KR102682702B1 - 교정된 투여량 제어 - Google Patents
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Abstract
기화기 장치에 의해 방출되는 증기 및/또는 재료(활성 성분을 포함함)의 양을 추정, 측정 및/또는 예측하는 방법 및 기화기 장치가 개시된다. 구체적으로, 전기 및 열 특성, 예컨대 기화 요소(예컨대, 가열 코일)에 인가된 전력 또는 에너지 및 재료가 기화되기 직전에 그리고 기화될 때에 재료의 온도를 주로 또는 독점적으로 기초로 하여 증기 및/또는 증기 중의 재료의 투여량/양을 결정하는 전자 기화기 및 이를 이용하는 방법이 본 명세서에서 설명된다. 투여량 정보는 디바이스의 작동을 제어하도록 사용되고 및/또는 사용자에게 보고될 수 있다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2014년 12월 5일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "보정된 투여량 제어 및 e-기화기 디바이스용 열 차단 저장조(CALIBRATED DOSE CONTROL AND HEAT BLOCK RESERVOIR FOR E-VAPORIZER DEVICE)"인 미국 가출원 제62/088,464호 및 2015년 7월 31일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "교정된 투여량 제어(CALIBRATED DOSE CONTROL)"인 미국 가출원 제62/199,828호를 우선권 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 특허 출원은 또한 2014년 12월 23일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "기화 디바이스 시스템 및 방법(Vaporization Device Systems and Methods)"인 미국 특허 출원 제14/581,666호에 관한 것일 수 있고, 이 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
참조에 의한 포함
본 명세서에 언급된 모든 간행물 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로 포함되도록 표기된 것과 동일한 정도까지 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 명세서에 설명되는 디바이스, 시스템 및 방법은 증기를 흡입하는 사용자에 대한 증기의 투여량 및/또는 증기 중의 활성 성분의 양을 결정하는 데에 유용할 수 있다.
전자 기화기 디바이스 또는 e-기화기 디바이스를 포함하는 기화 디바이스는 증기의 흡입에 의해 하나 이상의 활성 성분을 함유하는 증기를 전달하게 한다. 전자 기화기 디바이스는 약물 전달 시에 규정 의료 사용에 대해 그리고 담배 및 기타 식물성 흡연 가능 재료의 소비에 대해 모두 인기가 높아지고 있다. 전자 기화기 디바이스는 특히 휴대용이고, 자급식(self-contained)이며, 사용이 편리할 수 있다. 불행하게도, 그러한 디바이스는, 의료용으로 채용된 경우에도, 제공되는 증기 및/또는 활성 성분의 양이 다를 수 있다.
지금까지, 증기 및/또는 증기 중의 활성 성분의 투여량을 결정하려는 시도는 만족스럽지 못하였다. 세션에서 전달될 재료의 양을 제한함으로써 투여량을 미리 결정하는 시스템은, 모든 재료가 흡입되고 부분 투여량에 맞게 조정될 수 없다고 흔히 잘못 추정한다. 그러한 시스템은 또한 재료의 양을 계량하고, 기화를 위해 전달되는 재료의 질량 및/또는 부피의 정확한 측정을 필요로 하거나, 시작 질량/부피와 전달 후 질량 또는 부피 간에 차이를 측정할 수 있다. 이러한 측정은 어려울 수 있으며 높은 수준의 정확도와 비용을 필요로 하고 부정확한 결과를 초래할 수 있다.
증기 및 예컨대 합당한 정밀도/오차 범위 내에서 전달된 투여량을 정확하게 전달하기 위한 방법 및 장치(예컨대, 시스템 및/또는 장치)가 요구된다. 특히, 장치의 전기 활동, 및 경우에 따라서는 (전기적으로 추정되거나 직접 측정될 수 있는) 온도를 모니터링함으로써 증기 및/또는 증기 내의 성분의 전달되는 투여량을 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이 유용할 것이다. 또한, 미리 결정된 투여량을 전달하고 및/또는 임계 투여량에 도달하거나 초과했을 때에 사용자 또는 돌보미에게 경고하는 그러한 방법 및 장치를 제공하는 것이 유용할 것이다. 또한, 전달된 투여량의 전자 기록을 제공하는 것이 유용할 수 있다.
본 명세서에서는, 사용자에게 전달될 수 있는 증기 및/또는 증기 중의 재료(활성 성분을 포함함)의 양을 추정, 측정 및/또는 예측할 수 있는 디바이스 및 시스템을 비롯한 방법 및 장치가 개시된다. 구체적으로, 전기 특성, 예컨대 기화 요소(예컨대, 코일)에 인가된 전력 또는 에너지 및, 몇몇 변형예에서, 재료가 기화될 때에 재료의 온도를 주로 또는 독점적으로 기초로 하여 증기 및/또는 증기 중의 재료의 투여량/양을 결정하는 전자 기화기 및 이를 이용하는 방법이 본 명세서에서 설명된다. 몇몇 변형예에서, 기화될 때에 재료의 온도는 기화 요소의 전기 특성, 예컨대 저항의 온도 계수 또는 TCR에 기초하여 추정/근사될 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에서 설명된 방법 및 장치는 전달된 실제 투여량의 약 20% 이내(예컨대, 약 19% 이내, 약 18% 이내, 약 17% 이내, 약 16% 이내, 약 15% 이내, 약 14% 이내, 약 13% 이내, 약 12% 이내, 약 11% 이내, 약 10% 이내 등)로 전달되는 투여량을 정확하게 결정할 수 있다.
또한, 본 명세서에는 교정 방법 및 장치가 설명되어 있다. 교정은 자동으로 또는 수동으로 수행될 수 있고, 공장에서 수행될 수 있다. 몇몇 변형예에서, 교정은 사용자에 의해 수행될 수 있다. 교정은 일정한 값을 비롯한 값들의 입력을 포함할 수 있다. 교정은 담체 및/또는 활성 성분 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 기화되는 재료가 변화될 때에 수행될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 많은 예들은 니코틴 또는 다른 담배 관련 재료의 투여량을 결정하는 것에 관한 것이지만, 이들 방법 및 장치는 치료 약물을 비롯한 임의의 기화 가능한 재료의 전달 및 투여량 결정에 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 사용될 수 있는 활성 성분의 예는 아래에 제공되고, 식물, 영양 보조제, 제약 등(이들의 조합을 포함)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 방법 및 장치는 비교적 순수한 재료를 폐에 직접 제공할 수 있으며, 이는 시작 시간 및 오프 타임 모두를 비롯하여 신체에서의 작용을 가속시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에는, 기화 가능한 재료로부터 발생된 증기의 양을 사용자가 제어하게 하는 방법 및 디바이스가 개시된다. 이는 다양한 기화 가능한 재료에 대한 전자 담배를 피우는 경험, 및 전체 개선된 사용자 경험의 맞춤화를 허용한다. 본 개시의 방법은 본 명세서에서 특정된 바와 같이 구성된 임의의 전자 기화기 디바이스 또는 기화 디바이스를 이용하여 구현될 수 있다.
예컨대, 본 개시는 전자 기화기 디바이스 또는 기화 디바이스로부터의 기화 가능한 재료로부터 기화된 재료의 양을 전력, 시간 및 온도에 대해 측정하는 것을 포함하는 전자 기화기의 투여량 제어 및 교정 방법을 제공한다. 이들 방법 및 장치는 총 미립자 물질(TPM) 또는 활성 성분의 기화 또는 방출의 관계를 기화 요소(들)의 온도(전기 저항에 의해 결정되거나 달리 온도-비례 특성에 의해 측정될 수 있음), 시간(사용자에 의한 퍼핑/흡입의 검출과 관련될 수 있음), 및 전력 소비의 함수로서 설정하는 것을 포함하는 기화된 투여량(예컨대, 질량) 예측 시스템을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 개시는 전력 및 온도에 대해 전자 기화기 디바이스 또는 기화 디바이스의 기화 가능한 재료로부터 기화되는 재료의 양을 측정하는 것을 포함하는 전자 기화기 디바이스의 계량된 투여량 제어 및 교정의 방법, 특히 온도 및 전력 소비의 함수로서 총 미립자 물질(TPM) 또는 활성 성분의 관계를 설정하는 것을 포함하는 기화된 투여량 예측 시스템을 포함하는 방법을 제공한다.
따라서, 본 명세서에는 시구간에 걸쳐서 기화 디바이스의 사용자에게 전달되는 기화 가능한 재료의 투여량을 결정하는 방법이 설명된다. 시구간은 통상적으로 복수의 순차적인 시간 간격을 포함한다. 임의의 이들 방법 및 장치에서, 기화 디바이스는 히터 제어기, 히터, 기화 가능한 재료의 소스 및 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함할 수 있다. 예컨대, 방법은 순차적인 시간 간격 각각에 대해 부분 투여량을 계산하는 단계로서, 부분 투여량은, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도, 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도로부터 계산되는 것인 계산 단계; 및 시구간 동안에 전달되는 총 증기 투여량을 결정하도록 기화된 투여량 예측기 유닛에서 계산된 부분 투여량들을 합산하는 단계를 포함할 수 있다.
계산 또는 합산 단계들 중 임의의 단계는 디바이스에서(예컨대, 히터 제어기와 같이 디바이스의 다른 부분과 동일한 하우징 내에 있는 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함하거나 그 일부일 수 있는 제어기 내에서 예컨대 국부적으로) 수행될 수 있고, 및/또는 단계들은, 예컨대 전력, 온도(들) 및/또는 부분 투여량 정보를, 예컨대 무선으로 수신하는 프로세서에서 원격으로 수행될 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛(본 명세서에서 기화된 투여량 예측기 또는 기화된 투여량 예측기 회로, 또는 기화된 투여량 예측기 제어 로직으로 지칭될 수 있음)은 원격 서버(예컨대, 클라우드 기반 서버, 스마트폰 또는 웨어러블 장치 등)를 비롯하여 디바이스의 다른 부분으로부터 멀리 배치되고 정보를 무선으로 수신할 수 있다.
일반적으로, 이들 방법 중 임의의 방법은, 또한 전달된 총 증기 투여량에 기초하여 사용자에게 전달된 활성 성분의 양을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이는 (예컨대, 기화 가능한 재료의 소스 중에 활성 성분의 양/단위 재료 또는 단위 부피 또는 기화 가능한 재료를 제공하는) 기화 가능한 재료의 소스 내에 활성 재료의 농도를 이용하여 수행될 수 있다.
이들 방법 중 임의의 방법은 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 대한 순차적인 시간 간격 각각에 대해 기화되는 기화 가능한 재료의 온도 변화(ΔT)를 결정하는 것을 또한 포함할 수 있다.
순차적(예컨대, 순차적인 시간 간격)일 수 있는 임의의 적절한 시간 간격(투여량 시간 간격)이 사용될 수 있고, 투여량을 결정하기 위한 장치의 샘플링 속도에 기초하거나 반영될 수 있다. 예컨대, 시간 간격은 약 200 msec 내지 약 10 msec일 수 있다.
재료의 잠열 및 비열에 또한 기초하는 부분 투여량을 순차적인 시간 간격 각각에 대해 계산하는 것을 또한 포함할 수 있다. 예컨대, 본 명세서에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상수는 경험적으로 또는 이론적으로 (예컨대, 기화되는 재료의 잠열 및/또는 비열로부터) 될 수 있고, 본 명세서에서 설명되는 장치에 초기에 제공될 수 있거나, 또는 (예컨대, 교정 단계에서) 이들 디바이스들 중 임의의 디바이스에 주기적으로 업데이트될 수 있다.
일반적으로, 디바이스에 의해 전달되는 부분 투여량(증기 질량)의 계산은, 증발로 인한 에너지 변화, 기화될 재료에 의해 흡수되는 열의 변화, 및 열 전달을 통해 시스템으로부터 손실된 에너지를 비롯하여, 히터(예컨대, 주울 가열 코일)에 의해 재료에 투입된 에너지를 밸런싱하여 기화되는 재료의 질량/에너지 밸런스에 기초할 수 있다. 본 명세서의 발명자에 의해 설명된 바와 같이, 이는 히터에 인가된 에너지(전력) 및 기화 가능한 재료의 기화 직전 및 도중/후의 온도의 관점에서 놀랄만한 정확도로 표현될 수 있다. 증발기의 구조(히터 형상, 재료, 크기 등) 및 기화되는 재료의 변화는 상수로서 고려되고 무시될 수 있다(예컨대, 단위가 없거나 자기 참조값을 제공함). 예컨대, 순차적인 시간 간격 각각에 대해 부분 투여량을 계산하는 단계는, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력에 제1 상수를 곱한 값으로부터, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 제2 상수를 곱한 값 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 제3 상수를 곱한 값을 감산하는 것을 포함할 수 있다. 대안으로, 순차적인 시간 간격 각각에 대해 부분 투여량을 계산하는 단계는, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력에 제1 상수를 곱한 값으로부터, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도와 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도 간의 차이에 상이한 제2 상수를 곱한 값 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 상이한 제3 상수를 곱한 값을 감산하는 것을 포함할 수 있다.
일반적으로, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도를 이용하여 부분 투여량을 계산하는 것은 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도로서 히터의 온도에 비례하는 히터의 전기 특성을 이용하는 것을 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 계산 단계들 중 임의의 단계에서 지칭되는 온도(예컨대, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도)는 (℃ 또는 ℉로 변환하도록 시스템으로부터 결정된 상수를 이용하는) 변환을 필요로 하지 않고 온도에 비례적으로 관련된 값을 결정하도록 예컨대 저항값의 온도 계수를 이용하는 실제 온도에 비례하는 임의의 값으로 지칭될 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 방법 및 장치는, 예컨대 장치의 작동을 보고 및/또는 제어하거나 이차(예컨대, 원격) 장치에 전송하도록 결과적인 투여량 정보(또는 부분적인 실행 또는 합산된 투여량 정보)를 구현할 수 있다. 예컨대, 이들 방법 중 임의의 방법은 시구간 동안에 전달된 총 증기 투여량이 미리 설정된 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하는 것을 또한 포함할 수 있다. 이들 방법 중 임의의 방법은 시구간 동안에 전달된 총 증기 투여량이 미리 설정된 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 디바이스를 디스에이블시키는 것을 또한 포함할 수 있다. 이들 방법 중 임의의 방법(또는 방법을 구현하도록 구성된 디바이스)은 시구간을 포함하는 세션 구간에 걸쳐 전달된 누적 총 증기 투여량을 계산하고 디스플레이하는 것을 더 포함할 수 있다. 따라서, 다수의 퍼프(각 퍼프는 시구간으로 고려될 수 있거나, 또는 시구간이 장치가 재료를 기화하기 위해 턴온되는 전체 세션, 또는 사용자에 의해 리셋될 때까지 다수의 구간일 수 있음)에 걸쳐 총 실행 투여량이 계산될 수 있다.
일반적으로, 이들 방법 중 임의의 방법은 기화기 디바이스에서 사용자의 퍼프를 검출하는 것을 포함할 수 있고, 시구간은 검출된 사용자의 퍼프의 지속 시간에 대응한다.
기화될 임의의 적절한 재료(기화 가능한 재료)가 사용될 수 있다. 일반적으로, 기화 가능한 재료는 액체일 수 있다. 기화 가능한 재료는 임의의 활성 성분(들)을 포함할 수 있다. 예컨대, 기화 가능한 재료는 담배 기반 재료를 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 식물을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 니코틴 화합물을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 칸나비노이드를 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 세티리진, 이부프로펜, 나프록센, 오메프라졸, 독실아민, 디펜하이드라민, 멜라토닌, 또는 메클리진 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 알부테롤, 레발부테롤, 피르부테롤, 살메테롤, 포르모테롤, 아트로핀 설페이트, 이프라트로피움 브로마이드, 플루티카손, 부데소니드, 모메타손, 몬테루카스트, 자퍼루카스트, 테오필린, 플루티카손 및 살메테롤, 부데소니드 및 포르모테롤, 또는 모메타손 및 포르모테롤 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 폴리페놀, 녹차 카테킨, 카페인, 페놀, 글리코사이드, 라브다네 디터페노이드, 요힘빈, 프로안토시아니딘, 테르펜 글리코사이드, 오메가 지방산, 에치나코사이드, 알카로이드, 이소발레르산, 테르펜, 감마-아미노부티릭산, 센나 글리코사이드, 신나몰데히드, 또는 비타민 D 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 니코틴 염, 글리세린, 및 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다.
언급한 바와 같이, 기화된 투여량 예측기 유닛은 제어기의 일부일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 기화된 투여량 예측기와 히터 제어기 모두는 동일한 제어기의 일부이다. 몇몇 변형예에서, 기화된 투여량 예측기와 히터 제어기는 별개이다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이 시구간에 걸쳐서 기화 디바이스의 사용자에게 전달되는 기화 가능한 재료의 투여량을 결정하는 방법의 다른 예(예컨대, 시구간은 복수의 순차적인 시간 간격을 포함하고, 기화 디바이스는 히터 제어기, 히터, 기화 가능한 재료의 소스, 및 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함함)는, 복수의 순차적인 시간 간격 각각에서 히터 제어기에 의해 히터로 전달된 전력을 전력 제어기로부터 기화된 투여량 예측기 유닛으로 전송하는 단계; 순차적인 시간 간격 각각에 대해 부분 투여량을 계산하는 단계로서, 부분 투여량은, 각각의 복수의 순차적인 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력, 각각의 복수의 순차적인 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도, 및 각각의 복수의 순차적인 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도로부터 계산되는 것인 계산 단계; 및시구간 동안에 전달되는 총 증기 투여량을 결정하기 위해 기화된 투여량 예측기 유닛에서 계산된 부분 투여량들을 합산하는 단계를 포함한다.
이들 방법 중 임의의 방법은 또한 각각의 복수의 순차적인 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도를 전력 제어기로부터 기화된 투여량 예측기 유닛으로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
시구간에 걸쳐서 기화 디바이스의 사용자에게 전달되는 기화 가능한 재료의 투여량을 결정하는 방법의 다른 예(예컨대, 시구간은 복수의 순차적인 시간 간격을 포함하고, 기화 디바이스는 히터 제어기, 히터, 활성 성분을 포함하는 기화 가능한 재료의 소스, 및 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함함)는, 순차적인 시간 간격 각각에 대해 부분 투여량을 계산하는 단계로서, 부분 투여량은, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도, 및 부분 투여량 시간 간격 직전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도로부터 계산되는 것인 계산 단계; 시구간 동안에 전달되는 총 증기 투여량을 결정하기 위해 기화된 투여량 예측기 유닛에서 계산된 부분 투여량들을 합산하는 단계; 및 전달된 총 증기 투여량에 기초하여 사용자에게 전달된 활성 성분의 양을 결정하는 단계를 포함한다.
기화 디바이스의 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법은, 제1 시구간에 걸쳐서 기화기 디바이스의 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 측정하는 단계; 제1 시구간에 걸쳐서 기화기 디바이스에서 기화되는 재료의 온도를 측정하는 단계; 및 제1 시구간 동안에 측정된 전력의 양 및 측정된 온도의 변화에 기초하여 제1 시구간 동안에 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 단계를 포함한다.
이들 방법 중 임의의 방법은, 또한 결정된 증기의 양에 기초하여 사용자에게 전달된 활성 성분의 양을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 측정 단계는 제1 시구간 내에서 5 Hz 내지 50 Hz의 주파수와 같은 임의의 적절한 주파수로 수행될 수 있다. 측정 단계는 제1 시구간 내에서 10Hz 내지 30 Hz의 주파수로 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 시구간 동안 사용자에게 전달된 증기의 양을 결정하는 단계는 또한 재료의 잠열 및 비열에 기초할 수 있다.
이들 방법 중 임의의 방법, 제1 시구간 동안 사용자에게 전달된 증기의 양을 결정하는 단계는 아래의 수학식,
에 기초하여 계산하는 단계를 포함하고, 여기서, Δmvap,cumulative는 사용자에게 전달된 총 증기량이며, a는 상수이고, b는 상수이며, c는 상수이고, P는 측정된 전력이며, Ti는 제1 시구간으로부터 측정된 온도이고, Ti-1은 직전의 시구간으로부터 측정된 온도이다.
이들 방법 중 임의의 방법은 또한 전달된 결정된 증기의 양이 미리 설정된 증기 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하는 것, 및/또는 결정된 증기의 양이 미리 설정된 증기 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 디바이스를 디스에이블시키는 것을 포함할 수 있다.
이들 방법 중 임의의 방법은 또한, 기화기 디바이스에서 사용자의 퍼프를 검출하는 것을 더 포함할 수 있고, 측정 단계들은 검출된 퍼프 동안에만 수행된다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 방법들 중 임의의 방법에서, 기화될 적절한 재료(기화 가능한 재료)가 사용될 수 있다. 일반적으로, 기화 가능한 재료는 액체일 수 있다. 기화 가능한 재료는 임의의 활성 성분(들)을 포함할 수 있다. 예컨대, 기화 가능한 재료는 담배 기반 재료를 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 식물을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 니코틴 화합물을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 칸나비노이드를 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 세티리진, 이부프로펜, 나프록센, 오메프라졸, 독실아민, 디펜하이드라민, 멜라토닌, 또는 메클리진 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 알부테롤, 레발부테롤, 피르부테롤, 살메테롤, 포르모테롤, 아트로핀 설페이트, 이프라트로피움 브로마이드, 플루티카손, 부데소니드, 모메타손, 몬테루카스트, 자퍼루카스트, 테오필린, 플루티카손 및 살메테롤, 부데소니드 및 포르모테롤, 또는 모메타손 및 포르모테롤 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 폴리페놀, 녹차 카테킨, 카페인, 페놀, 글리코사이드, 라브다네 디터페노이드, 요힘빈, 프로안토시아니딘, 테르펜 글리코사이드, 오메가 지방산, 에치나코사이드, 알카로이드, 이소발레르산, 테르펜, 감마-아미노부티릭산, 센나 글리코사이드, 신나몰데히드, 또는 비타민 D 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기화 가능한 재료는 니코틴 염, 글리세린, 및 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에는 전달되는 증기의 투여량을 결정하도록 구성된 디바이스 및 시스템 등의 기화 장치가 설명된다. 예컨대, 기화기 디바이스는, 히터 제어기; 히터 제어기가 히터에 전력을 인가하도록 히터 제어기에 연결된 히터; 기화 가능한 재료의 소스; 및 히터 제어기로부터 입력값을 수신하는 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함하고, 기화된 투여량 예측기 유닛은, 시구간 내에 복수의 부분 투여량 시간 간격 각각 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키기 위해 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력의 양, 각각의 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도, 및 각각의 부분 투여량 시간 간격 전에 기화된 기화 가능한 재료의 온도에 기초하여 시구간 동안에 사용자에게 전달되는 증기의 투여량을 결정하도록 구성될 수 있다.
이들 디바이스 중 임의의 디바이스는 또한, 시구간 동안에 사용자에 의해 전달되는 증기의 양을 제공하도록 구성되는 출력부를 포함할 수 있다.
비디오 디스플레이, LED, 스피커, 무선 트랜스미터 등을 비롯한 임의의 적절한 출력부가 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 임의의 장치는 각각의 부분 투여량 시간 간격 동안 기화되는 기화 가능한 재료의 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 온도 센서는 별개 및/또는 전용(예컨대, 서미스터)일 수 있거나, 히터 자체의 상대 저항에 기초하여 (예컨대, 히터 및/또는 가열되는 재료의) 온도를 결정할 수 있다.
언급한 바와 같이, 기화된 투여량 예측기 유닛은 제어기를 포함할 수 있다. 예컨대, 기화된 투여량 예측기 유닛은 히터 제어기와 일체형일 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛은 전달된 증기의 투여량으로서 전달된 증기의 양을 결정하도록 구성될 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛은 전달된 증기의 투여량에 기초하여 사용자에게 전달된 활성 성분의 양을 결정하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 장치들 중 임의의 장치에서, 부분 투여량 시간 간격은 각각 약 200 msec 내지 약 10 msec일 수 있다.
기화된 투여량 예측기 유닛은, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키도록 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력에 제1 상수를 곱한 값으로부터, 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 제2 상수를 곱한 값 및 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도에 제3 상수를 곱한 값을 감산함으로써, 각각의 부분 투여량 시간 간격에 대해 부분 투여량을 계산하도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 기화된 투여량 예측기 유닛은 사용자에게 전달된 기화 가능한 재료의 양을 결정하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 기화된 투여량 예측기 유닛은 부분 투여량 시간 간격 동안 기화되는 기화 가능한 재료의 온도로서 히터의 온도에 비례하는 히터의 전기 특성을 이용하도록 구성된다.
이들 장치 중 임의의 장치는, 시구간 동안에 전달된 총 증기 투여량이 미리 설정된 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하도록 구성된 알람을 포함할 수 있다. 이들 장치 중 임의의 장치는, 시구간 동안에 전달된 총 증기 투여량이 미리 설정된 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 디바이스를 디스에이블하도록 구성된 제어 로직을 포함할 수 있다.
이들 장치 중 임의의 장치는 또한, 디바이스에서 사용자 퍼핑을 검출하도록 구성된 퍼프 검출기를 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 기화된 투여량 예측기 유닛은 검출된 사용자의 퍼프의 지속 시간(예컨대, 0.5 내지 15 초, 0.5 내지 20 초, 0.5 내지 10 초 등)으로서 시구간을 설정하도록 구성될 수 있다.
기화 가능한 재료의 소스는 액체 또는 고체 또는 겔일 수 있다. 기화 가능한 재료는 바람직하게는 액체이다.
다른 방법 및 장치의 변형예가 또한 설명된다. 예컨대, 본 명세서에는 전자 기화기 디바이스에서 기화 가능한 재료의 저장조로부터 사용자에게 전달되는 증기 및/또는 증기 내의 하나 이상의 재료(들)의 양을 정량화 및 제어하는 방법이 설명된다. 전자 기화기 디바이스는 퍼프 센서, 전원(예컨대, 배터리, 캐패시터 등), 가열 요소 제어기, 및 가열 요소를 포함할 수 있다. 별개의 온도 센서가 또한 포함될 수 있거나, 또는 가열 요소 제어기의 일부일 수 있으며, 온도 센서는 온도로 인한 저항의 변화(예컨대, TCR)에 기초하여 가열 요소(예컨대, 저항 코일 등)의 온도를 추정할 수 있고 이에 따라 기준 저항기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가 온도 센서가 또한 포함될 수 있다. 이들 장치는 또한 온도 제어기와 별개일 수 있는(온도 제어기로부터 입력값을 수신할 수 있는) 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함할 수 있거나, 또는 기화된 투여량 예측기 유닛은 온도 제어기와 일체형일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 장치는 또한 결정된/추정된 투여량에 기초하여 장치의 작동을 제어하는(예컨대, 턴오프하는, 경고를 발하는 등) 경고 유닛 및/또는 제어 로직을 포함한다.
예컨대, 디바이스의 작동 방법은, (선택적으로) 사용자의 퍼프를 검출하는 퍼프 센서를 포함할 수 있고, 가열 요소 제어기는 사용자의 퍼프 동안 (예컨대, 퍼프 동안 다수의 이산 시간 간격에서) 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 측정하고, 온도 센서는 사용자의 퍼프 동안 (예컨대, 가열 요소에서 또는 그 근처에서) 기화되는 재료의 온도 또는 온도 프로파일을 측정하며, 기화된 투여량 예측기 유닛은, 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도에 기초하여, 또는 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도 프로파일에 기초하여 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 계산하고, 그리고 a) 전달된 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 경고 유닛이 사용자에게 경고하게 하거나, 또는 b) 전달되는 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 전자 기화기 디바이스의 하나 이상의 피쳐의 출력을 디스에이블하거나 수정하도록 제어 로직을 실행하거나, 또는 c) a)와 b) 모두를 행한다. 특정 실시예에서, 방법은 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력의 양, 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 메모리 유닛에 저장하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 사용자의 이전 퍼프에 의해 사용자에게 전달되는 증기의 양에 기초하여 한 퍼프로부터 다음 퍼프로 미리 설정된 증기량 임계값을 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 타이머를 포함하고, 방법은 타이머가 퍼프 지속 시간을 측정하게 하는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 방법은 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력의 양, 퍼프 지속 시간 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 메모리 유닛에 저장하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 사용자에게 전달된 증기의 양을 퍼프 지속 시간으로 정규화하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 별개의 포드를 디바이스에 부착시키는 것을 포함하고, 별개의 포드는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 방법은 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 미리 설정된 증기량 임계값을 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 가열 요소와 별개인 가열 저장조를 포함하고, 방법은 기화 가능한 재료를 미리 설정된 온도로 예열하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 담배 기반 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 식물이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 의약 화합물이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 니코틴이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비스이다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 담배 기반 재료로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 식물로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 의약 화합물로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 니코틴으로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 칸나비노이드로 조정하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 기화 가능한 재료의 유형을 칸나비스로 조정하는 것을 포함한다. 기화 가능한 재료의 조정은 본 명세서에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상수의 변화를 고려하도록 장치 또는 방법을 조정하는 것 및/또는 교정된 (예컨대, 질량 또는 질량/시간) 출력을 제공하는 데에 사용될 수 있는 상수의 변화를 고려하도록 장치를 교정하는 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 경고 유닛은 압전 스피커를 포함하고, 방법은 사용자에게 전달된 증기의 양이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 청각 사운드를 생성하도록 압전 스피커를 활성화시킴으로써 사용자에게 경고하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 발광 다이오드를 포함하고, 방법은 사용자에게 전달된 증기의 양이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 발광 다이오드를 점등시킴으로써 사용자에게 경고하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 진동 모터를 포함하고, 방법은 사용자에게 전달된 증기의 양이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 진동 모터를 작동시킴으로써 사용자에게 경고하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 소프트웨어 모듈을 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 하드웨어 요소를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 디스플레이 유닛을 포함하고, 방법은 디스플레이를 통해 사용자에게 피드백을 제공하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 일회용 전자 기화기 디바이스이다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 분석 흡연 기계에 제공된다.
특정 실시예에서, 본 명세서에는 전자기 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 정량화 및 제어하도록 구성된 전자 기화기 디바이스가 제공되고, 전자 기화기 디바이스는, 사용자의 퍼프를 검출하도록 구성된 퍼프 센서; 사용자의 퍼프 동안 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 측정하도록 구성된 가열 요소 제어기; 사용자의 퍼프 동안 가열 요소에 의해 생성된 온도 또는 온도 프로파일을 측정하도록 구성된 온도 센서; 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도에 기초하여, 또는 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도 프로파일에 기초하여 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 계산하도록 구성된 기화된 투여량 예측기 유닛; 그리고 a) 전달된 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하도록 구성된 경고 유닛, 및 b) 전달되는 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 전자 기화기 디바이스의 하나 이상의 피쳐의 출력을 자동적으로 디스에이블시키도록 구성된 제어 로직 중 하나 이상, 또는 c) a)와 b) 모두를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력, 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 저장하도록 구성되는 메모리 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 퍼프 지속 시간을 결정하도록 구성된 타이머를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력, 퍼프 지속 시간 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 저장하도록 구성되는 메모리 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 사용자에게 전달된 증기의 양을 퍼프 지속 시간으로 정규화하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 디바이스에 부착되는 별개의 포드를 포함하고, 별개의 포드는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 미리 설정된 증기량 임계값의 조정을 허용하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 가열 요소와 별개인 가열 저장조를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 담배 기반 재료인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 식물인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 의약 화합물인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 니코틴인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 칸나비노이드인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 칸나비스인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 기화 가능한 재료의 유형의 조정을 허용하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 담배 기반 재료로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 식물로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 의약 화합물로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 니코틴으로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비노이드로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비스로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 압전 스피커를 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 발광 다이오드를 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 진동 모터를 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 소프트웨어 모듈을 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 하드웨어 요소를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 사용자에게 피드백을 제공하도록 구성된 디스플레이 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 일회용 전자 기화기 디바이스이다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 기화 디바이스이다.
특정 실시예에서, 본 명세서에는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 전자기 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 정량화 및 제어하도록 구성된 전자 기화기 디바이스를 포함하고, 전자 기화기 디바이스는, 사용자의 퍼프를 검출하도록 구성된 퍼프 센서; 사용자의 퍼프 동안 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 측정하도록 구성된 가열 요소 제어기; 사용자의 퍼프 동안 가열 요소에 의해 생성된 온도 또는 온도 프로파일을 측정하도록 구성된 온도 센서; 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도에 기초하여, 또는 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도 프로파일에 기초하여 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 계산하도록 구성된 기화된 투여량 예측기 유닛; 그리고 a) 전달된 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하도록 구성된 경고 유닛, 및 b) 전달되는 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 전자 기화기 디바이스의 하나 이상의 피쳐의 출력을 자동적으로 디스에이블시키도록 구성된 제어 로직 중 하나 이상, 또는 c) a)와 b) 모두를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력, 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 저장하도록 구성되는 메모리 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 퍼프 지속 시간을 결정하도록 구성된 타이머를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 온도, 온도 프로파일, 전달된 전력, 퍼프 지속 시간 또는 이들의 조합의 복수의 측정값을 저장하도록 구성되는 메모리 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 사용자에게 전달된 증기의 양을 퍼프 지속 시간으로 정규화하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 디바이스에 부착되는 별개의 포드를 포함하고, 별개의 포드는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 총 미립자 물질의 밀리그램 단위로 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달된 증기의 양을 계산하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 미리 설정된 증기량 임계값의 조정을 허용하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 가열 요소와 별개인 가열 저장조를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 담배 기반 재료인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 식물인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 의약 화합물인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 니코틴인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 칸나비노이드인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 칸나비스인 기화 가능한 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 기화 가능한 재료의 유형의 조정을 허용하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 담배 기반 재료로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 식물로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 의약 화합물로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 니코틴으로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비노이드로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비스로 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 압전 스피커를 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 발광 다이오드를 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 진동 모터를 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 소프트웨어 모듈을 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 하드웨어 요소를 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 사용자에게 피드백을 제공하도록 구성된 디스플레이 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 일회용 전자 기화기 디바이스이다. 특정 실시예에서, 전자 기화기 디바이스는 기화 디바이스이다.
본 발명의 신규한 특징은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 상세하게 기술된다. 도면의 설명 전체에 걸쳐서 동일한 번호는 동일한 요소를 가리킨다. 본 발명의 특징 및 이점에 대한 더 나은 이해는 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예를 기술하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면(또는 "도")을 참조하여 얻어질 것이다. 첨부 도면에서:
도 1a는 기화된 투여량 추정/예측 유닛을 포함하는 기화 장치의 개략도이다.
도 1b 내지 도 1d는 본 명세서에 설명되는 기화 장치의 일례를 단면도, 측면도, 및 평면도로 각각 도시한다.
도 1e는 디바이스에 의해 기화된 재료의 양을 결정할 수 있는 예시적인 장치의 일례이다.
도 2는 본 명세서에 설명된 증기 투여량을 추정/예측하는 방법 및 장치의 정확도를 예시하는 것으로서, 본 명세서에 설명된 바와 같이 추정된 투여량(실선)을 실제 측정된 전달된 투여량(원)과 비교한 비교를 보여준다.
도 3은 실제 측정된 투여량(기화된 총 미립자 물질, 즉 TPM)과, 기화 요소(히터)에 인가된 전력과 기화 요소의 온도 또는 복수의 시간 간격 각각의 시작과 종료에서 기화된 재료의 온도를 이용하여 퍼프(흡입) 동안 복수의 시간 간격에서의 이산 추정값을 기초로 하여 본 명세서에서 설명되는 예측된 투여량 간의 비교를 나타내는 표이다.
도 4는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 한가지 변형예를 이용하여 사람의 트레일 동안 측정된 투여량과 추정된 투여량(TPM 단위)을 비교한 다른 표이다.
도 5 및 도 6은 35 cc 및 70 cc 제어 "퍼프" 각각에서 기화기 히터에서 인가된 전력, 히터의 온도, 및 추정된 기화 속도(투여량) 사이의 관게를 그래프로 예시한다.
도 7은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 증기를 형성하기 위한 히터(분무기)와 기화 가능한 재료 저장조의 일례를 개략적으로 예시한다. 이 예에서, 히터는 저장조에 연결된 심지 및 심지와 접촉하는 가열 요소를 포함하고, 심지와 가열 요소는 형성된 증기를 인출하기 위한 기류 통로에서 연장된다. 이 예에서, 저장조의 벽은 가열된다.
도 8은 가열된 저장조("탱크")를 갖는 전자 기화기 디바이스의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼스 횟수와 비교한 전자 기화기 디바이스의 비가열된 저장조의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼프 횟수를 예시하는 그래프이다.
도 9a는 교정 데이터에 기초하여 사용자에 의해 흡입된 증기의 양을 추정하도록 사용될 수 있는 룩업 테이블의 한가지 변형예를 예시하는 표이다.
도 9b는 사용자에 의해 흡입된 증기의 양을 추정하도록 사용될 수 있는, 도 9a에 도시된 것과 같은 데이터를 그래프로 예시한다.
도 10은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 시간 간격에 걸쳐 증기 투여량을 결정하는 한가지 방법을 개략적으로 예시한다.
도 1a는 기화된 투여량 추정/예측 유닛을 포함하는 기화 장치의 개략도이다.
도 1b 내지 도 1d는 본 명세서에 설명되는 기화 장치의 일례를 단면도, 측면도, 및 평면도로 각각 도시한다.
도 1e는 디바이스에 의해 기화된 재료의 양을 결정할 수 있는 예시적인 장치의 일례이다.
도 2는 본 명세서에 설명된 증기 투여량을 추정/예측하는 방법 및 장치의 정확도를 예시하는 것으로서, 본 명세서에 설명된 바와 같이 추정된 투여량(실선)을 실제 측정된 전달된 투여량(원)과 비교한 비교를 보여준다.
도 3은 실제 측정된 투여량(기화된 총 미립자 물질, 즉 TPM)과, 기화 요소(히터)에 인가된 전력과 기화 요소의 온도 또는 복수의 시간 간격 각각의 시작과 종료에서 기화된 재료의 온도를 이용하여 퍼프(흡입) 동안 복수의 시간 간격에서의 이산 추정값을 기초로 하여 본 명세서에서 설명되는 예측된 투여량 간의 비교를 나타내는 표이다.
도 4는 본 명세서에서 설명되는 방법들 중 한가지 변형예를 이용하여 사람의 트레일 동안 측정된 투여량과 추정된 투여량(TPM 단위)을 비교한 다른 표이다.
도 5 및 도 6은 35 cc 및 70 cc 제어 "퍼프" 각각에서 기화기 히터에서 인가된 전력, 히터의 온도, 및 추정된 기화 속도(투여량) 사이의 관게를 그래프로 예시한다.
도 7은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 증기를 형성하기 위한 히터(분무기)와 기화 가능한 재료 저장조의 일례를 개략적으로 예시한다. 이 예에서, 히터는 저장조에 연결된 심지 및 심지와 접촉하는 가열 요소를 포함하고, 심지와 가열 요소는 형성된 증기를 인출하기 위한 기류 통로에서 연장된다. 이 예에서, 저장조의 벽은 가열된다.
도 8은 가열된 저장조("탱크")를 갖는 전자 기화기 디바이스의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼스 횟수와 비교한 전자 기화기 디바이스의 비가열된 저장조의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼프 횟수를 예시하는 그래프이다.
도 9a는 교정 데이터에 기초하여 사용자에 의해 흡입된 증기의 양을 추정하도록 사용될 수 있는 룩업 테이블의 한가지 변형예를 예시하는 표이다.
도 9b는 사용자에 의해 흡입된 증기의 양을 추정하도록 사용될 수 있는, 도 9a에 도시된 것과 같은 데이터를 그래프로 예시한다.
도 10은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 시간 간격에 걸쳐 증기 투여량을 결정하는 한가지 방법을 개략적으로 예시한다.
본 발명은 전자 기화기 디바이스에서 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 정량화하고 제어하는 방법을 개시하며, 이 방법은 기화 디바이스 또는 전자 기화기 디바이스에서 기화 가능한 재료로부터 증발, 에어로졸화 또는 기화된 기화 가능한 재료 흡기를 기화 중에 소비된 전력 및 기화 중에 생성된 온도에 대해 측정하는 것을 포함한다. 또한, 본 개시에는, 생성된 온도 및 소비된 전력의 함수로서 기화 가능한 재료로부터 기화된 총 미립자 물질(TPM; total particulate matter)의 관계를 확립하는 것을 포함할 수 있는 교정 방법이 제공된다. 교정은 (예컨대, 공장에서) 1회 수행될 수 있거나 사용자에 의해 수행될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 사용자는 증발되는 재료의 식별자를 입력하는 것(예컨대, 재료 및/또는 농도, 또는 기화되는 재료와 연계될 수 있는 제품 부호 등과 같은 식별 부호를 선택하거나 입력하는 것)을 포함하는 교정 단계를 수행하도록 요청받거나 요구받을 수 있다. 예컨대, 사용자는 기화 가능한 재료 또는 패킹 및/또는 기화 가능한 재료와 관련된 삽입물을 (예컨대, QR 코드, 바 코드, 또는 등가물을 이용하여) 스캔할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 장치는 증기의 질량 및/또는 기화 가능한 재료의 하나 이상의 성분(예컨대, 활성제/활성 성분)를 교정하기 위해 사용될 수 있는 본 명세서에 언급된 상수를 비롯하여 장치를 교정하기 위한 값을 포함할 수 있는 다양한 기화 가능한 재료에 대응하는 룩업 테이블을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 "전자 담배를 피우다(vape)"또는 "전자 단배를 피우기(vaping)"라는 용어는 증기를 사용자에게 전달하기 위한 전자 기화기 디바이스와 같은 기화 디바이스의 작용 또는 그 기화 디바이스를 사용한 경험을 가리킨다.
"퍼프(puff)"라는 용어는 흡입 기구를 이용하여 기화 디바이스 또는 e-기화기 디바이스로부터 증기를 제거하는 프로세스를 가리킨다. 특정 실시예에서, 흡입 기구는 사용자이다. 특정 실시예에서, 흡입 기구는 분석 흡연 기계이다. 일반적으로 사용되는 퍼프의 동의어로는, 예컨대 당기기, 흡인, 치기, 빨기, 끌어당기기, 흡입, 또는 흡연이 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 투여량은 특정 시간에 취해진 증기 및/또는 재료(예컨대, 활성 성분(들) 등)의 양 또는 분량을 가리킬 수 있다. 투여량은 맥락에 따라 질량, 또는 질량/시간으로 정량화될 수 있다. 투여량은 투여량/퍼프일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "퍼프 기간"이라는 용어는 기화 디바이스 또는 전자 기화기 디바이스가 흡입 기구에 연결되는 시간의 길이를 가리킨다. 특정 실시예에서, 흡입 기구는 사용자이다. 특정 실시예에서, 흡입 기구는 분석 흡연 기계이다. 특정 실시예에서, 흡입은 마우스피스를 통해 제공된다.
본 명세서에서 사용되는 "퍼프 부피"라는 용어는 기화기 디바이스(예컨대, 표준 기준 기화기 디바이스, 시험 기화기 디바이스, 전자 기화기 디바이스, 또는 기화 디바이스)를 떠나는 부피를 가리킨다. 부피는 하나 이상의 기체, 고체 및/또는 액체 종을 포함할 수 있다. 퍼프 부피는 디바이스, 예컨대 분석 흡연 기계 또는 전자 기화기 디바이스를 통해 흡인된 공기 또는 에어로졸의 양(ml 또는 cc 단위)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "퍼프 빈도(puff frequency)"라는 용어는 특정 시구간에서의 퍼프 횟수를 가리킨다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 밀리초, 초, 분 또는 시간인 시간 단위 당 평균 퍼프 횟수를 이용하여 계산된다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10회 연속 퍼프를 이용하여 계산된다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100회 연속 퍼프를 이용하여 계산된다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 1초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 2초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 3초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 4초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 5초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 6초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 7초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 8초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 9초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 10초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 15초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 20초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 25초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 30초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 35초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 40초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 45초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 50초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 55초마다 1회 퍼프이다. 특정 실시예에서, 퍼프 빈도는 약 60초마다 1회 퍼프이다.
본 명세서에서 사용되는 "총 미립자 물질(TPM)"이라는 용어는 기화기 또는 전자 기화기 디바이스를 퍼프함으로써 증발, 기화 또는 에어로졸화에 의해 유기 재료로부터 제거되는 재료의 양을 가리키고, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "기화된 질량" 또는 "에어로졸화된 질량" 또는 "mvap" 또는 "증발된 질량"이라는 문구와 동의어일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "분석 흡연 기계"라는 용어는 퍼프 부피 및 지속 기간을 특정하거나 제어하면서 담배 또는 기화기 디바이스를 퍼프할 수 있는 도구를 가리킨다.
본 명세서에서 사용되는 "기화 가능한 재료"라는 용어는 특히 기화 디바이스, 전자 기화기 디바이스 또는 제제를 수용하는 포드(또는 독점적 용기)에 배치된 유기 재료 또는 식물을 비롯한 재료의 제제를 가리킨다. 기화 가능한 재료는 액체, 오일, 또는 왁스일 수 있다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 루스 리프 물질(loose leaf substance)이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 의학적 상태의 증상을 호전시키는 의학적 특성을 함유할 수 있다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 기분 전환 약물을 함유할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "증기"라는 용어는 기상 상태의 또는 에어로졸로서의 화학적 화합물 또는 화학적 화합물들의 혼합물을 비롯한 기화기 디바이스의 출력물을 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 "메모리 유닛"이라는 용어는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, 소프트웨어 또는 데이터 저장을 위한 알고리즘을 가리킨다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 솔리드 상태 디바이스이다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 디바이스의 내부에 있다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 랜덤 액세스 메모리(RAM; random access memory)에 데이터를 저장한다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 하드 디스크, 테이프 드라이브, 또는 다른 외부 디바이스이다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 의도적으로 소거될 때까지 디지털 데이터를 위한 영구적인 보유 장소로서 구성된 디바이스를 가리킨다. 메모리 유닛은 또한 플래시, 리드 온리 메모리(ROM; Read-Only memory) 및/또는 전기적으로 소거 가능한 프로그램 가능 리드 온리 메모리(EEPROM; Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등의 비휘발성 메모리 칩으로서 구성된 디바이스를 가리킨다.
본 명세서에서 사용되는 "조정"이라는 용어는, 포드의 선택, 작동 파라미터의 선택, 기화 가능한 재료의 유형의 선택, TPM의 양, 활성 성분의 양, 또는 TPM 또는 활성 성분의 백분율, 비율 또는 분율로 투여량의 선택을 가리킬 수 있고, 및/또는 장치를 교정하는 것을 가리킬 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "니코틴"이라는 용어는 니코틴, 유기산의 니코틴염, 및 일반적인 니코틴 유도체, 예컨대 노르코티닌(norcotinine), 노르니코틴(nornicotine), 니코틴 N-옥사이드, 코티닌 N-옥사이드, 3-하이드록시코티닌, 및 5-하이드록시코티닌을 가리킨다.
"칸나비노이드(cannabinoid)"라는 용어는 칸나비노이드 수용체에 작용하여 생물학적 효과를 유도할 수 있는 식물 기반 또는 합성 화학적 화합물을 가리킨다. 칸나비노이드는 산, 염, 및 생활성 입체 이성질체(bioactive stereo isomer)를 포함한다.
"칸나비스(Cannabis)"라는 용어는 칸나비스 속의 식물 및 루스 리프 제품 또는 그 추출물을 가리킨다.
일반적으로, 전자 기화기 디바이스에서 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 정량화하고, 몇몇 변형예에서, 제어하는 방법이 본 명세서에 기술되어 있다. 몇몇 변형예에서, 전자 기화기 디바이스는 (선택적으로) 퍼프 센서, 전원, 가열 요소 제어기, 가열 요소, 온도 센서, 기화된 투여량 예측기 유닛, 경고 유닛 및/또는 제어 로직을 포함한다. 정량화 및/또는 제어하는 방법은: (선택적으로) 사용자의 퍼프를 검출하는 퍼프 센서를 포함할 수 있고, 가열 요소 제어기는 사용자의 퍼프 동안 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 측정하고, 온도 센서는 사용자의 퍼프 동안 가열 요소에 의해 생성된 온도 또는 온도 프로파일을 측정하며, 기화된 투여량 예측기 유닛은, 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도에 기초하여, 또는 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도 프로파일에 기초하여 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 계산하고, 그리고 a) 전달된 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 경고 유닛이 사용자에게 경고하게 하거나, 또는 b) 전달되는 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 전자 기화기 디바이스의 하나 이상의 피쳐의 출력을 디스에이블하거나 수정하도록 제어 로직을 실행하거나, 또는 c) a)와 b) 모두를 행한다.
아래에서 더 상세하게 설명될 때에 명백하게 되는 바와 같이, 퍼트 센서가 필수는 아니다. 본 명세서에 설명되는 장치 및 방법은 사용자가 퍼프하지 않을 때에 전달되는 투여량에 대해 간단히 제로값으로 복귀되는데, 그 이유는 퍼프가 없는 경우 기화기가 증기를 형성하지 않기 때문이다. 또한, 설명된 방법은 증기 투여량의 추정이 전달되는 전체 투여량을 형성할 때까지 나중에 추가될 수 있는 부분 투여량을 형성하는 이산 간격으로 수행된다는 점에서 일반적으로 이산적으로 고려될 수 있다. 이러한 구성은 부분적으로 이들 방법 및 장치가 매우 가변적인 퍼프 지속 시간 및 프로파일에도 불구하고 놀랄만한 정확도로 기능하게 할 수 있다.
또한, 본 명세서에는, 전자 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 정량화 및/또는 제어하도록 구성된 전자 기화기가 제공되며, 상기 전자 기화 디바이스는: (선택적으로) 사용자의 퍼프를 검출하도록 구성된 퍼프 센서; 사용자의 퍼프 동안 전원으로부터 전달되는 전력의 양을 결정하도록 구성된 히터 제어기(또는 가열 요소 제어기로서 지칭됨); 사용자의 퍼프 동안 가열 요소에 의해 생성된 온도 또는 온도 프로파일을 결정하도록 구성된 온도 센서(서미스터 등의 직접 센서일 수 있거나, 히터의 전기 특성에 기초하여, 예컨대 히터의 온도를 결정하는 온도 감지 유닛일 수 있음); 사용자의 퍼프 동안 히터에 인가된 전력 및 히터의 온도(기화될 때에 기화 가능한 재료의 온도의 추정값일 수 있음)에 기초하여, 또는 사용자의 퍼프 동안 전력의 양 및 온도 프로파일에 기초하여 기화 가능한 재료로부터 사용자에게 전달되는 증기의 양을 계산하는 기화된 투여량 예측기(또는 기화된 투여량 예측기 유닛 또는 회로로서 지칭됨); 그리고 a) 전달된 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 사용자에게 경고하도록 구성된 경고 유닛, 및 b) 전달되는 증기의 양이 사용자의 퍼프에 대해 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에, 또는 복수의 퍼프로부터 전달된 증기의 누적량이 미리 설정된 증기량 임계값을 충족시키거나 초과할 때에 전자 기화기 디바이스의 하나 이상의 피쳐를 자동적으로 디스에이블시키도록 구성된 디스에이블링 유닛 중 하나 이상, 또는 c) a)와 b) 모두를 포함할 수 있다.
도 1a는 기화된 투여량 예측기 유닛(109)을 포함하는 전자 기화기 디바이스(100')의 일례의 개략도이다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 기화기 장치들 중 임의의 기화기 장치는 히터 제어기(105), 히터(106), 기화 가능한 재료의 소스(103), 전원(예컨대, 배터리, 도시 생략), 및 기화된 투여량 예측기 유닛(109)을 포함할 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛(109)은 시계(119) 및/또는 메모리(메모리 유닛)(117)를 포함할 수 있거나, 이들 요소가 기화된 투여량 예측기 유닛과 통신하는 프로세서(110)를 포함하는 전체 회로의 일부일 수 있다.
히터는 저항 코일 등의 저항 히터를 비롯하여 임의의 적절한 히터일 수 있다. 히터는 통상적으로 히터 제어기에 연결되어 히터 제어기가 (예컨대, 전원으로부터의) 전력을 히터에 인가한다. 히터 제어기는 인가된 전력을 조정함으로써 히터의 온도를 조절하는 조절 제어 로직을 포함할 수 있다. 히터 제어기는 전용 또는 범용 프로세서, 회로 등을 포함할 수 있고 일반적으로 전원에 연결되고 전원으로부터 입력값을 수신하여 히터에 인가되는 전력을 조절할 수 있다. 히터 제어기를 형성하거나 포함하는 제어기는 또한 추가의 제어기/프로세스 및 실행 로직(110), 예컨대 기화된 투여량 예측기 유닛, 경고/경보 로직, 및/또는 온도 검출기/센서(107)를 포함할 수 있거나, 이들 구성요소가 별개일 수 있다.
기화될 재료를 포함하는, 저장조(예컨대, 웰(well), 포드(pod), 카트리지 등)를 비롯한 기화 가능한 재료의 임의의 소스가 사용될 수 있다. 기화될 재료는 본 명세서에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이 담체 및 하나 이상의 활성 성분을 포함할 수 있다.
일반적으로, 기화된 투여량 예측기 유닛은 (예컨대, 단일 퍼프 동안의) 시구간을 부분 투여량 간격으로서 지칭될 수 있는 복수의 순차적인 시간 간격으로 분할하고 각각의 부분 투여량 간격 동안 생성된 증기의 부분 투여량(또는 질량)을 결정하도록 구성된다. 이어서, 기화된 투여량 예측기 유닛은 이들 부분 투여량을 합산하여 생성되고 추정컨대 사용자에게 전달되는 실체 투여량을 결정할 수 있다. 따라서, 기화된 투여량 예측기 유닛을 포함하는 디바이스는 타이머 또는 시계(117)를 포함할 수 있고 시구간 내에서 임의의 적절한 지속 시간의 간격(예컨대, 10 msec 내지 200 msec)을 발생시킬 수 있다. 따라서, 기화된 투여량 예측기 유닛은 시간 간격의 지속 시간에 관한 주파수(예컨대, 5 Hz 내지 100 Hz, 5 Hz 내지 120 Hz, 5 Hz 내지 140 Hz, 5 Hz 내지 150 Hz, 5 Hz 내지 180 Hz, 5 Hz 내지 200 Hz, 5 Hz 내지 300 Hz 등)로 샘플링할 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛은 일반적으로 각 부분 투여량의 계산을 히터 제어기로부터의 입력값에 기반하는데, 입력값은 각 부분 투여량 간격의 시작 전 또는 시작 시에 인가되는 전력을 포함할 수 있다. 기화된 투여량 예측기 유닛은 또한 각각의 부분 투여량 간격의 시작 및 종료 시에 온도에 비례하는 입력값(예컨대, 바로 이전의 부분 투여량 간격의 종료 시의 온도에 비례하는 온도 또는 값)을 수신한다. 온도가 각 투여량 간격의 평균값인 변형예에서, 기화된 투여량 예측기 유닛은 투여량 간격 동안 온도(또는 비례값) 및 그 바로 이전의 투여량 간격의 온도(또는 비례값)을 수신할 수 있다. 이어서, 기화된 투여량 예측기 유닛은, 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이 인가된 전력 및 온도 정보를 이용하여 해당 간격 중에 증기의 투여량(예컨대, 질량)을 계산할 수 있다. 이들 간격 값(투여량 간격 값)은 전체 시구간에 걸쳐서 합산되어 발생된 총 증기 투여량을 결정할 수 있다. 다음에, 기화된 투여량 예측기 유닛은 또한, 예컨대 기화 가능한 재료 내의 활성 성분의 농도를 기초로 하여 변환시킴으로써 증기 투여량을 증기 내의 활성 성분의 투여량으로 변환시킬 수 있다. 2014년 12월 23일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "기화 디바이스 시스템 및 방법(Vaporization Device Systems and Methods)"이며 그 전체가 이미 참조로 포함된 미국 특허 출원 제14/581,666호는 전술한 것과 유사한 온도 측정 및 제어를 위한 방법과 장치를 포함하는 기화기를 기술하고 있다.
전술한 바와 같이, 몇몇 변형예에서, 디바이스에 의해 기화되는 기화 가능한 재료의 온도는 추가 센서를 필요로 하는 일 없이 히터로부터 결정된다. 예컨대, 히터의 온도에 근사하기 위해 히터의 상대적인 저항 변화(예컨대, 저항률의 온도 계수)가 기준 저항기와 함께 사용될 수 있다. 히터 저항률과 기준 저항률의 비율을 실제 온도값으로 변환하기 위해 대화 계수가 사용될 수 있지만, 몇몇 변형예에서, 시스템, 및 특히 기화된 투여량 예측기 유닛은 변환 계수를 곱하지 않고 비례값을 직접 사용할 수 있다. 따라서, 이들 값은 온도에 "비례"한다. 예컨대, 이들 장치들 중 임의의 장치는 TCR에 기초하여 히터의 온도를 결정하는 로직을 포함할 수 있다. 히터의(예컨대, 저항 히터)의 저항(Rheater)은 장치의 작동 중에 측정될 수 있고 뿐만 아니라 히터와 별개인 기준 저항기의 저항(Rreference)이 측정될 수 있다. 기준 저항에 대한 히터 저항의 비율(Rheater/Rreference)은 히터의 온도(실온보다 높음)에 선형적으로 비례하며 교정 온도로 직접 변환될 수 있다. 예컨대, (Rheater/Rreference - 1) * (1/TCR)과 같은 수식을 사용하여 실온에 대한 히터의 온도 변화가 계산될 수 있고, 여기서, TCR은 히터에 대한 저항률의 온도 계수이다. 일례에서, 특정 디바이스 히터에 대한 TCR은 0.00014이다. 본 명세서에 설명된 부분 투여량 및 투여량을 결정할 때에, 사용된 온도값(예컨대, 아래에서 더 상세하게 설명되는, 투여량 간격 동안에 기화 가능한 재료의 온도, Ti)는 단위가 없는 저항비(예컨대, Rheater/Rreference)를 지칭할 수 있거나, 표준화된/보정된 온도(예컨대, ℃ 단위)를 지칭할 수 있다.
따라서, 기화된 투여량 예측기 유닛은, 시구간 내에 복수의 부분 투여량 시간 간격 각각 동안에 기화 가능한 재료를 기화시키기 위해 히터 제어기에 의해 히터로 전달되는 전력의 양, 각각의 부분 투여량 시간 간격 동안에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도, 및 각각의 부분 투여량 시간 간격 전에 기화된 기화 가능한 재료의 온도에 기초하여 시구간 동안에 사용자에게 전달되는 증기의 투여량을 결정하도록 구성될 수 있다. 바로 언급한 바와 같이, 기화되는 기화 가능한 재료의 온도는 온도에 비례하는 입력값을 지칭할 수 있다.
도 1a에 도시된 다른 선택적인 피쳐들은 퍼프 센서(113) 및/또는 투여량 출력부(115)를 포함할 수 있다. 퍼프 센서는 통상적으로 사용자에 의한 퍼프의 적용을 검출하고, 압력 센서, 유동 센서, 또는 접촉 센서(예컨대, 입술 접촉 센서)를 포함할 수 있다. 투여량 출력부는 시각 출력부(예컨대, LED, 모니터 등), 청각 출력부(버저, 소리 등), 촉각 출력부(진동기 등) 등을 비롯한 임의의 적절한 출력부를 포함할 수 있다. 투여량 출력부는, 예컨대 투여량 임계값에 도달했을 때에 사용자에게 경보 또는 경고로서 작용할 수 있다.
도 1b 내지 도 1d는 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 전자 담배, 의료 흡입기, 또는 다른 흡입 디바이스와 같은 예시적인 콤팩트한 전자 기화기 디바이스 조립체(100)를 도시한다. 콤팩트한 전자 디바이스(100)는 디바이스 본체(200) 내에 착탈 가능하게 삽입될 수 있는 카트리지(300) 또는 "포드"를 수용하기 위한 카트리지 리셉터클(210)을 갖는 디바이스 본체(200)를 포함할 수 있다. 마우스피스(310)는 사용자가 디바이스를 퍼프하여 디바이스에 의해 에어로졸화된 재료를 흡입하게 한다.
디바이스 본체(200)는 재충전 가능한 배터리 등의 전원(230), 디바이스에 대한 작동 로직과 소프트웨어 명령어를 갖는 마이크로 제어기를 포함하는 인쇄 회로 기판(PCB; 240), 및 사용자가 디바이스로부터 증기를 흡인하는 시기를 감지하는 퍼프 센서(270)를 포함할 수 있다.
카트리지(300)는 히터(360)와, 기화될 재료를 보관하도록 구성된 재료 보관 격실(320)을 포함할 수 있다. 히터(360)는 전원(230)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 이 예에서, 히터(360)는, 예컨대 저항의 온도 계수(TCR) 및 기준 저항을 이용하는, 위에서 그리고 본 명세서에서 설명되는 온도 센서로서 사용될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 히터 및/또는 기화 가능한 재료와 열 접촉하는 별개의 온도 센서(예컨대, 서미스터 등)가 사용될 수 있다. 온도 센서는 일반적으로 히터(360) 내의 기화 가능한 재료의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 히터의 온도는 PCB(240)의 마이크로 제어기에 의해 제어될 수 있다.
디바이스(100)(또는 임의의 다른 기화 가능한 디바이스)는 기화되어 사용자에게 전달되는 재료의 양을 결정하도록 구성된 온보드 프로세싱을 포함할 수 있다.
도 1e는 장치[디바이스(100)] 내에서 기화된 재료의 양을 결정할 수 있는 다른 예시적인 기화기 장치를 나타내는 흐름도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전원(230), 히터(360), 온도 센서(250), 및 퍼프 센서(270)는 (도 1b 내지 도 1d에 도시된 하나 이상의 인쇄 회로 기판(들)(240)의 일부일 수 있는) 제어 유닛(10)에 통신 연결된다.
제어 유닛(10)은 가열 요소 제어기(4), 기화된 질량 예측기[VMP(vaporized mass predictor) 또는 VMP 유닛; 기화된 투여량 추정/예측 유닛의 한 유형일 수 있음], 및 메모리 유닛(11)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디바이스 상의 사용자 인터페이스(13)는 사용자에게 흡입된 증기의 양과 같이 디바이스와 관련된 정보를 제공할 수 있다. 제어 유닛 내의 인터페이스 제어기(12)는 사용자 인터페이스(13)를 제어하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 디바이스는 추가적으로 경고 유닛을 포함한다.
사용자가 수신하는 증기량을 결정하기 위해, 제어 유닛(10)은 퍼프 동안 [퍼프 센서(15)에 의해 결정될 수 있는) 온도 판독값(7) 및 전력 판독값(5)을 VMP 유닛(8)에 중계하고, VMP 유닛은 예측된 기화된 질량(9)을 계산할 수 있다. 특정 실시예에서, VMP 유닛(8)은 예측된 기화된 질량(9)을 메모리 유닛(11)에 중계한다. 특정 실시예에서, VMP 유닛 (8)은 예측된 기화된 질량을 사용자 인터페이스 제어기(12)에 중계한다. 특정 실시예에서, 프로세서는 명령을 가열 요소 제어기(4)에 중계하는 제어 로직(14)을 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은 경고 유닛을 활성화시키는 것을 포함한다.
기화된 기화 가능한 재료의 계산 - 예시적인 방법
특정 실시예에서, 장치(100)와 같은 기화 디바이스 내의 기화 가능한 재료로부터 생성된 증기의 양은 전원에 의해 기화 가능한 재료에 공급된 전력, 및 기화 중에 생성된 온도로부터 계산될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기화된 재료로부터 생성되는 증기의 양은 기화 중에 소비된 에너지 및 생성된 온도의 함수로서 계산될 수 있다. 즉, 히터 제어기에 의해 설정된, 전원[예컨대, 전원(240)]에 의해 소비된 전력(몇몇 변형예에서는, 히터 또는 전원으로부터 측정될 수도 있음) 및 온도 센서[예컨대, 온도 센서(250)]에 의해 측정된, [예컨대, 챔버(32) 내에서] 기화된 재료의 온도가 생성 및/또는 흡입되는 증기의 양을 결정하는 데에 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기화된 총 질량은 수학식 1에 기초하여 예측 또는 결정될 수 있다.
여기서, Δmvap,cumulative는 샘플링 간격(i = 1에서 i = n까지) 동안 기화된 총 질량이며, 각 간격은 고정된 시간 증가량이고; Pi는 간격(i) 동안 공급된 전력이며; a, b 및 c는 상수이고; Ti는 간격(i)에 대한 온도 판독값이며; Ti-1은 현재 간격 직전의 간격(간격 i 직전의 i-1)에 대한 온도 판독값이다. 몇몇 변형예에서, 온도는 실내 (또는 출발) 온도에 대한 온도일 수 있으며 Ti'(예컨대, Ti', Ti-1' 등)로 표현될 수 있다는 점이 주목된다.
이 관계의 대안적인 표현은 아래와 같이 설명될 수 있다.
이 예에서, 상이한 계수가 사용될 수 있다(예컨대, d, e). 이 표현은 수학적으로는 같지만 요구되는 수론적 함수가 적기 때문에 수학식 1보다는 마이크로 제어기를 이용하여 보다 간단하게 구현될 수 있다.
계수 a, b 및 c는 그 값이 실험적으로 결정될 수 있는 물리적 상수를 반영할 수 있으며, 사용되는 기화 가능한 재료에 따라 변할 수 있다. 예컨대, 상수 a, b 및 c는 기화되는 재료의 비열 및 잠열에 따라 좌우될 수 있다. 상수는 또한 가열될 필요가 있는 시스템(예컨대, 액체 재료 및 히터, 예컨대 심지 및 코일)의 전체 질량에 따라 좌우될 수 있다. 아래에서 설명되는 예시적인 일 실시예에서, a는 0.025이고, b는 367이며, c는 30이다. 다른 실시예에서, a는 0.18일 수 있고, b는 2000일 수 있으며, c는 50일 수 있다. 이들 상수는 경험적으로 또는 기화 가능한 재료 및 히터의 치수와 재료 특성을 알고 있는 이론적인 값에 기초하여 결정될 수 있다.
예컨대, 몇몇 실시예에서, 계수 a, b 및 c는 데이터의 양을 수집하고 수학적 알고리즘을 실행함으로써 결정될 수 있다. 예컨대, 분석 흡입 또는 흡연 기계는 하나 이상의 조건 하에서 기화 디바이스를 시험하는 데에 사용될 수 있다. 총 미립자 물질(TPM)은 분석 흡입 또는 흡연 기계를 이용하여 기화 디바이스로부터 수집될 수 있다. 경우에 따라, TPM은 필터 패드 상에 수집될 수 있다. 필터 패드는 TPM이 필터 상에 수집되기 전과 후에 계량되어 필터 상의 TPM 중량이 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, (a, b 및 c)의 경험적 결정은 일련의 퍼프들에 걸쳐 전력 및 온도를 측정하고 중량 측정식으로 상기 퍼프들을 위한 디바이스에 의해 손실된 누적 질량을 측정함으로써 달성된다. 디바이스에 의해 손실된 질량은 TPM(mg)의 총 전달 질량과 동일한 것으로 취해진다. 이후에, a, b 및 c에 대한 최상의 값은 위의 수학식을 실험 질량 전달, 전력 및 온도 데이터에 피팅함으로써 결정된다. 상수(예컨대, a, b, c 또는 a, d, e)의 조정은 디바이스 및 제제의 유형의 변화를 수용하도록 이루어질 수 있다.
방출되는 증기의 질량, 특정 시간 간격(예컨대, 퍼프의 일부) 동안 재료를 기화시키기 위해 인가되는 전력, 및 해당 기간 동안 기화 전후에 재료의 온도 간에 관계와 관련된 상수의 값을 결정하는 방법의 일례가 아래에서 설명된다. 이 예에서, 디바이스는 먼저 계량될 수 있다. 이어서, 실험 기간을 통해 전력(예컨대, 20 Hz, 예컨대 5 Hz 내지 100 Hz, 5 Hz 내지 200 Hz 등과 같은 샘플링 주파수에서) 및 온도를 기록하면서 일련의 퍼프가 취해질 수 있다. 이후에, 디바이스는 다시 계량될 수 있다. 이는 충분한 크기의 데이터 세트를 얻기 위하여 여러 번(예컨대, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 200회 등, 또는 5 내지 1000회, 10 내지 500회, 10 내지 200회 등) 반복될 수 있다. 일례에서, 프로세스는 29회 반복된다. 그후, 초기 질량에서 최종 질량을 감산함으로써 각 샘플에 대해 m_vap가 계산될 수 있다. 대안으로, 증기의 질량은, 예컨대 증기를 필터 패드 상에 도포하고 m_vap을 얻기 위해 패드의 질량 변화를 이용함으로써 직접 측정될 수 있다. 이는 일부 증기가 패드를 통과하거나 다른 표면 상에 침적될 수 있기 때문에 정확도가 떨어질 수 있다. 간단한 중량 분석을 위해, 디바이스를 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
모든 데이터를 수집한 후, m_vap 추정값 뿐만 아니라 각 샘플의 지속 시간에 걸쳐 온도값 및 전력값의 세트가 이용되어 상수를 해결할 수 있다. 예를 들어, 수학식 1에서, 상수 a, b 및 c는이 데이터로부터 결정될 수 있다. 수학식의 다른 표현(예컨대, 아래에 설명되는 수학식 2 참조)이 사용될 수 있다. 예컨대, a, b 및 c의 값은 SUM[t=1 내지 t=n](aP-b(Ti-Ti-1) - cTi)이 각 샘플에 대해 측정된 m_vap에 대한 최상의 피팅을 찾도록 해결될 수 있다. 언급한 바와 같이, 이는 증기 질량, 인가된 전력 및 측정된 온도의 임의의 표현에 대해 수행될 수 있다. 몇몇 변형예에서, 이는 데이터를 적절한 수학식에 피팅하기 위해 경사 하강 알고리즘(gradient descent algorithm)을 이용하여 수행될 수 있다. 경사 하강 알고리즘은 오차가 최소화되도록 상수(예컨대, a, b, 및 c)의 최적값을 찾는 데에 계산적으로 값싸기 때문에 유리할 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 곡선-피팅 알고리즘 또는 방법이 사용될 수 있다. 이 제1 예에서, 3개이 상이한 상수가 보다 큰 데이터 세트에 피팅된다.
몇몇 실시예에서, 시간 간격 i(예컨대, 부분 투여량 시간 간격)은 20 ms 내지 200 ms(예컨대, 200 msec 미만, 180 msec, 150 msec, 120 msec, 100 msec, 90 msec, 80 msec, 70 msec, 60 msec, 50 msec, 40 msec, 30 msec, 20 msec, 10 msec 등)일 수 있다. 온도 및 전력 측정은 5Hz 내지 50Hz, 예컨대 10Hz 내지 30Hz의 주파수, 예컨대 약 20Hz의 주파수에서 취할 수 있다.
일반적으로, 전력은 부분 투여량 시간 간격 동안 기화 가능한 재료를 기화시키기 위해 기화 가능한 재료를 가열하도록 전달된 전력(예컨대, 몇몇 변형예에서는, 히터 제어기에 의해 히터에 인가된 전력)을 지칭할 수 있다. 인가된 전력은 히터 제어기로부터 직접 판독될 수 있고(예컨대, 와트, 주울, 주울/sec2, 볼트*볼트, 볼트*볼트/저항 등), 및/또는, 예컨대 임의의 적절한 전력 센서(전압계, 홀 효과 센서, 유도형 센서, 직접 측정 센서, 전압 응답 측정 센서 등)를 이용하여 감지될 수 있다. 전력은 시간 간격(예컨대, 부분 투여량 간격) 직전 또는 동안에 검출되어 해당 간격 동안 재료를 기화시키기 위해 인가된 전력을 나타낸다. 예컨대, 부분 투여량을 결정하는 데에 사용되는 전력은 전력을 히터에 인가하는 것과 동시에 히터 제어기로부터 전달될 수 있다. 몇몇 변형예에서, 전력(Pi)은 간격(i) 직전의 간격(예컨대, i-1) 동안 인가된 전력인데, 그 이유는 이 전력이 이후에 측정되는 투여량 간격 동안 기화 가능한 재료에 의해 흡수되기 때문이다. 대안으로, 전력(Pi)은 관련 투여량 간격(i) 동안 직접 또는 간접적으로 감지된 전력일 수 있다.
유사하게, 측정된 온도는 부분 투여량 시간 간격(Ti) 동안 기화된 기화 가능한 재료의 온도일 수 있다. 이는 투여량 간격 동안, 투여량 간격의 시작에서, 및/또는 종료에서 직접 또는 간접적으로 감지될 수 있다. 충분히 짧은 간격의 경우, 이 구별은 부적절할 수 있다. 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도는 직전의 시간 간격(예컨대, Ti-1)으로부터의 투여량을 지칭할 수 있으며, 이는 또한 이전 시간 간격의 시작, 종료 또는 도중에서의 온도일 수 있다. 대안으로, 몇몇 변형예에서, 부분 투여량 시간 간격 전에 기화되는 기화 가능한 재료의 온도는 Pi가 인가되기 직전에(예컨대, 전력 인가의 시작에서 또는 시작 직전에서) 기화될 재료의 온도를 지칭할 수 있다. 부분 투여량 시간 간격 동안 기화되는 기화 가능한 재료의 온도는 전력의 간격 인가의 종료에서 재료의 온도를 지칭할 수 있다.
기화될 재료에 인가되는 온도 및 전력은 통상적으로, 예컨대 기화될 재료의 벌크가 아니라 표면 근처에서 에너지의 인가를 통해 결국에는 증기로 개질되는 재료의 일부(몇몇 변형예에서 심지 상의 재료)에 인가되는 온도 및 전력을 지칭한다.
몇몇 실시예에서, 온도 및 전력 판독값은, 예컨대 퍼프 센서(270)를 통해 사용자의 퍼프가 검출될 때에만 수집될 수 있다. 따라서, 사용자의 퍼프 검출은 마이크로 제어기를 활성화시켜 흡인된 증기의 양의 계산을 시작하게 할 수 있고, 사용자의 퍼프 종료가 검출되면 마이크로 제어기는 흡인된 증기의 양의 계산을 중지시킬 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 수학식 1은 퍼프의 지속 시간에 걸쳐 적분될 수 있다. 다른 실시예에서, 측정값은 디바이스가 온되어 있는 시간에 걸쳐 연속적으로 취해지고 적분될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 적분 시구간은 미리 설정되거나 사용자가 선택할 수 있다.
몇몇 실시예에서, TPM은 니코틴과 같은 활성 성분의 총량과 같이 흡입된 특정 화합물의 총량을 결정하도록 조정될 수 있다. 예컨대, TPM은 아래에서 더 설명되는 바와 같이 기화 가능한 재료의 활성 성분의 백분율과 곱해질 수 있다.
도 10은 방금 설명한 시간 간격에 걸쳐 증기 투여량을 결정하는 그러한 제1 방법을 예시한다. 예컨대, 도 10에서, 투여량을 결정하기 위한 시구간(tp)이 초기에 설정되거나 시작될 수 있다(1000). 시구간의 시작은 사용자, 의사 또는 다른 당사자에 의해 (예컨대, 수동으로) 트리거될 수 있거나, 예컨대 사용자가 기화기를 퍼프하기 시작할 때에 (예컨대, 퍼프 센서를 이용하여) 자동으로 시작될 수 있다. 시구간의 지속 시간은 또한 미리 결정될 수 있거나(예컨대, 2 초, 3 초, 4 초, 5 초, 6 초, 7 초, 8 초, 9 초, 10 초, 11 초, 12 초 , 13 초, 14 초, 15 초, 16 초, 17 초, 18 초, 19 초, 20 초, 25 초, 30 초, 35 초, 40 초, 45 초, 50 초, 55 초, 60 초, 1.5 분, 2 분, 3 분, 4 분, 5 분, 10 분, 12 분, 15 분, 20 분, 30 분, 1 시간, 2 시간, 3 시간, 4 시간, 5 시간, 6 시간, 7 시간, 8 시간, 9 시간, 10 시간, 11 시간, 12 시간 등으로, 예컨대 고정될 수 있거나), 사용에 의해 설정된 것을 비롯하여 가변적일 수 있거나, 퍼프의 종료를 감지함으로써 결정될 수 있다. 몇몇 변형예에서, 시구간은 세션의 시작으로서 설정되어, 총 투여량이 다수의 퍼프를 포함할 수 있는 전체 세션에 대해 결정된다. 몇몇 변형예에서, 각 퍼프는 (예컨대, 퍼프 센서를 사용하는) 시구간으로 고려된다. 투여량은 퍼프 당 결정될 수 있거나, 또는 세션으로 모든 퍼프에 걸쳐 집계될 수 있다(세션은 특정한 시간 윈도우 내로서 정의될 수 있음, 예컨대 5 분, 10 분, 20 분, 30 분, 1 시간, 2 시간 등).
시구간은 통상적으로 부분 투여량이 계산될 수 있는 이산 샘플 기간으로 시간을 분할하는 다수의 시간 간격(i)(본 명세서에서 부분 투여량 시간 간격으로도 지칭됨)을 포함한다. 시간 간격의 수(n)는 시구간이 고정될 때에 미리 결정될 수 있거나, 또는 개방(예컨대, 연속적으로 증가)될 수 있다. 시간 간격의 지속 시간은 고정되거나 가변적일 수 있지만, 통상적으로 고정된다. 지속 시간은, 예컨대 약 200 msec 내지 약 10 msec일 수 있다. 시간 간격은 서로 바로 인접할 수 있거나(예컨대, 실시간으로), 또는 오프주기에 의해 분리될 수 있다. 시간 간격은 일반적으로 순차적인 것으로 고려될 수 있다.
각각의 시간 간격 동안, 기화 가능한 재료(예컨대, 임의의 활성 성분을 포함하는 증기)의 부분 투여량이 계산될 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 장치의 기화된 투여량 예측기(예컨대, VMP 유닛) 부분(또는 장치와 통신하는 부분)에 의해 제어 및/또는 수행될 수 있다. 각각의 시간 증가(i) 동안, 장치는 이전의 시간 간격으로부터 히터 및/또는 히터 근처의 기화 가능한 재료의 온도(Ti-1)를 저장할 수 있다(1010). 이 온도값(Ti-1)은 이 시간 간격 동안 기화될 재료의 온도를 반영할 수 있으며, 이에 따라 시간 간격의 바로 시작(또는 바로 시작 직전)의 온도일 수 있다. 각 시간 간격 동안, 장치는 간격(i) 동안에 히터에 인가되는 전력을 제어한다. 히터에 전력이 인가되지 않을 때는 전력값이 0이 될 수 있다는 점이 주목된다. 히터가 여전히 이전 시간 증가량(i-1)과 상이한 온도에 있다면, 여전히 증기가 생성될 수 있고, 그렇지 않으면 증기가 거의 생성되지 않을 수 있다. 전력 제어기(히터 제어기)는 히터로 전달되도록 하는 전력을 기화된 투여량 예측기에 전달할 수 있다.
장치는 또한 시간 간격 동안 히터 및/또는 기화될 기화 가능한 재료(예컨대, 히터 근처의 재료)의 온도(Ti)를 기화된 투여량 예측기로 전달할 수 있다(1030).
이어서, 시스템은 히터에 인가된 전력과 시간 간격 직전의 온도(Ti-1) 및 간격 동안의 온도(Ti)를 이용하여 현재 시간 간격(i) 동안의 부분 투여량 추정값을 (예컨대, 기화된 투여량 예측기를 이용하여) 결정할 수 있다(1040). 예컨대, 전술한 수학식 1 또는 2는 기화된 투여량 예측기에 의해 실시될 수 있다. 부분 투여량 추정값은 임의의 정보(Pi, Ti 등)와 함께 (예컨대, 이산 데이터로서 개별적으로, 또는 시구간 동안 누적 투여량에 추가, 또는 둘 모두) 저장될 수 있다. 기화된 투여량 예측기는 이들 값을 저장하기 위한 하나 이상의 메모리(예컨대, 메모리 레지스터)를 포함 할 수 있다(현재 간격의 Ti는 다음 간격 동안 Ti-1이 될 수 있다는 점이 주목된다).
각 시간 간격의 끝에서, 장치는 미리 결정된 수의 간격(n)에 도달한 이유로(i = n), 또는 몇몇의 다른 트리거링 이벤트(예컨대, 퍼프의 종료, 세션의 종료 등)의 이유로, 또는 양쪽의 이유로 시구간의 끝에 도달했는지를 확인하기 위해 검사할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 시스템은 다음 간격으로 이동하여 간격(i = i+1)을 증가시킬 수 있다(1050). 일단 끝에 도달하면, 몇몇 변형예(예컨대, 누적 레지스터가 유지되지 않은 경우)에서, 모든 부분 투여량이 추가될 수 있다(1060). 이러한 변형예들 중 어느 것에서든, 모든 부분 투여량을 추가하는 이 단계는 각각의 새로운 간격을 통과할 때에, 예컨대 이들을 축적하는(합산하는) 진행 방식으로 행해질 수 있다. 따라서, 시구간 동안 전달 된 증기의 총 투여량을 결정하기 위해 기화된 투여량 예측기 유닛에서 계산된 부분 투여량을 합산하는 단계는, 부분 투여량이 결정될 때에, 시구간의 끝에서 행해질 수 있거나 시구간의 지속 시간 동안 행해질 수 있다.
예들
도 2 및 도 3은 수학식 1을 이용하여 예측된 TPM과 흡입 또는 흡연 기계를 이용한 TPM의 실제 판독값의 관계를 보여준다. 도 2의 그래프는 기계 시험을 위해 예측된 TPM(실선)과 측정된 TPM(점)의 관계를 보여준다. 이 시험에서, R 제곱은 0.78이다.
도 2와 도 3을 위한 데이터를 수집하기 위해, 기화 가능한 재료를 유지하는 분리식 포드가 장착된 e-기화기 디바이스를 사용하여 흡입 또는 흡연 기계를 셋업하였다. 2개의 디바이스는 직렬로 배치된다. 온도 및 전력 측정이 수집된다. 흡입 또는 흡연 기계로 10 회의 퍼프를 (55cc/3sec로) 행한다. 질량 손실(또는 TPM 손실)은 10 회 퍼프마다 측정된다. 2개의 프로토타입 전자 기화기 디바이스 및 4 개의 프로토타입 포드를 이용하여 31개의 샘플 판독값이 수집된다. 전력 및 온도에 대해 수집되 데이터는 분석된다. 전력 및 온도 데이터의 비교는 실제 측정된 질량 손실 데이터와 비교되어 증발률을 에너지 소비 및 온도와 상관시킨다. R2 = 0.78에서, 29개의 샘플은 ±15% 내에 있고 나머지 2개의 샘플은 ±17% 내에 있다. 도 2는 총 미립자 물질(TPM), 예측된 값 및 측정된 값의 그래프 관계를 나타낸다. 도 3은 실제 판독값에 대한 예측된 값의 전체 데이터 세트를 나타낸다.
도 2에 도시된 예에서, 본 명세서에 설명된 수학식 1에 따른 기화된 질량 예측 공식을 수행함으로써, 실제 TPM(mg)에 대한 예측된 TPM(mg)의 표 및 그래프 관계가 성립될 수 있다. 기화된 질량 예측 공식은 VMP 유닛에 의해 이용될 수 있는 프로그램을 생성하는 데에 이용될 수 있다. 값들은 무선 또는 유선 데이터 전송을 통해 교정 디바이스로 전송될 수 있으며, 보다 바람직하게는 직접 기화 디바이스 자체에 임베드될 수 있다. 도 2에 도시된 흡연 실험의 결과는 사용자 또는 다른 개인에게 정보를 제공하여 TPM 수준과 상관된 기화 가능한 재료의 양을 제어하게 할 수 있다.
도 2 및 도 3의 결과는 수학식 1이 기능-피팅(function-fitting) 시에 및/또는 질량 제거에 대해 퍼핑 지속 시간 및/또는 전력이 상관될 수 있다고 가정할 때에 발생할 수 있는 불일치를 유리하게 개선할 수 있다는 점을 입증한다.
사람 피험자의 흡연 시험은 기화 가능한 재료를 유지하는 별개의 분리 가능한 포드로 구성된 전자 기화기 디바이스를 이용하여 수행된다. 사람 피험자에 대한 기준은 정기적으로 또는 상습적으로 이미 흡연하였거나 흡입한 사용자의 자발적 참가, 흡연 패턴의 다양성, 또는 무작위 퍼핑 습관을 포함한다. 참가자는 정상적으로 퍼프하도록 요청 받고 피험자에 따라 그리고 심지어는 동일한 피험자의 퍼프 사이에서 다양한 퍼핑 거동이 관찰된다. 따라서, 참가자의 퍼핑 속성은 가변적이고 퍼프 당 1 내지 5 mg의 퍼핑을 포함한다. 예컨대, 몇몇 피험자의 퍼프는 일관되게 약 3 mg이었고 다른 피험자는 1회 퍼프에 2 mg, 다음에 4 mg이었다. 도 4의 표는 사람 시험에 대해 측정된 TPM을 나타낸다. 제1 열은 (40 mg인) 목표로부터의 % 오차를 나타낸다. 제2 열은 기화된 질량 예측 공식의 추가 조정을 위한 척도가 될 수 있는 평균값으로부터의 오차를 나타낸다. 독점 포드에서 기화 가능한 재료의 제제는 40 mg의 총 액체를 함유할 수 있으며, 이는 2 mg의 니코틴(5 질량%의 니코틴)에 대응할 수 있다. 시험은 장치의 교정이 특정 계량된 투여량이 될 수 있는 투여량을 정확하게 나눌 수 있다는 것을 보여준다. 여기서, 11명의 사람 피험자로 흡연 시험을 진행하였다. 23개의 샘플 판독값(또는 결과)은 40 mg 목표의 ±15% 내에 있다. 다른 2개의 샘플은 ±17% 내에 있다. 취한 샘플의 평균은 42.1 mg이다. 변동 계수는 5.96%이다. 모든 샘플은 평균의 ±11% 내에 있다.
몇몇 실시예에서, 퍼프 지속 기간을 측정하는 것만으로는 기화된 질량의 부정확한 정량화를 초래할 수 있다. 도 5 및 도 6은 전력, 시간 및 온도의 함수로서 TPM을 상관시키는 그래프를 도시한다. 본 명세서에 설명된 기화된 질량 예측 방법을 수행함에 있어서, 전력, 시간 및 온도의 함수로서 TPM(mg)의 관계가 성립될 수 있다.
일 양태에 있어서, 도 5 및 도 6에서, 본 개시는 전력, 시간 및 온도의 함수로서 기화된 질량(mg)을 캡쳐하는 실시간 그래프 프로그램을 예시한다. 도 5 및 도 6에서, 가장 두꺼운 선(501, 501') (온도라고 표기됨)은 히터의 온도에 비례하는 저항비(Rheater/Rreference)(1로부터 감산된 상태로 나타냄)에 의해 주어진다. 이는 예컨대 1/TCR을 곱하여 단위(예컨대, ℃)로 변환될 수 있다. 따라서, 투여량을 계산할 때에, 각 간격에 대해 결정된 온도(Ti 및 Ti-1)는 코일의 측정된 저항이며 기준선은 기준선 저항(아마도 실내 온도에서 히터와 별개로 성립됨)이다. 온도 상승은 1/TCR의 계수에 의해 실온보다 높은 온도 상승에 선형 적이며, 여기서 TCR은 저항의 온도 계수이다. 도 5 및 도 6 모두에서, 중간 두께선(502, 502') (전력이라 표기됨)은 코일에 전달된 전력(예컨대, 와트 단위)이다. 또한, 도 5 및 도 6 모두에서, 가장 얇은 선(503, 503')(증발 속도로 표기됨)은 증발(기화) 속도(이 예에서는 mg/msec)이다. 이는 앞서 논의된 수학식 1 또는 수학식 2와 같이 표현된 공식을 구현함으로써 도출될 수 있다. 이 예에서의 값은 mg/sample 대신에 mg/msec에 도달하기 위해 50 ms/sample (간격 시간)으로 나눌 수 있다. 이 곡선은 퍼프의 시간 경과에 걸쳐 통합되어 퍼프로부터 전달되는 총 투여량을 제공할 수 있다. 도 5 및 도 6에서, 좌측의 축은 전력, 온도 및 증발 속도에 대해 다르게 스케일링된다. 도 5 및 도 6은 미리 결정된 2개의 상이한 퍼프 프로파일에서 취해진 퍼프의 예를 예시한다. 도 5에서, 35 cc 퍼프가 약 3 초 동안 풀링되었다. 도 6에서, 약 3 초 동안 70 cc 퍼프가 풀링되었고, 도 6에서의 유량은 도 5에서의 유량의 2배이다. 예시 적으로, 도 6을 도 5와 비교하면, 도 6의 더 빠른 퍼프를 위해 더 높은 질량 제거(기화된 질량)가 존재한다. 상이한 퍼프는 상이한 양의 재료를 기화시킨다. 본 개시는 시스템이 통상적으로 퍼프 동안 균일한 유량을 갖지 않는 다양한 퍼프 프로파일에 반응하며 지속 시간이 변할 수 있다는 점을 제시한다. 이러한 거동은 개인적인 또는 독특한 사람 퍼프를 대표하는 퍼징 속성에 차이가 있더라도 일관된 결과가 얻어진 전술한 사람 연구에 의해 또한 뒷받침될 수 있다.
기화된 기화 가능한 재료의 계산 - 제2 예시적인 방법
몇몇 실시예에서, 디바이스(100)와 같은 기화 디바이스는 동일하거나 유사한 디바이스를 사용하여 수행된 이전의 측정에 기초하여 교정될 수 있어, 기화된 재료의 양은 동일하거나 유사한 디바이스의 성능에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 함수 피팅 방법(function fit method)에 의해 디바이스로부터 에어로졸화 재료의 하나 이상의 기화 파라미터와 총 미립자 물질(TPM) 방출 함량(mg) 사이의 관계를 결정하기 위해 함수 적합 방법을 통해 교정될 수 있다.
몇몇의 경우에, 에어로졸화 재료의 기화 파라미터에 대한 총 미립자 물질(TPM) 방출 함량(mg)의 관계로부터 활성 재료 함량을 얻기 위한 디바이스의 교정 방법은 분석 흡입 또는 흡연 기계를 그 기능 작동 파라미터로 설정하고 하나 이상의 조건 하에서 디바이스를 시험하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇의 경우에, 변화될 수 있는 조건은 퍼프 부피 및/또는 유량을 포함할 수 있다. 조건들(예컨대, 기화 파라미터들)은 퍼프 지속 시간(sec), 퍼프 부피(ml), 유량(ml/sec), 전력(와트), 전압(볼트)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 변수를 포함할 수 있다. 몇몇의 경우에, 예시적인 범위는, 제한하지 않지만, 1 mL 내지 100 mL 부피; 0.2 s - 10 s 지속 시간; 2-100 mL/s; 2.5 내지 4.2 V를 각각 포함한다.
총 미립자 물질(TPM)은 전자 기화기 디바이스로부터 수집될 수 있다. 경우에 따라, TPM은 필터 패드 상에 수집될 수 있다. 필터 패드는 TPM이 필터 상에 수집되기 전과 후에 계량되어 필터 상의 TPM 중량이 결정될 수 있다. 몇몇의 경우에, 필터의 중량이 공제될 수 있다. 기화될 디바이스 내의 재료의 중량이 기화 전에 기록될 수 있다. 몇몇의 경우에, 디바이스를 작동시키기 전에 디바이스 내의 기화 가능한 재료의 중량이 측정되고 기록될 수 있다. 디바이스 내의 기화 가능한 재료의 중량은 디바이스의 1회 이상의 퍼프 후에 측정되고 기록될 수 있다. 초기 중량과 1회 이상의 퍼프 후의 중량 사이에 기화 가능한 재료의 중량 차이는 필터 상에 수집된 TPM의 중량과 비교될 수 있다. 몇몇의 경우에, 초기 중량과 1회 이상의 퍼프 후의 중량 사이에 기화 가능한 재료의 중량 차이와 필터 상에 수집된 TPM의 중량은 실질적으로 동일할 수 있다. 필터 상에 수집된 TPM은 1회 이상의 퍼프 동안에 디바이스 내의 기화 가능한 재료로부터 기화된 재료를 포함할 수 있다.
몇몇의 경우에, 분석 흡입 또는 흡연 디바이스는 사람에 의해 기화 디바이스로부터 기화된 증발 재료의 흡입을 시뮬레이팅하도록 구성된 기계일 수 있다. 기계 흡연 디바이스는 하나 이상의 디바이스 내의 제제를 기화시키고, 디바이스로부터의 TPM은 하나 이상의 필터 패드 상에 수집될 수 있다. 각 디바이스는 전자 기화기 디바이스로부터 방출되어 상이한 필터 패드 상에 수집되는 TPM을 가질 수 있다. 각각의 필터 패드에서, 디바이스에 의해 방출된 TPM의 양이 결정될 수 있다. 기화 가능한 재료의 초기 중량에 대한 개별 디바이스에 의해 방출된 TPM의 양이 계산될 수 있다. 몇몇의 경우에, 이 절차는, 예컨대 기계 흡입 또는 흡연 디바이스의 퍼프 지속 시간(초)을 점진적으로 증가 및/또는 감소시키도록 가변적인 흡입 조건으로 반복될 수 있다. 몇몇의 경우에, 이 절차는 기계 흡연 디바이스의 다양한 퍼프 부피(ml)로 반복될 수 있다. 퍼프 부피는 1 mL 내지 100 mL, 보다 바람직하게는 20 내지 80 mL, 가장 바람직하게는 30 내지 60 mL의 범위에서 변할 수 있다. 몇몇의 경우에, 이 절차는 기계 흡연 디바이스의 다양한 유량으로 반복될 수 있다. 기계 흡입 또는 흡연 디바이스의 유량은 2-100 mL/s, 보다 바람직하게는 5-50 mL/s, 가장 바람직하게는 10-30 mL/s의 범위에서 변할 수 있다. 몇몇의 경우에, 절차는 기계 흡입 또는 흡연 디바이스의 다양한 전력으로 반복될 수 있다. 흡입 디바이스의 전력(와트)은 2 와트 내지 20 와트, 보다 바람직하게는 3 와트 내지 8 와트의 범위에서 변할 수 있다. 몇몇의 경우에, 절차는 기계 흡입 또는 흡연 디바이스의 다양한 전압으로 반복될 수 있다. 디바이스의 전압은 2.5-4.2 V, 보다 바람직하게는 3.0-4.2 V의 범위에서 변할 수 있다.
대응하는 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼프 부피는 표로 만들 수 있다. 퍼프 부피와 대응하는 TPM 방출 함량(mg) 간의 관계는 그래픽 및/또는 표로 디스플레이될 수 있으며 디바이스를 사용할 때에 사용자가 소비하는 증기량을 예측, 결정 또는 추정하는 데에 사용될 수 있다. 예컨대, 도 9a 및 도 9b는 흡입 또는 흡연 기계로부터 이전에 수집된 교정 데이터에 기초하여 사용자에 의해 흡입되는 증기의 양을 결정하거나 추정하는 데에 사용될 수 있는 예시적인 룩업 테이블 및 그래프를 도시한다. 값들은 무선 또는 유선 데이터 전송을 통해 디바이스(100)의 PCB(240) 내의 마이크로 제어기와 같은 디바이스로 전송될 수 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 교정 실험의 결과는 사용자 또는 다른 개인에게 정보를 제공하여 TPM 수준과 상관된 활성 재료의 양을 이해하거나 제어하게 할 수 있다.
기화된 질량 예측기 유닛
디바이스(10, 100, 100')와 같은 기화기 디바이스는, 예컨대 제어 유닛(10, 110) 내에 기화된 질량 예측기(예컨대, VMP 유닛)를 포함할 수 있다. VMP(109)는 본 명세서에 설명된 로직을 실행하여 본 명세서에 설명된 임의의 방법에 따라 전달되는 투여량을 결정할 수 있다. 특정 실시예에서, VMP는 퍼프 센서(선택적), 히터(예컨대, 가열 요소) 제어기, 경고 유닛 및/또는 제어 로직 중 하나 이상에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 퍼프 센서, 타이머, 히터 제어기 및 경고 유닛 또는 제어 로직 중 어느 하나에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, VMP는 프로세서에서 실행되는 소프트웨어(예컨대, 소프트웨어 모듈 또는 제어 로직)를 포함한다. VMP 유닛은 히터 제어기로부터의 전력 판독값, 온도 센서로부터의 온도 판독값, 및 몇몇의 경우에 퍼프 센서 및 타이머로부터의 퍼프 지속 시간 또는 퍼프 빈도 판독값을 적분할 수 있다. 이어서, VMP 유닛은 기화 가능한 재료로부터 얼마나 많은 증기가 기화되었는지를 계산한다.
몇몇 실시예에서, 각 디바이스의 VPM 유닛은 개별적으로 교정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, VPM 교정은 공지된 기화 가능한 재료에 기초하여 설정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디바이스는 사용자가 기화되는 재료를 입력하게 하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스는 다시 수학식 1 및/또는 함수 피팅 곡선 또는 룩업 테이블에 대한 상수 a, b, c를 설정한다.
몇몇 실시예에서, VMP(또는 제어 유닛의 다른 구성 요소)는 TPM에 기초하여 활성 재료 함량을 계산할 수 있다. 활성 재료 함량에 대한 TPM은 전자 기화기 디바이스에 로딩된 유기 재료의 조성에 기초하여 상관될 수 있다. 예컨대, 20-25%의 활성 재료를 함유하는 유기 재료의 경우, 상기 활성 재료의 백분율을 함유하는 TPM(mg)과 상관된다. 몇몇의 경우에, 활성 재료의 총 변환(에어로졸화)을 가정하는 것이 합리적일 수 있다. 예컨대, 유기 재료가 25%의 카나비디올(CBD)을 함유하는 칸나비스 추출물인 칸나비스 추출물로부터 선택된 유기 재료의 경우, 상기 25%의 CBD와 상관되는 TPM(mg)은 TPM(mg)이 바람직하게는 활성 재료의 총 변환(에어로졸화)을 가정할 때에 상기 활성 재료의 백분율을 갖는다는 것을 의미한다.
특정 실시예에서, VMP 유닛은 사용자에 의해 조정될 수 있고, 사용자가 경고받기 전에, 또는 기화기 디바이스의 요소들이 디스에이블되기 전에, 또는 제어 로직이 실시되기 전에 사용자가 기화될 기화 가능한 재료의 양을 미리 설정하게 한다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양이 기화된 경우에 사용자에게 경고하는 경고 유닛을 채용할 것이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양이 기화된 경우에 기화기 디바이스를 디스에이블시킬 것이다. 특정 실시예에서, VMP는 사용자 조정 가능하므로, 기화기 디바이스는 단일 퍼프에서 재료의 목표량을 기화시킬 것이다.
특정 실시예에서, VMP는 사용자 조정 가능하므로, 기화기 디바이스는 복수의 퍼프에서 재료의 목표량을 기화시킬 것이다. 특정 실시예에서, VMP는 사용자 조정 가능하므로, 기화기 디바이스는 단일 퍼프에서 재료의 목표량을 기화시킬 것이다. 몇몇 변형예에서, VMP는 사용자 조정 가능하므로, 디바이스는 재료의 목표량이 기화된 후에 소정 시구간 동안 디스에이블될 수 있다. VMP는 사용자 조정 가능하므로, 디바이스는 재료의 목표량이 기화된 후에 경고를 행할 수 있다. 특정 실시예에서, VMP는 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료의 양이 미리 설정된 임계값 미만으로 떨어진 경우에 경고를 행한다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 메모리에 통신 연결되고, 이하의 측정값들, 즉 전력, 온도, 퍼프 지속 시간 판독값, 또는 이들의 임의의 조합 중 임의의 복수의 측정값을 저장한다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 기화되는 기화 가능한 재료의 누적량을 계산할 것이다. 예컨대, 사용자가 1회의 퍼프에서 미리 설정된 한계값을 완전히 기화시키지 못하면, VMP 유닛은 복수의 퍼프에 걸쳐 기화되는 기화 가능한 재료의 양을 계속 추적할 것이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 소프트웨어 모듈이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 마이크로 프로세서이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 시간 경과에 따른 전력, 온도, 압력 또는 이들의 조합을 추적하는 퍼프 프로파일을 발생시킬 것이다.
특정 실시예에서, VMP 유닛으로부터 기화된 측정된 TPM의 정확도는 예측된 값의 적어도 ±25%이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛으로부터 기화된 측정된 TPM의 정확도는 예측된 값의 적어도 ±20%이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛으로부터 기화된 측정된 TPM의 정확도는 예측된 값의 적어도 ±15%이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛으로부터 기화된 측정된 TPM의 정확도는 예측된 값의 적어도 ±10%이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛으로부터 기화된 측정된 TPM의 정확도는 예측된 값의 적어도 ±5%이다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 프로세서와 관련된 소프트웨어 구성요소이다.
특정 실시예에서, VMP 유닛이 경고를 행하기 전에 허용되는 기화되는 재료의 미리 설정된 양은 조정 가능하다. 특정 실시예에서, VMP 유닛이 제어 로직을 행하기 전에 허용되는 기화되는 재료의 미리 설정된 양은 조정 가능하다. 조정은 기화 가능한 재료의 특정량이 기화되고 사용자에 의해 흡입된 경우에 사용자에게 경고를 줄 수 있게 하고, 이는 기화 가능한 재료(예컨대, 니코틴, 카나비노이드)의 투여량을 정확하게 제어함으로써 사용자 경험을 향상시킨다. 특정 실시예에서, 사용자는 TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 양을 미리 설정할 수 있다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 1000 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 100 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 10 mg 내지 약 100 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 10 mg 내지 약 1000 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 50 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 25 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 미만이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 2 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 3 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 3 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 4 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 5 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 6 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 7 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 8 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 9 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 10 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 20 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 30 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 40 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 50 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 20 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 30 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 40 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 50 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 60 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 70 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 80 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 90 mg이다. 특정 실시예에서, TPM의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 100 mg이다.
특정 실시예에서, 사용자는 활성 성분(예컨대, 니코틴, 칸나비노이드, THC)의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 양을 미리 설정할 수 있다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 1000 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg 내지 약 100 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.05 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.1 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.2 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.3 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.4 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.5 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.6 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.7 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.8 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 0.9 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 1 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 2 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 3 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 4 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 5 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 6 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 7 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 8 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 9 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 10 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 20 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 30 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 40 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 50 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 60 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 70 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 80 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 90 mg이다. 특정 실시예에서, 활성 성분의 mg으로 기화되는 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양은 약 100 mg이다.
특정 실시예에서, VMP 유닛은 버튼을 이용하여 사용자 조정 가능하다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 다이얼을 이용하여 사용자 조정 가능하다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 용량형 인터페이스를 이용하여 사용자 조정 가능하다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 무선 연결을 이용하여 사용자 조정 가능하다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 보이스 통신을 이용하여 사용자 조정 가능하다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료의 유형은 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 니코틴이다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비스이다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 의약 화합물이다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 식물이다. 특정 실시예에서, 조정될 수 있는 기화 가능한 재료의 유형은 영양 보조제이다. 몇몇 실시예에서, 조정될 수 있는 재료의 유형은 특정 제제(예컨대, 특정 용매에서 용해되는 화합물의 백분율)이다.
특정 실시예에서, VMP 유닛은 퍼프 센서, 온도 센서, 가열 요소 제어기 및 타이머로부터의 판독값을 적분하여 판독값의 프로파일을 생성한다. 전력 프로파일은 시간 경과에 따른 전력 공급의 변화이다. 온도 프로파일은 시간 경과에 따른 온도의 변화이다. 특정 실시예에서, 프로파일은 퍼프 센서에 의해 측정된 퍼프의 개시로부터 퍼프 센서에 의해 측정된 퍼프의 중단까지 측정된다. 특정 실시예에서, VMP 유닛은 메모리 유닛 내에 복수의 프로파일을 저장한다.
실시간으로, VMP 유닛은 디바이스의 데이터를 가져와 누적 TPM(mg 단위)을 계산하는 데에 사용할 수 있다. 예컨대, TPM이 40 mg에 도달하면, 사람 피험자는 퍼핑을 신속하게 중지할 수 있거나, 또는 가열 요소가 조정되거나 턴오프될 수 있다. 상수는 상이한 포드 및 상이한 액체를 설명하기 위해 수정될 수 있다.
특정 실시예에서, 디바이스(100)와 같이, 본 명세서에 설명된 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 경고 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 기화 가능한 재료의 미리 설정된 양이 기화된 경우에 사용자에게 경고한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 기화기 디바이스에 기화 가능한 재료가 부족할 때에 사용자에게 통지한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료의 양이 10% 미만으로 떨어진 경우에 사용자에게 경고한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 기화기 디바이스 내의 기화 가능한 재료의 양이 5% 미만으로 떨어진 경우에 사용자에게 경고한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 발광 다이오드(LED; light emitting diode)이다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 유기 발광 다이오드(OLED)이다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 사용자에게 전달되는 증기의 양이 미리 설정된 양을 충족시키거나 초과할 때에 점등된다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 사용자에게 전달되는 증기의 양이 미리 설정된 양을 충족시키거나 초과할 때에 깜빡인다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 상이한 컬러 스펙트럼의 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 적색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 오렌지색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 황색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 녹색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 청색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 자주색 광을 방출한다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 하나 이상의 컬러의 광을 방출하고, 하나 이상의 컬러는 상기 언급한 컬러들의 임의의 조합일 수 있다. 특정 실시예에서, LED 또는 OLED는 전술한 컬러들 중 임의의 컬러로 깜빡이는 광을 방출한다.
특정 실시예에서, 상기 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 경고 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 압전 스피커이다. 특정 실시예에서, 압전 스피커는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 압전 스피커는 사용자에게 전달되는 증기의 양이 미리 설정된 양을 충족시키거나 초과할 때에 사운드를 발산한다. 특정 실시예에서, 사운드는 차임(chime), 벨, 톤, 멀티 톤 사운드, 노래 등이다.
특정 실시예에서, 상기 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 경고 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 경고 유닛은 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 진동 모터이다. 특정 실시예에서, 진동 모터는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 진동 모터는 사용자에게 전달되는 증기의 양이 미리 설정된 양을 충족시키거나 초과할 때에 활성화된다.
특정 실시예에서, 상기 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 1개 이상의 경고 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 1개 이상의 경고 유닛은 LED 또는 OLED, 압전 스피커, 진동 모터 또는 이들의 임의의 조합이다.
경고 유닛 (또는 단순히 경고)는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 투여량 출력부로서 구성될 수 있다. 투여량 출력부는 디스플레이 디바이스(예컨대, 스마트폰 또는 통상 무선으로 기화 디바이스와 통신하는 애플리케이션을 실행하는 다른 웨어러블 디바이스)에 대한 시각 출력부(예컨대, LCD/LED 등) 및/또는 무선 출력부일 수 있다. 애플리케이션 및 이에 따라 애플리케이션을 실행하는 하드웨어(예컨대, 웨어러블 디바이스, 원격 서버 등)는 투여량 정보(및/또는 원료 타이밍, 온도 및 전력 등의 데이터)를 저장, 분석, 전송, 디스플레이 및/또는 집계할 수 있다.
특정 실시예에서, 디바이스(100)와 같이, 본 명세서에 설명된 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 제어 로직 또는 디스에이블링 유닛을 포함한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 소프트웨어 모듈이다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 펌웨어 모듈이다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 하드웨어 요소이다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 사용자가 단일 퍼프에서 TPM의 목표량을 기화시키게 하도록 VMP 유닛이 가열 요소 제어기에 명령을 중계하게 한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 사용자가 복수의 퍼프에서 TPM의 목표량을 기화시키게 하도록 VMP 유닛이 가열 요소 제어기에 명령을 중계하게 한다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 가열 요소를 비활성화시킨다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 가열 요소에 전달되는 전력의 양을 변경시킨다. 특정 실시예에서, 제어 로직은 전자 기화기 디바이스를 턴오프시킨다. 특정 실시예에서, 사용자는 제어 논리를 무효로 하여 기화기 디바이스의 적절한 작동을 회복시킬 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 장치에서, 디바이스(10, 100, 100')와 같이 생성된(이에 따라, 사용자에게 전달된) 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 메모리를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 메모리(예컨대, 메모리 유닛)는 VMP에 통신 연결되는 하드웨어이다. 특정 실시예에서, 메모리는 전자 기화기 디바이스의 내부에 있다. 특정 실시예에서, 메모리는 전자 기화기 디바이스의 외부에 있다. 특정 실시예에서, 메모리는 온도, 전력, 압력, 시간, 퍼프 지속 시간, 퍼프 빈도 측정값 및 이들의 조합 중 임의의 복수를 저장하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 솔리드 상태 메모리이다. 특정 실시예에서, 메모리 유닛은 하드 디스크이다.
디바이스(10, 100, 100')과 같이 본 명세서에 설명된 임의의 전자 기화기 디바이스에서, 장치는 프로세서를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 프로세서는 디바이스의 제어 로직을 실행하는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 프로세서는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, VMP 유닛 및 프로세서는 동일한 요소이다. 특정 실시예에서, 프로세서는 사용자 인터페이스에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 프로세서는 메모리 유닛에 통신 연결된다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 전자 기화기 디바이스는 전원(230)과 같은 전원을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 전원은 착탈 가능하다. 특정 실시예에서, 전원은 배터리이다. 특정 실시예에서, 전원은 재충전 가능한 배터리이다. 특정 실시예에서, 재충전 가능한 배터리는 리튬 이온 배터리이다. 특정 실시예에서, 재충전 가능한 배터리는 USB 충전 케이블과 호환 가능하다. 특정 실시예에서, 재충전 가능한 배터리를 갖는 전자 기화기 디바이스는 마이크로 USB 충전 케이블과 호환 가능하다. 특정 실시예에서, 재충전 가능한 배터리는 충전 크래들과 호환 가능하다. 충전 크래들은 충전하는 동안 전자 기화기 디바이스를 지지할 수 있는 임의의 물리적 디바이스이며, 크래들은 전자 기화기 디바이스에 일체형이거나 전자 기화기 디바이스와 별개일 수 있다. 특정 실시예에서, 충전 크래들은 전자 기화기 디바이스 상의 접점에 정합하도록 구성된 충전 접점을 갖는다. 특정 실시예에서, 충전 크래들은 유도 기술을 사용하여 전자 기화기 장치를 충전한다. 특정 실시예에서, 충전 크래들은 유도 충전 매트이다.
전원은 가열 요소에 전력을 전달하도록 구성될 수 있으며, 히터 제어기에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 히터 제어기는 전원으로부터 충전/전력 레벨 입력을 수신할 수 있고 그에 따라 그 출력을 조정할 수 있다. 특정 실시예에서, 전원은 조정 가능한 양의 전력을 전달하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 전력의 양은 사용자에 의해 조정 가능하다. 특정 실시예에서, 전력의 양은 VMP 유닛에 의해 조정된다. 언급한 바와 같이, 전원은 히터 제어기에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 전원은 조정 가능한 양의 전력을 전달하도록 구성되고 VMP 유닛에 의해 제어된다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 100 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 50 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 20 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 10 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 8 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 2 내지 10 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 100 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 50 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 20 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 4 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 4.5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 5.5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 6 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 6.5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 7 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 7.5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 8 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 8.5 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 9 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 10 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 20 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 30 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 40 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 10 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 50 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 60 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 70 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 80 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 90 와트의 전력을 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 약 100 와트의 전력을 전달한다. 전원은 대안으로 또는 추가적으로(그리고 등가적으로) 주울로 표기될 수 있다. 예컨대, 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 1000 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 500 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 100 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 50 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 25 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 5 내지 25 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 1 내지 20 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 5 내지 20 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 500 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 100 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 50 주울을 히터에 전달한다. 특정 실시예에서, 전원은 10 내지 20 주울을 히터에 전달한다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 임의의 기화기 장치는 히터(가열 요소)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 히터는 저항성 가열 요소이다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 코일을 형성한다. 특정 실시예에서, 코일은 심지 둘레에서 래핑된다. 특정 실시예에서, 심지는 기화 가능한 재료와 접촉한다. 특정 실시예에서, 심지는 기화 가능한 재료로 돌출된다.
특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 40 내지 1000 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 900 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 800 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 700 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 600 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 500 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 400 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 내지 300 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 180 내지 250 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 100 ℃ 내지 200 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 125 ℃ 내지 175 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 약 150 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 200 내지 300 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 225 내지 275 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 약 250 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 300 내지 400 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 325 내지 375 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 약 350 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 400 내지 500 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 500 내지 600 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 600 내지 700 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 700 내지 800 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 800 내지 900 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 900 내지 1000 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 칸나비스 또는 칸나비노이드인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 300 내지 400 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 칸나비스 또는 칸나비노이드인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 325 내지 375 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 칸나비스 또는 칸나비노이드인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 약 350 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 니코틴 또는 니코틴 유도체인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 200 내지 300 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 니코틴 또는 니코틴 유도체인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 225 내지 275 ℃로 가열한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료가 니코틴 또는 니코틴 유도체인 경우, 가열 요소는 기화 가능한 재료를 약 250 ℃로 가열한다.
일 실시예에서, 가열 요소는 기화 챔버 벽에 의해 둘러싸인 기화 챔버 내에 수용된다. 기화 챔버는 또한 분무기로도 지칭된다. 몇몇 실시예에서, 기화 챔버 벽은 기화기 디바이스의 작동 온도로의 반복적인 가열을 견딜 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기화 챔버 벽은 300 ℃로의 반복적인 가열을 견딜 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 기화 챔버는 분무기로의 공기의 유입을 허용하는 공기 입구 및 증기가 사용자에게 유출되게 하는 공기 출구를 구비한다. 기화 가능한 재료는 기화 가능한 재료와 유체 연통하는 심지에 의해 분무기로 도입된다. 기화 가능한 재료는 전자 기화기 디바이스와 일체형인 탱크 내에 또는 고갈된 후에 기화기 디바이스로부터 분리되도록 구성된 착탈형 탱크(포드) 내에 보관될 수 있다. 변형예에서, 가열 요소는 오븐 구성이며, 가열 요소는 스테인리스강 벽을 갖는 챔버를 둘러싸고, 챔버 내에 배치된 기화 가능한 재료를 전도에 의해 가열한다. 오븐 구성에서, 오븐의 내부는 오븐 뚜껑을 제거하여 외부에 노출될 수 있고, 이는 기화 가능한 재료의 로딩을 허용한다. 오븐은 또한 증기가 사용자에게 유출되게 하는 출구를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 기화기 디바이스에서, 장치는 히터 제어기(예컨대, 가열 요소 제어기)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 가열 요소를 작동시킨다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 히터를 온 및 오프로 전환시키고 및/또는 히터를 신속한 "펄스식" 방식으로 온 및 오프로 전환시킨다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원으로부터 전달된 전력을 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원으로부터 전달된 전압을 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원으로부터 전달된 전류를 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원으로부터 전달된 전력, 전압 및/또는 전류, 또는 이들의 임의의 조합을 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원 및 히터와 직렬로 연결된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 히터와 병렬로 전원에 연결된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 와트 단위로 전원으로부터 전달된 전력을 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 볼트 단위로 전원으로부터 전달된 전압을 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 암페어 단위로 전원으로부터 전달된 전류를 검출 및/또는 제어하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 VMP 유닛에 통신 연결된다.
특정 실시예에서, 히터 제어기는 히터의 작동을 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 히터의 온도를 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원에 의해 히터에 전달되는 전압을 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원에 의해 가열 요소에 전달되는 전류를 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원에 의해 히터에 전달되는 전력량을 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 전원으로부터 전달된 전력을 조절함으로써 히터의 온도를 조절하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 가열 요소 제어기는 프로세서에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 히터 제어기는 프로세서로부터 명령어를 수신하도록 구성된다.
전술하고 미국 특허 출원 제14/581,666호에 설명된 바와 같이, 히터 제어기는, 예컨대 히터의 저항 계수 또는 TCR을 사용하여 결정된 온도와 같은 하나 이상의 입력값을 포함하는 제어 로직(예컨대, PID 루프)을 사용할 수 있다. 따라서, 투여량(예컨대, 퍼프의 부분 투여 량)을 결정할 때에, 장치는 유리하게는 적절한 상수(전술한 바와 같이 분석적으로 또는 이론적으로 결정될 수 있거나, 또는 추정/무시될 수 있음)로 일단 보정되면 제어기로부터의 전기값(저항값 및 전력값)만을 이용할 수 있다.
카트리지
전술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 디바이스(100)와 같이, 본 명세서에 설명된 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된 별개의 분리 가능한 포드를 포함한다. 특정 실시예에서, 포드는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된 임의의 리셉터클 또는 탱크이다. 특정 실시예에서, 포드는 착탈 가능하다. 특정 실시예에서, 포드는 교체 가능하다. 특정 실시예에서, 포드와 전자 기화기 디바이스는 포드가 전자 기화기 디바이스에 부착된 후에 단일 유닛을 형성한다. 특정 실시예에서, 포드는 마우스피스를 더 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 기화 가능한 재료를 유지하도록 구성된 별개의 포드를 포함하지 않고, 기화 가능한 재료가 전자 기화기 디바이스 내에 보관된다. 특정 실시예에서, 별개의 포드는 기화 챔버를 포함한다. 특정 실시예에서, 포드는 0.1 내지 10 ml의 액체, 점성 액체 또는 왁스를 유지한다. 특정 실시예에서, 포드는 1 내지 10 ml의 액체, 점성 액체 또는 왁스를 유지한다. 특정 실시예에서, 포드는 0.1 내지 2 ml의 액체, 점성 액체 또는 왁스를 유지한다. 특정 실시예에서, 포드는 0.5 내지 1.5 ml의 액체, 점성 액체 또는 왁스를 유지한다.
몇몇 실시예에서, 카트리지는 비-흡습성 용매로 채워질 수 있고 및/또는 카트리지에서 물의 흡수를 피하도록 실질적으로 기밀성을 가질 수 있음으로써 예측 가능하고 정확한 투여량 계산을 보장한다.
온도 센서
전술한 바와 같이, 도 1a 내지 도 1c의 디바이스(10, 100, 100')와 같이 본 명세서에 설명된 임의의 기화기 장치는 온도 센서(250)와 같은 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 가열 요소의 온도를 측정하도록 구성된다. 온도 센서는 본 명세서에 설명된 제어기 및/또는 프로세서의 임의의 것과 일체형(또는 별개)일 수 있는, 저항을 측정하는 소프트웨어 및 하드웨어를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 가열 요소를 수용하는 기화 챔버의 온도를 측정하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 가열 요소에 의해 가열되는 오븐 챔버의 온도를 측정하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 섭씨 온도로 열을 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 화씨 온도로 열을 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 켈빈 온도로 열을 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 열전대이다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 서미스터이다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 적외선 온도 센서이다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 상대 저항 구배 측정 시스템이다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 기화 가능한 재료를 가열하는 데에 사용되는 히터 코일이다.
특정 실시예에서, 온도 센서는 ±0.1 ℃의 정확도로 온도를 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 ±0.2 ℃의 정확도로 온도를 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 ±0.3 ℃의 정확도로 온도를 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 ±0.4 ℃의 정확도로 온도를 측정한다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 ±0.5 ℃의 정확도로 온도를 측정한다. 측정된 온도의 정확도는 +/- 25 ℃(예컨대, 25 ℃, 24 ℃, 23 ℃, 22 ℃, 21 ℃, 20 ℃, 19 ℃, 18 ℃, 17 ℃, 16 ℃, 15 ℃, 14 ℃, 13 ℃, 12 ℃, 11 ℃, 10 ℃, 9 ℃, 8 ℃, 7 ℃, 6 ℃, 5 ℃, 4 ℃, 3 ℃, 2 ℃, 1 ℃ 미만 등) 만큼 떨어질 수 있다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 가열 요소의 저항을 측정함으로써 간접적으로 온도를 측정한다. 특정 실시예에서, 저항은 오옴 단위로 측정된다. 특정 실시예에서, 온도 센서는 시간 경과에 따른 온도 변화인 온도 프로파일을 측정할 수 있다.
퍼프 센서
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 기화기 장치는 선택적으로 퍼프 센서를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 사용자 퍼프의 개시를 측정한다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 사용자 퍼프의 중단을 측정한다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 사용자 퍼프의 지속 시간을 측정한다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 전자 기화기 디바이스를 통해 이동하는 공기의 속도 및 양을 측정한다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 사용자의 퍼프의 개시 시에 눌려지는 버튼이다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 압력 센서이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 벤튜리 미터(Venturi meter)이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 오리피스 플레이트이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 돌 튜브(Dall tube)이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 피토-정압 튜브(pitot-static tube)이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 멀티-홀 압력 프로브(multi-hole pressure probe)이다. 특정 실시예에서, 압력 센서는 콘 미터(cone meter)이다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 퍼프를 개시하도록 사용자에 의해 눌려지는 버튼을 포함한다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 유량계(flow meter)이다. 특정 실시예에서, 유량계는 터빈 유량계이다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 사용자에 의해 개시된 퍼프를 측정하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 퍼프 센서는 분석 흡연 기계에 의해 개시된 퍼프를 측정하도록 구성된다.
타이머
특정 실시예에서, 디바이스(100)와 같이, 본 명세서에 설명된 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 타이머를 포함한다. 특정 실시예에서, 타이머는 온도 센서에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 타이머는 퍼프 센서에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 타이머는 퍼프 지속 시간을 측정한다. 특정 실시예에서, 타이머는 퍼프 빈도를 측정한다. 특정 실시예에서, 타이머는 VMP 유닛에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 타이머는 퍼프 센서 및 VMP 유닛 모두에 통신 연결된다. 몇몇의 경우에, 퍼프 지속 시간은 약 0.1 초 내지 약 10 초 범위일 수 있다. 몇몇의 경우에, 퍼프 지속 시간은 약 1 초 내지 약 5 초 범위일 수 있다. 몇몇의 경우에, 퍼프 지속 시간은 약 1 초 내지 약 4 초 범위일 수 있다. 몇몇의 경우에, 퍼프 지속 시간은 약 1 초 내지 약 3 초 범위일 수 있다. 몇몇의 경우에, 퍼프 지속 시간은 약 1 초 내지 약 2 초 범위일 수 있다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.05 초 내이다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.1 초 내이다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.2 초 내이다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.3 초 내이다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.4 초 내이다. 특정 실시예에서, 퍼프 지속 시간의 측정 정확도는 약 ±0.5 초 내이다.
몇몇 변형예에서, 가열된 저장조는 가열될 수 있다. 도 7을 참조하면, 특정 실시예에서, 디바이스(100)와 같이, 본 명세서에 설명된 사용자에게 전달되는 증기의 양을 결정하는 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 열 블럭 저장조(또는 열 저장조 또는 열 블럭)을 포함한다.
저장조를 가열하면 보다 제어된 초기 상태를 허용할 수 있어 투여량 추정의 예측 가능성을 높일 수 있다. 이는 도 8에 예시되어 있다. 몇몇 변형예, 및 특히 위에서 예시된 것에서, 충분히 정확한 투여량 추정이 결정될 수 있으므로, 저장조를 가열하는 것은 불필요할 수 있다. 도 9a 및 도 9b의 개념은 가열된 저장조를 이용함으로써 이익을 얻을 수 있는 모델에 관한 것이다. 대안으로, 기화 구역(예컨대, 심지)으로 공급되는 기화 가능한 재료의 부분만이 가열될 수 있다.
전자 기화기 디바이스로 두껍거나(비-유동성) 또는 비-액체일 수 있는 기화 가능한 유기 제제를 흡연하는 것이 도전 과제일 수 있다. 그러나, 예컨대, 제한하지 않지만 칸나비스 추출물을 포함하는 달리 두꺼운(비-유동성) 액체 또는 비-액체인 유기 제제를 기화하는 데에 충족되지 않은 요구가 남아 있다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 가열 요소와 별개이다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 가열 요소에 유체 연결된다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 스테인리스강으로 구성된다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 고온 플라스틱으로 구성된다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 가열 요소에 의해 기화되기 전에 점성, 반고체 또는 고체 조성물을 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 40 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 40 ℃ 내지 80 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 40 ℃ 내지 60 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 약 50 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 50 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 60 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 70 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 80 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 저장조는 기화 가능한 재료를 90 ℃ 내지 100 ℃로 예열한다. 특정 실시예에서, 열 블럭은 50 내지 1000 센티푸아즈의 점도를 나타내는 재료를 가온하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 열 블럭은 1,000 내지 5,000 센티푸아즈의 점도를 나타내는 재료를 가온하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 열 블럭은 5,000 내지 50,000 센티푸아즈의 점도를 나타내는 재료를 가온하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 열 블럭은 5,000 센티푸아즈 이상(또는 10,000 센티푸아즈 이상, 20,000 센티푸아즈 이상, 30,000 센티푸아즈 이상, 40,000 센티푸아즈 이상 등)의 점도를 보이는 재료를 가온하도록 구성된다.
이 예에서 당업계에 공지된 기계와 유사한 분석 기화기 디바이스 흡연 기계가 채용된다. 두꺼운(비-유동성) 액체 또는 비-액체용의 열 블럭 저장조를 포함하는 전자 기화기 디바이스가 열 저장조가 없는 전자 기화기 디바이스와 비교된다. 열 저장조는 두꺼운(비-유동성) 액체 또는 비-액체를 예열한다. 두꺼운(비-유동성) 액체 또는 비-액체가 기화 전에 예열되는 경우, 불균등한 가열 효과가 기화 동안 감소된다. 도 8은 전자 기화기 디바이스의 열 저장조의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼프 횟수와 비교된 전자 기화기 디바이스의 비가열된 저장조의 TPM 방출 함량(mg)에 대한 퍼프 횟수를 나타내는 그래픽 데이터를 도시하며, 후자의 저장소는 40-60 ℃의 온도로 예열된다. 저장조가 40-60 ℃의 온도로 예열된 경우, 점성 또는 두꺼운 비-유동성 유기 제제로부터 다소 일정한 양의 TPM(mg)이 생성되었고, 열 블럭 저장조가 없는 전자 기화기 디바이스는 일정하지 않은 양의 TPM(mg)을 기화시켰다. 비가열된 저장조에 의해 생성된 TPM의 불일치는 기화 가능한 재료의 불균일한 가열의 결과일 수 있다.
기화 가능한 재료
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 기화기 장치는 임의의 적절한 기화 가능한 재료와 함께 사용될 수 있다(그리고 그러한 재료를 포함하거나 그를 위해 특별히 구성될 수 있다). 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 유기 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 액체, 점성 액체, 왁스 또는 루스 리프 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 담배 기반 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비스 기반 재료이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 식물이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 니코틴, 니코틴 유도체 또는 니코틴 염이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 영양 보조제이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비노이드를 함유한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 의약 화합물이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 1 내지 50 센티푸아즈의 점도를 나타낸다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 50 내지 1,000 센티푸아즈의 점도를 나타낸다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 1,000 내지 5,000 센티푸아즈의 점도를 나타낸다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 5,000 내지 10,000 센티푸아즈의 점도를 나타낸다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 10,000 센티푸아즈 이상의 점도를 나타낸다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 니코틴을 함유한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 니코틴 유도체를 함유한다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 니코틴 산염이다. 특정 실시예에서, 니코틴 산염은 유기산을 포함한다. 특정 실시예에서, 니코틴 산염은 무기산을 포함하지 않는다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 코티닌이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 노르코티틴이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 노르니코틴이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 니코틴 N-옥사이드이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 코티닌 N-옥사이드이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 3-하이드록시코티닌이다. 특정 실시예에서, 니코틴 유도체는 5-하이드록시코티닌이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 니코틴, 니코틴 유도체 또는 니코틴 염의 제제이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴 또는 그 유도체의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 25%(w/w)이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴 또는 그 유도체의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 20%(w/w)이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 18%(w/w)이다. 몇몇 실시예에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 15%(w/w)이다. 몇몇 실시예에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 10%(w/w)이다. 몇몇 실시예에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 1%(w/w) 내지 약 8%(w/w)이다. 몇몇 실시예에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 2%(w/w) 내지 약 10%(w/w)이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 4%(w/w) 내지 약 12%(w/w)이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 4%(w/w)이다. 몇몇 제제에서, 제제 중의 니코틴의 농도는 약 2%(w/w)이다.
니코틴 염 제제는 유기산 또는 무기산을 비롯하여 적절한 산을 니코틴 또는 그 유도체에 추가함으로써 형성된다. 본 명세서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 적절한 유기산은 카르복실산이다. 본 명세서에 개시된 유기 카르복실산의 예는 모노카르복실산, 디카르복실산 (2개의 카르복실산기를 함유하는 유기산), 벤조산, 하이드록시카르복실산, 복소환식 카르복실산, 테르페노이드산, 당산(예컨대, 펙트산, 아미노산, 지환족 산, 지방족 카르복실산, 케토 카르복실산 등)과 같은 방향족기를 함유하는 카르복실산이다. 본 명세서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 본 명세서에 사용되는 유기산은 모노카르복실산이다. 본 명세서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 유기 카르복실산은 벤조산, 레불린산, 아세트산, 락트산, 시트르산, 소르브산, 라우르 산, 살리실산, 피루브산 또는 이들의 조합이다. 본 명세서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 유기 카르복실산은 레불린산이 아니다. 니코틴 염은 적절한 산을 니코틴에 첨가하여 형성된다. 본 명세서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 니코틴 대 산(니코틴:산)의 화학량론적 비율은 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 2:3, 2:5, 2:7, 3:4, 3:5, 3:7, 3:8, 3:10, 3:11, 4:5, 4:7, 4:9, 4:10, 4:11, 4:13, 4:14, 4:15, 5:6, 5:7, 5:8, 5:9, 5:11, 5:12, 5:13, 5:14, 5:16, 5:17, 5:18 또는 5:19이다. 본 명세서에서에서 제공되는 몇몇 제제에서, 니코틴 대 산의 화학량론적 비율은 1:1, 1:2, 1:3, 또는 1:4(니코틴:산)이다.
특정 실시예에서, 니코틴 제제의 PH는 산성이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 Ph는 < 7.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 < 6.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 < 5.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 < 4.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 >3.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 >4.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 >5.0이다. 특정 실시예에서, 니코틴 제제의 pH는 >6.0이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비스속 식물(cannabis genus plant)로부터의 유기 재료를 함유한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비스속 식물로부터의 추출물을 함유한다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비노이드를 함유한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 테트라하이드로칸나비놀(THC; tetrahydrocannabinol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비게롤릭산(CBGA; cannabigerolic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비게롤(CBG; cannabigerol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 테트라하이드로칸나비놀릭산(THCA; tetrahydrocannabinolic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비크로멘(CBC; cannabichromene)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비사이클롤(CBL; cannabicyclol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비바린(CBV; cannabivarin)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비크로메바린(CBCV; cannabichromevarin)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비게로바린(CBGV; cannabigerovarin)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비게롤 모노메틸 에테르(CBGM; cannabigerol Monomethyl Ether)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 델타-8-테트라하이드로칸나비놀(D8THC; delta-8-tetrahydrocannabinol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 델타-9-테트라하이드로칸나비놀(D9THC; delta-9-tetrahydrocannabinol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 테트라하이드로칸나비바린(THCV; tetrahydrocannabivarin)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비놀산(CBNA; cannabinolic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비놀(CBN; Cannabinol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비디올산(CBDA; cannabidiolic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비디바릭산(CBDVA; Cannabidivaric acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비디올(CBD; cannabidiol)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비크로메닉산(CBCA; cannabichromenic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비크로멘(CBC; cannabichromene)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 칸나비사이크롤릭산(CBLA; cannabicyclolic acid)이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 상기 언급한 칸나비노이드 중 임의의 칸나비노이드의 입체 이성질체이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드는 상기 언급한 칸나비노이드 중 임의의 칸나비노이드의 염이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비노이드 제제이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 1-99% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 5-95% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 10-90% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 99% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 98% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 97% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 96% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 95% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 94% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 93% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 92% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 91% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 90% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 80% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 70% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 60% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 50% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 40% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 30% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 20% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 10% 칸나비노이드를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 1% 내지 약 10% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 10% 내지 약 20% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 20% 내지 약 30% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 30% 내지 약 40% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 40% 내지 약 50% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 50% 내지 약 60% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 60% 내지 약 70% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 70% 내지 약 80% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 80% 내지 약 90% 칸나비노이드이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제 중에 칸나비노이드의 농도는 약 90% 내지 약 100% 칸나비노이드이다.
특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 산성이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 7.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 6.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 5.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 4.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >3.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >4.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >5.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >6.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 Ph는 염기성이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 10.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 9.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 < 8.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >7.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >8.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 PH는 >9.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비노이드 제제의 Ph는 >10.0이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 칸나비스 제제이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 농도는 1-99% 칸나비스이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 농도는 5-95% 칸나비스이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 농도는 10-90% 칸나비스이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 99% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 98% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 97% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 96% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 95% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 94% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 93% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 92% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 91% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 90% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 80% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 70% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 60% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 50% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 40% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 30% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 20% 칸나비스를 초과한다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제는 약 10% 칸나비스를 초과한다.
특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 산성이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 7.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 6.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 5.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 4.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >3.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >4.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >5.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >6.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 Ph는 염기성이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 10.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 9.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 < 8.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >7.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >8.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 PH는 >9.0이다. 특정 실시예에서, 칸나비스 제제의 Ph는 >10.0이다.
특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 활성 성분으로서 의약 화합물을 함유한다. 본 명세서의 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스에 의해 증발하는 활성 성분인 의약 화합물은, 예컨대 약 100 ℃(예컨대 수계 담체의 경우, 예컨대, 100 ℃, 105 ℃, 110 ℃, 120 ℃, 130 ℃, 140 ℃, 150 ℃, 160 ℃, 170 ℃ 등; 에타놀계 담체의 경우, 예컨대, 약 50 ℃, 약 60 ℃, 약 70 ℃, 약 80 ℃ 등) 내지 대략 활성 성분이 열 분해되는 온도(예컨대, 그 미만)(예컨대, 약 150 ℃, 160 ℃, 170 ℃, 180 ℃, 190 ℃, 200 ℃, 210 ℃, 220 ℃, 230 ℃, 240 ℃, 250 ℃, 260 ℃, 270 ℃, 280 ℃, 290 ℃, 300 ℃ 등 미만)의 온도 범위에서 흡입 전달을 위한 증발로 연소 없이 가열될 수 있는 약물을 포함한다. 특정 실시예에서, 약물은 니트(neat)일 수 있거나 약학적으로 허용 가능한 용매에 용해된다. 특정 실시예에서, 약물은 다양한 영양물을 위한 보조제로서 일반 의약품(OTC; over the counter) 재료를 포함할 수 있다. 상기 약물은 천식 또는 만성 폐색성 폐 질환(COPD; chronic obstructive pulmonary disease)에 대해 공지된 호흡 보조제를 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스(들)로 기화하기 위한 활성 성분인 기화 가능한 재료는 연소없이 흡입 전달을 위해 기화로 가열될 수 있는 약물을 포함할 수 있다. 상기 약물은 상부 호흡 보조제(세티리진과 같은), 진통제 및 내부 약물 보조제(이부프로펜, 나프록센과 같은), 속쓰림 보조제(오메프라졸과 같은), 수면 보조제(독실아민, 디펜하이드라민, 멜라토닌과 같은), 또는 멀미 보조제(메클리진과 같은)를 포함하는 군으로부터의 일반 의약품(OTC) 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 천식 또는 만성 폐색성 폐 질환(COPD)을 위한 호흡 보조제, 예컨대 단기 작용 베타-작용제(알부테롤, 레발부테롤, 피르부테롤과 같은), 장기 작용 베타-작용제(살메테롤, 포르모테롤과 같은), 항염증제(아트로핀 설페이트, 이프라트로피움 브로마이드와 같은), 류코트리엔 조절제(몬테루카스트, 자퍼루카스트와 같은), 카티코 스테로이드(플루티카손, 부데소니드, 모메타손과 같은), 테오필린(테오필린과 같은), 또는 복합 코르티코스테로이드와 베타 작용제, 지속제(플루티카손 및 살메테롤, 부데소니드 및 포르모테롤, 모메타손 및 포르모테롤)를 함유할 수 있다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 차(폴리페놀, 플라보노이드, 녹차 카테킨 +/- 카페인)와 같은 식물 및/또는 영양 보조제; 쓴 박하(페놀 플라보노이드 글리코사이드, 라브다네 디터페노이드, 요힘베, 크랜베리/포도(프로안토시아니딘), 블랙 코호쉬(테르펜 글리코사이드 파편(액틴/시미푸고사이드)), 아마씨(오메가 지방산), 에치나세아(에치나코사이드), 발레리안(알카로이드, 가바펜틴, 이소발레르산, 테르펜), 센나(센나 씨글리코사이드), 신나몬(신나몰데히드, 페놀, 테르펜), 비타민 D, 톱야자(지방산), 또는 카페인을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 글리콜(예컨대, 프로필렌 글리콜 및 식물성 글리세린), 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 에탄올, 및 이들의 조합과 같은 임의의 적절한 담체 용매에 적어도 50 중량% 용해된다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 테르피놀렌이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 리날로올이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 피톨이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 베타 미르센이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 시트로넬롤이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 캐리오필렌 옥사이드이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 알파 핀넨이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 리모넨이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 베타 캐리오필렌이다. 특정 실시예에서, 의약 화합물은 후물렌이다. 특정 실시예에서, 기화 가능한 재료는 정유이다.
사용자 인터페이스
특정 실시예에서, 본 명세서에 설명된 기화기 장치는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스는 디스플레이이다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 LCD이다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 LED이다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 OLED이다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 사용자 인터페이스를 제공한다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 터치 민감성이다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 퍼프 빈도, 퍼프 지속 시간, 기화된 TPM의 양, 기화된 활성 성분의 양, 또는 이들의 임의의 조합을 전달한다. 특정 실시예에서, 디스플레이는 사용자가 기화 가능한 재료의 유형을 선택하게 한다. 특정 실시예에서, 디스플레이는, 경고 유닛이 사용자에게 경고하기 전에, 기화기 디바이스가 디스에이블되기 전에, 또는 둘 다에 앞서 기화되는 기화 가능한 재료의 양을 사용자가 선택하게 한다. 특정 실시예에서, 상기 방법을 이용하는 전자 기화기 디바이스는 사용자 인터페이스 제어기를 포함한다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스 제어기는 디스플레이에 통신 연결된다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스 제어기는 디스플레이를 통해 전달된 정보를 제어하는 소프트웨어 모듈이다.
몇몇 실시예에서, 사용자 인터페이스는 전자 기화기 디바이스의 설정 및 상태를 사용자가 변경 및/또는 모니터하게 하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 사용자 제어 수단은 계산된 TPM, 퍼프 지속 시간, 퍼프 부피, 전압 또는 열 온도 중 임의의 것에 대해, 디바이스의 사용을 단독으로 또는 조합하여 제한하도록 사용될 수 있다.
또한, 본 명세서에 설명된 기화기 디바이스는 스위치, 키패드, 디스플레이, 입력/출력 포트, 및 무선 송수신기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 입력/출력 포트 및 무선 송수신기는 전자 기화기 디바이스의 제어 유닛과 셀 폰 또는 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부 컴퓨터 사이에 통신 링크를 생성하는 데에 채용될 수 있다.
전술한 본 발명의 개시 및 설명은 예시적이고 설명적인 것이며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 당업자에게는 그러한 실시예가 단지 예로서 제공된다는 것이 명백할 것이다. 본 발명은 명세서 내에 제공된 특정 예들에 의해 제한되도록 의도되지 않는다. 본 발명을 전술한 명세서를 참조하여 설명하였지만, 본 명세서의 실시예에 대한 설명 및 예시는 제한적인 의미로 해석되도록 의도되지 않는다. 본 발명으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 다양한 변형, 변화 및 대체가 안출될 것이다. 또한, 본 발명의 모든 양태들은 다양한 조건 및 변수에 의존하는 본 명세서에 기재된 특정 묘사, 구성 또는 상대적인 비율로 제한되지 않는다. 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 변형예가 본 발명을 실시하는 데에 채용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 또한 임의의 그러한 대안, 수정, 변형 또는 균등물을 포함한다는 것이 예상된다.
재료 및 제조 기술을 포함하는 본 발명과 관련된 추가적인 세부 사항은 관련 기술 분야의 숙련자의 수준 내에서 사용될 수 있다. 공통적으로 또는 논리적으로 이용되는 부가적인 동작의 관점에서 본 발명의 방법에 기초한 양태와 관련하여 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 설명된 본 발명의 변형의 임의의 선택적인 특징이 독립적으로 또는 본 명세서에 설명된 임의의 하나 이상의 특징과 조합하여 기재되고 청구될 수 있다는 점이 예상된다. 마찬가지로, 단일 항목에 대한 언급은 동일한 항목이 복수 존재할 가능성을 포함한다. 보다 구체적으로, 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단일 형태는 문맥에서 명확하게 달리 지시되지 않는 한 복수의 언급을 포함한다. 청구항은 임의의 선택적인 요소를 배제하도록 기술될 수 있다는 점이 유념된다. 이와 같이, 이 진술은 청구항 요소들의 기재 또는 "부정적인" 제한의 사용과 관련하여 "단독으로", "오직" 등과 같은 배타적인 용어의 사용을 위한 선행 기준으로서의 역할을 하도록 의도된다. 본 명세서에서 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 발명의 범위는 본 명세서에 의해 한정되는 것이 아니라, 채용된 청구범위 용어의 명백한 의미에 의해서만 제한된다.
피쳐 또는 요소가 본 명세서에서 다른 피쳐 또는 요소의 "위에" 있는 것으로 언급되는 경우, 다른 피쳐 또는 요소 상에 직접 있을 수 있거나, 개재 피쳐 및/또는 요소가 또한 존재할 수 있다. 대조적으로, 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소 상에 "직접적으로" 있다고 언급되는 경우, 개재 피쳐 또는 요소가 존재하지 않는다. 또한, 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소에 대하여 "연결(connected)", "부착(attached)", 또는 "커플링(coupled)"되는 것으로 언급되는 경우, 해당 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소에 직접 연결되거나, 부착되거나, 또는 커플링될 수 있거나, 또는 개재 피쳐 또는 요소가 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 대조적으로, 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소에, "직접 연결(directly connected)" "직접 부착(directly attached), 또는 "직접 커플링(directly coupled)"되는 것으로 언급되는 경우, 개재 피쳐 또는 요소가 존재하지 않는다. 하나의 실시예와 관련하여 설명 및 도시되었지만, 그렇게 설명되거나 도시 된 피쳐 및 요소는 다른 실시예에 적용될 수 있다. 다른 피쳐에 "인접하게" 배치된 구조 또는 피쳐에 대한 언급은 인접한 피쳐에 중첩되거나 또는 그 밑에 있는 부분을 가질 수 있다는 것은 당업계의 숙련자에게 이해될 것이다.
또한, 용어 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은, 본 명세서에 사용되는 경우, 정해진 피쳐, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 피쳐, 단계, 동작, 요소, 구성 요소 및/또는 이들로 이루어진 그룹의 존재 또는 추가를 제외하는 것은 아님이 이해될 것이다. 본원에 사용되는 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 관련 열거된 항목의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함하며 "/"로 약칭될 수 있다.
"밑에", "아래에", "하부", "위에", "상부" 등과 같이 공간적으로 상대적인 용어는 본 명세서에서 도면에 예시된 바와 같이 다른 요소(들) 또는 피쳐(들)에 대한 하나의 요소 또는 피쳐의 관계를 설명하도록 설명의 용이함을 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 외에 사용 및/또는 작동 시에 디바이스의 여러 배향들을 포괄하기 위한 것이라는 점이 이해될 것이다. 예컨대, 도면에서의 디바이스가 뒤집히면, 다른 요소 또는 피쳐의 "아래에" 또는 "밑에" 있는 것으로 설명된 요소는 다른 요소 또는 피쳐의 "위에" 배향되게 된다. 따라서, "아래에"라는 예시적인 용어는 위와 아래의 배향을 모두 포함할 수 있다. 디바이스는 달리 배향(90도 또는 다른 배향으로 회전)될 수 있고 본 명세서에 사용되는 공간적으로 상대적인 기술어는 이에 따라 해석된다. 유사하게, "상향", "하향", "수직", "수평"등과 같은 용어는 특별히 달리 나타내지 않는 한 오직 설명을 목적으로 사용된다.
"제1" 및 "제2"라는 용어는 본 명세서에서 다양한 피쳐/요소(단계를 포함)를 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 문맥에서 달리 나타내지 않는 한 이들 피쳐/요소는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다. 이들 용어는 하나의 피쳐/요소를 다른 피쳐/요소로부터 구별하도록 사용될 수 있다. 따라서, 아래에서 논의되는 제1 피쳐/요소는 제2 피쳐/요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 아래에서 논의되는 제2 피쳐/요소는 본 발명의 교시에서 벗어남이 없이 제1 피쳐/요소로 명명될 수 있다.
본 명세서 및 후속하는 청구 범위 전체에 걸쳐, 문맥에서 달리 필요로 하지 않는 한, "포함한다"라는 단어 및 "포함하는"과 같은 파생어는 다양한 구성 요소가 방법 및 물품(예컨대, 조성 및 디바이스를 포함하는 장치 및 방법)에 결합하여 채용될 수 있다는 것을 의미한다. 예컨대, "포함하는"이라는 용어는 임의의 언급된 요소 또는 단계의 포함을 의미하고 임의의 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다는 것으로 이해될 것이다.
실시예에서 사용된 것을 포함하여 명세서 및 청구 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 모든 숫자는 용어가 명시적으로 나타나지 않더라도 "약" 또는 "대략"이라는 단어가 앞에 표기된 것처럼 읽힐 수 있다. "약" 또는 "대략"이라는 문구는, 설명된 값 및/또는 위치가 값 및/또는 위치의 판독 가능한 예상 범위 내에 있다는 것을 나타내기 위해 크기 및/또는 위치를 설명할 때에 사용될 수 있다. 예컨대, 수치값은 명시된 값(또는 값들의 범위)의 +/- 0.1%, 명시된 값(또는 값들의 범위)의 +/- 1%, 명시된 값(또는 값들의 범위)의 +/- 2%, 명시된 값(또는 값들의 범위)의 +/- 5%, 명시된 값(또는 값들의 범위)의 +/- 10% 등인 값을 가질 수 있다. 또한, 문맥에서 달리 나타내지 않는 한, 본 명세서에서 제공되는 임의의 수치값은 약 또는 대략적으로 그 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예컨대, 값 "10"이 개시되어 있다면, "약 10"이 또한 개시되어 있다. 본 명세서에 기재된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하도록 의도된다. 또한, 당분야의 숙련자에 의해 적절하게 이해되는 바와 같이, 값보다 "작거나 동일한" 값이 개시되어 있는 경우, "값보다 크거나 동일한" 및 값들 사이의 가능한 범위가 개시되어 있다는 것이 이해된다. 예컨대, 값 "X"가 개시되면, "X보다 작거나 동일한" 뿐만 아니라 "X보다 크거나 동일한"(예컨대, X는 수치값임)도 개시된다. 또한, 본 출원 전체에 걸쳐서, 데이터는 많은 상이한 형태로 제공되며, 이 데이터는 종점과 시작점, 및 데이터 점들의 임의의 조합에 대한 범위를 나타낸다는 점이 이해된다. 예컨대, 특정 데이터 점 "10" 및 특정 데이터 점 "15"가 개시되어 있다면, 10 및 15보다 큰, 그보다 크거나 동일한, 그보다 작은, 그보다 작거나 동일한, 그와 동일한 범위 뿐만 아니라 10 내지 15가 개시된 것으로 고려된다. 또한, 2개의 특정 유닛들 사이의 각 유닛이 또한 개시된다는 점이 이해된다. 예컨대, 10과 15가 개시되면, 11, 12, 13 및 14가 또한 개시된다.
다양한 예시적인 실시예를 위에서 설명하였지만, 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 실시예에 대해 많은 임의의 변경이 이루어질 수 있다. 예컨대, 다양한 설명된 방법 단계들이 수행되는 순서는 변형예에서 흔히 변경될 수 있고, 다른 변형예에서는 하나 이상의 방법 단계가 모두 생략될 수 있다. 다양한 디바이스 및 시스템 실시예의 선택적 피쳐는 몇몇 실시예에는 포함되고 다른 실시예에는 포함되지 않을 수 있다. 그러므로, 전술한 설명은 주로 예시적인 목적으로 제공되며 청구 범위에 기재된 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 포함된 예 및 예시는 본 발명 주제가 실시될 수 있는 특정 실시예를 제한이 아닌 예시로서 도시한다. 전술한 바와 같이, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 구조적 및 논리적 대체 및 변경이 이루어질 수 있도록 다른 실시예가 이용되고 도출될 수 있다. 본 발명의 주제의 그러한 실시예는 단지 편의상 그리고 하나 이상이 사실상 개시되어 있다면 본 출원의 범위를 임의의 단일 발명 또는 발명의 개념으로 자발적으로 제한하려는 의도없이 본 명세서에서 "발명"이라는 용어로 개별적으로 또는 집합적으로 지칭될 수 있다. 따라서, 특정 실시예가 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 배치가 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있다. 본 개시는 다양한 실시예들의 임의의 그리고 모든 수정 또는 변형을 커버하도록 의도된다. 상기 실시예들의 조합, 및 본 명세서에 구체적으로 설명되지 않은 다른 실시예가 상기 설명을 검토하면 당분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
Claims (13)
- 전자 기화기 디바이스 조립체(100)와 함께 사용하도록 구성된 제어 유닛(10)으로서, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)는 기화 가능한 물질을 기화하도록 구성되고, 제어 유닛(10)은:
가열 요소 제어기(4); 및
기화된 투여량 추정을 위해 구성된 기화된 질량 예측기 유닛(8)
을 포함하고,
제어 유닛(10)은:
제1 퍼프에 대응하는 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 전자 기화기 디바이스 조립체(100)의 히터(360)로 전달되는 전력의 양(5)과, 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 히터(360)의 온도(7)를 기화된 질량 예측기 유닛(8)으로 중계하는 단계; 및
적어도 제1 부분 투여량 시간 간격 동안의 상기 전력의 양(5) 및 온도(7)에 기초하여, 질량 예측기 유닛(8)을 통해, 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 전달되는 예측된 기화된 질량(9)을 결정하는 단계
를 포함하는 복수의 작동을 수행하도록 구성되며,
상기 복수의 작동은 예측된 기화된 질량(9)이 퍼프당 미리 설정된 증기량 임계값에 대응하는 제1 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 복수의 작동은 제1 퍼프의 예측된 기화된 질량(9)에 기초하여 제2 퍼프에 대응하는 제2 부분 투여량 시간 간격에 대한 제1 미리 설정된 임계값을 조정하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10). - 제1항에 있어서,
상기 복수의 작동은 예측된 기화된 질량(9)이 제1 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지의 결정에 기초하여, 경고 유닛을 작동시키는 단계를 포함하고, 경고 유닛은 예측된 기화된 질량(9)이 제1 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 사용자에게 표시하도록 구성되는 것인, 제어 유닛(10). - 제2항에 있어서, 상기 복수의 작동은, 예측된 기화된 질량(9)이 제1 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지의 결정에 기초하여, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)를 디스에이블하거나 수정하도록 제어 로직을 실행하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 예측된 기화된 질량(9)은 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 전달되는 제1 부분 투여량 추정값을 포함하고,
상기 복수의 작동은, 복수의 부분 투여량 시간 간격을 포함하는 기화 세션에 걸쳐 사용자에게 전달되는 기화된 질량의 예상 누적량을 결정하기 위해, 하나 이상의 다른 부분 투여량 추정값을 제1 부분 투여량 추정값과 합산하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10). - 제4항에 있어서, 상기 복수의 작동은 사용자에게 전달되는 기화된 질량의 예상 누적량이 제2 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 미리 설정된 임계값은 기화 세션당 미리 설정된 증기량 임계값에 대응하는 것인, 제어 유닛(10).
- 제5항에 있어서, 상기 복수의 작동은 사용자에게 전달되는 기화된 질량의 예상 누적량이 제2 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지의 결정에 기초하여, 경고 유닛을 작동시키는 단계를 더 포함하고, 경고 유닛은 사용자에게 전달되는 기화된 물질의 예상 누적량이 제2 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 사용자에게 경고하도록 구성되는 것인, 제어 유닛(10).
- 제5항에 있어서, 상기 복수의 작동은 사용자에게 전달되는 기화된 질량의 예상 누적량이 제2 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지의 결정에 기초하여, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)를 디스에이블하거나 수정하도록 제어 로직(14)을 실행하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도(7)는 제1 부분 투여량 시간 간격에 대한 온도 프로파일을 포함하는 것인, 제어 유닛(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)는 타이머를 포함하고, 제어 유닛(10)은 상기 타이머와 통신하여 제1 부분 투여량 시간 간격의 지속 시간을 측정하도록 구성되는 것인, 제어 유닛(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 메모리 유닛(11)을 더 포함하고, 상기 복수의 작동은 전력의 양(5), 온도(7), 제1 부분 투여량 시간 간격의 지속 시간 또는 예측된 기화된 질량(9) 중 하나 이상을 메모리 유닛(11)에 저장하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 인터페이스 제어기(12)를 더 포함하고, 상기 복수의 작동은 예측된 기화된 질량(9)을 인터페이스 제어기(12)로 중계하는 단계; 및 인터페이스 제어기(12)가 예측된 기화된 질량(9)과 관련된 정보를 사용자 인터페이스(13)로 통신하도록 하는 단계를 더 포함하는 것인, 제어 유닛(10).
- 전자 기화기 디바이스 조립체(100)로서,
전원(230), 히터(360), 온도 센서(250), 퍼프 센서(270), 그리고 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제어 유닛(10)을 포함하고, 제어 유닛(10)은 전원(230), 히터(360), 온도 센서(250), 및 퍼프 센서(270) 각각과 통신하도록 구성되는 것인, 전자 기화기 디바이스 조립체(100). - 전자 기화기 디바이스 조립체(100)의 제어 유닛(10)을 작동하는 방법으로서,
전자 기화기 디바이스 조립체(100)는 기화 가능한 물질을 기화시키도록 구성되고, 기화된 물질을 분석 흡연 디바이스에 제공하도록 구성되며,
전자 기화기 디바이스 조립체(100)는 전원(230), 히터(360), 온도 센서(250), 및 퍼프 센서(270)를 포함하고, 제어 유닛(10)은 전원(230), 히터(360), 온도 센서(250), 및 퍼프 센서(270) 각각과 통신하도록 구성되며, 제어 유닛(10)은 가열 요소 제어기(4), 메모리 유닛(11), 인터페이스 제어기(12), 기화된 질량 예측기 유닛(8)을 포함하고, 기화된 질량 예측기 유닛(8)은 기화된 투여량 추정을 위해 구성되고,
상기 방법은:
제1 퍼프에 대응하는 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 히터(360)로 전달되는 전력의 양(5)과 제1 부분 투여량 시간 간격 동안 히터(360)의 온도(7)를 기화된 질량 예측기 유닛(8)으로 중계하는 단계;
적어도 상기 온도(7) 및 전력의 양(5)에 기초하여, 질량 예측기 유닛(8)을 통해, 예측된 기화된 질량(9)을 결정하는 단계;
예측된 기화된 질량(9)이 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지에 대해 결정하는 단계; 및
예측된 기화된 질량(9)이 미리 설정된 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지의 결정에 기초하여, 제어 로직(14)을 통해, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)로부터 증기의 생산을 디스에이블하거나 수정하도록 가열 요소 제어기(4)를 제어하는 단계를 포함하는 것인, 전자 기화기 디바이스 조립체(100)의 제어 유닛(10)을 작동하는 방법.
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