JP7056860B2 - エアロゾル生成装置及びその動作方法 - Google Patents

Description

本開示は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、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方法に係わる需要が増加している。

一般的に、エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を保持するカートリッジとカートリッジを支持する本体を含む。エアロゾル生成装置は、本体を用いてカートリッジに電力を供給することで、カートリッジに保持されたエアロゾル生成物質を加熱することができる。

一方、エアロゾル生成装置は、カートリッジと本体とが着脱自在な結合構造を有するので、カートリッジは、エアロゾル生成物質が消尽された後で交替されうる。しかし、ユーザがエアロゾル生成装置を用いて喫煙している途中で、意図せずにカートリッジが本体から分離される状況が発生する。その場合、従来のエアロゾル生成装置は、ユーザが意図せずに分離されたカートリッジを、直ちに本体に再結合しても、予熱動作が再開されないので、ユーザが再び喫煙をするためには、エアロゾル生成装置をターンオフさせていて、再びターンオンさせるなどの付加的な動作が要求される。したがって、ユーザの便宜性を増大させるためには、カートリッジが本体から意図せずに分離された後、ユーザがカートリッジを再び本体に結合する場合、付加的な動作なしに加熱動作が再開される必要がある。

多様な実施例は、エアロゾル生成装置及びその動作方法を提供するところにある。例えば、エアロゾル生成装置及び方法は、エアロゾル生成装置が第１モードで動作する間に、カートリッジが本体に結合されているか否かを周期的に感知し、感知の結果、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、カートリッジが分離された時点から既設定の期間が徒過したか否かを判断し、既設定の期間が経過するまで、カートリッジが本体に結合されているか否かを感知し続けることができる。本開示がなそうとする技術的課題は、前記の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。

本開示は、エアロゾル生成装置及びその動作方法を提供することができる。具体的に、本開示によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成装置が第１モード（以下、「オンモード」と称する）で動作する場合、カートリッジが本体に結合されているか否かを周期的に感知し、感知の結果、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、カートリッジが分離された時点から既設定の期間が徒過したか否かを判断することができる。また、エアロゾル生成装置は、既設定の期間が経過するまで、カートリッジが前記本体に再結合されるか否かを続けて感知し、既設定の期間が経過する前に、カートリッジが本体に再結合されたと判断される場合、付加的な入力がなくても、カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を実行または再開することができる。そうではない場合、エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体に結合されているか否かに対するモニタリングなしに、最小限の電力が消費される第２モード（以下、「オフモード」と称する）に切り換えられる。

ここで、既設定の期間は、ユーザがカートリッジを再び本体に結合するのに十分に長く、かつユーザが喫煙動作を終了する意図を有し、カートリッジを本体から分離したと判断されるほどに長くはない時間に設定される。したがって、カートリッジが本体から意図せずに分離された場合、ユーザがカートリッジを再び本体に結合する動作以外に、ユーザの追加的な動作なしに予熱動作が再開される。これにより、ユーザ便宜性が改善されうる。

また、本開示によるエアロゾル生成装置は、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、ユーザインターフェースを介してお知らせを出力することができる。したがって、カートリッジが意図せずに本体から分離された場合、ユーザは、カートリッジが本体に適切に結合されていないという事実を容易に認知することができる。

一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保持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作動状態の一例示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作動状態の他の例示を示す斜視図である。 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。 一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。 一実施例によるエアロゾル生成装置の全般的な動作過程を示す概要図である。

本開示の一側面によるエアロゾル生成装置は、制御部及びバッテリを含む本体と、前記本体に着脱自在に結合されるカートリッジを含み、前記制御部は、前記エアロゾル生成装置が第１モードで動作する間に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かを周期的に感知し、前記カートリッジが前記本体から分離されたという判断に基づいて既設定の期間が徒過したか否かを判断し、前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かに基づいて、前記エアロゾル生成装置を前記第１モードから第２モードに切り換えることができる。

前記制御部は、前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合される場合、前記カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を行うことができる。

前記制御部は、前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合されていない場合、前記エアロゾル生成装置を前記第１モードから前記第２モードに切り換えることができる。

前記制御部は、前記エアロゾル生成装置が前記第２モードで動作する場合、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かに係わる周期的な感知を行わない。

前記エアロゾル生成装置は、視覚情報を出力するディスプレイ、触覚情報を出力するモータ及び音情報を出力するスピーカのうち、少なくとも１つを含むユーザインターフェースをさらに含み、前記制御部は、前記カートリッジが前記本体から分離されたと判断される場合、前記ユーザインターフェースを介してお知らせを出力することができる。

一例において、前記既設定の期間は、１０秒ないし４５秒の範囲内で設定されうる。

前記エアロゾル生成装置は、ユーザのパフを感知するパフ感知センサーをさらに含み、前記制御部は、前記パフ感知センサーによって前記ユーザのパフが感知されることにより、前記カートリッジに供給される電力を増加させることで、加熱動作を行うことができる。

前記エアロゾル生成装置は、前記本体に移動自在に結合されるスライダと、前記スライダの第１位置から第２位置への移動または前記第２位置から前記第１位置への移動を感知する位置変化感知センサーをさらに含み、前記制御部は、前記スライダが前記第１位置から前記第２位置に移動した場合、前記エアロゾル生成装置を前記第２モードから前記第１モードに切り換え、前記スライダが前記第２位置から前記第１位置に移動した場合、前記エアロゾル生成装置を前記第１モードから前記第２モードに切り換えることができる。

前記第２モードは、前記位置変化感知センサーを駆動するための最小限の電力のみを消費するモードでもある。

前記第１位置は、前記カートリッジに結合されたマウスピースの端部が前記スライダによって覆われる位置で、前記第２位置は、前記マウスピースの端部が外部に露出される位置でもある。

本開示の他の側面によるエアロゾル生成装置の動作方法は、前記エアロゾル生成装置が第１モードで動作する間に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かを周期的に感知する段階と、前記カートリッジが前記本体から分離されたという判断に基づいて既設定の期間が徒過したか否かを判断する段階と、前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かに基づいて、前記第１モードから第２モードに切り換える段階と、を含んでもよい。

本開示のさらに他の側面は、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体を提供することができる。

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、それは、当分野に携わる技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、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。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。

本明細書において使用されたように、「少なくとも１つ」のような表現は、構成要素のリストに先行するとき、構成要素の全体リストを限定し、リストの個別的な構成要素を限定しない。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及びｂ」、「ａ及びｃ」、「ｂ及びｃ」、または「ａ、ｂ及びｃ」を含むとも理解される。

１つの構成要素が異なる構成要素と「連結される(connected to)」または「結合される(coupled to)」とするとき、他の構成要素と直接連結または結合される場合だけではなく、中間構成要素が存在する場合も含まれるということを、当該技術分野の通常の技術者であれば、容易に理解できるであろう。

以下、添付図面を参考にして、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、様々な異なる形態としても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保持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持するカートリッジ２０と、カートリッジ２０を支持する本体１０と、を含む。

内部にエアロゾル生成物質を収容するカートリッジ２０は、本体１０に結合することができる。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、少なくとも１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保持することができる。エアロゾル生成物質は、液状組成物を含んでもよい。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。

液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のうち、いずれか１つの成分や、それらの成分の混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、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。

例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比の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てもよい。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、液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量の濃度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、ベンゾ酸、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、ホルム酸、酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、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、タルタル酸、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以上の酸の混合でもあるが、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ことができる。

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ることにより、超音波振動方式または、誘導加熱方式によってエアロゾル生成物質を加熱することで、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。一例として、カートリッジ２０は、自主的な電力源を含み、本体１０から受信される電気的な制御信号や無線信号に基づいてエアロゾルを発生させうる。

カートリッジ２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容する液体保存部２１と、液体保存部２１の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。

液体保存部２１が内部に「エアロゾル生成物質を収容する」ということは、液体保存部２１が容器(container)の用途のようにエアロゾル生成物質を単純に入れる機能を行うことと、液体保存部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エアロゾル生成物質を含浸（含有）する要素を含むことを意味する。

霧化器は、例えば、エアロゾル生成物質を吸収して、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する液体伝達手段(wick)と、液体伝達手段を加熱してエアロゾルを発生す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される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も具現される。また、ヒータは、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、液体伝達手段の周辺に巻き取られるか、隣接して配置されうる。

それに付け加えて、霧化器は、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持しつつ、エアロゾル生成物質を吸収し、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。その場合、別途の液体伝達手段は、要求されない。

カートリッジ２０の内部に収容されたエアロゾル生成物質を外部で視覚的に確認するようにカートリッジ２０の液体保存部２１は、少なくとも一部が透明な部分を含んでもよい。液体保存部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体保存部２１から突出する突出窓２１ａを含む。マウスピース２２及び液体保存部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作製される。代案として、突出窓２１ａだけが透明素材によって作製されてもよい。

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の液体保存部２１が挿入されれば、本体１０は、接続端子１０ｔを介してカートリッジ２０に電力を提供したり、カートリッジ２０の作動に係わる信号をカートリッジ２０に供給したりする。

カートリッジ２０の液体保存部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、液体保存部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。

図１に図示されたように、スライダ７は、両側端部が開放された中空のコンテナ形状を有することができるが、その限りではない。例えば、スライダ７は、本体１０の縁部に結合された状態を保持しつつ、本体１０に対して移動自在なクリップ状の断面形状を有する折り曲げられた板の構造を有する。さらに他の例において、スライダ７は、湾曲された円弧状の断面形状を有する折り曲げられた半円筒状などの構造を有する。

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の互いに対向する２つの第１磁性体８ａと、スライダ７の互いに対向する２つの第２磁性体８ｂを含む。第１磁性体８ａは、スライダ７の移動方向である本体１０の長手方向（例えば、本体１０が延びる方向）において、第２磁性体８ｂと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に、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を挟んで互いに対向するように２つ設けられる。

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る。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間に、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ー３を含む。位置変化感知センサー３は、例えば、磁場の変化を感知して信号を発生するホール効果(hall effect)を用いたホールセンサー(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略長方形であるが、実施例は、そ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することができる。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制限されるものではなく、ユーザが把持しやすくなるように、例えば、流線形に湾曲されたり、特定領域で既定の角度に折り曲げられつつ、長く延ばすことができる。

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は、本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を覆う位置にある。スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を覆う位置は、第１位置と指称される。そのような状態で、マウスピース２２は、外部の異物から安全に保護され、清潔な状態に保持される。また、スライダ７が第１位置に移動した状態では、エアロゾル生成装置５がオフモードで動作する。オフモードでは、電力がカートリッジに供給されず、位置変化感知センサーを駆動するための最小限の電力のみ消費される。

これにより、エアロゾル生成装置５は、オフモードで動作するとき、最小限の電力のみを消費しつつも、位置変化感知センサーを駆動してスライダ７の移動を感知し、スライダ７が第１位置から後述する第２位置に移動した場合、オフモードをオンモードに切り換えることができる。

ユーザは、スライダ７の長孔７ａを介してカートリッジの突出窓２１ａを視覚的に確認することで、カートリッジが保持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が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置は、第２位置と指称される。スライダ７が第２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。

また、スライダ７が第２位置に移動した状態で、エアロゾル生成装置５は、オンモードで動作することができる。オンモードは、カートリッジに電力を供給するモードであって、後述する予熱モード及び加熱モードを含んでもよい。予熱モードは、カートリッジに保持されたエアロゾル生成物質が蒸気化されるための準備過程であって、第１電力量をカートリッジに供給することで、エアロゾル生成物質を予熱するモードでもあり、加熱モードは、カートリッジに保持されたエアロゾル生成物質が蒸気化されるように第１電力量より高い第２電力量をカートリッジに供給することで、エアロゾル生成物質を加熱するモードでもある。一方、これは、例示に過ぎず、予熱モード及び加熱モードでカートリッジに供給される電力量のプロファイルは、異なって設定され、これにより、第１電力量よりも第２電力量が低くなるということを、当該技術分野の通常の技術者であれば、容易に理解できるであろう。

エアロゾル生成装置５は、オンモードで動作する場合にも、位置変化感知センサーを駆動してスライダ７の移動を感知し、スライダ７が第２位置から第１位置に移動した場合、オフモードに切り換えることができる。

一方、スライダ７が第２位置に移動した状態でも、スライダ７の長孔７ａを介してカートリッジの突出窓２１ａが外部に露出されるので、ユーザがカートリッジが保持する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、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４を参照すれば、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、ヒータ１２０００、センサー１３０００、ユーザインターフェース１４０００、メモリ１５０００及び制御部１６０００を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置１００００の内部構造は、図４の図示に限定されない。エアロゾル生成装置１００００の設計によって、図４に図示されたハードウェア構成の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、当該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。

エアロゾル生成装置１００００がカートリッジなしに本体のみを含む実施例において、図４に図示された構成要素は、本体に位置する。エアロゾル生成装置１００００が本体及びカートリッジを含む他の実施例において、図４に図示された構成要素は、本体及び／またはカートリッジに分けて位置することができる。

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。すなわち、バッテリ１１０００は、ヒータ１２０００が加熱されるように電力を供給することができる。また、バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００内に備えられた他のハードウェア構成、すなわち、センサー１３０００、ユーザインターフェース１４０００、メモリ１５０００及び制御部１６０００の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ１１０００は、充電可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ１１０００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１２０００は、制御部１６０００の制御によってバッテリ１１０００から電力を供給される。ヒータ１２０００は、バッテリ１１０００から電力を供給されてエアロゾル生成装置１００００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１００００に装着されたカートリッジを加熱することができる。

ヒータ１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の本体に位置する。または、ヒータ１２０００は、カートリッジに位置する。ヒータ１２０００がカートリッジに位置する場合、ヒータ１２０００は、本体及び／またはカートリッジに位置したバッテリ１１０００から電力を供給される。

ヒータ１２０００は、任意の適した電気抵抗性物質によって形成される。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１２０００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１２０００は、カートリッジにも含まれる。カートリッジは、ヒータ１２０００、液体伝達手段及び液体保存部を含んでもよい。液体保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段によって吸収され、ヒータ１２０００は、液体伝達手段に吸収された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。例えば、ヒータ１２０００は、ニッケルまたはクロムのような素材を含み、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置される。

他の実施例において、ヒータ１２０００は、エアロゾル生成装置１００００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１００００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１２０００は、シガレットの内部及び／または外部に位置する。これで、ヒータ１２０００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１２０００は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ１２０００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るサセプタが含まれてもよい。

エアロゾル生成装置１００００は、少なくとも１つのセンサー１３０００を含んでもよい。少なくとも１つのセンサー１３０００でセンシングされた結果は、制御部１６０００に伝達され、センシング結果によって、制御部１６０００は、ヒータの動作制御、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１００００を制御することができる。

例えば、少なくとも１つのセンサー１３０００は、パフ感知センサーを含んでもよい。パフ感知センサーは、温度変化、流量(flow) 変化、電圧変化及び圧力変化のうち、いずれか１つに基づいてユーザのパフを感知することができる。

また、少なくとも１つのセンサー１３０００は、温度感知センサーを含んでもよい。温度感知センサーは、ヒータ１２０００（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１００００は、ヒータ１２０００の温度を感知する別途の温度感知センサーを含むか、別途の温度感知センサーを含む代わりに、ヒータ１２０００自体が温度感知センサーの役割を行うことができる。または、ヒータ１２０００が温度感知センサーの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置１００００に別途の温度感知センサーがさらに含まれてもよい。

また、少なくとも１つのセンサー１３０００は、位置変化感知センサーを含んでもよい。位置変化感知センサーは、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１４０００は、ユーザにエアロゾル生成装置１００００の状態についての情報を提供することができる。ユーザインターフェース１４０００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）やデータ通信をするか、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１００００には、前記例示された多様なユーザインターフェース１４０００の一部のみが取捨選択されて具現されてもよい。

メモリ１５０００は、エアロゾル生成装置１００００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１５０００は、制御部１６０００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１５０００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１５０００には、エアロゾル生成装置１００００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る。

制御部１６０００は、エアロゾル生成装置１００００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部１６０００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としても具現されるということを、当該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。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサー１３０００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。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサー１３０００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０００の動作が開始または終了されるように、ヒータ１２０００に供給される電力を制御することができる。また、制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサー１３０００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０００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１２０００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。

一実施例において、制御部１６０００は、エアロゾル生成装置１００００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータ１２０００の動作を開始するために、ヒータ１２０００のモードを予熱モードに設定することができる。また、制御部１６０００は、パフ感知センサーを用いてユーザのパフを感知した後、ヒータ１２０００のモードを予熱モードから加熱モードに切り換えることができる。加熱モードは、予熱モードよりヒータ１２０００に供給される電力が増加されたモードであって、エアロゾル生成物質が本格的に蒸気化されるように、ヒータ１２０００を加熱するモードでもある。一方、制御部１２０００は、追加的なユーザ入力なしにも、ユーザのパフを感知し、ヒータ１２０００のモードを加熱モードに切り換えることができるところ、ユーザ便宜性が増大する。また、制御部１６０００は、パフ感知センサーを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、ヒータ１２０００への電力供給を中断することができる。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサー１３０００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１４０００を制御することができる。例えば、パフ感知センサーを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、制御部１６０００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１００００の終了を予告することができる。

一方、図４には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１００００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成することもできる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００００のバッテリ１１０００の充電に用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１００００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１００００のバッテリ１１０００を充電することができる。

制御部１６０００は、エアロゾル生成装置１００００がオンモードで動作する間に、カートリッジが本体に結合されているか否かを周期的に感知することができる。カートリッジが本体に結合されていない間、エアロゾル生成装置１００００が続けてオンモードで動作すれば、不要な電力が消耗されうる。これにより、制御部１６０００は、カートリッジが本体に結合されているか否かを周期的に感知することができる。感知の結果、カートリッジが本体に結合されたと判断される場合、制御部１６０００は、カートリッジに含まれたヒータ１２０００に電力を供給することで、予熱動作を行うことができる。カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、エアロゾル生成装置１００００の動作モードを切り替えることができる。

但し、ユーザがエアロゾル生成装置１００００を用いた喫煙中に、意図せずにカートリッジが本体から分離される状況が発生してしまう。そのような場合、エアロゾル生成装置１００００の動作モードを直ぐオフモードに切り換えれば、ユーザが再び喫煙するためには、スライダ７を第１位置に移動させてから、また第２位置に移動させる付加的な動作を行わなければならない。ユーザが意図せずに分離されたカートリッジを直ちに再び本体に結合しても、予熱動作が再開されないからである。これは、ユーザに手間取りとなるので、カートリッジが本体から意図せずに分離されたと判断される状況では、ユーザがカートリッジを再び本体に結合する場合、付加的な動作なしに予熱動作が再開されることが望ましい。

このために、制御部１６０００は、感知の結果、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、カートリッジが分離された時点から既設定の期間が徒過したか否かを判断し、既設定の期間が経過するまでにカートリッジが本体に結合されているか否かを感知し続けることができる。制御部１６０００は、既設定の期間が経過する前にカートリッジが本体に再び結合されたと判断される場合、付加的な入力なしにも、カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を実行または再開することができる。これにより、ユーザの便宜性が改善されうる。

既設定の期間は、ユーザがカートリッジを再び本体に結合するのに十分に長く、かつユーザが喫煙動作を終了する意図を有し、カートリッジを本体から分離したと判断されるほど長くない時間に設定される。例えば、既設定の期間が１０秒以下である場合、ユーザが当該期間内にカートリッジが本体から分離されたことを認知した後、再びカートリッジを本体に結合するには足りない時間でもある。また、既設定の期間が４５秒以上である場合、ユーザが喫煙動作を終了する意図をもってカートリッジを本体から分離したものでもあるのに、カートリッジが本体に結合されているか否かを感知し続けるために、不要な電力消耗が生じてしまう。

したがって、既設定の期間は、１０秒ないし４５秒の範囲内で設定される。但し、それに必ずしも制限されるのではない。例えば、既設定の期間は、１５秒ないし４０秒、２５秒ないし３５秒などの範囲内にも設定される。

一方、制御部１６０００は、既設定の期間が経過したと判断される場合、エアロゾル生成装置１００００の動作モードをオンモードからオフモードに切り換えることができる。エアロゾル生成装置１００００がオフモードで動作する場合、制御部１６０００は、カートリッジが本体に結合されているか否かに係わる周期的な感知を、それ以上行わないことで、不要な電力消耗が防止される。

制御部１６０００は、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、ユーザインターフェース１４０００を介してお知らせを出力する。例えば、制御部１６０００は、ディスプレイまたはランプを用いてカートリッジが本体から分離されたことを示す視覚情報を出力し、モータを用いてカートリッジが本体から分離されたことを示す触覚情報を出力する。また、制御部１６０００は、スピーカを用いてカートリッジが本体から分離されたことを示す音情報を出力することもできる。これにより、ユーザの意図と関係なく、カートリッジが本体から分離された場合、ユーザは、カートリッジが本体に適切に結合されていないという事実を容易に認知し、既設定の期間内に十分にカートリッジを本体に再び結合することができる。例えば、カートリッジと本体との間に存在する異物によって、カートリッジと本体とが部分的に不適切に結合された場合、スライダによってカートリッジと本体との結合部分が遮蔽されるので、ユーザがそれを認知し難い。したがって、カートリッジが本体から分離されたことを示すお知らせが要求される。

図５は、一実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を示すフローチャートである。

図５を参照すれば、エアロゾル生成装置の動作方法は、図１ないし図４に図示されたエアロゾル生成装置５、またはエアロゾル生成装置１００００で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、図１ないし図４のエアロゾル生成装置５、またはエアロゾル生成装置１００００について前述した内容は、図５のエアロゾル生成装置の動作方法にも適用されることが分かる。

段階５１０において、エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成装置がオンモードで動作する場合、カートリッジが本体に結合されているか否かを周期的に感知することができる。エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体に結合されたと判断される場合、カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を行うことができる。また、エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体に結合される間に、ユーザのパフが感知されれば、カートリッジに供給される電力を増加させることで、加熱動作を行うことができる。

段階５２０において、エアロゾル生成装置は、感知の結果、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、カートリッジが分離された時点から既設定の期間が徒過したか否かを判断することができる。既設定の期間は、ユーザがカートリッジを再び本体に結合するのに十分に長く、かつユーザが喫煙動作を終了する意図を有し、カートリッジを本体から分離したと判断されるほどに長くない時間に設定される。例えば、既設定の期間は、１０秒ないし４５秒の範囲内に設定される。但し、その限りではない。

一方、エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、ユーザインターフェースを介してお知らせを出力することができる。これにより、カートリッジが意図せずに、本体から分離された場合、ユーザは、カートリッジが本体に適切に結合されていないという事実を容易に知ることができ、カートリッジを本体に再び結合するための十分な時間が確保される。

段階５３０において、エアロゾル生成装置は、既設定の期間が経過するまでにカートリッジが本体に結合されているか否かを感知し続けることができる。エアロゾル生成装置は、既設定の期間が経過する前にカートリッジが本体に再び結合されたと判断される場合、カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を実行または再開することができる。このように、ユーザの付加的な動作なしに、予熱動作が再開されるので、ユーザ便宜性が改善されうる。

一方、エアロゾル生成装置は、既設定の期間が経過したと判断される場合、エアロゾル生成装置の動作モードをオンモードからオフモードに切り換えることができる。エアロゾル生成装置がオフモードで動作する場合、カートリッジが本体に結合されているか否かに係わる周期的な感知を行わない。そのような場合、ユーザは、既設定の期間内に、再び喫煙の意思なしに意図的にカートリッジを本体から分離したものでもある。したがって、エアロゾル生成装置がオフモードに切り換えられ、不要な電力消耗が防止される。

図６は、一実施例によるエアロゾル生成装置の全般的な動作過程を示す概要図である。

段階６１０において、初期にエアロゾル生成装置は、オフモードで動作する。例えば、エアロゾル生成装置に含まれるスライダの位置がカートリッジに結合されたマウスピースの端部がスライダによって覆われる第１位置であるとき、エアロゾル生成装置は、オフモードで動作する。

段階６１０において、エアロゾル生成装置は、スライダが第１位置からマウスピースの端部が外部に露出される第２位置に移動したか否かを感知する。スライダが第１位置にある間に、段階６１０が保持され、スライダが第２位置に移動した場合には、段階６２０が行われる。

段階６２０において、エアロゾル生成装置は、オンモードに切り換えられる。オンモードは、カートリッジに電力を供給するモードであって、予熱モード及び加熱モードを含んでもよい。また、オンモードは、カートリッジが本体に結合されているか否かが周期的に感知されるモードでもある。

段階６３０において、エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体に結合されているか否かを感知する。感知の結果、カートリッジが本体に結合されたと判断される場合、段階６４０が行われ、カートリッジが本体から分離されたと判断される場合、段階６５０が行われる。

段階６４０において、エアロゾル生成装置は、カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を行う。一方、エアロゾル生成装置によって予熱動作が行われる間に、ユーザの意図なしにカートリッジが本体から分離される。その場合にも、段階６５０が行われる。

段階６５０において、エアロゾル生成装置は、カートリッジが分離された後、例えば、３０秒が経過したか否かを判断する。３０秒が経過していない場合、再び段階６３０が行われ、エアロゾル生成装置は、カートリッジが本体に結合されているか否かをモニタリングする。一方、３０秒は、例示に過ぎず、期間は、異なって設定される。３０秒が経過された場合、段階６６０が行われる。

段階６６０において、エアロゾル生成装置は、動作モードをオンモードからオフモードに切り換える。オフモードでは、オンモードと違って、カートリッジが本体に結合されているか否かに係わる周期的な感知が行われず、スライダの第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動を感知するための最小限の電力のみ消費される。

一方、図５及び図６に図示されたエアロゾル生成装置の動作方法は、その方法を行う命令語を含む１つ以上のプログラムが記録されたコンピュータで読取り可能な記録媒体に記録される。コンピュータで読取り可能な可能記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体(magnetic media)、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体(optical media)、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気－光媒体(magneto-optical medium)、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリのようなプログラム命令を保存し、実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令語の例には、コンパイラーによって作られる機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。

図４の制御部１６０００及びユーザインターフェース１４０００のように図面において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（この段落では、総じて「構成要素」と称する）のうち、少なくとも１つは、一実施例によって、前述した個別的な機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウエア構造によっても具現される。例えば、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、１つ以上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個別的な機能を行うメモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような直接回路構造を用いることができる。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、特定論理機能を行うための１つ以上の実行可能な命令語を含むモジュール、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、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、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、個別的な機能を処理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、プロセッサによって具現される。そのような構成要素の２つ以上は、全ての動作、または結合された２つ以上の構成要素の機能を行う１つの単一構成要素に結合される。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、そのような構成要素のうち、他の１つによっても行われる。また、前述したブロック図にバスが図示されていなくても、構成要素間の連結は、バスを通じて行われる。前述した例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサを行うアルゴリズムによっても具現される。それに付け加えて、ブロックまたは処理段階によって表現される構成要素は、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用いることができる。

上述した実施例に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならず、請求範囲に記載の内容と同等な範囲にある全ての相違点は、請求範囲によって決定される保護範囲に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (10)

1. エアロゾル生成装置において、
   制御部及びバッテリを含む本体と、
   前記本体に着脱自在に結合されるカートリッジと、を含み、
   前記制御部は、
   前記エアロゾル生成装置が、第１モードで動作する間に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かを周期的に感知し、前記カートリッジが前記本体から分離されたという判断に基づいて既設定の期間が徒過したか否かを判断し、
   前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合される場合、前記カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を行い、
   前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合されていない場合、前記エアロゾル生成装置を前記第１モードから第２モードに切り換える、エアロゾル生成装置。
2. 前記制御部は、
   前記エアロゾル生成装置が前記第２モードで動作する場合、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かに係わる周期的な感知を行わない、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 視覚情報を出力するディスプレイ、触覚情報を出力するモータ及び音情報を出力するスピーカのうち、少なくとも１つを含むユーザインターフェースをさらに含み、
   前記制御部は、
   前記カートリッジが前記本体から分離されたと判断される場合、前記ユーザインターフェースを介してお知らせを出力する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記既設定の期間は、１０秒ないし４５秒の範囲内で設定される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
5. ユーザのパフを感知するパフ感知センサーをさらに含み、
   前記制御部は、
   前記パフ感知センサーによって前記ユーザのパフが感知されることにより、前記カートリッジに供給される電力を増加させることで、加熱動作を行う、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記本体に移動自在に結合されて、第１位置及び第２位置の間を移動するスライダと、
   前記スライダの移動を感知する位置変化感知センサーと、をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記スライダが前記第１位置から前記第２位置に移動することに基づいて、前記第２モードから前記第１モードに切り換え、前記スライダが前記第２位置から前記第１位置に移動することに基づいて、前記第１モードから前記第２モードに切り換える、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記エアロゾル生成装置が前記第２モードで動作する場合、前記位置変化感知センサーを駆動するための最小限の電力のみ消費される、請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記スライダが前記第１位置に位置する場合、前記カートリッジに結合されたマウスピースの端部が前記スライダによって覆われ、
   前記スライダが前記第２位置に位置する場合、前記マウスピースの前記端部が外部に露出される、請求項６に記載のエアロゾル生成装置。
9. 本体及び前記本体に着脱自在に結合されるカートリッジを含むエアロゾル生成装置の動作方法において、
   前記エアロゾル生成装置が第１モードで動作する間に、前記カートリッジが前記本体に結合されているか否かを周期的に感知する段階と、
   前記カートリッジが前記本体から分離されたという判断に基づいて既設定の期間が徒過したか否かを判断する段階と、
   前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合される場合、前記カートリッジに電力を供給することで、予熱動作を行う段階と、
   前記既設定の期間が経過する前に、前記カートリッジが前記本体に結合されていない場合、前記エアロゾル生成装置を前記第１モードから第２モードに切り換える段階を含む、エアロゾル生成装置の動作方法。
10. 請求項９の方法を行う命令語を含む１つ以上のプログラムが記録されたコンピュータで読取り可能な記録媒体。

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