KR20210095158A - 장치 에어로졸 발생 시스템용 센서 - Google Patents

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KR20210095158A
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aerosol
light source
cartridge
detector
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KR1020217017783A
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스테판 빌랏
기욤 콜로테
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 발생 시스템(1)은 카트리지(100), 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치(300), 광원(160), 및 검출기(165)를 포함한다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재(131)를 포함하는 액체 조성물을 포함하도록 구성된 저장 구획부(103)를 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부(310) 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기(320)를 포함한다. 광원은 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고, 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된다. 광원으로부터 방출된 광은 액체 조성물에 의해 흡수된다. 검출기는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 광원 및 검출기는 둘 모두 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되고, 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 광원으로부터 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성된다.

Description

장치 에어로졸 발생 시스템용 센서
본 개시는 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 작동하는 에어로졸 발생 전자 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물로 충진된 소모품을 사용하는 시스템 및 장치 그리고 소모품 자체에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 개시는 소모품 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하는 것에 관한 것이다.
에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물은 e-액체로 지칭될 수 있다. 많은 e-액체 에어로졸 발생 시스템에서, e-액체는 에어로졸 발생 장치 내에 수용된 카트리지에 저장되어 e-액체를 가열하여 소비자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 형성한다. 카트리지가 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때, e-액체는 통상적으로 소비자에게 보이지 않는다. 소비자가 e-액체 수준을 볼 수 없기 때문에, 소비자는 e-액체가 거의 고갈된 경우에도 알지 못할 수 있다. 이와 같이, 소비자가 카트리지 내에 e-액체를 보충하기 위해 쉽게 이용 가능한 e-액체의 공급을 갖지 않거나 이용 가능한 대체 카트리지를 갖지 않을 때 e-액체가 고갈될 수 있다. 따라서, 소비자는 에어로졸 발생 시스템의 사용을 예기치 못하게 박탈당할 수 있다. 또한, 카트리지가 고갈되었거나 거의 고갈되었을 때, 잔여 e-액체의 과도한 가열이 발생할 수 있고 바람직하지 않은 화합물의 생성을 초래할 수 있다. 적어도 이러한 이유로, 소비자가 카트리지 내의 e-액체의 충진 상태를 알고 있는 것이 바람직할 수 있다.
에어로졸 발생 장치에 의해 수용되는 카트리지의 충진 상태를 모니터링하는 것은 도전과제를 제시한다. 예를 들어, 카트리지는 에어로졸 발생 장치와 별개이며 대체로 전기 전력 공급부를 갖지 않는다. 또한, 카트리지 및 에어로졸 발생 장치의 위치는 다양할 수 있어서, 카트리지 내의 액체가 이동하게 한다. 이러한 이동은 정적 측정을 어렵게 할 수 있고 바람직한 배향에서 이루어진 측정에 장애물을 제시할 수 있다. 또한, 카트리지 내의 액체의 부피는 대체로 매우 적으며 정확한 센서를 요구할 수 있다. 또한, e-액체와 접촉하여 센서를 배치하는 것은 e-액체와 센서 사이의 바람직하지 않은 상호 작용을 초래할 수 있다. 예를 들어, e-액체는 센서 내의 재료에 의해 오염될 수 있고, 센서는 e-액체에 의해 열화될 수 있고, 센서는 밀봉될 필요가 있을 수 있고, 밀봉부에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 요인으로 소모품 비용이 더 비싸질 수 있다.
카트리지 내의 e-액체의 충진 수준을 결정할 수 있는 에어로졸 발생 e-액체 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
에어로졸 발생 시스템은 카트리지, 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치, 광원, 및 검출기를 포함할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 함유하도록 구성된 저장 구획부를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기를 포함할 수 있다. 광원은 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향될 수 있다. 광원으로부터 방출된 광은 액체 조성물에 의해 흡수될 수 있다. 검출기는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향될 수 있다.
일부 양태에서, 본 발명은 카트리지, 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치, 광원, 및 검출기를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 포함한다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하도록 구성된 저장 구획부를 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기를 포함한다. 광원은 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고, 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된다. 광원으로부터 방출된 광은 액체 조성물에 의해 흡수된다. 검출기는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 광원 및 검출기는 둘 모두 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되도록 구성되고, 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 광원으로부터 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성된다.
제어 전자기기는 카트리지의 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하도록 구성될 수 있거나, 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하기 위해 검출기에 의해 검출된 신호에 관한 데이터를 다른 장치로 송신하도록 구성될 수 있다.
일부 양태에서, 본 발명은 전력 공급부, 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기, 및 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하는 저장 구획부를 갖는 카트리지를 수용하도록 구성된 리셉터클을 포함할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있다. 장치는 또한 광원 및 검출기를 포함할 수 있다. 광원은 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 용기의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향될 수 있다. 검출기는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 광이 저장 구획부에 진입한 후에 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향될 수 있다.
일부 양태에서, 본 발명은 전력 공급부, 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기, 및 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하는 저장 구획부를 갖는 카트리지를 수용하도록 구성된 리셉터클을 포함하는 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 장치는 또한 광원 및 검출기를 포함한다. 광원은 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 용기(또는 카트리지)의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된다. 검출기는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 광이 저장 구획부에 진입한 후에 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 광원 및 검출기는 카트리지가 리셉터클 내에 수용될 때 카트리지의 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되도록 둘 모두 구성되고, 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 광원으로부터 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성된다.
본 발명은 에어로졸 발생 장치에서 사용하기 위한 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있는 액체 조성물을 수용하기 위한 저장 구획부, 광원, 제1 접촉부, 검출기, 및 제2 접촉부를 포함할 수 있다. 광원은 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향될 수 있다. 제1 접촉부는 광원에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 접촉부는 카트리지가 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제1 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향될 수 있다. 검출기는 광원으로부터 광 방출기를 검출하도록 위치되고 배향될 수 있다. 제2 접촉부는 검출기에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 제2 접촉부는 카트리지가 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제2 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향될 수 있다.
일부 양태에서, 본 발명은 에어로졸 발생 장치에서 사용하기 위한 카트리지를 포함한다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 수용하기 위한 저장 구획부, 광원, 제1 접촉부, 검출기, 및 제2 접촉부를 포함한다. 광원은 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된다. 제1 접촉부는 광원에 작동 가능하게 결합된다. 제1 접촉부는 카트리지가 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제1 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향된다. 검출기는 광원으로부터 광 방출기를 검출하도록 위치되고 배향된다. 제2 접촉부는 검출기에 작동 가능하게 결합된다. 제2 접촉부는 카트리지가 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제2 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향된다. 광원 및 검출기는 둘 모두 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되도록 구성되고, 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 광원으로부터 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성된다.
본원에 설명된 시스템, 장치 및 액체 에어로졸 형성 기재를 포함하는 카트리지의 다양한 양태 또는 구현예는 현재 이용 가능하거나 이전에 설명된 시스템, 장치, 및 에어로졸 발생 장치용 카트리지에 비해 하나 이상의 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 시스템, 장치, 및 카트리지는 액체를 볼 수 없을지라도, 소비자가 카트리지 내의 액체 조성물의 충진 상태를 통지받을 수 있게 한다. 이는 소비자가 카트리지를 재충진하거나 교체할 필요성을 예상할 수 있게 하고, 액체 조성물 또는 교체 카트리지의 공급이 쉽게 이용 가능할 때 적절한 시간에 소비자가 카트리지를 재충진하거나 교체할 수 있게 한다. 또한, 시스템은 교체 카트리지가 삽입될 때까지 또는 카트리지 내의 액체 공급이 보충될 때까지 소비자가 시스템 사용을 정지할 수 있도록 카트리지가 고갈되거나 거의 고갈되었음을 소비자에게 경고할 수 있으며, 이는 액체 조성물의 과도한 가열과 연관될 수 있는 바람직하지 않은 화합물에 소비자가 노출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템은 액체 조성물의 공급이 고갈되었을 때 발생할 수 있는 과도한 가열을 회피하기 위해 히터의 온도를 감소시키도록 구성될 수 있다. 이러한 및 다른 이점은 본원에 제시된 개시를 읽었을 때에 당업자에게 즉시 명백할 것이다.
본원에 설명된 감지 장치 및 방법은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물로부터 에어로졸을 발생시키는 임의의 적합한 에어로졸 발생 시스템과 함께 이용될 수 있다. 용어 “에어로졸 발생” 물품, 장치 또는 시스템은, 사용자에 의해 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸 형성 기재로부터 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물품, 장치 또는 시스템을 지칭한다. 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는, 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 지칭한다. 통상적으로, 기재는 가열되어 휘발성 화합물의 방출을 야기한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 주위 온도에서, 예를 들어 약 15℃ 내지 약 30℃에서 액체인 기재이다. 액체 에어로졸 형성 기재는 액체 용액, 현탁액, 분산액 등을 포함하는 것으로 간주된다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 용액이다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 시스템은 소비자의 입에 삽입하기 위한 마우스피스를 갖는 핸드헬드식 시스템이다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하도록 구성된 저장 구획부를 포함하는 카트리지를 포함하고 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 에어로졸 발생 장치 또는 카트리지는 마우스피스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 카트리지는 마우스피스를 포함한다.
에어로졸 발생 장치는 전력 공급부 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기를 포함한다. 전력 공급부 및 제어 전자기기는 에어로졸 발생 요소에 작동 가능하게 결합되며, 이는 활성화될 때 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물로부터 에어로졸을 발생시키도록 구성된다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 요소는 가열 요소를 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 전기 저항성 가열 요소를 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 다공성 전기 저항성 재료와 같은 액체 투과성 가열 요소를 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 전기 저항성 필라멘트의 메쉬를 포함한다. 메쉬는 실질적으로 평면일 수 있거나 실질적으로 평면 부분을 포함할 수 있다.
카트리지 또는 장치는 에어로졸 발생 요소를 포함할 수 있다. 카트리지가 에어로졸 발생 요소를 포함하는 경우, 에어로졸 발생 요소는 카트리지가 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때 전력 공급부 및 제어 전자기기에 전기적으로 결합된다. 에어로졸 발생 장치가 에어로졸 발생 요소를 포함하는 경우, 에어로졸 발생 요소는 전력 공급부 및 제어 전자기기에 전기적으로 결합되고, 카트리지가 에어로졸 발생 장치에 의해 수용되고 에어로졸 발생 요소가 활성화될 때 액체 조성물이 에어로졸을 형성하게 하도록 위치된다. 장치는 에어로졸 발생 요소가 에어로졸 발생 장치에 탈착식으로 부착 가능할 수 있을 때 에어로졸 발생 요소를 포함하는 것으로 간주된다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 요소가 활성화될 때, 액체 조성물로부터 형성된 에어로졸로 하여금, 소비자가 시스템의 마우스 단부를 흡인할 때 소비자에 의한 흡입을 위한 경로를 통해 흐르는 공기에 연행되게 하는 기류 경로를 정의한다.
카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 흡수, 저장, 또는 흡수 및 저장할 수 있는 보유 재료를 포함할 수 있다. 보유 재료는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물과 접촉하고, 카트리지 또는 에어로졸 발생 장치의 일부일 수 있는 에어로졸 발생 요소와 접촉할 수 있다.
보유 재료는 복수의 작은 보어 또는 미세 채널을 형성하는 섬유성 또는 다공성 구조를 갖는 모세관 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 작용에 의해 모세관 재료를 통해 이송될 수 있다. 보유 재료는 모세관의 다발을 형성하는 복수의 섬유, 스레드, 또는 다른 미세 보어 튜브를 포함할 수 있다. 섬유 또는 스레드는 보유 재료의 하나의 표면으로부터 보유 재료의 일반적으로 대향하는 표면으로 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 운반하도록 일반적으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 보유 재료는 스폰지류 또는 발포체류의 재료를 포함할 수 있다. 보유 재료는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 스펀지 또는 발포체 재료, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그래파이트계 재료, 폼형 금속 또는 플라스틱 재료, 섬유상 재료(예를 들어 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유, 세라믹 섬유와 같은 방사되거나 압출된 섬유)를 포함한다. 하나의 예시적인 구현예에서, 보유 재료는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다.
카트리지는 보유 재료 및 이송 재료를 포함할 수 있다. 이송 재료는 액체를 재료의 일 단부로부터 다른 단부로, 예를 들어 모세관 작용에 의해 능동적으로 전달하는 심지와 같은 재료이다. 보유 재료는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물과 접촉하고 이송 재료와 접촉할 수 있다. 이송 재료는 액체 조성물을 보유 재료로부터 에어로졸 발생 요소로 이송할 수 있다.
이송 재료는 고보유 재료와 면하는 제1 표면 및 에어로졸 발생 요소와 면하는 대향하는 제2 표면을 가질 수 있다. 이송 재료의 표면의 적어도 일부분의 형상은 이송 요소의 제2 표면이 접촉할 수 있는 에어로졸 발생 요소의 표면의 형상에 합치할 수 있다.
이송 재료는 섬유성 또는 다공성 구조를 가질 수 있다. 이송 재료는, 바람직하게는 모세관의 다발을 포함한다. 예를 들어, 이송 재료의 복수의 섬유 또는 스레드(thread) 또는 기타 미세 보어(bore) 튜브를 포함할 수 있다. 이송 재료는 이송 재료의 두께 방향에 직교하거나 법선 방향으로 액체를 주로 이송하도록 구성될 수 있다. 이송 재료는, 바람직하게는 모세관 작용이 섬유들 사이의 작은 공간 또는 미세 채널에서 일어나도록 세장형 섬유를 포함할 수 있다.
이송 재료는 적어도 160℃ 이상, 예를 들어 대략 250℃ 이상의 열 분해 온도를 갖는 내열성 재료로 만든 것일 수 있다. 이송 재료는 면 또는 처리된 면, 예를 들어 아세틸화된 면의 섬유 또는 스레드를 포함할 수 있다. 또한 다른 적합한 재료, 예를 들어 세라믹- 또는 그래파이트계 섬유성 재료 또는 유리섬유, 셀룰로스 아세테이트 또는 임의의 적절한 내열성 중합체와 같은 방사되거나, 인발되거나 또는 압출된 섬유로부터 만들어진 재료가 사용될 수 있다. 이송 재료의 섬유는 각각 10 μm 내지 40 μm, 보다 구체적으로는 15 μm 내지 30 μm의 두께를 가질 수 있다. 이송 재료는 상이한 물리적 특성을 갖는 액체와 함께 사용되도록 임의의 적합한 모세관 현상 및 다공성을 가질 수 있다. 이송 재료는 모세관 작용에 의해 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 이송할 수 있다. 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물은 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도율, 비등점, 증기 압력 등을 포함하는 물리적 특성을 가질 수 있는데, 모세관 작용에 의해 이송 재료를 통한 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물의 이송을 용이하게 하도록 조정된다.
보유 재료 또는 보유 재료 및 이송 재료는 보유 재료가 존재하는 경우, 저장 구획부 내에 배치된 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물과 접촉하도록 위치되면, 존재하는 경우, 카트리지의 저장 구획부 내에 배치될 수 있거나, 저장 구획부 외부에 있을 수 있다. 예를 들어, 액체 투과성 벽 또는 벽의 액체 투과성 부분은 저장 구획부의 적어도 일부분을 형성하는 내부 표면을 가질 수 있고, 보유 재료가 접촉하는 외부 표면을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 저장 구획부 내의 액체 조성물의 부피를 검출하거나 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 검출하기 위한 감지 장치를 포함한다. 감지 장치는 광원 및 광 검출기를 포함한다. 광원 및 검출기는 에어로졸 발생 장치의 제어 전자기기 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된다. 광원은 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된다. 검출기는 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 카트리지 또는 에어로졸 발생 장치는 광원을 포함할 수 있다. 카트리지 또는 에어로졸 발생 장치는 검출기를 포함할 수 있다.
카트리지가 광원을 포함하는 경우, 카트리지가 장치에 의해 수용될 때, 광원은 바람직하게는 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부 및 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된다. 예를 들어, 카트리지는 광원에 전기적으로 결합되는 외부 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제어 전자기기 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합되는 대응하는 접촉부를 포함할 수 있다. 카트리지가 장치에 의해 수용될 때, 카트리지의 외부 접촉부는 장치의 대응하는 접촉부와 접촉하여 광원을 장치의 제어 전자기기 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합할 수 있다. 카트리지 및 장치는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 전기 접촉부 사이의 접촉을 달성하기 위해 적절한 배향을 보장하도록 대응하는 특징부를 가질 수 있다.
카트리지가 광원을 포함하는 경우, 광원은 저장 구획부의 내부에 노출될 수 있거나 저장 구획부의 내부에 대해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 광원으로부터의 광이 저장 구획부의 내부로 투과될 수 있는 재료의 윈도우를 포함할 수 있다.
장치가 광원을 포함하는 경우, 카트리지는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 광원으로부터의 광이 저장 구획부의 내부로 투과될 수 있는 재료의 윈도우를 포함한다. 카트리지 및 장치는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 광원 및 윈도우의 적절한 정렬을 보장하기 위해 대응하는 특징부를 가질 수 있다.
카트리지가 검출기를 포함하는 경우, 검출기는 바람직하게는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부 및 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된다. 예를 들어, 카트리지는 검출기에 전기적으로 결합되는 외부 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제어 전자기기 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합되는 대응하는 접촉부를 포함할 수 있다. 카트리지가 장치에 의해 수용될 때, 카트리지의 외부 접촉부는 장치의 대응하는 접촉부와 접촉하여 검출기를 장치의 제어 전자기기 및 전력 공급부에 작동 가능하게 결합할 수 있다. 카트리지 및 장치는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 전기 접촉부 사이의 접촉을 달성하기 위해 적절한 배향을 보장하도록 대응하는 특징부를 가질 수 있다.
카트리지가 검출기를 포함하는 경우, 검출기는 저장 구획부의 내부에 노출될 수 있거나 저장 구획부의 내부에 대해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 저장 구획부 내부로부터의 광이 저장 구획부의 외부에 위치되고 윈도우에 인접한 검출기로 투과될 수 있는 재료의 윈도우를 포함할 수 있다.
장치가 검출기를 포함하는 경우, 카트리지는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 저장 구획부 내부로부터의 광이 검출기로 투과될 수 있는 재료의 윈도우를 포함한다. 카트리지 및 장치는 카트리지가 장치에 의해 수용될 때 검출기 및 윈도우의 적절한 정렬을 보장하기 위해 대응하는 특징부를 가질 수 있다.
광원은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물에 의해 흡수되는 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 광원은 약 10 nm 내지 약 1 mm 범위의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 바람직하게는, 광원은 적외선 광을 방출한다. 예를 들어, 광원은 약 100 nm 내지 약 1 mm 범위의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 광원은 약 200 nm 내지 약 25 μm의 파장을 갖거나 약 500 nm 내지 약 10 μm 또는 약 700 nm 내지 약 4 μm의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
임의의 적합한 광원이 이용될 수 있다. 예를 들어, 광원은 비교적 단색일 수 있거나, 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 바람직하게는, 광이 방출되는 파장의 범위는 좁다.
일부 구현예에서, 필터는 필터를 통과할 수 있는 광의 파장을 제한하는 데 이용될 수 있다. 필터는 예를 들어, 특정 파장 대역 내의 광이 통과하고 통과 대역 외부의 파장 광의 통과를 제한하는 광학 밴드패스 필터일 수 있다. 필터는 광원과 저장 구획부의 내부 사이에 위치될 수 있다. 이러한 필터가 이용될 때, 광원은 넓은 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다.
광원으로부터 카트리지의 저장 챔버 내의 액체 조성물을 통과하는 광은 전방향성, 지향성, 또는 집속성일 수 있다. 광은 임의의 적절한 방식으로, 예컨대 특정 지점에 광을 집속시키는 렌즈를 이용함으로써 집속될 수 있다. 광은 발광 다이오드, 레이저 다이오드, 또는 콜리메이터와 같은, 지향성 공급원을 이용함으로써 지향성으로 이루어질 수 있다. 일부 구현예에서, 광은 집속되고 시준되거나 집속되고 지향성일 수 있다. 전방향성, 지향성, 또는 집속된 광의 사용은 이용된 검출 체계에 의존할 수 있음을 이해할 것이다. 이용될 수 있는 검출 체계의 일부 예는 이하에서 보다 상세히 논의된다.
광원, 또는 필터는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물에 의해 흡수될 광의 파장에 기초하여 선택될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광원에 의해 방출된 광을 흡수하는 화합물은 액체 조성물에 첨가되어 액체 조성물이 방출된 광을 흡수하는 것을 보장할 수 있다.
에어로졸 형성 기재를 포함하는 임의의 적합한 액체 조성물은 본원에 설명된 시스템과 함께 사용될 수 있다. 적합한 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 가열 시 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 또는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 예로는, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 프로필렌 글리콜, 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 형성 기재는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 액체 에어로졸 형성 기재이다. 일부 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 물, 니코틴, 및 선택적으로 하나 이상의 향미제를 포함한다.
임의의 적합한 검출기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 검출기는 광다이오드와 같은 광검출기일 수 있다. 검출기는 이용되면, 광원에 의해 방출되거나 필터를 통과하는 광의 파장을 검출하도록 구성된다. 바람직하게는, 광원 및 필터는 존재하는 경우, 적외선 광을 방출하고 통과하며, 검출기는 적외선 광을 흡수한다. 예를 들어, 검출기는 약 100 nm 내지 약 1 mm 범위의 파장을 갖는 광을 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출기는 약 200 nm 내지 약 25 μm의 파장을 갖거나 약 500 nm 내지 약 10 μm 또는 약 700 nm 내지 약 4 μm의 파장을 갖는 광을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 검출기는 넓은 스펙트럼의 파장에 걸쳐 광을 검출할 수 있지만, 검출기에 도달하는 광의 파장은 존재하는 경우, 광원 및 필터에 의해 제한된다.
카트리지는 액체 조성물을 통해 진행한 광을 검출기로 유도하기(direct) 위해 광 가이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 광을 검출기로 유도하기 위해 콜리메이터, 미러 또는 다른 반사 표면, 렌즈 등을 포함할 수 있다. 광을 검출기로 유도하는 장치는 이용되는 검출 체계에 의존할 수 있음을 이해할 것이다. 이용될 수 있는 검출 체계의 일부 예는 이하에서 보다 상세히 논의된다.
액체 조성물이 광원에 의해 방출된 광을 흡수하기 때문에, 검출기에 도달하는 광의 양은 광원에 의해 투과된 광의 양에 비해 감소될 수 있다. 광원에 의해 검출된 광의 감소는 카트리지의 저장 구획부 내의 액체 조성물의 부피에 비례할 것이다.
공지되거나 비교적 변하지 않는 농도의 화합물을 함유하는 것으로 간주될 수 있는, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물에 대해, 액체 조성물에 의한 광의 흡수는 저장 탱크 내의 액체 조성물을 통한 광의 경로 길이에 비례해야 한다. 따라서, 더 많은 액체 조성물이 저장 구획부 내에 존재하면, 더 많은 광이 흡수되어야 하고 검출기에 더 적게 도달되어야 한다.
검출기는 카트리지의 저장 구획부 내의 액체-공기 계면에서 반사하는 광을 검출하도록 광원에 대해 위치되고 배향될 수 있다. 이러한 배향에서, 광은 광원으로부터 액체 조성물을 통해 액체-공기 계면으로 전달되고 액체 조성물을 통해 검출기로 다시 전달될 수 있다. 이는 광이 검출기에 도달하기 위해 진행하는 경로의 길이를 연장할 수 있고, 따라서 시스템의 감도를 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 검출기는 액체 조성물 및 액체-공기 계면을 통과하는 광을 검출하도록 광원에 대해 위치되고 배향된다.
광원에 의해 방출된 광이 검출기에 도달할 수 있으면, 검출기는 광원에 대해 임의의 적절한 방식으로 위치되고 배향될 수 있다. 검출기는 광원에 대해 저장 구획부의 대향하는 측면에 인접하여 위치될 수 있거나, 광원과 동일한 측면에 인접하여 위치될 수 있다. 반사된 신호가 검출기에 의해 검출되면, 광원 및 검출기는 동일한 측면에 인접할 수 있다. 검출기는 광원과 저장 구획부의 동일한 측면에 또는 그 위에 위치될 수 있다. 광원 및 검출기 둘 모두는 저장 구획부의 동일한 측면에 또는 그 위에 위치될 수 있다. 광원 및 검출기 둘 모두는 저장 구획부의 동일한 측면 부근에 위치될 수 있다.
저장 구획부는 저장 구획부의 하단으로부터 저장 구획부의 상단으로 연장되는 길이를 갖는다. 저장 구획부의 “하단”은 시스템의 마우스 단부로부터 가장 먼 저장 구획부의 표면일 수 있다. 광원은 저장 구획부의 상단 또는 하단에 인접하여 위치될 수 있고, 검출기는 저장 구획부의 상단 또는 하단에 인접하여 위치될 수 있다. 광원 및 검출기가 저장 구획부의 대향하는 상단 및 하단 측면에 인접할 때, 카트리지는 바람직하게는 광을 검출기로 유도하기 위해 광 가이드를 포함한다.
저장 구획부는 저장 구획부의 하단으로부터 상단으로 연장되는 주변 측벽을 포함한다. 광원 및 검출기가 저장 구획부의 대향하는 상단 및 하단 측면에 인접할 때, 측벽의 내부 표면은 존재하는 경우, 바람직하게는 광원으로부터 방출되거나 필터를 통과하는 광을 반사한다.
광원 및 검출기는 저장 구획부의 상단과 하단 사이의 저장 구획부의 측벽에 인접할 수 있다.
시스템은 복수의 광원 및 복수의 검출기를 포함할 수 있으며, 그 각각은 장치 상에 있을 때, 또는 카트리지 상에 있을 때, 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부 및 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되거나, 작동 가능하게 결합 가능하다. 복수의 광원 및 검출기의 위치 및 배향은 변화될 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 상단 또는 하단 표면과 같은, 하나의 표면에 인접하여 위치되고 배향되며, 검출기는 동일한 표면 또는 대향하는 표면에 인접하여 위치되고 배향된다. 일부 구현예에서, 광원 및 검출기는 저장 챔버의 주변 주위에, 예컨대 측벽 주위에 위치된다. 주변에 대한 광원 및 검출기의 위치가 교대될 수 있다.
카트리지의 저장 구획부의 내부 표면은 존재하는 경우, 광원으로부터 방출되거나 필터를 통과하는 광을 반사하거나 흡수할 수 있다. 전체 광 검출 또는 근 전체 광 검출이 달성되도록 의도되면, 저장 구획부의 내부 표면은 바람직하게는 광을 반사한다. 전체 광 검출 또는 근 전체 광 검출이 의도될 때, 광원 또는 광원들은 전방향성일 수 있다. 전체 광 검출 또는 근 전체 광 검출이 의도될 때, 시스템은 복수의 검출기를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템은 광을 검출기 또는 검출기들로 유도하기 위해 광 가이드를 포함할 수 있다.
광원 및 검출기가 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되고 반사에 의해 액체 조성물에 의한 흡수를 검출하도록 구성되면, 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 존재하는 경우, 바람직하게는 광원으로부터 방출되거나 필터를 통과한 광을 흡수한다. 액체 조성물이 저장 구획부를 충진할 때 검출기에 의해 수신된 신호는 비교적 낮을 수 있고, 액체 조성물이 고갈됨에 따라 증가할 수 있고, 저장 구획부가 비었을 때 본질적으로 0에 도달할 수 있는데, 이는 광이 대향하는 표면에 의해 흡수될 수 있고 따라서 검출기로 다시 반사되지 않을 수 있기 때문이다. 광원 및 검출기는 카트리지가 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치될 수 있다.
저장 챔버 내의 액체 조성물의 부피를 결정하기 위해 광원과 검출기가 활성화될 때, 장치 및 장치에 의해 수용된 카트리지가 특정 배향에 있는 것이 바람직할 수 있다. 장치 및 장치 내에 수용된 카트리지의 배향을 결정하는 것을 돕기 위해, 장치는 전력 공급부 및 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된 관성 센서를 포함할 수 있다. 임의의 적합한 관성 센서가 이용될 수 있다. 예를 들어, 관성 센서는 가속도계, 자이로스코프, 또는 가속도계 및 자이로스코프를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 관성 센서는 축이 저장 구획부의 길이방향 축을 따르는 1-축 가속도계를 포함한다. 이러한 가속도계는 중력으로 인한 가속도 값을 측정하기 때문에 경사계로서 사용될 수 있다. 가속도계가 그의 축을 따라 1 g의 값을 측정할 때, 저장 구획부는 하향을 갖는 수직 위치로 배향되어야 한다. 이러한 배향은 광원 및 검출기가 저장 탱크의 상단 또는 하단 표면에 인접할 때 바람직할 수 있다.
관성 센서로부터의 입력은 장치의 경사각을 결정하는 데 사용될 수 있으며, 경사각에 기초하여 저장 구획부 내의 액체 조성물의 부피를 결정하는 데 사용될 수 있고, 어느 쌍의 광원 및 검출기를 활성화시킬지 등을 결정하는 데 사용될 수 있다.
장치는 디스플레이를 포함할 수 있거나, 디스플레이를 위해 컴퓨터 또는 모바일 스마트폰과 같은, 다른 장치에 정보를 송신하도록 구성될 수 있다. 디스플레이는 저장 구획부 내의 액체 조성물의 부피 또는 충진 수준을 결정하기 전에 특정 방향으로 장치를 배향하도록 소비자에게 경고할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 장치를 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 배치하도록 소비자에게 명령할 수 있거나, 장치를 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 배향하도록 구성된 베이스 내에 장치를 배치하도록 소비자에게 명령할 수 있다. 장치가 관성 센서를 포함하는 경우, 광원 및 검출기는 장치가 적절히 배향되면 활성화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 장치는 장치가 적절히 배향되고 부피 또는 충진 수준 감지가 시작될 수 있는 것을 사용자가 표시할 수 있게 하는 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된 입력을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 시스템은 저장 구획부의 하단에 인접한 단일 광원 및 단일 검출기를 포함한다. 장치 또는 카트리지는 광원 및 검출기를 포함할 수 있다. 장치 및 장치에 의해 수용된 저장 구획부는 바람직하게는 광원 및 검출기가 저장 탱크 내의 액체 조성물의 부피 또는 충진 수준을 측정하기 위해 활성화될 때 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 배향된다. 바람직하게는, 광원, 검출기, 및 광원으로부터 검출기로 광을 반사할 수 있는 저장 구획부 내의 액체 조성물의 액체-공기 계면은 삼각형 관계로 배향된다. 장치는 바람직하게는 관성 센서를 포함하거나, 소비자에게 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 장치를 배치하도록 경고할 수 있다. 수직으로 하단이 아래로 오는 배향이 검출되거나 표시되면, 광원 및 검출기가 활성화될 수 있다. 검출기에 의해 수신된 광의 양은 저장 구획부 내의 액체의 부피 또는 저장 구획부의 충진 수준을 결정하기 위해 제어 전자기기에 의해 사용될 수 있다. 저장 구획부의 상단 내부 표면은 바람직하게는 저장 구획부로부터 방출된 광을 흡수한다. 예를 들어, 상단 내부 표면은 흑색일 수 있다.
액체 조성물이 저장 구획부를 충진할 때 검출기에 의해 수신된 신호는 액체 조성물에 의한 광의 흡수로 인해 비교적 낮을 수 있고, 액체 조성물이 고갈됨에 따라 증가할 수 있고, 저장 구획부가 비었을 때 본질적으로 0에 도달할 수 있는데, 이는 광이 대향하는 표면에 의해 흡수될 수 있고 따라서 검출기로 다시 반사되지 않을 수 있기 때문이다.
일부 경우에, 작은 부피의 액체 조성물이 저장 구획부 내에 남아 있을 때, 광원으로부터 방출된 신호는 반사 각도가 너무 큰 것으로 인해 검출기에 도달하지 못할 수 있다. 이러한 경우에, 검출기에 의해 검출된 신호는 빈 저장 구획부의 신호와 유사할 수 있다. 즉, 신호는 본질적으로 0에 도달할 수 있다. 시스템은 이러한 경우에 상보적 공정을 개시하여 저장 구획부가 비어 있는지 또는 작은 부피의 액체 조성물이 저장 구획부 내에 남아 있는지를 검증할 수 있다. 상보적 프로세스는 장치를 수직으로 상단이 아래로 오는 배향으로 뒤집도록 명령을 소비자에게 제공하는 단계를 포함하며, 이로 인해 임의의 잔여 액체가 저장 구획부의 상단에 위치되게 할 것이며, 저장 구획부는 하단을 향하게 될 것이다. 광원 및 검출기가 활성화될 수 있다. 작은 부피의 액체 조성물이 저장 구획부 내에 있으면, 광의 일부는 공기-액체 계면에서 반사하고 검출기로 복귀할 것이며, 이는 신호를 수신할 것이다. 저장 구획부 내에 액체 조성물이 남아 있지 않으면, 광은 저장 구획부의 상부에 의해 흡수될 것이고, 본질적으로 신호가 검출에 의해 검출되지 않을 것이다. 따라서, 신호가 상보적 프로세스에 의해 검출되면, 작은 부피의 액체 조성물이 저장 구획부 내에 남아 있다는 결정이 이루어질 수 있고, 신호가 상보적 프로세스에 의해 검출되지 않으면, 액체 조성물이 저장 구획부 내에 남아 있지 않다는 결정이 이루어질 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 시스템은 복수의 광원을 포함하고 검출기는 교대 방식으로 저장 구획부의 주변 주위에 위치된다. 예를 들어, 저장 구획부가 원통형이면, 광원 및 검출기는 저장 구획부의 주변 주위에 링을 형성할 수 있다. 교대 광원 및 검출기의 다수의 링은 저장 구획부의 주변 주위에 배치될 수 있다. 검출 체계는 바람직하게는 액체-공기 계면에서 광원으로부터 검출기로의 광의 반사에 기초한다. 광원은 광이 검출기에 도달하기 전에 액체 조성물을 통과하도록 배향되는 광원 및 적어도 하나의 검출기를 식별하도록 검출기에 의해 수신된 광이 측정되는 동안 순차적으로 활성화될 수 있다. 광이 액체 조성물을 통과하지 못하면, 검출기에 도달하는 광의 양은 광이 액체 조성물에 의한 광의 흡수로 인해 액체 조성물을 통과할 때 검출기에 도달하는 광의 양보다 클 것이다. 액체 조성물을 통과하는 광을 나타내는 하나 이상의 검출된 신호는 저장 구획부 내의 액체 조성물의 부피 또는 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하는 데 사용될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 시스템은 저장 구획부의 하단 또는 상단에 인접한 광원 및 저장 구획부의 하단에 인접한 검출기를 포함하며, 광원 및 검출기는 대향하는 표면에 인접한다. 장치는 바람직하게는 관성 센서를 포함하거나, 소비자에게 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 장치를 배치하도록 경고할 수 있다. 수직으로 하단이 아래로 오는 배향이 검출되거나 표시되면, 광원 및 검출기가 활성화될 수 있다. 검출기에 의해 수신된 광의 양은 저장 구획부 내의 액체의 부피 또는 저장 구획부의 충진 수준을 결정하기 위해 제어 전자기기에 의해 사용될 수 있다. 에어로졸 발생 요소는 이러한 구성으로 저장 구획부의 측벽을 따라 그리고 그 외부에 위치될 수 있어 에어로졸 발생 요소는 저장 구획부를 통해 상단으로부터 하단으로 또는 하단으로부터 상단으로 광의 투과를 방해하지 않는다. 에어로졸 발생 요소는 저장 구획부의 측벽의 일부분을 형성할 수 있다. 에어로졸 발생 요소 및 에어로졸 발생 요소가 위치하는 측벽의 부분은 바람직하게는 저장 구획부 내의 액체 조성물에 투과성이다. 예를 들어, 에어로졸 발생 요소는 다공성일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 요소는 가열 요소를 포함한다. 카트리지는 흡입을 위해 소비자에게 에어로졸을 전달하기 위한 기류 경로의 일부분을 형성할 수 있는, 에어로졸 발생 요소와 카트리지의 벽 사이에 채널을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 시스템은 저장 구획부의 하단 또는 상단에 인접한 광원 및 저장 구획부의 하단에 인접한 검출기를 포함하며, 광원 및 검출기는 대향하는 표면에 인접한다. 시스템은 일 측면 상에 다수의 광원을 포함하고 다른 측면 상에 다수의 검출기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 저장 구획부의 내부 표면은 광원 또는 광원들에 의해 방출된 광을 반사한다. 카트리지는 광을 검출기 또는 검출기들로 유도하기 위해 광 가이드를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광원 또는 광원들은 전방향성일 수 있다. 에어로졸 발생 요소는 이러한 구성으로 저장 구획부의 측벽을 따라 그리고 그 외부에 위치될 수 있어 에어로졸 발생 요소는 저장 구획부를 통해 상단으로부터 하단으로 또는 하단으로부터 상단으로 광의 투과를 방해하지 않는다. 에어로졸 발생 요소는 저장 구획부의 측벽의 일부분을 형성할 수 있다. 에어로졸 발생 요소 및 에어로졸 발생 요소가 위치하는 측벽의 부분은 바람직하게는 저장 구획부 내의 액체 조성물에 투과성이다. 예를 들어, 에어로졸 발생 요소는 다공성일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 요소는 가열 요소를 포함한다. 카트리지는 흡입을 위해 소비자에게 에어로졸을 전달하기 위한 기류 경로의 일부분을 형성할 수 있는, 에어로졸 발생 요소와 카트리지의 벽 사이에 채널을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 시스템은 저장 구획부의 바닥에 인접한 광원 및 검출기를 포함한다. 장치 또는 카트리지는 광원 및 검출기를 포함할 수 있다. 시스템은 저장 구획부의 바닥에 인접한 복수의 광원 및 복수의 검출기를 포함할 수 있다. 장치는 관성 센서를 포함할 수 있거나, 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 장치를 배치하도록 소비자에게 경고 가능할 수 있다. 수직으로 하단이 아래로 오는 배향이 검출되거나 표시되면, 광원 및 검출기가 활성화될 수 있다. 저장 구획부의 상단 내부 표면은 바람직하게는 저장 구획부로부터 방출된 광을 흡수한다. 제어 전자기기는 동시에 모든 광원을 활성화시키도록 구성될 수 있고, 동시에 모든 검출기로부터 입력을 수신하도록 구성될 수 있다.
광이 방출되고 검출되는 방식에 관계없이, 검출기에 의해 검출된 신호는 흡수의 법칙, 공지된 농도의 성분을 갖는 공지된 부피의 액체 조성물을 사용한 교정, 또는 공지된 농도의 공지된 성분을 갖는 공지된 부피의 액체 조성물을 사용한 흡수 및 교정의 법칙에 기초하여 평가될 수 있다. 제어 전자기기는 변환 테이블이 수신된 신호를 액체 조성물 수준에 상관시키는 메모리를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어 전자기기는 액체 충진 수준을 결정하기 위해 감지된 신호 또는 신호들에 관한 정보를 컴퓨터 또는 모바일 스마트폰과 같은 외부 장치에 제공하기 위해 송신기를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 제어 전자기기는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있고, 예를 들어 컨트롤러 또는 메모리 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 주문형 집적 회로(ASIC) 상태 기계, 디지털 신호 프로세서, 게이트 어레이, 마이크로프로세서, 또는 동등한 별개의 또는 집적된 논리 회로 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제어 전자기기는 회로의 하나 이상의 구성요소가 제어 전자기기의 기능 또는 측면을 수행하게 하는 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 본 개시에서의 제어 전자기기에 기인하는 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
본 개시에 기재된 하나 이상의 측면을 도시하는 도면이 이제 참조될 것이다. 그러나, 도면에 도시되지 않은 다른 양태가 본 개시의 범주 및 사상에 포함되어 있음이 이해될 것이다. 도면에서 사용되는 유사한 번호는 유사한 구성요소, 단계 등을 지칭한다. 그러나, 주어진 도면 내의 구성요소를 지칭하는 번호를 사용하는 것이 동일한 번호로 라벨링된 다른 도면 내의 구성요소를 한정하고자 하는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 또한, 상이한 도면들에서 구성요소들을 지칭하는 상이한 번호를 사용하는 것은 상이한 번호의 구성요소가 다른 번호의 구성요소와 동일 또는 유사할 수 없음을 표시하고자 하는 것이 아니다. 도면은 제한의 목적이 아닌 예시의 목적으로 제시된다. 도면에 제시된 개략도는 반드시 축척대로 도시된 것은 아니다.
도 1은 에어로졸 발생 시스템의 일 예의 개략도이다.
도 2는 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 카트리지의 일 구현예의 저장 구획부 및 가열 조립체의 확대도의 개략도이다.
도 3은 카트리지 및 에어로졸 발생 장치의 광원 및 검출기의 일 예의 개략도이다.
도 4a는 카트리지 및 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치의 일 예의 개략도이다.
도 4b는 수평 배향으로 도 4a의 카트리지 및 에어로졸 발생 장치의 광원 및 검출기의 단면을 예시하는 개략도이다.
도 5는 에어로졸 발생 장치 및 장치에 의해 수용된 카트리지의 부분의 섹션을 예시하는 개략도이다.
도 6은 에어로졸 발생 장치 및 장치에 의해 수용된 카트리지의 부분의 섹션을 예시하는 개략도이다.
도 7은 광원 및 검출기 및 저장 구획부를 포함하는 카트리지의 일부분을 예시하는 개략도이다.
도 8은 광원 및 검출기 및 저장 구획부를 포함하는 카트리지의 일부분을 예시하는 개략도이다.
도 9는 광원 및 검출기 및 저장 구획부를 포함하는 카트리지의 일부분을 예시하는 개략도이다.
도 10은 광원 및 검출기 및 저장 구획부를 포함하는 카트리지의 일부분을 예시하는 개략도이다.
이제 도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 시스템(1)은 2개의 주요 구성요소, 즉 카트리지(100) 및 에어로졸 발생 장치(300)를 포함한다. 카트리지(100)는 마우스 단부(101)로부터 연결 단부(115)로 연장된다. 카트리지(100)는 에어로졸 발생 장치(300)의 대응하는 연결 단부(315)에 탈착식으로 연결된다. 에어로졸 발생 장치(300)는 전력 공급부, 예컨대 배터리(310), 및 제어 전자기기(320), 및 임의의 연관된 전자 회로(예를 들어, 하우징을 통해 연장되는 전기 전도체 및 접촉부)가 배치되는 하우징(305)을 포함한다. 에어로졸 발생 시스템(1)은 휴대용일 수 있으며 엽궐련 또는 궐련과 같은 통상의 흡연 물품에 필적한 크기를 가질 수 있다.
카트리지(100)는 에어로졸 발생 요소를 포함하는 하우징(105)을 포함하며, 이는 이러한 경우에, 전기 저항성 가열 요소를 포함하는 히터 조립체(120), 및 에어로졸 형성 기재(131)를 포함하는 액체 조성물이 보유되는 저장 구획부(103)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이 카트리지(100)가 에어로졸 발생 장치(300)에 연결될 때와 같이, 카트리지(100)가 에어로졸 발생 장치(300)에 의해 수용될 때, 히터 요소는 제어 전자기기(320) 및 전력 공급부(310)에 작동 가능하게 결합되어 히터 요소는 액체 조성물(131)을 가열하도록 활성화될 수 있다. 히터 조립체(120)는 고보유 재료 및 이송 재료(미도시)를 포함할 수 있으며, 고보유 재료는 액체 조성물(131)과 접촉하고, 이송 재료는 고보유 재료 및 가열 요소와 접촉한다.
기류 통로(미도시)는 카트리지(100)를 통해 하우징(105)의 일 측면 상에 형성된 공기 유입구(미도시)로부터, 히터 조립체(120)를 지나서 그리고 히터 조립체(120)로부터 하우징(105)의 마우스 단부(101)에 형성된 마우스피스 개구부로 연장된다.
시스템은 사용자가 카트리지(100)의 마우스 단부(101)를 뻐끔뻐끔 피우거나 빨아들여서 시스템(1)으로부터 에어로졸을 흡인할 수 있도록 구성된다. 시스템(1)이 활성화될 때, 제어 전자기기(320)는 배터리(310)로부터 카트리지(100)로 전기 전력의 공급을 제어한다. 제어 전자기기(320)는 기류 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 기류 센서에 의해 검출된 바와 같이 사용자가 카트리지(100)를 퍼핑할 때 히터 조립체(120)의 가열 요소에 전기 전력을 공급할 수 있다. 대안적으로, 시스템(1)은 버튼을 푸시함으로써 또는 다른 유사한 방식으로 활성화할 수 있다. 시스템(1)이 활성화될 때, 히터 조립체(120)의 가열 요소가 활성화되고, 따라서 이송 재료를 가열하여, 액체 에어로졸 형성 기재(131)를 고보유 재료로부터 히터 요소로 위킹한다. 히터 요소(120)는 액체 에어로졸 형성 기재(131)를 가열하고 기류 통로를 통과하는 기류에 연행되는 증기를 발생시킨다. 증기는 통로 내의 기류 속에서 냉각되어 에어로졸을 형성하며, 이는 그 다음 마우스 단부(101)에서 개구부를 통해 사용자의 입 안으로 흡인된다.
카트리지(100)는 저장 구획부(103)의 하단에 인접한 저장 구획부(103) 내로 연장되는 광원(160) 및 광 검출기(165)를 포함한다. 광원(160) 및 광 검출기(165)는 카트리지(100)의 내부에 대해 밀봉될 수 있다. 광원(160) 및 광 검출기(165)는 카트리지(100)가 접촉부(미도시)를 통해 장치(300)에 의해 수용될 때 제어 전자기기(320) 및 전력 공급부(310)에 전기적으로 결합된다. 제어 전자기기(320)는 저장 구획부(130) 내로 광을 방출하도록 위치되는 광원(160)을 활성화하도록 구성되고, 검출기(165)로부터 신호를 수신하도록 구성되며, 이는 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된 액체-공기 계면(173)에서 반사하는 광원(160)으로부터 방출되는 광을 검출하도록 위치되고 구성된다. 카트리지(100)는 광원(160)으로부터 검출기(167)로 방출된 광의 직선 투과를 방지하기 위해 광 차단 요소(162, 167)를 포함한다. 카트리지의 저장 구획부(130) 또는 하우징(150)을 정의하는 벽은 외부 광이 광 검출 감지 시스템을 방해하지 않도록 광에 대해 불투명하다.
저장 구획부(103)가 수직으로 하단이 아래로 오는 배향으로 위치되도록 장치(300)가 배향된 경우 저장 구획부(103)는 광원(160), 액체-공기 계면(173), 및 검출기(165) 사이에 이등변 삼각형이 형성되도록 형상화된다(도 1에 도시된 바와 같음). 도 1에 도시된 구현예에서, 저장 구획부(103)의 내부 표면은 바람직하게는 광원(160)에 의해 방출된 광을 흡수한다. 예를 들어, 저장 구획부(103)의 내부 표면은 흑색일 수 있다. 그러나, 저장 구획부(103)의 내부 표면이 방출된 광을 반사하면, 감지 시스템은 적절하게 기능할 것으로 예상될 것이다.
도 2는 카트리지의 저장 구획부(103)의 확대도이다. 저장 구획부(103)는 길이방향 축(A), 하단 내부 표면(182), 상단 내부 표면(184), 및 하단(182)으로부터 상단(184)으로 연장되는 측벽(186)을 갖는다. 에어로졸 발생 기재를 포함하는 액체 조성물(131)은 저장 구획부(103) 내에 보유되고 가열 조립체(120)와 연통한다. 액체-공기 계면(173)은 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된다.
광원(160) 및 광 검출기(165)는 하단 표면(182)에 인접한 저장 구획부(103) 내로 연장된다. 예시된 바와 같이, 광원(160)으로부터 방출된 광은 검출기(165)로 유도되도록 길이방향 축(A)을 따라 액체-공기 계면(173)에서 반사할 수 있다. 반사된 광의 경로는 광원(160) 및 검출기(165)를 동일한 길이의 베이스 및 2개의 측면(11, 12)으로서 갖는 이등변 삼각형을 형성한다. 광이 진행하는 경로 길이는 액체 조성물(131)에 의해 흡수된 광 및 검출기(165)에서 검출된 신호에 비례해야 한다.
도 3은 카트리지 및 장치의 일 구현예의 일부 구성요소를 도시한다. 카트리지는 마우스 단부(101)를 형성하고 저장 구획부(103)를 포함하는 하우징(105)을 포함한다. 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물(131)은 저장 구획부(130) 내에 배치된다. 액체-공기 계면(173)은 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된다. 저장 구획부(103)는 하단에 인접한 제1 윈도우(108) 및 제2 윈도우(109)를 포함한다. 제1 윈도우(108) 및 제2 윈도우(109)는 광원(165)으로부터 방출되는 광에 대해 투명하다. 광원(165) 및 검출기(160)는 에어로졸 발생 장치의 일부이다. 카트리지가 장치에 의해 수용될 때, 광원(165)은 제1 윈도우(108)를 통해 저장 구획부(103) 내로 광을 투과하도록 위치되고 배향되며, 검출기(165)는 제2 윈도우(109)를 통과한 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 검출기(165)는 액체-공기 계면(173)에서 반사하는 광을 검출하도록 위치된다.
히터 조립체(120)는 저장 구획부(103)의 하단 아래에 있다. 그러나, 히터 조립체는 임의의 다른 적합한 위치에 위치될 수 있다.
도 4a는 카트리지(100) 및 카트리지(100)를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치(300)를 포함하는 시스템을 예시한다. 에어로졸 발생 장치(300)는 교대 광원(160) 및 검출기(165)의 링(169)을 포함하여 카트리지(100)가 장치(300)에 의해 수용될 때, 교대 광원(160) 및 검출기(165)의 링(169)은 카트리지(100)의 저장 구획부(103)의 주변을 둘러싼다. 카트리지(100)는 카트리지(100)가 장치(300)에 의해 수용될 때 장치(300)의 전력 공급부 및 제어 전자기기와 작동 가능하게 결합되는 히터 조립체(120)를 포함한다. 카트리지(100)는 소비자의 입 내로 삽입하기 위한 마우스 단부(101)를 형성한다. 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물(131)은 저장 구획부(103) 내에 배치된다. 액체-공기 계면(173)은 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된다. 측벽, 또는 그 일부는 광원(160)에 의해 방출된 광에 투명하여 광원(160)으로부터의 광이 저장 구획부(103)로 진입할 수 있게 하고 방출된 광이 저장 구획부(103)를 빠져나와 검출기(165)에 도달할 수 있게 한다. 광원은 바람직하게는 전방향성이다.
도 4b에서, 장치 및 카트리지는 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된 액체-공기 계면(173)이 저장 구획부(103)의 길이방향 축과 평행하게 연장되도록 수평으로 위치된다. 이러한 구성에서, 광원(160) 및 검출기(165) 중 일부는 액체 조성물(131)의 수준 위에 있고, 일부는 액체 조성물(131) 아래에 있다. 광원(160)은 검출기에서 수신된 신호에 기초하여 액체 조성물(131)의 수준 아래에 있는 적어도 한 쌍의 광원(160) 및 검출기(165)를 식별하도록 광이 검출기(165)에서 검출되는 동안 순차적으로 활성화될 수 있다. 이러한 쌍 중 하나 이상은 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)의 충진 수준 또는 부피를 결정하는 데 사용될 수 있다. 액체 조성물의 충진 수준 또는 부피는 또한 장치 및 카트리지가 유사한 공정을 사용하여 상이한 배향에 있을 때 검출될 수 있음을 이해해야 한다.
도 5에서, 카트리지(100)는 에어로졸 발생 장치(300)에 의해 수용된다. 장치(300)는 카트리지(100)를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징(305)을 갖는다. 카트리지(100)는 저장 구획부(130) 및 히터 조립체(120)를 포함한다. 히터 조립체(120)는 저장 구획부(103)의 측벽을 따라 위치되어 히터 조립체(120)는 저장 구획부(103)를 통해 저장 구획부(103)의 하단으로부터 상단으로 광의 투과를 방해하지 않는다. 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물(131)은 저장 구획부(103) 내에 배치되고, 액체-공기 계면(173)은 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된다.
통로(400)는 가열 요소(120)와 에어로졸 발생 장치(300)의 하우징(305) 사이에 형성된다. 통로(400)는 흡입을 위해 소비자에게 에어로졸을 운반하기 위해 기류 경로의 일부를 형성한다.
광(160) 및 검출기(165)는 저장 구획부(103)의 외부에 위치된다. 따라서, 저장 구획부는 광원(160)으로부터 방출된 광이 저장 구획부(130)를 통해 진행하여 검출기(165)에 도달할 수 있도록 상단 및 하단에 투명 부분을 포함한다.
도 6에서, 에어로졸 발생 장치(300) 및 카트리지(100)는 도 5에 대해 도시되고 논의된 것과 유사하며, 유사한 구성요소가 유사한 번호로 라벨링된다. 도 6에서, 카트리지(100)는 광 가이드(460 및 465)를 포함한다. 저장 구획부(103)의 하단에서의 광 가이드(460)는 저장 구획부의 길이방향 축에 대략 평행한 방향으로 광원(160)으로부터 방출된 광을 카트리지의 전체 하단 표면 내로 방출하도록 구성된다. 광 가이드(460)는 일반적으로 포물선이며, 표면 광 가이드(460)에 부딪치는 광원(160)으로부터의 광이 카트리지(100)의 길이에 대략 평행하게 반사되도록 광을 반사한다. 저장 구획부(103)의 상부에 있는 광 가이드(465)는 저장 구획부(103)의 상단을 통해 투과된 실질적으로 모든 광을 검출기(165)로 유도하도록 구성된다. 광 가이드(465)는 일반적으로 포물선이며, 광 가이드(465)의 표면에 영향을 미치는 광은 검출기(165)를 향해 반사된다. 일부 사례(미도시)에서, 검출기는 검출을 위해 광을 중심으로 반사하는 포물선 광 가이드의 내부 중심 또는 그 근처에 위치될 수 있다.
에어로졸 발생 장치(300)는 저장 구획부(103) 내의 액체 조성물(131)의 부피 또는 충진 수준을 보다 정확하게 결정하기 위해 충진 수준 또는 부피의 비율에 대한 총 신호 진폭을 특성화하기 위한 배향을 결정하도록 관성 센서를 포함할 수 있다. 도 7에서, 카트리지는 저장 구획부(103)의 하단에 인접하여 위치된 복수의 광원(160) 및 검출기(165)를 교대 방식으로 포함한다. 광원(160) 및 검출기(165)를 카트리지의 동일한 측면 상에 갖는 것은 전자 구성 요소를 단일 측면으로 제한하기 때문에 보다 실용적인 설계를 제공한다. 검출기(165)는 저장 구획부(103) 내의 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된 액체-공기 계면(173)에서 반사하는 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 명료성을 위해, 광은 단 2개의 광원(160)으로부터 방출되는 것으로 도시되지만, 방출될 수 있는 광원은 임의의 수일 수 있다. 모든 검출기(165)에 의해 수신된 신호는 액체 조성물(131)의 충진 수준 또는 부피를 결정하기 위해 합산될 수 있다. 합으로서, 결함자(165)에 의해 검출된 신호는 배향이 알려져 있으면, 액체 부피를 결정하기 위해 간단한 방법을 제공한다. 그러나, 검출기(165)에 의해 수신된 데이터는 액체 부피를 결정하기 위해 다른 방식으로 평가될 수 있다.
도 8에서, 카트리지는 저장 구획부(103)의 하단에 인접하여 위치된 광원(160) 및 검출기(165)를 포함한다. 분리 벽(169)은 광원(160)과 검출기(165) 사이에 위치된다. 검출기(165)는 저장 구획부(103) 내의 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물(131)과 공기(170) 사이에 형성된 액체-공기 계면(173)에서 반사하는 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 저장 구획부의 내부 표면은 광원에 의해 방출된 광을 반사한다. 도 8의 카트리지는 간략화의 장점을 갖는다. 넓은 방출각을 갖는 단 하나의 광원(160) 및 단 하나의 검출기(165)가 있다. 높은 방출 각도에서, 검출기(165)는 단 하나의 광원(160)으로 모든 배향의 신호를 수신하는 것이 가능하다. 또한, 광원(160) 및 검출기(165)는 장치의 동일한 측면 상에 있으며, 이는 또한 설계를 단순화한다.
도 9에서, 카트리지는 저장 구획부(103)의 하단에 인접하여 위치하는 복수의 광원(160) 및 저장 구획부(103)의 상단에 인접하여 위치된 복수의 검출기(165)를 포함한다. 검출기(165)는 광원(160)으로부터 저장 구획부(103)를 통해 하단에서 상단까지 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 공지된 배향에 대해, 수신된 모든 신호의 합과 액체 충진 부피 사이에 관계가 있다. 도 9의 카트리지는 액체-공기 계면(173)을 통해 투과되는 광의 신호를 측정하도록 구성되며, 이는 장치가 카트리지의 상단 및 하단을 둘러싸면 적합할 수 있다.
도 10에서, 카트리지는 저장 구획부(103)의 하단에 인접하여 위치된 광원(160)을 포함하고, 저장 구획부(103)의 상단에 인접하여 위치된 검출기(165)를 포함한다. 검출기(165)는 광원(160)으로부터 저장 구획부(103)를 통해 하단에서 상단으로 방출되는 광을 검출하도록 위치되고 배향된다. 광원은 전방향성이다. 저장 구획부(103)의 내부 표면은 광원(160)에 의해 방출된 광을 반사한다. 공지된 배향에 대해, 수신된 모든 신호의 합과 액체 충진 부피 사이에 관계가 있다. 도 10의 카트리지는 액체-공기 계면(173)을 통해 투과되는 광의 신호를 측정하도록 구성되며, 이는 장치가 카트리지의 상단 및 하단을 둘러싸면 적합할 수 있다.
본원에서 사용되는 모든 과학적 및 기술적 용어는 달리 특정되지 않는 한 당업계에서 공통적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본원에서 제공된 정의는 본원에서 빈번하게 사용되는 특정 용어의 이해를 용이하게 하기 위한 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태(“a”, “an”, 및 “the”)는, 달리 그 내용이 명확하게 기술되지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 구현예를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, “또는”은 달리 그 내용이 명확하게 기술되지 않는 한 일반적으로 “및/또는”을 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “갖다”, “갖는”, “포함하다(include)”, “포함하는(including)”, “포함하다(comprise)”, “포함하는(comprising)” 등은 개방형의 의미로 사용되며, 일반적으로 “포함하지만, 이에 한정되지 않는” 것을 의미한다. “~로 본질적으로 이루어지는”, “~로 이루어지는” 등은 “포함하는(comprising)”등에 포함되는 것임이 이해될 것이다.
단어 “바람직한” 및 “바람직하게는”는 특정 환경 하에서 특정 이익을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예가 동일 또는 다른 환경 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 설명은 다른 구현예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시 내용의 범위로부터 다른 구현예를 배제하도록 의도되지 않는다.
"상단", "하단", "좌측", "우측", "상부", "하부", 및 다른 방향 또는 배향과 같은, 본원에서 언급된 임의의 방향은 명료성과 간결성을 위해 본원에서 설명된 것이지, 실제 장치 또는 시스템을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 설명된 장치 및 시스템은 다수의 방향 및 배향으로 사용될 수 있다.
예시된 구현예는 한정적인 것이 아니다. 전술한 구현예와 일치하는 다른 구현예가 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (19)

  1. 에어로졸 발생 시스템으로서:
    에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하도록 구성된 저장 구획부를 포함하는 카트리지;
    상기 카트리지를 수용하도록 구성된 에어로졸 발생 장치로서, 전력 공급부 및 상기 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기를 포함하는 에어로졸 발생 장치;
    상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 상기 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된 광원으로서, 상기 광원으로부터 방출된 광이 상기 액체 조성물에 의해 흡수되는 광원; 및
    상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 상기 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된 검출기를 포함하며,
    상기 광원 및 상기 검출기는 둘 모두 상기 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되고, 상기 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 상기 광원으로부터 상기 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 전자기기는 상기 카트리지의 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하도록 구성되거나, 상기 제어 전자기기는 상기 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하기 위해 상기 검출기에 의해 검출된 신호에 관한 데이터를 다른 장치로 송신하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 광원 및 상기 검출기를 포함하거나,
    상기 에어로졸 발생 장치는 상기 광원 및 상기 검출기를 포함하거나;
    상기 카트리지는 상기 광원을 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 검출기를 포함하거나;
    상기 카트리지는 상기 검출기를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 광원을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카트리지가 상기 광원을 포함하는 경우, 상기 카트리지는 상기 광원에 작동 가능하게 결합된 외부 전기 접촉부를 더 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된 접촉부를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 물품의 접촉부 및 상기 카트리지의 외부 전기 접촉부는 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때 전기적으로 결합되도록 구성되고;
    상기 카트리지가 상기 검출기를 포함하는 경우, 상기 카트리지는 상기 검출기에 작동 가능하게 결합된 외부 전기 접촉부를 더 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된 접촉부를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 물품의 접촉부 및 상기 카트리지의 외부 전기 접촉부는 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때 전기적으로 결합되도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치가 상기 광원을 포함하는 경우, 상기 카트리지는 상기 광에 투명한 재료의 윈도우를 포함하며, 상기 재료는 상기 저장 구획부의 내부 표면으로부터 상기 카트리지의 외부 표면으로 연장되고, 상기 광원은 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때 상기 윈도우와 정렬되고;
    상기 에어로졸 발생 장치가 상기 검출기를 포함하는 경우, 상기 카트리지는 상기 광에 투명한 재료의 윈도우를 포함하며, 상기 재료는 상기 저장 구획부의 내부 표면으로부터 상기 카트리지의 외부 표면으로 연장되고, 상기 검출기는 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때 상기 윈도우와 정렬되는, 에어로졸 발생 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지의 저장 구획부는 상기 저장 구획부의 하단으로부터 상기 저장 구획부의 상단까지 연장되는 길이를 가지며, 상기 광원 및 상기 검출기는 상기 저장 구획부의 하단에 인접한, 에어로졸 발생 시스템.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지의 저장 구획부는 상기 저장 구획부의 하단으로부터 상기 저장 구획부의 상단으로 연장되는 길이를 가지며, 상기 광원 및 상기 검출기 중 하나는 상기 저장 구획부의 하단에 인접하고 상기 광원 및 상기 검출기 중 다른 하나는 상기 저장 구획부의 상단에 인접하는, 에어로졸 발생 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출기는 상기 저장 구획부 내의 광을 상기 검출기의 표면으로 유도하도록(direct) 구성된 광 가이드를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 저장 구획부는 상기 저장 구획부의 하단으로부터 상단으로 연장되는 측벽을 포함하며, 상기 측벽의 내부 표면은 상기 광원으로부터 방출된 광을 반사하는, 에어로졸 발생 시스템.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 구획부는 상기 저장 구획부의 하단으로부터 상기 저장 구획부의 상단으로 연장되는 측벽을 가지며, 상기 광원 및 상기 검출기는 상기 저장 구획부의 상단과 하단 사이의 측벽에 인접한, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광원은 복수의 광원 중 하나이고, 상기 검출기는 복수의 검출기 중 하나이며, 상기 광원 및 검출기 각각은 상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고, 상기 복수의 광원 및 검출기는 상기 저장 구획부의 길이방향 축을 실질적으로 가로지르는 저장 구획부의 주변 주위에 배치되는, 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어 전자기기는 상기 저장 구획부 내의 액체 조성물에 침지된 한 쌍의 광원 및 검출기를 검출하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된 위치 센서를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어 전자기기는 상기 검출기 및 상기 위치 센서로부터의 데이터에 기초하여 상기 카트리지의 저장 구획부 내의 액체 조성물의 충진 수준을 결정하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제어 전자기기는 상기 장치가 미리 결정된 배향에 있는 것을 위치 센서가 표시할 때 상기 광원 및 상기 검출기를 활성화시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 시스템을 사용하는 방법으로서, 상기 방법은 상기 에어로졸 발생 장치를 수직으로 상단이 아래로 오는 배향으로 뒤집어서, 상기 저장 구획부가 비어 있는지 또는 작은 부피의 액체 조성물이 상기 저장 구획부 내에 남아 있는지를 상기 에어로졸 발생 장치가 검증할 수 있게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 방법은 상기 에어로졸 발생 장치를 뒤집는 단계를 개시하도록 사용자에게 명령을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 에어로졸 발생 장치로서:
    전력 공급부;
    상기 전력 공급부에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기;
    에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 포함하는 저장 구획부를 갖는 카트리지를 수용하도록 구성된 리셉터클;
    상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 상기 카트리지의 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된 광원; 및
    상기 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합되고 상기 광이 상기 저장 구획부에 진입한 후에 상기 광원으로부터 방출된 광을 검출하도록 위치되고 배향된 검출기를 포함하며;
    상기 광원 및 상기 검출기는 둘 모두 카트리지가 상기 리셉터클 내에 수용될 때 카트리지의 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되도록 구성되고, 상기 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 상기 광원으로부터 상기 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  19. 에어로졸 발생 장치에서 사용하기 위한 카트리지로서, 상기 카트리지는:
    에어로졸 형성 기재를 포함하는 액체 조성물을 수용하기 위한 저장 구획부;
    상기 저장 구획부 내로 광을 방출하도록 위치되고 배향된 광원;
    상기 광원에 작동 가능하게 결합된 제1 접촉부로서, 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 상기 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제1 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향된 제1 접촉부;
    상기 광원으로부터 상기 광 방출기를 검출하도록 위치되고 배향된 검출기; 및
    상기 검출기에 작동 가능하게 결합된 제2 접촉부로서, 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치 내에 수용될 때 상기 에어로졸 발생 장치의 대응하는 제2 접촉부에 전기적 연결을 위해 위치되고 배향된 제2 접촉부를 포함하며;
    상기 광원 및 상기 검출기는 둘 모두 상기 저장 구획부의 동일한 측면에 인접하여 위치되고, 상기 광원에 대향하는 저장 구획부의 표면은 상기 광원으로부터 상기 저장 구획부 내로 방출된 광을 흡수하도록 구성되는, 카트리지.
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