KR102578255B1 - 에어로졸 전달 디바이스용 2-와이어 인증 시스템 - Google Patents

에어로졸 전달 디바이스용 2-와이어 인증 시스템 Download PDF

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레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
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Abstract

제어 본체와 결합된 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 제공된다. 카트리지에는 히팅 엘리먼트, 인증 디바이스 및 제 2 스위칭 회로가 장착되어 있다. 제어 컴포넌트는 제 1 스위칭 회로를 포함하고, 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 제어 본체와 함께 사용하기 위한 카트리지를 인증하고, 카트리지가 인증된 경우에만 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성된다. 제어 본체 및 카트리지는 서로 결합된 2-와이어 전기 커넥터 및 대응하는 2-와이어 전기 커넥터를 각각 포함하고, 이들 커넥터를 가로 질러, 인증 신호가 교환되고 전력이 유도된다. 제 1 스위칭 회로는 제 2 스위칭 회로와 결합되어, 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 인증 신호의 교환 및 전력의 유도를 관리하도록 구성된 스위칭 회로부를 형성한다.

Description

에어로졸 전달 디바이스용 2-와이어 인증 시스템
본 개시 내용은 흡연 용품과 같은 에어로졸 전달 디바이스(aerosol delivery devices)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에어로졸의 생성을 위해 전기적으로 생성되는 열을 이용할 수 있는 에어로졸 전달 디바이스에 관한 것이다(예를 들어, 흡연 용품은 통상적으로 전자 담배(electronic cigarettes)라고 지칭된다). 흡연 용품은 에어로졸 전구체를 히팅(heat)하도록 구성될 수 있으며, 상기 에어로졸 전구체는 담뱃잎으로부터 제조 또는 도출될 수 있는 물질을 포함할 수 있거나 또는 이와는 달리 담뱃잎을 포함할 수 있고, 상기 에어로졸 전구체는 사람이 섭취하기 위해 흡입 가능한 물질을 형성할 수 있다.
흡연을 위해 담뱃잎의 연소를 필요로 하는 흡연 제품에 대한 개선이나 이에 대한 대안으로서 여러 디바이스가 수년 간 제안되었다. 이러한 알려진 디바이스 중 상당수는 궐련, 시가, 또는 파이프 흡연과 연관된 기분(sensation)을 제공하지만, 담뱃잎의 연소로부터 발생되는 상당한 양의 불완전한 연소 및 열분해 생성물을 전달하지 않도록 설계되었다. 이를 위해, 전기 에너지를 이용하여 휘발성 물질을 기화 또는 히팅하거나, 상당한 정도의 담뱃잎의 연소 없이도 궐련, 시가, 또는 파이프 흡연의 기분을 제공하려고 시도하는 수많은 대안의 흡연 제품(smoking products), 향미료 제너레이터(flavor generators), 및 약물 흡입기(medicinal inhalers)가 제안되었다. 예를 들어, Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호, Griffith Jr. 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0255702 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호, Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0096781 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0096782 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0059780 호, 및 2016 년 7 월 28 일자로 출원된 Watson 등의 미국 특허 출원 제 15/222,615 호에 기재된 배경 기술에 열거된, 다양한 대안적인 흡연 제품, 에어로졸 전달 디바이스 및 히팅 생성 소스가 참조되며, 이들 모두는 본원에 참고로 포함된다. 또한, 예를 들어, Counts 등의 미국 특허 제 5,388,594 호 및 Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호의 배경 기술의 섹션에 기재된 제품 및 히팅 구성의 다양한 실시예가 참조되며, 이들은 그 전체가 참고로 포함된다.
그러나, 에어로졸 전달 디바이스를 인증하여 에어로졸 전달 디바이스에 전력을 유도하기 위한 2-와이어 인증 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 개시 내용은 에어로졸 전달 디바이스, 그러한 디바이스를 형성하는 방법, 및 그러한 디바이스의 엘리먼트에 관한 것이다. 본 개시 내용은 제한없이 다음의 구현예를 포함한다.
예시적인 구현예 1: 에어로졸 전달 디바이스로서, 에어로졸 전달 디바이스는: 히팅 엘리먼트 및 인증 디바이스가 장착되고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지; 및 상기 카트리지와 결합되고, 상기 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 제어 본체와 함께 사용하기 위한 상기 카트리지를 인증하고, 상기 카트리지가 인증된 경우에만 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하여 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화 및 기화시키도록 구성된 제어 본체를 포함하고, 상기 제어 본체 및 상기 카트리지는 각각 서로 결합된 2-와이어 전기 커넥터 및 대응하는 2-와이어 전기 커넥터를 포함하고, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 인증 신호가 교환되고 상기 전력이 유도되며, 상기 제어 본체 및 상기 카트리지는 제각기 제 1 스위칭 회로 및 제 2 스위칭 회로를 더 포함하며, 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 제 2 스위칭 회로에 결합되어, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 스위칭 회로부를 형성한다.
예시적인 구현예 2: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호는 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 가지며, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 전력은 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는다.
예시적인 구현예 3: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 미리 결정된 임계 전압은 2.5 볼트이다.
예시적인 구현예 4: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은 신호를 수신하여 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 인증 신호 중 하나로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 5: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 스위칭 회로부가 신호를 수신하고 포워딩하도록 구성되는 것은, 복수의 신호를 수신하여 상기 복수의 신호 중 하나의 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 가질 때까지는 상기 복수의 신호 중의 신호들을 인증 신호로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 6: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하여 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 히팅 엘리먼트에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 7: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 인증 신호 및 상기 전력은 제각기 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 신호로서 포맷되며, 상기 제 1 주파수는 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 크다.
예시적인 구현예 8: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 상기 스위칭 회로부가 상기 제 1 주파수를 가진 PWM 신호를 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 9: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 에어로졸 전달 디바이스에서, 상기 제어 컴포넌트가 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것은, 상기 에어로졸 전달 디바이스의 적어도 일부를 통한 공기의 흐름에 응답하여 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 공기는 에어로졸을 형성하도록 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분의 기화에 의해 형성된 증기와 조합 가능하다.
예시적인 구현예 10: 히팅 엘리먼트 및 인증 디바이스가 장착되고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지와 결합 가능한 제어 본체로서, 상기 제어 본체는 에어로졸 전달 디바이스를 형성하도록 상기 카트리지와 결합 가능하며, 상기 제어 본체는: 상기 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 제어 본체와 함께 사용하기 위한 상기 카트리지를 인증하고, 상기 카트리지가 인증된 경우에만 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하여 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화 및 기화시키도록 구성되는 제어 본체; 상기 제어 본체가 상기 카트리지와 결합되는 경우 상기 카트리지의 대응하는 2-와이어 전기 커넥터와 결합되는 2-와이어 전기 커넥터 - 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 인증 신호가 교환되고 상기 전력이 유도됨 - ; 및 상기 제어 본체가 상기 카트리지와 결합되는 경우 상기 카트리지의 제 2 스위칭 회로와 결합되는 제 1 스위칭 회로를 포함하고, 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 제 2 스위칭 회로와 결합되어, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 스위칭 회로부를 형성한다.
예시적인 구현예 11: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호는 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 가지며, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 전력은 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는다.
예시적인 구현예 12: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 미리 결정된 임계 전압은 2.5 볼트이다.
예시적인 구현예 13: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은 신호를 수신하여 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 인증 신호 중 하나로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 14: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 스위칭 회로부가 신호를 수신하고 포워딩하도록 구성되는 것은, 복수의 신호를 수신하여 상기 복수의 신호 중 하나의 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 가질 때까지는 상기 복수의 신호 중의 신호들을 인증 신호로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 15: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하여 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 히팅 엘리먼트에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 16: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 인증 신호 및 상기 전력은 제각기 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 신호로서 포맷되며, 상기 제 1 주파수는 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 크다.
예시적인 구현예 17: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 상기 스위칭 회로부가 상기 제 1 주파수를 가진 PWM 신호를 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성되는 것을 포함한다.
예시적인 구현예 18: 임의의 선행하는 예시적인 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적인 구현예들의 임의의 조합의 제어 본체에서, 상기 제어 컴포넌트가 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것은, 상기 에어로졸 전달 디바이스의 적어도 일부를 통한 공기의 흐름에 응답하여 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 공기는 에어로졸을 형성하도록 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분의 기화에 의해 형성된 증기와 조합 가능하다.
본 개시 내용의 이들 및 다른 특징, 양태, 및 이점은 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이며, 첨부된 도면은 이하에서 간략히 설명된다. 본 개시 내용은, 본 개시 내용에 기재된 2, 3, 4 또는 그 초과의 특징 또는 엘리먼트가 본 명세서에 설명된 특정의 예시적인 구현예에서 명시적으로 조합되거나 다른 방식으로 인용되는지 여부에 상관없이, 본 개시 내용에 기재된 2, 3, 4 또는 그 초과의 특징 또는 엘리먼트의 임의의 조합을 포함한다. 본 개시 내용은, 본 개시 내용의 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 본 개시 내용의 임의의 분리 가능한 특징 또는 엘리먼트가 임의의 양태 및 예시적인 구현예에서 조합 가능한 것으로 간주되도록 전체적으로 읽혀지는 것으로 의도된다.
따라서, 본 개요는 본 개시 내용의 일부 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위해 일부 예시적인 구현예를 요약하기 위한 목적으로만 제공되는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 전술한 예시적인 구현예는 단지 예일 뿐이며, 어떠한 방식으로도 본 개시 내용의 범위 또는 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 다른 예시적인 구현예, 양태 및 이점은, 몇몇 설명된 예시적인 구현예의 원리를 예로서 도시하는 첨부 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
따라서, 전술한 일반적인 용어로 본 개시 내용을 설명하였지만, 이제는 반드시 축척대로 도시된 것은 아닌 첨부 도면이 참조될 것이다.
도 1은 본 개시 내용의 일 예시적인 구현예에 따라 제어 본체에 결합되는 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스의 측면도이다.
도 2는 다양한 예시적인 구현예에 따른 에어로졸 전달 디바이스의 부분 절결도이다.
도 3은 다양한 예시적인 구현예에 따른, 에어로졸 전달 디바이스의 제어 본체 및 카트리지의 다양한 엘리먼트를 도시한다.
도 4 및 도 5는 다양한 예시적인 구현예에 따라 도 1, 도 2 및 도 3의 제어 본체 및 카트리지의 적절한 스위칭 회로를 도시한다.
이하, 본 개시 내용은 본 개시 내용의 예시적인 구현예를 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 이러한 예시적인 구현예는, 본 개시 내용이 철저하고 완전하게 이루어지고, 본 기술 분야의 기술자에게 본 개시 내용의 범위를 충분히 전달하도록 기재될 것이다. 실제로, 본 개시 내용은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명된 구현예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며; 오히려 이러한 구현예는 본 개시 내용이 적용 가능한 법적 요건을 충족시키도록 제공된다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다.
후술되는 바와 같이, 본 개시 내용의 예시적인 구현예는 에어로졸 전달 시스템에 관한 것이다. 본 개시 내용에 따른 에어로졸 전달 시스템은 전기 에너지를 사용하여 (바람직하게는 물질을 임의의 상당한 정도로 연소시키지 않고) 물질을 히팅함으로써 흡입 가능한 물질을 형성하며; 그러한 시스템의 컴포넌트는 가장 바람직하게는 핸드헬드 디바이스로 간주되기에 충분히 컴팩트한 용품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 전달 시스템의 컴포넌트의 사용은 에어로졸이 주로 담뱃잎의 연소 또는 열분해의 부산물에 기인한다는 의미에서 연기의 생성을 초래하지 않지만, 오히려 그러한 바람직한 시스템의 사용은 내부에 포함된 특정 성분의 휘발성 또는 기화에 기인한 증기의 생성을 초래한다. 일부 예시적인 구현예에서, 에어로졸 전달 시스템의 컴포넌트는 전자 담배로 특징지어 질 수 있고, 이들 전자 담배는 가장 바람직하게는 담뱃잎 및/또는 담뱃잎으로부터 유도된 성분을 포함하고, 따라서 담뱃잎 유도 성분을 에어로졸 형태로 전달한다.
특정의 바람직한 에어로졸 전달 시스템의 에어로졸 생성 피스(aerosol generating pieces)는 그의 임의의 성분에 대한 임의의 상당한 정도의 연소 없이, 담뱃잎을 점화 및 연소하고 그에 따라 담배 연기를 흡입함으로써 이용되는 궐련, 시가 또는 파이프의 여러 흡연 기분(예를 들어, 흡입 및 배출 의식, 맛이나 향미료의 유형, 감각 효과, 물리적 느낌, 사용 의식, 가시적인 에어로졸에 의해 제공된 것과 같은 시각적 신호 등)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시 내용의 에어로졸 생성 피스의 사용자는 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 용품을 사용하는 것과 매후 흡사하게 그 피스를 유지 및 사용할 수 있고, 그 피스의 한쪽 단부에서 그 피스에 의해 생성된 에어로졸을 흡입을 위해 빨아 들일 수 있고, 선택된 시간 간격으로 퍼프를 빨아 들일 수 있다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 시스템은 또한 증기 생성 용품 또는 약물 전달 용품인 것으로 특징지어 질 수 있다. 따라서, 그러한 용품 또는 디바이스는 흡입 가능한 형태 또는 상태로 하나 이상의 물질(예를 들어, 향미료 및/또는 약학적 활성 성분)을 제공하도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 흡입 물질은 실질적으로 증기 형태(즉, 임계점보다 낮은 온도에서 기체 상태로 존재하는 물질)일 수 있다. 대안으로, 흡입 물질은 에어로졸(즉, 기체 상태의 미세 고체 입자 또는 액적의 부유물)의 형태일 수 있다. 단순화를 위해, 본원에서 사용되는 "에어로졸"이란 용어는 보이든 보이지 않든, 연기와 같은 것으로 간주될 수도 있을 형태이든 아니든, 인간이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 가스 및 에어로졸을 포함하는 것으로 간주된다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 시스템은 일반적으로 하우징으로 지칭될 수 있는 외측 본체 또는 쉘 내에 제공된 다수의 컴포넌트를 포함한다. 외측 본체 또는 쉘의 전체적인 디자인은 달라질 수 있으며, 에어로졸 전달 디바이스의 전체 크기 및 형상을 한정할 수 있는 외측 본체의 형식 또는 구성이 달라질 수 있다. 전형적으로, 궐련 또는 시가의 형상과 유사한 길다란 본체는 단일의 일체형 하우징으로 형성될 수 있거나 또는 길다란 하우징은 2 이상의 분리 가능한 본체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 디바이스는, 형상이 실질적으로 관형일 수 있고, 전술한 바와 같이, 종래의 궐련 또는 시가의 형상과 유사할 수 있는 길다란 쉘 또는 본체를 포함할 수 있다. 일 예에서, 에어로졸 전달 디바이스의 모든 컴포넌트는 하나의 하우징 내에 포함된다. 대안적으로, 에어로졸 전달 디바이스는 결합되고 분리 가능한 2 이상의 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 디바이스는 하나 이상의 재사용 가능한 컴포넌트(예를 들어, 재충전 가능한 배터리, 박막 고체 상태 배터리 및/또는 캐패시터와 같은 축전지(accumulator)), 및 그 용품의 동작을 제어하기 위한 다양한 전자 장치)를 함유하는 하우징을 포함하는 제어 본체를 한 단부에서 보유하고, 다른 단부에서는 이 단부에 제거 가능하게 결합될 수 있는, 일회용 부분(예를 들어, 일회용 향미료 함유 카트리지)을 포함하는 외측 본체 또는 쉘을 보유한다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 시스템은 가장 바람직하게는 전원(즉, 전기 전원), 적어도 하나의 제어 컴포넌트(예를 들어, 예컨대, 용품의 다른 컴포넌트들로의 전원의 전류 흐름을 제어함으로써 열 생성을 위한 전력을 작동, 제어, 조절 및 중단시키는 수단, 예컨대, 마이크로프로세서, 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서), 히터 또는 열 생성 부재(예를 들어, 단독으로 또는 하나 이상의 추가의 엘리먼트와 조합하여 통상적으로 "아토마이저"로 지칭될 수 있는 전기 저항성 히팅 엘리먼트 또는 다른 컴포넌트), 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, 충분한 열을 가하면 에어로졸을 생성할 수 있는 통상의 액체, 가령, "smoke juice", "e-liquid" 및 "e-juice"로 통상 지칭될 수 있는 성분), 및 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 전달 디바이스 상에서의 흡입을 가능하게 하는 마우스엔드(mouthend) 영역 또는 팁(예를 들어, 생성된 에어로졸이 흡입시 인출될 수 있도록 용품을 관통하는 한정된 공기 흐름 통로)의 일부 조합을 포함한다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 디바이스 내의 컴포넌트들의 보다 구체적인 형식, 구성 및 배열은 이후에 제공되는 추가의 개시 내용으로부터 분명해질 것이다. 또한, 다양한 에어로졸 전달 디바이스 컴포넌트들 중의 선택은 상업적으로 이용 가능한 전자 에어로졸 전달 디바이스를 고려하여 이해될 수 있다. 또한, 에어로졸 전달 디바이스 내의 컴포넌트들의 배열은 상업적으로 이용 가능한 전자 에어로졸 전달 디바이스를 고려하여 이해될 수 있다. 본 개시 내용의 디바이스에 포함될 수 있는 컴포넌트, 작동 방법, 내부에 포함된 물질, 및/또는 다른 속성을 위한 시판용 제품의 예는 Philip Morris Incorporated의 ACCORD®; InnoVapor LLC의 ALPHA™, JOYE 510™ 및 M4™; White Cloud Cigarettes의 CIRRUS™ 및 FLING™; Lorillard Technologies, Inc.의 BLU™; Epuffer® International Inc.의 COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ 및 SENSE™; Electronic Cigarettes, Inc.의 DUOPRO™, STORM™ 및 VAPORKING®; Egar Australia의 EGAR™; Joyetech의 eGo-C™ 및 eGo-T™; Elusion UK Ltd의 ELUSION™; Eonsmoke LLC의 EONSMOKE®; FIN Branding Group, LLC의 FINTM; Green Smoke Inc. USA의 SMOKE®; Greenarette LLC의 GREENARETTE™; Smoke Stik®의 HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ 및 PITBULL™; Philip Morris International, Inc.의 HEATBAR™; Crown7의 HYDRO IMPERIAL™ 및 LXE™; LOGIC Technology의 LOGIC™ 및 THE CUBAN™; Luciano Smokes Inc.의 LUCI®; Nicotek, LLC의 METRO®; Sottera, Inc.의 NJOY® 및 ONEJOY™; SS Choice LLC의 NO.7™; PremiumEstore LLC의 PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™; Ruyan America, Inc.의 RAPP E-MYSTICK™; Red Dragon Products, LLC의 RED DRAGON™; Ruyan Group (Holdings) Ltd.의 RUYAN®; Smoker Friendly International, LLC의 SF®; The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.의 GREEN SMART SMOKER®; Coastline Products LLC의 SMOKE ASSIST®; By Everywhere, Inc.의 SMOKING EVERYWHERE®; VMR Products LLC의 V2CIGS™; VaporNine LLC의 VAPOR NINE™; Vapor 4 Life, Inc.의 Vapour4LIFE®; E-CigaretteDirect, LLC의 VEPPO™; RJ Reynolds Vapor Company의 AVIGO, VUSE, VUSE CONNECT, VUSE FOB, VUSE HYBRID, ALTO, ALTO+, MODO, CIRO, FOX + FOG 및 SOLO+; Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL; 및 CN Creative Ltd.의 VYPE이다. 또 다른 전기 구동식 에어로졸 전달 디바이스 및 특히 소위 전자 담배로 특징지어지는 디바이스는 COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; 및 SOUTH BEACH SMOKE™의 상품명으로 시판되고 있다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 디바이스에 이용될 수 있는 컴포넌트 및 관련 기술의 추가의 제조사, 설계자, 및/또는 양수인은: 중국의 선전의 Shenzhen Jieshibo Technology; 중국의 선전시의 Shenzhen First Union Technology; 캘리포니아주의 로스엔젤레스의 Safe Cig; 필리핀의 Janty Asia Company; 중국의 선전의 Joyetech Changzhou Electronics; SIS Resources; 독일의 도버의 B2B International Holdings; 오하이오주의 Evolv LLC; 이태리의 볼로냐의 Montrade; 중국의 선전의 Shenzhen Bauway Technology; 플로리다주의 폼파노 비치의 Global Vapor Trademarks Inc.; 플로리다주의 포트 로더데일의 Vapor Corp.; 독일의 Raschau-Markersbach의 Nemtra GMBH; 미시간주의 얼레간의 Perrigo L. Co.; Needs Co., Ltd.; 네바다주의 라스 베이거스의 Smokefree Innotec; 스웨덴의 Helsingborg의 McNeil AB; Chong Corp; 캘리포니아주의 마운틴 뷰의 Alexza Pharmaceuticals; 노스캐롤라이나주의 샬럿의 BLEC, LLC; 프랑스의 Rohrbach-ls-Bitche의 Gaitrend Sarl; 중국의 선전의 FeelLife Bioscience International; 독일의 Selb의 Vishay Electronic BMGH; 중국의 선전의 Shenzhen Smaco Technology Ltd.; 플로리다주의 보카러톤의 Vapor Systems International; 이스라엘의 Exonoid Medical Devices; 중국의 선전의 Shenzhen Nowotech Electronic; 중국의 홍콩의 Minilogic Device Corporation; 중국의 선전의 Shenzhen Kontle Electronics; 오하이오주의 메디나의 Fuma International, LLC; 위스콘신주의 벨로이트의 21st Century Smoke; 및 중국의 홍콩의 Kimree Holdings (HK) Co. Limited를 포함한다.
다양한 예에서, 에어로졸 전달 디바이스는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조를 포함할 수 있다. 저장조는 특히 다공성 물질(예를 들어, 섬유질 물질)로 형성될 수 있으며, 따라서 다공성 기판(예를 들어, 섬유질 기판)으로 지칭될 수 있다.
에어로졸 전달 디바이스에서 저장조로서 유용한 섬유질 기판은 복수의 섬유 또는 필라멘트로 형성된 직포 또는 부직포 물질일 수 있으며, 천연 섬유 및 합성 섬유 중 하나 또는 둘 모두로 형성될 수 있다. 예를 들어, 섬유질 기판은 유리 섬유 물질을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 셀룰로스 아세테이트 물질이 사용될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 탄소 물질이 사용될 수 있다. 저장조는 실질적으로 컨테이너의 형태일 수 있고, 그 내부에 포함된 섬유질 물질을 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시 내용의 다양한 예시적인 구현예에 따라 제어 본체(102) 및 카트리지(104)를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스(100)의 측면도이다. 특히, 도 1은 서로 결합된 제어 본체 및 카트리지를 도시한다. 제어 본체와 카트리지는 기능 관계로 분리 가능하게 정렬될 수 있다. 다양한 메커니즘은 카트리지를 제어 본체에 접속하여, 나사형 결합(threaded engagement), 압입 결합(press-fit engagement), 억지 끼워 맞춤(interference fit), 자기 결합(magnetic engagement) 등을 발생시킬 수 있다. 에어로졸 전달 디바이스는 카트리지 및 제어 본체가 조립된 구성에 있을 때 일부 예시적인 구현예에서 실질적으로 막대 형상, 실질적으로 관 형상, 또는 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 에어로졸 전달 디바이스는 또한 단면이 실질적으로 직사각형 또는 장사방형(rhomboidal)일 수 있으며, 이는 편평한 배터리를 포함하는 전원과 같은 실질적으로 편평한 또는 박막 전원과의 보다 큰 호환성을 제공할 수 있다. 카트리지 및 제어 본체는 다수의 상이한 물질 중 임의의 물질로 형성될 수 있는 별개의 개별 하우징 또는 외측 본체를 포함할 수 있다. 상기 하우징은 임의의 적절한 구조적으로 건전한 물질로 형성될 수 있다. 일부 예에서, 상기 하우징은 스테인레스강, 알루미늄 등과 같은 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 다른 적절한 물질은 다양한 플라스틱(예를 들어, 폴리카보네이트), 플라스틱 위의 금속 도금, 세라믹 등을 포함한다.
일부 예시적인 구현예에서, 에어로졸 전달 디바이스(100)의 제어 본체(102) 또는 카트리지(104) 중 하나 또는 모두는 일회용 또는 재사용 가능한 것으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제어 본체는 교체 가능한 배터리 또는 재충전 가능한 배터리를 가질 수 있으며, 따라서 전형적인 교류 전기 콘센트로의 접속, 차량 충전기(예를 들어, 시가렛 라이터 리셉터클(cigarette lighter receptacle))로의 접속, 예컨대, 범용 직렬 버스(universal serial bus)(USB) 케이블 또는 커넥터를 통한 컴퓨터로의 접속, 또는 광전 셀(때로는 태양 전지라고도 함) 또는 태양 전지의 태양 전지 패널로의 접속을 포함하는 임의의 유형의 재충전 기술과 함께 조합될 수 있다. 또한, 일부 예시적인 구현예에서, 카트리지는 Chang 등의 미국 특허 제 8,910,639 호에 기재된 바와 같은 일회용 카트리지를 포함할 수 있으며, 이는 본원에 그 전체가 참고로 포함된다.
도 2는 몇몇 예시적인 구현예에 따른 에어로졸 전달 디바이스(100)를 보다 구체적으로 도시하고 있다. 그 내부에 도시된 절결도에서 알 수 있는 바와 같이, 또한 에어로졸 전달 디바이스는 제어 본체(102) 및 카트리지(104)를 포함할 수 있으며, 각각은 다수의 개별 컴포넌트를 포함한다. 도 2에 도시된 컴포넌트는 제어 본체 및 카트리지에 존재할 수 있는 컴포넌트를 나타내며, 본 개시 내용에 포함되는 컴포넌트의 범위를 제한하도록 의도되는 것은 아니다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제어 본체는 제어 컴포넌트(208)(예를 들어, 마이크로프로세서, 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서), 유량 센서(210), 전원(212) 및/또는 발광 다이오드(LED)(214)와 같은 다수의 전자 컴포넌트의 각각의 하나 이상을 포함할 수 있는 제어 본체 쉘(206)로 구성될 수 있으며, 그러한 컴포넌트는 가변적으로 정렬될 수 있다. 전원은, 예를 들어, 배터리(일회용 또는 재충전 가능), 고체 상태 배터리, 박막 고체 상태 배터리, 슈퍼캐패시터 또는 이들의 일부의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 전원의 일부 예는 2015 년 10 월 21 일자로 출원된 Sur 등의 미국 특허 출원 제 14/918,926 호에 제공되며, 이는 참고로 포함된다. LED는 에어로졸 전달 디바이스(100)에 장착될 수 있는 적절한 시각적 표시자의 일 예일 수 있다. LED와 같은 시각 표시자에 부가적으로 또는 이에 대한 대안으로서, 오디오 표시자(예를 들어, 스피커), 햅틱 표시자(예를 들어, 진동 모터) 등과 같은 다른 표시자가 포함될 수 있다.
카트리지(104)는, 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성되는 저장조(218)를 둘러싸고 히터(220)(때로는 히팅 엘리먼트로 지칭됨)를 포함하는 카트리지 쉘(216)로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 일부 예에서, 저장조는 저장조 하우징에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 히터로 위킹(wick)하거나 또는 이와는 달리 수송하도록 적응된 액체 수송 엘리먼트(222)와 유체 연통될 수 있다. 일부 예에서, 밸브는 저장조와 히터 사이에 위치될 수 있고, 저장조로부터 히터로 전달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양을 제어하도록 구성될 수 있다. 다양한 구성에서, 적어도 쉘, 저장조 및 히터를 포함하는 구조물은 탱크(tank)로 지칭될 수 있으며; 따라서, 용어 "카트리지", "탱크" 등은 에어로졸 전구체 조성물을 위한 저장조를 둘러싸고 히터를 포함하는 쉘 또는 다른 하우징을 지칭하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
전류가 인가될 때 열을 생성하도록 구성된 물질의 다양한 예가 히터를 형성하는 데 이용될 수 있다. 이들 예에서 히터는 와이어 코일(wire coil), 마이크로 히터(micro heater) 등과 같은 저항성 히팅 엘리먼트일 수 있다. 와이어 코일이 형성될 수 있는 물질의 예는 칸탈(Kanthal)(FeCrAl), 니크롬(Nichrome), 몰리브덴 디실리사이드(MoSi2), 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 알루미늄으로 도핑된 몰리브덴 디실리사이드(Mo(Si,Al)2), 흑연 및 흑연 기반 물질(예를 들어, 탄소 기반 발포제 및 사(carbon-based foams and yarns)) 및 세라믹(예를 들어, 정성(positive) 또는 부성(positive) 온도 계수 세라믹)을 포함한다. 본 개시 내용에 따른 에어로졸 전달 디바이스에 유용한 히터 또는 히팅 부재의 예시적인 구현예가 아래에서 더 설명되며, 본원에서 설명된 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 디바이스에 통합될 수 있다.
개구(224)는 카트리지(104)로부터 형성된 에어로졸의 배출을 허용하도록 카트리지 쉘(216)(예를 들어, 마우스엔드)에 제공될 수 있다.
카트리지(104)는 또한 집적 회로, 메모리 컴포넌트, 센서 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 전자 컴포넌트는 제어 컴포넌트(208)와 통신하도록 적응될 수 있고 및/또는 유선 또는 무선 수단에 의해 외부 디바이스와 통신하도록 적응될 수 있다. 전자 컴포넌트는 카트리지 내 또는 그 베이스(226) 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 카트리지(104)의 전자 컴포넌트는 위조된 카트리지가 제어 본체와 함께 사용되는 것을 방지하기 위한 인증 디바이스(228)를 포함할 수 있다. 적절한 인증 디바이스의 예는 Texas Instruments의 bq26150 인증 디바이스와, Atmel Corporation의 ATSHA204 및 ATSHA204A 인증 디바이스 등을 포함한다. 개별적으로 도시되지는 않았지만, 인증 디바이스와 관련된 추가의 메모리 유닛은 카트리지 유닛의 소모량을 저장하고 카트리지 유닛과 관련된 다른 프로그래밍 가능한 특징 및 정보를 저장하는 데 사용될 수 있다.
제어 컴포넌트(208)는 제어 본체(102)와 함께 사용하기 위한 카트리지(104)를 인증하기 위해 인증 디바이스(228)와 통신하도록 구성될 수 있다. 이러한 인증은 다수의 상이한 방식으로 시작되고 수행될 수 있다. 일부 예에서, 제어 컴포넌트는 디바이스(100) 상에서의 모든 퍼프의 개시시에 인증 디바이스와 통신하여, 카트리지를 제어 본체와 함께 사용하기 위한 합법적인 디바이스인 것으로 인정하도록 구성될 수 있다. 에러 상태는 카트리지가 승인되지 않은 경우를 초래할 수 있으며 이 에러 상태는 하나 이상의 시각, 오디오 또는 햅틱 표시자로 표시될 수 있다. 그렇지 않으면, 제어 컴포넌트는 카트리지가 승인된 경우에 퍼프가 계속되도록 허용할 수 있으며, 이는 제어 컴포넌트가 히터(220)로 하여금 에어로졸 전구체 조성물을 활성화시키고 기화시키도록 하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 양태에 따른 인증에 관한 더 많은 정보는 Ampolini 등의 미국 특허 출원 제 2014/0270727 호에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다.
제어 컴포넌트(208) 및 유량 센서(210)와 같은 전자 컴포넌트들이 개별적으로 도시되어 있지만, 다양한 전자 컴포넌트들은 전자 컴포넌트들을 지지하고 전기적으로 접속하는 전자 인쇄 회로 보드(PCB) 상에 조합될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, PCB는 제어 본체의 중심 축에 대해 길이 방향으로 평행할 수 있다는 점에서 도 1의 도면에 대해 수평으로 위치될 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 전자 컴포넌트들은 그들이 부착될 수 있는 그들 자체의 개별 PCB 또는 다른 베이스 엘리먼트를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 가요성 PCB가 이용될 수 있다. 가요성 PCB는 실질적으로 관형 형상을 포함하는 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 가요성 PCB는 히터 기판과 조합되거나, 히터 기판 위에 적층되거나, 또는 히터 기판의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다.
제어 본체(102) 및 카트리지(104)는 그 사이의 유체 결합을 가능하게 하도록 적응되는 컴포넌트를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 본체는 내부에 캐비티(232)를 갖는 커플러(230)를 포함할 수 있다. 카트리지의 베이스(226)는 커플러와 결합하도록 적응될 수 있고, 캐비티 내에 끼워지도록 적응된 돌출부(234)를 포함할 수 있다. 이러한 결합은 제어 본체와 카트리지 사이의 안정된 접속을 가능하게 할 뿐만 아니라 제어 본체 내의 전원(212) 및 제어 컴포넌트(208)와 카트리지 내의 히터(220) 간의 전기 접속을 가능하게 할 수 있다. 또한, 제어 본체 쉘(206)은 쉘 내의 노치(notch)일 수 있는 공기 흡입부(236)를 포함할 수 있고, 이 공기 흡입부는 커플러에 접속되어 커플러 주위의 대기의 통과를 허용하며, 그리고 쉘 내로 접속되어 다시 커플러의 캐비티를 관통하고 그리고 돌출부를 통해 카트리지 내에 접속된다.
본 개시 내용에 따른 유용한 커플러 및 베이스가 Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 예를 들어, 커플러(230)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(226)의 내측 주변부(240)와 맞물리도록 구성되는 외측 주변부(238)를 한정할 수 있다. 일 예에서, 베이스의 내측 주변부는 커플러의 외측 주변부의 반경과 실질적으로 동일하거나 약간 큰 반경을 한정할 수 있다. 또한, 커플러는 베이스의 내측 주변부에 한정된 하나 이상의 리세스(244)와 결합하도록 구성된 외측 주변부에 하나 이상의 돌출부(242)를 한정할 수 있다. 그러나, 구조물, 형상 및 컴포넌트의 다양한 다른 예가 베이스를 커플러에 결합시키는 데 이용될 수 있다. 일부 예에서, 카트리지(104)의 베이스와 제어 본체(102)의 커플러 간의 접속은 실질적으로 영구적일 수 있는 반면에, 다른 예에서, 이들 사이의 접속은, 예를 들어, 제어 본체가 일회용 및/또는 재충전 가능한 것일 수 있는 하나 이상의 추가 카트리지와 재사용될 수 있도록 접속 해제될 수 있다.
에어로졸 전달 디바이스(100)는 몇몇 예에서, 실질적으로 막대형 또는 실질적으로 관형 형상일 수 있거나 또는 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 다른 예에서, 추가의 형상 및 치수, 예를 들어, 직사각형 또는 삼각형 단면, 다면 형상 등이 포함된다.
도 2에 도시된 저장조(218)는 컨테이너일 수 있거나 또는 현재 기술되는 바와 같이 섬유질 저장조일 수 있다. 예를 들어, 저장조는 이 예에서, 카트리지 쉘(216)의 내부를 둘러싸는 튜브의 형상으로 실질적으로 형성된 하나 이상의 부직 섬유 층을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 저장조에 보유될 수 있다. 예를 들어, 액체 성분은 저장소에서 흡착될 수 있다. 저장조는 액체 수송 엘리먼트와 유체 접속될 수 있다. 액체 수송 엘리먼트는 모세관 작용을 통해 저장조 내에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 이 예에서 금속 와이어 코일의 형태인 히터(220)에 수송할 수 있다. 이와 같이, 히터는 액체 수송 엘리먼트와의 히팅 배열 내에 있다. 본 개시 내용에 따른 에어로졸 전달 디바이스에 유용한 저장조 및 수송 엘리먼트의 예시적인 구현예가 아래에서 더 설명되며, 그러한 저장조 및/또는 수송 엘리먼트가 본원에서 설명된 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 디바이스 내에 통합될 수 있다. 특히, 후술되는 바와 같은 히팅 부재 및 수송 엘리먼트의 특정 조합이 본원에 설명된 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 디바이스에 통합될 수 있다.
사용시, 사용자가 에어로졸 전달 디바이스(100) 상에서 흡입하는 경우, 공기 흐름은 유량 센서(210)에 의해 검출되며, 히터(220)는 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 증발시키도록 활성화된다. 에어로졸 전달 디바이스의 마우스엔드에서 흡입하게 되면 주변 공기가 공기 흡입부(236) 내로 들어가게 되고, 커플러(230) 내의 캐비티(232) 및 베이스(226)의 돌출부(234) 내의 중앙 개구를 관통하게 된다. 카트리지(104)에서, 흡입된 공기는 형성된 증기와 조합되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸을 히터로부터 에어로졸 전달 디바이스의 마우스엔드 내의 개구(224) 외부로 털어 내거나 빨아 내거나 배출시킨다.
일부 예에서, 에어로졸 전달 디바이스(100)는 다수의 추가적인 소프트웨어 제어식 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 디바이스는 전원 입력, 전원 단자의 부하 및 충전 입력을 검출하도록 구성된 전원 보호 회로를 포함할 수 있다. 전원 보호 회로는 단락 회로 보호 및 과소 전압 록 아웃(under-voltage lock out)을 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 디바이스는 또한 주변 온도 측정을 위한 컴포넌트를 포함할 수 있으며, 그 제어 컴포넌트(208)는 충전 시작 전 또는 충전 중에 주변 온도가 특정 온도(예를 들어, 0 ℃) 미만이거나 또는 특정 온도(예를 들어, 45 ℃)를 초과하는 경우, 적어도 하나의 기능 요소를 제어하여 전원 충전, 특히 임의의 배터리의 충전을 금지하도록 구성될 수 있다.
전원(212)으로부터의 전력 전달은 전력 제어 메커니즘에 따라 디바이스(100) 상에서의 각각의 퍼프 과정 동안 변동될 수 있다. 이 디바이스는, 사용자 또는 컴포넌트(예를 들어, 유량 센서(210))의 고장으로 인해 디바이스가 지속적으로 퍼프를 시도하게 되는 경우, 제어 컴포넌트(208)가 적어도 하나의 기능 엘리먼트를 제어하여 일정의 시간 기간(예를 들어, 4 초) 후에 퍼프를 자동적으로 종결시킬 수 있도록 하는 "긴 퍼프(long puff)" 안전 타이머를 포함할 수 있다. 또한, 디바이스 상에서 퍼프들 간의 시간은 일정 시간 기간(예를 들어, 100 초) 미만으로 제한될 수 있다. 워치독 안전 타이머(watchdog safety timer)는, 에어로졸 전달 디바이스 상에서 작동되는 제어 컴포넌트 또는 소프트웨어가 불안정해지고 적절한 시간 간격(예를 들어, 8 초) 내에 그 타이머에 서비스를 제공하지 않으면, 에어로졸 전달 디바이스를 자동으로 리셋할 수 있다. 또한, 유량 센서에 결함이 있거나 고장이 있는 경우, 가령, 에어로졸 전달 디바이스를 영구적으로 작동 불능으로 함으로써 의도하지 않은 히팅을 방지하기 위한 안전 보호가 제공될 수 있다. 퍼핑 제한 스위치(puffing limit switch)는, 압력 센서가 고장나서 4 초의 최대 퍼프 시간 후에도 디바이스가 멈추지 않고 지속적으로 활성화되는 경우, 그 디바이스를 비활성화시킬 수 있다.
에어로졸 전달 디바이스(100)는, 부착된 카트리지에 대해 (카트리지 내의 e-liquid 충전에 비추어 계산된 가용 퍼프의 수에 기초하여) 한정된 개수의 퍼프가 달성되었다면, 히터 록 아웃(heater lockout)을 위해 구성된 퍼프 추적 알고리즘(puff tracking algorithm)을 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 디바이스는 수면, 대기 또는 저전력 모드 기능을 포함할 수 있으며, 이로써 한정된 미사용 기간 후에 전력 전달은 자동으로 차단될 수 있다. 전원(212)의 모든 충전/방전 사이클이 그 수명 동안 제어 컴포넌트(208)에 의해 모니터링될 수 있다는 점에서 추가의 안전 보호가 제공될 수 있다. 전원이 미리 정해진 수(예를 들어, 200)와 균등한 완전 방전 및 완전 재충전 사이클을 획득한 후, 그것은 고갈된 것으로 선언될 수 있고, 제어 컴포넌트는 적어도 하나의 기능 요소를 제어하여 전원의 추가 충전을 방지할 수 있다.
본 개시 내용에 따른 에어로졸 전달 디바이스의 다양한 컴포넌트들은 본 기술 분야에 기재되고 상업적으로 이용가능한 컴포넌트들로부터 선택될 수 있다. 본 개시 내용에 따라 사용될 수 있는 배터리의 예는 Peckerar 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0028766 호에 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
에어로졸 전달 디바이스(100)는 (예를 들어, 사용 동안 흡입시) 에어로졸 생성이 필요할 경우 히터(220)로의 전력 공급의 제어를 위한 유량 센서(210) 또는 다른 센서 또는 검출기를 포함할 수 있다. 이와 같이, 예를 들어, 에어로졸 전달 디바이스가 사용 중에 흡입되지 않을 경우 히터로의 전력을 차단하고, 흡입 동안 히터에 의한 열 생성을 작동시키거나 트리거하도록 전력을 턴 온시키는 방식 또는 방법이 제공된다. 감지 또는 검출 메커니즘, 그의 구조 및 구성, 그의 컴포넌트들, 및 그의 일반적인 동작 방법에 대한 추가의 대표적인 유형들은 Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 및 Flick의 PCT 특허 출원 공개 제 WO2010/003480 호에 기재되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
에어로졸 전달 디바이스(100)는 가장 바람직하게는 흡입 동안 히터(222)로의 전력의 양을 제어하기 위한 제어 컴포넌트(208) 또는 다른 제어 메커니즘을 포함한다. 전자 컴포넌트, 그의 구조 및 구성, 그의 특징, 및 그의 일반적인 동작 방법에 대한 대표적인 유형들은 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0230117 호, Collet 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0257445 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참고로 포함된다.
에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기판, 저장조 또는 다른 컴포넌트는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216232 호에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참고로 포함된다. 또한, 전자 담배 내의 다양한 위킹 물질(wicking materials), 및 그 위킹 물질의 구성 및 동작은 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0209105 호에 기술되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다.
증기 전구체 조성물로도 지칭되는 에어로졸 전구체 조성물은, 예로서, 폴리하이드릭 알콜(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 이들의 혼합물), 니코틴, 담뱃잎, 담뱃잎 추출물 및/또는 향미료를 포함하는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 성분 및 제형의 대표적인 유형이 또한 Robinson 등의 미국 특허 제 7,217,320 호, Zheng 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0008457 호; Zhong 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0213417 호; Collett 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호; Lipowicz 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020823 호; Koller의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020830 호; Bowen 등의 PCT 특허 출원 공개 제 WO2014/182736 호; 및 2016 년 7 월 28 일자로 출원된 Watson 등의 미국 특허 출원 제 15/222,615 호에 기술 및 특징지어지며, 이들의 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다. 이용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체는, R. J. Reynolds Vapor Company에 의한 VUSE® 제품, Imperial Tobacco Group PLC에 의한 BLUTM 제품, Mistic Ecigs에 의한 MISTIC MENTHOL 제품, 및 CN Creative Ltd에 의한 VYPE 제품에 포함된 에어로졸 전구체를 포함한다. Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수할 수 있는 전자 담배용 소위 "smoke juice"도 바람직하다.
시각적 신호 또는 표시자를 생성하는 추가의 대표적인 유형의 컴포넌트들은 에어로졸 전달 디바이스(100)에서 이용될 수 있는, 예를 들어, 시각 표시자 및 관련 컴포넌트들, 오디오 표시자, 햅틱 표시자 등일 수 있다. 적절한 LED 컴포넌트 및 그 구성 및 용도의 예는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216233 호에 기술되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참고로 포함된다.
본 개시 내용의 에어로졸 전달 디바이스에 포함될 수 있는 또 다른 특징, 제어 또는 컴포넌트는 Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호; Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Katase의 미국 특허 출원 공개 제 2005/0016550 호; Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0163063 호; Tucker 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0192623 호; Leven 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0298905 호; Kim 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0180553 호; Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호; Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호, 및 DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261408 호에 기재되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
전술한 바와 같이, 제어 컴포넌트(208)는 다수의 전자 컴포넌트를 포함하고, 일부 예에서는 PCB로 형성될 수 있다. 전자 컴포넌트는 마이크로프로세서 또는 프로세서 코어 및 메모리를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제어 컴포넌트는 집적된 프로세서 코어 및 메모리를 갖는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있고, 하나 이상의 집적된 입력/출력 주변 디바이스를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제어 컴포넌트는 통신 인터페이스에 결합되어 하나 이상의 네트워크, 컴퓨팅 디바이스 또는 다른 적절하게 인에이블된 디바이스와의 무선 통신을 가능하게 할 수 있다. 적절한 통신 인터페이스의 예는 2015 년 3 월 4 일자로 출원된 Marion 등의 미국 특허 출원 제 14/638,562 호에 개시되며, 그 내용은 본원에 참고로 포함된다. 그리고 에어로졸 전달 디바이스가 무선으로 통신하도록 구성될 수 있는 적절한 방식의 예가 Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0007651 호 및 Henry, Jr.등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0219933 호에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본원에 참고로 포함된다.
제어 컴포넌트(208)는 에어로졸 전달 디바이스(100)의 하나 이상의 기능적 엘리먼트를 그 디바이스의 상이한 상태에서 제어하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 전달 디바이스가 분리 가능한 본체들로 형성된 하우징을 갖는 예에서, 에어로졸 전달 디바이스 및 보다 상세하게는 제어 컴포넌트(102)는, 제어 컴포넌트가 카트리지(104)와 분리될 때, 대기 모드에 있을 수 있다. 단일 하우징 또는 분리 가능한 하우징의 예에서, 에어로졸 전달 디바이스는 제어 컴포넌트가 카트리지와 결합될 때 퍼프들 간에는 대기 모드에 있을 수 있다. 마찬가지로, 단일 또는 분리 가능한 하우징의 예에서, 사용자가 디바이스 상에서 흡입하고 유량 센서(210)가 공기 흐름을 검출하는 경우, 에어로졸 전달 디바이스는 활성 모드에 배치될 수 있으며, 그 활성 모드 동안에 제어 컴포넌트는 히터(220)(히팅 엘리먼트)에 전력을 공급하도록 전원(212)으로부터의 전력을 유도할 수 있고, 이로써 히터를 제어하여 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화시키고 기화시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, 제어 컴포넌트(208)는 제어 본체(102)와 함께 사용하기 위한 카트리지(104)를 인증하기 위해 인증 디바이스(228)와 통신하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어 컴포넌트는 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 제어 본체와 함께 사용하기 위한 카트리지를 인증하고, 카트리지가 인증된 경우에만 히팅 엘리먼트(220)에 전력을 유도하여 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화시키고 기화시키도록 구성될 수 있다. 제어 컴포넌트는 에어로졸 전달 디바이스(100)의 적어도 일부를 통한 공기 흐름에 응답하여 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성될 수 있다. 이러한 구현예에서, 제어 본체 및 카트리지는 서로 결합될 수 있고, 2-와이어 인증 시스템을 사용하여 그들 간의 데이터(예를 들어, 인증 데이터) 및 전력을 교환하도록 구성될 수 있다. 이 구성은 유사한 2-와이어 인증 시스템을 가진 다른 일반 카트리지 또는 제어 본체와 함께 제어 본체 또는 카트리지를 제각기 사용할 수 있는 유연성을 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어 본체(102)는 2-와이어 전기 커넥터(246)를 포함할 수 있고, 카트리지(104)는 대응하는 2-와이어 전기 커넥터(248)를 포함할 수 있다. 2-와이어 전기 커넥터는 제어 본체가 카트리지와 결합될 때 결합된다. 이와 같이, 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 인증 신호가 교환되고 전력이 유도된다. 또한, 제어 본체는 제 1 스위칭 회로(250)를 포함할 수 있고, 카트리지는 제 2 스위칭 회로(252)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제 1 스위칭 회로 및 제 2 스위칭 회로는 제어 본체가 카트리지와 결합될 때 결합된다. 제 1 스위칭 회로 및 제 2 스위칭 회로는 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 인증 신호의 교환 및 전력의 유도를 관리하도록 구성된 스위칭 회로부를 형성하도록 결합될 수 있다.
일부 예에서, 인증 신호 및 전력은 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 각각 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 신호들로서 포맷된다. 이들 예에서, 제 1 주파수는 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 크다. 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 인증 신호 및 전력을 관리하기 위해, 스위칭 회로부(제 1 스위칭 회로(250) 및 제 2 스위칭 회로(252)를 포함함)는 제 1 주파수를 갖는 PWM 신호를 2-와이어 전기 커넥터(246, 248)를 가로 질러, 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성된다. 일부 예에서, 제 1 스위칭 회로는 버스 트랜시버에 동작 가능하게 결합된 하이 측 스위치일 수 있거나 이를 포함할 수 있고, 상기 하이 측 스위치는 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 PWM 신호를 수신하고 스위칭하도록 구성된다.
일부 구현예에서, 2-와이어 전기 커넥터(246, 248)를 가로 질러 교환되는 인증 신호는 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 가지며, 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 전력은 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는다. 일 구현예에서, 미리 결정된 임계 전압은 2.5 볼트이다. 예를 들어, 신호가 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우, 스위칭 회로부(제 1 스위칭 회로(250) 및 제 2 스위칭 회로(252)를 포함함)는 상기 신호를 수신하여 상기 히팅 엘리먼트(220)에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트(220)에 포워딩하도록 구성된다. 일부 예에서, 미리 결정된 임계 전압은 전원(212)의 공칭 전압에 대응한다.
대안적으로, 신호가 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 갖는 경우에, 스위칭 회로부(제 1 스위칭 회로(250) 및 제 2 스위칭 회로(252)를 포함함)는 신호를 수신하여 인증 신호 중 하나로서 인증 디바이스(228)에 포워딩하도록 구성된다. 일부 예에서, 스위칭 회로부는 복수의 신호를 수신하고 복수의 신호 중의 신호를 인증 신호로서 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성된다. 이들 예시적인 구현예에서, 복수의 신호는 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 가질 때까지는 포워딩된다.
도 3은 다양한 예시적인 구현예에 따라 제어 본체(102) 및 카트리지(104)의 다양한 상호 접속된 전자 컴포넌트를 보다 구체적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 제어 컴포넌트(208)는 마이크로프로세서(302)와, 저항, 캐패시터, 스위치 등과 같은 다수의 다른 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있고, 상기 전기 컴포넌트들은 함께 결합될 수 있고, 와이어, 트레이스 등과 같은 도체를 통해 전원(212) 및 히터(220)와 결합되어 전기 회로를 형성할 수 있다. 일부 예에서, 히터는 퍼프 카운트와 같은 데이터를 통신하기 위한 통신 단자를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 예시적인 구현예에 따르면, 마이크로프로세서(302)는 다수의 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 활성 모드에서, 예를 들어, 마이크로프로세서는 히터(222)를 턴 온시키도록 전원(212)으로부터의 전력을 (예를 들어, 직접 또는 유량 센서(210)을 통해) 유도하고, 이로써 히터로 하여금 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화시키고 기화시키도록 구성될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 마이크로프로세서가 도 3에 도시된 바와 같이 폐쇄 상태에서 동작할 수 있는, 전원과 히터 사이의 스위치(S1)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 마이크로프로세서는 또한 적어도 하나의 다른 기능 엘리먼트의 동작을 제어할 수 있다. 적절한 기능 엘리먼트의 한 예는 시각, 오디오 또는 햅틱 표시자와 같은 표시자(304)일 수 있다.
일부 예에서, 전원(212)으로부터의 전력 전달은 전력 제어 메커니즘에 따라 달라질 수 있으며, 전력 제어 메카니즘은 마이크로프로세서(302)가 히터(220)의 양극 단자에서의 전압을 측정하고 그에 기반하여 히터로의 전력을 제어하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다. 양극 단자에서의 전압은 양의 히터 전압에 대응할 수 있다. 마이크로프로세서는 실제 전압에서 동작할 수 있거나 실제 전압을 디지털 등가물로 변환하기 위해 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 포함될 수 있다. 일부 예에서, 제어 컴포넌트(208)는 마이크로프로세서로의 전압을 감소시키는 데 구성될 수 있는 저항기(R1 및 R2)를 구비한 전압 분배기(306)를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5는 (제 1 스위칭 회로(250) 및 제 2 스위칭 회로(252)를 포함하는) 스위칭 회로부의 적절한 예를 보다 구체적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 제 2 스위칭 회로는 복수의 전자 컴포넌트(예를 들어, 저항기, 다이오드, 캐패시터, 연산 증폭기, 트랜지스터 등)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 스위칭 회로는 신호를 수신하여 상기 신호가 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우에 히팅 엘리먼트에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트에 포워딩하도록 구성되거나, 또는 신호를 수신하여 상기 신호가 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만인 전압 레벨을 갖는 경우에 인증 신호 중의 하나로서 인증 디바이스(228)에 포워딩하도록 구성되는 저항기(R4, R5 및 R6), 다이오드(D1 및 D2)(예를 들어, 전압 션트 레귤레이터를 구현하도록 구성되는 전통적인 다이오드 또는 제너 다이오드), 및 트랜지스터(Q1)(예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET))의 구성을 포함할 수 있다.
다른 예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 스위칭 회로(252)는 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 제 1 주파수를 갖는 PWM 신호를 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성된 저항기(R7, R8 및 R9), 캐패시터(C1), 다이오드(D3 및 D4)(예를 들어, 전통적인 다이오드 또는 쇼트키 다이오드), 트랜지스터(Q1)(예를 들어, MOSFET)의 구성을 포함할 수 있고, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 크다. 주목해야 할 것은, 도 4 및 도 5의 구현예가 개별적으로 도시되어 있지만, 제 2 스위칭 회로는 그 내부에 전자 컴포넌트의 두 가지의 구성을 모두 포함할 수 있다는 것이다.
전술한 제품(들)의 사용에 대한 설명은 본원에 제공된 추가의 설명에 비추어 본 기술 분야의 기술자에게 명백할 수 있는 사소한 변경을 통해 본원에 기재된 다양한 예시적인 구현예에 적용될 수 있다. 그러나, 전술한 사용 설명은 제품의 사용을 제한하려는 것이 아니라 본 개시 내용의 모든 필요한 요건을 준수하도록 제공된다. 도 1 내지 도 7에 도시되거나 이와는 달리 전술된 바와 같은 제품(들)에 도시된 임의의 엘리먼트는 본 개시 내용에 따른 에어로졸 전달 디바이스에 포함될 수 있다.
본원에 개시된 개시 내용의 많은 변형 및 다른 구현예가 전술한 설명 및 관련 도면에 제공된 교시의 이점을 가지는 본 개시 내용과 관련된 기술 분야의 기술자에게 떠오를 것이다. 따라서, 본 개시 내용은 본원에 개시된 특정 구현예에 한정되지 않으며, 수정 및 다른 구현예가 첨부된 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 전술한 설명 및 관련 도면은 엘리먼트 및/또는 기능의 소정의 예시적인 조합의 상황에서 예시적인 구현예를 기술하지만, 엘리먼트 및/또는 기능의 상이한 조합이 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 대안의 구현예에 의해 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 앞서 명시적으로 설명한 것 이외의 엘리먼트 및/또는 기능의 상이한 조합도 첨부된 청구범위의 일부에 설명된 바와 같이 고려될 수 있다. 본원에서 특정 용어가 이용되었지만, 이들은 제한의 목적이 아닌 일반적이고 설명적인 의미로만 사용된다.

Claims (18)

  1. 에어로졸 전달 디바이스로서,
    히팅 엘리먼트 및 인증 디바이스가 장착되고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지; 및
    상기 카트리지와 결합되고, 상기 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 제어 본체와 함께 사용하기 위한 상기 카트리지를 인증하고, 상기 카트리지가 인증된 경우에만 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화 및 기화시키기 위해 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 제어 본체를 포함하고,
    상기 제어 본체 및 상기 카트리지는 각각 서로 결합된 2-와이어 전기 커넥터 및 대응하는 2-와이어 전기 커넥터를 포함하며, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 인증 신호가 교환되고 상기 전력이 유도되며,
    상기 제어 본체 및 상기 카트리지는 제각기 제 1 스위칭 회로 및 제 2 스위칭 회로를 더 포함하며, 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 제 2 스위칭 회로에 결합되어, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 스위칭 회로부를 형성하는
    에어로졸 전달 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호는 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 가지며, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 전력은 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는
    에어로졸 전달 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 전압은 2.5 볼트인
    에어로졸 전달 디바이스.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하고 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 인증 신호 중 하나로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 신호를 수신하고 포워딩하도록 구성되는 것은, 복수의 신호를 수신하고 상기 복수의 신호 중 하나의 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 가질 때까지는 상기 복수의 신호 중의 신호들을 인증 신호로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 디바이스.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하고 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 히팅 엘리먼트에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인증 신호 및 상기 전력은 제각기 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 신호로서 포맷되며, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 큰
    에어로졸 전달 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 상기 스위칭 회로부가 상기 제 1 주파수를 가진 PWM 신호를 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성되는 것을 포함하는
    에어로졸 전달 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 본체가 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것은, 상기 에어로졸 전달 디바이스의 적어도 일부를 통한 공기의 흐름에 응답하여 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 공기는 에어로졸을 형성하도록 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분의 기화에 의해 형성된 증기와 조합 가능한
    에어로졸 전달 디바이스.
  10. 히팅 엘리먼트 및 인증 디바이스가 장착되고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지와 결합 가능한 제어 본체로서, 상기 제어 본체는 에어로졸 전달 디바이스를 형성하도록 상기 카트리지와 결합 가능하며, 상기 제어 본체는:
    상기 인증 디바이스와 인증 신호를 교환하여 상기 제어 본체와 함께 사용하기 위한 상기 카트리지를 인증하고, 상기 카트리지가 인증된 경우에만 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화 및 기화시키기 위해 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 제어 컴포넌트;
    상기 제어 본체가 상기 카트리지와 결합되는 경우 상기 카트리지의 대응하는 2-와이어 전기 커넥터와 결합되는 2-와이어 전기 커넥터 - 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러, 상기 인증 신호가 교환되고 상기 전력이 유도됨 - ; 및
    상기 제어 본체가 상기 카트리지와 결합되는 경우 상기 카트리지의 제 2 스위칭 회로와 결합되는 제 1 스위칭 회로를 포함하고, 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 제 2 스위칭 회로와 결합되어, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 스위칭 회로부를 형성하는
    제어 본체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호는 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 가지며, 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 전력은 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는
    제어 본체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 전압은 2.5 볼트인
    제어 본체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하고 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압 또는 그 미만의 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 인증 신호 중 하나로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    제어 본체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 신호를 수신하고 포워딩하도록 구성되는 것은, 복수의 신호를 수신하고 상기 복수의 신호 중 하나의 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 가질 때까지는 상기 복수의 신호 중의 신호들을 인증 신호로서 상기 인증 디바이스에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    제어 본체.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 신호를 수신하고 상기 신호가 상기 미리 결정된 임계 전압을 초과하는 전압 레벨을 갖는 경우에 상기 신호를 상기 히팅 엘리먼트에 유도되는 전력으로서 상기 히팅 엘리먼트에 포워딩하도록 구성되는 것을 포함하는
    제어 본체.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 인증 신호 및 상기 전력은 제각기 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 갖는 펄스 폭 변조(PWM) 신호로서 포맷되며, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수보다 적어도 2 배 더 큰
    제어 본체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부가 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 지르는 상기 인증 신호 및 상기 전력을 관리하도록 구성되는 것은, 상기 스위칭 회로부가 상기 제 1 주파수를 가진 PWM 신호를 상기 2-와이어 전기 커넥터를 가로 질러 상기 제 2 주파수를 갖는 PWM 신호의 펄스들 사이에서 스위칭하도록 구성되는 것을 포함하는
    제어 본체.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제어 컴포넌트가 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것은, 상기 에어로졸 전달 디바이스의 적어도 일부를 통한 공기의 흐름에 응답하여 상기 히팅 엘리먼트에 전력을 유도하도록 구성되는 것을 포함하고, 상기 공기는 에어로졸을 형성하도록 상기 에어로졸 전구체 조성물의 성분의 기화에 의해 형성된 증기와 조합 가능한
    제어 본체.
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