KR20180129995A - 전자 증기 제공 시스템 - Google Patents

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KR20180129995A
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콜린 디킨스
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니코벤처스 홀딩스 리미티드
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Abstract

전자 증기 제공 시스템은 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 증기화하기 위한 증기 발생기; 증기 발생기에 전력을 공급하기 위한 전지 또는 배터리를 포함하는 전원; 사용자에 의한 흡입의 결과로서 전자 증기 제공 시스템을 통한 공기량을 측정하기 위한 센서; 및 사용자에 의한 이런 흡입 동안 누적 공기흐름에 기반하여 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하고, 누적 공기흐름은 센서에 의한 공기량의 측정들에 기반하여 결정된다. 그런 시스템은 정해진 흡입 동안 누적 공기흐름에 기반하여 정해진 흡입으로 얻어진 증기화된 액체 양에 걸쳐 사용자 제어를 허용한다.

Description

전자 증기 제공 시스템{ELECTRONIC VAPOUR PROVISION SYSTEM}
본 개시내용은 전자 증기 제공 시스템들, 이를테면 전자 니코틴 전달 시스템들(예컨대, 전자-담배들)에 관한 것이다.
전자 증기 제공 시스템들, 이를테면 전자-담배들은 일반적으로 증기화되거나 그렇지 않으면 에어로졸(aerosol)로 변환될 액체, 통상적으로 니코틴의 저장소를 포함한다. 예컨대, 사용자가 디바이스를 흡입할 때, 히터가 활성화되어 적은 양의 액체가 증기화되고, 이에 따라 이는 사용자에 의해 흡입된다. 보다 특히, 그런 디바이스들에는 보통 마우스피스(mouthpiece)로부터 떨어져 위치된 하나 또는 그 초과의 공기 입구 홀들이 제공된다. 사용자가 마우스피스를 빨 때, 공기는 입구 홀들을 통해 끌어당겨 지고 그리고 증기 소스, 이를테면 니코틴 또는 카트리지(cartridge)로부터의 다른 액체가 공급되는 히터(heater)를 지난다.
히터에 제공되는 전력량은 운영 이유들 때문에 제어될 수 있다. 예컨대, WO 2012/109371호는 상이한 동작 모드들을 가진 디바이스를 설명하고, 그리고 동작 모드의 선택은 연속적인 퍼프(puff)들 사이의 간격(짧은 간격 동안, 히터가 이미 이전 퍼프로부터 워밍(warm)될 수 있기 때문에)에 따른다. WO 2013/060784 호는 디바이스 내에 에어로졸의 원하지 않는 응결을 감소시키기 위하여 히터에 공급되는 전력을 흡입의 종료쯤 감소시키는 디바이스를 설명한다.
일부 알려진 디바이스들에서, 사용자는 전자 증기 제공 시스템의 동작에 걸쳐 어느 정도의 제어를 실행할 수 있다. 그런 제어는 예컨대, 사용자가 다이얼을 회전시킴으로써 히터에 전달되는 전력을 변경하도록 허용할 수 있다. 그러나, 사용자 경험을 제어하기 위한 기존 메커니즘들은 유연성, 반응성 및 사용 용이성 측면에서 여전히 다소 제한된다.
전자 증기 제공 시스템은 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 증기화하기 위한 증기 발생기; 증기 발생기에 전력을 공급하기 위한 전지 또는 배터리를 포함하는 전원; 사용자에 의한 흡입의 결과로서 전자 증기 제공 시스템을 통한 공기량(rate of airflow)을 측정하기 위한 센서; 및 사용자에 의한 이런 흡입 동안 누적 공기흐름에 기반하여 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하고, 누적 공기흐름은 센서에 의한 공기량의 측정들에 기반하여 결정된다. 그런 시스템은 정해진 흡입 동안 누적 공기흐름에 기반하여 정해진 흡입으로 얻어진 증기화된 액체 양에 대한 사용자 제어를 허용한다.
본원에 설명된 접근법은 아래에 설명된 바와 같은 특정 실시예들로 제한되는 것이 아니라, 본원에 제시된 특징들의 임의의 적절한 조합들을 포함하고 고려한다. 예컨대, 전자 증기 제공 시스템은 적합하게 아래에 설명되는 다양한 특징들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 포함하는 본원에 설명된 접근법에 따라 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 이제 다음 도면들을 참조하여 단지 예로써 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자-담배와 같은 전자 증기 제공 시스템의 개략도(분해도)이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 바디의 개략도가다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 증기 발생기 부분의 개략도가다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 바디 부분의 일 단부의 특정 양상들을 도시하는 개략도가다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 바디의 메인 기능 컴포넌트들의 개략도가다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 동작의 특정 양상들을 예시하는 개략 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6에 도시된 접근법에 대응하는 일부 결과들을 도시하는 그래프이다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 전자 증기 제공 시스템, 이를테면 전자-담배에 관한 것이다. 다음 설명 전체에 걸쳐 용어 "전자-담배"가 사용되지만; 그러나, 이 용어는 전자 증기 제공 시스템과 교환 가능하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자-담배(10)와 같은 전자 증기 제공 시스템의 개략도이다(실척이 아님). 전자-담배는 파선(LA)에 의해 표시된 길이방향 축을 따라 연장되는 일반적으로 원통형 모양을 가지며, 2개의 메인 컴포넌트들, 즉 바디(20) 및 카토마이저(cartomiser)(30)를 포함한다. 카토마이저는 니코틴 저장소, (히터와 같은)증기 발생기, 및 마우스피스(35)를 포함하는 내부 챔버를 포함한다. 저장소는, 증기 발생기에 전달되도록 요구되는 그런 시간까지 니코틴을 보유하기 위한 폼 매트릭스(foam matrix) 또는 임의의 다른 구조일 수 있다. 카토마이저(30)는 또한 니코틴을 증기화하기 위한 히터를 포함하고 그리고 적은 양의 니코틴을 저장소로부터 히터 상에 있거나 히터에 인접한 히팅 위치로 수송하기 위한 윅(wick) 또는 유사한 설비를 더 포함할 수 있다.
바디(20)는 전자-담배(10) 및 일반적으로 전자-담배를 제어하기 위한 회로 기판에 전력을 제공하기 위한 재충전 가능 전지 또는 배터리를 포함한다. 회로 기판에 의해 제어됨에 따라, 히터가 배터리로부터 전력을 수신할 때, 히터는 니코틴을 증기화하고 그 다음으로, 이 증기는 마우스피스를 통해 사용자에 의해 흡입된다.
바디(20) 및 카토마이저(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 길이방향 축(LA)에 평행한 방향으로 분리시킴으로써 서로 분리 가능하지만, 디바이스(10)가 연결(도 1에서 25A 및 25B로서 개략적으로 표시됨)에 의해 사용 중일 때 함께 접합되어, 바디(20)와 카토마이저(30) 사이에 기계적 및 전기적 연결성이 제공된다. 카토마이저에 연결하기 위하여 사용되는 바디(20) 상의 전기 연결기는 또한, 바디가 카토마이저(30)로부터 분리될 때 충전 디바이스(도시되지 않음)를 연결하기 위한 소켓으로서 역할을 한다. 충전 디바이스의 다른 단부는 전자-담배의 바디 내 전지를 재충전하기 위하여 USB 소켓에 플러깅(plug)될 수 있다. 다른 구현들에서, 케이블은 바디 상의 전기 연결기와 USB 소켓 사이의 직접 연결을 위해 제공될 수 있다.
전자-담배(10)에는 공기 입구를 위한 하나 또는 그 초과의 홀들(도 1에 도시되지 않음)이 제공된다. 이들 홀들은 전자-담배(10)를 통해 마우스피스(35)로의 공기 통로에 연결된다. 사용자가 마우스피스(35)를 통해 흡입할 때, 공기는 전자-담배의 외측 상에 적당하게 위치된 하나 또는 그 초과의 공기 입구 홀들을 통해 이 공기 통로로 끌어당겨 진다. 이런 공기흐름(또는 결과적인 압력 변화)은 압력 센서에 의해 검출되고 그 다음으로 압력 센서는 카트리지로부터의 니코틴을 증기화하기 위하여 히터를 활성화한다. 공기흐름은 니코틴 증기를 통해 지나가면서 결합되고, 그리고 그 다음으로 공기흐름 및 니코틴 증기의 이런 결합은 사용자에 의해 흡입되는 마우스피스(35)의 밖으로 지나간다. 니코틴 공급이 고갈될 때 카토마이저(30)는 바디(20)로부터 분리될 수 있고 버려질 수 있다(그리고 원할 경우 다른 카토마이저로 교체됨).
도 1에 도시된 전자-담배(10)가 예로써 제시되고, 그리고 다양한 다른 구현들이 채택될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 카토마이저(30)는 2개의 분리 가능 컴포넌트들, 즉 니코틴 저장소 및 마우스피스를 포함하는 카트리지(저장소로부터 니코틴이 고갈될 때 교체될 수 있음), 및 히터를 포함하는 증기 발생기(일반적으로 보유됨)로서 제공된다. 다른 예로서, 충전 설비는 부가적인 또는 대안적인 전력원, 이를테면 자동차 담배 라이터에 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 바디(20)의 개략(단순화된)도이다. 도 2는 일반적으로 전자-담배의 길이방향 축(LA)을 통과하는 평면의 단면으로서 간주될 수 있다. 바디의 다양한 컴포넌트들 및 세부사항들, 예컨대 이를테면, 배선 및 더 복잡한 형상화는 간략성 이유들 때문에 도 2에서 생략되었다는 것을 주의하라.
도 2에 도시된 바와 같이, 바디(20)는 전자-담배(10)에 전력을 공급하기 위한 배터리 또는 전지(210)뿐 아니라, 칩, 이를테면 전자-담배(10)를 제어하기 위한 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 마이크로제어기를 포함한다. ASIC는 배터리(210) 옆에 또는 배터리(210)의 일 단부에 포지셔닝될 수 있다. ASIC는 마우스피스(35) 상에서의 흡입을 검출하기 위하여 센서 유닛(215)에 부착된다(또는 대안적으로 센서 유닛(215)은 ASIC 자체 상에 제공될 수 있음). 그런 검출에 응답하여, ASIC는 배터리 또는 셀(210)로부터 카토마이저 내 히터로 전력을 제공하여 니코틴을 사용자에 의해 흡입되는 공기흐름으로 증기화한다.
바디는 전자-담배의 먼(먼 쪽) 단부를 밀봉 및 보호하기 위하여 캡(225)을 더 포함한다. 사용자가 마우스피스(35)를 흡입할 때 공기가 바디에 진입하게 하고 센서 유닛(215)을 지나 흐르게 하도록 캡(225)에 또는 캡(225)에 인접하게 공기 입구 홀이 제공된다. 그러므로, 이런 공기흐름은 센서 유닛(215)이 사용자 흡입을 검출하게 한다.
바디(20)를 카토마이저(30)에 접합하기 위하여 캡(225)으로부터 바디(20)의 반대편 단부에 연결기(25B)가 있다. 연결기(25B)는 바디(20)와 카토마이저(30) 사이의 기계적 및 전기적 연결성을 제공한다. 연결기(25B)는 바디 연결기(240)를 포함하고, 바디 연결기(240)는 카토마이저(30)에 전기 연결을 위한 하나의 단자(양 또는 음)로서 역할을 하도록 금속성(일부 실시예들에서 은-도금됨)이다. 연결기(25b)는 제 1 단자, 즉 바디 연결기(240)에 반대 극성의, 카토마이저(30)에 전기 연결을 위한 제 2 단자를 제공하기 위한 전기 콘택(250)을 더 포함한다. 전기 콘택(250)은 코일 스프링(255) 상에 장착된다. 바디(20)가 카토마이저(30)에 부착될 때, 카토마이저 상의 연결기(25A)는, 축방향, 즉 길이방향 축(LA)에 평행한(함께 정렬되는) 방향으로 코일 스프링을 압축하는 방식으로 전기 콘택(250)에 대해 푸시한다. 스프링(255)의 탄성 성질로 인해, 이런 압축은 스프링(255)을 팽창하게 바이어싱하고, 이는 전기 콘택(250)을 연결기(25A)에 대해 확고하게 푸싱하는 효과를 가지며, 이에 의해 바디(20)와 카토마이저(30) 사이의 우수한 전기 연결성을 보장하는 것을 돕는다. 바디 연결기(240) 및 전기 콘택(250)은 2개의 전기 단자들 사이에 우수한 절연을 제공하기 위하여 비-도전체(플라스틱 같은)로 만들어진 트레슬(trestle)(260)에 의해 분리된다. 트레슬(260)은 연결기들(25A 및 25B)의 상호 기계적 맞물림을 돕도록 형상화된다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 카토마이저(30)의 개략도가다. 도 3은 일반적으로 전자-담배의 길이방향 축(LA)을 통과하는 평면의 단면으로서 간주될 수 있다. 바디의 다양한 컴포넌트들 및 세부사항들, 예컨대 이를테면, 배선 및 더 복잡한 형상화는 간략성 이유들 때문에 도 3에서 생략되었다는 것을 주의하라.
카토마이저(30)는 마우스피스(35)로부터, 카토마이저를 바디(20)에 접합하기 위한 연결기(25A)로 카토마이저(30)의 중앙(길이방향) 축을 따라 연장되는 공기 통로(355)를 포함한다. 니코틴의 저장소(360)는 공기 통로(355) 둘레에 제공된다. 이 저장소(360)는 예컨대 니코틴에 젖은 솜 또는 폼(foam)을 제공함으로써 구현될 수 있다. 카토마이저는 또한 사용자가 전자-담배(10)를 흡입하는 것에 응답하여 공기 통로(355)를 통해 마우스피스(35)를 통해 밖으로 흐르는 니코틴 증기를 생성하기 위해 저장소(360)로부터 니코틴을 히팅하기 위한 히터(365)를 포함한다. 히터는 연결기(25A)를 통해 배터리(210)의 반대 극성들(양 및 음, 또는 그 반대)에 차례로 연결되는 라인들(366 및 367)을 통해 전력을 공급받는다(전력 라인들(366 및 367)과 연결기(25A) 사이의 배선의 세부사항들은 도 3에서 생략됨).
연결기(25A)는 은-도금되거나 몇몇 다른 적당한 금속으로 만들어질 수 있는 내부 전극(375)을 포함한다. 카토마이저(30)가 바디(20)에 연결될 때, 내부 전극(375)은 카토마이저와 바디 사이의 제 1 전기 경로를 제공하기 위하여 바디(20)의 전기 콘택(250)에 콘택한다. 특히, 연결기들(25A 및 25B)이 맞물려질 때, 내부 전극(375)은 코일 스프링(255)을 압축하기 위하여 전기 콘택(250)에 대해 푸싱하고, 이에 의해 내부 전극(375)과 전기 콘택(250) 사이의 우수한 전기 콘택을 보장하는 것을 돕는다.
내부 전극(375)은 플라스틱, 고무, 실리콘, 또는 임의의 다른 적당한 재료로 만들어질 수 있는 절연 링(372)에 의해 둘러싸인다. 절연 링은 은-도금되거나 몇몇 다른 적당한 금속 또는 도전 재료로 만들어질 수 있는 카토마이저 연결기(370)에 의해 둘러싸인다. 카토마이저(30)가 바디(20)에 연결될 때, 카토마이저 연결기(370)는 카토마이저와 바디 사이에 제 2 전기 경로를 제공하기 위하여 바디(20)의 바디 연결기(240)에 콘택한다. 다른 말로, 내부 전극(375) 및 카토마이저 연결기(370)는 바디의 배터리(210)로부터 적합한 공급 라인들(366 및 367)을 통해 카토마이저 내 히터(365)에 전력을 공급하기 위한 양 및 음의 단자들(또는 그 반대)로서의 역할을 한다.
카토마이저 연결기(370)는 전자-담배의 길이방향 축으로부터 떨어져 반대 방향들로 연장되는 2개의 러그(lug)들 또는 탭(tab)들(380A, 380B)을 가진다. 이들 탭들은 커토마이저(30)를 바디(20)에 연결하기 위한 바디 연결기(240)와 함께 바요넷 피팅(bayonet fitting)을 제공하기 위해 사용된다. 이런 바요넷 피팅은 카토마이저(30)와 바디(20) 사이에 안전하고 강건한 연결을 제공하여, 카토마이저 및 바디는 워블(wobble) 또는 휨 없이 서로에 관련하여 고정된 포지션에 유지되고, 그리고 임의의 우발적인 분리 가능성은 매우 작다. 동시에, 바요넷 피팅은 삽입 다음 연결을 위한 회전, 그리고 회전(역방향으로) 다음 분리를 위한 철수에 의해 간단하고 빠른 연결 및 분리를 제공한다. 다른 실시예들이 바디(20)와 카토마이저(30) 사이에 다른 형태의 연결, 이를테면 스냅 피트(snap fit) 또는 나사식 연결을 사용할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 바디(20)의 단부에 있는 연결기(25B)의 특정 세부사항들의 개략도가다(그러나 도 2에 도시된 바와 같은 연결기의 대부분의 내부 구조, 이를테면 트레슬(260)이 생략됨). 특히, 도 4는 일반적으로 원통 튜브 형태를 가지는 바디(20)의 외부 하우징(201)을 도시한다. 이런 외부 하우징(201)은 예컨대, 종이 등의 외부 커버링을 가진 금속의 내부 튜브를 포함할 수 있다.
바디 연결기(240)는 바디(20)의 이런 외부 하우징(201)으로부터 연장된다. 도 4에 도시된 바와 같은 바디 연결기는 2개의 메인 부분들, 바디(20)의 외부 하우징(201) 내에 꼭 맞추어지도록 사이징된 중공 원통 튜브 모양의 샤프트 부분(241), 및 전자-담배의 메인 길이방향 축(LA)으로부터 떨어져, 방사상으로 외부 방향으로 지향되는 립(lip) 부분(242)을 포함한다. 바디 연결기(240)의 샤프트 부분(241)을 둘러싸는 것은(여기서 샤프트 부분은 외부 하우징(201)과 오버랩하지 않음) 다시 원통 튜브 모양인 칼라(collar) 또는 슬리브(sleeve)(290)이다. 칼라(290)는 바디 연결기(240)의 립 부분(242)과 바디의 외부 하우징(201) 사이에 유지되고, 이는 축방향(즉, 축(LA)에 평행함)으로 칼라(290)의 움직임을 함께 방지한다. 그러나, 칼라(290)는 샤프트 부분(241)(및 이에 따라 또한 축(LA))을 중심으로 자유롭게 회전한다.
위에서 언급된 바와 같이, 캡(225)에는, 사용자가 마우스피스(35)를 흡입할 때 공기가 센서(215)를 지나 흐르게 하는 공기 입구 홀을 가진다. 그러나, 사용자가 흡입할 때 디바이스에 진입하는 대부분의 공기는 도 4에서 2개의 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 칼라(290) 및 바디 연결기(240)를 통해 흐른다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배(10)의 바디(20)의 메인 기능 컴포넌트들의 개략도가다. 특정 구성에 따라, 일부 실시예들에서, 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과가 대신 회로 기판과 함께 동작하도록 바디 내에 수용될 수 있지만, 회로 기판 자체에 물리적으로 장착되지 않더라도, 이들 컴포넌트들은 바디(20) 내에 제공된 회로 기판상에 장착될 수 있다.
바디(20)는 공기 입구로부터 바디(20)를 통해 공기 출구(증기 발생기)로의 공기 경로에 위치되거나 상기 공기 경로에 인접하게 위치된 센서 유닛(215)을 포함한다. 센서 유닛(215)은 (또한 이런 공기 경로에 또는 인접하여) 압력 강하 센서(562) 및 온도 센서(563)를 포함한다. 바디는 작은 스피커(558) 및 카토마이저(30)로의 또는 USB 충전 디바이스로의 연결을 위한 전기 소켓 또는 연결기(25B)를 더 포함한다.
마이크로제어기(예컨대, ASIC)(555)는 CPU(550)를 포함한다. CPU(550) 및 다른 전자 컴포넌트들, 이를테면 압력 센서(562)의 동작들은 일반적으로 CPU(또는 다른 컴포넌트) 상에서 실행되는 소프트웨어 프로그램들에 의해 적어도 부분적으로 제어된다. 그런 소프트웨어 프로그램들은 마이크로제어기(555) 자체에 통합될 수 있는 비휘발성 메모리, 이를테면 ROM에 저장될 수 있거나 또는 분리된 컴포넌트로서 제공될 수 있다. CPU는 요구되는 바와 같이 그리고 요구될 때 개별 소프트웨어 프로그램들을 로딩 및 실행하기 위해 ROM에 액세스할 수 있다. 마이크로제어기(555)는 또한 바디(10) 내 다른 디바이스들, 이를테면 압력 센서(562)와의 적합한 통신을 위하여 적당한 통신 인터페이스들(및 제어 소프트웨어)을 포함한다.
CPU는 전자-담배 내의 조건들 또는 상태들, 이를테면 낮은 배터리 경고를 반영하는 오디오 출력을 생성하기 위하여 스피커(558)를 제어한다. 상이한 상태들 또는 조건들을 시그널링하기 위한 상이한 신호들은 상이한 피치(pitch) 및/또는 지속시간의 톤들 또는 비프(beep)들을 활용함으로써, 및/또는 다수의 그런 비프들 또는 톤들을 제공함으로써 제공될 수 있다.
위에서 주의된 바와 같이, 전자-담배(10)는 공기 입구로부터 전자-담배를 통해, 압력 강하 센서(562) 및 히터(증기 발생기 또는 카토마이저(30) 내)를 지나, 마우스피스(35)로 공기 경로를 제공한다. 따라서, 사용자가 전자-담배의 마우스피스를 흡입할 때, CPU(550)는 압력 강하 센서로부터의 정보에 기반하여 그런 흡입을 검출한다. 그런 검출에 응답하여, CPU는 배터리 또는 전지(210)로부터의 전력을 히터에 공급하고, 이에 의해 히터는 사용자에 의한 흡입 동안 윅으로부터 니코틴을 히팅 및 증기화한다.
전자-담배(10)는 사용자 또는 고객으로부터의 퍼프(흡입)에 응답하도록 구성되어, 생성되는 증기의 양 및/또는 품질은 퍼프 노력 및/또는 퍼프 볼륨에 기반하여 고객에 의해 제어 가능하다. 이것은, TPM(total particulate matter)이 퍼프 볼륨(특정 담배 타입에 대해)에 대략적으로 비례하는 고객의 퍼프에 응답하는 종래의 가연성 담배와 상황이 다소 유사하다. 따라서, 정해진 흡입 동안 퍼프 노력 또는 누적 퍼프 볼륨은 센서 유닛(215)을 사용하여 전자-담배(10)에서 측정되고, 그리고 전자-담배(10)가 더 많거나/더 적은 증기(적당한) 및/또는 상이한 증기 품질 증기를 전달함으로써, 측정된 퍼프 볼륨 또는 노력에 응답하도록 마이크로제어기(555)가 구성된다. 이것은 증기 생성 등의 측면에서 전자-담배(10)의 고객의 사용을 제어하는 직감적 방식을 고객에게 제공한다.
도 6은 퍼프 볼륨 또는 노력에 기반하여 그런 사용자 제어를 제공하기 위하여 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 전자-담배의 동작의 소정 양상들을 예시하는 개략적 흐름도이다. 프로세싱은 동작(610)에서 사용자 흡입(퍼프)의 시작 검출에서 시작된다. 그런 검출은 마우스피스(35)를 빠는 사용자에 의해 유발된 압력 강하를 검출하는 센서 유닛(215), 특히 압력 센서(562)에 의해 이루어진다. 게다가, 측정된 압력 강하를 사용하여, 흡입이 검출되었다면, 전자-담배를 통한 공기량이 결정될 수 있다(동작 620). 공기흐름 온도가 또한 포함되면(공기 밀도는 온도를 따르기 때문에) 일반적으로 더 정확한 결정이 이루어질 수 있다. 그러므로, 그런 온도는 (예컨대, 센서 유닛(215)에 포함된 온도 센서(563)를 사용함으로써, 도 5 참조) 압력 강하와 동시에 측정될 수 있고 그리고 이런 측정된 온도는 공기흐름의 결정에 통합될 수 있다. 만약 센서 유닛이 온도 센서를 포함하지 않으면, 고정된(평균) 온도가 가정될 수 있다.
압력 강하와 공기량(및 이용 가능하면, 온도) 사이의 관계는 경험적으로 및/또는 계산/모델링에 의해 결정될 수 있다. 경험적으로 결정되는 경우에, 전자-담배는 마우스피스를 통한 흡입을 시뮬레이팅하는 기계적 디바이스 내에 배치될 수 있다. 그 다음으로, 이것은 원할 경우 온도 감도를 포함하여, (압력 센서(562)에 의해 결정되는) 압력 강하에 대해 마우스피스를 통한 공기흐름의 측정들을 허용하고, 이에 의해 둘 사이의 경험적 관계가 전개되는 것을 허용한다. 대안적으로, 압력 강하와 공기량 사이의 관계는 유체 역학 등을 사용하여 전자-담배의 알려진 내부 모양에 기반하여 모델링될 수 있다. 그 다음으로, 경험적으로 결정되든 계산/모델링에 의해 결정되든(또는 이 둘의 결합에 의해서든) 압력 강하와 공기량(및 이용 가능하면 온도) 사이의 결과적인 관계는 그 관계에 대응하는 적당한 수학적 표현을 구현하는 코드로서, 또는 데이터 값들의 적당한 세트로서, 예컨대 마이크로제어기 내의 몇몇 ROM에 저장되거나 또는 마이크로제어기에 적어도 액세스 가능한 룩업 테이블 형태로 마이크로제어기에 제공될 수 있다. 이 관계는 마이크로제어기(555)가 압력 센서(562)로부터 측정된 압력 강하에 기반하여 현재 공기량을 결정하게 한다.
다른 구현들에서, 센서 유닛(215)은 (압력 강하보다 오히려) 공기흐름을 직접 측정하기 위해 공기흐름 모니터를 포함할 수 있다. 그런 구현들에서, 이런 모니터에 의해 측정된 공기흐름과 사용자에 의해 흡입된 실제 볼륨 사이의 관계를 경험적으로 및/또는 계산/모델링에 의해 결정하는 것은 여전히 바람직할 수 있다.
동작(620)에서 현재 공기흐름을 측정 및 결정하여, 이런 퍼프 또는 흡입에 대한 총 또는 누적 공기흐름이 이제 결정된다(동작 630). 이런 누적 공기흐름은 흡입 지속 기간 동안(어느 정도까지만) 동작(620)에서 측정된 바와 같은 현재(순시) 공기흐름을 합산하거나 통합함으로써 사실상 결정될 수 있다.
전자-담배(10)는 이제 이런 동일한 퍼프에서 증기 출력을 제어하기 위하여 이런 특정 퍼프에 대해 어느 정도까지만 누적 흡입 볼륨을 사용한다(동작 640). 다른 말로, 전자-담배는 마우스피스(35)를 통해 사용자에 대한 증기 출력을 수정하기 위하여 적응성, 실시간 제어 설비를 지원한다. 이런 제어는 다양한 방식들로 행사될 수 있다, 예컨대:
● 누적 공기흐름에 비례하는 에어로졸(증기) 양을 전달하는 것.
● 예컨대 지수 또는 대수 관계를 따르는, 누적 공기흐름의 일부 다른, 예컨대 비선형 함수에 비례하는 에어로졸(증기) 양을 전달하는 것.
● 누적 공기흐름에 기반하여 에어로졸(증기)과 향미(flavour)들의 혼합을 조절하는 것.
● 누적 공기흐름에 기반하여 에어로졸(증기) 내 입자 사이즈를 조절하는 것.
위의 가능성들은 단지 예로써만 제공되고, 누적 공기흐름 볼륨(어느 정도까지만)에 따른 전자-담배의 증기 출력을 제어하기 위한 추가 방식들은 당업자에게 자명할 것이다.
마이크로제어기(555)는 일반적으로 현재 퍼프에 대해 측정된 누적 공기흐름에 기반하여 증기 출력의 원하는 제어를 구현하는 것을 담당한다. 예컨대, 마이크로제어기는 증기 또는 에어로졸의 생성률을 증가(또는 감소)시키기 위하여 히터(365)에 공급된 전력을 증가(또는 감소)시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 그런 전력 제어는 히터에 공급되는 전류(및/또는 전압)를 변경함으로써 구현될 수 있다. 다른 실시예들은 펄스 폭 변조(PWM) 같은 상이한 접근법을 사용할 수 있다. PWM에서, 전기 전력의 펄스는 매 시간 기간 또는 윈도우(Tw) 마다 히터에 전달되고, 여기서 Tw는 비교적 짧게 선택되어, 히터는 (어떠한 전력도 수신하지 않고) 간격(Tw) 동안 온도를 크게 변경하지 않는다. 펄스 자체의 지속 시간(Tp)은 시간 윈도의 부분(또는 잠재적으로 모두)을 차지하도록, 즉 Tw ≥Tp로 선택된다. 히터에 제공된 (평균적) 전력량은 Tp를 조절함으로써 제어될 수 있고, 이때 전력의 최대 제공은 Tp=Tw일 때 발생한다.
일부 구현들에서, 히터(365)는 별도로 제어될 수 있는 다수의 상이한 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상이한 향미들이 상이한 히터 엘리먼트들에 의해 증기화된다. 그 다음으로, 이것은 향미들의 원하는 혼합에 따라 상이한 히터 엘리먼트들에 공급되는 전력을 가변시킴으로써 전자-담배로부터의 출력 내의 향미들의 혼합을 마이크로제어기가 변경하게 한다.
이제 도 6의 프로세싱은 흡입이 끝났는지 아닌지 여부에 대한 결정을 하고(동작 660) - 이것은 압력 센서 유닛(562)에 걸친 임의의 압력 강하의 부재에 의해 검출될 수 있다. 흡입이 끝나면, 이것은 이런 특정 퍼프에 대해 프로세싱의 종료를 표현한다. 대안적으로, 압력 강하가 여전히 검출되고, 따라서 흡입이 여전히 진행 중이면, 프로세싱은 동작(620)으로 다시 순환한다. 그 다음으로, 전자-담배는 다시 흡입의 공기흐름을 측정하고 이런 측정을 어느 정도까지는 누적 퍼프 볼륨을 업데이트하기 위하여 사용한다(동작 630). 그 다음으로, 이것은 각각 동작들(640 및 650)에 따라서 에어로졸량 및 히터 제어의 결정이 업데이트되게 한다. 그 다음으로, 이런 프로세싱 루프는, 동작(660)에서 검출된 바와 같이 흡입이 최종적으로 끝날때까지 이전과 같이 계속된다.
도 7은 단일 흡입의 과정 중에 선형(비례) 관계를 사용하여 누적 퍼프 볼륨에 매칭(대응)하는 누적 에어로졸량을 전달하는 것과 관련하여 히터(365)로의 전력을 제어하는 예를 도시하는 그래프이다. 도 7에 그려진 4개의 라인들은 다음과 같다:
a) 퍼프 흐름 - 즉 사용자에 의해 흡입되는 현재 공기량(밝은, 파선).
b) 누적 공기흐름 - 사실상, 이 퍼프에 대한 공기흐름의 총량을 표현하는 (a)의 적분(검은색, 실선).
c) 히터에 공급되는 전력 - (밝은, 실선).
d) 증기의 누적 출력, 사실상, 이 퍼프에 대해 어느 정도까지 증기 출력의 총 볼륨.
도 7의 X-축은 시간(초들)인 반면, Y-축의 스케일(scale)은 히터에 대한 최대 이용 가능 전원의 함수로서 히터에 공급되는 전력 레벨 - 즉, 위의 라인(c)에 따라 -을 표현한다. (도 7에 묘사된 다른 3개의 라인들에 대한 Y-축 상의 스케일링은 임의적임).
전자-담배에 의해 전달되는 에어로졸 또는 증기의 양은 다양한 팩터들, 특히 히터에 전달되는 전력, 히터의 예상된 온도(히터에 전달되는 전력에 관련된 온도 자체임), 대류 & 복사로 인한 히터로부터의 예상된 온도 손실, 및 포뮬레이션(formulation), 즉 니코틴 또는 증기화될 다른 액체의 증기화로 인한 온도 손실에 따른다. 전달된 에어로졸은 일반적으로 포뮬레이션 증발로 인한 온도 손실에 비례한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 퍼프가 검출될 때(도 6의 동작(610)에 대응함), 히터로의 전력은 전자-담배를 활성 온도까지 가져가게 하도록 처음에 100%로 세팅된다(라인(c))에 따라). 이런 스테이지에서, 퍼프 공기흐름(라인(a))은 지속적으로 증가한다. 이것은 초기 휴식 포지션으로부터 가속화되어야 하는 사용자의 폐(lung) 움직임을 반영한다. 폐가 더 빠른 속도로 가속됨에 따라, 흡입 공기흐름은 증가한다.
도 7의 특정 예에서, 마이크로제어기(555)는 누적 증기 출력이 누적 공기흐름 출력과 매칭(추종)하게 하는 임무를 가진다. 이는 공기흐름 내의 증기의 대략 일정한 비율을 유도하고 - 따라서 사용자가 가장 큰 공기흐름을 생성하기 위하여 가장 세게 흡입할 때, 흡입되는 증기 양(절대 측면에서)이 마찬가지로 최대인 것이 인지될 것이다.
초반에, 누적 퍼프 공기흐름(라인(b))은, 히터 온도가 그의 동작 포인트로 상승되는 동안 증기를 생성하는데 있어서의 지연으로 인해, 누적 증기 출력(라인(d))을 앞서간다. 이것이 발생되면, 도 7에서 약 0.5 초 후, 증기가 생성되기 시작한다. 이때, 증기 출력, 및 따라서 누적 증기 출력(라인(d))은 빠르게 상승하고, 사실상 누적 공기흐름(라인(b))을 따라잡는다.
이제 과열을 회피하기 위하여 히터에 대한 전력이 중단된다. 그러나, 히터를 지나는 공기흐름이 증가할 때(라인(a))에 의해 표시된 바와 같음), 이것은 히터가 더 많은 액체를 증기화하게 한다(증가된 공기흐름이 이전에 증기화된 액체를 전자-담배 밖으로 끌어당기기 때문에). 그 다음으로, 이것은 히터에 대한 증가된 전력 요건들을 유도하고, 그래서 1초 직전에 히터에 대한 전력 공급의 상승이 유도된다.
1초를 너머서(over the next second), 공기 흐름의 증가율(라인(a))은 감소하기 시작하고, 이후 결국 공기량 자체는 피크로 되고 떨어지기 시작한다. 마찬가지로 히터 전력(라인(c))은 피크가 되고 그 다음 이 기간 내에서 떨어지기 시작한다. 마지막으로, 흡입의 마지막 초에(2 내지 3 초), 흡입의 공기량은 지속적으로 다시 제로로 감소하고, 그리고 다시 히터 전력(라인(c))은 일반적으로 유사한 감소를 나타낸다.
제어 이론 측면에서, 우리는 증기 출력 비율을 V(t)로서 그리고 히터에 대한 전력 입력을 P(t)로서 V(t)=H(P(t))인 것으로 표현할 수 있고, 여기서 H는 위에서 논의된 팩터들, 이를테면 히터에 대해 이전에 공급된 전력, 증기 생성으로 인한 히터로부터의 히트의 손실 등에 기반한 전달 함수이다. 측정된 공기량이 A(t)이면, 마이크로제어기에 대한 전체 목적은, F1(V(t)) = F2 (A(t))인 것이고, 여기서 F1 및 F2는 특정될 함수들이고 측정된 공기량(입력량)과 증기 출력 사이의 타이밍 오프셋을 포함할 수 있다. 도 7의 예를 취하여, 이것은
Figure pat00001
이도록 F1 및 F2를 가지는 것에 대응하고,
여기서 k는 상수이고, 그리고 퍼프는 t=0에서 시작하는 것으로 가정되어, 좌측은 이 퍼프에 대한 누적 증기 출력을 표현하는 반면, 우측은 이 퍼프 동안 시스템으로(그리고 시스템을 통한) 누적 공기흐름을 표현한다.
H의 역수로서 H-1로 그리고 F3=F1-1(F2)라 가입하면(여기서, F-1은 마찬가지로 F의 역수임), V(t)=F3(A(t))이고, 그리고 P(t)=H-1(F2)이고, 그러므로 우리는 P(t)=H-1(F3(A(t)))를 가진다. 이런 방정식이은, (i) 측정된 공기량(A(t)), (ii) 함수(F3)에 의해 표현되는, 공기량과 증기 출력률(V(t)) 사이의 원하는 관계, 및 (iii) 전달 함수(H)(및 그의 역수(H-1))에 의해 표현되는, 히터에 대한 전력 입력과 증기 출력율 사이의 관계에 기반하여 히터에 대한 전력 입력을 결정하기 위하여 마이크로제어기에 의해 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
본원에 설명된 바와 같이, 다양한 실시예들은 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 증기화하기 위한 증기 발생기; 증기 발생기에 전력을 공급하기 위한 전지 또는 배터리를 포함하는 전원; 사용자에 의한 흡입의 결과로서 전자 증기 제공 시스템을 통한 공기량을 측정하기 위한 센서; 및 제어 유닛을 포함하는 전자 증기 제공 시스템을 제공한다. 제어 유닛은 사용자에 의한 이런 흡입 동안 누적 공기흐름에 기반하여 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하고, 여기서 누적 공기흐름은 센서에 의한 공기량의 측정들에 기반하여 결정된다. 그것은 정해진 흡입에 의해 생성된 누적 공기흐름에 기반하여 정해진 흡입으로 얻어진 증기화된 액체 양에 대한 사용자 제어를 허용한다.
제어의 상세한 성질은 구현마다 가변할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 위에서 설명된 바와 같이, 누적 증기 출력, 즉 이런 흡입 동안 증기화된 액체의 전체(누적) 양이 디바이스를 통한 누적 공기흐름을 추종하도록 제어가 구성될 수 있다. (예컨대) 다른 가능성은, 더 높은 누적 공기흐름을 위해, 부가적인 히터 엘리먼트가 활성화되는 것이다. 이것은 증기 출력을 증가시킬 수 있거나, 또는 이를테면 증기 출력에서 2개의 상이한 증기들의 상대적 양들을 변경함으로써 증기 출력의 혼합을 변경할 수 있다.
누적 공기흐름은, 흡입의 시작 이래, 어느 정도까지는 시스템에(시스템을 통해) 지나간 공기의 총 볼륨을 표현한다. 흡입의 시작은 공기흐름 센서에 의해 검출될 수 있고, 그 다음으로 공기흐름 센서는 또한 흡입 동안 현재(순시) 공기량을 측정한다. 그 다음으로 누적 공기흐름은 예컨대 흡입의 시작으로부터 흡입의 현재 스테이지로 측정된 현재 공기흐름을 적분함으로써 결정될 수 있다. 누적 공기흐름을 결정하기 위한 다른 가능한 메커니즘은 현재 또는 순시 공기량을 다수 번 측정하는 것이고, 그 다음 누적 공기흐름을 결정하기 위하여 몇몇 모델링 또는 룩업을 수행하는 것이다. 예컨대, 증기 출력의 제어는 예측된 공기흐름 값에 부분적으로 기반할 수 있고 - 예컨대 그 특정 흡입 동안 이미 측정된 누적 공기흐름 및/또는 공기흐름의 다수의 순시 측정들 + 시간에 따른 통상적인 공기량 변동 지식(즉, 도 7의 라인(a)에 대응함)에 기반할 수 있다.
실제 공기흐름의 부가적인 측정치들이 얻어질 때, 이들은 예측된 공기량과 비교될 수 있고, 임의의 차이는 히터에 대한 미래 전력 공급을 조절하기 위하여 사용된다. 일부 경우들에서, 예측된 공기량은 해당 사용자에 의한 이전 흡입들 동안 측정된 공기량들에 기반할 수 있다. 이런 방식으로 예측된 공기량의 사용은 제어의 반응성을 개선하는 것을 돕는다.
누적 공기흐름은 센서 자체 내, 제어 유닛 내, 또는 전자 증기 제공 시스템의 임의의 다른 적당한 컴포넌트 내에서 결정될 수 있다. 누적 공기흐름은 사실상 누적 공기흐름에 대한 프록시(proxy)로서의 역할을 하는 하나 또는 그 초과의 다른 파라미터들을 사용하여 명시적으로 또는 암시적으로 결정될 수 있다. 예컨대, 센서는 압력 강하를 측정할 수 있고, 압력 강하는 이후 누적 공기흐름 자체를 명시적으로 결정하는 것이 아니라 누적 공기흐름(및 따라서 히터에 대한 전력을 제어하기 위하여 사용될 수 있음)을 반영하는 파라미터로 변화될 수 있다.
그러므로, 본원에 설명된 바와 같이, 사용자는 적어도 부분적으로 그들이 수용하는 증기를 제어할 수 있다. 이런 제어는 예컨대 단지 더 많은 증기에 대해 더 어렵게 퍼핑(흡입)함으로써, 또는 더 적은 증기에 대해 부드럽게 퍼핑함으로써, 직감적 방식으로 제공될 수 있다. 제어의 직감적 특성은 그의 빠른(실시간) 반응성을 강화시키고, 다른 말로, 사용자가 개별 퍼프 동안 퍼프(흡입)율을 변경하면, 이것은 동일한 퍼프 동안에도 증기 출력의 현저한 변화를 생성한다. 예컨대, 도 7을 참조하여, 우리는, 시스템의 시간 반응성이 1초 미만(small fraction), 통상적으로 0.5 초 미만, 또는 0.3 초 미만, 또는 0.1 초 미만인 것을 알 수 있다. 이런 시간 반응성은 현재 퍼프 볼륨을 반영하기 위하여 히터에 공급되는 전력을 수정하는 것에 기반하여, 누적 공기흐름의 측정된 변화와 증기 출력의 대응하는 변화 사이의 지연 또는 시간 뒤짐을 표현한다. (누적 공기흐름 볼륨을 따르기 위해 누적 증기 출력에 대해 도 7에서 약 0.7 초의 초기 시간 뒤짐이 있지만, 이것은 제어 루프에서 시간 지연보다 오히려, 히터의 열 관성을 표현한다). 따라서, 퍼프 볼륨과 증기 출력 사이의 관련성은 사용자에게 손쉽게 자명하고, 사용자는 디바이스의 이런 기능성을 이용하기 위한 방법을 빠르게 학습할 수 있다.
게다가, 본원에서 설명된 접근법은 다양한 전자 증기 제공 시스템들, 이를테면 히트-낫-번(heat-not-burn) 디바이스들(예컨대, 이후 원하는 증기를 생성하기 위하여 가열되거나 증기로 제공되는 담배 잎을 추출하거나 또는 일부 식물 성분(matter)을 포함할 수 있음)로 확장될 수 있다. 그런 대안적인 형태의 전자 증기 제공 시스템의 일 예는 US 2011/0226236 호에 설명되고, 상기 US 2011/0226236 호는 히팅 메커니즘 및 윅킹(wicking) 메커니즘 둘 다를 포함하는 복합 평면 구조에 기반한 증발기를 포함하는 흡입기를 개시한다. 그런 시스템은 높은 증발기(증기 발생기) 효율성과 결합되어 간헐적 동작 동안 높은 비 증발량(specific evaporative capacity)을 제공한다. 그런 시스템은 공기흐름을 측정하기 위한 압력 또는 공기흐름 센서, 및 본원에 설명된 접근법에 따른 히팅 메커니즘에 공급되는 전력을 제어하기 위한 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
다양한 문제들을 처리하고 기술을 증진시키기 위하여, 본 개시내용은, 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로써 도시한다. 본 개시내용의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적 샘플들이며, 포괄적인 및/또는 배타적인 것은 아니다. 이들은 청구된 발명(들)을 이해하는 것을 돕고 교시하기 위해서만 제시된다. 본 개시내용의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들이 청구항들에 의해 정의되는 본 개시내용에 대한 제한들 또는 청구항들에 대한 등가물들에 대한 제한들로 고려되지 않고, 다른 실시예들이 활용될 수 있고 청구항들의 범위에서 벗어나지 않고 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다양한 실시예들은 본원에 특정하게 설명된 것들 외에 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단 등의 다양한 조합들을 적당히 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 이들로 필수적으로 이루어질 수 있다. 본 개시내용은 현재 청구되지 않았지만, 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (12)

  1. 전자 증기 제공 시스템으로서,
    상기 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 증기화하기 위한 증기 발생기;
    상기 증기 발생기에 전력을 공급하기 위한 전지 또는 배터리를 포함하는 전원;
    상기 사용자에 의한 흡입의 결과로서 상기 전자 증기 제공 시스템을 통한 공기량(rate of airflow)을 측정하기 위한 센서; 및
    상기 사용자에 의한 흡입 동안 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 반복적으로 제어하기 위한 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 전자 증기 제공 시스템은, 상기 흡입 내에서의 각각의 반복 동안:
    현재 공기량을 측정하고;
    상기 흡입 동안 지금까지의 상기 센서에 의한 현재 공기량의 측정치들을 합산함으로써 누적 공기흐름을 업데이트하고; 그리고
    상기 제어 유닛에 의해, 이런 반복 동안 업데이트된 누적 공기흐름 및 상기 흡입 동안 상기 누적 공기흐름과 상기 흡입 동안 상기 사용자에게 출력되는 증기량 사이의 원하는 관계에 기반하여, 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하도록 적응되고;
    이에 의해 정해진(given) 흡입 동안 상기 누적 공기흐름에 기반하여 상기 정해진 흡입으로 얻어진 증기화된 액체량에 대한 사용자 제어를 허용하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기 발생기는 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 히팅(heat)하고 이에 의해 증기화하기 위하여 상기 전원으로부터 전력을 공급받는 히터(heater)인,
    전자 증기 제공 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 히터의 온도를 제어하기 위하여 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체는 니코틴인,
    전자 증기 제공 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기량을 측정하기 위한 센서는 압력 강하를 측정하고, 그리고 상기 제어 유닛은 측정된 압력 강하로부터 측정된 공기량을 추정하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 센서에 의한 공기량의 측정치들에 기반하여 상기 누적 공기흐름을 결정하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 누적 증기 출력이 상기 누적 공기흐름에 대략 비례하게 유지되도록 구성되는,
    전자 증기 제공 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 증기 제공 시스템은 (i) 측정된 공기량(A(t)), (ii) 정해진 흡입 동안의 상기 누적 공기흐름과 상기 정해진 흡입 동안 사용자에게 제공된 증기화된 액체량 사이의 원하는 관계, 및 (iii) 상기 증기 발생기에 입력되는 전력과 상기 증기 발생기에 의해 생성된 증기화된 액체량 사이의 시스템 관계에 기반하여 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 증기 제공 시스템은 예측된 누적 공기흐름에 기반하여 적어도 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하고, 상기 예측된 누적 공기흐름은 상기 정해진 흡입 동안 측정된 공기량 및 퍼프(puff) 프로파일에 대해 미리 결정된 모델로부터 유도되는,
    전자 증기 제공 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 증기 제공 시스템은 상기 사용자에 의한 흡입 동안 상기 누적 공기흐름에 관한 증기 출력량의 측면에서 실시간 응답을 상기 사용자에게 제공하기 위해 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자 증기 제공 시스템은 0.3 초 또는 그 미만의 실시간 응답을 상기 사용자에게 제공하기 위하여 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하는,
    전자 증기 제공 시스템.
  12. 전자 증기 제공 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    상기 전자 증기 제공 시스템은, 상기 전자 증기 제공 시스템의 사용자에 의한 흡입 동안 액체를 증기화하기 위한 증기 발생기; 상기 증기 발생기에 전력을 공급하기 위한 전지 또는 배터리를 포함하는 전원; 센서 및 상기 사용자에 의한 흡입 동안 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 반복적으로 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하고, 상기 방법은, 상기 흡입 내에서 각각의 반복 동안:
    상기 센서가 상기 사용자에 의한 흡입의 결과로서 상기 전자 증기 제공 시스템을 통한 현재 공기량을 측정하는 단계;
    상기 흡입 동안 지금까지의 상기 센서에 의한 현재 공기량의 측정치들을 합산함으로써 누적 공기흐름을 업데이팅하는 단계;
    상기 제어 유닛이, 이런 반복 동안 업데이트된 누적 공기흐름 및 상기 사용자에 의한 흡입 동안 상기 누적 공기흐름과 상기 흡입 동안 상기 사용자에게 출력되는 증기량 사이의 원하는 관계에 기반하여, 상기 증기 발생기에 공급되는 전력을 제어하는 단계; 및
    이에 의해 정해진 흡입 동안 상기 누적 공기흐름에 기반하여 상기 정해진 흡입으로 얻어진 증기화된 액체량에 대한 사용자 제어를 허용하는 단계
    를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템을 동작시키는 방법.
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