JP7223859B2 - エアロゾル生成装置と共に用いられるカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル生成装置と共に用いられるカートリッジに関する。

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を加熱することにより、エアロゾルを生成する方法に係わる需要が増加している。エアロゾル生成物質を保有する液体保存部及び霧化器を含むカートリッジがエアロゾル生成装置と着脱可能に構成され、カートリッジに保有されたエアロゾル生成物質は、エアロゾル生成装置からカートリッジに伝達される電力によって加熱されうる。

一方、カートリッジの液体保存部に保存されたエアロゾル生成物質が完全に消尽されれば、カートリッジは、交換されなければならない。しかし、一部ユーザが消尽されたカートリッジを任意に分解し、カートリッジに許可されていない液状組成物を注入して再使用する場合、衛生の観点で問題が発生しうる。また、カートリッジとエアロゾルが適切に作動しないこともある。

カートリッジに設けられるチップまたはプロセッサに実装されたメモリにパフ回数を記録し、パフ回数に基づいてカートリッジをロック(lock)することで、認証されていないユーザのカートリッジ再使用が防止されうる。

但し、認証されていないユーザのカートリッジ再使用は防止されても、環境的な観点または政策的な側面を考慮する場合、認証された供給者のカートリッジの適切なリサイクルは許容される必要がある。認証された供給者がカートリッジを収去し、収去されたカートリッジに液状組成物を注入した後、また販売するためには、カートリッジのロックを解除する過程が要求される。この際、カートリッジ内のチップまたはプロセッサを交換するなどの煩わしい方式以外に、さらに簡便にカートリッジのロックを解除することができる方法があれば、生産性が向上するであろう。

本発明が解決しようとする課題は、前述した要求事項を満足させるための方案として、エアロゾル生成装置と共に用いられるカートリッジを提供することである。本開示が解決しようとする技術的課題は、前述したような技術的課題に限定されず、以下の実施例からさらに他の技術的課題が類推されうる。

本開示によるカートリッジは、前記カートリッジと外部の装置との間に電気的な連結を提供するための複数の端子を含むコネクタ；前記複数の端子のうち、第１対の端子を通じて流れる電流によって加熱されるヒータ；及び前記複数の端子のうち、第２対の端子を通じて信号が受信される回数をカウンティングし、メモリにカウンティング結果に対応する前記回数に係わる情報を保存し、前記複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合、前記回数を初期化するように前記メモリを制御するプロセッサ；を含んでもよい。

前記プロセッサは、前記複数の端子のうち、第１セットの端子が短絡され、既設定の時間内に順次に第２セットの端子が短絡される場合、前記保存された回数を初期化することができる。

一例において、前記第１セットの端子は、第１端子、第２端子、及び第３端子を含み、前記第２セットの端子は、前記第３端子及び第４端子を含み、前記第１端子及び前記第３端子は、前記第１対の端子に対応し、前記第２端子及び前記第４端子は、前記第２対の端子に対応しうる。

他の例において、前記第１セットの端子は、第１端子及び第２端子を含み、前記第２セットの端子は、前記第２端子及び第３端子を含み、前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１対の端子に対応し、前記第１端子及び前記第３端子は、前記第２対の端子に対応しうる。

前記第１対の端子及び前記第２対の端子は、接地(ground)端子を共有することができる。

前記信号は、エアロゾル生成装置によってユーザの喫煙に係わる動作が検知される度に、前記第２対の端子を通じて受信されうる。

前記信号は、前記エアロゾル生成装置によってパフが検知される度に前記第２対の端子を通じて受信され、前記プロセッサは、前記カウンティングされた回数がしきい値に到逹する場合、前記第１対の端子を通じて流れる前記電流を遮断することができる。

前記複数の端子それぞれは、スプリングを含むピン構造を有することができる。

本発明は、エアロゾル生成装置と共に用いられるカートリッジを提供することができる。具体的に、本開示によるカートリッジは、カートリッジと外部の装置との間に電気的な連結を形成するための複数の端子を含むコネクタ、及び複数の端子のうち、一部を通じて信号が受信される回数をカウンティングし、カウンティングの結果に対応する回数に係わる情報を保存するプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、保存された回数がしきい値以上である場合、ヒータに流れる電流を遮断することで、カートリッジをロックすることができ、これにより、認証されていないユーザによるカートリッジ再使用が防止されうる。

一方、プロセッサは、コネクタの複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合、保存された回数を初期化することができる。コネクタに含まれる複数の端子を既設定のパターンによって短絡させる簡便な方式を通じてカートリッジのロックが解除されうるので、認証された供給者によってカートリッジをリサイクルする過程で生産性が向上しうる。また、カートリッジのロックを解除するために複数の端子を短絡させるパターンは、最初のカートリッジが供給される過程で供給者によって決定されるので、認証されていないユーザが任意にカートリッジのロックを解除することが防止されうる。

一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を示す斜視図である。 図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。 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。 一実施例によるカートリッジの構成を示すブロック図である。 一実施例によるカートリッジの一端部を示す図面である。 他の実施例によるカートリッジの一端部を示す図面である。

実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に従事する技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と本発明の全般にわたる内容とに基づいて定義されねばならない。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載した「…部」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。

本明細書で使用されたように、「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」を含むと理解されねばならない。

１つのエレメントまたはレイヤが他のエレメントまたはレイヤの「上部に(over)」、「上に(above)」、「連結された(connected to)」または「結合された(coupled to)」と指称されたとき、これは、他のエレメントまたはレイヤの直上に、上に、連結されるか、結合されるものでもあり、または中間のエレメントまたはレイヤが存在してもよい。対照的に、あるエレメントが他のエレメントまたはレイヤの「直上に」、「直ぐ上に」、「直接連結された」または「直接結合された」と言及されたときには、中間に別途のエレメントまたはレイヤが存在していないと理解されねばならない。同じ参照番号は、全体として同じ要素を指称する。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態によって具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分解斜視図である。

図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置５は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ２０と、カートリッジ２０を支持する本体１０を含む。

エアロゾル生成物質を含むカートリッジ２０は、本体１０に結合されうる。カートリッジ２０の一部が本体１０の収容空間１９に挿入されることで、カートリッジ２０が本体１０に装着されうる。

カートリッジ２０は、例えば、液体状態や、固体状態や、気体状態や、ゲル(gel)状態のうち、いずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保有することができる。エアロゾル生成物質は、液状組成物を含んでもよい。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含む液体、タバコ含有物質を含む液体及び／または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、これら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んでもよいが、それらに制限されない。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グリセリン及びプロピレングリコール溶液を含んでもよい。液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれうる。ニコチン塩は、ニコチンに有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することで形成されうる。ニコチンは、自然に発生するニコチンまたは合成ニコチンであって、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、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸で構成された群から選択される単独の酸または前記群から選択される２以上の酸の混合にもなるが、それらに限定されない。

カートリッジ２０は、本体１０から伝達される電気信号または無線信号などによって作動することで、カートリッジ２０の内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気相に変換してエアロゾル(aerosol)を発生させる機能を行う。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気が混合された状態の気体を意味する。

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

カートリッジ２０は、内部に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む（含浸する）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、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；芯）と、液体伝達手段を加熱してエアロゾルを発生させるヒータを含んでもよい。

液体伝達手段は、例えば、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックの少なくとも１つを含んでもよい。

ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることで、液体伝達手段に伝達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具現され、ニクロム線のような素材を用いて伝導性フィラメントによって具現されるか、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。

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

カートリッジ２０の内部に収容されたエアロゾル生成物質を外部で視覚的に確認可能なようにカートリッジ２０の液体保存部２１は、少なくとも一部が透明な素材を含んでもよい。液体保存部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も作製される。代案として、液体保存部２１の一部に該当する突出窓２１ａだけが透明な素材によっても作製される。

本体１０は、収容空間１９の内側に配置された接続端子１０ｔを含む。本体１０の収容空間１９にカートリッジ２０の液体保存部２１が挿入されれば、本体１０は、接続端子１０ｔを通じてカートリッジ２０に電力を提供するか、カートリッジ２０の作動に係わる信号をカートリッジ２０に供給することができる。

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。

スライダ７は、内部が空いており、両側端部が開放された筒状を有する。スライダ７の構造は、図面に示されたように筒状に制限されるものではなく、本体１０の縁部に結合された状態を保持しながら、本体１０に対して移動可能なクリップ状の断面形状を有する折り曲げられた板構造や、湾曲された円弧状の断面形状を有する曲がった半円筒状などの構造を有することができる。

スライダ７は、本体１０とカートリッジ２０に対するスライダ７の位置を保持するための磁性体を含んでもよい。磁性体は、永久磁石や、鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金のような素材を含んでもよい。

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

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂが移動する経路上に配置された固定磁性体９を含む。本体１０の固定磁性体９も収容空間１９を介して互いに対向するように２つが設けられうる。

スライダ７の位置によって、固定磁性体９と第１磁性体８ａ、または固定磁性体９と第２磁性体８ｂとの間で作用する磁力によってスライダ７は、マウスピース２２の端部を覆うか、露出させる位置に安定して保持されうる。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂの移動する経路上に配置される位置変化検知センサ３を含む。位置変化検知センサ３は、例えばホール効果(hall effect)によって磁場の変化を検知し、信号を生成するホールIC(integrated circuit)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への断面形状がほぼ長方形であるが、実施例は、このようなエアロゾル生成装置５の形状によって制限されない。エアロゾル生成装置５は、例えば、円形や楕円形や正方形や様々な形態の多角形の断面形状を有してもよい。また、エアロゾル生成装置５が長手方向に延びるとき、必ずしも直線的に延びる構造によって制限されるものではなく、ユーザが手で把持しやすく、例えば、流線形に湾曲されるか、特定領域で既設定の角度に折り曲げられつつ長く延びる。

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

ユーザは、スライダ７の長孔７ａを通じてカートリッジの突出窓２１ａを視覚的に確認することで、カートリッジが保有するエアロゾル生成物質の残量を確認することができる。ユーザは、エアロゾル生成装置５を使用するために、スライダ７を本体１０の長手方向に移動させうる。

図３は、図１に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。

図３では、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した作動状態が図示された。スライダ７がマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した状態で、ユーザが自分の口腔にマウスピース２２を挿入してマウスピース２２の排出孔２２ａを通じて排出されるエアロゾルを吸い込むことができる。

スライダ７がマウスピース２２の端部を外部に露出させる位置に移動した状態でも、スライダ７の長孔７ａを通じてカートリッジの突出窓２１ａが外部に露出されるので、ユーザがカートリッジが保有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４００は、バッテリ４１０、ヒータ４２０、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及び制御部４６０を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置４００の内部構造は、図４に図示されたところに限定されない。エアロゾル生成装置４００の設計によって、図４に図示されたハードウェア構成のうち、一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

一実施例において、エアロゾル生成装置４００は、本体だけで構成され、その場合、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成は、本体に位置する。他の実施例において、エアロゾル生成装置４００は、本体及びカートリッジで構成され、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成は、本体及びカートリッジに分けられて位置することができる。または、エアロゾル生成装置４００に含まれたハードウェア構成のうち、少なくとも一部は、本体及びカートリッジそれぞれに位置することもできる。

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

バッテリ４１０は、エアロゾル生成装置４００の動作に用いられる電力を供給する。すなわち、バッテリ４１０は、ヒータ４２０が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４１０は、エアロゾル生成装置４００内に備えられた他のハードウェア構成、すなわち、センサ４３０、ユーザインターフェース４４０、メモリ４５０及び制御部４６０の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ４１０は、充電が可能なバッテリでも、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ４１０は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリでもあるが、それに制限されない。

ヒータ４２０は、制御部４６０の制御によってバッテリ４１０から電力を供給される。ヒータ４２０は、バッテリ４１０から電力を供給されてエアロゾル生成装置４００に挿入されたシガレットを加熱するか、エアロゾル生成装置４００に装着されたカートリッジを加熱することができる。

ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００の本体に位置することができる。または、エアロゾル生成装置４００が本体及びカートリッジで構成される場合、ヒータ４２０は、カートリッジに位置することができる。ヒータ４２０がカートリッジに位置する場合、ヒータ４２０は、本体及びカートリッジのうち、少なくともいずれか１箇所に位置したバッテリ４１０から電力を供給されうる。

ヒータ４２０は、任意の好適な電気抵抗性物質で形成されうる。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、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、錫、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属または金属合金でもあるが、それらに制限されない。また、ヒータ４２０は、金属熱線(wire)、導電性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現されるが、それらに制限されない。

一実施例において、ヒータ４２０は、カートリッジに含まれた構成でもある。カートリッジは、ヒータ４２０、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、液体伝達手段に移動し、ヒータ４２０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４２０は、ニッケルクロムのような素材を含み、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。

一方、ヒータ４２０は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ４２０は、シガレットまたはカートリッジを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、シガレットまたはカートリッジには、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタが含まれる。

エアロゾル生成装置４００は、少なくとも１つのセンサ４３０を含んでもよい。少なくとも１つのセンサ４３０でセンシングされた結果は、制御部４６０に伝達され、センシング結果によって制御部４６０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４００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４３０は、パフ検知センサを含んでもよい。パフ検知センサは、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検知することができる。

また、少なくとも１つのセンサ４３０は、温度検知センサを含んでもよい。温度検知センサは、ヒータ４２０（または、エアロゾル生成物質）が加熱される温度を検知することができる。エアロゾル生成装置４００は、ヒータ４２０の温度を検知する別途の温度検知センサを含むか、別途の温度検知センサを含む代わりに、ヒータ４２０自体が温度検知センサの役割を行うことができる。または、ヒータ４２０が温度検知センサの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置４００に別途の温度検知センサがさらに含まれる。

また、少なくとも１つのセンサ４３０は、位置変化検知センサを含んでもよい。位置変化検知センサは、本体に対して移動自在に結合されたスライダの位置変化を検知することができる。

ユーザインターフェース４４０は、ユーザにエアロゾル生成装置４００の状態に係わる情報を提供することができる。ユーザインターフェース４４０は、視覚情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信するか、ユーザに情報を出力する入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）とデータ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、外部デバイスと無線通信（例えば、WI-FI（登録商標）,WI-FI Direct（登録商標）,Bluetooth（登録商標）,NFC(Near-Field Communication）など）を行うための通信インターフェーシングモジュールなどの多様なインターフェーシング手段を含んでもよい。

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

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

メモリ４５０には、エアロゾル生成装置４００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存されうる。

制御部４６０は、エアロゾル生成装置４００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部４６０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、プロセッサが異なる形態のハードウェアによっても具現されることを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果を分析し、後続して行われる処理を制御する。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ４２０の動作が開始または終了するようにヒータ４２０に供給される電力を制御することができる。また、制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ４２０が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を保持するようにヒータ４２０に供給される電力の量及び電力が供給される時間を制御することができる。

制御部４６０は、少なくとも１つのセンサ４３０によってセンシングされた結果に基づいて、ユーザインターフェース４４０を制御することができる。例えば、パフ検知センサ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４６０は、ランプ、モータ及びスピーカのうち、少なくともいずれか１つを用いてユーザにエアロゾル生成装置４００がすぐ終了するということ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４００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成することもできる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置４００のバッテリ４１０を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置４００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリから電力を供給されてエアロゾル生成装置４００のバッテリ４１０を充電することができる。

図５は、一実施例によるカートリッジの構成を示すブロック図である。

図５を参照すれば、カートリッジ５０は、コネクタ５１０、ヒータ５２０及びプロセッサ５３０を含んでもよい。図５のカートリッジ５０は、図１のカートリッジ２０に対応し、図５のヒータ５２０は、図４のヒータ４２０に対応するので、重複説明は省略する。一方、図５のプロセッサ５３０は、図４のエアロゾル生成装置４０の全般的な動作を制御する役割をする制御部４６０とは区別される制御装置であって、カートリッジ５０内部に備えられうる。

一方、図５に図示されたカートリッジ５０には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図５に図示された構成要素以外に他の構成要素がカートリッジ５０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。

コネクタ５１０は、カートリッジ５０と外部の装置との間に電気的な連結を形成するための複数の端子を含んでもよい。外部の装置とは、カートリッジ５０と電気的に連結される任意の装置を含む。例えば、外部の装置は、エアロゾル生成装置でもあり、カートリッジ５０内のプロセッサ５３０と連結されてソフトウェア作業を行うための別途のコンピュータ装置でもある。

一方、コネクタ５１０に含まれる複数の端子それぞれは、スプリングが適用されたピン構造を有することができる。例えば、複数の端子それぞれは、ポゴピン(Pogo Pin)に該当するが、必ずしも制限されるものではない。複数の端子それぞれの構造は、耐久性が高く、かつ外部装置との電気的な連結を形成するのに適した構造であれば、制限なしに該当しうる。

ヒータ５２０は、コネクタ５１０に含まれる複数の端子のうち、第１対の端子を通じて流れる電流によって加熱されうる。第１対の端子それぞれは、正極（＋）端子または負極（－）端子に対応する。但し、それに制限されるものではなく、第１対の端子のうち、１つが接地(ground)端子に該当し、第１対の端子のうち、他の１つが正極（＋）端子または負極（－）端子に対応する。例えば、ヒータ５２０は、カートリッジ５０がエアロゾル生成装置と結合される場合、エアロゾル生成装置から第１対の端子を通じて伝達する電流によって加熱されうる。

プロセッサ５３０は、第２対の端子を通じて信号が受信される回数をカウンティングし、カウンティングの結果に対応する回数を保存することができる。第２対の端子それぞれは、正極（＋）端子または負極（－）端子に対応しうる。但し、これに制限されるものではない。例えば、第２対の端子のうち、１つが接地端子に該当し、第２対の端子のうち、他の１つが正極（＋）端子または負極（－）端子に対応しうる。プロセッサ５３０は、カートリッジ５０がエアロゾル生成装置と結合される場合、エアロゾル生成装置から第２対の端子を通じて伝達する信号を受信することができる。

一方、プロセッサ５３０は、カウンティングを行うために１つ以上の論理ゲートを用いて具現され、カウンティングの結果に対応する回数を保存するためにメモリを含んでもよい。プロセッサ５３０に備えられるメモリは、電力が供給されていない状況でも、保存された回数を記憶するために不揮発性でもある。図５には、図示されていないが、カートリッジ５０は、プロセッサ５３０の外部に備えられたメモリを含み、当該メモリにカウントされた回数が保存されうる。

カートリッジ５０がコネクタ５１０を通じてエアロゾル生成装置と電気的に連結される場合、エアロゾル生成装置によって喫煙に係わるユーザの行動が検知される度に信号は、エアロゾル生成装置から第２対の端子を通じて受信されうる。例えば、ユーザの喫煙に係わる行動は、ユーザのパフに該当する。エアロゾル生成装置は、ユーザのパフを検知して第２対の端子を通じてカートリッジ５０に信号を伝達することができる。したがって、プロセッサ５３０に保存される回数は、カートリッジ５０を用いて行われたユーザのパフ回数に対応しうる。但し、これに制限されるものではない。

一方、プロセッサ５３０は、保存されたパフ回数がしきい値に到逹する場合、第１対の端子を通じて流れる電流を遮断することができる。しきい値は、カートリッジ５０に最初に保有される液状組成物の総量に比例するように決定されうる。平均的なユーザの単一パフによって消費される液状組成物の量に基づいて、カートリッジ５０に最初に保有される液状組成物の総量に対応するパフ回数が計算され、しきい値は、計算されたパフ回数に所定のマージンを加えることで決定されうる。

第１対の端子を通じて流れる電流が遮断されることにより、ヒータ５２０の加熱が中断され、これにより、カートリッジ５０を用いたユーザの喫煙が防止されうる。第１対の端子を通じて流れる電流の遮断は、プロセッサ５３０の制御によって実現可能であるが、必ずしもそれに制限されるものではない。一例において、第１対の端子を通じて流れる電流の遮断は、カートリッジ５０内部の別途の機械的または物理的装置を用いて実現することもできる。他の例において、第１対の端子を通じて流れる電流の遮断は、カートリッジ５０によらず、カートリッジ５０が結合されるエアロゾル生成装置によって行われうる。

このように本開示によるカートリッジ５０は、カートリッジ５０に最初に保有された液状組成物が消尽されたと判断されれば、カートリッジ５０を使用不可能にロックされうる。これにより、カートリッジ５０の認証されていない再使用が防止されうる。

一方、プロセッサ５３０は、複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合、プロセッサ５３０に保存されたパフ回数を初期化することができる。例えば、プロセッサ５３０は、第１セットの端子が短絡された後、既設定の時間内に第２セットの端子が短絡される場合、パフ回数を初期化することができる。以下、図６及び図７の例示を参照して複数の端子が既設定のパターンによって短絡されることにより、プロセッサ５３０に保存された回数が初期化される実施例についてさらに詳細に説明する。

図６は、一実施例によるカートリッジの一端部を示す図面である。

図６を参照すれば、カートリッジの一端部が図示されているが、当該端部は、エアロゾル生成装置と結合される端部であって、コネクタが配置される端部に該当することができる。図６には、カートリッジのコネクタに総４個の端子、すなわち、第１端子６１０、第２端子６２０、第３端子６３０、及び第４端子６４０が含まれる実施例が図示されている。

第１端子６１０及び第３端子６３０は、電源を供給するためにヒータに電流を流す第１対の端子に対応し、第２端子６２０及び第４端子６４０は、エアロゾル生成装置から受信される信号を通過させる第２対の端子に対応しうる。

一方、第１端子６１０、第２端子６２０、及び第３端子６３０（第１セットの端子に対応）が短絡され、以後既設定の時間内に第３端子６３０及び第４端子６４０（第２セットの端子に対応）が短絡されれば、カートリッジに備えられたプロセッサは、保存された回数（ユーザのパフ回数に対応）を初期化することができる。プロセッサに保存されたパフ回数が０回に初期化されることにより、しきい値よりも小さくなり、これにより、カートリッジのロックが解除されうる。複数の端子の少なくとも一部を短絡させることは、認証された供給者によって手動で行われうる。但し、それに制限されるものではなく、複数の端子の少なくとも一部を短絡させることは、カートリッジ内のプロセッサと連結されてソフトウェア作業を行うための別途のコンピュータ装置によっても行われる。

図６には、カートリッジのコネクタに総４個の端子が含まれる実施例が図示されているが、カートリッジのコネクタに含まれる複数の端子の個数は、４個よりも多いか、少ない。カートリッジのコネクタに含まれる複数の端子の個数が変更されても、複数の端子が既設定のパターン（例えば、第１セットの端子を先に短絡させ、以後既設定の時間以内に第２セットの端子を短絡させる）によって短絡されることにより、カートリッジの初期化可能性があるということを、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、図７を参照して、カートリッジのコネクタに総３個の端子が含まれる実施例について説明する。

図７は、他の実施例によるカートリッジの一端部を示す図面である。

図７を参照すれば、カートリッジの一端部が図示されているが、当該端部は、エアロゾル生成装置と結合される端部であって、コネクタが配置される端部に該当することができる。図７には、カートリッジのコネクタに総３個の端子、すなわち、第１端子７１０、第２端子７２０、及び第３端子７３０が含まれる実施例が図示されている。

第１端子７１０及び第２端子７２０は、電源を供給するためにヒータに電流を流す第１対の端子に対応し、第１端子７１０及び第３端子７３０は、エアロゾル生成装置から受信される信号を通過させる第２対の端子に対応しうる。第１対の端子及び第２対の端子は、接地端子として、第１端子７１０を共通して含んでもよい。

一方、第１端子７１０及び第２端子７２０（第１セットの端子に対応）が先に短絡され、以後既設定の時間内に第２端子７２０及び第３端子７３０（第２セットの端子に対応）が短絡されれば、カートリッジに備えられたプロセッサは、保存された回数（ユーザのパフ回数に対応）を初期化することができる。プロセッサに保存されたパフ回数が０回に初期化されることにより、しきい値よりも小さくなり、これにより、カートリッジのロックが解除されうる。

一方、図６及び図７では、プロセッサに保存されたパフ回数を初期化するために複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合の例示として、既設定の時間内に２個のセットの端子が順次に短絡される場合のみを説明したが、２個よりも多数のセットの端子が既設定の時間内に連続して短絡される場合も含まれる。

本開示によるカートリッジに含まれるプロセッサは、コネクタの複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合、保存されたパフ回数を初期化することができる。このようにコネクタに含まれる複数の端子を既設定のパターンによって短絡させる簡便な方式を通じて、カートリッジのロックが解除されるので、認証された供給者がカートリッジをリサイクルする過程での生産性が向上しうる。また、カートリッジのロックを解除するために、複数の端子を短絡させるパターンは、供給者によって決定されるので、認証されていないユーザが任意にカートリッジのロックを解除することが防止されうる。

制御部４６０のような図面でブロックで表現される構成要素、エレメント、モジュール、またはユニット（この段落では、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／またはファームウェア構造によっても具現される。例えば、こ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、こ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うる。また、こ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うる。そのような構成要素の２つ以上は、全動作または結合された２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うる。また、こ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つによって行われうる。また、前述したブロック図にバスが図示されていないにしても、構成要素間の連結は、バスを通じて遂行される。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具現されうる。これに付け加えて、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、データ処理のための任意の数の関連技術を利用してもよい。

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でも具現されうる。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。

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 (7)

1. カートリッジにおいて、
   前記カートリッジと外部の装置との間に電気的な連結を提供するための複数の端子を含むコネクタと、
   前記複数の端子のうち、第１対の端子を通じて流れる電流によって加熱されるヒータと、
   前記複数の端子のうち、第２対の端子を通じて信号が受信される回数をカウンティングし、メモリにカウンティング結果に対応する前記回数に係わる情報を保存し、前記複数の端子が既設定のパターンによって短絡される場合、前記回数を初期化するように前記メモリを制御するプロセッサと、を含み、
   前記信号は、エアロゾル生成装置でユーザの喫煙に係わる動作が検知される度に、前記エアロゾル生成装置から前記第２対の端子を通じて受信され、
   前記プロセッサは、
   前記カウンティングされた回数がしきい値より大きい場合、前記カートリッジをロックする、カートリッジ。
2. 前記プロセッサは、
   前記複数の端子のうち、第１セットの端子が短絡され、既設定の時間内に順次に第２セットの端子が短絡される場合、前記保存された回数を初期化するように前記メモリを制御する、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記第１セットの端子は、第１端子、第２端子、及び第３端子を含み、
   前記第２セットの端子は、前記第３端子及び第４端子を含み、
   前記第１端子及び前記第３端子は、前記第１対の端子に対応し、
   前記第２端子及び前記第４端子は、前記第２対の端子に対応する、請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記第１セットの端子は、第１端子及び第２端子を含み、
   前記第２セットの端子は、前記第２端子及び第３端子を含み、
   前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１対の端子に対応し、
   前記第１端子及び前記第３端子は、前記第２対の端子に対応する、請求項２に記載のカートリッジ。
5. 前記第１対の端子及び前記第２対の端子は、接地(ground)端子を共有する、請求項１に記載のカートリッジ。
6. 前記信号は、前記エアロゾル生成装置によってパフが検知される度に、前記第２対の端子を通じて受信され、
   前記プロセッサは、
   前記カウンティングされた回数がしきい値に到逹する場合、前記第１対の端子を通じて流れる前記電流を遮断する、請求項１に記載のカートリッジ。
7. 前記複数の端子それぞれは、スプリングを含むピン構造を有する、請求項１に記載のカートリッジ。

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