1以上の実施例に係わるエアロゾル生成装置は、第1物質を内部に収容し、第1物質から生成されたエアロゾルを伝達する伝達孔を含む第1カートリッジ;第1カートリッジから伝達されたエアロゾルを通過させる第2物質を収容する複数個のチャンバを含み、第1カートリッジに対する位置変更が可能なように第1カートリッジに移動可能に連結される第2カートリッジ;第2カートリッジと第1カートリッジのうち、1つに配置された磁性体;及び磁性体に向かうように第2カートリッジと第1カートリッジのうち、他の1つに配置されて第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つが他の1つに対して移動するように磁性体に向かって磁力を発生させる電磁石;を含む。
一実施例によれば、電磁石は、第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置が変更されるように磁性体に対して反発力を発生させうる。
一実施例によれば、チャンバの少なくとも1つが伝達孔に整列される時、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つが移動を停止するように電磁石が磁性体に対して引力を発生させうる。
一実施例によれば、エアロゾル生成装置は、磁性体を引っ張って第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置を保持する位置保持磁性体をさらに含んでもよい。
第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置が変更されるように磁性体に作用する引力の大きさよりも磁性体に作用する反発力の大きさがさらに大きい。
電磁石は、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つの移動経路に沿って複数個が配置され、複数個の電磁石のうち、少なくとも一部は、第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置を変更するために磁性体を押し出し、複数個の電磁石のうち、少なくとも一部は、第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置を保持するために磁性体を引っ張ることができる。
第1カートリッジは、第1物質を内部に収容する複数個のストレージを含み、ストレージのそれぞれが伝達孔を含み、チャンバの少なくとも1つの位置がストレージの伝達孔に整列されるように電磁石が第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置を変更することができる。
第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つは、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、他の1つに対して回転可能に結合することができる。
電磁石は、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、いずれか1つに回転方向に沿って複数個が配置され、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つが回転方向に沿って回転するように複数個の電磁石の極性は、回転方向に沿って順次に反転されうる。
エアロゾル生成装置は、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つと共に回転するように第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つに連結される回転軸と、回転軸に結合して回転軸の一方向の回転を許容して回転軸の反対方向の回転を制限するワンウェイクラッチをさらに含んでもよい。
第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つは、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、他の1つに対して直線的に移動することができる。
電磁石は、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つに直線経路に沿って複数個が配置され、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つが直線経路に沿って移動するように複数個の電磁石は、順次に極性を反転させうる。
エアロゾル生成装置は、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つの移動を一方向に制限する移動制限器をさらに含んでもよい。
チャンバのいずれか1つの位置が伝達孔に対して整列されるか、チャンバのうち、隣接したチャンバが同時に伝達孔と重なるように第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置が変更されうる。
エアロゾル生成装置は、活性化されたとき、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つに接触することで、第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置の変更を制限し、非活性化されたとき、第1カートリッジと第2カートリッジのうち、1つとの接触を解除することで、第1カートリッジに対する第2カートリッジの位置の変更を許容するソレノイドスイッチをさらに含んでもよい。
エアロゾル生成装置は、磁性体の磁力を感知する磁力感知センサをさらに含んでもよい。
実施例で使用される用語は、本発明のさまざまな実施例の機能を考慮しながら現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当該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、通常、使用されない用語が選択された場合もあり、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。したがって、本発明のさまざまな実施例で使用される用語は、ここで提供される用語の意味と説明に基づいて定義されねばならない。
また、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、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含むということを意味すると理解されるであろう。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。
ここで、使用される要素のリストの前に出る「少なくとも1つの」のような表現は、要素の全体リストを修飾するものであり、リストの個別要素を修飾するものではない。例えば「a、b、及びcの少なくとも1つ」は、単に「a」、単に「b」、単に「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。
1つの要素や層が他の要素や層の「上に」、「上方に」、「上部に」、「連結された」、「結合された」と言及するとき、1つの要素や層が他の要素や層のすぐ上に、上方に、上部に、連結されるか、または結合されうる。逆に、1つの要素が他の要素や層の「直ぐ上に」、「直上に」、「直ぐ上部に」、「直接連結された」、または「直接結合された」と言及するときには、中間に介在された要素や層が存在しない。全体として同じ番号は、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、本開示は、様々な互いに異なる形態に具現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
図1は、一実施例に係わるエアロゾル生成装置を示す斜視図であり、図2は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一部構成要素の分離状態を示す斜視図であり、図3は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置を示す縦方向断面図である。
図1ないし図3に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾルを供給する機能を遂行する装置である。エアロゾル生成装置は、電気、誘導磁場、または超音波などを用いる方式で作動するヒータを使用して、エアロゾル生成物質を加熱して、エアロゾルを生成することができる。
図3を参照すれば、エアロゾル生成装置は、第1物質12を内部に収容し、第1物質12から生成されたエアロゾルを伝達する伝達孔11を含む第1カートリッジ10と、第1カートリッジ10を支持するケース7と、第1カートリッジ10から伝達されたエアロゾルを通過させて外部に排出する第2物質22を収容する複数個のチャンバ21を含む第2カートリッジ20と、第2カートリッジ20の位置を変更するための磁性体20m及び電磁石60を含む。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20は、一体化されて1つの部品として取り扱い可能に互いに一体に結合されてエアロゾル生成組立体5を形成する。
図1を参照すれば、エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成組立体5を収容可能な収容通路7aを含むケース7を含む。ケース7は、外部表面にユーザに情報を提供するための表示装置7fと、ユーザにエアロゾル生成装置の作動状態に係わる情報を提供するための表示用ランプ7dを含む。表示装置7fと表示用ランプ7dは、ユーザにさまざまな形態のお知らせを告知する機能を遂行する情報発生器の一例として、情報発生器は、スピーカや振動発生器のような形態にも変形される。
また、ケース7は、ユーザが操作可能であり、ユーザの操作を感知してユーザ入力信号を発生させる入力装置95を含む。
図1ないし図3に図示された実施例において、ケース7は、ほぼ直方体状を有し、エアロゾル生成組立体5は、全体として軸方向に長く延びる円筒状を有するが、実施例は、そのようなケース7及びエアロゾル生成組立体5の形状によって制限されない。例えば、ケース7は、軸方向に長く延びる円筒状、楕円形断面を有する円筒状、扁平円筒状、正六面体、直方体などの互いに異なる形状を有するように変形されうる。また、エアロゾル生成組立体5も直方体、正六面体などの互いに異なる形状を有するように変形されうる。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20は、互いに対する相対的な位置変更可能に結合される。図1ないし図3に図示された実施例において、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して相対的に回転することで、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置が変更されうる。第1カートリッジ10は、全体として円筒状を有し、少なくとも一部が円筒状表面の延長方向と異なって形成された位置固定面10sを含む。
ケース7の収容通路7aは、エアロゾル生成組立体5を収容するように長く延びる中空の円筒状通路に形成される。収容通路7aの少なくとも一部には、第1カートリッジ10の位置固定面10sに対応する形状を有するように収容通路7aの内壁の円筒状表面の延長方向と異なって形成された位置保持面7sが形成される。
エアロゾル生成組立体5がケース7の収容通路7aに収容されれば、位置保持面7sと位置固定面10sが互いに接触するので、ケース7に対する第1カートリッジ10の位置が安定して保持されうる。すなわち、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して回転する間、第1カートリッジ10の位置固定面10sが位置保持面7sによって支持されることで、第1カートリッジ10が回転せず、ケース7に対して固定された状態が安定して保持される。
また、位置保持面7sと位置固定面10sは、エアロゾル生成組立体5がケース7の収容通路7aに挿入されるとき、収容通路7aの軸方向の中心に対するエアロゾル生成組立体5の軸方向の中心の相対的な位置を整列するための整列機能を遂行することができる。すなわち、エアロゾル生成組立体5の第1カートリッジ10の位置固定面10sと収容通路7aの位置保持面7sが対応して初めて、エアロゾル生成組立体5がケース7の収容通路7aに挿入されうる。
ケース7は、収容通路7aの端部に設けられて第1カートリッジ10に電気を供給する電気端子50dを含む。エアロゾル生成組立体5の第1カートリッジ10の位置固定面10sと収容通路7aの位置保持面7sとが対応するように、エアロゾル生成組立体5が収容通路7aに対して整列されれば、電気端子50dが第1カートリッジ10に正確に連結されうる。
実施例は、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との結合構造によって制限されず、多様な結合構造によって第1カートリッジ10と第2カートリッジ20とが互いに対して回転可能に結合することができる。例えば、第1カートリッジ10が第2カートリッジ20に対して回転することで、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置が調整されうる。そのために第2カートリッジ20は、ケース7に固定された状態で保持され、第1カートリッジ10がケース7及び第2カートリッジ20に対して回動可能である。
図3を参照すれば、第1カートリッジ10は、ケース7に内蔵された霧化器50aで生成されたエアロゾルを第2カートリッジ20に伝達する機能を遂行することができる。
第1カートリッジ10は、内部に第1物質12を収容する。第1物質12は、例えば、液状またはゲル(gel)状の物質でもある。第1物質12は、第1カートリッジ10の内部で液状のスポンジや綿のような多孔性素材によって含浸された状態が保持されうる。
第1物質12は、液体物質でもあり、例えば、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質や非タバコ物質を含んでもよい。
第1物質12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、またはビタミン混合物を含んでもよい。
第1物質12の香料は、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。
第1物質12のビタミン混合物は、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、第1物質12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。
ケース7の内部で収容通路7aの下側に、第1カートリッジ10の第1物質12を加熱してエアロゾルを生成する霧化器50aと制御器70とが設けられる。制御器70は、霧化器50aに電力を供給するバッテリと、霧化器50aの作動を制御する制御用チップや制御用回路基板を含んでもよい。
霧化器50aは、第1カートリッジ10から第1物質12を吸収して保持する芯52と、芯52に巻かれているか、芯52と接触するか、芯52に隣接して配置されて第1物質12を加熱してエアロゾルを発生させるヒータ51と、ヒータ51を取り囲んでエアロゾル生成のための雰囲気を組成するエアロゾル生成チャンバ50cを含む。
霧化器50aは、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遂行する。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態の気体を意味する。
霧化器50aに含まれたヒータ51は、制御器70から供給された電気によって熱を発生させる電気抵抗性発熱体でもある。実施例は、そのような霧化器50aの構成によって制限されるものではない。霧化器50aは、例えば、超音波方式でエアロゾルを生成するか、誘導加熱方式でエアロゾルを生成する。
第1カートリッジ10は、第1カートリッジ10の延長方向(すなわち、長手方向)に沿って延びてエアロゾルを伝達する伝達孔11を含む。エアロゾル生成チャンバ50cは、ヒータ51によって生成されたエアロゾルを第1カートリッジ10の伝達孔11に伝達される。したがって、エアロゾル生成チャンバ50cから供給されたエアロゾルは、第1カートリッジ10の伝達孔11を通じて第2カートリッジ20に伝達される。
第2カートリッジ20は、第1カートリッジ10に対して回転可能に配置されうる。また、第2カートリッジ20は、第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に位置する複数個のチャンバ21と、チャンバ21のそれぞれに収容され、エアロゾルを通過させる第2物質22を含む。
第2物質22は、固状でもあり、例えば、粉末や小粒子の集合である顆粒(granule)を含んでもよい。
第2物質22は、例えば、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含むか、風味剤、湿潤剤及び/または有機酸(organic acid)のような添加物質や、メントールまたは保湿剤などの加香物質や、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。
第2物質22の香料は、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。
第2物質22の香味剤は、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。
第2物質22のビタミン混合物は、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。
第2カートリッジ20は、第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に互いに離隔されて位置する複数個のチャンバ21を含む。チャンバ21は、隔壁によって互いに独立されうる。
図2において、チャンバ21は、3個が形成されているが、実施例は、チャンバ21の個数によって制限されず、チャンバ21は、2個またはそれ以上が形成されうる。
図3を参照すれば、第1カートリッジ10は、上側に突出する回転軸40を含む。回転軸40は、第1カートリッジ10から上側に突出して延び、第2カートリッジ20が回転軸40に回転自在に結合する。
第2カートリッジ20と回転軸40との間には、第2カートリッジ20の自由な回転を可能にするために軸受のような機械要素が配置されうる。軸受を使用する場合、電磁石60の反発力または引力が磁性体20mに作用する場合、第2カートリッジ20が機械的な抵抗を受けず、スムースに回動を開始することができる。
回動を開始した第2カートリッジ20は、第2カートリッジ20を停止させるために外部から力が加えられるまで所定の角度範囲内で回動を行うか、または第2カートリッジ20は、外部から力が加えられるまで回転軸40を中心にした回動を何回も繰り返すことができる。
第2カートリッジ20の上部には、チャンバ21の少なくとも1つの第2物質22を通過したエアロゾルを外部に排出する排出口26eを含むマウスピース26が結合される。チャンバ21の上部には、チャンバ21の上側端部を覆う上板27が配置される。上板27は、エアロゾルを通過させる上部通孔27pを含む。
上板27の上部面から突出した回転軸40の上部端部には、フローガイド29が結合される。フローガイド29は、マウスピース26の内部に配置されてチャンバ21の第2物質22を通過したエアロゾルのフローをマウスピース26の排出口26eに誘導する機能を遂行する。フローガイド29は、チャンバ21のそれぞれに対応する複数の羽根を含んでもよい。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20とが結合した状態で第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置が変更されることで、第2カートリッジ20の複数個のチャンバ21の少なくとも1つが第1カートリッジ10の伝達孔11に整列される。したがって、第1カートリッジ10の伝達孔11に排出されたエアロゾルが第2カートリッジ20の複数個のチャンバ21のうち、伝達孔11に整列された整列チャンバに収容された第2物質22を通過する。エアロゾルが第2物質22を通過する間、エアロゾルの特性が変化されうる。
エアロゾル生成装置は、第1カートリッジ10及びケース7に対して第2カートリッジ20を移動させるように駆動力を発生させる電磁石60、及び第2カートリッジ20に配置された磁性体20mを含む。図1及び図3を参照すれば、電磁石60は、ケース7の内部に配置されて外部から印加された電気信号によって作動することで磁力を発生させる。電磁石60は、配線60wによって、制御器70に電気的に連結されるので、制御器70の電気信号が電磁石60に印加される。
第2カートリッジ20の外側面には、第2カートリッジ20の回転方向に沿って複数個の磁性体20mが配置される。磁性体20mは、既設定の方向に向かって磁化された永久磁石を含んでもよい。磁性体20mは、例えば、磁性体20mの第2カートリッジ20に向かう面がS極であり、反対側面がN極になるか、それと反対でもある。
エアロゾル生成組立体5がケース7に装着されれば、第2カートリッジ20に配置された磁性体20mとケース7に配置された電磁石60の位置が互いに対応する。電磁石60は、磁性体20mに向かって磁力を発生させることで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を変更する機能を遂行することができる。すなわち、電磁石60に電気信号が印加されれば、電磁石60の第2カートリッジ20に向かう面の磁極が磁性体20mの外側面の磁極と同一になるように電磁石60が磁化され、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用することができる。したがって、第2カートリッジ20は、電磁石60と磁性体20mとの間に作用する反発力によって第1カートリッジ10に対して回動を開始することができる。
実施例は、図1及び図3に図示された電磁石60及び磁性体20mの構成によって制限されず、例えば、電磁石60及び磁性体20mの配置位置と個数は、多様に変形されうる。すなわち、磁性体20mが第2カートリッジ20の円周方向(すなわち、回転方向)に沿って配置されるとき、磁性体20mの個数は、2個または4個以上であり、電磁石60の個数も磁性体20mの個数に合わせてさらに増加するか、減少する。また、磁性体20mは、ケース7に配置され、電磁石60は、第2カートリッジ20に配置されうる。
また、実施例は、電磁石60と磁性体20mは、第2カートリッジ20の円周方向に沿って一定間隔に配置される構造によって制限されるものではない。例えば、隣接した電磁石60間の間隔及び/または隣接した磁性体20mの間隔が一定していない。すなわち、第2カートリッジ20の円周方向に沿って一領域で隣接した電磁石60間の間隔が他の領域よりもさらに狭く設定されうる。また、第2カートリッジ20の円周方向に沿って電磁石60及び/または磁性体20mが延びる長さ(すなわち、第2カートリッジの中心を基準とした電磁石及び/または磁性体が円周方向に延びる中心角度に対応する円弧長)も複数個の電磁石60及び/または磁性体20mのそれぞれが互いに異なるように変形されうる。
ここで、第2カートリッジ20の複数個のチャンバ21の少なくとも1つの位置が第1カートリッジ10の伝達孔11の位置に対応することができる。すなわち、複数個のチャンバ21のうち、1つ以上のチャンバが第1カートリッジ10の伝達孔11に整列されることで、整列されたチャンバ/チャンバが伝達孔11と流体連通する。
図1及び図2を参照すれば、第2カートリッジ20は、第2カートリッジ20の外側表面に設けられた標識91を含む。第2カートリッジ20は、内部に複数個のチャンバ21を含み、第2カートリッジ20の標識91は、チャンバ21のそれぞれに対応する位置に形成される。
第1カートリッジ10は、第1カートリッジ10の外側表面に第2カートリッジ20の標識91に対する基準位置として用いられる標識92を含む。第2カートリッジ20の標識91を第1カートリッジ10の標識92に一致させるとき、チャンバのうち、少なくとも1つの位置が第1カートリッジ10の伝達孔11の位置に整列されることで、エアロゾルが整列されたチャンバ(以下、「使用チャンバ」と称する)を通過する。
また、ユーザは、第2カートリッジ20の標識91と第1カートリッジ10の標識92との位置を確認し、第2カートリッジ20のチャンバ使用チャンバに係わる情報を識別することができる。
第2カートリッジ20と第1カートリッジ10との間には、位置センサ97が設けられうる。位置センサ97は、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置によって使用チャンバに含まれた第2物質22の種類を識別することができる。位置センサ97は、伝達孔11に対するチャンバ21の少なくとも1つの位置を検出し、検出された位置を示す信号を発生させる機能を遂行することができる。
位置センサ97は、第2カートリッジ20に配置された発信器97aと、第1カートリッジ10に配置されて発信器97aを感知する受信器97bを含む。実施例は、発信器97aと受信器97bの配置位置や個数によって制限されない。例えば、発信器97aは、第1カートリッジ10に配置され、受信器97bが第2カートリッジ20に配置されうる。
位置センサ97は、チャンバ21のうち、少なくとも1つが伝達孔11に対応するように位置が整列されれば、整列されたチャンバに対応する互いに異なる識別信号を発生させうる。
位置センサ97の発信器97aと受信器97bは、例えば、フォトカップラのような光学式感知センサや、ホール効果を用いて磁力を感知する磁力センサや、電気抵抗の変化を感知する電気抵抗センサ、物理的な接触によって信号を発生させるスイッチなどの1つまたはそれらの組合わせによっても具現される。
実施例は、発信器97aと受信器97bとを含む上述した位置センサ97の構造によって制限されるものではなく、例えば、位置センサ97は、追加的な発信器を含まず、磁性体20mや電磁石60の磁力を感知する磁力感知センサのみを含んでもよい。
図1及び図3を参照すれば、ケース7の内部でエアロゾルが流れる経路上にパフセンサ79pが配置される。パフセンサ79pは、ユーザのエアロゾル吸入動作と関連して発生するエアロゾルのフローを感知する機能を遂行することができる。パフセンサ79pは、例えば、伝達孔11と連結されることで、伝達孔11を流れるエアロゾルを含む流体、すなわち、流体(すなわち、空気と混合されたエアロゾル)の圧力や流量の変化を感知し、感知に基づいた信号を発生させる。パフセンサ79pは、伝達孔11に連結された圧力感知孔79sに配置されうる。
上述したようなエアロゾル生成装置を使用するとき、第1カートリッジ10から第2カートリッジ20のチャンバ21に供給されたエアロゾルは、チャンバ21に収容されている第2物質22を通過する。第2物質22は、エアロゾルに香味を与える。第2物質22を通過して香味を有するエアロゾルは、チャンバ21の上部に配置された上板27の上部通孔27pを通過した後、マウスピース26を介してエアロゾル生成装置の外部に排出される。
制御器70は、既設定の条件が達成されれば、電磁石60を作動させることで使用チャンバを変更するように第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更する機能を遂行することができる。すなわち、第2カートリッジ20のチャンバ21に含まれた第2物質22には、エアロゾルを通過させる動作と係わって既設定の使用時間が指定されており、第2物質22がエアロゾルを通過させる動作を遂行するように使用された実際使用時間が既設定の使用時間に到逹すれば、使用チャンバを変更するようにチャンバ21の位置が変更されねばならない。制御器70は、互いに異なるチャンバを使用チャンバとして選択する機能を遂行するために、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置を変更することができる。
また、制御器70は、位置センサ97の信号に基づいてチャンバ21のうち、伝達孔11の位置に対応するように整列されることで、エアロゾルを通過させるように使用中である使用チャンバを識別する機能を遂行する。上述したように「使用チャンバ」は、チャンバ21のうち、1つを指称する名称であり、チャンバ21のうち、伝達孔11の位置に対応するように整列され、エアロゾルを通過させる機能を遂行すべく使用している少なくとも1つのチャンバを示す。
上述したように電磁石60が磁性体20mに向かって磁力を発生させることで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を変更する機能を遂行することができる。すなわち、電磁石60に電気信号が印加され、電磁石60が磁性体20mに対して反発力を作用させれば、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して回動を開始することができる。
また、電磁石60は、磁性体20mに対して引力を作用することで、第1カートリッジ10に対して回動している第2カートリッジ20を停止させる作用を遂行することもできる。すなわち、伝達孔11を基準としてチャンバ21の位置を変更するために、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して相対的な運動を行うとき、電磁石60が第2カートリッジ20の運動を制限してチャンバ21の少なくとも1つが伝達孔11に対応する位置に位置することができる。
電磁石60が磁性体20mに対して引力を作用するために、電磁石60の磁化される方向が変更されて磁性体20mに向かう電磁石60の一面が磁性体20mの外面と同じ磁極を有することができる。電磁石60が磁性体20mに対して反発力を作用するか、引力を作用するためには、電磁石60の磁化方向が変更されねばならないが、例えば、電磁石60に印加する電流の方向を変更するか、電磁石60を機械的に回転させることで磁化方向を変更することができる。
図4は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一部構成要素の連結関係を概略的に示すブロック図である。
図4に図示された制御器70は、図1及び図3に図示されたケース7の内部に配置される回路基板、回路基板に付着された半導体チップ、または半導体チップや回路基板に搭載されたソフトウェアのいずれか1つ、またはそれらの組合わせによっても具現される。
制御器70は、霧化器50aを制御してエアロゾルの生成量または温度などを制御する霧化制御器71と、霧化器に係わる温度を感知する温度センサ79tと、ユーザのエアロゾル吸入時に発生する空気の圧力または速度の変化を感知するパフセンサ79pと、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の回転位置を感知する位置センサ97(図2参照)と、温度センサ79t、パフセンサ79p、及び位置センサ97から出力される感知信号を受信するセンサ制御器74を含む。また、制御器70は、ユーザに情報を提供するか、お知らせを告知する情報発生器96を制御する情報制御器75と、ボタンやタッチスクリーンやユーザ入力動作などを通じてユーザ入力を受信するための入力装置95からユーザ入力信号を受信するユーザ入力受信器76と、第1カートリッジ10の第1物質や第2カートリッジ20の第2物質の種類に係わる情報や霧化器の作動温度を制御するための温度プロファイルやユーザに係わる情報や伝達孔11を基準としたチャンバ21の位置に係わる情報などを保存したストレージ78とデータを送受信する入力/出力制御器73とを含んでもよい。また、制御器70は、位置センサ97から受信された信号に基づいて使用チャンバ及び使用チャンバに含まれる媒質の種類などを判断する媒質判断器72と、電磁石60の作動を制御するための駆動制御器77と、を含んでもよい。
上述したような制御器70は、ユーザの吸入動作を感知することで霧化器の作動を開始するか、霧化器の作動を停止することができる。また、制御器70が位置センサ97から印加された信号に基づいて使用チャンバ、及び使用チャンバに含まれた媒質の種類などを判断し、霧化器の作動温度や作動時間などを媒質の種類に好適に制御することができる。
制御器70は、位置センサ97から印加された信号に基づいて使用チャンバ、及び使用チャンバに含まれた媒質の種類などを判断した後、使用チャンバの種類に係わる情報、すなわち使用チャンバの既設定の識別番号を情報発生器96に出力することができる。使用チャンバの既設定の識別番号は、例えば、数字、文字、または記号などを含んでもよい。また、制御器70は、使用チャンバに含まれた媒質の種類に係わる情報、例えば、媒質の名称、媒質の特性、すなわち、香味に係わる情報や使用寿命などに係わる情報を情報発生器96に出力することができる。
制御器70は、既設定の条件が達成された場合に電磁石60を作動させうる。制御器70が電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するための既設定の条件は、エアロゾルを生成するためにヒータが熱を発生させる加熱動作の累積時間や、ヒータの加熱動作の累積時間とヒータの加熱温度との組合わせを含んでもよい。
制御器70は、既設定の条件が達成された場合、まず情報発生器96を通じて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置変更が必要であることを告知するお知らせを発生させうる。したがって、ユーザがお知らせを確認して入力装置95を操作するとき、制御器70が入力装置95から印加された入力信号に基づいて初めて、電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更することができる。
既設定の条件がヒータの加熱動作の累積時間を含む場合、制御器70は、霧化制御器71によってヒータに供給された電流の量または電力の量を計算するか、ヒータに電流が供給された時間を合算してヒータの加熱動作の累積時間を計算することができる。例えば、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち1つに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させ、エアロゾルに香味を与えることができる時間がn分と予め設定された場合、制御器70は、ヒータの加熱動作の累積時間がn分に到逹した場合、現在エアロゾルを通過させるチャンバの使用を終了せねばならないと判断し、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置を変更することで、チャンバ21のうち、エアロゾルを通過させるための新たなチャンバを選択することができる。
ヒータの加熱動作は、第1カートリッジ10の第1物質を気化させるのに十分な温度の熱を発生させる主加熱動作と、主加熱動作に該当する温度の範囲よりも低い温度範囲で熱を発生させる予備加熱動作と、を含んでもよい。制御器70が電磁石60を作動させるための既設定の条件に含まれるヒータの加熱動作は、主加熱動作でもある。
既設定の条件がヒータの加熱動作の累積時間とヒータの加熱温度との組合わせを含む場合は、ヒータの加熱動作が主加熱動作と予備加熱動作とを含むときにさらに有用でもある。例えば、チャンバ21のうち1つに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させ、エアロゾルに香味を与えることができる時間がn分と予め設定された場合、制御器70は、ヒータの加熱温度が主加熱動作に該当する温度に到逹したときにのみヒータの加熱動作の累積時間を計数することができる。
制御器70が電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するための既設定の条件は、パフセンサ79pによって感知された信号に基づいて決定されるパフ動作の回数と、パフ動作の累積時間のうち、いずれか1つまたはそれらの組合わせを含んでもよい。制御器70は、パフセンサ79pによって感知された信号の強度が既設定の臨界値を超過したとき、ユーザによって有効な吸入動作が実行されたと判断してパフ動作の回数を計数することができる。
既設定の条件がパフ動作の回数を含む場合、制御器70は、パフセンサ79pで発生した信号に基づいて第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、現在エアロゾルを通過させるチャンバに対して実行されたパフ動作の回数を計数することができる。そのような場合、制御器70は、ユーザがエアロゾルを吸入する吸入動作を持続的に実行したパフ動作の累積時間を無視し、単にパフセンサ79pの信号に基づいてパフ動作が発生した回数のみを計数する。
例えば、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち1つに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させ、エアロゾルに香味を付与可能にするパフ動作の回数がm回と予め設定された場合、制御器70は、パフ動作の回数がm回に到逹した場合、現在エアロゾルを通過させるチャンバの使用を終了せねばならないと判断し、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置を変更することで、チャンバ21のうち、エアロゾルを通過させるための新たなチャンバを選択することができる。
制御器70は、エアロゾル生成装置の使用環境やユーザの吸入習慣を考慮して新たなチャンバを選択するための第2カートリッジ20の位置変更時点を決定することができる。そのために既設定の条件がパフ動作の累積時間や、パフ動作の回数とパフ動作の累積時間との組合わせを含んでもよい。
既設定の条件がパフ動作の回数とパフ動作の累積時間との組合わせを含む場合の作動は、次の通りである。例えば、チャンバ21のうち1つに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させ、エアロゾルに香味を与えることができるパフ動作の回数がm回であり、パフ動作の累積時間がp分と予め設定された場合、パフ動作の回数がm回に到逹する条件とパフ動作の累積時間がP分に到逹する条件とがいずれも充足されて初めて、制御器70が現在エアロゾルを通過させるチャンバの使用を終了せねばならないと判断する。したがって、パフセンサ79pの信号に基づいてパフ動作の回数がm回に到逹しても、パフ動作の累積時間がp分に到逹していなければ、制御器70は、パフ動作の累積時間がp分に到逹するまで現在エアロゾルを通過させるチャンバの位置をそのまま保持することで、パフ動作の回数がm+x回まで到逹することができる。そのような動作条件を変形してパフ動作の回数がm回に到逹する条件とパフ動作の累積時間がP分に到逹する条件のいずれか1つだけ充足されても、制御器70が現在エアロゾルを通過させるチャンバの使用を終了せねばならないと判断する。
制御器70が電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するための既設定の条件は、入力装置95がユーザの入力を受信して発生する入力信号に基づいて決定される使用時間を含んでもよい。
既設定の条件が入力装置95の入力信号に基づいて決定される使用時間を含む場合は、ユーザがヒータの動作を直接開始する機能を実行可能であるとき、さらに有用である。例えば、エアロゾル生成装置は、ユーザの趣向を満足させるか、利便性を向上させる目的で、ユーザが入力装置95を操作するとき、霧化器のヒータが別途の予備加熱動作を実行せずとも、ヒータが直ちに反応して高速で主加熱動作を行う機能を提供することができる。そのような場合、既設定の条件が入力装置95の入力信号に基づいて決定される使用時間を含むことにより、ユーザの操作によって霧化器が作動する使用時間が既設定の基準使用時間に到逹したとき、制御器70が現在エアロゾルを通過させる使用チャンバの使用を終了せねばならないと判断し、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置を変更することで、チャンバ21のうち、エアロゾルを通過させるための新たなチャンバを選択することができる。
制御器70が電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するための既設定の条件は、パフセンサ79pによって感知された信号に基づいて決定されるパフ動作の回数と、パフ動作の累積時間のうち、いずれか1つまたはそれらの組合わせを含んでもよい。制御器70は、パフセンサ79pによって感知された信号の強度が既設定の臨界値を超過したとき、ユーザによって有効な吸入動作が実行されたと判断してパフ動作の回数を計数する。
上述した説明のうち、時間や回数を示すためのm、n、p、xなどの文字は、整数または実数や時間の長さを意味する。
制御器70が電磁石60を作動させて第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するための既設定の条件は、入力装置95がユーザの入力を受信して発生する入力信号に基づいて決定されるチャンバ21のうち、少なくとも1つが選択された選択条件を含んでもよい。
第2カートリッジ20のチャンバ21は、互いに異なる媒質の種類または互いに異なる粒子サイズを有する第2物質22を含み、制御器70は、表示用ランプ7dを発光させるか、発光色相を変更するか、表示装置7fに情報を表示することにより、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、現在第1カートリッジ10の伝達孔11の位置に整列され、エアロゾルを通過させるように使用される使用チャンバに含まれた第2物質22に係わる情報をユーザに提供することができる。
ユーザが入力装置95を操作してチャンバ21のうち、使用を希望するチャンバを選択すれば、制御器70が入力装置95から入力された入力信号に基づいて、ユーザがチャンバ21のうち、少なくとも1つのチャンバを選択した選択条件が達成されたと判断することで、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更することができる。
上述したようなエアロゾル生成装置を使用するときには、ユーザがエアロゾル生成組立体5をケース7に装着する前に第1カートリッジ10に対して第2カートリッジ20を回転させて第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、少なくとも1つの位置が第1カートリッジ10の伝達孔11に対応する位置に置かれるように第2カートリッジ20の回転位置を調整することができる。第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を調整した後、ユーザは、エアロゾル生成組立体5をケース7に装着する。
そのような作動方式を変形することができる。すなわち、ユーザが第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を調整せずとも、ユーザがエアロゾル生成組立体5をケース7に装着すれば、ケース7に内蔵された電磁石60が作動して自動的に第2カートリッジ20を回転させることで、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置をエアロゾル生成のための初期位置に自動調整することができる。「初期位置」は、第2カートリッジ20のチャンバ21のいずれか1つの位置が伝達孔11の位置に対応する位置でもある。
第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、少なくとも1つの位置が第1カートリッジ10の伝達孔11の位置に対応する状態で、ユーザがマウスピース26を介してエアロゾルを吸入することができる。
エアロゾル生成装置のエアロゾル生成組立体5は、第1物質12を収容する第1カートリッジ10と第2物質22を収容する第2カートリッジ20とが一体化された1つの装置として取り扱うことができ、携帯及び使用が簡便である。
また、エアロゾル生成装置の第1カートリッジ10が多量の第1物質12を収容するように設計されても、電磁石60によって第2カートリッジ20を自動的に回転させ、エアロゾル供給のために使用されるチャンバ21を選択可能なので、第2物質22を含む第2カートリッジを交換せずとも、新たな第2物質22に交替する効果が得られる。
また、第2カートリッジ20のチャンバ21は、互いに異なる種類の第2物質22を含んでもよい。例えば、チャンバ21は、互いに異なる粒子サイズや、互いに異なる香味属性を有する第2物質22を含んでもよい。チャンバ21が互いに異なる種類の第2物質22を含んでいても、位置センサ97で発生した信号に基づいて制御器70が「チャンバ21のうち、伝達孔11に対応するように整列されることで、エアロゾルを通過させるように現在使用中である使用チャンバ」を識別することができる。制御器70が識別した使用チャンバ、及び使用チャンバに含まれた第2物質22に係わる情報がユーザに提供されうるので、ユーザは、チャンバ21のうち1つを選択し、所望の第2物質22を選択して多様な香味を有するエアロゾルを自由に楽しめる。
図5は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一作動状態を概略的に示す断面図であり、図6は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の他の作動状態を概略的に示す断面図であり、図7は、図1に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置のさらに他の作動状態を概略的に示す断面図である。
図5ないし図7に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置で第2カートリッジ20のチャンバ21は、それぞれ1、2、3の固有の識別番号を有している。固定された位置を保持する第1カートリッジ10に対して第2カートリッジ20が回動することにより、チャンバ21のいずれか1つが第1カートリッジ10の伝達孔11の位置に対して整列され、エアロゾルを通過させる使用チャンバの機能を遂行する。
電磁石60は、第2カートリッジ20の移動経路に沿って複数個が配置される。ここで、「移動経路」は、第2カートリッジ20が通過する物理的経路のみを意味することと制限的に解釈されるものではなく、第2カートリッジ20が回転する間磁性体20mが移動する円周方向の経路に対応する領域を意味するものと解釈されねばならない。図5ないし図7に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置では、電磁石60が第1カートリッジ10に配置される。
磁性体20mは、第2カートリッジ20の外側面で第2カートリッジ20の円周方向に沿って互いに離隔されるように複数個が配置されうる。磁性体20mの個数は、電磁石60の個数に対応するか、磁性体20mの個数と電磁石60の個数は、互いに異なってもいる。例えば、図5ないし図6では、磁性体20mと電磁石60のそれぞれが3個ずつ配置されるが、それを変形して電磁石60の個数よりも磁性体20mの個数を多く配置するか、磁性体20mの個数より電磁石60の個数を多く配置することで、第2カートリッジ20の位置を精密に調整することができる。
実施例は、上述したような電磁石60と磁性体20mの配置位置によって制限されるものではなく、例えば、電磁石60は、第2カートリッジ20に配置されて磁性体20mは、第1カートリッジ10に配置されうる。
図5に図示されたように1番の識別番号を有するチャンバ21が伝達孔11に対して整列された状態で電磁石60が作動すれば、電磁石60と磁性体20mの互いに向かう面が同一磁極を有することになる。電磁石60と磁性体20mとの間には、反発力が作用するので、第1カートリッジ10に対して回転可能に配置された第2カートリッジ20が電磁石60が作用する反発力によって回動を開始する。第2カートリッジ20の回動の方向は、一方向にのみ制限されうる。すなわち、図5~図7において、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の回動の方向は、時計回り方向にのみ制限される。
第2カートリッジ20の回動方向を制限するためにワンウェイクラッチ(one-way clutch)のような機械要素や、電磁石60と磁性体20mとの間に作用する磁力よりも強い磁力を有する永久磁石を使用することができる。
図5において、回動を開始した第2カートリッジ20は、図6に図示されたように時計回り方向に沿って回動した後、図7に図示された位置に到逹する。第2カートリッジ20の2番の識別番号を有するチャンバ21が、図7に図示された位置に到逹する前、電磁石60の磁化方向が逆に変更されうる。すなわち、第2カートリッジ20の磁性体20mに向かう電磁石60の一面の磁極が磁性体20mの外面の磁極と反対極性を有するように電磁石60の磁化方向が変更される。
電磁石60の磁化方向が変更された状態で第2カートリッジ20が図7に図示された位置まで回転すれば、伝達孔11に対応する電磁石60が2番の識別番号を有するチャンバ21に対応する磁性体20mに対して引力を作用させる。電磁石60と磁性体20mとの間に作用する引力によって第2カートリッジ20は、回動を停止して第2カートリッジ20の2番の識別番号を有するチャンバ21が伝達孔11に対応する位置に正確に整列されて保持される。
図5ないし図7のそれぞれで、便宜上、複数個の電磁石60の磁化方向と複数個の磁性体20mの磁化方向をいずれも同一に図示したが、実施例は、そのような複数個の電磁石60と複数個の磁性体20mの磁化方向によって制限されるものではない。例えば、図7に図示されたように、チャンバ21のうち、いずれか1つを伝達孔11に対応する位置に保持する間、伝達孔11に対応する電磁石60に対してのみ電気信号を印加し、他の電磁石60には、電気信号の供給を遮断することができる。または、第2カートリッジ20が回転する間、伝達孔11に対応する電磁石60の磁化方向と、残りの電磁石60の磁化方向を異なって設定することもできる。
図8は、他の実施例に係わるエアロゾル生成装置の一部構成要素を概略的に示す斜視図である。
図8に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置では、エアロゾル生成組立体5が第1カートリッジ10と、第1カートリッジ10に対して回転可能に結合する第2カートリッジ20と、を含む。
第1カートリッジ10は、第1物質12をそれぞれ収容するように区画された複数個の貯蔵槽と、複数個の貯蔵槽に対応するように形成された複数個の伝達孔11を含む。図8に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、第1カートリッジ10が2つの貯蔵槽と2つの伝達孔11とを含むが、実施例は、第1カートリッジ10のそのような構成によって制限されるものではなく、貯蔵槽の個数と伝達孔11の個数は、多様に変形されうる。
複数個の貯蔵槽に含まれた第1物質12が気化されて発生したエアロゾルは、第1カートリッジ10の複数個の伝達孔11を通じて第2カートリッジ20に伝達される。第1カートリッジ10でエアロゾルを生成するときには、第1カートリッジ10の全ての貯蔵槽の第1物質12が同時に気化され、必要に応じて、複数個の貯蔵槽のうち、一箇所のみで第1物質12が気化されるか、複数個の貯蔵槽中の1つ以上で第1物質12が気化されうる。
第2カートリッジ20は、第1カートリッジ10から伝達されたエアロゾルを通過させて外部に排出する第2物質22を収容する複数個のチャンバ21を含む。第1カートリッジ10と第2カートリッジ20は、一体化されて1つの部品として取り扱い可能に互いに一体に結合されてエアロゾル生成組立体5を形成する。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との間には、伝達孔11に対するチャンバ21のうち、少なくとも1つの位置を検出して位置信号を発生させる位置センサ97が設けられる。
位置センサ97は、第2カートリッジ20の回転方向、すなわち、円周方向に沿って互いに離隔されるように第2カートリッジ20に配置された発信器97aと、第1カートリッジ10に配置されて発信器97aを感知する受信器97bと、を含む。実施例は、発信器97aと受信器97bの配置位置や個数によって制限されず、例えば、発信器97aは、第1カートリッジ10に配置され、受信器97bが第2カートリッジ20に配置されうる。
図8において、発信器97aは、第2カートリッジ20のチャンバ21のそれぞれに対応する位置に1個ずつ配置され、また隣接したチャンバ21間の位置にも1個ずつ配置される。複数個の発信器97aのうち、第2カートリッジ20のチャンバ21のそれぞれに対応する発信器97aは、対応するチャンバが単独で伝達孔11の位置に整列されていることを示す信号を発生させうる。また、隣接したチャンバ21間に配置された発信器97aは、隣接したチャンバ21が同時に伝達孔11の位置に対して整列されることで、隣接したチャンバ21が共にエアロゾルを通過させる使用チャンバの機能を遂行するものであることを示す信号を発生させうる。
実施例は、位置センサ97の発信器97aの配置位置と個数によって制限されるものではなく、例えば、発信器97aは、チャンバ21にそれぞれ1個ずつのみ対応するように配置される。上述したような位置センサ97を変形して別途の発信器を設置せず、第2カートリッジ20の磁性体20mを感知する受信器のみを設けることもある。
第2カートリッジ20の外側面には、第2カートリッジ20の円周方向に沿って離隔される複数個の磁性体20mが配置される。第2カートリッジ20から離隔された位置に磁性体20mに対応するように複数個の電磁石60が配置される。電磁石60は、エアロゾル生成組立体5を支持するケースに配置されうる。
電磁石60が作動して第2カートリッジ20の外側面に配置された磁性体20mに反発力が作用すれば、第2カートリッジ20が回転することで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置が変更される。
複数個の電磁石60は、同時に同一方向に磁化されうる。すなわち、電磁石60の磁性体20mに向かう面が磁性体の外側面の磁極と同じ磁極を有するように、複数個の電磁石60をいずれも同一方向に磁化されることで、複数個の電磁石60と複数個の磁性体20mとの間に反発力が作用することができる。
実施例は、そのような電磁石60の作動方式によって制限されるものではなく、例えば、複数個の電磁石60の一部と、他の一部は、互いに異なる方向に磁化されうる。
複数個の電磁石60の一部は、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を変更するために、磁性体20mに対して反発力を作用させるように作動することができる。
また、複数個の電磁石60の他の一部は、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を保持するように、磁性体20mに対して引力を作用するように作動することができる。
複数個の電磁石60のうち、一部が磁性体20mに対して反発力を作用させる間、複数個の電磁石60のうち、磁性体20mに対して引力を作用させるための他の一部は作動せず、待機する。第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置が目標する位置に調整された後に複数個の電磁石60のうち、他の一部が磁性体20mに対して引力を作用させるように作動し、複数個の電磁石60のうち、磁性体20mに対して反発力を作用させた一部は、作動を停止することができる。
上述したような複数個の電磁石60の作動方式を変形して、第2カートリッジ20の回転方向に沿って配置された複数個の電磁石60の極性が第2カートリッジ20の回動と共に、第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に反転されうる。
複数個の電磁石60は、第2カートリッジ20の磁性体20mに対して順次に反発力を作用させうる。すなわち、電磁石60の磁性体20mに向かう面の磁極が磁性体20mの外側面の磁極と同一になるように、複数個の電磁石60の磁極が第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に変更されうる。したがって、複数個の電磁石60は、第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に磁極が変更されつつ、磁性体20mに向かって順次に反発力を作用することで、第2カートリッジ20を回転させうる。
上述した複数個の電磁石60の作動方式を変形して複数個の電磁石60は、第2カートリッジ20の磁性体20mに対して順次に引力を作用することができる。電磁石60の磁性体20mに向かう面の磁極が磁性体20mの外側面の磁極と反対になるように、複数個の電磁石60の磁極が第2カートリッジ20の回転方向に沿って順次に変更されつつ、磁性体20mに向かって順次に引力を作用することで、第2カートリッジ20を回転させうる。
図9は、図8に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の一作動状態を示す横方向断面図である。
第2カートリッジ20が磁性体20mと電磁石60との間に作用する反発力によって回転することで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置が変更されうる。図9に図示されたように、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、1つの位置が1つの伝達孔11の位置に対応するように、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の回転位置が整列されうる。図9に図示されたような整列状態で第2カートリッジ20のチャンバ21のうち1つが、第1カートリッジ10の1つの伝達孔11から伝達されるエアロゾルを通過させることで、エアロゾルの特性を変化させる使用チャンバの機能を遂行することができる。
図10は、図8に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の他の作動状態を示す横方向断面図である。
第2カートリッジ20が磁性体20mと電磁石60との間に作用する反発力によって回転することで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置が変更されるとき、図10に図示されたように隣接したチャンバ21の位置が1つの伝達孔11の位置に対応するように第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の回転位置が整列されうる。
図10には、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、隣接した2つのチャンバのそれぞれが1つの伝達孔11の半分に該当する領域と重なるように位置する。実施例は、第2カートリッジ20のそのような整列位置によって制限されるものではなく、チャンバ21のうち、隣接した2つのチャンバが伝達孔11と重なる面積が互いに異なるように第2カートリッジ20の第1カートリッジ10に対する回転位置が整列されうる。
例えば、隣接した2つのチャンバ21のうち、1つのチャンバに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させる機能に係わる寿命が20%に到逹するまで2つのチャンバ21のうち、1つのチャンバを伝達孔11の約80%に該当する面積と重畳させ、隣接した2つのチャンバ21のうち、他の1つのチャンバは、伝達孔11の約20%に該当する面積と重畳させうる。
例えば、隣接した2つのチャンバ21のうち、1つのチャンバに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させる機能に係わる寿命が60%に到逹した場合、2つのチャンバ21のうち1つのチャンバは、伝達孔11の約40%に該当する面積と重畳させ、隣接した2つのチャンバ21のうち、他の1つのチャンバは、伝達孔11の約60%に該当する面積と重畳させうる。
また、隣接した2つのチャンバ21のうち、1つのチャンバに含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させる機能に係わる寿命が80%に到逹した場合、隣接した2つのチャンバ21のうち、1つのチャンバを伝達孔11の約20%に該当する面積と重畳させ、隣接した2つのチャンバ21のうち、他の1つのチャンバは、伝達孔11の約80%に該当する面積と重畳させうる。
第2カートリッジ20のチャンバ21に含まれた第2物質22がエアロゾルを通過させる機能に係わる寿命は、上述したように制御器が第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更するために使用する既設定の条件によって決定されうる。
また、上述したようにチャンバ21の第2物質22の寿命を考慮して、第2カートリッジ20を回転させて隣接したチャンバ21が伝達孔11と重なる面積を変化させるときには、経時的に第2カートリッジ20を断続的に移動させるか、経時的に第2カートリッジ20を連続して移動させうる。
図10に図示されたように、第2カートリッジ20の複数個のチャンバ21のうち、隣接したチャンバが1つの伝達孔11と重なるように位置を整列する方式によれば、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して回転する動作中に第1カートリッジ10でエアロゾルを生成し、生成したエアロゾルを第2カートリッジ20に向かって伝達する動作を中止せず、エアロゾルを流す動作を連続して保持することができる。
また、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更することで、複数個のチャンバ21のうち、エアロゾルを通過させるチャンバを順次に選択することができる。複数個のチャンバ21のうち、エアロゾルを通過させるチャンバを選択して第2カートリッジ20を回転させるとき、現在エアロゾルを通過させていた以前チャンバの位置を伝達孔11から直ちに離脱させず、第2カートリッジ20の回動によって伝達孔11の位置に対して後続して整列される後続チャンバと以前チャンバとが共にエアロゾルを通過させる動作が行える。
そのような作動方式によれば、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との相対的な位置を変更する間、ユーザに伝達されるエアロゾルの温度、湿度、及び香味などの特性が急変しないようにして、一定かつ安定したエアロゾルの供給が可能である。
また、第2カートリッジ20の複数個のチャンバ21のそれぞれが互いに異なる特性を有する第2物質22を含む場合には、隣接したチャンバが共にエアロゾルを通過させることで、エアロゾルの成分、香味などの特性を多様に変形可能なので、ユーザに多様な形態のエアロゾルを提供することができる。
図11は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成装置の一部構成要素を概略的に示す斜視図である。
図11に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、それぞれ独立して区画されて第1物質を収容する貯蔵槽10a、10bを含む第1カートリッジ10と、第1カートリッジ10に直線的に移動可能に結合された第2カートリッジ20と、第2カートリッジ20を直線的に移動させるために、第2カートリッジ20に配置された磁性体20m及び第1カートリッジ10に配置された電磁石60を含む。
実施例は、磁性体20m及び電磁石60の配置位置と個数などによって制限されるものではなく、例えば、エアロゾル生成装置において、第2カートリッジ20に対して第1カートリッジ10が直線的に移動するように変形された場合、第1カートリッジ10に磁性体20mが配置され、電磁石60は、磁性体20mに対応するように第1カートリッジ10を直線的に移動可能に支持するケースや第2カートリッジ20に配置されうる。
また、第1カートリッジ10は、貯蔵槽10a、10bのそれぞれに収容された第1物質から気化されて生成されたエアロゾルを伝達するための通路11p、11qと通路11p、11qのそれぞれの端部に形成された伝達孔11を含む。
第1カートリッジ10は、伝達孔11の上部を取り囲んで直線的に延びる直線ガイド10tを含み、第2カートリッジ20は、直線ガイド10tに摺動可能に結合するレール201を含む。第2カートリッジ20は、第1カートリッジ10の直線ガイド10tの延長方向に沿って直線的に移動することができる。第2カートリッジ20は、直線ガイド10tの延長方向に沿って長く延びる板状の本体20tと、本体20tの延長方向に沿って順次に離隔されて配置される複数個のチャンバ20a、20b、20cと、を含む。
電磁石60は、第2カートリッジ20の直線的な移動方向に沿って互いに離隔されるように複数個が配置される。磁性体20mも電磁石60の位置に対応するように、第2カートリッジ20の直線的な移動方向に沿って互いに離隔され、複数個が配置される。
複数個の電磁石60は、第2カートリッジ20の直線的な移動方向を別途に順次に極性が反転されうる。すなわち、電磁石60の磁性体20mに向かう面が磁性体20mの外側面と同じ磁極になるように、複数個の電磁石60の極性が順次に反転されることで、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用して第2カートリッジ20が直線的に移動することができる。
実施例は、上述したような複数個の電磁石60の作動方式によって制限されるものではなく、例えば、複数個の電磁石60の一部は、磁性体20mに対して反発力を作用するように作動し、複数個の電磁石60の他の一部は、第2カートリッジ20の複数個のチャンバ20a、20b、20cの一部を伝達孔11に対応する位置に保持するために磁性体20mに対して引力を作用するように作動することができる。
図11において、貯蔵槽10a、10bは、2つが配置され、チャンバ20a、20b、20cは、3つが配置されるが、貯蔵槽の個数とチャンバの個数は、多様に変形されうる。
第2カートリッジ20が直線的に移動することにより、第2カートリッジ20のチャンバ20a、20b、20cのいずれか1つまたは隣接したチャンバの位置が1つの伝達孔11の位置に対応するように整列されうる。また、第2カートリッジ20のチャンバ20a、20b、20cのうち、1つのグループの位置が2つの伝達孔11の1つの位置に対応し、それと同時に、チャンバ20a、20b、20cのうち、他のグループの位置が2つの伝達孔11の残り1つの位置に対応するように整列されうる。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との間には、伝達孔11を基準としたチャンバ20a、20b、20cの少なくとも1つの位置を検出し、信号を発生させる位置センサ97が設けられる。
位置センサ97は、第2カートリッジ20において第2カートリッジ20の直線運動の方向に沿って互いに離隔して配置された発信器97aと、第1カートリッジ10に配置されて発信器97aを感知する受信器97bと、を含む。実施例は、発信器97aと受信器97bの配置位置や個数によって制限されず、例えば、発信器97aは、第1カートリッジ10に配置され、受信器97bが第2カートリッジ20に配置されうる。
位置センサ97の発信器97aと受信器97bは、例えば、フォトカップラのような光学式感知センサや、ホール効果を用いて磁力を感知する磁力センサや、電気抵抗の変化を感知する電気抵抗センサ、物理的な接触によって信号を発生させるスイッチなどの1つまたはそれらの組合わせによっても具現される。
位置センサ97を変形することで、発信器を別途に設置せず、磁力を感知する磁力センサを含み、磁性体20mを感知する受信器のみを設けてもよい。
図12は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成装置を示す断面図である。
図12に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置でも、第2物質22を収容する複数個のチャンバを含む第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して直線的に移動することができる。
電磁石60は、第2カートリッジ20の直線的な移動方向に沿って互いに離隔されるように複数個が配置される。磁性体20mも電磁石60の位置に対応するように、第2カートリッジ20の直線的な移動方向に沿って互いに離隔され、複数個が配置される。
複数個の電磁石60は、第2カートリッジ20の直線的な移動方向を別途に順次に極性が反転されうる。すなわち、電磁石60の磁性体20mに向かう面が磁性体20mの外側面と同じ磁極になるか、反対磁極になるように複数個の電磁石60の極性が順次に反転されることで、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用して第2カートリッジ20を引っ張るか、電磁石60と磁性体20mとの間に引力が作用して第2カートリッジ20を押し出すことにより、第2カートリッジ20が第1カートリッジ10に対して直線的に移動することができる。
第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との間には、磁性体20mが配置された第2カートリッジ20の直線的な移動方向を一方向にのみ制限する移動制限器19が配置される。移動制限器19は、第2カートリッジ20の外側に突出する突起20hと、第1カートリッジ10に形成されて突起20hを収容する収容溝10hを含む。移動制限器19によって第2カートリッジ20の移動方向は、図12において、左側に向かう方向にのみ制限される。
図12において、第2カートリッジ20の突起20hの右側面は、収容溝10hによって接触するので、第2カートリッジ20は、第1カートリッジ10に対して右側に向かう方向に移動することができない。
磁性体20mと電磁石60との間に作用する磁力の変化によって第2カートリッジ20に力が作用するとき、第2カートリッジ20は、図12において、左側のみに向かって移動することができる。磁性体20mと電磁石60との間に作用する磁力によって第2カートリッジ20が左側に向かって加圧されれば、第2カートリッジ20の突起20hが収容溝10hを第1カートリッジ10の外側に向かって押し出しつつ、突起20hが収容溝10hから抜け出す。これにより、第2カートリッジ20は、左側に向かって移動することができる。突起20hが収容溝10hから抜け出すようにするために、第1カートリッジ10から収容溝10hが形成された部分は、若干の弾性力を有するか、変形可能なゴムや、弾性プラスチックを含んでもよい。
図13は、図1ないし図12に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置によるエアロゾル生成方法を概略的に示すフローチャートである。
図13に図示された実施例に係わるエアロゾル供給方法は、ユーザの吸入動作を感知する段階(S100)と、吸入動作が感知されたと判断し、エアロゾル供給作動を開始する段階(S110)と、第1カートリッジに対する第2カートリッジの回転位置を感知する段階(S120)と、感知された第2カートリッジの回転位置の信号の良否を判断する段階(S130)と、回転位置の信号が良好ではない場合、第2カートリッジの回転位置を調整する段階(S131)と、第2カートリッジの回転位置の信号が良好な場合、第2カートリッジの回転位置の信号に基づいて、エアロゾル供給のために、現在使用されている媒質の種類、すなわち、第2物質の種類を決定する段階(S140)と、決定された媒質の種類に基づいて霧化器の動作のための目標温度と霧化器の加熱動作を制御するための加熱プロファイルの少なくとも1つを決定する段階(S150)と、目標温度または加熱プロファイルに基づいて霧化器を作動させる段階(S160)と、現在温度を感知して目標温度と比較する段階(S170)と、既設定の条件が達成されたか否かを比較する段階(S180)と、既設定の条件が達成された場合、現在の使用チャンバが第2カートリッジのチャンバのうち、最後のチャンバであるか否かを確認する段階(S200)と、現在の使用チャンバが最後のチャンバではない場合、第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更する段階(S190)と、を含む。
第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更するための既設定の条件は、エアロゾルを生成するためにヒータが熱を発生させる加熱動作の累積時間や、ヒータの加熱動作の累積時間とヒータの加熱温度との組合わせを含んでもよい。
または、第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更するための既設定の条件は、パフセンサによって感知された信号に基づいて決定されるパフ動作の回数と、パフ動作の累積時間のうち、いずれか1つまたはそれらの組合わせを含んでもよい。
または、第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更するための既設定の条件は、入力装置がユーザの入力を受信して発生する入力信号に基づいて決定される使用時間を含んでもよい。
第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更する段階(S190)によって第2カートリッジのチャンバのうち、現在エアロゾルを通過させる使用チャンバを代替して後続チャンバの位置を第1カートリッジの伝達孔に対応する位置に変更することができる。第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更する段階(S190)は、制御器によって作動する電磁石によって自動的に実行されるか、ユーザの手動操作によって実行されうる。
第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更する段階(S190)は、既設定の条件が達成された場合、ユーザにチャンバの位置変更の必要を知らせるためのお知らせを告知する段階と、ユーザが入力装置を操作して発生した入力信号を受信する段階と、ユーザに第2カートリッジのチャンバのうち、第1カートリッジの伝達孔に整列されたチャンバに係わる情報を提供する段階と、入力装置から受信された入力操作に基づいて電磁石を作動させて第1カートリッジと第2カートリッジの少なくとも1つの位置を変更する段階と、を含む。
第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置変更時に使用チャンバを伝達孔に対応する位置から直ちに離脱させ、伝達孔に後続チャンバを整列させた後、後続チャンバを用いて、エアロゾルを通過させるか、または使用チャンバと後続チャンバとが一時的に共にエアロゾルを通過させる作用を行い、経時的に後続チャンバのみがエアロゾルを通過させる作用を遂行することができる。
第1カートリッジと第2カートリッジとの相対的な位置を変更する段階(S190)の以後には、ユーザの吸入動作を感知する段階(S100)に戻り、上述した段階を再び繰り返して実行することができる。
エアロゾル生成装置の第1カートリッジが多量の第1物質を収容するように設計されていても、電磁石によって第2カートリッジを自動的に回転させ、エアロゾル供給のために使用されるチャンバを選択可能なので、第2物質を含む第2カートリッジを交換せずとも、新たな第2物質に取り換える効果が得られる。
また、第2カートリッジのチャンバは、互いに異なる種類の第2物質を含んでもよく、ユーザがチャンバのうち1つを選択し、所望の第2物質を選択可能なので、多様な香味を有するエアロゾルを自由に楽しめる。
図14は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成装置の一作動状態を示す横方向断面図である。図14に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、図5ないし図7に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置と全体として類似してもいる。
図14に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾルを伝達する伝達孔11を含む第1カートリッジ10と、それぞれ1、2、3の固有の識別番号を有し、第2物質22を収容するチャンバ21を含み、回転軸を中心に第1カートリッジ10に対して回転する第2カートリッジ20と、第1カートリッジ10に対して第2カートリッジ20を回転させるために、第1カートリッジ10に配置された電磁石60及び第2カートリッジ20に配置された磁性体20mと、磁性体20mに対して引力を作用することで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を保持する位置保持磁性体61と、を含む。
位置保持磁性体61は、永久磁石や磁性体20mの磁力の作用を受ける金属を含んでもよい。位置保持磁性体61が永久磁石である場合、磁性体20mと位置保持磁性体61は、互いに引力が作用するように対向面に互いに反対となる磁極を有してもよい。
図14に図示された状態では、位置保持磁性体61がチャンバ21のうち、1の識別番号を有するチャンバに対応する電磁石60に対して引力を作用しており、第2カートリッジ20の位置は、1の識別番号を有するチャンバが伝達孔11に整列された位置を保持している。
第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を変更するために電磁石60が磁性体20mに対して作用する反発力の大きさは、位置保持磁性体61と磁性体20mとの間に作用する引力の大きさよりも強く設定されうる。
電磁石60に電気信号が印加されて電磁石60が磁化されれば、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用する。電磁石60と磁性体20との間に作用する反発力の大きさは、位置保持磁性体61と磁性体20mとの間の引力の大きさよりも強いので、位置保持磁性体61によって位置を保持していた第2カートリッジ20が電磁石60と磁性体20mとの間に作用する反発力によって回動を開始することができる。
第2カートリッジ20が回動中に電磁石60に対する電気信号の印加を遮断することで、電磁石60の作動を中止する。回動していた第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、2の識別番号のチャンバに対応する磁性体20mが位置保持磁性体61の位置に到逹すれば、磁性体20mと位置保持磁性体61との間に作用する引力によって第2カートリッジ20は、2の識別番号のチャンバが伝達孔11に整列される位置に保持されうる。
上述した実施例に係わるエアロゾル生成装置では、第2カートリッジ20を回転させるときにのみ、電磁石60に電気信号を印加して位置保持磁性体61と磁性体20mとの間に作用する引力を用いて第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、少なくとも1つを伝達孔11に整列された位置を保持することができる。したがって、第2カートリッジ20を回転させるか、第2カートリッジ20の位置を保持するために必要な動力消耗を最小化することができる。
図14では、磁性体20mと電磁石60がそれぞれ3個ずつ配置されたが、実施例は、磁性体20mと電磁石60との配置位置と個数によって制限されるものではないので、例えば、磁性体20m及び/または電磁石60の個数を増加させて第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の相対的な位置をさらに微細に調節することができる。
図15は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成装置の一作動状態を示す横方向断面図である。
図15に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、第1カートリッジ10と、回転軸を中心に第1カートリッジ10に対して回転可能に配置された第2カートリッジ20と、第2カートリッジ20を回転させるための電磁石60及び磁性体20mと、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の位置を保持するためのソレノイドスイッチ120と、を含む。
図15に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置において、ソレノイドスイッチ120が第2カートリッジ20に接触することで、第2カートリッジ20の位置を保持することができる。図15に図示された状態で、ソレノイドスイッチ120は、第2カートリッジ20の位置を1の識別番号を有するチャンバが伝達孔11に整列された位置に保持している。
ソレノイドスイッチ120は、第1カートリッジ10の内側面に配置された支持軸123と、支持軸123にピボット運動可能に連結されたピボットアーム122と、ピボットアーム122の一側に配置されて第2カートリッジ20に接触することで、第2カートリッジ20の回動を制限するストッパ121と、ピボットアーム122の他側に配置されて外部から印加された信号によって作動するソレノイド組立体125と、信号を伝達する回路部126と、ピボットアーム122の一側を第2カートリッジ20に向かって弾性的に加圧する弾性体124と、を含む。
ソレノイドスイッチ120に信号が印加されないときには、ピボットアーム122は、図15に図示されたように弾性体124によって支持軸123に対して逆時計回り方向に加圧される。すなわち、ソレノイドスイッチ120の初期位置は、第2カートリッジ20にストッパ121が接触することで、第2カートリッジ20の回動を制限する位置である。
ソレノイドスイッチ120に信号が印加されれば、ソレノイド組立体125がピボットアーム122の他側を加圧することで、図15において、ピボットアーム122が支持軸123に対して時計回り方向に回転する。ピボットアーム122が弾性体124の加圧作用に抵抗して時計回り方向に回転することにより、ストッパ121が第2カートリッジ20の外側面から分離された分離位置に移動して第2カートリッジ20は、自由に回動可能な状態になる。
第1カートリッジ10に対して第2カートリッジ20の位置を変更するときには、ソレノイドスイッチ120に信号を印加して、第2カートリッジ20の回動可能な状態に切り換えた後、電磁石60に電気信号を印加することで、電磁石60を作動させる。電磁石60の磁性体20mに向かう面の磁極が磁性体20mの外側面の磁極と同一になるように電磁石60が磁化されることで、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用する。第2カートリッジ20は、電磁石60と磁性体20mとの反発力によって回動を開始することができる。
第2カートリッジ20が回動中に第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、2の識別番号のチャンバに対応する磁性体20mが位置保持磁性体61の位置に到逹すれば、ソレノイドスイッチ120に対する信号の印加を中断することで、ソレノイドスイッチ120のストッパ121が第2カートリッジ20の外側面に接触して第2カートリッジ20の回動を制限する。図15において、図示していないが、第2カートリッジ20のチャンバ21の位置が伝達孔11に対して整列された状態を感知するために、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との間にチャンバ21の位置を感知するセンサを配置することができる。
第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の回動を停止させた状態で電磁石60に対する信号印加が中断される。また、第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、少なくとも1つを伝達孔11に対して整列された状態を保持する機能は、ソレノイドスイッチ120によって実行される。
上述したような実施例に係わるエアロゾル生成装置では、ソレノイドスイッチ120が第2カートリッジ20の回動を制限することで、第1カートリッジ10に対する第2カートリッジ20の整列位置を保持することができる。またソレノイドスイッチ120が第2カートリッジ20の回動を制限する間、ソレノイドスイッチ120及び電磁石60に電気が印加される必要がないので、第2カートリッジ20を回転させるか、第2カートリッジ20の位置を保持するために、必要な動力消耗を最小化することができる。
図16は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成装置の一部構成要素を概略的に示す斜視図である。
図16に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾルを伝達するための伝達孔11を含む第1カートリッジ10と、第2物質22を収容する複数個のチャンバ21を含み、回転軸を中心に第1カートリッジ10に対して回転可能な第2カートリッジ20と、第2カートリッジ20と共に回転する回転軸20sと、回転軸20sに結合して回転軸20sの一方向の回転を許容し、他方向の回転を制限するワンウェイクラッチ20wと、第2カートリッジ20を回転させるための電磁石60及び磁性体20mを含む。
第2カートリッジ20と共に回転する回転軸20sは、軸受20kによって第1カートリッジ10に回転可能に配置される。回転軸20sの一端は、第2カートリッジ20に連結されて回転軸20sの他端は、第1カートリッジ10またはケースに配置されるワンウェイクラッチ20wが連結される。
ワンウェイクラッチ20wは、図16で回転軸20s及び第2カートリッジ20が逆時計回り方向に回転するように許容するが、回転軸20s及び第2カートリッジ20が時計回り方向に回転することを制限する機能を遂行する。
ワンウェイクラッチ20wは、例えば、ギアと軸受の機械的な要素を含み、回転軸20sの軸方向に沿って要素間の機械的な接触と分離とを可能にすることで、回転軸20sの一方向の回動のみを可能にする機械的装置でもある。ワンウェイクラッチ20wは、例えば、ワンウェイ軸受(one-way bearing)でもある。
または、ワンウェイクラッチ20wは、例えば、電気信号によって作動する電子クラッチまたはスイッチング要素を含むことで、回転軸20sの一方向の回動のみを可能にする電子機械要素(electronic mechanical element)でもある。
上述した実施例に係わるエアロゾル生成装置では、電磁石60を作動させ、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用するようにすることで、第1カートリッジ10に対して第2カートリッジ20を回動可能にしうる。第2カートリッジ20の回動は、ワンウェイクラッチ20wによって一方向のみに制限されるので、電磁石60と磁性体20mとの間に反発力が作用する場合、図16に図示されたように、第2カートリッジ20は、逆時計回り方向にのみ回転する。
第2カートリッジ20のチャンバ21のうち、少なくとも1つを第1カートリッジ10の伝達孔11に整列された位置に保持するためには、電磁石60の磁化方向を変更して電磁石60と磁性体20mとの間に引力を作用させうる。または、第2カートリッジ20の位置を保持するために、図14と図15に図示された実施例に含まれた要素を、図16に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置に適用することができる。
また、図16には、図示していないが、第2カートリッジ20のチャンバ21の位置が伝達孔11に対して整列された状態を感知するために、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20との間にチャンバ21の位置を感知するセンサを配置することができる。
上述した実施例に係わる構成と効果についての説明は、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が理解できるであろう。したがって、発明の真の技術的保護範囲は、請求範囲によって決定されねばならない。