JP7479512B2 - コイルに流れる電流の周波数を最適化させるエアロゾル生成装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイルに流れる電流の周波数を最適化させるエアロゾル生成装置及びその方法に係り、さらに具体的には、誘導加熱方式によってヒータを加熱するために、コイルを含むエアロゾル生成装置において、コイルに流れる電流の周波数を最適化させることができるエアロゾル生成装置及びその方法に関する。

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法を求める需要が増大している。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く、シガレット内の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を求める需要が増大している。それにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。

エアロゾル生成装置のヒータを具現する方式は、さまざまがあり、そのうちには、コイルとサセプタとを利用し、ヒータを具現する方式も含まれる。具体的には、コイル及びサセプタとによってヒータを具現する方式は、固有のインダクタンスを有するコイルに交流電流を流せは、交流磁場が生じ、近くにあるサセプタに、渦電流（eddy current）が生ずるように誘導し、誘導された渦電流により、サセプタが加熱される原理を利用する。

コイルに流れる電流の周波数を最適化させれば、コイルに流れる電流の大きさが大きくなり、サセプタ（ヒータ）の加熱効率が大幅に上昇されるが、エアロゾル生成装置には、多様なハードウェアが含まれ、そのハードウェアが、互いに電気的に影響を与えることにより、最適化された周波数を効率的に求める方法の必要性がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、誘導加熱方式によってヒータを具現するエアロゾル生成装置のコイルに流れる電流の最適化された周波数を求めることができるエアロゾル生成装置及びその方法を提供するところにある。

前記技術的課題を解決するための本発明の一実施形態による装置は、電流が流れるコイルと、前記電流に生成される磁場によって誘導加熱されるヒータと、前記電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、既設定の駆動周波数範囲内において、前記コイルに流れる電流の周波数を変更し、前記変更された周波数のうち１以上の周波数により、前記コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える否かということを判断する。

前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施形態による方法は、既設定の駆動周波数範囲内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする段階と、前記コイルの電流の大きさが最大になる周波数を把握する段階と、前記把握された周波数における電流の大きさが臨界値を超えるか否かということを判断する段階と、を含む。

前記技術的課題を解決するための方法として、前述のところとはさらに異なる実施形態による方法は、既設定の第１周波数範囲内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする段階と、前記コイルの電流の大きさが最大になる第１周波数を把握する段階と、前記把握された周波数における電流の大きさが臨界値未満であるならば、第２周波数範囲を設定する段階と、前記第２周波数範囲内において周波数を変更しながら、前記コイルに流れる電流の大きさが最大になる第２周波数を把握する段階と、前記第２周波数における電流の大きさが前記臨界値を超えれば、前記第２周波数を前記コイルの電流の最適周波数として設定する段階と、を含む。

本発明の実施形態によれば、誘導加熱方式のエアロゾル生成装置がさまざまなハードウェアによって構成されても、コイルに流れる最適周波数を容易に求めることができる。

エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例示を図示した図である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された他の例示を図示した図である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された他の例を図示した図である。 シガレットの一例を図示した図である。 シガレットの他の一例を図示した図である。 図３の装置で使用される二重媒質シガレットの一例を図示した図である。 液状カートリッジを含むエアロゾル生成装置の一例の斜視図である。 本発明の一実施形態によるエアロゾル生成装置の一例の斜視図である。 図８で説明した装置の側面図である。 エアロゾル生成装置に含まれる制御部の一例のブロック図を図示する。 本発明の一実施形態によるエアロゾル生成装置の周波数応答の一例のグラフを示している図である。 本発明の他の一実施例について説明するための周波数応答グラフを示す図である。 制御部が第２周波数範囲を決定するための方法の一例について説明するための図である。 本発明の実施形態による、温度センサが測定した温度値を多重的に補償する方法の一例をフローチャートで示した図である。 本発明の実施形態による、温度センサが測定した温度値を多重的に補償する方法の他の一例をフローチャートで示した図である。

１以上の実施形態によれば、エアロゾル生成装置が提供されうる。該エアロゾル生成装置は、流れる電流によって磁場を発生させるコイル、前記磁場によって誘導加熱されるヒータ、及び前記電流を制御する制御部を含むものでもある。前記制御部は、既設定の駆動周波数範囲（driving frequency range）内において、前記コイルに流れる電流の周波数を変更し、前記電流の前記変更された周波数のうち１以上の周波数により、前記コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える否かということを判断するように構成される。

一実施形態によれば、前記制御部は、前記既設定の駆動周波数範囲内の最小周波数から、既設定の単位において、前記電流の周波数を順次に変更することができる。

一実施形態によれば、前記臨界値は、４Ａでもある。

一実施形態によれば、前記制御部は、前記臨界値を超えながら、前記コイルに最大の大きさの電流が流れる時の最適化周波数を探知し、電源ボタンに対する入力が感知されることに基づき、前記最適化周波数において、電流が前記コイルに流れるように制御することができる。

一実施形態によれば、前記制御部は、前記エアロゾル生成装置に含まれたハードウェアを基に、前記既設定の駆動周波数範囲を決定することができる。

１以上の実施形態によれば、エアロゾル生成装置が提供されうる。該エアロゾル生成装置は、流れる電流によって磁場を発生させるコイル、前記磁場によって誘導加熱されるヒータ、及び前記電流を制御する制御部を含み、前記制御部は、既設定の第１周波数範囲内において、前記コイルに流れる電流の周波数を変更し、前記既設定の第１周波数範囲に属する周波数につき、前記コイルに流れる電流の大きさが臨界値未満であることに基づき、第２周波数範囲を設定し、前記第２周波数範囲に属する周波数につき、前記コイルに流れる電流の大きさが前記臨界値を超えるか否かということを判断することができる。

一実施形態によれば、前記制御部は、前記エアロゾル生成装置に含まれたハードウェアを基に、前記既設定の第１周波数範囲を決定することができる。

一実施形態によれば、前記臨界値は、４Ａでもある。

一実施形態によれば、前記制御部は、前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率に基づき、前記第２周波数範囲の最小周波数及び最大周波数を決定することができる。

一実施形態によれば、前記最小周波数は、前記既設定の第１周波数範囲にも含まれる。

一実施形態によれば、前記最大周波数は、前記最小周波数によっても決定される。

一実施形態によれば、前記最大周波数は、前記既設定の第１周波数範囲にも含まれる。

一実施形態によれば、前記最小周波数は、前記最大周波数によっても決定される。

１以上の実施形態によれば、エアロゾル生成装置のコイルに流れる電流の周波数を最適化させる方法が提供されうる。前記方法は、既設定の駆動周波数範囲内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする段階と、前記既設定の駆動周波数範囲内において、前記コイルの電流の大きさが最大になる周波数を把握する段階と、前記把握された周波数における電流の大きさが臨界値を超えるか否かということを判断する段階と、を含む。

一実施形態によれば、前記電流の大きさをモニタリングする段階は、前記既設定の駆動周波数範囲内において、既設定の単位周波数によって変更する段階を含むものでもある。

一実施形態によれば、前記方法は、電源ボタンに対する入力が感知されることに基づき、前記把握された周波数において、前記コイルに流れる電流を制御する段階をさらに含むものでもある。

一実施形態によれば、前記既設定の駆動周波数範囲は、前記装置に含まれたハードウェアを基に設定される範囲でもある。

１以上の実施形態によれば、エアロゾル生成装置のコイルに流れる電流の周波数を最適化させる方法が提供されうる。前記方法は、既設定の第１周波数範囲内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする段階と、前記既設定の第１周波数範囲内において、前記コイルの電流の大きさが最大になる第１周波数を把握する段階と、前記把握された第１周波数における電流の大きさが臨界値未満であることに基づき、第２周波数範囲を設定する段階と、前記第２周波数範囲内において周波数を変更しながら、前記コイルに流れる電流の大きさが最大になる第２周波数を把握する段階と、前記第２周波数における電流の大きさが前記臨界値を超えることに基づき、前記第２周波数を前記コイルの電流の最適周波数として設定する段階と、を含む。

一実施形態によれば、前記第２周波数範囲の最小周波数及び最大周波数は、前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率でもっても決定される。

１以上の実施形態によれば、本発明の方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供されうる。

本実施形態で使用される用語は、本発明における機能を考慮しながら、可能な限り、現在汎用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野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、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、単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むものでもある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も具現されるか、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。

以下においては、添付図面を参照し、本発明の実施形態につき、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、容易に実施することができるように詳細に説明する。しかしながら、本実施形態は、さまざまに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施例の例示に限定されるものではない。

以下においては、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を図示した図面である。

図１及び図２を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ１２０、制御部１１０、ヒータ１３０及び蒸気化器１８０を含む。また、エアロゾル生成装置１０の内部空間には、シガレット２００が挿入されうる。

図１及び図２に図示されたエアロゾル生成装置１０には、本実施形態と係わる構成要素が図示されている。ただし、図１及び図２に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１０にさらに含まれるものでもあることは、本実施形態と係わる技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。

また、図１及び図２には、エアロゾル生成装置１０にヒータ１３０が含まれているように図示されているが、一実施形態により、ヒータ１３０は、省略されうる。

図１には、バッテリ１２０、制御部１１０、蒸気化器１８０及びヒータ１３０が一列に配されているように図示されている。また、図２には、蒸気化器１８０及びヒータ１３０が並列に配されているように図示されている。しかしながら、エアロゾル生成装置１０の内部構造は、図１または図２に図示されているところに限定されるものではない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１０の設計により、バッテリ１２０、制御部１１０、蒸気化器１８０及びヒータ１３０の配置は、変更されうる。

シガレット２００がエアロゾル生成装置１０に挿入されれば、エアロゾル生成装置１０は、蒸気化器１８０を作動させ、蒸気化器１８０からエアロゾルを発生させることができる。蒸気化器１８０によって生成されたエアロゾルは、シガレット２００を通過してユーザに伝達される。蒸気化器１８０に係わる説明は、下記において、さらに詳細に行う。

バッテリ１２０は、エアロゾル生成装置１０が動作するのに利用される電力を供給する。例えば、バッテリ１２０は、ヒータ１３０または蒸気化器１８０が加熱されうるように電力を供給することができ、制御部１１０が動作するのに必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１２０は、エアロゾル生成装置１０に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどが動作するのに必要な電力を供給することができる。

制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０の動作を全般的に制御する。具体的には、制御部１１０は、バッテリ１２０、ヒータ１３０及び蒸気化器１８０だけではなく、エアロゾル生成装置１０に含まれた他構成の動作を制御する。また、制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１０が動作可能な状態であるか否かということを判断することもできる。

制御部１１０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。該プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例の制御部が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。

ヒータ１３０は、バッテリ１２０から供給された電力によっても加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１０に挿入されれば、ヒータ１３０は、シガレットの外部に位置しうる。従って、加熱されたヒータ１３０は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。

ヒータ１３０は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０には、電気伝導性トラック（track）が含まれ、該電気伝導性トラックに電流が流れことにより、ヒータ１３０が加熱されうる。しかしながら、ヒータ１３０は、前述の例に限定されるものではなく、希望温度まで加熱されうるものであるならば、制限なしに該当しうる。ここで、該希望温度は、エアロゾル生成装置１０に既設定のものでもあり、ユーザによって所望され温度にも設定される。

一方、他例として、ヒータ１３０は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的には、ヒータ１３０には、シガレットを誘導加熱方式によって加熱するための電気伝導性コイルを含むものでもあり、シガレットは、誘導加熱式ヒータによっても加熱されるサセプタを含むものでもある。

図１及び図２には、ヒータ１３０がシガレット２００の外部に配されるように図示されているが、それに限定されるものではない。例えば、ヒータ１３０は、管型加熱要素、板型加熱要素、針型加熱要素または棒型加熱要素を含むものでもあり、加熱要素の形態により、シガレット２００の内部または外部を加熱することができる。

また、エアロゾル生成装置１０には、ヒータ１３０が複数個配されうる。そのとき、複数個のヒータ１３０は、シガレット２００の内部に挿入されるようにも配され、シガレット２００の外部にも配される。また、複数個のヒータ１３０のうち一部は、シガレット２００の内部に挿入されるようにも配され、残りは、シガレット２００の外部にも配される。また、ヒータ１３０の形状は、図１及び図２に図示された形状に限定されるものではなく、多様な形状にも作製される。

蒸気化器１８０は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成することができ、生成されたエアロゾルは、シガレット２００を通過し、ユーザに伝達されうる。言い換えれば、蒸気化器１８０によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１０の気流通路に沿って移動することができ、該気流通路は、蒸気化器１８０によって生成されたエアロゾルが、シガレットを通過し、ユーザに伝達されるようにも構成される。

例えば、蒸気化器１８０は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含むものでもあるが、それらに限定されるものではない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとして、エアロゾル生成装置１０にも含まれる。

該液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、該液状組成物は、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。該液体保存部は、蒸気化器１８０から／に脱着／付着されるようにも作製され、蒸気化器１８０と一体としても作製される。

例えば、液状組成物は、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むものでもある。該香料は、メントール、ペパーミント、スぺアミントオイル、各種果物香成分などを含むものでもあるが、それらに制限されるものではない。該香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供することができる成分を含むものでもある。該ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち少なくとも一つが混合されたものでもあるが、そららに制限されるものではない。また、該液状組成物は、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むものでもある。

該液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、該液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックスのような芯（wick）にもなるが、それらに限定されるものではない。

該加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、該加熱要素は、金属熱線（wire）、金属熱板（plate）、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、該加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントによっても構成され、該液体伝達手段に巻かれる構造によっても配される。該加熱要素は、電流供給によっても加熱され、該加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成されうる。

例えば、蒸気化器１８０は、カトマイザ（cartomizer）または霧化器（atomizer）とも称されるが、それらに限定されるものではない。

一方、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ１２０、制御部１１０及びヒータ１３０以外に、汎用的な構成をさらに含むものでもある。例えば、エアロゾル生成装置１０は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ、及び／または触覚情報の出力のためのモータを含むものでもある。また、エアロゾル生成装置１０は、少なくとも１つのセンサ（パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）を含むものでもある。また、エアロゾル生成装置１０は、シガレット２００が挿入された状態においても、外部空気が流入されるか、あるいは内部気体が流出されうる構造にも作製される。

図１及び図２には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１０は、別途のクレードルと共に、システムを構成することもできる。例えば、該クレードルは、エアロゾル生成装置１０のバッテリ１２０の充電にも利用される。または、該クレードルとエアロゾル生成装置１０とが結合された状態において、ヒータ１３０が加熱されうる。

シガレット２００は、一般的な燃焼型シガレットとと類似してもいる。例えば、シガレット２００は、エアロゾル生成物質を含む第１部分と、フィルタなどを含む第２部分とに区分されうる。または、シガレット２００の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれるものでもある。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分にも挿入される。

エアロゾル生成装置１０の内部には、第１部分全体が挿入され、第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１０の内部に、第１部分の一部だけ挿入され、また、第１部分、及び第２部分の一部が挿入されうる。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸入することができる。そのとき、該エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することによって生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過し、ユーザの口に伝達される。

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１０に形成された少なくとも１つの空気通路を介しても流入される。例えば、エアロゾル生成装置１０に形成された空気通路の開閉、及び／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。それにより、霧化量、喫煙感などが、ユーザによっても調節される。他の例として、外部空気は、シガレット２００の表面に形成された少なくとも１つの孔（hole）を介してシガレット２００の内部に流入されうる。

図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された他の例を図示した図面である。

図３のエアロゾル生成装置を、図１及び図２と係わって説明したエアロゾル生成装置と比較すれば、蒸気化器１８０が省略されていることが分かる。図３に図示されたエアロゾル生成装置に挿入される二重媒質シガレット３００に蒸気化器１８０の機能を遂行する要素が含まれているので、図３によるエアロゾル生成装置は、図１及び図２に図示されたエアロゾル生成装置と異なり、蒸気化器１８０を含まない。

図３によるエアロゾル生成装置１０は、二重媒質シガレット３００が挿入されれば、二重媒質シガレット３００を外部加熱することにより、二重媒質シガレット３００からユーザが吸入可能なエアロゾルが生成されうるようにする。また、二重媒質シガレット３００については、図６を参照して具体的に説明する。

以下、図４を参照し、シガレット２００の一例について説明する。

図４は、シガレットの一例を図示した図面である。

図４を参照すれば、シガレット２００は、タバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０を含む。図１及び図２を参照して説明した第１部分は、タバコロッド２１０を含み、第２部分は、フィルタロッド２２０を含む。

図４には、フィルタロッド２２０が単一セグメントのように図示されているが、それに限定されるものではない。言い換えれば、フィルタロッド２２０は、複数のセグメントによっても構成される。例えば、フィルタロッド２２０は、エアロゾルを冷却する第１セグメント、及びエアロゾル内に含まれた所定成分をフィルタリングする第２セグメントを含むものでもある。また、一実施形態により、フィルタロッド２２０は、他の機能を遂行する少なくとも１つのセグメントをさらに含むものでもある。

シガレット２００は、少なくとも１枚のラッパ２４０によっても包装される。ラッパ２４０には、外部空気が流入されるか、あるいは内部気体が流出される少なくとも１つの孔が形成されうる。一例として、シガレット２００は、１枚のラッパ２４０によっても包装される。他の例として、シガレット２００は、２枚以上のラッパ２４０によって重畳的にも包装される。例えば、第１ラッパにより、タバコロッド２１０が包装され、第２ラッパにより、フィルタロッド２２０が包装されうる。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０が結合され、第３ラッパにより、シガレット２００全体がさらに包装されうる。もしタバコロッド２１０またはフィルタロッド２２０のそれぞれが、複数のセグメントによって構成されているならば、それぞれのセグメントが個別ラッパによっても包装される。そして、該個別ラッパによって包装されたセグメントが結合されたシガレット２００全体が、他のラッパによってもさらに包装される。

タバコロッド２１０は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、該エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち少なくとも一つを含むものでもあるが、それらに限定されるものではない。また、タバコロッド２１０は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸（organic acid）のような他の添加物質を含むものでもある。また、タバコロッド２１０には、メントールまたは保湿剤のような加香液が、タバコロッド２１０に噴射されることによっても添加される。

タバコロッド２１０は、多様にも作製される。例えば、タバコロッド２１０は、シート（sheet）にも作製され、ストランド（strand）にも作製される。また、タバコロッド２１０は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド２１０は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、該熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されるものではない。一例として、タバコロッド２１０を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１０に伝達される熱を等しく分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させることができ、それにより、タバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド２１０を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能を行うことができる。そのとき、図面に図示されていないが、タバコロッド２１０は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも、追加のサセプタをさらに含むものでもある。

フィルタロッド２２０は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２０の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２０は、円柱型（cylindrical type）ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ型（tube type）ロッドでもある。また、フィルタロッド２２０は、リセス型ロッドでもある。もしフィルタロッド２２０が、複数のセグメントで構成されている場合、複数のセグメントのうち少なくとも一つが、異なる形状にも作製される。

フィルタロッド２２０は、香味が生じるようにも作製される。一例として、フィルタロッド２２０に加香液が噴射され、該加香液が塗布された別途の繊維が、フィルタロッド２２０の内部にも挿入される。

また、フィルタロッド２２０には、少なくとも１つのカプセル２３０が含まれるものでもある。ここで、カプセル２３０は、香味を発生させる機能を遂行することもでき、エアロゾルを発生させる機能を遂行することもできる。例えば、カプセル２３０は、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもある。カプセル２３０は、球形または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。

もしフィルタロッド２２０に、エアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、該冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば、該冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみによっても作製されるが、それに限定されるものではない。または、該冷却セグメントは、複数の孔があいた酢酸セルロースフィルタによっても作製されることができる。しかしながら、該冷却セグメントは、前述の例に限定されるものではなく、エアロゾルが冷却される機能を遂行することができるものであるならば、制限なしに該当しうる。

なお、図４には、図示されていないが、一実施形態によるシガレット２００は、前端フィルタをさらに含むものでもある。該前端フィルタは、タバコロッド２１０において、フィルタロッド２２０に反対となる一側に位置する。該前端フィルタは、タバコロッド２１０が外部に離脱されることを防止することができ、喫煙中、タバコロッド２１０から液状化されたエアロゾルが、エアロゾル発生装置１００（図１及び図）に流れることを防止することができる。

図５は、シガレットの他の一例を図示した図面である。

図５を参照すれば、シガレット２００は、十字チューブ２０５、タバコロッド２１０、チューブ２２０ａ及びフィルタ２２０ｂが、最終ラッパ２４０ａを含む複数のラッパ２４０によって覆い包まれる形態を有することが分かる。図５において、複数のラッパ２４０は、十字チューブ２０５、タバコロッド２１０、チューブ２２０ａ、フィルタ２２０ｂをそれぞれ覆い包む個別ラッパと、個別ラッパで覆い包まれた十字チューブ２０５、タバコロッド２１０、チューブ２２０ａ、フィルタ２２０ｂを一つに覆い包む最終ラッパ２４０ａを含む。

図１及び図２を参照して説明した第１部分は、十字チューブ２０５及びタバコロッド２１０を含み、第２部分は、フィルタロッド２２０を含む。説明の便宜のために、以下においては、図１及び図２を参照して説明し、図４で説明したところと重複する説明は、省略されうる。

十字チューブ２０５は、タバコロッド２１０に連結される十字形態のチューブを意味する。

十字チューブ２０５は、シガレット２００がエアロゾル生成装置に挿入されれば、タバコロッド２１０と共に、シガレット感知センサによってセンシングされる部分であり、タバコロッド２１０と同一の銅合紙ラッパによって覆い包まれ、シガレット感知センサが挿入されたシガレット２００が、エアロゾル生成装置が支援する種類のシガレット（自社作製シガレット）であるか否かということを把握するのにも活用される。銅合紙ラッパについては、図７ないし図９を介して後述する。

タバコロッド２１０は、エアロゾル生成装置１０のヒータ１３０によって加熱され、エアロゾルを生成させるエアロゾル生成基質を含む。

チューブ２２０ａは、タバコロッド２１０のエアロゾル生成基質が、ヒータ１３０から十分な量のエネルギーを受けて加熱されるときに生成されるエアロゾルを、フィルタ２２０ｂに伝達させる機能を遂行する。チューブ２２０ａは、酢酸セルローストウに、可塑剤であるトリアセチン（ＴＡ）を一定以上加え、円形に成形する方式によって製造されるチューブであり、十字チューブ２０５と比較すれば、形態が異なるだけではなく、タバコロッド２１０とフィルタ２２０ｂとを連結する点において、配置上の違いがある。

フィルタ２２０ｂは、タバコロッド２１０で生成されたエアロゾルが、チューブ２２０ａを介して伝達されれば、エアロゾルを通過させることにより、ユーザがフィルタ２２０ｂによって濾過されたエアロゾルを吸入することができる機能を遂行する。フィルタ２２０ｂは、酢酸セルローストウを基にして作製された酢酸セルロースフィルタでもある。

最終ラッパ２４０ａは、十字チューブ２０５、タバコロッド２１０、チューブ２２０ａ及びフィルタ２２０ｂをそれぞれ覆い包む紙であり、十字チューブラッパ２４０ｂ、タバコロッドラッパ２４０ｃ、チューブラッパ２４０ｄ及びフィルタラッパ２４０ｅをいずれも含むものでもある。

図５において、十字チューブラッパ２４０ｂは、アルミニウム材質のラッパでもあり、チューブラッパ２４０ｄは、ＭＦＷラッパまたは２４Ｋラッパでもあり、フィルタラッパ２４０ｅは、耐油ハードラッパまたはポリ乳酸材質の合紙でもある。タバコロッドラッパ２４０ｃ及び最終ラッパ２４０ａについては、以下において、さらに詳細に後述する。

タバコロッドラッパ２４０ｃは、タバコロッド２１０を覆い包むむラッパであり、ヒータ１３０によって伝達される熱エネルギーの効率性を極大化させるために、熱伝導性向上物質がコーティングされもする。例えば、タバコロッドラッパ２４０ｃは、銀箔紙（Ａｇ）、アルミニウム箔紙（Ａｌ）、銅箔紙（Ｃｕ）、カーボン（carbon paper）、充填剤（filler）、セラミックス（ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３）、シリコンカーバイド（silicon carbide）、クエン酸ナトリウム（Ｎａ citrate）、クエン酸カリウム（Ｋ citrate）、アラミド繊維（aramid fiber）、ナノセルロース（nano cellulose）、ミネラル紙（mineral paper）、グラシン紙（glassine paper）及びＳＷＮＴ（Single-Walled Carbon Nanotube）うち少なくとも一つが、一般ラッパまたは異形原紙にコーティングされる方式によっても作製される。該一般ラッパは、周知のシガレットに適用されているラッパを意味し、手抄紙試験（water paper test）を経て、紙製造作業性及び熱伝導性が、いずれも一定値以上を超える検証された材質によって作製された多孔性ラッパを意味する。

また、本発明の実施形態において、最終ラッパ２４０ａは、タバコロッドラッパ２４０ｃにコーティングされる多様な物質のうち、充填剤、セラミックス、シリコンカーバイド、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、アラミド繊維、ナノセルロース、ＳＷＮＴのうち少なくとも一つが、ＭＦＷ原紙にコーティングされる方式によっても作製される。

図１及び図２を参照して説明されたように、外部加熱式エアロゾル生成装置１０に含まれるヒータ１３０は、制御部１１０によって制御される対象であり、タバコロッド２１０に含まれているエアロゾル生成基質を加熱させ、エアロゾルが生成されるようにし、このとき、タバコロッド２１０に伝達される熱エネルギーは、放射熱７５％、対流熱１５％、伝導熱１０％の比率で構成される。一実施形態により、タバコロッド２１０に伝達される熱エネルギーを構成する放射熱、対流熱、伝導熱の比率は、異なりうる。

本発明の実施形態は、ヒータ１３０がエアロゾル生成基質に直接接触し、熱エネルギーを伝達することができない特性上、迅速なエアロゾルの生成が困難であることを克服するために、前述のように、タバコロッドラッパ２４０ｃ及び最終ラッパ２４０ａに熱伝導性向上物質をコーティングし、タバコロッド２１０のエアロゾル生成基質に、熱エネルギーが効率的に伝達されるように促進することにより、ヒータ１３０が十分に加熱される前の初期パフ時にも、ユーザに十分な量のエアロゾルを提供することができる。

一実施形態により、タバコロッドラッパ２４０ｃまたは最終ラッパ２４０ａのうちいずれか一つについてのみ、熱伝導性向上物質がコーティングされ、前述の例だけではなく、事前に設定された値の熱伝導率を有する有機金属、無機金属、繊維、高分子素材が、タバコロッドラッパ２４０ｃまたは最終ラッパ２４０ａにコーティングされる方式により、本発明の実施形態が具現されうる。

図６は、図３の装置で使用される二重媒質シガレットの一例を図示した図面である。

図６において、該二重媒質シガレットという名称は、図４及び図５で説明したシガレットと区別するための目的だけではなく、本発明の実施形態に係わる説明を簡潔にさせるために命名したものであり、一実施形態により、一般的なシガレットと同一にも呼称される。

図６を参照すれば、二重媒質シガレット３００は、エアロゾル基材部３１０、媒質部３２０、冷却部３３０及びフィルタ部３４０が、最終ラッパ３５０によって覆い包まれる形態を有することが分かる。図６において、エアロゾル基材部３１０、媒質部３２０及びフィルタ部３４０は、個別ラッパによって覆い包まれ、最終ラッパ３５０は、個別ラッパを覆い包む。該個別ラッパは、第１ラッパ３１０ａ、第２ラッパ３２０ａ及び第３ラッパ３４０ａを含むものでもある。

エアロゾル基材部３１０は、パルプ（pulp）基盤の紙に、保湿剤を含有させ、既設定の形態に成形した部分である。エアロゾル基材部３１０に入る保湿剤（基材）には、プロピレングリコール及びグリセリンがある。エアロゾル基材部３１０の保湿剤は、原紙重量対比で、一定重量比率を有するプロピレングリコール及びグリセリンが含まれる。エアロゾル基材部３１０は、二重媒質シガレット３００が、図３のエアロゾル生成装置１０に挿入されたとき、ヒータ１３０により、一定以上の温度に加熱されれば、保湿剤蒸気を生成する。

媒質部３２０は、シート、ストランド、タバコシートが細かく切られた刻みタバコのうち１以上を含み、ユーザに喫煙経験を提供するために、ニコチンを発生させる部分である。媒質部３２０は、二重媒質シガレット３００が、図３のエアロゾル生成装置１０に挿入されても、ヒータ１３０から直接加熱されず、加熱されるエアロゾル基材部３１０及び媒質部３２０を覆い包んでいる媒質部ラッパ（または、最終ラッパ３５０）から、伝導方式、対流方式及び輻射方式によって間接加熱されうる。本発明の実施形態においては、媒質部３２０に含まれる媒質が逹しなければならない温度が、エアロゾル基材部３１０に含まれた保湿剤が逹しなければならない温度よりさらに低い特性を考慮し、外部加熱式ヒータ１３０でもってエアロゾル基材部３１０を加熱した後、迂回的に媒質部３２０の温度が上昇されるようにする。媒質部３２０に含まれた媒質の温度が一定以上の温度に上昇されれば、媒質部３２０からニコチン蒸気が生成される。

一実施形態により、二重媒質シガレット３００が、図３のエアロゾル生成装置１０に挿入されたとき、媒質部３２０の一部がヒータ１３０と対向する方向になり、ヒータ１３０から加熱されうる。

冷却部３３０は、所定重量の可塑剤を含むチューブフィルタによって作製され、エアロゾル基材部３１０及び媒質部３２０から生成された保湿剤蒸気及びニコチン蒸気が混合され、エアロゾル化（aerosolization）され、冷却部３３０を通過しながら冷却されるが、エアロゾル基材部３１０、媒質部３２０及びフィルタ部３４０とは異なるように個別ラッパで覆い包まれない。

フィルタ部３４０は、酢酸セルロースフィルタでもあるが、フィルタ部３４０の形状には、制限がない。フィルタ部３４０は、円柱型ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ型ロッドでもある。もしフィルタ部３４０が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち少なくとも一つが異なる形状にも作製される。フィルタ部３４０は、香味が生じるようにも作製される。一例として、フィルタ部３４０に加香液が噴射され、また該加香液が塗布された別途の繊維がフィルタ部３４０の内部に挿入されうる。

また、フィルタ部３４０には、少なくとも１つのカプセルが含まれるものでもある。ここで、該カプセルは、香味を発生させる機能を遂行することもできる。例えば、該カプセルは、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもあり、球形または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。

最終ラッパ３５０は、第１ラッパ３１０ａによって覆い包まれたエアロゾル基材部３１０、第２ラッパ３２０ａによって取り囲まれた媒質部３２０、冷却部３３０及び第３ラッパ３４０ａによって取り囲まれたフィルタ部３４０を一つに覆い包む外被を意味しうる。

図７は、液状カートリッジを含むエアロゾル生成装置の一例の斜視図である。

さらに具体的には、図７は、エアロゾル生成物質を保有し、交換可能なカートリッジ７５０、及びそれを具備したエアロゾル生成装置７００における結合関係を概略的に図示した分離斜視図である。図７に示された実施形態に係わるエアロゾル生成装置７００は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ７５０と、カートリッジ７５０を支持する本体７１０と、を含む。

カートリッジ７５０は、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態において、本体７１０に結合することができる。カートリッジ７５０の一部分が、本体７１０の収容空間に挿入されることにより、カートリッジ７５０が本体７１０に装着されうる。

カートリッジ７５０は、例えば、液体状態でもあり、固体状態でもあり、気体状態でもあり、ゲル（gel）状態でもあるというように、いずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質（エアロゾル生成基質）を保有することができる。該エアロゾル生成物質は、液状組成物を含むものでもある。例えば、該液状組成物は、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。

該液状組成物は、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いずれか１つの成分でもあり、それら成分の混合物を含むものでもある。該香料は、メントール、ペパーミント、スぺアミントオイル、各種果物香成分などを含むものでもあるが、それらに制限されるものではない。該香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供することができる成分を含むものでもある。該ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち少なくとも一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、該液状組成物は、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むものでもある。

例えば、該液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比のグリセリンとプロピレングリコールとの溶液を含むものでもある。該液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれるものでもある。該ニコチン塩は、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によっても形成される。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り、該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７００の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮し、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によって構成された群のうちから選択される単独の酸、または前述の群のうちから選択される２以上の酸の混合にもなるが、それらに限定されるものではない。

カートリッジ７５０は、本体７１０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により、カートリッジ７５０内部のエアロゾル生成物質の相（phase）をガス相に変換し、エアロゾルを発生させる機能を遂行する。該エアロゾルは、エアロゾル生成物質から生じ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しうる。

例えば、カートリッジ７５０は、本体７１０から電気信号を供給され、エアロゾル生成物質を加熱するか、超音波振動方式を利用するか、あるいは誘導加熱方式を利用することにより、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７５０が自体的な電力源を含む場合には、本体７１０からカートリッジ７５０に伝達される電気的な制御信号や無線信号により、カートリッジ７５０が作動することにより、エアロゾルを発生させることができる。

カートリッジ７５０は、内部に、エアロゾル生成物質を収容する液体保存部と、該液体保存部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と、を含むものでもある。

該液体保存部が、内部に「エアロゾル生成物質を収容する」というのは、該液体保存部が、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遂行すること、及び液体保存部の内部に、例えば、スポンジ（sponge）、綿、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侵（含有）する要素を含むということを意味する。

該霧化器は、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維持する液体伝達手段（ウィック（wick））と、液体伝達手段を加熱し、エアロゾルを発生するヒータと、を含むものでもある。

該液体伝達手段は、例えば、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックスの少なくとも一つを含むものでもある。

ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることにより、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、タングステンのような金属素材を含むものでもある。該ヒータは、例えば、金属熱線、金属熱板、セラミック発熱体などによっても具現され、ニクロム線のような素材を利用し、伝導性フィラメントによって具現されるか、あるいは液体伝達手段に巻かれたり、液体伝達手段に隣接するように配されたりもする。

霧化器は、また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てエアロゾルに変換するための最適の状態に維持する機能と、エアロゾル生成物質を加熱し、エアロゾルを発生する機能と、をいずれも遂行するメッシュ形状（mesh shape）であったり、板形状（plate shape）であったりする発熱体によっても具現される。

カートリッジ７５０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７５０の液体保存部は、少なくとも一部が透明な素材を含むものでもある。該液体保存部は、本体７１０に結合するとき、本体７１０の溝に挿入されうるように、液体保存部から突出する突出窓を含む。マウスピース及び液体保存部の全体が透明なプラスチックやガラスのような素材によって作製されるか、あるいは液体保存部の一部分に該当する突出窓だけが透明な素材によっても作製される。

本体７１０は、収容空間の内側に配された接続端子を含む。本体７１０の収容空間にカートリッジ７５０の液体保存部が挿入されれば、本体７１０は、接続端子を介し、カートリッジ７５０に電力を提供するか、あるいはカートリッジ７５０の作動と係わる信号をカートリッジ７５０に供給することができる。

カートリッジ７５０の液体保存部の一側端部には、マウスピースが結合される。該マウスピースは、エアロゾル生成装置７００のユーザの口腔に挿入される部分である。該マウスピースは、液体保存部内部のエアロゾル生成物質から生じたエアロゾルを外部に排出する排出孔を含む。

本体７１０には、スライダ７３０が、本体７１０に対して移動自在に結合される。スライダ７３０は、本体７１０に対して移動することにより、本体７１０に結合されたカートリッジ７５０のマウスピースの少なくとも一部を覆うか、あるいはマウスピースの少なくとも一部を外部に露出させる機能を遂行する。スライダ７３０は、カートリッジ７５０の突出窓の少なくとも一部を外部に露出させる長孔を含む。

スライダ７３０は、内部が空いており、両側端部が開放された筒形状を有する。スライダ７３０の構造は、図７に図示されているように、筒形状に制限されるものではなく、本体７１０の端に結合された状態を維持しながら、本体７１０に対して移動自在なクリップ形態の断面形状を有する曲折された板の構造でもあり、湾曲された円弧状の断面形状を有する曲がった半円筒形状のような構造を有することができる。

スライダ７３０は、本体７１０とカートリッジ７５０とに対するスライダ７３０の位置を維持するための磁性体を含む。該磁性体は、永久磁石でもあり、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むものでもある。

該磁性体は、スライダ７３０の内部空間を挟み、互いに対向する２つの第１磁性体と、スライダ７３０の内部空間を挟み、互いに対向する２つの第２磁性体と、を含む。該第１磁性体と該第２磁性体は、スライダ７３０の移動方向、すなわち、本体７１０が延びる方向である本体７１０の長手方向に沿い、互いに離隔されるように配される。

本体７１０は、スライダ７３０が本体７１０に対して移動する間、スライダ７３０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された固定磁性体を含む。本体７１０の固定磁性体も、収容空間を挟み、互いに対向するように二つが設けられうる。

スライダ７３０の位置により、該固定磁性体と第１磁性体８ａとのうち一つ、または該固定磁性体と第２磁性体８とｂのうち一つの間で作用する磁力により、スライダ７３０は、マウスピースの端部を覆ったり露出させたりする位置に安定して維持されうる。

本体７１０は、スライダ７３０が本体７１０に対して移動する間、スライダ７３０の第１磁性体８ａのうち一つと、第２磁性体８ｂの１つとが移動する経路上に配される位置変化感知センサを含む。該位置変化感知センサは、例えば、磁場の変化を感知し、信号を発するホール効果（hall effect）を利用したホールセンサ（hall ＩＣ）を含むものでもある。

前述の実施形態に係わるエアロゾル生成装置７００において、本体７１０、カートリッジ７５０及びスライダ７３０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、本実施例は、そのようなエアロゾル生成装置７００の形状によって制限されるものではない。エアロゾル生成装置７００は、例えば、円形、楕円形、正方形でもあり、さまざまな形態の多角形の断面形状を有しうる。また、エアロゾル生成装置７００が長手方向に延びるとき、必ずしも直線状に延びる構造に制限されるものではなく、ユーザが手に取りやすく、例えば、流線形に湾曲されたり、特定領域で事前に定められた角度に曲折されながら長く延びたりもする。

図８は、本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置の一例の斜視図である。

図８を参照すれば、本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置１０は、制御部１１０、バッテリ１２０、ヒータ１３０及びシガレット２００を含むということが分かる。図８は、説明の便宜のために、エアロゾル生成装置１０の一部構成のみを目立たせて示しているので、本発明の範疇を外れずに、他の構成が追加されうるということは、該分野の当業者に自明であろう。

また、エアロゾル生成装置１０の内部構造は、図８に図示されたところに限定されるものではなく、一実施形態や設計により、制御部１１０、バッテリ１２０、ヒータ１３０及びシガレット２００の配置は、異なりうる。図８の各構成に係わる説明は、図１ないし図６ですでに説明したので、省略する。

図９は、図８で説明した装置の側面図である。

図９を参照すれば、本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置１０は、集積回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）１１、制御部１１０、バッテリ１２０、第１ヒータ１３０Ａ、第２ヒータ１３０Ｂ、ディスプレイ１５０及びシガレット挿入空間１６０を含むということが分かる。以下においては、図１で説明した構成に係わる説明と重複する説明は、省略される。

ＰＣＢ １１は、制御部１１０と通信しながら、エアロゾル生成装置１０の情報を収集する各種構成要素を電子的に統合する機能を遂行し、ＰＣＢ １１の表面には、制御部１１０及びディスプレイ１５０が固定されて装着され、ＰＣＢ １１に連結された素子に電力を供給するためのバッテリ１２０が連結される。

ディスプレイ１５０は、エアロゾル生成装置１０で生成される情報のうち、ユーザに情報が視覚的な情報として出力されるように制御する装置であり、制御部１１０から受信した情報を基にし、エアロゾル生成装置１０の前面に具備されているＬＣＤパネル（または、ＬＥＤパネル）に出力される情報を制御する。

シガレット挿入空間１６０は、シガレット２００が挿入されるようにするために、エアロゾル生成装置１０の内部に向けて一定深さに凹状に彫り込まれている空間を意味する。シガレット挿入空間１６０は、スティック状のシガレット２００が安定して装着されるように、シガレット２００のように筒状であり、シガレット挿入空間１６０の高さ（深さ）は、シガレット２００において、エアロゾル生成物質が含まれた領域の長さによっても異なる。

例えば、シガレット挿入空間１６０に、図６を参照して説明した二重媒質シガレット３００が挿入されるならば、シガレット挿入空間１６０の高さは、エアロゾル基材部３１０及び媒質部３２０の長さを合算した値と同じでもある。シガレット挿入空間１６０にシガレット２００が挿入されれば、シガレット挿入空間１６０に隣接しているヒータ１３０が加熱されることにより、エアロゾルが生成されうる。

図１０は、エアロゾル生成装置に含まれる制御部の一例のブロック図を図示する。

図１０を参照すれば、エアロゾル生成装置１０に含まれる制御部１１０は、周波数変更処理部１１１、臨界値超過判断部１１３及び駆動周波数再設定部１１５を含むということが分かる。図１０の制御部１１０は、周波数変更処理部１１１、臨界値超過判断部１１３及び駆動周波数再設定部１１５を具現するための少なくとも１つのプロセッサ、または周波数変更処理部１１１、臨界値超過判断部１１３及び駆動周波数再設定部１１５は、それぞれの機能を具現するための少なくとも１つのプロセッサを含むものでもある。前述の少なくとも１つのプロセッサは、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との組み合わせによっても具現されることもできる。また、図１０の制御部１１０、周波数変更処理部１１１、臨界値超過判断部１１３及び駆動周波数再設定部１１５が、互いに異なる形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。

周波数変更処理部１１１は、既設定の駆動周波数範囲内において、コイルに流れる電流の周波数を変更する。そのとき、周波数が変更される単位は、事前に設定されている単位周波数値による。例えば、単位周波数が５００Ｈｚであるならば、周波数変更処理部１１１は、駆動周波数範囲を構成する最小周波数に、５００Ｈｚずつ加算しながら、コイルに流れる電流の周波数を、順次またはランダムに変更することができる。

臨界値超過判断部１１３は、周波数が特定されたとき、その特定された周波数の電流がコイルに流れる場合、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える否かということを判断する機能を遂行する。

駆動周波数再設定部１１５は、既設定の駆動周波数範囲において、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超えるようにする周波数が検出されない場合、新たな駆動周波数範囲を設定する演算を行う。

前述の各モジュールの名称は、制御部１１０が遂行する機能を直観的に説明するためのものであり、一実施形態により、各モジュールの名称は、変更されうる。また、各モジュールが遂行する機能が、制御部１１０によって単独に具現されうるいうことは、該分野の当業者に自明であろう。それゆえに、以下においては、本発明のさまざまな実施形態について具体的に説明するが、説明の便宜のために特別に限定していないのであるならば、各機能を遂行する主体は、制御部１１０で見なす。

本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置１０は、コイル、ヒータ、及び該コイルの電流を制御し、各種制御信号を生成する制御部１１０を含む。本発明においてヒータは、サセプタとも混用され、該エアロゾル生成装置は、誘導加熱方式により、エアロゾルを生成する装置と見なす。

図１１は、本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置の周波数応答の一例のグラフを示している図面である。

本発明の実施形態によるエアロゾル生成装置は、抵抗、インダクタンスまたはキャパシタンスを有する多様なハードウェアを含むものでもある。例えば、該エアロゾル生成装置は、受動素子によって構成された抵抗、インダクタまたはキャパシタ（ＲＬＣ）回路を含むものでもある。図１１は、ＲＬＣ回路における周波数応答を示し、ｘ軸は、コイルに流れる周波数を示し、ｙ軸は、そのコイルに流れる電流の大きさをそれぞれ示す。

周波数の変化による電流の大きさのグラフ１１１０を解析すれば、周波数の値が大きくなるにつれ、コイルに流れる電流の大きさもだんだんと大きくなる傾向があるが、周波数が共振周波数であるｆ_ｃに逹した後には、周波数の値が大きくなることにより、コイルに流れる電流は、かえって小さくなる傾向を示す。エアロゾル生成装置に含まれる各種ハードウェアを、受動素子、またはそれに対応するインピーダンスで構成すれば、知られた数式を介し、共振周波数を求めることができるが、該エアロゾル生成装置に含まれる消耗品（エアロゾル生成基質）、エアロゾル生成装置に脱着可能な部品、及びアクセサリにより、エアロゾル生成装置を構成するハードウェアの構成は、多様に変化し、そのたびに共振周波数ｆ_ｃも、異なりうる。

図１１で、ｆ_ａｃｔ１とｆ_ａｃｔ２との周波数範囲は、「駆動周波数範囲」とも称され、ｆ_ａｃｔ１は、駆動周波数範囲内に属する周波数のうち最小周波数であり、ｆ_ａｃｔ２は、駆動周波数範囲内に属する周波数のうち最大周波数とそれぞれ称されうる。

ここで、該駆動周波数範囲は、エアロゾル生成装置１０を構成するハードウェアを制御部１１０が感知し、感知した結果によって決定される値の範囲でもある。例えば、制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０を構成する部品の種類及び個数を管理し、それにより、一連の数式を介し、駆動周波数範囲がどれほどであるかということを算出することができる。エアロゾル生成装置１０に装着されたり、装着解除されたりする各種アクセサリも、伝導性物質や電子装置を含むものであるならば、エアロゾル生成装置１０の総インピーダンスに変化を与えることになり、該駆動周波数範囲が変わることになる原因にもなる。該駆動周波数範囲がいったん決定されれば、エアロゾル生成装置１０の動作の安定性を確保するために、コイルに流れる電流の周波数は、駆動周波数範囲内において選択された周波数にも限定される。

本発明の一実施形態によるエアロゾル生成装置は、電流が流れるコイル、電流に生成される磁場によって誘導加熱されるヒータ、及び電流を制御する制御部を含む。ここで、該制御部は、既設定の駆動周波数範囲内において、コイルに流れる電流の周波数を変更し、変更された周波数のうち１以上の周波数により、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える否かということを判断することができる。

図１１を参照して説明すれば、駆動周波数範囲は、ｆ_ａｃｔ１とｆ_ａｃｔ２との範囲に既設定のものであり、制御部１１０は、駆動周波数範囲内において周波数を変更させながら、コイルに流れる電流の大きさが変わることをモニタリングする。図１１において、臨界値が４Ａであるならば、制御部１１０は、コイルに流れる電流の大きさが４Ａを超えたとき、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超えたと判断することになる。次に、制御部１１０は、コイルに流れる電流の大きさが４Ａを超える時の周波数を、エアロゾル生成装置が安定して動作するための周波数と設定することができ、特に、コイルに流れる電流の大きさが最も大きい時のその電流の周波数を、共振周波数として決定して使用することができる。以下において、該共振周波数は、最適化周波数とも別称される。

制御部１１０は、特定周波数において、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える場合、エアロゾル生成装置１０の加熱効率が正常であると判断することができる。一方、制御部１１０は、駆動周波垂範衛内のいかなる周波数においても、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超えない場合、その周波数におけるエアロゾル生成装置１０の加熱効率が不良状態であると判断することができる。

以上のように、制御部１１０の判断は、エアロゾル生成装置１０が動作するたびに、すなわち、エアロゾル生成装置１０のヒータが加熱されるたびにになされうる。例えば、ユーザがエアロゾル生成装置１０を介して吸煙するために、電源ボタンに入力を加えれば、制御部１１０は、電源ボタンに対する入力を感知し、最適化周波数による電流がコイルに流れるように制御することができる。そのとき、該最適化周波数は、前述の一連の過程を経て、駆動周波数範囲内で択一される周波数の値というは、すでに説明されている。

図１２は、本発明の他の一実施例について説明するための周波数応答グラフを示す。

図１２において、第１周波数応答１２１０は、エアロゾル生成装置１０を作製する工程上において決定された周波数応答であり、エアロゾル生成装置１０に他のハードウェアが装着されていない状態で算出される理想的なグラフである。第１周波数応答１２１０によれば、最適化周波数は、ｆ_ｃであり、駆動周波数範囲は、△ｆ_ａｃｔになる。第１周波数応答１２１０において、臨界値｜Ｉ_ｔｈ｜は、４Ａであり、制御部１１０は、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超える場合、エアロゾル生成装置１０の加熱効率が良好であると判断することができる。

図１２において、第２周波数応答１２３０は、エアロゾル生成装置１０にさらなるハードウェアが装着されるか、あるいはさまざまな要因により、ハードウェアに変化が生じ、最適化周波数が異なる状態における周波数応答である。図１２を参照すれば、第２周波数応答１２３０において、臨界値｜Ｉ_ｔｈ｜は、依然として４Ａであるが、最適化周波数は、ｆ_ｃ’であり、駆動周波数範囲は、△ｆ_ａｃｔ’に変わったことが分かる。さらに具体的には、第２周波数応答１２３０が算出される状態においては、コイルに流れる周波数がｆ_ｃであったとしても、コイルに流れる電流の大きさは、臨界値を超えず、駆動周波数範囲も異なる。すなわち、制御部１１０は、第２周波数応答１２３０が算出される状態において、エアロゾル生成装置１０の加熱効率を、第１周波数応答１２１０のような状況に回復させる（recover）ために、新たな最適化周波数を、新たな駆動周波数範囲△ｆ_ａｃｔ’で求めなければならない。

制御部１１０は、既設定の第１周波数範囲内において、コイルに流れる電流の周波数を変更し、第１周波数範囲に属する周波数につき、コイルに流れる電流の大きさが臨界値未満であるならば、第２周波数範囲を設定する。制御部１１０は、第２周波数範囲に属する周波数につき、コイルに流れる電流の大きさが臨界値を超えるか否かということを判断し、臨界値を超えるならば、最適化周波数を求めたと見なし、エアロゾル生成装置１０の加熱効率が良好であると判断することができる。

なお、制御部１１０が第２周波数範囲に属する全ての周波数についても、コイルに流れる電流の大きさが臨界値未満であると判断した場合、制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０が、制御部１１０の動作のようなソフトウェアだけでは、一定以上の加熱効率を確保することができない不良製品であると判断することができる。

図１３は、制御部が第２周波数範囲を決定するための方法の一例について説明するための図面である。

制御部１１０は、コイルに流れる電流の周波数に対するコイルの電流の大きさの比率でもって、第２周波数範囲の最小周波数ｆ_{ａｃｔ１’}と最大周波数ｆ_{ａｃｔ２’}とを決定することができる。コイルに流れる電流の周波数に対するコイルの電流の大きさの比率は、図１３において、第１地点１３１０及び第２地点１３３０に表示されている。図１３を参照し、例えば、制御部１１０は、周波数ｆ_{ａｃｔ１’}において、コイルに流れる電流の大きさが｜Ｉ_Ａ｜に変化する比率を探知し、探知された比率値が既設定の基準と一致すれば、ｆ_{ａｃｔ１’}を第２周波数範囲の最小周波数と決定することができ、それと類似した方式により、コイルに流れる電流の大きさが｜Ｉ_Ｂ｜であることに基づき、第２周波数範囲の最大周波数ｆ_{ａｃｔ２’}を決定することができる。

該第２周波数範囲は、第１周波数範囲と互いに異なる範囲であり、制御部１１０は、周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさを判断する探索時間（search time）を短縮させるために、既設定の周波垂範衛内においてのみ周波数を変更するが、該第１周波数範囲から該第２周波数範囲に探索領域が変更されることにより、該第１周波数範囲内においては探索されていない最適化周波数ｆ_ｃ’が探知されうる。

図１２及び図１３に図示されたように、第２周波数範囲の最小周波数ｆ_{ａｃｔ１’}は、第１周波数範囲にも含まれ、このとき、該第２周波数範囲の最大周波数ｆ_{ａｃｔ２’}は、該第１周波数範囲に属さない。それと反対に、該第２周波数範囲の最大周波数ｆ_{ａｃｔ２’}は、第１周波数範囲にも含まれ、このとき、第２周波数範囲の最小周波数ｆ_{ａｃｔ１’}は、該第１周波数範囲に属さない。

また、実施形態により、制御部１１０は、演算量を最小化させるために、第２周波数範囲において、最小周波数または最大周波数のうちいずれ一つが決定されれば、その決定された周波数値に、一定オフセット（offset）を適用することにより、残り１つの周波数を決定し、第２周波数範囲を確定させることもできる。

本発明の一実施形態により、図１１ないし図１３で説明したように、誘導加熱式エアロゾル生成装置１０において、コイルに流れる電流の周波数を最適化させる方法を提供する。具体的には、本発明の一実施形態による方法は、駆動周波数範囲を事前に設定し、臨界値よりさらに大きい電流の大きさが探知されるか否かということにより、駆動周波数範囲内において、さまざまな周波数を探索する。電流の大きさが臨界値を超えるようにする周波数が探索されれば、その周波数において最適化周波数を決定し、その周波数でもって、エアロゾル生成装置の加熱効率を極大化させることができる。

なお、本発明は、さらなる実施例として、一次的に設定された駆動周波数範囲内において、最適化周波数が探索されない場合、一連の過程を経て、駆動周波数範囲を二次的に再設定する方法をさらに提案する。本発明のさらなる実施形態によれば、エアロゾル生成装置１０のハードウェア変更により、加熱効率を極大化させる共振周波数（最適化周波数）が変更されたとき、いち早く新たな駆動周波数範囲を設定し、その範囲内において新たな最適化周波数を探索し、エアロゾル生成装置１０に対する良否判断を行うことができる。

図１４は、本発明の一実施形態による、温度センサが測定した温度値を多重的に補償する方法の一例をフローチャートで示した図面である。

図１４は、前述のエアロゾル生成装置１０または制御部１１０によっても具現されるので、それを参照して説明することにし、以下においては、すでに説明した内容と重複する説明は、省略する。

制御部１１０は、既設定の駆動周波数内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする（Ｓ１４１０）。

制御部１１０は、電流の大きさが最大になる時を把握する（Ｓ１４３０）。

制御部１１０は、電流の大きさが最大である時の大きさが臨界値を超えるか否かということを判断し（Ｓ１４５０）、臨界値を超えるならば、電流の大きさが最大になる時の周波数を、コイルに流れる電流の周波数として設定する（Ｓ１４７０）。

制御部１１０は、電流の大きさが最大である時の大きさが臨界値未満であるならば、エアロゾル生成装置を不良状態と判定する（Ｓ１４９０）。

図１５は、本発明の一実施形態による、温度センサが測定した温度値を多重的に補償する方法の他の一例をフローチャートで示した図面である。

図１５は、前述のエアロゾル生成装置１０または制御部１１０によっても具現されるので、それを参照して説明することにし、以下においては、すでに説明した内容と重複する説明は、省略する。

制御部１１０は、既設定の駆動周波数内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする（Ｓ１５１０）。制御部１１０は、電流の大きさが最大になる時を把握し（Ｓ１５２０）、把握された電流の大きさが臨界値より小さければ（Ｓ１５３０）、電流の大きさを基に、駆動周波数範囲を新たに設定する（Ｓ１５４０）。

制御部１１０は、新たに設定された駆動周波数範囲（第２周波数範囲）内において、コイルに流れる電流の大きさが最大になる地点を把握する（Ｓ１５５０）。

把握された電流の大きさが臨界値を超えれば（Ｓ１５６０）、制御部１１０は、電流の大きさが最大になる時の周波数を、コイルに流れる電流の周波数として設定することができる（Ｓ１５７０）。図１５に係わる図式的な説明は、図１２及び図１３ですでになされている。

以上で説明された本発明による実施例は、コンピュータ上において、多様な構成要素を介しても実行されるコンピュータプログラムの形態によっても具現され、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な媒体にも記録される。そのとき、該媒体は、ハードディスク、フロッピィーディスク及び磁気テープのような磁気媒体；ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のような光記録媒体；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（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリのような、プログラム命令語を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置；を含むものでもある。

なお、前述のコンピュータプログラムは、本発明の実施形態のために特別に設計されて構成されたものであり、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知されて使用可能なものでもある。該コンピュータプログラムの例には、コンパイラによって作われるような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、コンピュータによって実行されうる高級言語コードも含まれる。

本発明で説明する特定実行は、一実施形態であり、いかなる方法によっても、本発明の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、前記システムの他の機能的な側面の記載は、省略されうる。また、図面に図示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結、及び／または物理的または回路的な連結を例示的に示したものであり、実際の装置においては、代替可能であったり、追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路の連結としても示される。また、「必須な」、「重要に」というような具体的な言及がなければ、本発明の実施例の適用のために、必ずしも必要な構成要素ではないものでもある。

本発明の明細書（及び、特許請求の範囲において、「前記」の用語、及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数のいずれもに該当しうる。また、本発明において、範囲（range）を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであり（それに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に、前述の範囲を構成する各個別的な値を記載した通りである。最後に、本発明による方法を構成する段階につき、具体的な順序のみを記載するか、あるいはそれに反対となる記載がなければ、前述の段階は、いかなる順序によっても実行されるのである。必ずしも前述の段階の記載順序により、本発明の実施形態が限定されるものではない。本発明において、全ての例または例示的な用語（例：など）の使用は、単に、本発明について詳細に説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されるものではない以上、前述の例、または例示的な用語により、本発明の範囲が限定されるものではない。また、当業者であるならば、本発明及びその均等物の範疇内において、多様な修正、組み合わせ及び変更がなされうるということを知ることができるであろう。

本発明の一実施例は、次世代電子タバコを製造するのに活用されうる。

Claims (11)

1. 流れる電流によって磁場を発生させるコイルと、
   前記磁場によって誘導加熱されるヒータと、
   前記電流を制御する制御部と、を含み、
   前記制御部は、
   既設定の第１周波数範囲内において、前記コイルに流れる電流の周波数を変更し、
   前記既設定の第１周波数範囲に属する周波数につき、前記コイルに流れる電流の大きさが臨界値未満であることに基づき、第２周波数範囲を設定し、
   前記第２周波数範囲に属する周波数につき、前記コイルに流れる電流の大きさが前記臨界値を超えるか否かということを判断し、
   前記第２周波数範囲は前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの大きさの比率が既設定の基準と一致する周波数に基づいて決定される、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に含まれたハードウェアを基に、前記既設定の第１周波数範囲を決定する、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記臨界値は、４Ａである、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記第２周波数範囲の最小周波数は、
   前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率が 既設定の第１基準と一致する周波数値として決定され、
   前記第２周波数範囲の最大周波数は、
   前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率が 既設定の第２基準と一致する周波数値として決定される、請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記最小周波数は、
   前記既設定の第１周波数範囲に含まれる、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記最大周波数は、
   前記最小周波数によって決定される、請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記最大周波数は、
   前記既設定の第１周波数範囲に含まれる、請求項4に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記最小周波数は、
   前記最大周波数によって決定される、請求項7に記載のエアロゾル生成装置。
9. 既設定の第１周波数範囲内において周波数を変更しながら、コイルに流れる電流の大きさをモニタリングする段階と、
   前記既設定の第１周波数範囲内において、前記コイルの電流の大きさが最大になる第１周波数を把握する段階と、
   前記把握された第１周波数における電流の大きさが臨界値未満であることに基づき、第２周波数範囲を設定する段階と、
   前記第２周波数範囲内において周波数を変更しながら、前記コイルに流れる電流の大きさが最大になる第２周波数を把握する段階と、
   前記第２周波数における電流の大きさが前記臨界値を超えることに基づき、前記第２周波数を前記コイルの電流の共振周波数として設定する段階と、を含み、
   前記第２周波数範囲は前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの大きさの比率が既設定の基準と一致する周波数に基づいて決定される、エアロゾル生成装置のコイルに流れる電流の周波数を最適化させる方法。
10. 前記第２周波数範囲の最小周波数は、
    前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率が 既設定の第１基準と一致する周波数値として決定され、
    前記第２周波数範囲の最大周波数は、
    前記コイルに流れる電流の周波数に対する前記コイルの電流の大きさの比率が 既設定の第２基準と一致する周波数値として決定される、請求項9に記載のエアロゾル生成装置のコイルに流れる電流の周波数を最適化させる方法。
11. 請求項9ないし10のうちいずれか１項に記載の方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

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