JP7256892B2 - エアロゾル生成装置及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。

最近、伝統的なシガレットを代替するための需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させず、エアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成する装置に係わる需要が増加している。

エアロゾル生成装置は、ユーザのパフを感知し、感知結果に基づいてヒータを制御する。一方、ユーザごとに、またはパフごとにパフ強度の異なる場合が発生するが、パフ強度によって適切な霧化発生量は互いに異なってもいる。
これにより、パフ強度によって適切な霧化を発生させうる技術の必要性が要求される実情である。

上述した技術的課題を達成するための技術的手段として、本開示の第１側面は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータ；前記ヒータに電力を供給するバッテリ；ユーザのパフを感知するパフ感知センサ；及び制御部；を含み、前記制御部は、前記パフ感知センサからセンシング値を受信し、前記センシング値が第１しきい値以下になる場合、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいて前記ヒータに供給される電力を制御し、前記既設定の時間以後には、第２温度プロファイルに基づいて前記ヒータに供給される電力を制御する、エアロゾル生成装置を提供することができる。

本開示の第２側面は、エアロゾル生成装置を制御する方法において、パフ感知センサからセンシング値を受信する段階；前記センシング値が第１しきい値以下になる場合、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御する段階；及び前記既設定の時間以後には、第２温度プロファイルに基づいて前記ヒータに供給される前記電力を制御する段階；を含む、方法を提供することができる。

本開示の第３側面は、第２側面による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。

本開示では、パフが感知されてから既設定の時間の間、パフ強度と無関係な第１温度プロファイルに基づいてヒータに電力を供給することで、喫煙初期にも十分な霧化を発生させうる。

また、本開示では、パフ強度によるあつらえ型温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御することで、強パフ(strong puff)または、弱パフ(weak puff)にも最適の霧化を発生させうる。

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。 一実施例による経時的なセンシング値の変化を示すグラフの例示である。 一実施例による経時的なセンシング値の変化を示すグラフの例示である。 一実施例による経時的なセンシング値及び温度の変化を示すグラフの例示である。 一実施例による経時的なセンシング値及び温度の変化を示すグラフの例示である。 一実施例によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータ、ヒータに電力を供給するバッテリ、ユーザのパフを感知するパフ感知センサ及びパフ感知センサからセンシング値を受信する制御部を含んでもよい。

本実施例による制御部は、センシング値が第１しきい値以下になる場合、パフが発生したと決定し、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御することができる。また、制御部は、既設定の時間以後には、第２温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御することができる。

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、当分野に係わる技術者の意図、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、該当する発明の説明部分で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を基に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、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、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、明細書に記載の「…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、これは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。

ここで使用された、構成リスト(a list of elements)の前に記載の「少なくとも１つ」のような表現は、全体構成リスト(list)を修正し、リストの個別構成を修正しない。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とｂ」、「ａとｃ」、「ｂとｃ」または「ａ、ｂ及びｃ」をいずれも含むと理解されねばならない。

あるエレメントまたはレイヤが他のエレメントに対して「上部に(over)」、「上に(above)」、「上に(on)」、「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に対して直ぐ(directly)上にあるか、直接(directly)連結されるか、直接(directly)結合されたものでもあり、または、中間に別途のエレメントまたはレイヤが存在するものでもある。しかし、ある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「真上に(directly over, directly above, directly on)」、「直接連結されたまたは直接結合された(directly connected to または directly coupled to)」と言及されたときには、中間に別途のエレメントが存在しないと理解されねばならない。明細書で類似したエレメントには、類似した参照番号が使用されうる。

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、図面を参照して、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、こ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。

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、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、各種果物香成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されない。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とが混合された状態の気体を意味する。

例えば、本体１０から電気信号を受信したことに応答してカートリッジ２０は、エアロゾル生成物質を加熱するか、超音波震動方式を利用するか、誘導加熱方式を利用することでエアロゾル生成物質の上を変換することができる。一例として、カートリッジ２０は、自体的な電力源を含み、本体１０から受信された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遂行する霧化器(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)や綿や布地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（例えば、wick；ウィック）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うち、少なくとも１つを含んでもよい。

ヒータは、電気抵抗を使用し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うる。また、ヒータは、ニクロム線のような素材を用いた伝導性フィラメントによって具現されるか、液体伝達手段に隣接して巻かれるか配置されうる。

霧化器は、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)の発熱体によって具現されうる。この際、別途の液体伝達手段が使用されない。

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から視覚的に確認することができ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に挿入されうるように、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／または液体保存部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製作されうる。または、突出窓２１ａだけが透明な素材によって製作されうる。

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の作動と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。

スライダ７は、本体１０に沿って移動可能に本体１０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、露出させる。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筒状を有することができるが、スライダ７の構造は、図面に図示されたように筒状に制限されるものではない。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の構造を有することができる。他の例として、スライダ７は、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、またはこれらの合金のような素材を含んでもよい。

磁性体は、互いに対向する２つの第１磁性体８ａと、互いに対向する２つの第２磁性体８ｂを含んでもよい。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）に沿って第２磁性体８ｂから離隔して配置されうる。

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と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つが設けられる。

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マウスピース２２の端部は覆われるか、露出される。

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の移動する経路上に配置される位置変化感知センサ３を含む。位置変化感知センサ３は、例えば、磁場変化を感知し、感知された変化に基づいた信号を発生させるホール効果(hall effect)を用いたホールセンサ(hall 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における断面は、ほぼ長方形である。しかし、実施例は、それに制限されず、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が必ずしも長手方向に直線的に延びる構造に制限されるものではない。すなわち、例えば、エアロゾル生成装置５は、ユーザが手で把持しやすく、流線形に湾曲されるか、部分的に折り曲げられる。

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、マウスピース２２の端部を覆う位置にある。これにより、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２０の突出窓２１ａを視覚的に確認することで、カートリッジ２０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２０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。そのような状態で、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。

図３に図示されたように、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２０の突出窓２１ａが依然として外部に露出される。したがって、スライダ７の位置に関係なく、ユーザは、カートリッジ２０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うるということを、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、カートリッジなしに本体だけで構成されうる。その場合、エアロゾル生成装置４００の構成は、本体に位置することができる。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、その場合、エアロゾル生成装置４００の構成は、本体及びカートリッジに分けられて位置しうる。または、エアロゾル生成装置４００の構成のうち、少なくとも一部は、本体及びカートリッジいずれもに位置しうる。

以下、各構成の位置に限定せず、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。

ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００の本体に位置しうる。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しうる。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、任意の適した電気抵抗性物質によって形成されうる。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、液体伝達手段によって吸収されて伝達され、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。

他の実施例において、ヒータ４２０は、エアロゾル生成装置４００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４００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４２０は、シガレットの内部及び／または外部に位置する。これにより、ヒータ４２０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るサセプタが含まれうる。

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、パフ感知センサを含んでもよい。パフ感知センサは、温度変化、流量(flow) 変化、電圧変化及び/または圧力変化のうち、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４３０は、温度感知センサを含んでもよい。温度感知センサは、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感知することができる。エアロゾル生成装置４００は、ヒータ４２０の温度を感知する別途の温度感知センサを含むか、別途の温度感知センサを含む代わりに、ヒータ４２０自体が温度感知センサの役割を遂行することができる。または、ヒータ４２０が温度感知センサの役割を遂行すると共に、エアロゾル生成装置４００に別途の温度感知センサがさらに含まれうる。

また、少なくとも１つのセンサ４３０は、位置変化感知センサを含んでもよい。位置変化感知センサは、本体に対して移動可能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, 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４００には、前記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、一部のみが取捨選択されて具現されてもよい。

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、少なくとも１つの電力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ことができる。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うるプログラムが保存されたメモリの組合わせによって具現されうる。また、他の形態のハードウェアに具現されてもよいということを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

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されるように、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。

一実施例において、エアロゾル生成装置４００は、複数のモードを有することができる。例えば、エアロゾル生成装置４００のモードは、予熱モード、動作モード、休止モード、スリープモードを含む。しかし、エアロゾル生成装置４００のモードは、それに制限されない。

エアロゾル生成装置４００が用いられない状態で、エアロゾル生成装置４００は、スリープモードを保持し、制御部４０６は、スリープモードでヒータ４２０に電力が供給されないように、バッテリ４１０の出力電力を制御することができる。例えば、エアロゾル生成装置４００の使用前または使用後、エアロゾル生成装置４００は、スリープモードで動作することができる。

制御部４６０は、エアロゾル生成装置４００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータ４２０の動作を開始するために、エアロゾル生成装置４００のモードを予熱モードに設定（または、スリープモードから予熱モードに転換）することができる。

また、制御部４６０は、パフ感知センサを用いてユーザのパフを感知した後、エアロゾル生成装置４００のモードを予熱モードから加熱モードに切り替えることができる。

また、エアロゾル生成装置４００が加熱モードで動作した時間が既設定の時間に到逹すれば、制御部４６０は、エアロゾル生成装置４００のモードを加熱モードから休止モードに切り替えることができる。

また、制御部４６０は、パフ感知センサによってカウンティングされたパフ回数が最大パフ回数に到逹すれば、ヒータ４２０に対する電力供給を中断することができる。

予熱モード、動作モード、及び休止モードそれぞれに対応する温度プロファイルが設定されうる。制御部４０６は、各モード別に温度プロファイルによってエアロゾル生成物質が加熱されるように、モード別に電力プロファイルに基づいてヒータに供給される電力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、パフ感知センサによってカウンティングされた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が直ぐ終了することを通知する。

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を充電するのに利用されうる。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５Ａ及び図５Ｂは、一実施例による経時的なセンシング値の変化を示すグラフの例示である。

エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質を加熱するヒータ、ヒータに電力を供給するバッテリ、ユーザのパフを感知するパフ感知センサ及びエアロゾル生成装置の全般的な動作を制御する制御部を含む。

ユーザ入力が受信されることにより、制御部は、エアロゾル生成装置の動作を開始することができる。例えば、制御部は、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）を通じてユーザ入力を受信したことに応答して、エアロゾル生成装置の動作を開始することができる。

図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、制御部は、エアロゾル生成装置に対するユーザ入力を受信し、ｔ１時点でエアロゾル生成装置の動作を開始することができる。例えば、制御部は、ｔ１時点でスリープモードから予熱モードに切り替えることで、ヒータの予熱を開始することができる。

パフ感知センサは、エアロゾル生成装置内部の圧力に基づいてユーザのパフを感知することができる。一実施例において、制御部は、エアロゾル生成装置の動作が開始されたとき、パフ感知センサで感知されたセンシング値（例えば、エアロゾル生成装置内部の圧力）を基準値５０１に設定する。すなわち、エアロゾル生成装置の周辺大気圧条件によって、基準値５０１は異なりうる。例えば、高度の高い地域でエアロゾル生成装置の動作が開始される場合、高度の低い地域でエアロゾル生成装置の動作が開始される場合よりも基準値５０１は低く設定されうる。

一方、基準値５０１は、後述する第１しきい値５０２及び第２しきい値５０３の設定基準として使用されうる。例えば、第１しきい値５０２は、基準値５０１の８０％に対応する値、第２しきい値５０３は、基準値５０１の５０％に対応する値に設定されうる。しかし、第１しきい値５０２及び第２しきい値５０３が設定される方式は、上述した例に限定されない。

制御部でパフ感知センサから受信したセンシング値が第１しきい値５０２以下になる場合、制御部は、ユーザによるパフが発生したと決定する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、ｔ２時点でセンシング値が第１しきい値５０２に減少したので、制御部は、ｔ２時点でユーザによるパフが発生したと決定する。

一実施例において、制御部においてパフ感知センサから受信したセンシング値が第１しきい値５０２以下になり、所定時間経過後（すなわち、センシング値が第１しきい値５０２以下になってから一定時間内に）、センシング値が第１しきい値５０２以上になれば、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、ｔ２時点でセンシング値が第１しきい値５０２に減少する。所定時間経過後、ｔ３時点でセンシング値が第１しきい値５０２に増加し、これにより、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。

他の実施例において、制御部においてパフ感知センサから受信したセンシング値が第１しきい値５０２以下になった後、所定時間経過後、センシング値が基準値５０１に増加する場合、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、ｔ２時点でセンシング値が第１しきい値５０２以下に減少していて、所定時間経過後、ｔ４時点でセンシング値が基準値５０１に増加する。その場合、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。

ユーザのパフ強度が強いほどさらに多くの量の空気がエアロゾル生成装置の内部から外部に流出されるので、パフ感知センサで感知するセンシング値は、さらに低くなる。

図５Ａは、ユーザが弱くパフを行う場合、経時的なセンシング値の変化を示すグラフである。パフ感知センサで感知されたセンシング値が第１しきい値５０２と第２しきい値５０３との間で保持される場合、制御部は、弱パフ(weak puff)が発生したと決定する。

一方、図５Ｂは、ユーザが強くパフを行う場合、経時的なセンシング値の変化を示すグラフである。パフ感知センサで感知されたセンシング値が第２しきい値５０３未満になる場合、制御部は、強パフ(strong puff)が発生したと決定する。

図６Ａ及び図６Ｂは、一実施例による経時的なセンシング値及び温度の変化を示すグラフの例示である。

制御部は、エアロゾル生成装置に対するユーザ入力を受信し、ｔ１時点でエアロゾル生成装置の動作を開始する。例えば、制御部は、ｔ１時点でスリープモードから予熱モードに切り替えることで、ヒータの予熱を開始することができる。

一実施例において、制御部は、既設定の予熱温度プロファイルに基づいてヒータを予熱する。予熱区間ｔ１～ｔ２においてヒータの温度は、予熱温度６１１まで上昇する。ヒータの温度が予熱温度６１１に到逹すれば、制御部は、ヒータに供給される電力量を低めるか、ヒータに供給される電力を一定時間遮断することで、ヒータの温度が予熱温度６１１に保持されうる。例えば、予熱温度６１１は、５０℃～１００℃の温度でもあるが、それに制限されない。

制御部において、パフ感知センサから受信したセンシング値が第１しきい値６０２以下になる場合、制御部は、ユーザによるパフが発生したと決定する。図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、ｔ３において、センシング値が第１しきい値６０２以下になるので、制御部は、ｔ３でユーザによるパフが発生したと決定する。

パフが発生したと決定された場合、制御部は、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御する。第１温度プロファイルは、パフ強度と無関係に決定されうる。すなわち、弱パフ(weak puff)が発生した場合や強パフ(strong puff)が発生した場合いずれにおいても、ヒータに供給された電力は、複数の所定温度プロファイルのうち、同じ温度プロファイル（例えば、第１温度プロファイル）に基づいて制御されうる。例えば、既設定の時間は、１秒～５秒でもあり、望ましくは、既設定の時間は、３秒でもあるが、それに制限されない。

図６Ａは、弱パフ(weak puff)が発生した場合のグラフであり、図６Ｂは、強パフ(strong puff)が発生した場合のグラフである。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、パフが検出された後、既設定の時間ｔ３～ｔ４の間、制御部は、第１温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御することができる。

以下、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、第１温度プロファイルによる加熱区間の終了時点であるｔ４において、ヒータの温度が基準温度６１２に到逹することを前提とする。例えば、基準温度６１２は、２００℃～２５０℃でもあるが、それに制限されない。

制御部は、既設定の時間ｔ３～ｔ４後に第２温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御する。第２温度プロファイルは、パフ強度によって決定されうる。すなわち、弱パフ(weak puff)または強パフ(strong puff)が発生したか否かによって、第２温度プロファイルは、互いに異なっても設定される。

一実施例において、強パフ(strong puff)が発生した場合、制御部は、弱パフ(weak puff)が発生した場合よりヒータがさらに高温に加熱されるように、ヒータに供給される電力を制御することができる。

例えば、弱パフ(weak puff)が発生した場合、制御部は、ヒータが基準温度６１２より低い温度に加熱されるように第２温度プロファイル６２０を決定することができる。例えば、制御部は、複数の所定温度プロファイルのうち、第２温度プロファイル６２０を選択することができる。弱パフ(weak puff)が発生した図６Ａを参照すれば、ｔ４～ｔ５区間でヒータの第２温度プロファイル６２０は、基準温度６１２より低く保持される。例えば、第２温度プロファイル６２０によってヒータを加熱するためのバッテリの出力電力は、６Ｗでもあるが、それに制限されない。

一方、強パフ(strong puff)が発生した場合、制御部は、ヒータが基準温度６１２より高い温度に加熱されるように第２温度プロファイル６３０を決定することができる。強パフ(strong puff)が発生した図６Ｂを参照すれば、ｔ４～ｔ５区間において、ヒータの第２温度プロファイル６３０は、基準温度６１２より高く保持される。例えば、第２温度プロファイル６３０によってヒータを加熱するためのバッテリの出力電力は、７Ｗでもあるが、それに制限されない。

しかし、第２温度プロファイルは、図６Ａ及び図６Ｂに図示された例に制限されない。

一実施例において、制御部でパフ感知センサから受信したセンシング値が第１しきい値６０２以下になった後、所定時間経過後、センシング値が基準値６０１に上昇する場合、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、ｔ３において、センシング値が第１しきい値６０２以下である。所定時間経過後（すなわち、ｔ３以後の一定時間内に）、ｔ５時点において、センシング値が基準値６０１に上昇し、これにより、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。

但し、パフ終了と決定される時点は、ｔ５に限定されない。例えば、センシング値が第１しきい値６０２以下になった後、所定時間経過後（すなわち、センシング値が第１しきい値６０２に以前に到逹した後、一定時間以内に）、センシング値が再び第１しきい値６０２に到逹する場合、制御部は、ユーザによるパフが終了したと決定する。

パフ感知センサでユーザパフを感知した直後には、ヒータの温度が十分な霧化を発生させるほどに十分に高くない。したがって、十分な霧化を発生させるために、ユーザのパフ強度と関係なく、高い電力をヒータに供給する必要がある。本実施例では、各パフが感知された後、既設定の時間の間、パフ強度と無関係に第１温度プロファイルに基づいて、ヒータに電力を供給することで、喫煙初期にも十分な霧化を発生させうる。

一方、ヒータの温度が十分に高い温度に到逹してからは、ユーザのパフ強度によって温度プロファイルを変更する必要がある。すなわち、弱パフ(weak puff)時と比較して、強パフ(strong puff)時には、一回のパフにさらに多くの霧化を提供する必要がある。

本実施例では、既設定の時間以後（例えば、図６Ａ、図６Ｂのｔ３－ｔ４）には、ヒータに供給される電力は、パフ強度によって決定される第２温度プロファイルに基づいて制御されうる。これにより、強パフ(strong puff)時には、多量の霧化を提供し、弱パフ(weak puff)時には、相対的に少量の霧化を提供することができる。すなわち、既設定の時間以後には、パフの強度に基づいてヒータに供給される電力を互いに異なって制御することで、最適の霧化を発生させうる。

たとえ前記実施例では、ただ２種のパフ強度（すなわち、「強パフ」及び「弱パフ」）について仮定して説明されたにしても、実施例は、それに制限されない。例えば、実施例は、２以上のパフ強度によっても具現され、センシング値に対する追加しきい値が各パフ強度を検出するために適切に設定されうる。

図７は、一実施例によるエアロゾル生成装置を制御する方法を示すフローチャートである。

図７を参照すれば、段階７１０において、エアロゾル生成装置は、パフ感知センサからセンシング値を受信する。

パフ感知センサは、エアロゾル生成装置内部の圧力変化に基づいてユーザのパフを感知する。その場合、センシング値は、エアロゾル生成装置内部の圧力を示すことができる。

パフ感知センサは、エアロゾル生成装置の動作が開始されたとき、感知されたセンシング値を基準値に設定する。例えば、高度の高い地域でエアロゾル生成装置の動作が開始される場合、高度の低い地域でエアロゾル生成装置の動作が開始される場合よりも、基準値は低く設定されうる。

次に述べる第１しきい値及び第２しきい値は、基準値に基づいて設定されうる。例えば、第１しきい値は、基準値の８０％に対応する値、第２しきい値は、基準値の５０％に対応する値に設定されうる。

一方、エアロゾル生成装置は、ヒータの動作を開始する入力信号に応答して、ヒータの温度が予熱温度に到逹するように、ヒータに供給される電力を制御することができる。エアロゾル生成装置は、パフ感知センサを用いてユーザのパフを感知するならば、予熱モードから加熱モードに切換えられる。

段階７２０において、エアロゾル生成装置は、センシング値が第１しきい値以下になる場合、パフが発生したと決定し、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御する。

第１温度プロファイルは、パフ強度と無関係に選択されうる。すなわち、検出されたパフの強弱にかかわらず、電力は、同じ温度プロファイル（例えば、第１温度プロファイル）に基づいて制御されうる。

例えば、既設定の時間は、１秒～５秒であり、望ましくは、既設定の時間は、３秒でもあるが、それに制限されない。

段階７３０において、エアロゾル生成装置は、既設定の時間以後には、第２温度プロファイルに基づいてヒータに供給される電力を制御することができる。

エアロゾル生成装置は、既設定の時間の間、センシング値が第１しきい値と第２しきい値との間で保持される場合、弱パフ(weak puff)が発生したと決定する。一方、エアロゾル生成装置は、既設定の時間の間、いかなる時点でも、センシング値が第２しきい値未満になる場合、強パフ(strong puff)が発生したと決定する。

エアロゾル生成装置は、強パフ(strong puff)が発生した場合、弱パフ(weak puff)が発生した場合よりも、ヒータがさらに高温に加熱されるように、ヒータに供給される電力を制御することができる。

具体的に、既設定の時間の間、第１温度プロファイルに基づいて、ヒータに電力が供給されることで、ヒータの温度は、基準温度に到逹することができる。既設定の時間以後に、エアロゾル生成装置は、既設定の時間の間、弱パフ(weak puff)が検出された場合、ヒータが基準温度よりも低い温度に加熱されるように第２温度プロファイルを決定し（すなわち、選択し）、既設定の時間の間、強パフ(strong puff)が検出された場合、ヒータが前記基準温度よりも高い温度に加熱されるように、第２温度プロファイルを決定する。

一実施例は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態にも具現されうる。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うる任意の可用媒体であり、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む。コンピュータ記録媒体は、コンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュールまたはその他データのような情報の保存のための任意の方法または技術によって具現された揮発性及び不揮発性、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ可読命令語、データ構造、プログラムモジュールのような変調されたデータ信号のその他データ、またはその他送信メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。

図４の制御部４６０及びユーザインターフェース４４０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（この段落で総称して「構成要素」）のうち、少なくとも１つは、前述した例示的な実施例によってそれぞれの機能を行う多様な個数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェア構造として具現されうる。例えば、それらの構成要素のうち、少なくとも１つは、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１つ以上のマイクロプロセッサの制御を通じてそれぞれの機能を行うことができる直接回路構造または他の制御装置を使用する。また、それら構成要素のうち、少なくとも１つは、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、これは、特定論理機能を遂行するための１つ以上の実行可能な命令を含み、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、それらの構成要素のうち、少なくとも１つは、それぞれの機能を遂行する中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサなどのプロセッサを含むか、これにより、具現されうる。それらの構成要素のうち、２以上は、１つ以上の単一構成要素に結合され、単一構成要素は、結合された２以上の構成要素の全動作または機能を遂行することができる。また、それらの構成要素のうち、少なくとも１つの機能のうち、一部は、他の構成要素によって遂行されうる。また、バス（ｂｕｓ）は、前記ブロック図で図示されていないが、構成要素間の通信は、バスを通じて遂行されうる。前記例示的な実施例の機能的な側面は、１つ以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによって具現されうる。また、ブロックまたは処理段階によって表現された構成要素は、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採用することができる。

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、それらにより、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 (11)

1. エアロゾル生成装置において、
   エアロゾル生成物質を加熱するヒータと、
   前記ヒータに電力を供給するバッテリと、
   ユーザのパフを感知するパフ感知センサと、
   制御部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記パフ感知センサからセンシング値を受信し、
   前記センシング値に基づいてパフ強度を決定し、
   既設定の時間の間、前記パフ強度に関係なく決定された第１温度プロファイルに沿って前記ヒータに供給される電力を制御し、前記既設定の時間以後、前記パフ強度に基づいて決定された第２温度プロファイルに沿って前記電力を制御し、
   前記制御部は、
   前記既設定の時間の間、前記センシング値が第１しきい値と第２しきい値との間で保持されることに基づいて弱パフ(weak puff)のパフ強度を検出し、
   前記既設定の時間の間、いかなる時点でも前記センシング値が前記第２しきい値未満になることに基づいて強パフ(strong puff)のパフ強度を検出する、エアロゾル生成装置。
2. 前記制御部は、
   前記強パフ(strong puff)が検出されたことに基づいて、前記弱パフ(weak puff)が検出された場合よりも、前記ヒータがさらに高温に加熱されるように、前記ヒータに供給される前記電力を制御する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記既設定の時間の間、前記第１温度プロファイルに基づいて前記ヒータに前記電力が供給されることで、前記ヒータの温度は、基準温度に到逹し、
   前記制御部は、
   前記既設定の時間以後、弱パフ(weak puff)が検出されたことに基づいて、前記ヒータが前記基準温度よりも低い温度に加熱されるように前記第２温度プロファイルを決定し、
   前記既設定の時間以後、前記強パフ(strong puff)が検出されたことに基づいて、前記ヒータが前記基準温度よりも高い温度に加熱されるように前記第２温度プロファイルを決定する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記制御部は、
   前記ヒータの動作を開始する入力信号に応答して、前記ヒータが予熱温度に加熱されるように、前記ヒータに供給される前記電力を制御する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記パフ感知センサは、
   前記エアロゾル生成装置の動作が開始されたとき、感知されたセンシング値を基準値に設定し、
   前記第１しきい値及び前記第２しきい値は、前記基準値に基づいて設定される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
6. エアロゾル生成装置を制御する方法において、
   パフ感知センサからセンシング値を受信する段階と、
   前記センシング値に基づいてパフ強度を決定する段階と、
   既設定の時間の間、前記パフ強度に関係なく決定された第１温度プロファイルに沿ってヒータに供給される電力を制御する段階と、
   前記既設定の時間以後、前記パフ強度に基づいて決定された第２温度プロファイルに沿って前記電力を制御する段階と、を含み、
   前記パフ強度を決定する段階は、
   前記既設定の時間の間、前記センシング値が第１しきい値と第２しきい値との間で保持されることに基づいて弱パフ(weak puff)のパフ強度を決定し、前記既設定の時間の間、いかなる時点でも前記センシング値が前記第２しきい値未満になることに基づいて強パフ(strong puff)のパフ強度を決定する、方法。
7. 前記第２温度プロファイルに沿って前記電力を制御する段階は、
   前記強パフ(strong puff)が検出されたことが基づいて、前記弱パフ(weak puff)が検出された場合よりも、前記ヒータがさらに高温に加熱されるように、前記ヒータに供給される前記電力を制御する、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１温度プロファイルに沿って前記ヒータに供給される電力を制御する段階は、前記既設定の時間の間、前記第１温度プロファイルに基づいて前記ヒータに前記電力が供給されることで前記ヒータの温度は、基準温度に到逹し、
   前記第２温度プロファイルに沿って前記電力を制御する段階は、前記既設定の時間以後、前記弱パフ(weak puff)が検出されたことに基づいて、前記ヒータが前記基準温度よりも低い温度に加熱されるように前記第２温度プロファイルを決定し、前記既設定の時間以後、前記強パフ(strong puff)が検出されたことに基づいて、前記ヒータが前記基準温度よりも高い温度に加熱されるように前記第２温度プロファイルを決定する、請求項７に記載の方法。
9. 前記方法は、
   前記ヒータの動作を開始する入力信号に応答して、前記ヒータの温度が予熱温度に到逹するように、前記ヒータに供給される前記電力を制御する段階をさらに含む、請求項６に記載の方法。
10. 前記方法は、
    前記エアロゾル生成装置の動作が開始されたとき、感知されたセンシング値を基準値に設定する段階をさらに含み、
    前記第１しきい値及び前記第２しきい値は、前記基準値に基づいて設定される、請求項６に記載の方法。
11. 請求項６に記載の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。

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