KR20180115681A - 사용 방식 결정 기능을 구비한 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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KR20180115681A
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토니 리벨
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 형성 기재(115)를 저장하기 위한 저장부(113), 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체(119), 시스템의 활성화를 검출하는 센서(111), 시계, 센서에 연결된 전기 회로(109)를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템(100)의 작동 방법이 제공된다. 상기 방법은 사용 파라미터(T2, T4, C1)를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 임계 값(T2mode, T4mode, C2)과 비교하는 단계, 비교에 기초하여 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계, 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하고, 타이머를 가동시키고, 사용 파라미터를 측정하고, 측정된 사용 파라미터를 비교하고, 사용 프로파일을 결정하는 단계들을 하루 중 상이한 시간에 반복하는 단계, 및 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함한다. 또한, 전동식 에어로졸 발생 시스템 및 상기 시스템을 작동시키는 추가적인 방법으로서 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과할 경우 모니터링 절차를 종료하고 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차의 지속 시간을 임계 지속 시간과 비교함으로써 사용 프로파일이 결정되는 방법이 제공된다.

Description

사용 방식 결정 기능을 구비한 에어로졸 발생 시스템
본 발명은 에어로졸 형성 기재를 가열시킴으로써 작동되는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전동식 에어로졸 발생 시스템 및 전동식 에어로졸 발생 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.
에어로졸 발생 시스템의 하나의 유형은 전동식 흡연 시스템이다. 배터리와 제어 전자 장치를 포함하는 장치부, 및 에어로졸 형성 기재의 공급부와 전동식 기화기를 포함하는 카트리지부로 이루어진 핸드헬드식 전동식 흡연 시스템이 공지되어 있다. 에어로졸 형성 기재의 공급부와 기화기 모두를 포함하는 카트리지는 때로는 "카토마이저(cartomiser)"로 지칭된다. 기화기는 통상적으로 히터 조립체이다. 일부 공지된 실시예들에서, 에어로졸 형성 기재는 액체 에어로졸 형성 기재이며 기화기는 액체 에어로졸 형성 기재에 침지된 세장형 심지 주위에 감긴 히터 와이어의 코일을 포함한다. 카트리지부는 통상적으로 에어로졸 형성 기재의 공급부 및 전동식 히터 조립체뿐만 아니라, 사용 시 사용자가 에어로졸을 입 안으로 흡인하기 위해 입을 대서 흡인하기 위해 빠는 마우스피스도 포함한다.
따라서, 가열에 의해 에어로졸 형성 액체를 기화시켜 에어로졸을 형성하는 전동식 흡연 시스템은 통상적으로 액체를 보유하는 모세관 재료 주위에 감긴 와이어의 코일을 포함한다. 와이어를 통과하는 전류는 와이어의 저항성을 야기하고 이는 모세관 재료 내의 액체를 기화시킨다. 모세관 재료는 공기가 심지를 지나서 흡인되어 증기를 비말동반하도록 통상적으로 기류 경로 내에 유지된다. 증기는 이후 냉각되어 에어로졸을 형성한다.
이러한 유형의 시스템은 통상적으로 사용자가 시스템의 작동을 제어할 수 있게 하는 누름 스위치, 또는 퍼핑-활성화 스위치를 사용하여 활성화된다. 이는 다수의 상이한 사용 프로파일에 따라 사용되는 이러한 에어로졸 발생 시스템으로 이어졌다. 예를 들어, 특정 사용자는 짧은 시간에 강렬한 퍼핑을 한 뒤 장시간 사용하지 않는 다수의 이산된 퍼핑 방식을 취하는 반면, 다른 사용자는 더 긴 시간에 걸쳐 더 많은 횟수의 덜 강렬한 퍼핑을 나누어 할 수도 있다.
에어로졸 발생 시스템이 그 사용 프로파일에 따라 맞춤화될 수 있게 하는 전동식 에어로졸 발생 시스템 작동 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한 에어로졸 발생 시스템이 그 사용 프로파일에 따라 맞춤화될 수 있도록 구성된 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 전동식 에어로졸 발생 시스템 작동 방법이 제공되며, 상기 방법은: 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터, 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서, 시계, 및 센서에 연결된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 단계; 모니터링 절차를 개시하는 단계; 센서를 사용하여 모니터링 절차 동안 시스템의 사용 파라미터를 측정하는 단계; 측정된 사용 파라미터를 그 사용 파라미터에 대한 임계 값과 비교하는 단계; 측정된 사용 파라미터와 임계 값과의 비교에 기초하여 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계; 하루 중의 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 단계, 사용 프로파일을 결정하는 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하고, 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함한다.
이 방법으로, 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위한 복수의 모니터링 절차가 하루 중 복수의 시간에 수행된다. 이것은 하루 동안, 또는 며칠 동안 복수의 모니터링 절차를 수행하는 것을 포함한다.
유리하게는, 이 방법으로, 사용자의 습관은 모니터링되고 그러한 사용자의 습관에 따라 시스템의 작동이 달라진다. 이는 시스템이 사용되는 법을 스스로 인지함으로써 이에 따라 적응할 수 있게 한다. 이는 상이한 사용 프로파일이 에어로졸 형성 기재의 상이한 소모 속도를 초래하는 경우 특히 이점이 있을 수 있다. 예를 들어, 시스템이 에어로졸 형성 기재의 소모 속도의 더욱 정밀한 추정치를 계산하게 할 수 있다. 또한 사용 프로파일이 상이한 경우, 예컨대, 시스템의 온도 상승, 시작 시간, 에어로졸 특성, 또는 전력 소모와 같은 다른 특성이 나타나는 경우에 이점이 있을 수 있다. 또한, 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하고 하루 중 현재 시간과 관련된 작동 모드를 선택함으로써 시스템은, 예를 들어, 사용자가 낮 동안에는 세션 프로파일을 보이고 저녁 동안에는 그레이징(grazing) 프로파일을 보이거나 그 반대인 임의의 시간 종속적인 편차를 사용자 프로파일에 반영할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "사용 파라미터"는 에어로졸 발생 시스템 작동 조건의 일 양태, 특히 사용자에 의한 활성화 또는 흡입의 횟수와 관련하여 주어진 활성화 지속 시간, 복수의 활성화의 총 지속 시간, 두 연속적인 활성화 사이의 간격, 복수의 활성화에서의 연속적인 활성화 사이의 총 간격, 퍼핑 강도, 또는 활성화 빈도를 정의하는, 측정가능한 수치적 인자를 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "사용 프로파일"은 일정 기간에 걸친 에어로졸 발생 시스템의 하나 이상의 사용 파라미터의 특성을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "작동 모드"는 에어로졸 발생 시스템의 하나 이상의 작동 양태가 시스템 내에서 전기 회로에 의해 수행되는 소정의 방식을 지칭한다.
가장 간단한 형태로, 상기 방법은 하루 중 제1 시간에 제1 모니터링 절차를 개시하는 단계; 센서를 사용하여 제1 모니터링 절차 동안 시스템의 제1 사용 파라미터를 측정하는 단계; 제1 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하는 단계; 제1 측정된 사용 파라미터와 임계 값의 비교에 기초하여 하루 중 제1 시간에서의 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계; 하루 중 제1 시간과 상이한 하루 중 제2 시간에 제2 모니터링 절차를 개시하는 단계; 센서를 사용하여 제2 모니터링 절차 동안 시스템의 제2 사용 파라미터를 측정하는 단계; 제2 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하는 단계; 제2 측정된 사용 파라미터와 임계 값의 비교에 기초하여 하루 중 제2 시간에서의 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계, 및 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계에 의해 수행될 수 있다.
사용 파라미터는 임의의 적절한 측정가능한 조건을 포함할 수 있다. 사용 파라미터는 모니터링 절차 동안의 활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 총 활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 활성화의 총 횟수, 모니터링 절차 동안의 불활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 총 불활성화 지속 시간, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
선택적으로, 사용 프로파일을 결정하는 단계는 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과하는 경우 제1 사용 프로파일을 선택하고 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과하지 않는 경우 제2 사용 프로파일을 선택함으로써 수행된다. 따라서, 시스템의 작동은 사용 프로파일에 따라 간단한 방식으로 적응될 수 있다. 사용 프로파일을 결정하는 단계는 측정된 사용 파라미터를 그 사용 파라미터에 대한 복수의 임계 값과 비교함으로써 수행될 수 있다. 이는 복수의 작동 모드 중 하나가 선택되도록 할 수 있어, 적응성을 증가시킨다. 예를 들어, 사용 프로파일을 결정하는 단계는, 측정된 사용 파라미터가 제1 임계 값을 초과하지 않으면 제1 사용 프로파일을 선택하고, 측정된 사용 파라미터가 제1 임계 값을 초과하지만 더 높은 제2 임계 값을 초과하지 않으면 제2 사용 프로파일을 선택하고, 측정된 사용 파라미터가 제1 및 제2 임계 값을 초과하면 제3 사용 프로파일을 선택함으로써 수행될 수 있다. 이 절차는, 예를 들어 측정된 사용 파라미터가 비교되는 임계 값의 수를 증가시킴으로써 임의의 수의 작동 모드와 함께 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 방법은 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 단계, 사용 프로파일을 결정하는 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하는 것을 포함한다. 시스템의 사용 프로파일은 하루 중 임의의 적절한 시간에 대해 결정될 수 있다. 특정 구현예에서, 모니터링 절차를 개시하는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 단계, 및 사용 프로파일을 결정하는 단계는 저녁 시간 동안의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 동안 적어도 한 번 수행되고, 저녁 시간 전의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 전에 적어도 한 번 수행된다. 이는, 시스템의 사용이 상당히 상이해질 수 있을 경우, 시스템이 저녁 전의 사용과 저녁 동안의 사용 모두를 감안하도록 할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "저녁 시간"은 오후 5시부터 오전 12시까지의 기간, 보다 바람직하게는 현지 시간으로 오후 6시부터 오전 12시까지를 지칭한다.
상기 방법은 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하기 위해 타이머를 가동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 사용 프로파일을 결정하는 단계는 모니터링 절차의 지속 시간이 임계 지속 시간을 초과할 때 수행될 수 있다. 사용 프로파일을 결정하는 단계는 모니터링 절차의 지속 시간이 임계 지속 시간에 도달하기 전에 수행될 수 있다. 특정 구현예에서, 사용 파라미터는 모니터링 절차 동안의 총 활성화 횟수를 포함한다. 이러한 구현예에서, 활성화의 임계 지속 시간 및 임계 횟수는 임의의 적절한 값일 수 있다. 예를 들어, 임계 지속 시간은 약 5분 내지 약 30분, 또는 약 10분 내지 약 20분일 수 있다. 일 실시예에서, 임계 지속 시간은 약 15분으로 설정된다. 임계 활성화 횟수는 임계 지속 시간에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 임계 활성화 횟수는 분 당 1회 내지 5회의 활성화, 분 당 1회 내지 3회의 활성화, 또는 분당 2회의 활성화일 수 있다. 일 특정 구현예에서, 임계 활성화 횟수는 30회 활성화이고 임계 지속 시간은 15분이다.
본 발명의 일 구현예에서, 전동식 에어로졸 발생 시스템의 작동 방법이 제공되며, 상기 방법은: 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터, 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서, 시계, 및 센서에 연결된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 단계; 소정의 모니터링 지속 시간을 갖는 모니터링 절차를 개시하는 단계; 센서를 사용하여 모니터링 절차 동안 시스템의 사용 파라미터를 측정하는 단계; 모니터링 지속 시간의 마지막에 측정된 사용 파라미터를 그 사용 파라미터에 대한 임계 값과 비교하는 단계; 하루 중의 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 단계, 사용 프로파일을 결정하는 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하고 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에서, 전동식 에어로졸 발생 시스템의 작동 방법이 제공되며, 상기 방법은: 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터, 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서, 시계 및 센서에 연결된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 단계; 모니터링 절차를 개시하는 단계; 모니터링 절차의 기간을 측정하기 위해 타이머를 가동시키는 단계; 센서를 사용하여 모니터링 절차 동안 시스템의 사용 파라미터를 측정하는 단계; 측정된 사용 파라미터를 그 사용 파라미터에 대한 임계 값과 비교하는 단계; 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과할 때 모니터링 절차를 종료하는 단계; 모니터링 절차의 지속 시간을 임계 지속 시간과 비교함으로써 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계; 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 단계, 타이머를 가동시키는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정 파라미터를 비교하는 단계, 및 사용 프로파일을 결정하는 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하는 단계, 및 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함한다.
제1 양태에 따른 방법에서, 이 방법으로, 사용자의 습관은 모니터링되고 그러한 사용자의 습관에 따라 시스템의 작동이 달라진다. 이는 시스템이 사용되는 법을 스스로 인지함으로써 이에 따라 적응할 수 있게 한다. 이는 상이한 사용 프로파일이 에어로졸 형성 기재의 상이한 소모 속도를 초래하는 경우 특히 이점이 있을 수 있다. 예를 들어, 시스템이 에어로졸 형성 기재의 소모 속도의 더욱 정밀한 추정치를 계산하게 할 수 있다. 또한 사용 프로파일이 상이한 경우, 예컨대, 시스템의 온도 상승, 시작 시간, 에어로졸 특성, 또는 전력 소모와 같은 다른 특성이 나타나는 경우에 이점이 있을 수 있다. 제2 양태의 방법은, 사용 프로파일의 결정이 임계 값에 대해 상대적인 사용 파라미터의 값에 기초하기보다는, 사용 파라미터가 사용 파라미터에 대한 임계 값을 초과하는 데 걸리는 시간에 기초한다는 점에서 제1 양태의 방법과 상이하다. 또한, 하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하고 하루 중 현재 시간과 연관된 작동 모드를 선택함으로써 시스템은, 예를 들어, 사용자가 낮 동안에는 세션 프로파일을 보이고 저녁 동안에는 그레이징(grazing) 프로파일을 보이거나 그 반대인 임의의 시간 종속적인 편차를 사용자 프로파일에 반영할 수 있다.
가장 간단한 형태로, 제2 양태의 방법은 하루 중 제1 시간에 제1 모니터링 절차를 개시하는 단계; 제1 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하기 위해 타이머를 가동시키는 단계; 센서를 사용하여 제1 모니터링 절차 동안 시스템의 제1 사용 파라미터를 측정하는 단계; 제1 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하는 단계; 제1 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과할 때 모니터링 절차를 종료하는 단계, 제1 모니터링 절차의 지속 시간을 임계 지속 시간과 비교함으로써 하루 중 제1 시간에 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계; 하루 중 제1 시간과 상이한 하루 중 제2 시간에 제2 모니터링 절차를 개시하는 단계; 센서를 사용하여 제2 모니터링 절차 동안 시스템의 제2 사용 파라미터를 측정하는 단계; 제2 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하는 단계; 제2 측정된 사용 파라미터가 임계 값을 초과할 때 모니터링 절차를 종료하는 단계, 제2 모니터링 절차의 지속 시간을 임계 지속 시간과 비교함으로써 하루 중 제2 시간에 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계, 및 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계로써 수행될 수 있다.
시스템의 사용 프로파일은 하루 중 임의의 적절한 시간에 대해 결정될 수 있다. 특정 구현예에서, 모니터링 절차를 개시하는 단계, 타이머를 가동시키는 단계, 사용 파라미터를 측정하는 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 단계, 및 사용 프로파일을 결정하는 단계는 저녁 시간 동안의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 동안 적어도 한 번 수행되고, 저녁 시간 전의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 전에 적어도 한 번 수행된다. 이는, 시스템의 사용이 상당히 상이해질 수 있을 경우, 시스템이 저녁 전의 사용과 저녁 동안의 사용 모두를 감안하도록 할 수 있다.
사용 파라미터는 임의의 적절한 측정가능한 것을 포함할 수 있다. 사용 파라미터는 모니터링 절차 동안의 활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 총 활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 활성화의 총 횟수, 모니터링 절차 동안의 불활성화 지속 시간, 모니터링 절차 동안의 총 불활성화 지속 시간, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 사용 파라미터는 불활성화 지속 시간이다. 이러한 구현예에서, 연속적인 활성화들 사이의 간격이 측정되고, 상기 간격이 소정의 임계 불활성화 지속 시간을 초과할 때 모니터링 절차가 종료된다. 임계 불활성화 지속 시간은 임의의 적절한 길이의 시간일 수 있다. 예를 들어, 임계 불활성화 지속 시간은 약 1분 내지 약 10분, 또는 약 1분 내지 약 5분, 또는 약 10분 내지 약 3분일 수 있다. 일부 실시예에서, 임계 불활성화 지속 시간은 약 2분이다.
선택적으로, 사용 프로파일을 결정하는 단계는, 모니터링 절차의 지속 시간이 임계 지속 시간을 초과하는 경우 제1 사용 프로파일을 선택하고, 모니터링 절차의 지속 시간이 임계 지속 시간을 초과하지 않는 경우 제2 사용 프로파일을 선택함으로써 수행된다. 따라서, 시스템의 작동은 사용 프로파일에 따라 간단한 방식으로 적응될 수 있다. 사용 프로파일을 결정하는 단계는 모니터링 절차의 지속 시간을 복수의 임계 지속 시간 값과 비교함으로써 수행될 수 있다. 이는 복수의 작동 모드 중 하나가 선택되도록 할 수 있어, 적응성을 증가시킨다. 예를 들어, 사용 프로파일을 결정하는 단계는, 모니터링 절차의 지속 시간이 제1 임계 지속 시간을 초과하지 않으면 제1 사용 프로파일을 선택하고, 모니터링 절차의 지속 시간이 제1 임계 지속 시간을 초과하지만 제2, 더 긴 임계 지속 시간을 초과하지 않으면 제2 사용 프로파일을 선택하고, 모니터링 절차의 지속 시간이 제1 및 제2 임계 지속 시간을 초과하면 제3 사용 프로파일을 선택함으로써 수행될 수 있다. 이 절차는 임의의 수의 작동 모드, 예를 들어 모니터링 절차의 지속 시간이 비교되는 임계 지속 시간의 수를 증가시킴으로써 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 구현예 중 어느 하나에서, 모니터링 절차를 개시하는 단계는 최초 활성화가 센서에 의해 검출될 때 자동으로 수행될 수 있다. 이는, 시스템이 사용자의 과도한 부담없이 사용 용도에 따라 맞춤화될 수 있게 한다. 모니터링 절차는 활성화가 발생하지 않는 임의의 기간 동안 보다는, 활성화가 검출된 경우에만 수행되는 것을 또한 보장한다. 이는 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "최초 활성화"는 비사용 기간이 지난 후 시스템을 최초로 사용하는 것을 지칭한다. 이는 시스템을 맨 처음 사용하거나, 이전 모니터링 절차의 종료 다음에 시스템을 최초로 사용하는 것일 수 있다.
방법은 연속적인 활성화들 사이의 불활성화 지속 시간을 측정하는 단계 및 불활성화 지속 시간이 임계 불활성화 지속 시간을 초과할 때 모니터링 절차를 종료하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임계 불활성화 지속 시간은 약 1분 내지 약 10분, 또는 약 1분 내지 약 5분, 또는 약 10분 내지 약 3분일 수 있다. 일부 실시예에서, 임계 불활성화 지속 시간은 약 2분이다. 이러한 실시예에서, "최초 활성화"는 모니터링 절차의 종료 다음에 검출된 최초의 활성화일 수 있다.
상기 구현예 중 어느 하나에서, 사용 파라미터를 측정하는 단계는 모니터링 절차 동안 검출된 임의의 활성화에 대한 활성화 지속 시간을 측정하는 단계 및 측정된 지속 시간이 임계 최소 활성화 지속 시간보다 적은 임의의 활성화에 대해 측정된 사용 파라미터를 무시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이는 시스템이 정상적인 사용자 흡입에 해당하지 않는 임의의 활성화를 유효한 이벤트로서 간주하는 것을 피할 수 있다. 예컨대, 장치를 준비시키기 위해 사용자가 에어로졸을 흡입하지 않으면서 장치를 활성화하는 경우가 일 예이다. 이는 사용 프로파일이 결정되는 정확도를 향상시킬 수 있다. 임계 최소 활성화 지속 시간은 임의의 적절한 시간일 수 있다. 예를 들어, 약 0.5초 내지 2초 사이이다. 특정 일 실시예에서, 임계 최소 활성화 지속 시간은 약 1초이다.
상기 구현예 중 어느 하나에서, 방법은 저장부에서 에어로졸 형성 기재의 추정 잔류량을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 임의의 공지된 절차에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재의 잔류량은 잔여 에어로졸 형성 액체의 중량을 측정하거나 총 활성화 시간을 모니터링하고 룩업 테이블을 참조하거나 이미 소모된 에어로졸 형성 기재의 양을 추정하기 위한 공식을 사용하여 추정될 수 있다. 잔여 에어로졸 형성 기재의 추정에서 가열체에 전달되는 전력, 가열체의 온도, 가열체의 저항, 및 시스템을 통과하는 기류와 같은, 다른 인자들이 입력으로서 사용될 수 있다.
추정 잔류량을 계산하는 단계는 선택된 작동 모드에 따른 보정 계수를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 시스템이 상이한 사용 프로파일로 인한 소모 속도의 차이를 수정할 수 있게 한다. 이는 보정 계수 없이 계산하는 것보다 에어로졸 형성 기재 잔류량의 더 정확한 추정을 초래할 수 있다. 보정 계수는 경험적으로 또는 장치에 저장된 통상적인 값을 사용하여 결정될 수 있다.
시스템은 사용자 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 방법은 선택된 작동 모드에 따라 사용자 디스플레이에 정보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 장치가 사용 프로파일에 따라 맞춤화될 수 있게 한다. 이는 사용 프로파일에 관계없이 동일한 정보가 표시되는 시스템보다 더 적절하거나 유용한 정보가 표시될 수 있게 한다.
정보는 저장부 내 에어로졸 형성 기재의 추정 잔류량에 기초할 수 있다. 이러한 실시예에서, 정보는 잔여 활성화 횟수, 잔여 활성화 지속 시간, 잔여 세션 횟수, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
제1 작동 모드가 선택되는 일부 실시예에서, 시스템은 잔여 추정 흡입 횟수 또는 잔여 사용 시간을 나타내고 있는 사용자 디스플레이에 정보를 표시할 수 있다. 이는 에어로졸 형성 기재의 잔류량 및 각 활성화 동안 소모된 에어로졸 형성 기재의 평균량의 추정치로부터 계산될 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 잔류량은 잔여 에어로졸 형성 액체의 중량을 측정하거나 총 활성화 시간을 모니터링하고 룩업 테이블을 참조하거나 이미 소모된 에어로졸 형성 기재의 양을 추정하기 위한 공식을 사용하여 추정될 수 있다. 잔여 에어로졸 형성 기재를 추정함에 있어서 가열체에 전달되는 전력, 가열체의 온도, 가열체의 저항, 및 시스템을 통과하는 기류와 같은, 다른 인자들이 입력으로서 사용될 수 있다. 각각의 활성화 동안 소모된 에어로졸 형성 기재의 평균량은 시스템의 사용을 모니터링하거나 장치에 저장된 통상적인 값을 사용하여 결정될 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 작동 모드가 선택되는 경우, 시스템은 정보를 사용자 디스플레이에 표시하여 잔여 세션의 추정 횟수를 나타낼 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부; 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터; 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서; 시계 및 센서에 연결되어 센서에 의해 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하고, 하루 중 상이한 시간에 측정된 사용 파라미터와 임계 값과의 비교에 기초하여 하루 중 상이한 시간에서의 시스템의 사용 프로파일을 결정하고, 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템이 제공된다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부; 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터; 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서; 시계 및 센서에 연결되어 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하고, 센서에 의해 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하고, 모니터링 절차의 지속 시간과 임계 값과의 비교에 기초하여 하루 중 상이한 시간에서의 시스템의 사용 프로파일을 결정하고, 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 시스템의 작동 모드를 선택하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템이 제공된다.
본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부; 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터; 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서; 시계 및 센서에 연결되어 전술한 임의의 구현예의 방법을 수행하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템이 제공된다.
에어로졸 발생 시스템은 휴대용일 수 있다. 시스템은 핸드헬드식 에어로졸 발생 시스템일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 종래의 엽궐련 또는 궐련에 필적하는 크기를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 전동식 흡연 시스템일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 약 30 mm 내지 약 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 약 5 mm 내지 약 30 mm의 외경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 세장형일 수 있다. 하우징은 임의의 적절한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 재료의 예는 금속, 합금, 플라스틱 또는 이들 재료 중 하나 이상을 포함하는 복합 재료, 또는 식품이나 제약에 적용하기에 적합한 열가소성 수지, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에테르케톤(PEEK) 및 폴리에틸렌을 포함한다. 재료는 가벼우면서 비-취성(non-brittle)일 수 있다.
하우징은 전력 공급부를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다. 하우징은 제거 가능한 에어로졸 발생 물품을 적어도 부분적으로 수용하는 공동을 정의할 수 있다. 하우징은 마우스피스를 포함할 수 있다. 마우스피스는 적어도 하나의 공기 유입구 및 적어도 하나의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 마우스피스는 둘 이상의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 공기 유입구 중 하나 이상은 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 온도를 감소시킬 수 있고, 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 농도를 감소시킬 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "마우스피스"는 에어로졸 발생 시스템에 의해 발생된 에어로졸을 직접적으로 흡입하기 위해 사용자의 입 속에 놓이는, 에어로졸 발생 시스템의 일부를 지칭한다.
시스템은 하나보다 많은 가열체, 예를 들면, 2개, 또는 3개, 또는 4개, 또는 5개, 또는 6개 이상의 가열체를 포함할 수 있다. 가열체 또는 가열체들은 에어로졸 형성 기재를 가장 효과적으로 가열하도록 적절히 배치될 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는, 바람직하게는 전기 저항성 재료를 포함한다. 적절한 전기 저항성 재료는: 도핑된 세라믹과 같은 반도체, "도전성" 세라믹(예컨대, 이규화 몰리브덴 등), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만들어진 복합 재료를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적절한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적절한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®은, 콜로라도주 덴버, 1999 브로드웨이 스위트 4300 소재의 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달의 동역학 및 요구되는 외부 물리화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열체는 불활성 재료의 두개의 층 사이에서 절연된 에칭된 금속 호일을 포함할 수 있다. 그 경우, 불활성 재료는 Kapton®, 올-폴리이미드, 또는 운모(mica) 호일을 포함할 수 있다. Kapton®는 미합중국, 델라웨어주 19898, 윌밍턴시, 1007 마켓 스트리트 소재의 E.I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표이다.
적어도 하나의 전기 가열체는 적외선 가열체, 광자원(photonic source), 또는 유도성 가열체를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 전기 가열체는 가열 블레이드의 형태를 취할 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 상이한 도전부를 갖는 케이싱이나 기재, 또는 전기 저항성 금속 튜브의 형태를 취할 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 용기 내에 제공되는 액체인 경우, 용기는 일회용 가열체를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 중심을 관통하는 하나 이상의 가열 바늘 또는 로드가 사용될 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 디스크(단부) 가열체, 또는 가열 바늘이나 로드를 갖는 디스크 가열체의 조합일 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 에어로졸 형성 기재를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 배치된 재료의 가요성 시트를 포함할 수 있다. 가능한 다른 재료는, 가열 와이어 또는 필라멘트, 예를 들어 Ni-Cr(니켈-크롬), 백금, 텅스텐 또는 합금 와이어, 또는 가열 판을 포함한다. 선택적으로, 가열체는 강성 캐리어 재료 내에 또는 강성 캐리어 재료 상에 증착될 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는, 열을 흡수하고 저장하여 시간의 경과에 따라 에어로졸 형성 기재에 후속적으로 열을 방출할 수 있는 재료를 포함하는 히트 싱크, 또는 열 저장소를 포함할 수 있다. 히트 싱크는 적절한 금속 또는 세라믹 재료와 같은 임의의 적절한 재료로 형성된 것일 수 있다. 바람직하게는, 재료는 고 열용량(현열 축열재)을 갖거나, 열을 흡수하여 고온 상 변화와 같은 가역 공정을 통해 후속적으로 열을 방출할 수 있는 재료이다. 적절한 축열재는 실리카 겔, 알루미나, 탄소, 유리 매트(glass mat), 유리 섬유, 광물, 알루미늄, 은 또는 납과 같은 금속 또는 합금, 및 종이와 같은 셀룰로오스 재료를 포함한다. 가역적 상변화를 통해 열을 방출하는 다른 재료들은 파라핀, 초산나트륨, 나프탈렌, 왁스, 폴리에틸렌 옥사이드, 금속, 금속염, 공융염(eutectic salt)들의 혼합물 또는 합금을 포함한다.
히트 싱크 또는 열 저장소는 에어로졸 형성 기재와 직접 접촉하고 저장된 열을 기재에 직접 전달할 수 있도록 배치될 수 있다. 히트 싱크 또는 열 저장소에 저장된 열은 금속 관과 같은 열 전도체에 의해 에어로졸 형성 기재에 전달될 수 있다.
적어도 하나의 가열체는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 가열체는 기재 또는 기재가 증착되는 담체와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 가열체로부터의 열은 열 전도 요소에 의해 기재에까지 전도될 수 있다.
적어도 하나의 가열체는 사용하는 동안 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 통해 흡인되어 유입되는 주변 공기에 열을 전달할 수 있고, 결과적으로 대류에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열시킨다. 주변 공기는 에어로졸 형성 기재를 통과하기 전에 가열될 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 액체 기재인 경우, 주변 공기는 기재를 통해 먼저 흡인된 후 가열될 수 있다.
적어도 하나의 가열체는 시스템이 에어로졸 발생 장치 및 제거 가능한 에어로졸 발생 물품으로 구성되는 경우, 상기 물품 및 상기 장치 사이에 전기 접촉이 형성되지 않도록 유도성 가열체를 포함할 수 있다. 장치는 인덕터 코일 및 인덕터 코일에 고주파 진동 전류를 공급하도록 구성된 전원을 포함할 수 있다. 물품은 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치된 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 고주파 진동 전류는 500 kHz 내지 10 MHz의 주파수를 갖는 진동 전류를 의미한다.
에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 액체일 수 있다. 이러한 구현예에서, 바람직하게는 저장부가 에어로졸 형성 액체를 저장하기 위한 액체 저장부이다. 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 액체 에어로졸 형성 기재를 전기 히터로 가열함으로써 방출될 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함할 수 있다. 니코틴 함유 액체 에어로졸 형성 기재는 니코틴 염 매트릭스일 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 가열시에 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는, 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 균질화 식물계 재료를 포함할 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용시 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 변질에 대하여 실질적으로 저항하는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. 적절한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 이에 한정되지 않지만, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함한다. 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올 또는 그의 혼합물일 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 니코틴 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 글리세린일 수 있다. 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜일 수 있다. 에어로졸 형성제는 글리세린 및 프로필렌 글리콜 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 약 2% 내지 약 10%의 니코틴 농도를 가질 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재에 대하여 참조가 이루어졌지만, 에어로졸 형성 기재의 다른 형태가 다른 구현예와 함께 사용될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 성분 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 상기 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 형성 기재가 고체 에어로졸 형성 기재인 경우, 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어, 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배, 캐스트 잎 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 함유하는 분말, 과립, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 말아피는 담배 형태일 수 있거나, 적절한 용기 또는 카트리지에 제공될 수 있다. 선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 상기 기재의 가열 시에 방출될, 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 향미 화합물을 함유할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 향미 화합물을 포함하는 캡슐을 또한 함유할 수 있고, 이러한 캡슐은 고체 에어로졸 형성 기재의 가열 동안에 용융될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 균질화 담배는 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 재료를 지칭한다. 균질화 담배는 시트의 형태일 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5%를 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5% 내지 30%의 에어로졸 형성제 함량을 대안적으로 가질 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 분쇄하거나 달리 세분하여 얻어진 미립자 담배를 응집함으로써 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료의 시트는, 예를 들어 담배의 처리, 취급 및 배송 동안 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 기타 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 미립자 담배 응집을 돕는 담배 내인성 결합제인 하나 이상의 내재성 결합제, 담배 외인성 결합제인 하나 이상의 외재성 결합제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고; 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비수성 용매 및 이들의 조합을 포함하되 이에 한정되지 않는 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 열적으로 안정된 담체에 제공되거나 담체에 매립될 수 있다. 담체는 분말, 과립, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 담체는 그 내면에, 또는 그 외면에, 또는 그 내면 및 외면 모두에 증착된 고체 기재의 박층을 갖는 관형 담체일 수 있다. 이러한 관형 담체는, 예를 들어, 종이, 종이류 재료, 부직 탄소 섬유 매트, 저질량 오픈 메쉬 금속 스크린, 또는 천공된 금속 호일 또는 임의의 다른 열적으로 안정한 중합체 매트릭스로 형성될 수 있다.
고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어, 시트, 발포체, 겔 또는 슬러리 형태로 담체의 표면에 증착될 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 담체의 전체 표면에 증착되거나, 대안적으로 사용 동안 불균일한 향미를 전달하기 위해 패턴으로 증착될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템의 저장부는, 실질적으로 원통형이며 원통의 일 단부에 개구가 있는 하우징을 포함할 수 있다. 저장부의 하우징은 실질적으로 원형의 단면을 가질 수 있다. 하우징은 강성 하우징일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '강성 하우징'은 자가 지지형 하우징을 의미하도록 사용된다. 저장부의 강성 하우징은 전기 히터에 대한 기계적 지지를 제공할 수 있다. 저장부는 액체 저장부일 수 있다. 저장부는 에어로졸 형성 액체를 담고 있는 액체 저장부일 수 있다.
에어로졸 형성 기재가 액체일 경우, 저장부는 에어로졸 형성 기재를 유지하기 위한 하우징 내에 담체 재료를 더 포함할 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재는 담체 또는 지지부 상에 흡착되거나 달리 로딩될 수 있다. 담체 재료는 임의의 적절한 흡수성 플러그 또는 흡수체, 예를 들어 발포성 금속이나 플라스틱 재료, 폴리프로필렌, 테릴렌, 나일론 섬유들 또는 세라믹으로 만들어질 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 시스템의 사용 이전에 담체 재료 내에 보유될 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 사용 동안에 담체 재료 내로 방출될 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 사용 바로 직전에 담체 재료 내로 방출될 수 있다. 예를 들어, 액체 에어로졸 형성 기재는 캡슐로 제공될 수 있다. 캡슐의 쉘은 가열 시에 가열 수단에 의해 용융되어 액체 에어로졸 형성 기재를 담체 재료 내로 방출시킨다. 캡슐은 선택적으로 액체와 조합하여 고체를 함유할 수 있다.
일 실시예에서, 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 재료 내에 보유된다. 모세관 재료는 액체를 일 단부에서 다른 단부로 능동적으로 전달하는 재료이다. 모세관 재료는 액체 에어로졸 형성 기재를 전기 히터에 전달하도록 저장부 내에 유리하게 배향될 수 있다. 모세관 재료는 섬유상 구조를 가질 수 있다. 모세관 재료는 스폰지 구조를 가질 수 있다. 모세관 재료는 모세관 다발을 포함할 수 있다. 모세관 재료는 복수의 섬유를 포함할 수 있다. 모세관 재료는 복수의 스레드를 포함할 수 있다. 모세관 재료는 미세 보어 튜브를 포함할 수 있다. 모세관 재료는 섬유, 실 및 미세-보어 튜브의 조합을 포함할 수 있다. 섬유, 스레드 및 미세 보어 튜브는 일반적으로 액체를 전기 히터에 전달하도록 정렬될 수 있다. 모세관 재료는 스폰지류의 재료를 포함할 수 있다. 모세관 재료는 발포체류의 재료를 포함할 수 있다. 모세관 재료의 구조는 액체가 모세관 작용에 의해 운반될 수 있는 복수의 작은 보어 또는 튜브를 형성할 수 있다.
모세관 재료는 임의의 적절한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 재료의 예는 스폰지 또는 발포체 재료, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 재료, 발포된 금속 또는 플라스틱 재료, 예를 들어 권취되거나 압출된 섬유로 이루어진 섬유상 재료, 예컨대 초산 셀룰로오스, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹이다. 모세관 재료는 상이한 액체 물성과 함께 사용되기 위해 임의의 적절한 모세관 현상 및 다공성을 가질 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도성, 비등점 및 원자 압력을 포함하되 이에 한정되지 않는 물성을 가지고 있는데, 이는 모세관 작용에 의해 액체가 모세관 재료를 통해 전달될 수 있게 한다. 모세관 재료는 에어로졸 형성 기재를 분무기에 운반하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 전원을 포함할 수 있다. 전원은 배터리일 수 있다. 배터리는 리튬계 배터리, 예를 들어, 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 리튬 티탄산염 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다. 배터리는 니켈-수소 합금 배터리 또는 니켈 카드뮴 배터리일 수 있다. 전원은 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수 있다. 전원은 재충전이 필요할 수 있고, 다수의 충방전 사이클에 맞게 구성될 수 있다. 전원은 한 번 이상의 흡연을 경험하기에 충분한 에너지를 저장할 수 있는 용량을 가질 수 있으며; 예를 들어, 전원는 종래의 궐련을 흡연하는데 걸리는 통상적인 시간에 대응하는 약 6분의 시간 동안, 또는 6분의 배수인 시간 동안 에어로졸의 연속적인 발생을 가능하게 하는 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 전원은 소정의 횟수의 퍼핑 또는 가열 수단 및 작동기의 이산된 활성화를 가능하게 하는 충분한 용량을 가질 수 있다.
시스템은 센서에 연결된 전기 회로를 포함한다. 전기 회로는 가열 수단 및 전력원에 연결된 제어 시스템의 부분을 형성할 수 있다. 전기 회로는 전기 히터의 전기 저항을 모니터링하고, 전기 히터의 전기 저항에 따라 전기 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
전기 회로는 제어를 제공할 수 있는 마이크로프로세서 또는 다른 전기 회로를 포함할 수 있으며, 상기 마이크로프로세서는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서로서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC)일 수 있다. 전기 회로는 추가적인 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 전기 히터에 대한 전력의 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템이 활성화된 후 전기 히터에 연속적으로 공급되거나, 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때 마다 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 전기 히터에 공급될 수 있다.
제어 시스템은 주변 온도를 검출하기 위한 주변 온도 센서를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 저장부 내에 유지된 에어로졸 형성 기재의 온도를 검출하기 위한 온도 센서를 저장부 내에 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 제어 시스템과 연통하여, 제어 시스템이 에어로졸 형성 기재의 온도를 소정의 온도로 유지시키도록 할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 열전대(thermocouple)일 수 있다. 전기 히터는 온도와 관련된 정보를 제공하도록 사용될 수 있다. 전기 히터의 온도 의존 저항성은 공지되어 있을 수 있고, 당업자에게 공지된 방식으로 적어도 하나의 가열체의 온도를 결정하는데 사용될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서를 포함한다. 센서는 전기 회로와 연통하는 퍼핑 검출기를 포함할 수 있다. 퍼핑 검출기는 사용자가 시스템 상에서 흡인할 때를 검출하도록 구성될 수 있다. 전기 회로는 퍼핑 검출기로부터의 입력에 의존하여 적어도 하나의 가열체로의 전력을 제어하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 스위치나 버튼과 같은 사용자 입력부를 포함할 수 있다. 이는 사용자가 시스템을 켤 수 있도록 한다. 스위치 또는 버튼은 전기 히터를 활성화시킬 수 있다. 스위치 또는 버튼은 에어로졸 발생을 개시할 수 있다. 스위치 또는 버튼은 센서로부터의 입력을 기다리도록 전기 회로를 준비시킬 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 저장부와 인접할 수 있다. 온도 센서는 전기 회로가 소정의 작동 온도에서 전기 히터의 온도를 유지할 수 있도록 전기 회로와 연통할 수 있다. 온도 센서가 열전대이거나, 대안적으로 적어도 하나의 가열체가 온도에 관한 정보를 제공하도록 사용될 수 있다. 적어도 하나의 가열체의 온도 의존 저항 특성은 공지되어 있을 수 있고 당업자에게 공지된 방식으로 적어도 하나의 가열체의 온도를 결정하는데 사용될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 이 장치와 사용하기 위한 제거 가능한 에어로졸 발생 물품으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 카트리지 또는 흡연 물품을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 저장부를 포함한다. 장치는 전원 및 전기 회로를 포함할 수 있다. 전기 히터는 장치 또는 물품, 또는 장치 및 물품 모두의 부분을 형성할 수 있다.
시스템은 에어로졸 발생 장치에 제거 가능하게 결합된 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재가 소모되었을 때 에어로졸 발생 장치로부터 제거될 수 있다. 카트리지는 일회용일 수 있다. 카트리지는 재사용 가능할 수 있다. 카트리지는 액체 에어로졸 형성 기재로 재충전 가능할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 발생 장치에서 교체 가능할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 재사용 가능할 수 있다. 카트리지는 신뢰성 있고 반복 가능한 방식으로, 낮은 비용으로 제조될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '제거 가능하게 결합된'은 카트리지와 장치가 상기 장치나 카트리지를 상당히 손상시키지 않고 서로 결합되고 결합 해제될 수 있는 것을 의미하도록 사용된다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재가 보유되는 하우징을 가질 수 있다. 카트리지는 뚜껑을 포함할 수 있다. 뚜껑은 카트리지를 에어로졸 발생 장치에 결합하기 전에 박리될 수 있다. 뚜껑은 천공될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 과포화 증기로부터 에어로졸이 형성되고, 이어서 에어로졸이 사용자의 입 속으로 반송되는 에어로졸 형성 챔버를 포함할 수 있다. 공기 유입구, 공기 유출구 및 챔버는, 에어로졸을 공기 유출구에 및 사용자의 입 속으로 전달하도록, 공기 유입구로부터 공기 유출구까지 에어로졸 형성 챔버를 경유하는 기류 루트를 형성하도록 바람직하게 배치된다.
하나 이상의 양태와 관련하여 기술된 특징들은 본 발명의 다른 양태에 균등하게 적용될 수 있다. 구체적으로, 제1 양태의 방법과 관련하여 설명된 특징들은, 제2 양태의 방법, 제3 양태의 시스템 및 제4 양태의 시스템에 균등하게 적용될 수 있고, 그 반대일 수 있다.
이제 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전동식 에어로졸 발생 시스템을 보여주며;
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 제1 예시적 사용 프로파일에 따라 가열체가 시간 경과에 따라 활성화되는 것을 나타낸 그래프이며;
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 제2 예시적 사용 프로파일에 따라 가열체가 시간 경과에 따라 활성화되는 것을 나타낸 그래프이며;
도 4는 본 발명의 제1 구현예에 따른 사용 프로파일 결정 방법의 흐름도이며;
도 5는 본 발명의 제2 구현예에 따른 사용 프로파일 결정 방법의 흐름도이며;
도 6은 본 발명의 제2 구현예에 따른 사용 프로파일 결정 방법의 흐름도이다.
도 1은 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템의 일 실시예를 보여준다. 도 1에서, 시스템은 액체 저장부를 가진 흡연 시스템이다. 도 1의 흡연 시스템(100)은 마우스피스 단부(103)와 본체 단부(105)를 가지는 하우징(101)을 포함한다. 본체 단부에서, 배터리(107) 형태의 전력 공급부, 하드웨어(109) 형태의 전기 회로 및 퍼핑 센서(111)가 제공된다. 마우스피스 단부에는, 에어로졸 형성 기재(115) 함유 카트리지(113), 모세관 심지(117) 및 적어도 하나의 가열체를 포함하는 히터(119)의 형태인 액체 저장부가 제공되어 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은 단지 도 1에서만 개략적으로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 모세관 심지(117)의 일 단부는 카트리지(113) 내로 연장되며 모세관 심지(117)의 다른 단부는 가열체(119)에 의해 둘러싸여 있다. 가열체는 연결부(121)를 통하여 전기 회로(109)에 연결되어 있다. 하우징(101)은 공기 유입구(123), 마우스피스 단부에 있는 공기 유출구(125)와, 에어로졸 형성 챔버(127)를 또한 포함한다.
사용시, 작동은 다음과 같다. 액체(115)는 모세관 작용에 의해 카트리지(113)로부터, 카트리지 내로 연장되어 있는 심지(117)의 단부로부터 가열체(119)에 의해 둘러싸인 심지(117)의 다른 단부까지 운반된다. 사용자가 공기 유출구(125)에서 장치를 흡인할 때, 주변 공기는 공기 유입구(123)를 통하여 흡인된다. 도 1에 도시된 배치에서, 퍼핑 센서(111)는 퍼핑을 검출하고 가열체(119)를 활성화시킨다. 배터리(107)는 에너지를 가열체(119)에 공급해서 가열체에 의해 둘러싸인 심지(117)의 단부를 가열한다. 심지(117)의 단부 내 액체는 가열체(119)에 의해 기화되어 과포화 증기를 생성한다. 동시에, 기화되는 액체는, 모세관 작용에 의해 심지(117)를 따라 움직이는 추가 액체에 의해 교체된다. (이는 때때로 "펌핑 작용"으로 지칭된다.) 생성되는 과포화 증기는 공기 유입구(123)로부터의 기류와 혼합되어 운반된다. 에어로졸 형성 챔버(127) 내에서, 증기가 응축되어 흡인 가능한 에어로졸을 형성하는데, 이는 유출구(125)를 향해 반송되어 사용자의 입 안으로 반송된다.
모세관 심지는 다양한 다공성 또는 모세관 재료로 제조될 수 있고, 바람직하게는 공지된, 미리 정해진 모세관 작용을 가진다. 예로는 섬유 또는 소성 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 재료를 포함한다. 상이한 다공성의 심지를 사용해서 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 액체 물성을 수용할 수 있다. 심지는 필요한 양의 액체가 가열체에 전달될 수 있도록 적절해야만 한다. 심지 및 가열체는 필요한 양의 에어로졸이 사용자에게 전달되도록 적절해야만 한다.
도 1은 본 발명에 사용될 수도 있는 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템의 일 실시예를 보여주고 있다. 그러나, 많은 다른 예들이 본 발명에 사용될 수 있다. 단순하게는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템에는 전기 회로의 제어 하에 전원으로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 가열체에 의해 가열될 수 있는 에어로졸 형성 기재가 포함되거나 수용되어야 한다. 예를 들어, 시스템이 흡연 시스템일 필요는 없다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는, 액체 기재이기 보다는, 고체 기재일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 기체 기재와 같은, 다른 형태의 기재일 수 있다. 가열체는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 하우징의 전체적인 형태와 크기는 변경될 수 있으며 하우징은 분리가능한 쉘 및 마우스피스를 포함할 수 있다. 다른 변형들이, 물론, 가능하다.
도 1에 도시된 구현예에서, 도 4 내지 도 6과 관련하여 후술되는 바와 같이, 하드웨어(109) 및 퍼핑 검출 시스템(111)은 프로그램 가능하며, 장치의 활성화 파라미터를 측정하고 활성화 파라미터의 측정 값을 사용 로그에 저장한다. 예시적인 활성 파라미터는 주어진 기간 내에 센서(111)에 의해 검출된 활성화 또는 흡입 횟수, 각 활성화 지속 시간, 및 연속적인 활성화 사이의 간격, 또는 "불활성화 지속 시간"을 포함한다. 하드웨어(109) 및 퍼핑 검출 시스템(111)은 장치 작동을 관리하기 위해 사용될 수 있다. 이는 에어로졸에서 입자 크기를 조절하는 것을 보조한다.
상술한 바와 같이, 가열체(119)는 센서(111)가 사용자에 의한 흡입, 또는 "퍼핑"을 검출할 때 활성화된다. 사용자는 활성화의 지속 시간 및 빈도를 제어한다. 이는 시스템(100)의 사용 프로파일이 상이한 사용자 사이에서 달라질 수 있다는 것을 의미한다. 용어 "사용 프로파일"은 활성화 및 시간 사이의 관계를 지칭한다.
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 제1 예시적 사용 프로파일에 따라 가열체가 시간 경과에 따라 활성화되는 것을 나타낸 단순화된 그래프이다. 도 2에서, y축은 가열체에 대한 단순화된 "온" 또는 "오프" 상태를 나타낸다. 가열체가 활성화되는 활성화(200)는 각각 활성화 지속 시간(210)을 갖는다. 연속적인 활성화 사이의 각각의 간격은 불활성화 지속 시간(220)을 갖는 비사용 기간으로 나타난다. 도시된 바와 같이, 제1 사용 프로파일에서, 활성화(200)는 장기적인 불활성 기간에 의해 분리되는 여러 개별 세션(230)으로 그룹화된다. 결과적으로, 제1 사용 프로파일은 본원에서 "세션" 프로파일로서 기술된다. 이러한 세션 프로파일은 담배 한 개피의 흡연이 개별 세션을 나타내는 가연성 담배에서의 통상적인 사용 프로파일과 유사하다.
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 제2 예시적 사용 프로파일에 따라 가열체가 시간 경과에 따라 활성화되는 것을 나타낸 단순화된 그래프이다. 도 2에서와 같이, y축은 가열체가 활성화되는 동안 가열체 활성화(300)에 대한 단순화된 "온" 또는 "오프" 상태를 나타내며, 각각은 활성화 지속 시간(310)을 갖는다. 연속적인 사용자 작동 사이의 각각의 간격은 불활성화 지속 시간(320)을 갖는 비사용 기간으로 나타난다. 도시된 바와 같이, 제2 예시적 사용 프로파일에서, 시스템은 장기적인 불활성 기간없이 빈번하게 사용된다. 제2 사용 프로파일은 본원에서 "그레이징" 프로파일로서 기술된다. 세션 및 그레이징 프로파일의 사용 특성이 상이한 경우, 세션 및 그레이징 프로파일은 동등한 사용량에 대해 상이한 에어로졸 형성 액체의 소모 속도를 나타낼 수 있다. 이는, 예를 들어, 상이한 사용 프로파일로 인한 가열체의 온도 차이 또는 에어로졸 형성 액체의 점도 차이로 인한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 구현예에 따른 사용 프로파일을 결정하기 위한 방법의 흐름도이다.
(401) 단계에서 사용 프로파일 결정 절차가 개시된다. (402) 단계에서, 최초 흡입, 또는 최초 활성화가 센서에 의해 검출된다. 사용 프로파일 결정 절차는 (401) 단계에서 사용자에 의해 수동적으로 개시될 수 있거나 센서에 의해 최초 활성화가 검출되는 경우 자동적으로 개시될 수 있다. 이러한 상황에서는, (401) 및 (402) 단계가 동시에 발생한다. (403) 단계에서, 장치 안에 있는 타이머는 센서에 의해 최초 활성화가 검출될 때 가동된다. 타이머는 최초 흡입 이후 경과 시간의 누계, T3, 연속 흡입 사이의 불활성 지속 시간, T2, 모두를 측정한다.
(404) 단계에서, 센서 및 전기 회로는 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min보다 큰 활성화 지속 시간 T1을 갖는 임의의 활성화가 발생하는지 여부를 결정한다. 활성화 지속 시간 T1이 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화가 발생하는 경우, 프로세스는 (405) 단계로 이동한다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 (411) 단계로 이동한다. T1min은 임의의 적절한 기간일 수 있다. 예를 들어, T1min은 약 0.5초부터 약 2초 사이이다. 일 실시예에서, T1min은 약 1초로 설정된다.
(405) 단계에서, 활성화는 전기 회로에 의해 사용 로그에서 이산된 이벤트로서 저장된다. 이는 활성화 이벤트 횟수의 누적 카운트를 사용 로그에 보유될 수 있게 한다. 그런 다음 타이머는 다음 활성화 간격이 측정될 수 있도록 불활성 지속 시간 T2를 0으로 재설정한다. 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화만 사용 로그에 저장함으로써 시스템은 정상적인 사용자 흡입에 해당하지 않는 활성화를 유효한 이벤트로서 간주하는 것을 피할 수 있다. 예컨대, 장치를 준비시키기 위해 사용자가 에어로졸을 흡입하지 않으면서 장치를 활성화하는 경우가 일 예이다. 유효 활성화가 발생한 경과 시간 T3은 또한 전기 회로에 의해 사용 로그에 저장될 수 있다.
(406) 단계에서, 전기 회로는 경과 시간 T3을 임계 경과 시간 T3min과 비교한다. 임계 경과 시간 T3min은 사용 프로파일을 결정하기 위해 활성화가 모니터링되는 소정의 최소 시간 기간을 나타낸다. 경과 시간 T3이 임계 경과 시간 T3min을 초과하는 경우, 프로세스는 (407) 단계로 이동한다. 경과 시간 T3이 임계 경과 시간 T3min을 초과하지 않는 경우, 프로세스는 (404) 단계로 복귀한다. 이러한 방식으로, 모니터링 기간 T3 동안 검출된 유효 활성화는 활성화 이벤트의 카운트를 제공하기 위해 사용 로그에 저장되고 따라서 사용 프로파일의 화상을 만든다. T3min은 사용 프로파일을 평가할 수 있는 적절한 시간일 수 있다. 예를 들어, T3min은 약 5분 내지 약 30분, 또는 약 10분 내지 약 20분일 수 있다. 일 실시예에서, T3min은 약 15분으로 설정된다.
(407) 단계에서, 일단 임계 시간 T3min에 도달하면, 전기 회로는 모니터링 기간 T3 동안 사용 로그에 저장된 유효 활성화 이벤트 C1의 총 횟수, 또는 "카운트"를 계산한다.
(408) 단계에서, 전기 회로는 활성화 이벤트 C1의 총 카운트를 임계 카운트 C2와 비교하여 선택할 사용 프로파일을 결정한다. 총 카운트 C1이 임계 카운트 C2를 초과하는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "그레이징" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (409) 단계에 보이는 "그레이징 모드"를 선택한다. 총 카운트 C1이 임계 카운트 C2를 초과하지 않는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "세션" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (410) 단계에 보이는 "세션 모드"를 선택한다. 두 경우 모두, 프로세스는 (404) 단계로 복귀한다. 상술한 바와 같이, (404) 단계에서, 센서 및 전기 회로는 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min보다 큰 활성화 지속 시간 T1을 갖는 임의의 활성화가 발생하는지 여부를 결정한다. 그런 경우, 프로세스는 (405) 단계로 이동한다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 (411) 단계로 이동한다.
(411) 단계에서, 전기 회로는 이전 유효 활성화 이후의 불활성화 지속 시간 T2를 임계 불활성화 지속 시간 T2end와 비교한다. T2가 T2end를 초과하는 경우, 사용 프로파일 결정 절차는 (412) 단계에서 종료된다. T2가 T2end를 초과하지 않는 경우, 프로세스는 다시 (404) 단계로 복귀한다. 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화 지속 시간 T1으로 활성화가 검출되거나(이 경우 프로세스는 (405) 단계로 이동함), 후속 유효 활성화 사이의 불활성화 지속 시간 T2가 임계 불활성화 지속 시간 T2end를 초과할 때까지(이 경우 절차는 (412) 단계에서 종료함), 프로세스는 (404) 및 (411) 단계 사이에서 연속적으로 반복 수행된다. 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 임의의 적절한 시간의 양일 수 있다. 예를 들어, 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 약 5분 내지 약 25분, 또는 약 10분 내지 약 20분, 또는 약 10분 내지 약 15분일 수 있다. 일부 실시예에서, T2end는 약 15분이다.
(412) 단계에서, 절차는 종료되고 시스템은 사용 모드를 선택하기 전에 추가 데이터 수집의 필요없이 다음에 사용될 때, 선택된 사용 모드로 유지될 수 있다. 일단 절차가 (412) 단계에서 종료되면, 다음 활성화는 시스템에 의해 "최초 흡입"으로서 간주될 수 있고 프로세스는 (401) 단계부터 반복된다. 시스템은 후속 사용자 프로파일 결정 절차를 통해 상이한 사용 모드가 나타났음을 알기 전까지 가장 최근에 선택된 사용 모드에 유지될 수 있다. 시스템은 또한 시계를 포함하고 하루 중 상이한 시간에 사용 프로파일을 결정하도록 구성된다. 이는, 예를 들어 사용자가 낮 동안 세션 프로파일을 보이고 저녁 동안에는 그레이징 프로파일을 보이거나, 그 반대인 임의의 시간 종속적인 편차를 사용 프로파일에 반영할 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템은 하루 중 특정 시간에 특정 사용 모드로 재설정될 수 있다.
사용 프로파일을 식별하고 사용 모드를 선택하는 것은 사용 방법에 따라 시스템이 맞춤화될 수 있게 한다. 예를 들어, 그레이징 모드가 선택되는 경우, 시스템은 정보를 잔여 추정 흡입 횟수 또는 잔여 사용 시간을 나타내고 있는 사용자 디스플레이에 표시할 수 있다. 이는 에어로졸 형성 기재의 잔류량 및 각 활성화 동안 소모된 에어로졸 형성 기재의 평균량의 추정치로부터 계산될 수 있다. 예를 들어 시스템의 하나 이상의 사용 파라미터를 모니터링하고, 룩업 테이블을 참조하거나 공식을 사용하여 이미 소모된 에어로졸 형성 기재의 양을 모니터링된 사용 파라미터에 기초하여 추정하고, 이렇게 추정된 양을 초기 양에서 빼는 것에 의해 에어로졸 형성 기재의 잔류량을 추정할 수 있다. 잔여 에어로졸 형성 기재의 추정에서 입력으로서 사용될 수 있는 예시적인 인자는 가열체에 전달되는 전력, 가열체의 온도, 가열체의 저항, 및 시스템을 통과하는 기류를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 각각의 활성화 동안 소모된 에어로졸 형성 기재의 평균량은 시스템의 사용을 모니터링하거나 장치에 저장된 통상적인 값을 사용하여 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 세션 모드가 선택되는 경우, 시스템은 정보를 잔여 세션의 추정 횟수를 나타내는 사용자 디스플레이에 표시할 수 있다. 이것은 "세션" 흡연자에게 에어로졸 형성 기재의 잔류량 또는 나머지 활성화 횟수에 대한 정보보다 유용한 정보일 수 있다.
사용 프로파일을 식별하고 사용 모드를 선택하는 것은 시스템이 잔여 에어로졸 형성 기재의 잔류량을 더 정확하게 계산하도록 할 수 있다. 예를 들어, 그레이징 프로파일에서, 가열체 및 저장부는 장치의 후속 활성화 사이에 냉각을 하기에 불충분한 시간이 있을 수 있으므로 상승된 온도에서 유지될 수 있다. 반면, 세션 프로파일에서, 가열체 및 저장부는 후속 세션 사이에서 냉각되도록 허용될 수 있다. 그레이징 및 세션 사용 프로파일 사이의 온도차는, 액체 점도(에어로졸 형성 기재가 액체 성분을 포함하는 경우), 위킹 속도, 및 가열체 및 에어로졸 형성 기재를 에어로졸화되는 온도까지 가열하는데 걸리는 시간과 같은 변수에 영향을 줄 수 있다. 이들 변수는 에어로졸 형성 기재의 소모 속도에 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 조절 인자는 추정 잔여 에어로졸 형성 기재의 임의의 계산에 포함될 수 있으며, 조절 인자는 어느 사용 모드가 선택되는지에 따라 좌우된다.
도 5는 본 발명의 제2 구현예에 따른 사용 프로파일 결정 방법의 흐름도이다. 도 5의 방법은 도 4의 방법과 매우 유사하다. 제2 구현예의 방법에서의 (501) 단계 내지 (504) 단계는 제1 구현예의 방법에서의 (401) 단계 내지 (404) 단계와 동일하다. 후술되는 바와 같이, 후속 단계가 상이하다.
(505) 단계에서, 총 활성화 지속 시간 T4가 계산될 수 있게 하기 위해, 활성화 지속 시간 T1이 전기 회로에 의해 사용 로그에 저장된다. 그런 다음 타이머는 다음 활성화 간격이 측정될 수 있도록 불활성 지속 시간 T2를 0으로 재설정한다. 도 4의 방법에서처럼, 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화만 사용 로그에 저장함으로써 시스템은 정상적인 사용자 흡입에 해당하지 않는 활성화를 유효한 이벤트로서 간주하는 것을 피할 수 있다. 예컨대, 장치를 준비시키기 위해 사용자가 에어로졸을 흡입하지 않으면서 장치를 활성화하는 경우가 일 예이다. 유효 활성화가 발생한 경과 시간 T3은 또한 전기 회로에 의해 사용 로그에 저장될 수 있다.
(506) 단계에서, 제1 방법의 (406) 단계에서와 같이, 전기 회로는 경과 시간 T3을 임계 경과 시간 T3end와 비교한다. 임계 경과 시간 T3min은 사용 프로파일을 결정하기 위해 활성화가 모니터링되는 소정의 최소 시간 기간을 나타낸다. 경과 시간 T3이 임계 경과 시간 T3min을 초과하면, 프로세스는 (507) 계산 단계로 이동한다. 경과 시간 T3이 임계 경과 시간 T3min을 초과하지 않으면, 프로세스는 (504) 단계로 복귀한다. T3min은 사용 프로파일을 평가할 수 있는 적절한 시간일 수 있다. 예를 들어, T3min은 약 5분 내지 약 30분, 또는 약 10분 내지 약 20분일 수 있다. 일 실시예에서, T3min은 약 15분으로 설정된다.
(507) 단계에서, 전기 회로는 절차가 시작된 이후, 즉, 모니터링 지속 시간 T3 동안, 사용 로그에 저장된 각 활성화 이벤트의 개별 활성 지속 시간 T1을 함께 더함으로써 총 활성화 지속 시간 T4를 계산한다.
(508) 단계에서, 전기 회로는 어떤 사용 프로파일을 선택할지를 결정하기 위해 총 활성화 지속 시간 T4를 임계 총 활성화 지속 시간 T4mode와 비교한다. T4가 T4mode를 초과하는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "그레이징" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (509) 단계에 보이는 "그레이징 모드"를 선택한다. T4가 T4mode를 초과하지 않는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "세션" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (510) 단계에 보이는 "세션 모드"를 선택한다. T4mode는 임의의 적절한 양일 수 있으며, 절차에 대한 임계 경과 시간 T3min의 지속 시간에 따라 좌우된다. 예를 들어, T4mode는 T3min에 대해 선택된 시간의 약 5% 내지 약 15%일 수 있다. 이러한 일 실시예에서, T3은 15분이고 T4mode는 1분이다. 따라서, 총 활성화 시간이 15분의 모니터링 기간 중 1분 이상이 되면, 세션 모드가 아닌 그레이징 모드가 선택된다. 일단 사용 프로파일이 (508) 단계에서 결정되고 사용 모드가 (509) 단계 또는 (510) 단계에서 선택되면, 프로세스는 (504) 단계로 복귀한다.
상술한 바와 같이, (404) 단계와 관련하여, (504) 단계에서, 센서 및 전기 회로는 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min보다 큰 활성화 지속 시간 T1을 갖는 임의의 활성화가 발생하는지 여부를 결정한다. 그런 경우, 프로세스는 (505) 단계로 이동한다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 (511) 단계로 이동한다.
(511) 단계에서, 전기 회로는 이전 유효 활성화 이후의 불활성화 지속 시간 T2를 임계 불활성화 지속 시간 T2end와 비교한다. T2가 T2end를 초과하는 경우, 사용 프로파일 결정 절차는 (512) 단계에서 종료된다. T2가 T2end를 초과하지 않는 경우, 프로세스는 다시 (504) 단계로 복귀한다. 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화 지속 시간 T1로 활성화가 검출되거나(이 경우 프로세스는 (505) 단계로 이동함), 가장 최근의 유효 활성화 이후의 불활성화 지속 시간 T2가 임계 불활성화 지속 시간 T2end를 초과할 때까지(이 경우 절차는 (512) 단계에서 종료함), 프로세스는 (504) 및 (511) 단계 사이에서 연속적으로 반복 수행된다. 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 임의의 적절한 시간의 양일 수 있다. 예를 들어, 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 약 5분 내지 약 25분, 또는 약 10분 내지 약 20분, 또는 약 10분 내지 약 15분일 수 있다. 일부 실시예에서, T2end는 약 15분이다.
(512) 단계에서, 절차는 종료되고 시스템은 사용 모드를 선택하기 전에 추가 데이터 수집의 필요없이 다음 사용시에, 선택된 사용 모드로 유지될 수 있다. 일단 절차가 (512) 단계에서 종료되면, 다음 활성화는 시스템에 의해 "최초 흡입"으로서 간주될 수 있고 프로세스는 (501) 단계부터 반복된다. 시스템은 후속 사용자 프로파일 결정 절차를 통해 상이한 사용 모드가 나타났음을 알기 전까지 가장 최근에 선택된 사용 모드에 유지될 수 있다. 시스템은 또한 시계를 포함하고 하루 중 상이한 시간에 사용 프로파일을 결정하도록 구성된다. 이는, 예를 들어 사용자가 낮 동안 세션 프로파일을 보이고 저녁 동안에는 그레이징 프로파일을 보이거나, 그 반대인 임의의 시간 종속적인 편차를 사용 프로파일에 반영할 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템은 하루 중 특정 시간에 특정 사용 모드로 재설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 구현예에 따른 사용 프로파일 결정 방법의 흐름도이다. 제3 구현예의 방법에서의 (601) 단계 내지 (603) 단계는 제1 구현예의 방법에서의 (401) 단계 내지 (403) 단계 및 제2 구현예의 방법에서의 (501) 단계 내지 (503) 단계와 동일하다.
(604) 단계에서, 제1 및 제2 구현예의 (404) 및 (504) 단계와 관련하여, 센서 및 전기 회로는 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min보다 큰 활성화 지속 시간 T1을 갖는 임의의 활성화가 발생하는지 여부를 결정한다. T1min은 임의의 적절한 기간일 수 있다. 예를 들어, T1min은 약 0.5초부터 약 2초 사이이다. 일 실시예에서, T1min은 약 1초로 설정된다. 활성화 지속 시간 T1이 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화가 발생하면, 프로세스는 (605) 단계로 이동한다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 (606) 단계로 이동한다.
(605) 단계에서, 타이머는 다음 활성화 간격이 측정될 수 있도록 불활성 지속 시간 T2를 0으로 재설정한다. 임계 지속 시간 T1min보다 긴 지속 시간 T1을 갖는 활성화가 있을 때만 불활성화 지속 시간 T2를 0으로 재설정함으로써, 시스템은 정상적인 사용자 흡입에 해당하지 않는 활성화에 의해 악영향을 받는 사용 결정을 피할 수 있다. 예컨대, 장치를 준비시키기 위해 사용자가 에어로졸을 흡입하지 않으면서 장치를 활성화하는 경우가 일 예이다. 유효 활성화가 발생한 경과 시간 T3는 추가의 정보를 시스템에 제공하기 위해 전기 회로에 의해 사용 로그에 또한 저장될 수 있다. 프로세스는 그 다음에 (606) 단계로 이동한다.
(606) 단계에서, 전기 회로는 가장 최근의 유효 활성화 이후의 불활성화 지속 시간 T2가 임계 불활성화 지속 시간 T2end를 초과하는지 여부를 결정한다. 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 임의의 적절한 시간의 양일 수 있다. 예를 들어, 임계 불활성화 지속 시간 T2end는 약 1분 내지 약 10분, 약 1분 내지 약 5분, 또는 약 10분 내지 약 3분일 수 있다. 일부 실시예에서, T2end는 약 2분이다. T2가 T2end를 초과하는 경우, 프로세스는 (607) 단계로 이동한다. T2가 T2end를 초과하지 않는 경우, 프로세스는 다시 (604) 단계로 복귀한다. 임계 최소 활성화 지속 시간 T1min을 초과하는 활성화 지속 시간 T1으로 활성화가 검출되거나(이 경우 프로세스는 (605) 단계로 이동함), 후속 유효 활성화 사이의 불활성화 지속 시간 T2가 임계 불활성화 지속 시간 T2end를 초과할 때까지(이 경우 프로세스는 (607) 단계로 이동함), 프로세스는 (604) 및 (606) 단계 사이에서 연속적으로 반복 수행된다.
(607) 단계에서, 전기 회로는 경과 시간 T3을 임계 경과 시간 T3mode와 비교하여 선택할 사용 프로파일을 결정한다. 경과 시간 T3가 임계 경과 시간 T3mode를 초과하는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "그레이징" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (608) 단계에 보이는 "그레이징 모드"를 선택한다. 경과 시간 T3가 T3모드를 초과하지 않는 경우, 전기 회로는 사용 프로파일이 "세션" 프로파일에 해당한다고 판정하고, (609) 단계에 보이는 "세션 모드"를 선택한다. 두 경우 모두, 프로세스는 이어서 (610) 단계에서 종료된다.
제1 및 제2 방법에서와 같이, 시스템은 사용 모드를 선택하기 전에 추가 데이터 수집의 필요없이 다음 사용시에, 선택된 사용 모드로 유지될 수 있다. 일단 절차가 (610) 단계에서 종료되면, 다음 활성화는 시스템에 의해 "최초 흡입"으로서 간주될 수 있고 프로세스는 (601) 단계부터 반복된다. 시스템은 후속 사용자 프로파일 결정 절차를 통해 상이한 사용 모드가 나타났음을 알기 전까지 가장 최근에 선택된 사용 모드에 유지될 수 있다. 시스템은 또한 시계를 포함하고 하루 중 상이한 시간에 사용 프로파일을 결정하도록 구성된다. 그런 다음 시스템은 하루 중 특정 시간과 관련된 특정 사용 모드로 복귀할 수 있다. 이는, 예를 들어 사용자가 낮 동안 세션 프로파일을 보이고 저녁 동안에는 그레이징 프로파일을 보이거나, 그 반대인 임의의 시간 종속적인 편차를 사용 프로파일에 반영할 수 있다.

Claims (16)

  1. 전동식 에어로졸 발생 시스템의 작동 방법으로서, 상기 방법은:
    에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터, 시스템의 활성화를 검출하는 센서, 시계, 센서에 연결된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 단계;
    모니터링 절차를 개시하는 단계;
    센서를 사용해 상기 모니터링 절차 동안 시스템의 사용 파라미터를 측정하는 단계;
    상기 측정된 사용 파라미터와 임계 값을 비교하는 단계;
    상기 측정된 사용 파라미터와 상기 임계 값의 비교에 기초하여 상기 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계;
    하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 상기 단계, 사용 파라미터를 측정하는 상기 단계, 측정된 사용 파라미터를 비교하는 상기 단계, 및 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하는 단계; 및
    하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 사용 프로파일에 기초하여 상기 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사용 파라미터는 상기 모니터링 절차 동안의 활성화 지속 시간, 상기 모니터링 절차 동안의 총 활성화 지속 시간, 상기 모니터링 절차 동안의 총 활성화 횟수, 상기 모니터링 절차 동안의 불활성화 지속 시간, 상기 모니터링 절차 동안의 총 불활성화 지속 시간, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계는 상기 측정된 사용 파라미터가 상기 임계 값을 초과하는 경우 제1 사용 프로파일을 선택하고 상기 측정된 사용 파라미터가 상기 임계 값을 초과하지 않는 경우 제2 사용 프로파일을 선택함으로써 수행되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 절차를 개시하는 상기 단계, 사용 파라미터를 측정하는 상기 단계, 상기 측정된 사용 파라미터를 비교하는 상기 단계, 및 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계는 저녁 시간 동안의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 동안 적어도 한 번 수행되고 저녁 시간 전의 시스템의 사용 프로파일을 결정하기 위해 저녁 시간 전에 적어도 한 번 수행되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하기 위해 타이머를 가동시키는 단계를 더 포함하되, 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계는 상기 모니터링 절차의 지속 시간이 임계 지속 시간을 초과할 때 수행되는 방법.
  6. 전동식 에어로졸 발생 시스템의 작동 방법으로서, 상기 방법은:
    에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터, 시스템의 활성화를 검출하는 센서, 시계, 센서에 연결된 전기 회로를 포함하는 전동식 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 단계;
    모니터링 절차를 개시하는 단계;
    상기 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하기 위해 타이머를 가동시키는 단계;
    상기 센서를 사용해 상기 모니터링 절차 동안의 시스템의 사용 파라미터를 측정하는 단계;
    상기 측정된 사용 파라미터와 임계 값을 비교하는 단계;
    상기 측정된 사용량 파라미터가 상기 임계 값을 초과하는 경우 모니터링 절차를 종료하는 단계;
    상기 모니터링 절차의 지속 시간과 임계 지속 시간을 비교함으로써 상기 시스템의 사용 프로파일을 결정하는 단계;
    하루 중 상이한 시간에서의 사용 프로파일을 결정하기 위해 모니터링 절차를 개시하는 상기 단계, 타이머를 가동시키는 상기 단계, 사용 파라미터를 측정하는 상기 단계, 상기 측정된 사용 파라미터를 비교하는 상기 단계, 상기 모니터링 절차를 종료하는 상기 단계, 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계를 하루 중 상이한 시간에 반복하는 단계; 및
    하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 상기 사용 프로파일에 기초하여 상기 시스템의 작동 모드를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사용 파라미터는 상기 모니터링 절차 동안의 불활성화 지속 시간인 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 사용 프로파일을 결정하는 상기 단계는 상기 모니터링 절차의 상기 지속 시간이 상기 임계 지속 시간을 초과하는 경우 제1 사용 프로파일을 선택하고 상기 모니터링 절차의 상기 지속 시간이 상기 임계 지속 시간을 초과하지 않는 경우 제2 사용 프로파일을 선택함으로써 수행되는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링 절차를 개시하는 상기 단계는 제1 활성화가 상기 센서에 의해 검출될 경우 자동으로 수행되는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 사용 파라미터를 측정하는 상기 단계는 상기 모니터링 절차 동안 검출된 임의의 활성화에 대한 활성화 지속 시간을 측정하여 상기 활성화 지속 시간이 임계 최소 활성화 지속 시간보다 작은 임의의 활성화는 상기 측정된 사용 파라미터로부터 무시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장부에서 에어로졸 형성 기재의 추정 잔류량을 계산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 추정 잔류량을 계산하는 상기 단계는 상기 선택된 작동 모드에 따른 보정 계수를 적용하는 것을 포함하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12 항에 있어서, 상기 시스템은 사용자 디스플레이를 더 포함하고, 상기 방법은 선택된 상기 작동 모드에 따라 상기 사용자 디스플레이에 정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 정보는 저장부 내의 에어로졸 형성 기재의 추정 잔류량에 기초하며, 잔여 활성화 횟수, 잔여 활성화 지속 시간, 잔여 세션 횟수, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 방법.
  15. 전동식 에어로졸 발생 시스템으로서:
    에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부;
    상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터;
    상기 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서;
    시계; 및
    상기 센서에 연결되어 상기 센서에 의해 측정된 사용량 파라미터를 임계 값과 비교하고, 하루 중 상이한 시간에 측정된 상기 사용 파라미터와 상기 임계 값과의 비교에 기초하여 하루 중 상이한 시간에서의 상기 시스템의 사용 프로파일을 결정하고, 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 상기 사용 프로파일에 기초하여 상기 시스템의 작동 모드를 선택하도록 구성된 전기 회로를 포함하는, 전동식 에어로졸 발생 시스템.
  16. 전동식 에어로졸 발생 시스템으로서:
    에어로졸 형성 기재를 저장하기 위한 저장부;
    상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열체를 포함하는 전기 히터;
    상기 시스템의 활성화를 검출하기 위한 센서;
    시계; 및
    상기 센서에 연결되어 모니터링 절차의 지속 시간을 측정하고, 상기 센서에 의해 측정된 사용 파라미터를 임계 값과 비교하고, 하루 중 상이한 시간에 상기 모니터링 절차의 지속 시간과 임계 값과의 비교에 기초하여 하루 중 상이한 시간에서의 상기 시스템의 사용 프로파일을 결정하고, 하루 중 현재 시간과 연관되어 결정된 상기 사용 프로파일에 기초하여 상기 시스템의 작동 모드를 선택하도록 구성된 전기 회로를 포함하는, 전동식 에어로졸 발생 시스템.
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