KR20200101913A - 제제 레벨 표시기를 갖는 전자 베이핑 장치 - Google Patents

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KR20200101913A
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테란스 띠오도어 바체
레이몬드 더블유. 라우
크리스토퍼 에스. 터커
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

전자 베이핑 장치(10)용 증발기 조립체(20). 증발기 조립체는, 가열 요소(420); 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 증기-전 제제 저장부(416); 표시기(312, 322)를 포함하고 있는 증기-전 제제 레벨 표시기; 및 적어도 하나의 프로세서(502)를 포함하고 있다. 프로세서(502)는, 가열 요소(420)에 공급되는 전력의 제1 듀티 사이클과 가열 요소에 공급되는 전력의 제2 듀티 사이클 사이의 차이를 결정하고, 결정된 듀티 사이클 차이에 기초하여 표시기(312, 322)를 조정하도록 구성되어 있다.

Description

제제 레벨 표시기를 갖는 전자 베이핑 장치
하나 이상의 예시적인 구현예는 전자 베이핑(electronic vaping) 장치에 관한 것이다.
전자 베이핑 (e-베이핑) 장치는 증기-전 제제를 기화시켜 e-베이핑 장치의 유출구를 통해 흡인될 증기를 생성하는, 가열 요소를 포함하고 있다. 전자 베이핑 장치는 e-증기 장치 또는 e-베이핑(vaping) 장치로서 지칭될 수도 있다.
e-베이핑 장치는 e-베이핑 장치에 배열된 배터리와 같은 전력 공급부를 추가로 포함하고 있다. 배터리는 증기-전 제제를 증기로 전환시키기에 충분한 온도까지 가열 요소가 가열되도록, 가열 요소에 전력을 공급하기 위해 가열 요소에 전기적으로 연결되어 있다. 증기는 적어도 하나의 유출구를 포함하고 있는 마우스-말단 피스를 통해 e-베이핑 장치를 빠져나간다.
본 섹션은 본 개시의 일반적인 요약을 제공하며, 이의 전체 범위 또는 모든 특징의 포괄적인 개시가 아니다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 e-베이핑 장치에 관한 것이다.
e-베이핑 장치는 가열 요소, 증기-전 제제 저장부, 복수의 이산 부위를 포함하고 있는 증기-전 제제 레벨 표시기(pre-vapor formulation level indicator), 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고 있는, 기화기 조립체(기화기 부분 또는 카트리지로도 지칭됨)를 포함하고 있다. 증기-전 제제 저장부는 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있을 수 있고, 적어도 하나의 프로세서는 가열 요소에 공급된 전력의 제1 듀티 사이클 및 가열 요소에 공급된 전력의 제2 듀티 사이클 사이의 차이를 결정하고 결정된 듀티 사이클 차이에 기초하여 표시기를 조정하도록 구성되어 있을 수 있다.
다른 적용 영역들이 본원에 제공되는 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 요약에서의 설명 및 특정 예들은 예시의 목적으로만 의도된 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 의도된 것은 아니다.
본원에서 설명되는 도면은 모든 가능한 실시예가 아닌 선택된 구현예의 예시의 목적을 위한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 의도된 것은 아니다.
도 1은 전자 베이핑 장치의 예시적인 구현예를 도시하고 있으며;
도 2는 예시적인 전자 베이핑 장치의 전력 부분의 단면도를 도시하고 있으며;
도 3은 전자 베이핑 장치의 카트리지의 예시적인 구현예의 단면도를 도시하고 있으며;
도 4a은 전자 베이핑 장치의 카트리지의 예시적인 구현예를 도시하고 있으며;
도 4b은 전자 베이핑 장치의 카트리지의 다른 예시적인 구현예를 도시하고 있으며;
도 4c은 전자 베이핑 장치의 카트리지의 다른 예시적인 구현예를 도시하고 있으며;
도 5는 전자 베이핑 장치의 예시적인 구현예의 예시적인 회로도를 도시하고 있으며;
도 6은 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치 내의 정보 흐름을 도시하는 블록도에 내장된 예시적인 정보 흐름도를 도시하고 있으며;
도 7은 예시적인 구현예에 따른 표시기 초기화 공정을 도시하는 흐름도이고;
도 8은 예시적인 구현예에 따른 표시기 제어 공정을 도시하는 흐름도이고;
도 9는 예시적인 구현예에 따른 다른 표시기 제어 공정을 도시하는 흐름도이고;
도 10은 예시적인 구현예에 따른 또 다른 표시기 제어 공정을 도시하는 흐름도이고; 그리고
도 11은 카트리지의 표시기를 업데이트하기 위한 공정을 도시하고 있다.
대응하는 참조 번호는 도면 중 몇몇 도면에 걸쳐서 대응하는 부분을 나타낸다.
이제, 예시적인 구현예가 첨부된 도면을 참조하여 보다 완전히 설명될 것이다.
예시적인 구현예는 본 개시가 철저하고 그 범위를 당업자에게 완전히 전달하도록 제공된다. 본 개시의 구현예의 철저한 이해를 제공하기 위해, 특정 물품, 장치 및 방법의 예와 같이 많은 특정 상세사항이 기재되어 있다. 특정 상세사항이 이용될 필요가 없으며, 예시적인 구현예가 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 역시 본 개시의 범위를 정의하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시적인 구현예에서, 잘 알려진 프로세스, 잘 알려진 장치 구조 및 잘 알려진 기술은 상세하게 설명되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어는 단지 특정 예시적인 구현예를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 한정하고자 의도된 것은 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "일" 및 "하나"("a", "an" 및 "the")는 문맥상 명확하게 달리 지시되지 않는 한, 복수 형태도 또한 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "갖는(having)"은 포괄적이며, 따라서 기술된 특징, 수치(integer), 단계, 작동, 요소 또는 품목의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 품목 및 그들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본원에서 설명되는 방법 단계, 프로세스 및 작동은, 구용적으로 수행의 순서로서 식별되지 않는 한, 논의되거나 예시되는 특정 순서로 그 수행을 반드시 요구하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가적 또는 대안적인 단계가 이용될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.
한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "위에 있는" 것, 또는 그에 "결합되는", "연결되는" 또는 "커플링되는" 것으로 지칭되는 경우, 다른 요소 또는 층 바로 위에 있거나, 그에 직접적으로 결합, 연결 또는 커플링될 수 있거나, 개재되는 요소 또는 층이 존재할 수 있다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층 "바로 위에 있는" 것, 또는 그에 "직접적으로 결합되는", "직접적으로 연결되는" 또는 "직접적으로 커플링되는" 것으로 지칭되는 경우, 개재되는 요소 또는 층이 존재하지 않을 수 있다. 요소들 사이의 관계를 설명하는 데 사용되는 다른 단어는 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예를 들면, "사이에" 대 "사이에 직접적으로", "인접한" 대 "바로 인접한" 등).
제1, 제2, 제3 등이라는 용어는 본원에서 다양한 요소, 품목, 영역, 층 및 부분을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 품목, 영역, 층 및 부분은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어는 단지 하나의 요소, 품목, 영역, 층 또는 부분을 영역, 층 또는 부분과 구별하는 데 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 경우의 "제1", "제2" 및 다른 수치 용어와 같은 용어는 문맥상 명확하게 지시되지 않는 한, 시퀀스 또는 순서를 의미하지 않는다. 따라서, 하기에서 논의되는 제1 요소, 물품, 영역, 층 또는 부분은 예시적인 구현예의 교시로부터 벗어남이 없이 제2 요소, 물품, 영역, 층 또는 부분으로 불려질 수 있다.
본원에서, "내부", "외부", "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소 또는 특징부에 대한 하나의 요소 또는 특징부의 관계를 설명함에 있어서 설명을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 시 또는 작동 시의 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징부의 “아래” 또는 “밑”으로 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 “위”에 배향될 것이다. 따라서, "아래"라는 예시적인 용어는 위 및 아래의 배향 둘 모두를 포괄할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.
증기-전 제제는 증기로 변환될 수 있는 재료 또는 재료들의 조합이다. 예를 들어, 증기-전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 또는 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 증기 형성제를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 액체, 고체, 또는 겔 제제일 수 있다. 미국 특허출원 제14/602,099호(공개 번호 제2015/0313275호), 미국 특허출원 제14/333,212호(공개 번호 제2015/0020823호) 및 미국 특허출원 제13/756,127호(공개 번호 제2013/0192623호)는, 그 전문이 본원에 참고로 원용되고 있으며, 제제 혼합물의 예를 개시하고 있다.
증기-전 제제는 니코틴을 포함할 수 있거나, 니코틴을 배제할 수 있다. 증기-전 제제는 하나 이상의 담배 향미를 포함할 수 있다. 증기-전 제제는 하나 이상의 담배 향미와 별개인 하나 이상의 향미를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 구현예에서, 니코틴을 포함하는 증기-전 제제는 하나 이상의 산을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 산은, 피루브산, 포름산, 옥살산, 글리콜산, 아세트산, 이소발레르산, 발레르산, 프로피온산, 옥탄산, 젖산, 레불린산, 소르브산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 올레산, 아코니트산, 부티르산, 신남산, 데칸산, 3,7-디메틸-6-옥텐산, 1-글루탐산, 헵탄산, 헥산산, 3-헥센산, 트랜스-2-헥센산, 이소부티르산, 라우르산, 2-메틸부티르산, 2-메틸발레르산, 미리스트산, 노난산, 팔미트산, 4-펜텐산, 페닐아세트산, 3-페닐프로피온산, 염산, 인산, 황산 및 이들의 조합 중 하나 이상일 수 있다.
증기-전 제제는 또한 또한 대신에 제제가 증기화될 수 있거나 증기화되지 않을 수 있지만 또한 대신에 분산될 수도 있는 예비-분산 제제일 수 있다.
도 1은 전자 베이핑(e-베이핑) 장치(10)의 예시적인 구현예를 도시하고 있다.
도 1은 예시적인 구현예에 따른, 조립된 전자 베이핑(e-베이핑) 장치(10)의 도면이다. 장치(10)는 2개의 주요 부분들: 카트리지(20), 및 전력 부분(30)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 장치(10)는 2개 보다 많은 부분을 포함할 수 있거나, 장치(10)는 하나의 일체형 부분일 수 있다. 전력 부분(30)은 재사용 가능할 수 있거나, 대안적으로 전력 부분(30)은 일회용일 수 있다. 카트리지(20)는 일회용일 수 있거나, 대안적으로 카트리지(20)는 재사용 가능할 수 있다. 부분(20/30)은 나사식 연결부(미도시함)를 통해 서로 연결될 수 있다. 대안적으로, 부분(20/30)은 꼭 끼워맞춤(snug fit) 연결, 걸림쇠(detent), 압력 끼워맞춤, 클램프 및 클래스프 등 중 하나 이상과 같은 다른 구조를 통해 서로 연결될 수 있다. 카트리지(20)는 증기를 발생시키기 위해 증기-전 제제를 가열하도록 구성되어 있다.
도 2는 예시적인 구현예에 따른, 도 1의 e-베이핑 장치(10)의 전력 부분(30)의 단면도(보다 구체적으로 도 1의 ‘A-A’ 단면도)이다. 전력 부분(30)은 카트리지(20)에 전력을 제공한다. 전술한 바와 같이, 전력 부분(30)은 e-베이핑 장치의 재사용 가능한 부분일 수 있다. 이 경우, 재사용 가능한 부분은 외부 충전 장치에 의해 재충전될 수 있다. 대안적으로, 전력 부분(30)은 e-베이핑 장치의 일회용 부분일 수 있어서, 전력 부분(30)은 전력 공급부(60)(후술함)로부터 에너지가 고갈될 때까지만 사용될 수 있다.
전력 부분(30)은 전력 공급부로서 배터리에 한정되지 않으며; 임의의 다른 전력 공급부일 수도 있다. 전력 공급부(60)는 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형들, 예를 들어 리튬-이온 폴리머 배터리, 리튬-철-포스페이트 등일 수 있다. 대안적으로, 전력 공급부는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. e-베이핑 장치는 전력 공급부 내의 에너지가 고갈되거나 리튬 중합체 배터리의 경우에, 최소 전압 차단 레벨이 달성될 때까지 성인 전자담배 사용자에 의하여 작동 가능할 수 있다.
도 2를 더 참조하면, 전력 부분(30)은 하우징 쉘(202) 내에 제1 연결기 부분(40a), 압력 센서(55), 전력 공급부(60) 및 제어기(70)를 포함하고 있다. 하우징 쉘(202)은 플라스틱으로 형성될 수 있고, 선택적으로 금속(예를 들어, 알루미늄) 코팅층을 포함할 수 있지만, 다른 적절한 물질이 사용될 수 있다. 제어기(70)는 프로세서, 마이크로프로세서, 제어기, 주문형 집적 회로(ASIC), 또는 기타 그러한 하드웨어일 수 있다.
제어기(70)는, 카트리지(20)가 전력 부분(30)에 연결될 때 e-베이핑 장치 내의 공기 압력 강하를 감지하고 전력 부분(30)으로부터 카트리지(20) 내의 가열 요소로의 전압의 인가를 개시하도록 작동 가능한, 압력 센서(55)에 연결될 수 있다.
전력 부분(30)이 카트리지(20)에 연결될 때, 전력 공급부(60)는 압력 센서(55)에 의해 성인 베이퍼에 의해 인가되는 카트리지(20) 및 전력 부분(30) 중 하나 또는 둘 모두 내의 부압을 감지할 때 카트리지(20)의 가열 요소와 전기적으로 연결된다. 공기는 주로 e-베이핑 장치(10)의 마우스 말단 피스를 통해 카트리지의 중앙 공기 통로 내로 흡인된다. 예시적인 구현예들은 베이핑을 활성화시키기 위해 압력 센서를 사용하는 e-베이핑 장치에 국한되지 않는다. 오히려 예시적인 구현예들은 예를 들면 푸시 버튼, 정전 용량식 버튼 등과 같은 다른 수단으로 작동될 수 있는 e-베이핑 장치에도 적용될 수 있다.
제1 연결기 부분(40a)은 e-베이핑 장치(10)의 카트리지(20)와 같은, 다른 e-베이핑 요소 상의 수형 연결기에 연결할 수 있는 암형 연결기일 수 있다(도 3 및 도 4a 내지 도 4c 참조). 대안적으로, 제1 연결기 부분(40a)은 e-베이핑 장치의 또 다른 부분 상의 암형 연결기에 연결할 수 있는 수형 연결기일 수 있다. 제2 연결기 부분(40b)은 e-베이핑 장치(10)의 전력 부분(30)과 같은, 다른 e-베이핑 요소 상의 암형 연결기에 연결할 수 있는 수형 연결기일 수 있다(도 3 및 도 4a 내지 도 4c 참조). 대안적으로, 제2 연결기 부분(40b)은 e-베이핑 장치의 또 다른 부분 상의 수형 연결기에 연결할 수 있는 암형 연결기일 수 있다. 연결기(40a/40b)의 원위 말단들은 다른 e-베이핑 부분 상의 나사부(미도시함)와 짝을 이룰 수 있는 나사부(미도시함)를 정의할 수 있다.
도 3은 e-베이핑 장치(10)의 카트리지(20)의 예시적인 구현예의 단면도이다. 전력 부분(30)에서와 같이, 상이한 카트리지 또는 부분이 본 발명의 주제와 함께 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 카트리지(20)는 마우스 말단(315) 및 연결기 말단(305)과 함께, 표시기(320)를 포함하고 있는 하우징(402)을 포함하고 있다. 하우징(402)은 금속(예를 들면, 스테인리스 강)으로 형성될 수 있지만, 다른 적합한 물질이 사용될 수도 있다.
카트리지(20)는 카트리지(20) 내에 담긴 증기-전 제제를 가열하여 마우스-말단(315) 내의 다중 포트 삽입부(50)를 통해 흡인될 수 있는 증기를 발생시킨다. 미국 특허 출원번호 제13/741,254호(공개 번호 제2013/0192619호)는 예시적인 분산액 다중 포트 마우스 삽입부를 개시하고 있으며, 그 전문이 본원에 참고로 원용된다.
카트리지(20)는 내부 관(414), 증기-전 제제를 저장하거나 함유하기 위한 증기-전 제제 저장부(416), 및 카트리지 유입구(418)를 포함하고 있다. 내부 관(414)은 하우징(402) 내에 그리고 하우징과 일반적으로 동축으로 위치되어 있는 통로를 정의한다. 증기-전 제제 저장부(416)는 하우징(402)과 내부 관(414) 사이의 외부 환형부에 함유될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장부(416)는 증기-전 제제 및, 선택적으로, 저장부 내의 증기-전 제제의 흐름을 분산시키거나, 조절하거나, 또는 분산시키고 조절하도록 구성되어 있는 저장 매질(예를 들어, 섬유상 매질)을 포함하고 있다. 예를 들어, 저장 매질은 내부 관 주위로의 거즈의 래핑일 수 있다. 저장 매질은 동일 또는 다른 재료로 이루어진 거즈의 내부 래핑을 둘러싸는 거즈의 외부 랩핑을 포함하고 있다. 적어도 하나의 예시적 구현예에서, 저장부(416)의 저장 매질은 느슨한 입자들, 느슨한 섬유들 또는 직포 또는 부직포 섬유들의 형태로 된 알루미나 세라믹으로부터 구성되어 있고, 또는 대안적으로 저장 매질은 느슨한 섬유들의 꾸러미의 형태로 된 면 또는 거즈 재료 또는 고분자 재료, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 셀룰로오스 재료로부터 구성되어 있다.
저장 매질의 섬유는 약 6μm 내지 약 15μm(예를 들어, 약 8μm 내지 약 12μm 또는 약 9μm 내지 약 11μm) 크기 범위의 직경을 가질 수 있다. 저장 매질은 소결형이거나, 다공성이거나 혹은 발포체형 재료일 수 있다. 또한, 섬유는 흡입이 불가능하도록 크기를 가질 수 있고, Y자 형상, 십자 형상, 클로버 형상 또는 임의의 다른 적절한 형상의 단면을 가질 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 증기-전 제제 저장부(416)는 어떠한 저장 매질도 없고 증기-전 제제만을 함유하는 충진된 탱크를 포함할 수 있다.
마우스-말단(315)은 제2 연결부 부분(40b)의 양극(452)으로 연장되어 있는, 내부 관(414)과 유체 연통하고 있는 유출구(408)를 포함할 수도 있는, 다중 포트 삽입부(50)를 포함하고 있다. 양극(452)은 한 말단 상의 내부 관(414)과 유체 연통하고 있으며 대향 말단 상의 공기 유입구(미도시함)와 유체 연통하고 있는 관통 구멍(454)을 포함할 수 있다.
적어도 일부 예시적인 구현예에서, 카트리지(20)는 가열 요소(420), 심지(422), 및 카트리지(20)가 전력 부분(30)과 같은 전력 공급부에 연결될 때 가열 요소(420)(대안적으로 “히터”라고 지칭됨)를 전력 공급부에 전기적으로 결합하도록 제공되는, 전극 리드(424a 및 424b)를 더 포함할 수 있다.
카트리지(20)가 전력 부분(30)에 연결될 때, 전력 공급부(60)는 가열 요소(420)에 작동 가능하게 연결되어 가열 요소(420)에 걸쳐 전압을 인가할 수 있다. 또한, 전력 공급부(60)는, 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 인쇄 회로 기판(72) 상의 제어기에 전력을 공급한다.
도 4a 내지 도 4c는 카트리지의 예시적인 구현예를 도시하고 있다. 도 4a를 참조하면, 카트리지(20a)는 카트리지(20)의 저장부(416) 내에 남아있는 유체의 양을 표시하기 위한 표시기(320)를 포함하고 있다. 표시된 양은 저장부(416) 내에 남아있는 유체의 양과 유사할 수 있다. 일 실시예에서, 완전히 전력이 공급된 표시기(320)는 완전히 가득 찬 저장부를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 완전히 전력이 공급된 표시기(320)는 완전히 고갈된 저장부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 예시적인 구현예의 구성에서, 카트리지(20) 내의 증기-전 제제가 고갈되면, 표시기(320)는 완전히 전력이 공급되도록 구성되어 있을 수 있다. 예시적인 구현예의 다른 구성에서, 카트리지(20a)가 증기-전 제제로 가득 찬 경우, 표시기(320)는 완전히 전력이 공급되도록 구성되어 있을 수 있다. 예시적인 구현예의 다른 구성에서, 카트리지(20a)가 부분적으로 차 있으면, 표시기(320)는 부분적으로 전력이 공급되도록 구성되어 있을 수 있다. 제어기(70)는 저장부 내의 증기-전 제제의 양에 따라 표시기(320)에 전달되는 전력을 제어한다.
도 4a에서, 카트리지(20a)는 마우스-말단(315)에 있는 다중 포트 삽입부(50), 연결기 말단(305)에 있는 제2 연결기 부분(40b) 및 하우징(402)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 표시기(320)는 카트리지(20a)의 표면 상에 길이방향으로 배열되어 있다. 표시기(320)는 세장형 형상을 가질 수 있고 카트리지(20a)의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다. 이 실시예에서, 표시기(320)는 단일 디스플레이로서 도시되어 있지만; 구현예들은 이 실시예에 한정되지 않아야 한다. 표시기(320)는 카트리지(20a) 내에 남아있는 유체의 양의 유사한 표현을 표시하도록 구성되어 있을 수 있다. 또한, 표시기(320)는 복수의 개별 표시기를 포함할 수 있으며, 이들 각각은 다른 개별 표시기들과 독립적으로 전력을 수신하도록 구성되어 있을 수 있다. 전력을 수신하는 개별 표시기들의 양은 카트리지(20a) 내에 남아있는 증기-전 제제의 양과 유사할 수 있다.
도 4b는 카트리지의 다른 예시적인 구현예를 도시하고 있다.
도 4b를 참조하면, 카트리지(310)는 카트리지(310)가 그의 말단에 표시기(312)를 포함하고 있는 것을 제외하고는, 카트리지(20a)와 유사하다. 표시기(312)는 카트리지(310)의 전체 둘레를 에워싸거나, 카트리지(310)의 둘레를 부분적으로 에워싸거나, 또는 카트리지(310)의 둘레를 간헐적으로 에워쌀 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 표시기(312)는 지시기(312)의 복수의 개별 부위(312a)를 표시하도록 구성되어 있으며, 개별 부위(312a)는 카트리지(310)가 전력 부분(30)에 연결될 때 전력 부분(30)으로부터 전압을 독립적으로 수신하도록 구성되어 있다. 개별 부위(312a)의 각각은 개별 부위들의 나머지 부분과 동시에, 그러나 그와 독립적으로 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어, 개별 부위(312a)는 전력을 수신하는 것으로서 도시되어 있고, 제2 개별 부위(312b)는 전력이 없는 것으로 도시되어 있다. 개별 부위들을 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
다양한 방법들이, 개별 부위들에 전력이 공급될 수 있는 순서를 결정하기 위해 사용될 수 있고 여기에서 상세히 설명되지 않을 것이다. 표시기(312)는 카트리지의 저장부에 얼마나 많은 증기-전 제제가 남아있는지를 나타내도록 구성되어 있다. 표시기의 작동은 아래에서 상세히 설명될 것이다.
도 4c를 참조하면, 카트리지(330)는 카트리지(330)가 표시기(322)를 포함하고 있는 것을 제외하고는 카트리지(20a)와 유사하다. 표시기(322)는 단일체형일 수 있고 하전된 물질(322a) 및 비하전된 물질(322b)을 포함할 수 있다.
표시기(322)는 카트리지(330) 내에 남아있는 증기-전 제제의 양의 유사한 표현을 제공하도록 구성되어 있다. 표시기(322)는 전자 종이(“E-종이”), 유기 발광 다이오드(“OLED”), 발광 다이오드 등일 수 있고 이에 제한되지 않는다. 표시기(322)는 저장부에 남아있는 증기-전 제제의 유사한 표현을 나타내도록 구성되어 있을 수 있는 단수 구성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 표시기(322)는 복수의 분리된 개별 표시기 부위(322a 및 322b)일 수 있다. 복수의 개별 표시기 부위의 경우, 전력 공급된 개별 부위의 수는 카트리지 내의 증기-전 제제의 양을 반영한다.
표시기 부위(322a, 322b)는 카트리지를 따라 원주 방향으로 줄로 배열된, 도트-, 대시- 또는 다른- 형상의 라이트의 컬럼들로 이루어진, 카트리지를 따라 길이방향으로 컬럼 등으로 배열될 수 있다. 표시기 부위의 형상은, 복수의 링, 다른 모양의 독특한 물체 예컨대 정사각형, 원형, 타원형, 꽃, 별, 사다리꼴, 직사각형 등이다. 표시기(322)의 작동은 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
도 5는 예시적인 구현예에 따른, 제어기(70)의 블록도를 도시하고 있다. 도 6은 표시기 제어 회로(515) 및 히터 제어 회로(515)의 구현예를 보다 상세하게 도시하는 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(70)는 회로 기판(72) 상에 마이크로프로세서(502), 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(505), 표시기 제어 회로(515), 히터 제어 회로(517), 충전 제어 회로(520), 배터리 관리 유닛(BMU)(510) 및 압력 센서(55)를 포함하고 있다. 예시적인 구현예에서, 제어기(70)의 다양한 구성요소 및 마이크로프로세서(502)는 집적회로간(I2C; Inter-Integrated Circuit) 인터페이스를 사용하여 통신한다. 적어도 일부 예시적인 구현예에서, 회로 기판(72)은 외부 장치(528)를 위한 외부 장치 입/출력 인터페이스(530)를 더 포함하고 있다. I/O 인터페이스(530)는 예를 들어, 블루투스 인터페이스일 수 있다.
제어기(70)는 가열 요소(420)를 제어하고, 외부 충전기(540)와 인터페이스로 접속하고, 성인 전자 담배 사용자가 부압을 인가했는지 여부를 결정하기 위해 e-베이핑 장치(10) 내에 압력을 모니터링하는 등 전체 e-베이핑 장치(10)뿐 아니라 전력 부분(30)의 특징을 제어한다. 제어기(70)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어를 실행하는 하드웨어, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 제어기(70)는 제어기(70)의 기능을 수행하기 위한 특별한 목적의 기계로 구성되어 있는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU), 디지털 신호 프로세서(DSP; digital signal processors), 하나 이상의 회로, 주문형 집적 회로(ASIC; application-specific-integrated-circuits), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA; field programmable gate arrays), 및 컴퓨터 또는 기타 등등일 수 있다.
예를 들어, 제어기(70)가 소프트웨어를 실행하는 프로세서라면, 제어기(70)는 제어기(70)를 특별한 목적의 기계로 구성하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(505)에 저장된 명령을 실행한다.
본원에 개시된 용어 “컴퓨터 판독 가능한 저장 매체” 또는 “비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체”는 읽기 전용 메모리(ROM), 무작위 접근 메모리(RAM), 자성 RAM, 코어 메모리, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래쉬 메모리 장치, 정보를 저장하기 위한 기타 유형(tangible)의 기계 판독가능 매체를 포함하여, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 장치를 나타낼 수 있다. 용어 “컴퓨터 판독 가능한 저장 매체”는 이에 제한되지 않지만, 명령 및 데이터 중 하나 또는 둘 다를 저장, 포함 또는 전달이 가능한 휴대용 또는 고정 저장 장치, 광학 저장 장치, 및 여러가지 기타 매체를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전력 공급부(60)는 전압 VBAT를 내부 회로, 예를 들어 마이크로프로세서(502), 표시기 제어 회로(515), 히터 제어 회로(517), 압력 센서(55) 및 충전 제어 회로(520)에 공급한다. 전압 VBAT 및 마이크로프로세서(502)로부터 표시기 제어 회로(515)로의 데이터에 기초하여, 표시기(312)는 저장부 내의 증기-전 제제의 양을 표시하는 광 또는 일련의 광을 생성한다.
표시기 제어 회로(515) 및 충전 제어 회로(520)는 마이크로프로세서(502)에 의해 제어되며 마이크로프로세서(502)에/에서 데이터를 송신/수신한다.
히터 제어 회로(517)는 마이크로프로세서(502)로부터 받은 펄스폭 조절 신호 및 인에이블 신호에 기초하여 가열 요소(420)에 공급된 전압을 제어하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(502)가 카트리지(20) 및 전력 부분(30)이 연결되었음을 감지한 경우, 히터 제어 회로(517)는 가열 요소(420)에 걸친 전압과 가열 요소(420)를 통한 전류를 모니터하도록 구성되어 있다. 히터 제어 회로(517)는 모니터된 가열 요소(420)를 통한 전압 및 전류를 마이크로프로세서(502)로 피드백하도록 구성되어 있다. 이어서 마이크로프로세서(502)는 히터 제어 회로(517)로부터 받은 피드백에 기초하여 펄스폭 조절 신호를 조정하도록 구성되어 있다. 이 동작은 도 6 및 도 7과 관련하여 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
BMU(510)는 전력 공급부(60)에 의해 생성된 전압 VBAT를 모니터한다. 만약 전압 VBAT가 설정된 범위(예를 들면, 2.5V 내지 4.3V 사이)내에 있으면, BMU(510)는 마이크로프로세서(502)에 전압 VBAT를 공급한다. 만약 전압 VBAT가 설정된 범위내에 없으면, BMU(510)는 마이크로프로세서(502)에 전력이 공급되지 않게 한다.
마이크로프로세서(502)는 전압 VBAT를 다른 전압 VDD로 변환하는 전압 조절기를 포함하고 있다. 마이크로프로세서(502)는 전압 VDD를 압력 센서(55), 표시기(312) 및 히터(420)에 공급한다.
압력 센서(55)는 미세전자기계(MEMS) 센서일 수 있다. 마이크로프로세서(502)는 성인 전자 담배 사용자가 e-베이핑 장치(10)에 부압을 인가했는지 결정하기 위해 압전 요소(550)를 포함한 MEMS 압력 센서(55)를 사용한다. 마이크로프로세서(502)가 성인 전자 담배 사용자가 인가한 부압을 감지한 경우, 마이크로프로세서(502)는 증기-전 제제를 기화함으로써 가열 요소(420)가 증기를 생성하기 위하여 히터 제어 회로(517)가 가열 프로세스를 시작하는 것을 제어한다. 압력 센서(55)는 일반적으로 장치의 말단에 설치되고, 센서의 타측으로부터 센서의 일측을 밀봉하는 개스킷 내로 투입된다. 예를 들면, MEMS 압력 센서(55)는 MS5637-02BA03 Low Voltage Barometric Pressure Sensor일 수 있다. 기류 센서는 MEMS 센서 대신에 또는 MEMS 센서에 추가하여 사용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 히터 제어 회로는 인터페이스(601a)를 경유하여 마이크로프로세서(502)에 연결되는 전압 모니터링 회로(605)를 포함하고 있으며, 전압 모니터링 회로(605)는 인터페이스(602a)를 경유하여 가열 요소(420)에 연결된다. 전류 모니터링 회로(610)는 인터페이스(601b)를 경유하여 마이크로프로세서(502)에 연결되고, 전류 모니터링 회로(610)는 인터페이스(602b)를 경유하여 가열 요소(420)에 연결된다. 펄스 변조 회로(615)는 인터페이스(601c)를 경유하여 마이크로프로세서(502)에 연결되고, 펄스 변조 회로(615)는 인터페이스(602c)를 경유하여 가열 요소(420)에 연결된다. 표시기 제어 회로(515)는 인터페이스(601d)를 경유하여 마이크로프로세서(502)에 연결되고, 표시기 제어 회로(515)는 인터페이스(602d)를 경유하여 가능한 복수의 표시기 부위(312) 중 적어도 하나에 연결된다. 표시기 제어 회로(515)는 인터페이스(603)를 경유하여 히터 제어 회로(517)에 연결된다. 표시기 제어 회로(515)는 개별 부위 또는 개별 부위들에 연결된다. 인터페이스(601a, 601b, 601c)는 하나 이상의 핀일 수 있다.
히터 제어 회로(517)는 전압 모니터링 회로(605) 및 전류 모니터링 회로(610)를 포함하고 있다. 히터 제어 회로(517)는 펄스 변조 회로(615)를 또한 포함하고 있다. 히터 제어 회로(517)는 다른 회로를 포함할 수도 있을 뿐만 아니라, 그 다른 회로는 간결함을 위해 생략되어 있음을 이해해야 할 것이다. 전압 모니터링 회로(605)는 전압 검출기일 수 있다. 전류 모니터링 회로(610)는 전류 검출기일 수 있다.
도 7은 초기화 공정을 도시하고 있다. 초기화 공정은 복수의 상이한 방식 중 적어도 하나로 트리거될 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 구현예에서, 카트리지가 전력 부분에 연결될 때 초기화 공정이 트리거될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 성인 전자 담배 사용자가 부압을 카트리지에 인가할 때 초기화 공정이 트리거될 수 있다. 또 다른 예시적인 구현예에서, 초기화 공정은 e-베이핑 장치가 휴지 위치로부터 이동될 때 트리거될 수 있다. 예시 목적을 위해, 도 7에 도시된 예시적인 구현예는 도 5 및 도 6에 도시된 다이아그램들에 대하여 설명될 것이다.
초기화 공정은 가열 요소(420)로의 전력 공급부에 대한 인가된 듀티 사이클을 야기한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(502)는 저장 매체(505)로부터 원하는 전력을 획득한다. 원하는 전력은 제조자에 의해 저장 매체(505)에 경험적으로 결정되고, 사전 저장된 설계 변수일 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계(S710)에서, 제어기(70)는, 아날로그-디지털 변환기일 수 있는 배터리 관리 유닛(710)을 경유하여, 전력 공급부(60)의 전압을 측정한다. 단계(S720)에서, 제어기(70)는 측정된 전압에 기초하여 듀티 사이클을 결정한다. 단계(S730)에서, 제어기(70)는 듀티 사이클을 가열 요소(720)에 적용한다. 듀티 사이클의 결정 및 적용은 도 8과 관련하여 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 예시적인 구현예가 도 7에 도시된 공정에 대하여 설명되었지만, 임의의 공지된 초기화 공정이 사용될 수 있다. 미국 특허출원 제15/191,778호는, 그 전체가 참고로 원용되며, 예시적인 구현예와 함께 사용될 수 있는 다른 초기화 공정의 일 실시예이다.
도 8은 예시적인 구현예에 따른 표시기 제어 공정의 흐름도를 도시하고 있다.
도 8을 참조하면, 단계(S800)에서, 제어기(70)는 저장 매체(505)로부터 가열 요소(420)에 대한 저항 값을 검색한다. 저항 값은 e-베이핑 장치가 제조될 때 저장 매체(505)에 저장될 수 있다. 단계(S805)에서, 제어기(70)는 배터리 전압에 기초하여 현재 듀티 사이클을 결정한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(502)는 저장 매체(505)로부터 원하는 전력을 획득한다. 원하는 전력은 제조자에 의해 저장 매체(505)에 경험적으로 결정되고, 사전 저장된 설계 변수일 수 있다. 하나의 예시적인 구현예에서, 원하는 전력은 3.9 W일 수 있다. 마이크로프로세서(502)는 또한 저장 매체(505)로부터 출발 저항(R출발)을 획득한다. 출발 저항(R출발)은 히터(420)에 대한 가정된 저항이다. 출발 저항(R출발)은 제조자에 의해 저장 매체(505)에 경험적으로 결정되고, 미리 저장된 설계 변수일 수 있다. 일 실시예에서, 출발 저항은 약 3.5 옴일 수 있다. 마이크로프로세서(502)는 측정된 배터리 전압, 원하는 전력 및 출발 저항을 사용하여 다음의 식에 따라 듀티 사이클(DR)(또는 듀티 비율)을 결정한다:
Figure pct00001
이때 DRn -1은 식(1)을 사용하여 결정된 듀티 사이클이고 VBAT는 측정된 배터리 전압이다.
예를 들어, 단계(S807)에서, 제어기(70)는 현재 듀티 사이클(DRn - 1)에 기초하여 가열 요소(420)에 인가된 전력을 결정한다. 마이크로프로세서(502)는 다음 식을 사용하여 인가된 전력(전력인가된)을 계산할 수 있다:
Figure pct00002
이때 V샘플은 측정된 전압이며 I샘플은 가열 요소(420)를 걸쳐 측정된 전류이다.
단계(S810)에서, 제어기(70)는 가열 요소(420)에 전력을 인가하는 데 사용하기 위한 새로운 듀티 사이클(DRn)을 결정한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(502)는 다음의 식에 따른 새로운 듀티 사이클을 결정한다:
Figure pct00003
듀티 비율을 결정하는 추가 방법이 미국 특허 출원 제15/191,778호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 참고로 본원에 원용된다.
다시 도 6을 참조하면, 예를 들어, 전압 모니터링 회로(605)는 가열 요소(420)에 걸쳐 필터링된(예를 들어, 평균) 전압을 샘플링하고 전류 모니터링 회로(610)는 가열 요소(420)를 통해 필터링된(예를 들어, 평균) 전류를 샘플링한다. 제어기(70)는 전압 측정 회로(605)로부터의 전압 측정치 및 전류 측정 회로(610)로부터의 전류 측정치를 수신한다. 이해되는 것처럼, 제어기(70)에 의해 수신된 이들 및 임의의 다른 측정치들은 아날로그-디지털 변환을 거칠 수 있다. 제어기(70)는 저장 매체(505)에 상기 측정된 전압 및 측정된 전류를 저장할 수 있다.
제어기(70)는 저장 매체(505)에 새로운 듀티 사이클을 저장한다. 제어기(70)는 가열 요소(420)로의 전력 인가를 계속하지만, 새로운 듀티 사이클에 따라 수행된다. 예를 들어, 마이크로프로세서(502)는, 새로운 듀티 사이클에 따라 펄스 폭 변조된 전력 신호를 가열 요소(420)에 제공하도록 전력 변조 회로(615)를 제어한다.
단계(S820)에서, 제어기(70)는 듀티 사이클 차이(ΔDR)를 검색하기 위해 현재 듀티 사이클 및 새로운 듀티 사이클 사이의 차이를 결정한다. 그런 다음, 단계(S830)에서, 제어기는 매질(505)로부터 듀티 사이클 임계값 ΔDR임계을 검색한다. 제어기(70)는 단계(S840)에서 ΔDR과 ΔDR임계을 비교한다. 예를 들어, 제어기(70)가 ΔDR가 ΔDR임계보다 작다고 결정하면, 제어기(70)는 단계(S800)로 복귀할 것이다. 반면에, 제어기(70)가 ΔDR이 ΔDR임계 보다 크다고 결정하면, 단계(S850)에서, 제어기(70)는 ΔDR에 기초하여 표시기를 제어한다. 단계(S850)는 아래에서 보다 상세히 논의될 것이다.
이해할 수 있는 바와 같이, 다음 반복에서, 듀티 사이클 DRn -1은 이전 반복으로부터 새로운 듀티 사이클 DRn과 동일하다. 그러나, 부압의 인가가 종료되면, 공정은 종료된다.
하나의 예시적인 구현예에서, 초기화 공정을 위한 사이클 시간 및 폐쇄 루프 전력 제어 공정의 한 번의 반복을 위한 사이클 시간이 동일하게 설정될 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 동일한 출발 시간을 갖는 이들 공정에 한정되지 않는다. 하나의 예시적인 구현예에서, 사이클 시간은 약 60-80ms일 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 이 값들에 한정되지 않는다.
이해할 수 있는 바와 같이, 도 7 내지 도 8의 방법은 부압의 각각의 인가 동안 반복된다. 하나의 예시적인 구현예에서, 부압의 제1 인가 후에, 가열 요소(420)에 적용된 마지막 측정 전류로 나눈 가열 요소(420)에 걸쳐 마지막 측정 전압에 기초하여 출발 저항을 결정할 수 있다.
대안적인 구현예에서, 도 7 내지 도 8의 공정은 원하는 전력 대신에 가열 요소(420)에 적용하기 위한 원하는 전압에 기초할 수 있다. 원하는 전압은 제조자에 의해 저장 매체(505)에 경험적으로 결정되고, 사전 저장된 설계 변수일 수 있다. 예를 들어, 식 (3)에 따른 새로운 듀티 사이클을 결정하는 대신에, 새로운 듀티 사이클은 아래의 식 (4)에 따라 결정될 수 있다:
Figure pct00004
또 다른 대안적인 실시예에서, 도 7 내지 도 8의 공정은 원하는 전력 대신에 가열 요소(420)에 적용하기 위한 원하는 전류에 기초할 수 있다. 원하는 전류는 제조자에 의해 저장 매체(505)에 경험적으로 결정되고, 사전 저장된 설계 변수일 수 있다. 예를 들어, 식 (3)에 따른 새로운 듀티 사이클을 결정하는 대신에, 새로운 듀티 사이클은 아래의 식 (5)에 따라 결정될 수 있다:
Figure pct00005
도 9는 도 8의 표시기 제어 공정(850)을 예시하는 흐름도를 도시하고 있다. 단계(S905)에서, 단계(S820)에서 위에서 결정된 ΔDR은 그 결정시 직접 사용되거나 저장 매체(505)로부터 검색된다. 단계(S910)에서, ΔDRmin이 저장 매체(505)로부터 검색된다. ΔDRmin은, 예를 들어, 표시기에서 변경이 실행되는 벤치마크 값이다. 따라서, 단계(S915)에서, 벤치마크가 충족되는지 확인하기 위해 ΔDR은 ΔDRmin과 비교된다.
ΔDR이 ΔDRmin 보다 작은 경우, 공정은 시작으로 돌아간다. 반면에, ΔDR이 ΔDRmin 보다 큰 경우, 제어기(70)는 단일의 증/감 유닛에 의해 이산 부위로의 전력을 변경한다. 예를 들어, 유닛은 표시기(312)의 새로운 개별 부위(312a)에 전력을 제공하는 것과 동일할 수 있다. 듀티 사이클과 증/감 유닛 사이의 임의의 관계는 제조자에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 25%의 듀티 사이클은 전력이 개별 부위(312a) 전부를 향하게 할 수 있다. 또한, 75%의 듀티 사이클은 전력이 하나의 개별 부위(또는 개별 부위들)를 향하게 할 수 있다. 또한, 50%의 듀티 사이클은 전력이 개별 부위의 절반을 향하게 할 수 있다.
본원에 개시된 공정의 관점에서, 제어기(70)는 ΔDR이 ΔDRmin 보다 큰 것으로 결정할 때, 개별 부위로의 전력을 감소시키는 것으로 이해된다.
단계(S920)에서, 증/감 계수기는 전력이 증분될 때 하나씩 증가된다. 단계(S925)에서, 증/감 총계, 예를 들어 카트리지가 저장 매체(505)에 저장되기 때문에 발생하는 모든 증가분 또는 감소분의 총계이다. 증/감 총계 계수기는 베이핑 세션을 종료한 후, 새로운 베이핑 세션을 시작할 때, 제어기가 새로운 베이핑 세션을 위해 얼마나 많은 개별 부위들이 전력을 제공해야 하는지 결정하기 위해 나중에 검색된다. 예를 들어, 카트리지(20) 상에 10개의 개별 부위가 있고, 증/감 계수기가 5의 값을 갖는 경우, 5개의 개별 부위들이 전력을 공급받을 수 있다.
또 다른 예시적인 구현예가 도 10에 도시되어 있다. 도 10은 전자 종이(e-paper)와 같은 정적 표시기(static indicator)를 갖는 카트리지의 표시기를 업데이트하기 위한 공정을 도시하고 있으며, 상기 표시기가 조정된 후에, 표시기 부분까지의 전력이 중단되고, 개별 부위로의 전력이 재설치되었다. 단계(S1005)에서, 제어기(70)는 저장 매체(505)로부터 증/감 총계(I)를 획득한다. 단계(S1010)에서, 제어기(70)는 듀티 사이클이 변경되었는지 여부를 결정한다. 변경되지 않았으면, 공정이 S1005로 복귀하고 반복된다. 반면에, 듀티 사이클이 변경되었으면, 단계(S1015)에서, 제어기(70)는 전술한 바와 같은 새로운 듀티 사이클에 기초하여 표시기로의 전력을 증가시키거나 감소시킨다.
일부 예시적인 구현예에서, 제어기(70)는 짧은 시간 동안 (예를 들어, 단지 수 밀리초) 전력의 100% 듀티 사이클을 가열 요소(420)에 적용할 수 있다. 이는 다중 포트 삽입부(50)가 부착되거나 부압의 제1 인가 시에 발생할 수 있다. 제어기(70)는 가열 요소(420)에 걸친 전압 및 전류를 측정하고 가열 요소(420)의 저항을 결정한다. 저항이 원하는 범위 밖에 있는 경우, 다중 포트 삽입부(50)는 유효하지 않은 것으로 식별되고, 다중 포트 삽입부(50)에 더 이상 전력이 공급되지 않을 것이다. 원하는 범위는 설계 변수일 수 있고, 경험적으로 결정되고 저장 매체(505)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 원하는 범위는 약 2 내지 5 옴일 수 있다. 제어기(70)는 특정 범위 밖의 임의의 듀티 사이클을 무시하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 100%의 듀티 사이클과 10%의 듀티 사이클이 무시될 수 있다.
또 다른 예시적인 구현예가 도 11에 도시되어 있다. 도 11은 듀티 사이클과 표시기에 인가될 전력량 사이의 관계에 기초하여 카트리지의 표시기를 업데이트하기 위한 공정(1150)을 도시하고 있다.
룩업 테이블은 저장 매체(505)(예를 들어, 제조 시에)에 저장될 수 있다. 룩업 테이블은, 표시기에 인가되는 전력의 양이 특정 듀티 사이클에 관련되는 관계 매트릭스를 포함할 수 있다. 관계 매트릭스의 값은 e-베이핑 장치(10)가 제조되기 전에 경험적으로 결정될 수 있다. 대안적으로, 관계 매트릭스는 제조 후에 저장 매체(505)에 업로드될 수 있다.
듀티 사이클이 변함에 따라, 표시기에 대한 전력의 양이 또한 변한다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 단계(S1155)에서, 마이크로프로세서(502)는 저장 매체(505)로부터 전류 듀티 사이클을 획득한다. 단계(S1160)에서, 마이크로프로세서(502)는, 도 8 및 도 9와 관련하여 위에서 논의된 공정에 기초하여 듀티 사이클이 변경되었는지 여부를 결정한다. 마이크로프로세서(502)가 듀티 사이클이 변경되지 않았다고 결정하면, 공정은 단계(S1155)로 복귀한다. 단계(S1165)에서, 마이크로프로세서(502)는, 저장 매체(505)의 룩업 테이블으로부터 현재 듀티 사이클에 기초하여 표시기에 인가될 전력이 획득된다. 단계(1170)에서, 마이크로프로세서(502)는 표시기에 전력을 조정하여 표시기를 업데이트한다.
상기에서 언급한 바와 같이, 상이한 증기-전 제제는 예시적인 구현예에 따른 e-베이핑 장치에 포함될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 구현예에 따르면, 시작 저항(R출발)은 e-베이핑 장치에 포함된 증기-전 제제의 유형에 따라 변할 수 있다. 증기-전 제제 룩업 테이블은 e-베이핑 장치에 포함될 수 있다. 증기-전 제제 룩업 테이블은 특정 유형의 증기-전 제제에 특이적인 정보를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 구현예에서, 전력 부분(30) 내의 제어기(70)의 저장 매체(505)는 다양한 상이한 증기-전 제제에 대한 정보를 갖는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유형의 증기-전 제제는 제2 유형의 증기-전 제제의 저항과 상이한 저항을 가질 수 있다. 예를 들어, RFID, EPROM, 저항기 등을 통해, 카트리지(20)는 어떤 유형의 증기-전 제제가 내부에 포함되어 있는지를 프로세서(502)와 통신하도록 구성되어 있을 수 있다. 프로세서(502)는 본원에서 논의된 바와 같이 유체 레벨을 결정하는 데 사용하기 위해 저장 매체(505)의 룩업 테이블에서 저항(R출발)을 검색할 수 있다.
다른 예시적인 구현예에서, 프로세서(502)는 증기-전 제제 정보가 룩업 테이블에 포함되지 않은 경우 R출발을 결정할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(20)는 카트리지(20) 내의 특정 증기-전 형성의 저항을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 프로세서(502)는 카트리지 내의 특정한 증기-전 제제의 저항에 관한 카트리지(20) 데이터로부터 (예를 들어, 직접) 검색하고 이에 따라 유체 레벨을 결정하도록 구성되어 있을 수 있다. 이러한 다른 예시적인 구현예에서, 특정 증기-전 제제의 저항과 관련된 데이터는 EPROM과 같은 하드웨어에 저장되거나 카트리지(20)에서 특정 값을 갖는 저항기에 구현되어 카트리지(20) 내의 증기-전 제제의 저항을 프로세서(502)에 나타낼 수 있다.
예를 들어, 일부 예시적인 구현예에서, 프로세서(502)는 카트리지(20) 내의 EPROM로부터 저항 값을 검색할 수 있고, 전술한 바와 같이 검색된 저항 값을 사용하여 유체 레벨을 결정할 수 있다.
대안적으로, 다른 예시적인 구현예에서, 카트리지(20)는, 프로세서(502)가 본원에서 논의된 바와 같은 유체 레벨을 결정할 수 있게 하는 저항 값을 갖는 식별 저항기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(502)는 식별 저항기에 전압을 인가해서 식별 저항기의 저항 값을 결정할 수 있고, 그런 다음 본원에 개시된 바와 같이, 프로세서(502)는 결정된 저항 값에 기초하여 유체 레벨을 결정할 수 있다.
구현예의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이것은 총망라하거나 본 개시를 정의하도록 의도되지 않는다. 특정 구현예의 개별적인 요소 또는 특징부는 일반적으로 특정 구현예에 한정되지 않으며, 적용 가능한 경우, 구용적으로 도시 또는 설명되지 않더라도, 상호 교환 가능하며, 선택된 구현예에서 사용될 수 있다. 또한 여러 가지 면에서 마찬가지로 변경될 수 있다. 이러한 변형은 본 개시로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 모든 이러한 변형은 본 개시의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (24)

  1. 전자 베이핑 장치(10) 용 증발기 조립체로서, 상기 증발기 조립체는
    가열 요소;
    증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 증기-전 제제 저장부;
    복수의 표시기 부위를 포함하는 증기-전 제제 레벨 표시기; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 가열 요소에 공급되는 전력의 제1 듀티 사이클 및 상기 가열 요소에 공급되는 전력의 제2 듀티 사이클 사이의 차이를 결정하고; 그리고
    결정된 듀티 사이클 차이에 기초하여 상기 표시기를 조정하도록 구성되어 있는, 증발기 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 결정된 듀티 사이클 차이에 비례하여 전력을 수신하는 표시기 부위의 양을 증가시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 결정된 듀티 사이클 차이에 비례하여 전력을 수신하는 표시기 부위의 양을 감소시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 현재의 결정된 듀티 사이클에 비례하여 상기 표시기 부위의 양을 증가시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기-전 제제 레벨 표시기는 전자 종이 필름을 포함하는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 상기 표시기 부위에 제공하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기-전 제제 레벨 표시기는 백라이트된 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 표시기에 유도하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기-전 제제 레벨 표시기는 유기 발광 다이오드(OLED)인 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 표시기에 유도하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 유형에 기초하여 상기 제1 및 제2 듀티 사이클 중 적어도 하나를 결정하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  12. 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체로서, 상기 증발기 조립체는
    가열 요소;
    증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 증기-전 제제 저장부;
    표시기를 포함하는 증기-전 제제 레벨 표시기; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 가열 요소에 공급되는 전력의 제1 듀티 사이클 및 상기 가열 요소에 공급되는 전력의 제2 듀티 사이클 사이의 차이를 결정하고; 그리고
    결정된 듀티 사이클 차이에 기초하여 상기 표시기를 조정하도록 구성되어 있는, 증발기 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 표시기는 복수의 증기-전 제제 레벨 표시기 부위를 포함하는 것인, 증발기 조립체.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 결정된 듀티 사이클에 비례하여 상기 표시기로의 전력을 감소시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 결정된 듀티 사이클에 비례하여 상기 표시기로의 전력을 증가시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 결정된 듀티 사이클에 비례하여 상기 표시기로의 전력을 감소시키도록 추가로 구성되어 있는 것인, 증발기 조립체.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 표시기는 전자 종이 필름을 포함하는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 상기 표시기에 제공하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기-전 제제 레벨 표시기는 백라이트된 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 상기 표시기에 제공하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  21. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기-전 제제 레벨 표시기는 유기 발광 다이오드(OLED)인 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 감소 양에 비례하는 양으로 전력을 상기 표시기에 제공하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  23. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 증기-전 제제 저장부 내의 증기-전 제제의 유형에 기초하여 상기 제1 및 제2 듀티 사이클 중 적어도 하나를 결정하도록 추가로 구성되어 있는 것인, 전자 베이핑 장치 용 증발기 조립체.
  24. 제12항 내지 제23항 중 어느 한 항의 증발기 조립체를 포함하는 전자 베이핑 장치.
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