコ物質をヒータ30から分離させる作用が発生する。すなわち、容器20とシガレット7とが、図3に図示された加圧位置まで達する間、シガレット7がヒータ30の表面を押し、ヒータ30の表面に付着した残留物を押し出す作用を行い、弾性支持部40によって加圧される容器20が、図4に図示された初期位置にさらに移動をする過程において、容器20とシガレット7とが弾性支持部40の加圧力によって振動を行うので、ヒータ30の表面とシガレット7との接触面の間に振動が伝達され、ヒータ30の表面に付着した残留物が、ヒータ30の表面から分離される。
前述の作動を介して、ヒータ30がまずシガレット7から分離された後、ユーザがシガレット7を取り、エアロゾル生成装置からシガレット7を分離させることができるので、シガレット7と共にシガレット7に付着している残留物を手軽にエアロゾル生成装置の外部に排出させることができる。
図3は、エアロゾル生成装置からシガレット7を除去する動作を示すが、新たなシガレット7をエアロゾル生成装置に装着するときにも、図3に図示されたところと類似した作動状態にもなる。新たなシガレット7をエアロゾル生成装置に装着するために、ユーザが空いている容器20の収容空間20vにシガレット7を挿入した後、シガレット7を加圧すれば、シガレット7と共に、容器20が弾性支持部40を加圧し、後方に向けて移動する。
もし容器20を支持する弾性支持部40がなければ、シガレット7を加圧するユーザは、シガレット7が、容器20に完全に挿入されたが否かということを知ることができないので、ユーザが無理な力でシガレット7を続けて加圧してしまう。
しかし、前述の実施形態に係わるエアロゾル生成装置においては、ユーザがシガレット7を加圧する間、ケース10に沿って移動する容器20に、弾性支持部40による抵抗力が加えられる。従って、ユーザは、容器20とシガレット7とから伝達される抵抗力を感じることにより、シガレット7が容器20に完全に挿入されたということが分かる。
容器20とシガレット7とを加圧したユーザがシガレット7を離せば、シガレット7と容器20は、上側に向けて直線的に移動し、図2に図示されているように、シガレット7と容器20は、初期位置に移動する。図2に図示された状態において、ヒータ30がシガレット7を加熱することにより、タバコ煙を発生させる。
図5は、他の実施形態に係わるエアロゾル生成装置の断面図である。
図5に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置は、ケース110と、ケース110の長手方向に沿って移動自在にケース110の内部に設けられ、シガレット7を収容する収容空間120vを具備する容器120と、前方端部131が、容器120の収容空間120vに挿入されるように、ケース110の内部に配置され、シガレット7を加熱するヒータ130と、容器120をケース110に対して弾性的に支持する弾性支持部140と、を具備する。
ケース110は、エアロゾル生成装置の外観を形成し、内部に形成された内部空間110vにさまざまな構成要素を収容して保護する機能を遂行する。ケース110は、内部が空いている中空の円筒形状を有し、前方端部に外部に開放され、シガレット7が挿入される開口110iを具備する。ケース110は、電気と熱とを伝達しないプラスチック素材や、表面にプラスチック素材がコーティングされた金属性素材によっても作製される。
ケース110の内部には、ケース110の長手方向に沿って移動自在に、容器120が設けられる。シガレット7は、円筒形状にも作製され、容器120及びケース110も、シガレット7の形状に対応し、シガレット7の長手方向に沿って延長する。
容器120は、内部が空いている円筒形状に作製され、前方の端部に、シガレット7が挿入されるように開口される開口と、後方の端部に、ヒータ130の前方端部131が通過する通孔120rと、内部にシガレット7を収容する収容空間120vと、を具備する。
容器120は、ケース110の内部に収容された状態において、シガレット7を収容して支持し、シガレット7と共に、ケース110の長手方向に沿って移動する機能を遂行する。従って、容器120は、ケース110の外部に分離されるものではない。
ケース110の内部には、シガレット7を加熱する機能を遂行するヒータ130が配置される。ヒータ130の前方端部131は、容器120の通孔120rを介して、容器120の内部に挿入され、容器120に、シガレット7が収容される場合、ヒータ130の前方端部131がシガレット7の後方端部に挿入される。
ヒータ130の後方端部132は、電気配線71を介して、ケース110の後方に配置された電気供給装置72に電気的に連結される。ヒータ130の前方端部131にシガレット7が挿入された状態で、電気供給装置72の電気がヒータ130に供給されれば、ヒータ130が加熱されることにより、シガレット7が加熱される。
ケース110は、ヒータ130の後方端部132に結合され、ケース110に対するヒータ130の位置を固定させる固定部150を具備する。固定部150は、上端が開口され、内部が空の中空円筒形状を有し、内部に容器120を収容する空間150vを具備する。固定部150は、後端に、ヒータ130の前方端部131が挿入される孔150rを具備する。
ヒータ130の前方端部131は、固定部150の孔150rを貫通する。ヒータ130は、外側面に突出するフランジを具備する。該フランジが固定部150に固定されることにより、ケース110に対するヒータ130の位置が固定される。
弾性支持部140は、固定部150と容器120との間に配置されることにより、容器120をケース110に対して弾性的に支持する機能を遂行する。図示された実施形態において、弾性支持部140は、円錐状または台形の断面形状を有する圧縮コイルスプリングによって具現されたが、本実施形態は、弾性支持部140の例に制限されるものではない。例えば、弾性支持部140は、液体やガスを利用した圧縮シリンダや、ゴムなどによっても具現される。
容器120は、一側端部に、外側に拡張される拡張部120fを具備する。拡張部120fの内径は、シガレット7の外径より大きく形成される。ケース110は、容器120の拡張部120fの内壁面120wと、シガレット7の外周面との間に挿入され、容器120の移動方向に沿って直線的に延長する挿入部110sを具備する。すなわち、ケース110の拡張部120fと、ケース110の内壁面120wとの間に形成される案内空間110gに、容器120の拡張部120fが挿入された状態で、容器120が、ケース110の長手方向に沿って直線的に移動することができる。
弾性支持部140の一端140fは、容器120の下面によって支持され、他端140rは、固定部150によって支持される。
図6は、図5に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の一部分を拡大して図示した断面図であり、図7は、図6に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置の作動状態を図示した断面図である。図6及び図7は、図5のFに表示された部分を拡大して図示したものである。
エアロゾル生成装置は、容器120とケース110との間に配置され、容器120の移動に反対となる抵抗力を付与するストッパを具備する。該ストッパは、容器120の外側表面に突出した移動突起129tと、ケース110の内側表面に突出した固定突起119tと、を具備する。
ユーザが、容器120を下側方向に向けて加圧すれば、図6に図示されているように、容器120の移動突起129tが容器120と共に下側方向に移動することにより、固定突起119tに近付く。
ユーザが容器120を続けて加圧すれば、図7に図示されているように、容器120の移動突起129tが、ケース110の固定突起119tの間に挿入されることにより、移動突起129tと固定突起119tとの結合作用により、容器120の移動が制限される。
移動突起129tと固定突起119tとの大きさを大きく形成することにより、2つの固定突起119tが移動突起129tを固定させる力が、弾性支持部140の加圧力より大きいように設定する場合、該ストッパは、容器120を図7に図示された加圧位置に維持する機能を遂行することができる。そのような場合、図7に図示された加圧位置から容器120を上側に移動させるためには、ユーザが容器120に力を加え、移動突起129tと固定突起119tとの結合を解除しなければならない。移動突起129tが固定突起119tから抜ければ、弾性支持部140の復元力により、容器120は、上側に向けて移動する。
移動突起129tと固定突起119tとの大きさを大きく形成することにより、2つの固定突起119tが移動突起129tを固定させる力が、弾性支持部140の加圧力より小さいように設定する場合、該ストッパは、容器120を図7に図示された加圧位置に維持する機能を遂行することができず、下側方向を移動していた容器120の運動に対し、抵抗力を付与する機能のみを遂行する。すなわち、容器120が、図7に図示された加圧位置に達し、移動突起129tが2つの固定突起119tの間に挿入される過程において、容器120を加圧したユーザの手に抵抗感が伝達されるので、ユーザは、容器120が十分に加圧されたものであるということが分かる。
前述の実施形態においては、固定突起119tが2個に図示されたが、本実施形態は、そのような固定突起119tの個数や形状や大きさによって制限されるものではない。例えば、固定突起119tを一つだけ設けるが、移動突起129tが固定突起119tを通過することができないように、移動突起129tと固定突起119tとの大きさを十分に大きく形成することにより、移動突起129tと固定突起119tは、容器120が加圧位置を通ってさらに移動することができないように、容器120の直線運動を制限する機能を遂行することができる。
以下の図8ないし図20A〜図20Fに図示された実施形態は、前述の図1ないし図7に図示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置に適用される変形されたエアロゾル生成装置とエアロゾル生成方法とを図示する。
図8ないし図20A〜図20Fで構成要素を示す番号は、図1ないし図7で使用された番号と関連性なしに独立して使用された。従って、図1ないし図7で構成要素を示した番号と、図8ないし図20A〜図20Fで構成要素を示す番号は、互いに独立して異なる構成要素を示すために使用されたものであると理解されなければならない。
図8は、エアロゾル生成装置の一例を図示した構成図である。
図8を参照すれば、エアロゾル生成装置1(以下、ホルダとする)は、バッテリ110、制御部120及びヒータ130を含む。また、ホルダ1は、ケース140によって形成された内部空間を含む。ホルダ1の内部空間には、シガレットが挿入される。
図8に図示されたホルダ1には、本実施形態と係わる構成要素だけが図示されている。従って、図8に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がホルダ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において当業者であるならば、理解することができるであろう。
シガレットがホルダ1に挿入されれば、ホルダ1は、ヒータ130を加熱する。シガレット内のエアロゾル生成物質は、加熱されたヒータ130によって温度が上昇し、それにより、エアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、シガレットのフィルタを介してユーザに伝達される。ただし、該シガレットがホルダ1に挿入されていない場合にも、ホルダ1は、ヒータ130を加熱することができる。
ケース140は、ホルダ1から分離される。例えば、ユーザが、ケース140を、時計回り方向または反時計回り方向に回すことにより、ケース140は、ホルダ1から分離される。
また、ケース140の末端141が形成する孔の直径は、ケース140とヒータ130とによって形成された空間の直径に比べ、小さく作製され、その場合、ホルダ1に挿入されるシガレットのガイド役割を行うことができる。
バッテリ110は、ホルダ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110は、ヒータ130が加熱されるように電力を供給することができ、制御部120が動作するのに必要な電力を供給することができる。また、バッテリ110は、ホルダ1に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどが動作するのに必要な電力を供給することができる。
バッテリ110は、リチウムリン酸鉄(LiFePO4)バッテリでもあるが、前述の例に限定されるものではない。例えば、バッテリ110は、酸化リチウムコバルト(LiCoO2)バッテリ、リチウムチタン酸塩バッテリなどが該当する。
また、バッテリ110は、直径が10mmであり、長さが37mmである円柱状でもあるが、それに限定されるものではない。バッテリ110の容量は、120mAh以上でもあり、充電が可能なバッテリであるか、あるいは1回使用バッテリでもある。例えば、バッテリ110が充電が可能である場合、バッテリ110の充電率(C−rate)は、10C、放電率(C−rate)は、16Cないし20Cでもあるが、それらに限定されるものではない。また、安定した使用のために、バッテリ110は、充放電が8,000回進められた場合にも、全体容量の80%以上が確保されるように作製される。
ここで、バッテリ110の満充電及び完全放電のいかんは、バッテリ110に保存された電力が、バッテリ110の全体容量対比で、どれほどのレベルであるかということによっても判断される。例えば、バッテリ110に保存された電力が、全体容量の95%以上である場合、バッテリ110が満充電されたと判断される。また、バッテリ110に保存された電力が、全体容量の10%以下である場合、バッテリ110が完全放電されたと判断される。しかし、バッテリ110の満充電及び完全放電のいかんに係わる判断基準は、前述の例に限定されるものではない。
ヒータ130は、バッテリ110から供給された電力によって加熱される。シガレットがホルダ1に挿入されれば、ヒータ130は、該シガレットの内部に位置する。従って、加熱されたヒータ130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。
ヒータ130は、円柱と円錐とが組み合わされた形状でもある。例えば、ヒータ130は、直径が約2mm、長さが約23mmである円柱状を有し、ヒータ130の末端2131は、鋭角に仕上げられるが、それに限定されるものではない。言い換えれば、ヒータ130は、シガレットの内部に挿入される形態であるならば、制限なしに該当する。また、ヒータ130は、一部分だけ加熱されもする。例えば、ヒータ130の長さが23mmであると仮定すれば、ヒータ130の末端131から12mmだけ加熱され、ヒータ130の残り部分は、加熱されない。
ヒータ130は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ130には、電気伝導性トラック(track)を含み、該電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ130が加熱される。
安定した使用のために、ヒータ130には、3.2V、2.4A、8Wの規格による電力が供給されるが、それらに限定されるものではない。例えば、ヒータ130に電力が供給される場合、ヒータ130の表面温度は、400℃以上に上昇する。ヒータ130に電力が供給され始めたときから15秒が超える前、ヒータ130の表面温度は、約350℃まで上昇する。
ホルダ1には、別途の温度感知センサが具備される。または、ホルダ1に温度感知センサが具備されず、ヒータ130が、温度感知センサの役割を行うこともできる。例えば、ヒータ130には、発熱のための第1電気伝導性トラック以外に、温度感知のための第2電気伝導性トラックがさらに含まれてもよい。
例えば、該第2電気伝導性トラックにかかる電圧、及び第2電気伝導性トラックに流れる電流が測定されれば、抵抗(R)が決定される。このとき、下記数式1により、第2電気伝導性トラックの温度(T)が決定される。
数式1で、Rは、第2電気伝導性トラックの現在抵抗値を意味し、R0は、温度T0(例えば、0℃)での抵抗値を意味し、αは、第2電気伝導性トラックの抵抗温度係数を意味する。伝導性物質(例えば、金属)は、固有の抵抗温度係数を有しているが、第2電気伝導性トラックを構成する伝導性物質により、αは、事前に決定されている。従って、第2電気伝導性トラックの抵抗(R)が決定される場合、前記数式1により、第2電気伝導性トラックの温度(T)が演算される。
ヒータ130は、少なくとも1つの電気伝導性トラック(第1電気伝導性トラック及び第2電気伝導性トラック)によっても構成される。例えば、ヒータ130は、2個の第1電気伝導性トラック、及び1個または2個の第2電気伝導性トラックによっても構成されるが、それらに限定されるものではない。
該電気伝導性トラックは、電気抵抗性物質を含む。一例として、該電気伝導性トラックは、金属物質によっても作製される。他の例として、該電気伝導性トラックは、電気伝導性セラミック物質、炭素、金属合金、またはセラミック物質と金属との合成物質によっても作製される。
また、ホルダ1は、温度感知センサの役割を行う電気伝導性トラック及び温度感知センサをいずれも含んでもよい。
制御部120は、ホルダ1の動作を全般的に制御する。具体的には、制御部120は、バッテリ110及びヒータ130だけではなく、ホルダ1に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部120は、ホルダ1の構成それぞれの状態を確認し、ホルダ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120は、少なくとも1つのプロセッサを含む。該プロセッサは、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との組み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は、本実施形態が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
例えば、制御部120は、ヒータ130の動作を制御することができる。制御部120は、ヒータ130が所定温度まで加熱されるか、あるいは適切な温度を維持するように、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。また、制御部120は、バッテリ110の状態(例えば、バッテリ110の残量など)を確認し、必要な場合、お知らせ信号を生成することができる。
また、制御部120は、ユーザのパフの有無、及びパフの強度を確認することができ、パフの数をカウンティングすることができる。また、制御部120は、ホルダ1が作動している時間を続けて確認することができる。また、制御部120は、後述するクレードル2がホルダ1と結合されたか否かということを確認し、クレードル2とホルダ1との結合または分離により、ホルダ1の動作を制御することができる。
一方、ホルダ1は、バッテリ110、制御部120及びヒータ130以外に、汎用的な構成をさらに含んでもよい。
例えば、ホルダ1は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ、または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。一例として、ホルダ1にディスプレイが含まれる場合、制御部120は、ディスプレイを介して、ユーザにホルダ1の状態に係わる情報(例えば、ホルダの使用可能いかんなど)、ヒータ130に係わる情報(例えば、予熱開始、予熱進行、予熱完了など)、バッテリ110と係わる情報(例えば、バッテリ110の残余容量、使用可能いかんなど)、ホルダ1のリセットと係わる情報(例えば、リセット時期、リセット進行、リセット完了など)、ホルダ1の掃除と係わる情報(例えば、掃除時期、掃除必要、掃除進行、掃除完了など)、ホルダ1の充電と係わる情報(例えば、充電必要、充電進行、充電完了など)、パフと係わる情報(例えば、パフ回数、パフ終了予告など)、または安全と係わる情報(例えば、使用時間経過など)などを伝達することができる。他の例として、ホルダ1にモータが含まれる場合、制御部120は、モータを利用し、振動信号を生成することにより、ユーザに前述の情報を伝達することができる。
また、ホルダ1は、ユーザがホルダ1の機能を制御することができる少なくとも1つの入力装置(例えば、ボタン)、及び/またはクレードル2と結合される端子を含んでもよい。例えば、ユーザは、ホルダ1の入力装置を利用し、多様な機能を行うことができる。ユーザが入力装置を押す回数(例えば、1回、2回など)、または入力装置を押している時間(例えば、0.1秒、0.2秒など)を調節することにより、ホルダ1の複数機能のうち所望機能を実行することができる。ユーザが入力装置を作動させることにより、ホルダ1は、ヒータ130を予熱する機能、ヒータ130の温度を調節する機能、シガレットが挿入される空間を掃除する機能、ホルダ1が作動可能な状態であるか否かということを点検する機能、バッテリ110の残量(可用電力)を表示する機能、ホルダ1のリセット機能などが遂行される。しかし、ホルダ1の機能は、前述の例に限定されるものではない。
また、ホルダ1は、パフ感知センサ、温度感知センサ及び/またはシガレット挿入感知センサを含んでもよい。例えば、該パフ感知センサは、一般的な圧力センサによっても具現され、該シガレット挿入感知センサは、一般的な静電容量型センサまたは抵抗センサによっても具現される。また、ホルダ1は、シガレットが挿入された状態においても、外部空気が流入/流出される構造にも作製される。
図9A及び図9Bは、ホルダの一例をさまざまな側面で図示した図面である。
図9Aは、ホルダ1を第1方向から見た例を図示した図面である。図9Aに図示されているように、ホルダ1は、円筒状にも作製されるが、それに限定されるものではない。ホルダ1のケース140は、ユーザの動作によっても分離され、ケース140の末端141にシガレットが挿入される。また、ホルダ1には、ユーザがホルダ1を制御することができるボタン150、及び画面(image)が出力されるディスプレイ2160が含まれもする。
図9Bは、ホルダ1を第2方向から見た例を図示した図面である。ホルダ1は、クレードル2と結合される端子170を含んでもよい。ホルダ1の端子170がクレードル2の端子260と結合することにより、クレードル2のバッテリ210が供給する電力により、ホルダ1のバッテリ110が充電される。また、端子170と端子260とを介して、クレードル2のバッテリ210が供給する電力により、ホルダ1が動作することもでき、ホルダ1とクレードル2との間に通信(信号の送受信)が可能である。例えば、端子170は、4個のマイクロピン(pin)によっても構成されるが、それに限定されるものではない。
図10は、クレードルの一例を図示した構成図である。
図10を参照すれば、クレードル2は、バッテリ210及び制御部220を含む。また、クレードル2は、ホルダ1が挿入される内部空間230を含む。例えば、内部空間230は、クレードル2の一側面にも形成される。従って、クレードル2が別途のふたを含まないとしても、ホルダ1がクレードル2に挿入されて固定される。
図10に図示されたクレードル2には、本実施形態と係わる構成要素だけが図示されている。従って、図10に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素が、クレードル2にさらに含まれもすることは、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。
バッテリ210は、クレードル2が動作するのに利用される電力を供給する。また、バッテリ210は、ホルダ1のバッテリ110を充電する電力を供給することができる。例えば、ホルダ1がクレードル2に挿入され、ホルダ1の端子170と、クレードル2の端子260とが結合する場合、クレードル2のバッテリ210は、ホルダ1のバッテリ110に電力を供給することができる。
また、ホルダ1とクレードル2とが結合された場合、バッテリ210は、ホルダ1が動作するのに利用される電力を供給することができる。例えば、ホルダ1の端子170と、クレードル2の端子260とが結合されれば、ホルダ1のバッテリ110が放電したか否かということを問わず、ホルダ1は、クレードル2のバッテリ210が供給する電力を利用し、動作することができる。
バッテリ210種類の例は、図8を参照して説明したバッテリ110の例と同一である。バッテリ210の容量は、3,000mAh以上にもなる。ただし、バッテリ210の容量は、前述の例に限定されるものではない。
制御部220は、クレードル2の動作を全般的に制御する。制御部220は、クレードル2の全ての構成の動作を制御することができる。また、制御部220は、ホルダ1とクレードル2とが結合されたか否かということを判断し、クレードル2とホルダ1との結合または分離により、クレードル2の動作を制御することができる。
例えば、ホルダ1とクレードル2とが結合されれば、制御部220は、バッテリ210の電力をホルダ1に供給することにより、バッテリ110を充電したり、ヒータ130を加熱させたりすることができる。従って、バッテリ110の残量が少ない場合にも、ユーザは、ホルダ1とクレードル2とを結合し、連続的に吸煙することができる。
制御部120は、少なくとも1つのプロセッサを含む。該プロセッサは、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、そ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は、本実施形態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。
一方、クレードル2は、バッテリ210及び制御部220以外に、汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、クレードル2は、視覚情報の出力が可能なディスプレイを含んでもよい。例えば、クレードル2にディスプレイが含まれる場合、制御部220は、ディスプレイに表示される信号を生成することにより、ユーザに、バッテリ210(例えば、バッテリ210の残余容量、使用可能いかんなど)と係わる情報、クレードル2のリセット(例えば、リセット時期、リセット進行、リセット完了など)と係わる情報、ホルダ1の掃除(例えば、掃除時期、掃除必要、掃除進行、掃除完了など)と係わる情報、クレードル2の充電(例えば、充電必要、充電進行、充電完了など)と係わる情報などを伝達することができる。
また、クレードル2は、ユーザがクレードル2の機能を制御することができる少なくとも1つの入力装置(例えば、ボタン)、ホルダ1と結合する端子260、及び/またはバッテリ210の充電のためのインターフェース(例えば、USBポートなど)を含んでもよい。
例えば、ユーザは、クレードル2の入力装置を利用し、多様な機能を実行することができる。ユーザが入力装置を押す回数、または入力装置を押している時間を調節することにより、クレードル2の複数機能のうち所望する機能を実行することができる。ユーザが入力装置を作動させることにより、クレードル2は、ホルダ1のヒータ130を予熱する機能、ホルダ1のヒータ130の温度を調節する機能、ホルダ1内のシガレットが挿入される空間を掃除する機能、クレードル2が作動可能な状態であるか否かということを点検する機能、クレードル2のバッテリ210の残量(可用電力)を表示する機能、クレードル2のリセット機能などが遂行されもする。しかし、クレードル2の機能は、前述の例に限定されるものではない。
図11A及び図11Bは、クレードルの一例をさまざまな側面で図示した図面である。
図11Aは、クレードル2を第1方向から見た例を図示した図面である。クレードル2の一側面には、ホルダ1が挿入される空間230がある。また、クレードル2がふたのような別途の固定手段を含まないとしても、ホルダ1がクレードル2に挿入されて固定される。また、クレードル2には、ユーザがクレードル2を制御することができるボタン240、及び画面(image)が出力されるディスプレイ250が含まれもする。
図11Bは、クレードル2を第2方向から見た例を図示した図面である。クレードル2には、挿入されたホルダ1と結合される端子260を含んでもよい。端子260がホルダ1の端子170と結合することにより、クレードル2のバッテリ210が供給する電力により、ホルダ1のバッテリ110が充電される。また、端子170と端子260とを介して、クレードル2のバッテリ210が供給する電力により、ホルダ1が動作することもでき、ホルダ1とクレードル2との信号送受信が可能である。例えば、端子260は、4個のマイクロピン(pin)によっても構成されるが、それに限定されるものではない。
図8ないし図11Bを参照して述べたように、ホルダ1は、クレードル2の内部空間230に挿入される。また、ホルダ1は、クレードル2の内部に完全に挿入され、クレードル2に挿入された状態でもチルトされる。以下、図12及び図14Bを参照し、ホルダ1がクレードル2に挿入される例について説明する。
図12は、ホルダがクレードルに挿入される一例を図示した図面である。
図12を参照すれば、ホルダ1がクレードル2に挿入された一例が図示されている。ホルダ1が挿入される空間230がクレードル2の一側面に存在するので、挿入されたホルダ1は、クレードル2の他の側面によって外部に露出されない。従って、クレードル2は、ホルダ1を外部に露出させないための他の構成(例えば、ふた)を含まなくともよい。
クレードル2には、ホルダ1との結着強度を高めるために、少なくとも1つの結着部材271,272が含まれもする。また、ホルダ1にも、少なくとも1つの結着部材181が含まれもする。ここで、結着部材181,271,272は、磁石にもなるが、それに限定されるものではない。図12には、説明の便宜のために、ホルダ1が1つの結着部材181を含み、クレードル2が2つの結着部材271,272を含むように図示されているが、結着部材181,271,272の数は、それに限定されるものではない。
ホルダ1は、第1位置に、結着部材181を含んでもよく、クレードル2は、第2位置及び第3位置に、それぞれ結着部材271,272を含んでもよい。そのとき、第1位置と第3位置は、ホルダ1がクレードル2に挿入される場合、互いに対面する位置でもある。
ホルダ1及びクレードル2に結着部材181,271,272が含まれることにより、ホルダ1がクレードル2の一側面に挿入されても、ホルダ1とクレードル2とがさらに強く結着される。言い換えれば、ホルダ1及びクレードル2に、端子170,260以外に、結着部材181,271,272がさらに含まれることにより、ホルダ1とクレードル2とがさらに強く結着される。従って、クレードル2に別途の構成(例えば、ふた)がないとしても、挿入されたホルダ1が、クレードル2から容易に分離されない。
また、端子170,260及び/または結着部材181,271,272により、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入されたと判断されれば、制御部220は、バッテリ210の電力を利用し、ホルダ1のバッテリ110を充電することができる。
図13は、ホルダがクレードルに挿入された状態でチルトされる一例を図示した図面である。
図13を参照すれば、ホルダ1がクレードル2の内部でチルトされている。ここで、該チルトは、ホルダ1がクレードル2に挿入された状態から一定角度傾けられることを意味する。
図12に図示されているように、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入される場合、ユーザは、喫煙をすることができない。言い換えれば、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入されれば、ホルダ1にシガレットが挿入されない。従って、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入された状態においては、ユーザが喫煙をすることができない。
図13に図示されているように、ホルダ1がチルトされれば、ホルダ1の末端141が外部に露出される。従って、ユーザは、末端141にシガレットを挿入し、生成されたエアロゾルを吸入(喫煙)することができる。チルト角θは、シガレットがホルダ1の末端141に挿入されるとき、シガレットが折れたり毀損されたりしないように、十分な角度が確保される。例えば、ホルダ1は、末端141に含まれたシガレット挿入孔全体が外部に露出される最小角度、またはそれより大きい角度にもチルトされる。例えば、チルト角θの範囲は、0゜超過180゜以下にもなり、望ましくは、10゜以上90゜以下にもなる。さらに望ましくは、チルト角θの範囲は、10゜以上20゜以下、10゜以上30゜以下、10゜以上40゜以下、10゜以上50゜以下、または10゜以上60゜以下にもなる。
また、ホルダ1がチルトされても、ホルダ1の端子170と、クレードル2の端子260は、互いに結合されている。従って、ホルダ1のヒータ130は、クレードル2のバッテリ210が供給する電力によって加熱されもする。従って、ホルダ1のバッテリ110の残量が少ないか、あるいはない場合にも、ホルダ1は、クレードル2のバッテリ210を利用し、エアロゾルを生成することができる。
図13には、ホルダ1が1つの結着部材182を含み、クレードル2が2つの結着部材273,274を含む例が図示されている。例えば、結着部材182,273,274それぞれの位置は、図12を参照して説明した通りである。もし結着部材182,273,274が磁石であると仮定するならば、結着部材274の磁石強度が、結着部材273の磁石強度よりも大きくなる。従って、ホルダ1がチルトされても、結着部材182及び結着部材274により、ホルダ1は、クレードル2と完全に分離されない。
また、端子170,260及び/または結着部材182,273,274により、ホルダ1がチルトされたと判断されれば、制御部220は、バッテリ210の電力を利用し、ホルダ1のヒータ130を加熱したり、バッテリ110を充電したりすることができる。
図14A及び図14Bは、ホルダがクレードルに挿入された例を図示した図面である。
図14Aには、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入された例が図示されている。ホルダ1がクレードル2に完全に挿入される場合、ユーザがホルダ1に接触することを最小化させるために、クレードル2の内部空間230が十分に確保されるようにも作製される。ホルダ1がクレードル2に完全に挿入されれば、制御部220は、ホルダ1のバッテリ110が充電されるように、バッテリ210の電力をホルダ1に供給する。
図14Bには、ホルダ1がクレードル2に挿入された状態でチルトされた例が図示されている。ホルダ1がチルトされれば、制御部220は、ホルダ1のバッテリ110が充電されるか、あるいはホルダ1のヒータ130が加熱されるように、バッテリ210の電力をホルダ1に供給する。
図15は、ホルダ及びクレードルが動作する一例について説明するためのフローチャートである。
図15に図示されたエアロゾルを生成する方法は、図8に図示されたホルダ1、または図10に図示されたクレードル2において、時系列的に処理される段階で構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、図8に図示されたホルダ1、及び図10に図示されたクレードル2について、以上で記述された内容は、図15の方法にも適用されるということが分かる。
810段階において、ホルダ1は、クレードル2に挿入されたか否かということを判断する。例えば、制御部120は、ホルダ1及びクレードル2の端子170,260が互いに連結されたか否かということ、及び/または結着部材181,271,272が動作するか否かということにより、ホルダ1がクレードル2に挿入されたか否かということを判断することができる。
ホルダ1がクレードル2に挿入された場合には、820段階に進み、ホルダ1がクレードル2から分離された場合には、830段階に進む。
820段階において、クレードル2は、ホルダ1がチルトされたか否かということを判断する。例えば、制御部220は、ホルダ1及びクレードル2の端子170,260が互いに連結されたか否かということ、及び/または結着部材182,273,274が動作するか否かということにより、ホルダ1がチルトされたか否かということを判断することができる。
820段階においては、クレードル2がホルダ1のチルトいかんを判断すると説明したが、それに限定されるものではない。言い換えれば、ホルダ1のチルトいかんは、ホルダ1の制御部120によっても判断される。
ホルダ1がチルトされた場合には、840段階に進み、ホルダ1がチルトされていない場合(すなわち、ホルダ1がクレードル2に完全に挿入された場合)には、870段階に進む。
830段階において、ホルダ1は、ホルダ1の使用条件を満足するか否かということを判断する。例えば、制御部120は、バッテリ110の残量、及びホルダ1の他の構成が正常に動作することができるか否かということをチェックすることにより、使用条件が満足されたか否かということを判断することができる。
ホルダ1の使用条件が満足された場合には、840段階に進み、そうではない場合には、手続きを終了する。
840段階において、ホルダ1は、ユーザに使用可能状態であるということを知らせる。例えば、制御部120は、ホルダ1のディスプレイに使用可能であるということを知らせる画面(image)を出力することもでき、ホルダ1のモータを制御し、振動信号を生成することもできる。
850段階において、ヒータ130が加熱される。一例として、ホルダ1がクレードル2から分離された場合、ホルダ1のバッテリ110の電力により、ヒータ130が加熱されもする。他の例として、ホルダ1がチルトされた場合、クレードル2のバッテリ210の電力により、ヒータ130が加熱されもする。
ホルダ1の制御部120、またはクレードル2の制御部220は、ヒータ130の温度をリアルタイムで確認し、ヒータ130に供給される電力の量、及びヒータ130に電力が供給される時間を調節することができる。例えば、制御部120,220は、ホルダ1に含まれた温度感知センサ、またはヒータ130の電気伝導性トラックを介して、ヒータ130の温度をリアルタイムで確認することができる。
860段階において、ホルダ1は、エアロゾル生成メカニズムを遂行する。例えば、制御部120,220は、ユーザがパフを遂行することによって変わるヒータ130の温度を確認し、ヒータ130に供給される電力の量を調節するか、あるいはヒータ130に電力の供給を中断することができる。また、制御部120,220は、ユーザのパフ回数を計数することができ、一定パフ回数(例えば、1,500回)に達すれ、ホルダの掃除が必要であるということを知らせる情報を出力することができる。
870段階において、クレードル2は、ホルダ1の充電を行う。例えば、制御部220は、クレードル2のバッテリ210電力を、ホルダ1のバッテリ110に供給することにより、ホルダ1を充電させることができる。
一方、制御部120,220は、ユーザのパフ回数、またはホルダ1の動作時間により、ホルダ1の動作を停止させることもできる。以下、図16を参照し、制御部120,220がホルダ1の動作を停止させる一例について説明する。
図16は、ホルダが動作する他の例について説明するためのフローチャートである。
図16に図示されたエアロゾルを生成する方法は、図8に図示されたホルダ1、及び図10に図示されたクレードル2において、時系列的に処理される段階によって構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、図8に図示されたホルダ1、または図10に図示されたクレードル2について、以上で記述された内容は、図16の方法にも適用されるということが分かる。
910段階において、制御部120,220は、ユーザがパフしたか否かということを判断する。例えば、制御部120,220は、ホルダ1に含まれたパフ感知センサを介して、ユーザがパフしたか否かということを判断することができる。
920段階において、ユーザのパフにより、エアロゾルが生成される。制御部120,220が、ユーザのパフ、及びヒータ130の温度により、ヒータ130に供給される電力を調節することができることは、図15を参照して説明した通りである。また、制御部120,220は、ユーザのパフ回数を計数する。
930段階において、制御部120,220は、ユーザのパフ回数が、パフ制限回数以上であるか否かということを判断する。例えば、パフ制限回数が14回に設定されたと仮定すれば、制御部120,220は、計数されたパフ回数が14回以上であるか否かということを判断する。
一方、ユーザのパフ回数がパフ制限回数に近接した場合(例えば、ユーザのパフ回数が12回である場合)、制御部120,220は、ディスプレイまたは振動モータを介して、警告信号を出力することができる。
もしユーザのパフ回数がパフ制限回数以上である場合には、950段階に進み、ユーザのパフ回数がパフ制限回数より少ない場合には、940段階に進む。
940段階において、制御部120,220は、ホルダ1が動作した時間が動作制限時間以上であるか否かということ判断する。ここで、ホルダ1が動作した時間は、ホルダが動作を始めた時点から現在まで累積された時間を意味する。例えば、動作制限時間が10分に設定されたと仮定すれば、制御部120,220は、ホルダ1が10分以上動作しているか否かということを判断する。
一方、ホルダ1の動作時間が動作制限時間に近接した場合(例えば、ホルダ1が8分間動作している場合)、制御部120,220は、ディスプレイまたは振動モータを介して、警告信号を出力することができる。
もしホルダ1が動作制限時間以上動作している場合には、950段階に進み、ホルダ1の動作時間が動作制限時間より少ない場合には、920段階に進む。
950段階において、制御部120,220は、ホルダの動作を強制終了する。言い換えれば、制御部120,220は、ホルダのエアロゾル生成メカニズムを停止させる。例えば、制御部120,220は、ヒータ130に供給される電力を遮断することにより、ホルダの動作を強制終了することができる。
図17は、クレードルが動作する一例について説明するためのフローチャートである。
図17に図示されたフローチャートは、図10に図示されたクレードル2において、時系列的に処理される段階によって構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、図10に図示されたクレードル2について以上で記述された内容は、図17のフローチャートにも適用されるということが分かる。
図17には、図示されていないが、以下で説明するクレードル2の動作は、ホルダ1がクレードル2に挿入されたか否かということを問わずに遂行されもする。
1010段階において、クレードル2の制御部220は、ボタン240が押されたか否かということを判断する。もしボタン240が押された場合には、1020段階に進み、ボタン240が押されていない場合には、1030段階に進む。
1020段階において、クレードル2は、バッテリの状態を表示する。例えば、制御部220は、バッテリ210の現在状態(例えば、残量など)に係わる情報をディスプレイ250に出力することができる。
1030段階において、クレードル2の制御部220は、クレードル2にケーブルが連結されたか否かということを判断する。例えば、制御部220は、クレードル2に含まれたインターフェース(例えば、USBポートなど)にケーブルが連結されたか否かということを判断する。もしクレードル2にケーブルが連結された場合には、1040段階に進み、そうではない場合には、手続きを終了する。
1040段階において、クレードル2は、充電動作を遂行する。例えば、クレードル2は、連結されたケーブルを介して供給される電力を利用し、バッテリ210を充電する。
図8を参照して説明した通り、ホルダ1には、シガレットが挿入される。シガレットは、エアロゾル生成物質を含み、加熱されたヒータ130によってエアロゾルが生成される。
以下、図18ないし図20Fを参照し、ホルダ1に挿入されるシガレットの例について説明する。
図18は、ホルダにシガレットが挿入された一例を図示した図面である。
図18を参照すれば、シガレット3は、ケース140の末端141を介して、ホルダ1に挿入される。シガレット3が挿入されれば、ヒータ130は、シガレット3の内部に位置する。従って、加熱されたヒータ130により、シガレット3のエアロゾル生成物質が加熱され、それによってエアロゾルが生成される。
シガレット3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3は、エアロゾル生成物質を含む第1部分310と、フィルタなどを含む第2部分320とに区分される。一方、一実施形態によるシガレット3は、第2部分320に、エアロゾル生成物質を含んでもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作ったエアロゾル生成物質が、第2部分320にも挿入される。
ホルダ1の内部には第1部分310全体が挿入され、第2部分320は、外部にも露出される。または、ホルダ1の内部に、第1部分310の一部だけ挿入され、第1部分310及び第2部分320の一部が挿入されもする。
ユーザは、第2部分320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、該エアロゾルは、外部空気と混合され、ユーザの口に伝達される。図18に図示されているように、外部空気は、シガレット3の表面に形成された少なくとも1つの孔(hole)を介しても流入され(1110)、ホルダ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(1120)。例えば、ホルダ1に形成された空気通路は、ユーザによって開閉されるようにも作製される。
図19A及び図19Bは、シガレットの一例を図示した構成図である。
図19A及び図19Bを参照すれば、シガレット3は、タバコロッド310、第1フィルタセグメント321、冷却構造物322及び第2フィルタセグメント323を含む。図18を参照して説明した第1部分310は、タバコロッド310を含み、第2部分320は、第1フィルタセグメント321、冷却構造物322及び第2フィルタセグメント323を含む。
一方、図19A及び図19Bを比較すれば、図19Bのシガレット3は、図19Aのシガレット3比べ、第4ラッパ334をさらに含む。
ただし、図19A及び図19Bに図示されたシガレット3の構造は、一例に過ぎず、一部構成が省略されもする。例えば、シガレット3には、第1フィルタセグメント321、冷却構造物322及び第2フィルタセグメント323のうち1以上が含まれなくともよい。
タバコロッド310は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、該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。タバコロッド310の長さは、約7mmないし15mmでもあるか、あるいは望ましくは、約12mmにもなる。また、タバコロッド310の直径は、7mmないし9mmでもあるか、あるいは望ましくは、約7.9mmでもある。タバコロッド310の長さ及び直径は、前述の数値範囲に限定されるものではない。
また、タバコロッド310は、風味剤、湿潤剤及び/またはアセテート化合物のような他の添加物質を含んでもよい。例えば、該風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤(isosweet)、ココア、ラベンダ、シナモン、カルダモン、セロリ、フェヌグリーク、カスカリラ、白檀、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、桂皮、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモマイル、メントール、桂皮、イランイラン、ザルビア、スペアミント、生姜、コリアンダまたはコーヒーなどを含んでもよい。また、該湿潤剤は、グリセリンまたはプロピレングリコールなどを含んでもよい。
一例として、タバコロッド310は、刻みタバコによっても充填される。ここで、該刻みタバコは、タバコシートを細かく粉砕することによっても生成される。
広いタバコシートが狭い空間のタバコロッド310に充填されるためには、タバコシートが容易に折り畳まれるようにする工程が追加して要求される。従って、タバコロド310をタバコシートで充填することに比べ、タバコロッド310を刻みタバコで充填する方がさらに容易であり、タバコロッド310を生産する工程の生産性及び効率がさらに高くなる。
他の例として、タバコロッド310は、タバコシートが細切りされた複数のタバコ筋によっても充填される。例えば、タバコロッド310は、複数のタバコ筋が互いに同じ方向(平行)、またはランダムに合わされても形成される。1本のタバコ筋は、横長が1mm、縦長が12mm、厚み(高さ)が0.1mmである直方体状にも製造されるが、それに限定されるものではない。
タバコロッド310がタバコシートによって充填されることに比べ、タバコ筋によって充填されたタバコロッド310は、さらに多量のエアロゾルが発生する。同一空間に充填されることを仮定すれば、タバコシートに比べ、タバコ筋がさらに広い表面積を保証する。広い表面積は、エアロゾル生成物質が外部空気と接触する機会がさらに多いということを意味する。従って、タバコロッド310がタバコ筋によって充填される場合、タバコシートに充填されたことに比べ、さらに多くのエアロゾルが生成される。
また、シガレット3をホルダ1から分離するとき、タバコ筋に充填されたタバコロッド310が、タバコシートに充填されたものに比べ、さらに容易に分離される。タバコシートに比べ、タバコ筋がヒータ130と接触して生成される摩擦力がさらに小さい。従って、タバコロッド310がタバコ筋によって充填される場合、タバコシートによって充填されたものに比べ、ホルダ1からさらに容易に分離される。
該タバコシートは、タバコ原料をスラリー形態に粉砕した後、該スラリーを乾燥させることによっても形成される。例えば、該スラリーには、エアロゾル生成物質が15ないし30%添加される。タバコ原料は、タバコ葉切れ、タバコ茎、タバコ処理中に発生されたタバコ粉じん、及び/またはタバコ葉の主要脇片ストリップでもある。また、タバコシートには、木材セルロース纎維のような他の添加剤が含有されてもよい。
第1フィルタセグメント321は、セルロースアセテートフィルタでもある。例えば、第1フィルタセグメント321は、内部に空洞を含むチューブ形態でもある。第1フィルタセグメント321の長さは、約7mmないし15mmでもあるか、あるいは望ましくは、約7mmにもなる。第1フィルタセグメント321の長さは、約7mmより短いが、少なくとも1つのシガレット要素(例えば、冷却要素、カプセル、アセテートフィルタなど)の機能が毀損されないほどの長さを有することが望ましい。第1フィルタセグメント321の長さは、前述の数値範囲に限定されるものではない。一方、第1フィルタセグメント321の長さは、拡張可能であり、第1フィルタセグメント321の長さにより、シガレット3全長が調節される。
第2フィルタセグメント323も、セルロースアセテートフィルタでもある。例えば、第2フィルタセグメント323は、空洞を含むリセスフィルタによっても作製されるが、それに限定されるものではない。第2フィルタセグメント323の長さは、約5mmないし15mmでもあるか、あるいは望ましくは、約12mmにもなる。第2フィルタセグメント323の長さは、前述の数値範囲に限定されるものではない。
また、第2フィルタセグメント323には、少なくとも1つのカプセル324が含まれてもよい。ここで、カプセル324は、香料を含む内容液を被膜で覆い包んだ構造でもある。例えば、カプセル324は、球形または円筒状の形状を有することができる。カプセル324の直径は、2mm以上でもあるが、あるいは望ましくは、2〜4mmでもある。
カプセル324の被膜を形成する材料は、澱粉及び/またはゲル化剤でもある。例えば、ゲル化剤としては、ゲランガムやゼラチンが使用される。また、カプセル324の被膜を形成する材料として、ゲル化助剤がさらに利用される。ここで、該ゲル化助剤としては、例えば、塩化カルシウムが使用される。また、カプセル324の被膜を形成する材料として、可塑剤がさらに利用される。ここで、該可塑剤としては、グリセリン及び/またはソルビトールが利用される。また、カプセル324の被膜を形成する材料として、着色料がさらに利用される。
例えば、カプセルの内容液に含まれる香料としては、メントール、植物の精油などが利用される。また、該内容液に含まれる香料の溶媒としては、例えば、重鎖脂肪酸トリグリセリド(重鎖)が利用される。また、該内容液は、色素、乳化剤、増粘剤のような他の添加剤を含んでもよい。
冷却構造物322は、ヒータ130が、タバコロッド310を加熱することによって生成されたエアロゾルを冷却させる。従って、ユーザは、適当な温度に冷却されたエアロゾルを吸入することができる。冷却構造物322の長さは、約10mmないし20mmでもあるか、あるいは望ましくは、約14mmにもなる。冷却構造物322の長さは、前述の数値範囲に限定されるものではない。
例えば、冷却構造物322は、ポリ乳酸によっても作製される。冷却構造物322は、単位面積当たり表面積(すなわち、エアロゾルと接触する表面積)を拡大させるために、多様な形態にも作製される。冷却構造物322の多様な例は、図20Aないし図20Fを参照して後述する。
タバコロッド310及び第1フィルタセグメント321は、第1ラッパ331によっても包装される。例えば、第1ラッパ331は、耐油性を有する紙類包装材によっても作製される。
冷却構造物322及び第2フィルタセグメント323は、第2ラッパ332によっても包装される。また、シガレット3全体は、第3ラッパ333によっても再包装される。例えば、第2ラッパ332及び第3ラッパ333は、一般的な紙類包装材によっても作製される。選択的には、第2ラッパ332は、耐油ハード巻紙またはPLA加香紙でもある。また、第2ラッパ332は、第2フィルタセグメント323部分を包装し、追加して第2フィルタセグメント323及び冷却構造物322をさらに包装することができる。
図19Bを参照すれば、シガレット3は、第4ラッパ334を含んでもよい。タバコロッド310と第1フィルタセグメント321とのうち少なくとも一つは、第4ラッパ334によっても包装される。言い換えれば、タバコロッド310だけ第4ラッパ334によっても包装され、タバコロッド310及び第1フィルタセグメント321が第4ラッパ334によっても包装される。例えば、第4ラッパ334は、紙類包装材によっても作製される。
第4ラッパ334は、紙類包装材の一表面または両表面に、所定物質が塗布(または、コーティング)されることによって生成される。ここで、所定物質の例としては、シリコンが該当するが、それに限定されるものではない。シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。ただし、シリコンではないとしても、前述の特性を有する物質であるならば、制限なしに第4ラッパ334に塗布(または、コーティング)される。
一方、図19Bには、シガレット3が第1ラッパ331及び第4ラッパ334をいずれも含むように図示されているが、それに限定されるものではない。言い換えれば、シガレット3が第1ラッパ331及び第4ラッパ334のうちいずれか一つだけ含んでもよい。
第4ラッパ334は、シガレット3が燃焼される現象を防止することができる。例えば、タバコロッド310がヒータ130によって加熱されれば、シガレット3が燃焼される可能性がある。具体的には、タバコロッド310に含まれた物質のうちいずれか1つの発火点以上に温度が上昇する場合、シガレット3が燃焼される。そのような場合にも、第4ラッパ334は、不燃性物質を含むので、シガレット3が燃焼される現象が防止される。
また、第4ラッパ334は、シガレット3で生成される物質によってホルダ1が汚染されることを防止することができる。ユーザのパフにより、シガレット3内で液体物質が生成されもする。例えば、シガレット3で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却されることにより、液体物質(例えば、水分など)が生成される。第4ラッパ334が、タバコロッド310及び/または第1フィルタセグメント321を包装することにより、シガレット3内で生成された液体物質が、シガレット3の外部に漏れることが防止される。従って、ホルダ1のケース140などが、シガレット3で生成された液体物質によって汚染される現象が防止される。
図20Aないし図20Fは、シガレットの冷却構造物の例を図示した図面である。
例えば、図20Aないし図20Fに図示された冷却構造物は、純粋なポリ乳酸(PLA)によって生産された纎維を利用しても作製される。
一例として、フィルム(シート)を充填し、冷却構造物のフィルム(シート)を作製する場合、フィルム(シート)が外部の衝撃によって裂けてしまう。その場合、冷却構造物がエアロゾルを冷却する効果が低減される。
他の例として、押出成形などによって冷却構造物を作製する場合、構造物の切断などの工程が追加されることにより、工程の効率が低くなる。また、該冷却構造物を多様な形状で作製することにも限界がある。
一実施形態による冷却構造物を、ポリ乳酸纎維を利用して作製する(例えば、織造)ことにより、冷却構造物が外部衝撃によって変形されたり、機能を喪失したりするようになる危険性が低くなる。また、纎維を組み合わせる方式を変更することにより、多様な形状を有する冷却構造物を作製することができる。
また、纎維を利用し、冷却構造物を作製することにより、エアロゾルと接触する表面積が拡大される。従って、冷却構造物のエアロゾル冷却効果がさらに向上する。
図20Aを参照すれば、冷却構造物1310は、円筒状にも作製され、冷却構造物1310の断面には、少なくとも1つの空気通路1311が形成されるようにも作製される。
図20Bを参照すれば、冷却構造物1320は、複数の纎維が互いに編み上げられた構造物にも作製される。このとき、エアロゾルは、纎維間に流れ、冷却構造物1320の形態によって渦流が形成される。形成された渦流は、冷却構造物1320において、エアロゾルが接触する面積を広げ、エアロゾルが冷却構造物1320内に留まる時間を延長させる。従って、加熱されたエアロゾルが、効果的に冷却される。
図20Cを参照すれば、冷却構造物1330は、複数個の束1331が集められた形態にも作製される。
図20Dを参照すれば、冷却構造物1340は、ポリ乳酸、刻みタバコまたは炭それぞれによって製造された顆粒によっても充填される。また、該顆粒は、ポリ乳酸、刻みタバコ及び炭の混合物によっても製造される。一方、該顆粒は、ポリ乳酸、刻みタバコ及び/または炭以外にも、エアロゾルの冷却効果を向上させることができる要素をさらに含んでもよい。
図20Eを参照すれば、冷却構造物1350は、第1断面1351及び第2断面1352を含んでもよい。
第1断面1351は、第1フィルタセグメント321と接境し、エアロゾルが流入する空隙を含む。第2断面1352は、第2フィルタセグメント323と接境し、エアロゾルが放出される空隙を含んでもよい。例えば、第1断面1351と第2断面1352は、直径が同一である単一空隙を含んでもよいが、第1断面1351と第2断面1352とに含まれる空隙の直径及び数は、それに制限されるものではない。
併せて、冷却構造物1350は、第1断面1351と第2断面1352との間に、複数の空隙が含まれた第3断面1353を含んでもよい。例えば、第3断面1353に含まれた複数の空隙の直径は、第1断面1351及び第2断面1352に含まれた空隙の直径よりも小さい。また、第3断面1353に含まれた空隙の数は、第1断面1351及び第2断面1352に含まれた空隙の数よりも多い。
図20Fを参照すれば、冷却構造物1360は、第1フィルタセグメント321と接境する第1断面1361、及び第2フィルタセグメント323と接境する第2断面1362を含んでもよい。また、冷却構造物1360は、1以上の管形要素1363を含んでもよい。例えば、管形要素1363は、第1断面1361と第2断面1362とを貫通ことができる。また、管形要素1363は、微細多孔質包装材によっても包装され、エアロゾルの冷却効果を向上させることができる充填材(例えば、図20Dを参照して説明した顆粒)によっても充填される。
前述のところによれば、ホルダは、シガレットを加熱することにより、エアロゾルを生成させることができる。また、該ホルダが独立して、または該ホルダがクレードルに挿入されてチルトされた状態でも、エアロゾルを生成させることができる。特に、該ホルダがチルトされた場合には、クレードルのバッテリの電力によってヒータが加熱される。
なお、前述の方法は、コンピュータで実行されるプログラムに作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、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も具現される。また、前述の方法で使用されたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、さまざまな手段を介しても記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック保存媒体(例えば、ROM(read-only memory)、RAM(random access memory)、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(compact disc read only memory)、DVD(digital versatile disc)など)のような記録媒体を含む。
本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、前述の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に具現されるということを理解することができるであろう。従って、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異は、本発明に含まれたものであると解釈されなければならないのである。