KR20220009974A

KR20220009974A - 에어로졸 생성 디바이스용 장치

Info

Publication number: KR20220009974A
Application number: KR1020217039819A
Authority: KR
Inventors: 마틴 호로드; 줄리안 화이트; 빅터 클라베즈 로페즈
Original assignee: 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2022-01-25
Also published as: IL288641A; JP2024028982A; GB201909377D0; AU2020301629A1; US20220160045A1; AR119277A1; JP2024026370A; BR112021024757A2; WO2020260886A1; MX2021015130A; EP3989753A1; JP2022538289A; AU2020301629B2; CA3142830A1; CN113993405A

Abstract

에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로(14)를 제어하는 것 ―공진 회로는, 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트(16)를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함함―; 전류 센서(15)를 사용하여 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하는 것; 및 상기 측정된 전류에 기반하여, 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특징들을 결정하는 것을 포함하는 방법 및 장치가 설명된다.

Description

에어로졸 생성 디바이스용 장치

본 명세서는 에어로졸 생성 디바이스용 장치에 관한 것이다.

시가렛(cigarette)들, 시가(cigar)들 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 연소시키지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써, 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 예를 들어, 담배 가열 디바이스들은 담배와 같은 에어로졸 생성 기재를 가열하여, 그 기재를 가열하되 태우지 않음으로써 에어로졸을 형성한다.

제1 양상에서, 본 명세서는 에어로졸 생성 디바이스용 장치를 설명하며, 이 장치는: 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트(susceptor arrangement)를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함하는 공진 회로(resonant circuit)(이를테면, LC 공진 회로); 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서; 및 상기 측정된 전류에 (적어도 부분적으로) 기반하여, 에어로졸 생성 디바이스 장치 및 서셉터 어레인지먼트 중 하나 이상의 것에 대한 하나 이상의 특징들을 결정하기 위한 프로세서를 포함한다.

프로세서에 의해 결정되는 하나 이상의 특징들은, 상기 서셉터 어레인지먼트의 존재(presence) 또는 부재(absence); 하나 이상의 결함 조건들; 또는 전류가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트의 전류와 매칭하는지 여부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

서셉터 어레인지먼트는 착탈식 물품(removable article)의 일부로서 제공될 수 있다. 또한, 프로세서에 의해 결정되는 하나 이상의 특징들은 상기 착탈식 물품의 특성들을 포함할 수 있다. 프로세서에 의해 결정되는 착탈식 물품의 특성들은 상기 착탈식 물품의 존재 또는 부재를 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 특징들을 결정하는 것은, 전류가, 서셉터 어레인지먼트가 제1 온도 임계치 초과의 그리고/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예들은, 교류 전류(alternating current)가 DC 전압 공급부로부터 생성되고 유도성 엘리먼트를 통해 흐르게 하여, 가열 동작 모드에서 서셉터 어레인지먼트의 유도 가열을 유발할 수 있게 하기 위한 제1 스위칭 어레인지먼트(이를테면, H-브리지 회로)를 포함한다.

일부 실시예들은, 공진 회로에 임펄스를 인가하기 위한 임펄스 생성 회로 ―인가된 임펄스는 공진 회로의 유도성 엘리먼트와 커패시터 사이에 임펄스 응답을 유도하고, 임펄스 응답은 공진 주파수를 가짐―; 및 임펄스 응답의 하나 이상의 특성들에 의존하여 출력 신호를 제공하기 위한 출력 회로를 더 포함한다. 출력 신호는 임펄스 응답의 공진 주파수를 나타낼 수 있다. 출력 신호는 상기 유도성 엘리먼트의 온도 측정치를 제공하는 데 사용될 수 있다.

제2 양상에서, 본 명세서는 위에서 설명된 제1 양상의 특징들 중 임의의 것을 포함하는 장치를 포함하는 불연성(non-combustible) 에어로졸 생성 디바이스를 설명한다.

에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 착탈식 물품을 수용하도록 구성될 수 있다. 추가로, 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 기재 및 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 상기 착탈식 물품은 상기 서셉터 어레인지먼트를 포함할 수 있다.

제3 양상에서, 본 명세서는, 에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로(예를 들어, LC 공진 회로)를 제어하는 단계 ―공진 회로는, 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함함―; (예를 들어, 가열 동작 모드에서) 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전류에 (적어도 부분적으로) 기반하여, 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특징들을 결정하는 단계를 포함하는 방법을 설명한다.

프로세서에 의해 결정되는 하나 이상의 특징들은, 상기 서셉터 어레인지먼트의 존재 또는 부재; 상기 착탈식 물품의 특성들; 상기 착탈식 물품의 존재 또는 부재; 하나 이상의 결함 조건들; 전류가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트의 전류와 매칭하는지 여부; 전류가, 서셉터가 제1 온도 임계치 초과의 그리고/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부; 또는 전류가 순정 서셉터(genuine susceptor)의 전류와 매칭하는지 여부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

이 방법은, 공진 회로에 임펄스를 인가하는 단계 ―인가된 임펄스는 공진 회로의 유도성 엘리먼트와 커패시터 사이에 임펄스 응답을 유도하고, 임펄스 응답은 공진 주파수를 가짐―; 및 임펄스 응답의 하나 이상의 특성들에 의존하여 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제4 양상에서, 본 명세서는 컴퓨터-판독가능 명령들을 설명하며, 이 명령들은, 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 때, 컴퓨팅 장치로 하여금, 제3 양상을 참조로 설명된 바와 같은 임의의 방법을 수행하게 한다.

제5 양상에서, 본 명세서는 불연성 에어로졸 생성 시스템에 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트를 설명하며, 불연성 에어로졸 생성 시스템은, 위에서 설명된 제1 양상의 특징들 중 임의의 것을 포함하는 장치 또는 위에서 설명된 제2 양상의 특징들 중 임의의 것을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스를 포함한다. 물품은, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 착탈식 물품일 수 있다.

제6 양상에서, 본 명세서는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 설명하며, 이 명령들은, 장치로 하여금 적어도, 에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로를 제어하는 것 ―공진 회로는, 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함함―; 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하는 것; 그리고 상기 측정된 전류에 (적어도 부분적으로) 기반하여, 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특징들을 결정하는 것을 수행하게 하기 위한 것이다.

예시적인 실시예들이 이제 단지 예로서 하기의 개략적 도면들을 참조로 설명될 것이다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예에 따른 시스템들의 블록도들이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 생성 디바이스를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 생성 디바이스의 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 도면이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 회로의 블록도이다
도 7 내지 도 9는 예시적인 실시예들에 따른 알고리즘들을 도시하는 흐름도들이다.
도 10은 예시적인 실시예들의 예시적인 사용들을 보여주는 플롯들을 도시한다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다
도 12는 예시적인 실시예에 따른 회로의 블록도이다
도 13은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다
도 14 및 도 15는 예시적인 실시예들의 예시적인 사용들을 보여주는 플롯들이다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다
도 17은 도 16의 알고리즘의 예시적인 사용을 도시하는 플롯이다.
도 18 및 도 19는 예시적인 실시예들에 따른 시스템들의 블록도들이다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다
도 21은 예시적인 실시예에 따른 회로 스위칭 어레인지먼트의 블록도이다
도 22는 예시적인 실시예에 따른 회로 스위칭 어레인지먼트의 블록도이다
도 23 및 도 24는 예시적인 실시예들에 따른 알고리즘들을 도시하는 흐름도들이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "전달 시스템"이라는 용어는 사용자에게 물질을 전달하는 시스템들을 포괄하는 것으로 의도되며, 이 전달 시스템은,

가연성 에어로졸 제공 시스템(combustible aerosol provision system)들, 이를테면 시가렛들, 시가릴로(cigarillo)들, 시가들, 및 (담배, 담배 파생품들, 팽화 담배, 재생 담배, 담배 대용품들, 또는 다른 흡연가능한 재료에 기반한 것이든 간에) 자가 말이(roll-your-own) 또는 스스로 만드는(make-your-own) 시가렛들용 또는 파이프들용 담배;

에어로졸화가능 재료(aerosolisable material)들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하는 하이브리드 시스템들, 담배 가열 제품들, 및 전자 시가렛들과 같이, 에어로졸화가능 재료를 연소시키지 않고 에어로졸화가능 재료로부터 화합물들을 방출하는 불연성 에어로졸 제공 시스템들;

에어로졸화가능 재료를 포함하며 그리고 이러한 불연성 에어로졸 제공 시스템들 중 하나에 사용되도록 구성된 물품들; 및

에어로졸-프리 전달 시스템들, 이를테면, 로젠지(lozenge)들, 껌(gums)들, 패치(patch)들, 흡입가능한 분말들을 포함하는 물품들, 및 무연 담배 제품들, 이를테면 스누스(snus) 및 스누프(snuff)(이들은 에어로졸을 형성하지 않고 재료를 사용자에게 전달함)를 포함하며, 여기서 재료는 니코틴을 포함할 수도 또는 포함하지 않을 수도 있다.

본 개시내용에 따르면, "가연성" 에어로졸 제공 시스템은, 에어로졸 제공 시스템(또는 이의 컴포넌트)의 구성 에어로졸화가능 재료가 사용자에게로의 전달을 가능하게 하기 위해 연소되거나 태워지는 시스템이다.

본 개시내용에 따르면, "불연성" 에어로졸 제공 시스템은, 에어로졸 제공 시스템(또는 이의 컴포넌트)의 구성 에어로졸화가능 재료가 사용자에게로의 전달을 가능하게 하기 위해 연소되거나 태워지지 않는 시스템이다. 본원에서 설명되는 실시예들에서, 전달 시스템은 불연성 에어로졸 제공 시스템, 이를테면 전력을 공급받는 불연성 에어로졸 제공 시스템이다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 전자 시가렛(이는 또한 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)으로 알려짐)이지만, 에어로졸화가능 재료에 니코틴이 존재하는 것이 요건(requirement)이 아니라는 점이 유의된다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 담배 가열 시스템(이는 또한 비연소식 가열(heat-not-burn) 시스템으로 알려짐)이다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸화가능 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하는 하이브리드 시스템이며, 에어로졸화가능 재료들 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있다. 에어로졸화가능 재료들 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔(gel) 형태일 수 있고, 니코틴을 보유할 수도 또는 보유하지 않을 수도 있다. 일 실시예에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸화가능 재료, 및 고체 에어로졸화가능 재료를 포함한다. 고체 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 담배 또는 비-담배 제품을 포함할 수 있다.

전형적으로, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 불연성 에어로졸 생성 디바이스 및 불연성 에어로졸 제공 시스템과 함께 사용하기 위한 물품을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 컴포넌트에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 물품들은 자체적으로 불연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있는 것으로 예상된다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 생성 디바이스는 전력 소스 및 제어기를 포함할 수 있다. 전력 소스는 전기 전력 소스 또는 발열(exothermic) 전력 소스일 수 있다. 일 실시예에서, 발열 전력 소스는, 열의 형태의 전력을 에어로졸화가능 재료에 분배하거나 또는 발열 전력 소스에 근접한 열 전달 재료에 분배하도록 에너지가 공급될 수 있는 탄소 기재를 포함한다. 일 실시예에서, 발열 전력 소스와 같은 전력 소스는 불연성 에어로졸 제공을 형성하도록 물품에 제공된다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은, 에어로졸화가능 재료, 에어로졸 생성 컴포넌트, 에어로졸 생성 영역, 마우스피스, 및/또는 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 에어로졸 생성 컴포넌트는, 에어로졸화가능 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질(volatile)들을 방출하여 에어로졸을 형성하기 위해, 에어로졸화가능 재료와 상호작용할 수 있는 히터이다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 컴포넌트는 가열 없이 에어로졸화가능 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 컴포넌트는, 예를 들어 진동, 기계, 여압(pressurisation) 또는 정전기 수단 중 하나 이상을 통해, 그에 열을 인가하지 않고도 에어로졸화가능 재료로부터 에어로졸을 생성하는 것이 가능할 수 있다.

일 실시예에서, 에어로졸화가능 재료는 활성 재료, 에어로졸 형성 재료 및 선택적으로, 하나 이상의 기능성 재료들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 니코틴(담배 또는 담배 파생물에 선택적으로 보유됨) 또는 하나 이상의 다른 비-후각(non-olfactory) 생리학적 활성 재료들을 포함할 수 있다. 비-후각 생리학적 활성 재료는 후각 지각 이외의 생리학적 반응을 달성하기 위해 에어로졸화가능 재료에 포함되는 재료이다.

에어로졸 형성 재료는, 글리세린, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리트리톨, 메소-에리트리톨, 에틸 바닐레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

하나 이상의 기능성 재료들은 향미(flavour)들, 캐리어들, pH 조절제들, 안정화제들, 및/또는 항산화제들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 불연성 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화가능 재료 또는 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸화가능 재료를 저장하기 위한 저장 영역일 수 있다. 예를 들어, 저장 영역은 저장조일 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸 생성 영역과 분리되거나 또는 이와 결합될 수 있다.

본원에서 에어로졸 생성 재료로 또한 지칭될 수 있는 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 임의의 다른 방식으로 가열되거나, 조사되거나(irradiated) 또는 에너지 공급될 때, 에어로졸을 생성할 수 있는 재료이다. 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 니코틴 및/또는 향미제들을 보유할 수도 또는 보유하지 않을 수도 있는 고체, 액체 또는 겔 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화가능 재료는, 대안적으로 "모놀리식 고체"(즉, 비-섬유질)로 지칭될 수 있는 "비정질 고체"를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔(dried gel)일 수 있다. 비정질 고체는, 내부에 어떤 유체, 이를테면 액체를 유지할 수 있는 고체 재료이다.

에어로졸화가능 재료는 기재에 존재할 수 있다. 기재는, 예를 들어, 종이, 카드, 판지(paperboard), 카드보드(cardboard), 재구성된 에어로졸화가능 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속 또는 금속 합금이거나 이를 포함할 수 있다.

도 1은, 일반적으로 참조 번호 1로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 시스템의 블록도이다. 시스템(1)은 전류 센서(5), 공진 회로(6), 서셉터 어레인지먼트(3) 및 프로세서(4)를 포함한다.

공진 회로(6)는 커패시터, 및 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 서셉터 어레인지먼트(3)를 유도 가열하기 위한 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써, 에어로졸이 생성될 수 있다.

전류 센서(5)는 공진 회로(6)의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 공진 회로(6) 및 전류 센서(5)는 유도 가열 어레인지먼트(2)에서 함께 결합될 수 있고, 유도 가열 어레인지먼트(2)는 프로세서(4)에 커플링될 수 있다. 프로세서(4)는 전류 센서(5)로부터 측정된 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.

도 2는, 일반적으로 참조 번호 10으로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 시스템의 블록도이다. 시스템(10)은 DC(direct current) 전압 공급부(11)의 형태의 전력 소스, 스위칭 어레인지먼트(13), 공진 회로(14), 전류 센서(15), 서셉터 어레인지먼트(16) 및 프로세서(18)를 포함한다. 스위칭 어레인지먼트(13), 공진 회로(14) 및 전류 센서(15)는 유도 가열 어레인지먼트(12)에서 함께 커플링될 수 있다.

공진 회로(14)(공진 회로(6)와 유사함)는 커패시터, 및 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 서셉터 어레인지먼트(16)를 유도 가열하기 위한 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 포함할 수 있다.

스위칭 어레인지먼트(13)는, 교류 전류가 DC 전압 공급부(11)로부터 생성되는 것을 가능하게 할 수 있다. 교류 전류는 공진 회로(14)의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐를 수 있고, 서셉터 어레인지먼트(16)의 가열을 유발할 수 있다. 스위칭 어레인지먼트(13)는 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 예시적인 DC-AC 변환기들은 H-브리지 또는 인버터 회로들을 포함하며, 이들의 예들이 아래에서 논의된다. DC 전압 공급부(11)(이 DC 전압 공급부(11)로부터, 의사(pseudo) AC 신호가 생성됨)의 제공은 필수적 특징이 아니며; 예를 들어 제어가능한 AC 공급부 또는 AC-AC 변환기가 제공될 수 있다는 점이 유의되어야 한다. 따라서, AC 입력은 (이를테면, 메인즈 공급부(mains supply) 또는 인버터로부터) 제공될 수 있다.

스위칭 어레인지먼트(13) 및 공진 회로(14)의 예시적인 어레인지먼트들은 도 6과 관련하여 아래에서 더 상세히 논의된다.

도 3 및 도 4는, 일반적으로 참조 번호 20으로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 생성 디바이스를 도시한다. 도 3은, 외부 커버를 갖는 에어로졸 생성 디바이스(20A)의 사시도이다. 에어로졸 생성 디바이스(20A)는 교체가능한 물품(21)을 포함할 수 있으며, 이는 에어로졸 생성 디바이스(20A)에 삽입되어 물품(21) 내에 포함된(또는 다른 곳에 제공되는) 서셉터의 가열을 가능하게 할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스(20A)는 에어로졸 생성 디바이스(20A)를 스위치-온 또는 스위치-오프하기 위해 사용될 수 있는 활성화 스위치(22)를 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스(20)의 추가 엘리먼트들이 도 4에 예시된다.

도 4는, 외부 커버가 제거된 에어로졸 생성 디바이스(20B)를 묘사한다. 에어로졸 생성 디바이스(20B)는 물품(21), 활성화 스위치(22), 복수의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b 및 23c), 및 하나 이상의 에어 튜브 확장기들(24, 25)을 포함한다. 하나 이상의 에어 튜브 확장기들(24, 25)은 선택적일 수 있다.

복수의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b, 23c)은 각각, 공진 회로(14)와 같은 공진 회로의 일부를 형성할 수 있다. 유도성 엘리먼트(23a)는 나선형 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 일 예에서, 나선형 인덕터 코일은 나선형 인덕터 코일을 제공하기 위해 나선 형식으로 권취되는 Litz 와이어/케이블로 만들어진다. 인쇄 회로 기판 내에 형성된 인덕터들과 같은 많은 대안적인 인덕터 형성들이 가능하다. 유도성 엘리먼트들(23b 및 23c)은 유도성 엘리먼트(23a)와 유사할 수 있다. 3개의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b, 23c)의 사용은 모든 예시적인 실시예들에 필수적인 것은 아니다. 따라서, 에어로졸 생성 디바이스(20)는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 포함할 수 있다.

서셉터는 물품(21)의 일부로서 제공될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 에어로졸 생성 디바이스에 물품(21)이 삽입될 때, 물품(21)의 삽입으로 인해 에어로졸 생성 디바이스(20)가 턴-온(turn-on)될 수 있다. 이는, 예를 들어, 적절한 센서(예를 들어, 광 센서)를 사용하거나, 또는 서셉터가 물품(21)의 일부를 형성하는 경우들에서는, 공진 회로(14)를 사용하여 서셉터의 존재를 검출함으로써, 에어로졸 생성 디바이스에서의 물품(21)의 존재를 검출하기 때문일 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스(20)가 턴-온될 때, 유도성 엘리먼트들(23)은 물품(21)이 서셉터를 통해 유도 가열되게 할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 서셉터는 에어로졸 생성 디바이스(20)의 일부로서(예를 들어, 물품(21)을 수용하기 위한 홀더의 일부로서) 제공될 수 있다.

도 5는, 일반적으로 참조 번호 30으로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 도면이다. 물품(30)은 도 3 및 도 4를 참조로 위에서 설명된 교체가능한 물품(21)의 예이다.

물품(30)은 마우스피스(31), 및 마우스피스(31)에 연결된 에어로졸 생성 재료(33)(본 경우에서는 담배 재료)의 실린더형 로드를 포함한다. 에어로졸 생성 재료(33)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 에어로졸 생성 디바이스(20)와 같은 불연성 에어로졸 생성 디바이스 내에서, 가열될 때 에어로졸을 제공한다. 에어로졸 생성 재료(33)는 래퍼(wrapper)(32)로 래핑된다. 래퍼(32)는, 예를 들어, 종이 또는 종이-뒤판 포일(paper-backed foil) 래퍼일 수 있다. 래퍼(32)는 공기에 대해 실질적으로 불투과성일 수 있다.

일 실시예에서, 래퍼(32)는 알루미늄 포일을 포함한다. 알루미늄 포일은 에어로졸 생성 재료(33) 내에서 에어로졸 형성을 향상시키는 데 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 일 예에서, 알루미늄 포일은 약 6㎛의 두께를 갖는 금속 층을 갖는다. 알루미늄 포일은 종이 뒤판(paper backing)을 가질 수 있다. 그러나, 대안적인 어레인지먼트들에서, 알루미늄 포일은 다른 두께들을 가질 수 있으며, 예를 들어 두께가 4㎛ 내지 16㎛일 수 있다. 알루미늄 포일은 또한 종이 뒤판을 가질 필요가 없지만, 예를 들어 포일에 적절한 인장 강도를 제공하는 데 도움이 되도록 다른 재료들로 형성된 뒤판을 가질 수 있거나, 또는 어떠한 뒤판 재료도 갖지 않을 수 있다. 알루미늄 이외의 금속성 층들 또는 포일들이 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 그러한 금속성 층들이 물품(21)의 일부로서 제공되는 것이 필수적인 것은 아니며; 예를 들어, 그러한 금속성 층이 장치(20)의 일부로서 제공될 수 있다.

에어로졸 생성 재료(33)(본원에서 또한 에어로졸 생성 기재(33)로 지칭됨)는 적어도 하나의 에어로졸 형성 재료를 포함한다. 본 예에서, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤이다. 대안적인 예들에서, 에어로졸 형성 재료는 본원에서 설명되는 바와 같은 다른 재료 또는 이들의 조합일 수 있다. 에어로졸 형성 재료는, 에어로졸 생성 재료로부터의 향미 화합물들과 같은 화합물들을 소비자에게 전달하는데 도움을 줌으로써, 물품의 감각 성능을 향상시키는 것으로 밝혀졌다.

도 5에 도시된 바와 같이, 물품(30)의 마우스피스(31)는 에어로졸 생성 기재(33)에 인접한 업스트림 단부(31a) 및 에어로졸 생성 기재(33)로부터 먼쪽에 있는 다운스트림 단부(31b)를 포함한다 에어로졸 생성 기재는 담배를 포함할 수 있지만, 대안들이 가능하다.

본 예에서, 마우스피스(31)는 중공 관형 엘리먼트(34)의 상류에 있는(본 예에서는 중공 관형 엘리먼트(34)에 인접하여 이와 인접한 관계로 있는) 재료 본체(36)를 포함한다. 재료 본체(36) 및 중공 관형 엘리먼트(34) 각각은 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 정의하고, 공통 길이방향 축을 공유한다. 재료 본체(36)는 제1 플러그 랩(37)으로 래핑된다. 제1 플러그 랩(37)은 50gsm 미만, 이를테면 약 20gsm 내지 40gsm의 평량(basis weight)을 가질 수 있다.

본 예에서, 중공 관형 엘리먼트(34)는 제1 중공 관형 엘리먼트(34)이고, 마우스피스는, 제1 중공 관형 엘리먼트(34)의 상류에 있으며 냉각 엘리먼트로 또한 지칭되는 제2 중공 관형 엘리먼트(38)를 포함한다. 본 예에서, 제2 중공 관형 엘리먼트(38)는 재료 본체(36)의 상류에 있으며 재료 본체(36)와 인접하여 이와 인접한 관계로 있다. 재료 본체(36) 및 제2 중공 관형 엘리먼트(38) 각각은 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 정의하고, 공통 길이방향 축을 공유한다. 제2 중공 관형 엘리먼트(38)는, 관형 엘리먼트(38)를 형성하기 위해, 버티드 이음매(butted seam)들로 평행하게 권취되는 복수의 종이 층들로 형성된다. 본 예에서, 제1 및 제2 종이 층들이 2겹 튜브에 제공되지만, 다른 예들에서는, 3개, 4개 또는 그 초과의 종이 층들이 3개, 4개 또는 그 초과의 겹 튜브들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 층들, 카드보드 튜브들, 파피에 마세(

) 타입 프로세스를 사용하여 형성된 튜브들, 성형 또는 압출 플라스틱 튜브들 등과 같은 다른 구성들이 사용될 수 있다. 제2 중공 관형 엘리먼트(38)는 또한, 본원에서 설명되는 제2 플러그 랩(39) 및/또는 티핑(tipping) 종이(35)로서 강성 플러그 랩 및/또는 티핑 종이를 사용하여 형성될 수 있는데, 이는 별개의 관형 엘리먼트가 필요하지 않다는 것을 의미한다.

제2 중공 관형 엘리먼트(38)는, 냉각 세그먼트로서 작용하는, 마우스피스(31) 내의 에어 갭 주위에 위치되어 이를 정의한다. 에어 갭은 챔버를 제공하며, 이 챔버를 통해, 에어로졸 생성 재료(33)에 의해 생성된 가열되는 휘발 성분들이 흐를 수 있다. 제2 중공 관형 엘리먼트(38)는, 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하도록 중공이지만, 제조 동안 그리고 물품(21)이 사용되는 동안 발생할 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성이다. 제2 중공 관형 엘리먼트(38)는 에어로졸 생성 재료(33)와 재료 본체(36) 사이에 물리적 변위를 제공한다. 제2 중공 관형 엘리먼트(38)에 의해 제공되는 물리적 변위는 제2 중공 관형 엘리먼트(38)의 길이에 걸쳐 열 구배(thermal gradient)를 제공할 것이다.

물론, 물품(30)은 단지 예로서만 제공된다. 당업자는 본원에서 설명되는 시스템들에서 사용될 수 있는 그러한 물품의 많은 대안적인 어레인지먼트들을 알고 있을 것이다.

도 6은, 일반적으로 참조 번호 40으로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 회로의 블록도이다. 회로(40)는 양극(positive) 단자(47) 및 음극(negative)(접지) 단자(48)를 포함한다(이들은 위에서 설명된 시스템(10)의 DC 전압 공급부(11)의 예시적인 구현이다). 회로(40)는 스위칭 어레인지먼트(44)(위에서 설명된 스위칭 어레인지먼트(13)를 구현함)를 포함하고, 여기서 스위칭 어레인지먼트(44)는 브리지 회로(예를 들어, FET H-브리지 회로와 같은 H-브리지 회로)를 포함한다. 스위칭 어레인지먼트(44)는 제1 회로 브랜치(44a) 및 제2 회로 브랜치(44b)를 포함하고, 여기서 제1 회로 브랜치(44a) 및 제2 회로 브랜치(44b)는 공진 회로(49)(위에서 설명된 공진 회로(14)를 구현함)에 의해 커플링될 수 있다. 제1 회로 브랜치(44a)는 스위치들(45a 및 45b)을 포함하고, 제2 회로 브랜치(44b)는 스위치들(45c 및 45d)를 포함한다. 스위치들(45a, 45b, 45c 및 45d)은 전계 효과 트랜지스터(FET)들과 같은 트랜지스터들일 수 있고, 시스템(10)의 프로세서(18)와 같은 제어기로부터 입력들을 수신할 수 있다. 공진 회로(49)는, 공진 회로(49)가 LC 공진 회로일 수 있도록 커패시터(46) 및 유도성 엘리먼트(43)를 포함한다. 회로(40)는, 유도성 엘리먼트(43)를 통해 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서(50)(위에서 설명된 전류 센서(15)를 구현함)를 더 포함한다. 회로(40)는 서셉터 등가 회로(42)(이에 의해 서셉터 어레인지먼트(16)를 구현함)를 추가로 도시한다. 서셉터 등가 회로(42)는 예시적인 서셉터 어레인지먼트(16)의 전기 효과를 표시하는 저항 및 유도성 엘리먼트를 포함한다. 서셉터가 존재할 때, 서셉터 어레인지먼트(42) 및 유도성 엘리먼트(43)는 변압기(41)로서 작용할 수 있다. 변압기(41)는, 회로(40)가 전력을 수신할 때 서셉터가 가열되도록 변동 자기장(varying magnetic field)을 발생시킬 수 있다. 서셉터 어레인지먼트(16)가 유도성 어레인지먼트에 의해 가열되는 가열 동작 동안, 스위칭 어레인지먼트(44)는 (예를 들어, 제어 회로(18)에 의해) 구동되어, 제1 및 제2 브랜치들 각각은 교류 전류가 공진 회로(14)를 통과하도록 차례로 커플링된다. 공진 회로(14)는 공진 주파수(서셉터 어레인지먼트(16)에 부분적으로 기반함)를 가질 것이며, 제어 회로(18)는 공진 주파수 또는 공진 주파수에 가까운 주파수에서 스위칭하도록 스위칭 어레인지먼트(44)를 제어하도록 구성될 수 있다. 스위칭 회로를 공진상태에서 또는 공진에 가까운 상태에서 구동시키는 것은, 효율성 개선을 돕고 스위칭 엘리먼트들에서 손실되는 에너지(이는 스위칭 엘리먼트들의 불필요한 가열을 유발함)를 감소시킨다. 알루미늄 포일을 포함하는 물품(21)이 가열되는 예에서, 스위칭 어레인지먼트(44)는 약 2.5MHz의 주파수에서 구동될 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 주파수는 예를 들어 500kHz 내지 4MHz 사이의 임의의 위치에 있을 수 있다.

서셉터는 교번 자기장(alternating magnetic field)과 같은 변동 자기장의 침투에 의해 가열가능한 재료이다. 가열 재료는 전기 전도성 재료일 수 있어, 변동 자기장에 의한 가열 재료의 침투는 가열 재료의 유도 가열을 유발한다. 가열 재료는 자기 재료일 수 있어, 변동 자기장에 의한 가열 재료의 침투는 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열을 유발한다. 가열 재료는 전기 전도성 및 자기성 둘 다일 수 있어, 가열 재료가 이 둘다의 가열 메커니즘들에 의해 가열가능하다.

유도 가열은, 변동 자기장으로 전기 전도성 물체를 관통시킴으로써 그 물체가 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction)과 옴의 법칙(Ohm's law)으로 설명된다. 유도 히터는 교류 전류와 같은 변동 전기 전류를 전자석을 통해 통과시키기 위한 디바이스 및 전자석을 포함할 수 있다. 전자석에 의해 발생된 결과적인 변동 자기장이 물체를 관통하도록 전자석과 가열될 물체가 적절하게 상대적으로 포지셔닝될 때, 하나 이상의 와전류들이 물체 내부에 생성된다. 물체는 전기 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 이러한 와전류들이 물체에서 생성될 때, 물체의 전기 저항에 대한 이들의 흐름은 물체가 가열되게 유발한다. 이 프로세스는 줄(Joule) 가열, 옴(ohmic) 가열 또는 저항 가열로 불린다. 유도 가열될 수 있는 물체는 서셉터로 알려져 있다.

일 실시예에서, 서셉터는 폐쇄 회로 형태이다. 일부 실시들예에서, 서셉터가 폐쇄 회로 형태일 때, 사용 중인 전자석과 서셉터 간의 자기 커플링이 향상되며, 이는 결국 더 큰 또는 개선된 줄 가열을 초래한다는 것이 밝혀졌다.

자기 히스테리시스 가열은, 자기 재료로 만들어진 물체가, 변동 자기장에 의한 물체의 관통에 의해 가열되는 프로세스이다. 자기 재료는 많은 원자-스케일(atomic-scale)의 자석들 또는 자기 쌍극자들을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 이러한 재료를 관통할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬한다. 따라서, 예를 들어 전자석에 의해 발생되는 바와 같은 교번 자기장과 같은 변동 자기장이 자기 재료를 관통할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가되는 변동 자기장에 따라 변한다. 이러한 자기 쌍극자 재배향(reorientation)은 자기 재료에서의 발열을 유발한다.

물체가 전기 전도성 및 자기성 둘 다를 가질 때, 변동 자기장에 의한 물체 관통은 물체에서 줄 가열 및 자기 이력 가열 둘 다를 유발할 수 있다. 더욱이, 자기 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있고, 이는 줄 가열을 가중시킬 수 있다.

위의 프로세스들 각각에서, 열 전도에 의한 외부의 열원에 의해서 보다는, 물체 자체의 내부에서 열이 생성되기 때문에, 물체의 신속한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가, 특히 적절한 물체 재료 및 기하학, 그리고 물체에 대한 적절한 변동 자기장 크기 및 배향의 선택을 통해 달성될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 히스테리시스 가열은, 변동 자기장의 소스와 물체 사이에 물리적 연결이 제공되게 요구하지 않기 때문에, 가열 프로파일에 대한 설계 자유도 및 제어가 더 클 수 있고, 비용이 더 낮을 수 있다.

도 7 내지 도 9는, 일반적으로 참조 번호들 60, 70 및 80으로 각각 표시된, 예시적인 실시예들에 따른 알고리즘들의 흐름도들이다. 도 7 내지 도 9는 동작들의 더 나은 이해를 위해 이전 도해들(특히 도 2)과 함께 볼 수 있다.

도 7의 알고리즘(60)과 관련하여, 동작(61)에서, 에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로가 제어될 수 있으며, 여기서 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은, 에어로졸 생성 재료를 가열하도록 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위해 사용될 수 있다.

에어로졸 생성 재료를 가열함으로써, 에어로졸 생성 디바이스의 가열 동작 모드에서 에어로졸이 생성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)의 공진 회로(14)는 프로세서(18)에 의해 제어될 수 있다. 동작(62)에서, 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류는 전류 센서에 의해 측정된다. 예를 들어, 공진 회로(14)의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들에 흐르는 전류는 전류 센서(15)에 의해 측정될 수 있다. 동작(63)에서, 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 에어로졸 생성 디바이스용 장치의 하나 이상의 특징들이, 측정된 전류에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있다.

도 8의 알고리즘(70)과 관련하여, 동작들(61 및 62)은 도 7의 알고리즘(60)의 동작들(61 및 62)과 유사하게 수행된다. 알고리즘(70)의 동작(71)에서, 서셉터 어레인지먼트(16)과 같은 서셉터 어레인지먼트의 존재 또는 부재는, 측정된 전류에 기반하여 프로세서(18)와 같은 프로세서에 의해 결정된다. 서셉터 어레인지먼트가 존재하지 않는 경우(예를 들어, 탈착식 물품이 존재하지 않는 경우), 공진 회로는 매우 낮은 저항을 나타내어, 높은 전류가 흐르게 된다. 따라서, 높은 전류의 검출은 서셉터 어레인지먼트가 부재임을 나타낸다. 그러한 어레인지먼트의 예시적인 구현은 도 9와 관련하여 아래에서 추가로 설명된다.

도 9의 알고리즘(80)과 관련하여, 동작들(61 및 62)은 도 7의 알고리즘(60)의 동작들(61 및 62)과 유사하게 수행된다. 알고리즘(80)의 동작(81)에서, 측정된 전류가 임계치 레벨 초과인지 또는 미만인지 여부가 결정된다. 동작(82)에서, 서셉터 어레인지먼트(16)와 같은 서셉터 어레인지먼트의 존재 또는 부재는, 측정된 전류가 임계치 레벨 초과인지 또는 미만인지 여부에 기반하여, 프로세서(18)와 같은 프로세서에 의해 결정된다. 예를 들어, 측정된 전류가 임계치 레벨 초과인 경우, 서셉터 어레인지먼트가 존재하지 않는 것으로 결정될 수 있다. 측정된 전류가 임계치 레벨 미만인 경우, 서셉터 어레인지먼트가 에어로졸 생성 디바이스에 존재하는 것으로 결정될 수 있다.

동작(63)에서 결정되는 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 에어로졸 생성 디바이스용 장치의 하나 이상의 특징들은 다수의 형태들을 취할 수 있다. 위에서 추가로 논의된 바와 같이, 상기 특징들은 서셉터 또는 탈착식 물품의 존재 또는 부재를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 상기 특징들은 아래에서 논의되는 옵션들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

동작(63)에서 결정된 하나 이상의 특징들은 하나 이상의 결함 조건들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 결함 조건들은 에어로졸 생성 디바이스의 결함 동작과 관련될 수 있다. 예를 들어, 측정된 전류 레벨은, 에어로졸 생성 디바이스의 하나 이상의 부분들이 예상한 대로 정상적으로 동작되지 않을 수 있거나 또는 전혀 작동하지 않을 수 있음을 표시할 수 있다. 다른 결함 조건들은, 착탈식 물품이 정확한 방식으로 에어로졸 생성 디바이스에 삽입되는지 (이를테면, 올바른 방향으로 삽입되고 그리고/또는 완전히 삽입되는지) 여부, 착탈식 물품이 양호한 상태에 있는지 여부 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로, 측정된 전류는 임의의 결함 조건들 등이 부재인 상태에서 얻어진 또는 결정된 값인 예상 전류 값과 비교된다. 예상 전류 값은, 디바이스의 다른 파라미터들 또는 동작 상태들(예를 들어, 디바이스가 가열 회로부에 공급되는 여러 온도들 또는 전력들 중 하나를 달성해야 하는지 여부)에 의존할 수 있다. 측정된 전류 값이 하나의 예상 전류 값과 비교되고, 측정된 값이 예상 전류 값을 초과하는지 또는 이 미만인지 여부가 판단될 수 있거나, 또는 다른 예시들에서, 측정된 전류 값이 다양한 예상 전류 값들과 비교되고, 측정된 전류 값이 예상 전류 값들의 범위 내에 있는지 여부가 판단된다.

동작(63)에서 결정된 하나 이상의 특징들은, 측정된 전류가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트(예를 들어, 순정 삽입 물품)의 전류와 매칭하는지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미리정의된 서셉터 어레인지먼트는, 순정의 그리고 알려진 제조업체에 의해 제조된 순정 물품의 일부인 순정 서셉터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 디바이스는 삽입된 물품과 호환되는 것이 바람직할 수 있고, 에어로졸 생성 디바이스의 동작은 호환가능한 순정 물품이 삽입될 때 최적일 수 있다. 순정 물품이 사용될 때 에어로졸 생성 디바이스의 유도성 엘리먼트들에 흐르는 전류가 임계 전류 레벨로 알려질 수 있다. 동작(63)에서, 전류가 임계 전류 레벨과 매칭하면, 삽입된 서셉터가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트와 유사하고, 삽입된 서셉터에 대응하는 물품이 호환가능한 순정 물품인 것으로 결정될 수 있다. 전류가 임계 전류 레벨과 매칭하지 않는다면, 삽입된 서셉터가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트와 유사하지 않고, 삽입된 서셉터에 해당하는 물품이 호환가능한 순정 물품이 아닌 것으로 결정될 수 있다. 상기한 바와 같이, 측정된 전류 값이 하나의 예상 전류 값과 비교되고, 측정된 값이 예상 전류 값을 초과하는지 또는 이 미만인지 여부가 판단될 수 있거나, 또는 다른 예시들에서, 측정된 전류 값이 다양한 예상 전류 값들과 비교되고, 측정된 전류 값이 예상 전류 값들의 범위 내에 있는지 여부가 판단된다.

동작(63)에서 결정된 하나 이상의 특징들은, 측정된 전류가, 서셉터 어레인지먼트가 제1 온도 임계치 초과의 및/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 디바이스는 서셉터의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 어레인지먼트를 포함할 수 있거나 또는 아래에서 상세히 논의되는 바와 같이, 임펄스 응답 기반 온도 측정을 포함할 수 있다. 일 예에서, 서셉터의 온도는 제1 온도 임계치 초과의 및/또는 제2 온도 임계치 미만인 것이 바람직할 수 있다. 서셉터가 비교적 높은 온도에 있는 경우, 에어로졸 생성 디바이스의 온도 센서는 높은 온도를 검출할 수 있다. 그러나, 서셉터가 (높은 온도에 있으면서) 에어로졸 생성 디바이스에서 제거될 때, 온도 센서는 서셉터가 제거된 것을 검출하지 못할 수 있다. 이는 온도가 감지되는 방식의 세부사항들에 의존하는 여러 요인들 때문일 수 있다. 일부 구현들에서, 온도 센서에 의해 검출된 온도는 에어로졸 생성 디바이스가 냉각될 때까지 여전히 높을 수 있다. 다른 구현들에서, 온도 센서, 또는 온도 센서 알고리즘, 이를테면 임펄스 응답 기반 온도 측정은 높은 온도에 있는 서셉터들과 서셉터의 부재를 구별하지 못할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 전류 측정은 서셉터의 존재 또는 부재를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이로써, 측정된 전류가, 서셉터가 제1 온도 임계치 초과의 및/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부를 결정함으로써, 서셉터가 제거되었는지 여부를 확인하기 위해 또는 온도 센서가 서셉터의 온도를 정확하게 제공하는지 여부를 확인하기 위해, 전류 측정이 사용될 수 있다. 이는 안전 메커니즘으로서 유용할 수 있는데, 이는, 에어로졸 생성 디바이스가 바람직하게 턴 오프될 수 있거나 또는 서셉터의 부재시 에어로졸 생성 디바이스의 가열 모드가 턴 오프될 수 있기 때문이다. 즉, 예를 들어, 전류 센서는 뜨거운 서셉터와 서셉터 부재 간을 구별하는 데 사용될 수 있다(이 조건들은, 일부 상황들에서, 유사한 임펄스 응답들을 제공할 수 있으므로, 이러한 조건들은, 아래에서 상세히 논의되는 온도 검출 알고리즘만을 사용해서는 구별하기 어렵다).

도 10은, 일반적으로 참조 번호 100으로 표시된, 예시적인 실시예들의 예시적인 사용들을 나타내는 플롯들을 도시한다. 플롯들(100)은 시간(마이크로초 단위)에 대해 플롯된 전류 센서 출력을 도시한다. 플롯들(100)은 서셉터가 부재인 제1 플롯(101), 서셉터가 상대적으로 뜨거운 제2 플롯(102), 및 서셉터가 상대적으로 차가운 제3 플롯(103)을 포함한다.

이 예에서, 플롯들은, 서셉터 부재시, 전류 센서 출력이 더 크고 오실레이션이 훨씬 더 오래 지속된다는 것을 명확히 보여준다. 이 예에서, 서셉터가 뜨겁고 차가울 때, 전류 센서 출력은 유사하다. 이에 따라, 전류 센서 출력은 서셉터에 관한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.

도 11은, 일반적으로 참조 번호 240으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다.

알고리즘(240)은, 하나 이상의 임펄스들이 유도 가열 회로(예를 들어, 위에서 설명된 시스템(10)의 공진 회로(14))에 인가되는 동작(241)에서 시작한다. 동작(242)에서, 임펄스 응답(들)이 결정된다(아래에서 추가로 논의됨). 동작(243)에서, 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류가 (예를 들어, 전류 센서(15)를 사용하여) 측정된다. 동작(244)에서, 관련 시스템의 하나 이상의 성능 특징들이 상기 측정된 전류에 기반하여 결정된다.

도 12는, 일반적으로 참조 번호 300으로 표시되는, 예시적인 실시예에 따른 시스템의 블록도이다. 시스템(300)은 위에서 설명된 시스템(10)의 공진 회로(14) 및 서셉터(16)를 포함한다. 시스템(300)은 임펄스 생성 회로(302) 및 임펄스 응답 프로세서(304)를 더 포함한다. 임펄스 생성 회로(302) 및 임펄스 응답 프로세서(304)는 시스템(10)의 제어 회로(18)의 일부로서 구현될 수 있고 위에서 설명된 알고리즘(240)의 동작들(241 및 242)을 구현할 수 있다.

임펄스 생성 회로(302)는 양의 전압 소스와 음의 전압 소스 사이를 스위칭함으로써 임펄스를 생성하기 위해 제1 스위칭 어레인지먼트(이를테면, H-브리지 회로)를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조로 위에서 설명된 스위칭 어레인지먼트(44)가 사용될 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 임펄스 생성 회로(302)는, (스위칭 어레인지먼트가 접지되도록) 스위치들(45b 및 45d) 둘 다가 온(on)이고 스위치들(45a 및 45b)은 오프(off)인 조건으로부터, 제1 및 제2 회로 브랜치들(44a 및 44b) 중 하나의 회로 브랜치의 스위치 상태들이 반전되는 상태로, 스위칭 어레인지먼트(44)의 FET들의 스위칭 상태들을 변경함으로써 임펄스를 생성할 수 있다. 임펄스 생성 회로(302)는 대안적으로 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 회로를 사용하여 제공될 수 있다. 다른 임펄스 생성 어레인지먼트들이 또한 가능하다.

임펄스 응답 프로세서(304)는 임펄스 응답에 기반하여 공진 회로(14) 및 서셉터(16)의 하나 이상의 성능 메트릭들(또는 특성들)을 결정할 수 있다. 이러한 성능 메트릭들은 물품(이를테면, 착탈식 물품(21))의 특성들, 그러한 물품의 존재 또는 부재, 물품의 타입, 동작 온도 등을 포함한다.

도 13은, 일반적으로 참조 번호 310으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 알고리즘(310)은 시스템(300)의 예시적인 사용을 도시한다.

알고리즘(310)은 (임펄스 생성 회로(302)에 의해 생성된) 임펄스가 공진 회로(14)에 인가되는 동작(312)에서 시작한다. 도 14는, 일반적으로 참조 번호 320으로 표시된, 동작(312)에서 인가될 수 있는 예시적인 임펄스를 도시하는 플롯이다.

임펄스는 공진 회로(14)에 인가될 수 있다. 대안적으로, (도 3 및 4를 참조로 위에서 설명된 불연성 에어로졸 어레인지먼트(20)와 같은) 다수의 유도성 엘리먼트들을 갖는 시스템들에서, 임펄스 생성 회로(302)는 복수의 공진 회로들 중 하나를 선택할 수 있으며, 각각의 공진 회로는 커패시터, 및 서셉터를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함하며, 인가된 임펄스는 선택된 공진 회로의 유도성 엘리먼트와 커패시터 사이에 임펄스 응답을 유도한다.

동작(314)에서, 동작(312)에서 인가된 임펄스에 대한 응답으로 생성되는 임펄스 응답에 기반하여 출력이 (임펄스 응답 프로세서(304)에 의해) 생성된다. 도 15는, 일반적으로 참조 번호 325로 표시된, 임펄스(320)에 대한 응답으로 임펄스 응답 프로세서(304)에서 수신될 수 있는 예시적인 임펄스 응답을 도시하는 플롯이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 임펄스 응답은 링잉 공진(ringing resonance)의 형태를 취할 수 있다. 임펄스 응답은 공진 회로(14)의 인덕터(들)와 커패시터 사이의 전하 바운싱(charge bouncing)의 결과이다. 하나의 어레인지먼트에서, 어떠한 서셉터의 가열도 결과로서 유발되지 않는다. 즉, 서셉터의 온도는 (예를 들어, 임펄스를 인가하기 전에 온도의 ±1℃ 또는 ±0.1℃ 이내에서) 실질적으로 일정하게 유지된다.

(임펄스 응답의 감쇠율 및/또는 주파수와 같은) 임펄스 응답의 특성들 중 적어도 일부는 임펄스가 인가되는 시스템에 관한 정보를 제공한다. 따라서, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 시스템(300)은 임펄스가 인가되는 시스템의 하나 이상의 특성들을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 결함 상태들, 삽입된 물품(21)의 특성들, 그러한 물품의 존재 또는 부재, 물품(21)이 순정품인지 여부, 동작 온도 등과 같은 하나 이상의 성능 특성들이 임펄스 응답으로부터 도출되는 출력 신호에 기반하여 결정될 수 있다. 시스템(300)은, 시스템(10)을 사용하여 추가 액션들을 수행하기 위해(또는 원하는 경우 추가 액션들을 방지하기 위해), 예를 들어 서셉터 어레인지먼트(16)의 가열을 수행하기 위해, 시스템의 결정된 하나 이상의 특성들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 결정된 동작 온도에 기반하여, 시스템(300)은, 서셉터 어레인지먼트의 추가 가열을 유발하기 위해 유도 어레인지먼트에 어떤 레벨의 전력이 공급되어야 하는지 또는 전력이 조금이라도 공급되어야 하는지 여부를 선정할 수 있다. 결함 조건들 또는 물품(21)이 순정품인지 여부를 결정하는 것과 같은 일부 성능 특성들에 대해, (임펄스 응답을 사용하여 측정되는) 시스템의 측정된 특성은 특성에 대한 예상 값 또는 특성에 대한 값들의 범위와 비교될 수 있으며, 시스템(300)에 의해 취해지는 액션들은 이 비교를 기초로 수행된다.

도 16은, 일반적으로 참조 번호 330으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 알고리즘(330)의 동작(332)에서, 임펄스는 임펄스 생성 회로(302)에 의해 공진 회로(14)에 인가된다. 따라서, 동작(332)은 위에서 설명된 동작(312)과 동일하다.

알고리즘(330)의 동작(334)에서, 인가된 임펄스에 대한 응답으로 유도되는 임펄스 응답의 기간은 임펄스 응답 프로세서(304)에 의해 결정된다. 마지막으로, 동작(336)에서, (결정된 임펄스 응답 기간에 기반하여) 출력이 생성된다.

도 17은, 일반적으로 참조 번호 340으로 표시된, 알고리즘(330)의 예시적인 사용을 도시하는 플롯이다. 플롯(340)은 임펄스 생성 회로(302)에 의해 공진 회로(14)에 인가되는 임펄스(342)를 도시한다. 임펄스(342)의 인가는 알고리즘(330)의 동작(332)을 구현한다. 임펄스 응답(344)은 인가된 임펄스에 대한 응답으로 유도된다. 임펄스(342)는 측정 지속기간 동안 그의 최종 상태(플롯(340)에서 하이)로 유지될 수 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 하이-로우 임펄스가 인가될 수 있다(그 후, 로우로 유지될 수 있다).

임펄스 응답 프로세서(304)는 임펄스 응답(334)의 에지들을 표시하는 신호(346)를 생성한다. 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 신호(346)는 비교기에 의해 생성될 수 있고, 에지의 발생과 신호의 생성 사이에 지연이 존재할 수 있다. 일관성이 있다면,, 그 지연은 프로세싱에 중요하지 않을 수 있다.

알고리즘(330)의 동작(334)에서, 임펄스 응답의 기간이 결정된다. 예시적인 기간은 도 17에서 화살표(348)로 표시된다.

알고리즘(330)의 동작(336)에서, 결정된 기간(348)에 기반하여 출력이 생성된다. 따라서, 출력 신호는, 임펄스의 첫 번째 에지와 나중에 상기 임펄스 응답의 하나의 완전한 사이클인 두 번째 에지로부터의 시간 기간에 기반한다. 따라서, 출력 신호는 임펄스 응답의 전압 오실레이션들의 시간 기간에 의존하므로, 출력 신호는 임펄스 응답의 공진 주파수를 나타낸다.

일부 실시예들에서, 기간(348)은 온도 의존적이다. 이에 따라서, 동작(336)에서 생성된 출력은 온도 추정치일 수 있다.

도 18은, 일반적으로 참조 번호 350으로 표시된, 예시적인 실시예들에 따른 시스템의 블록도이다. 시스템(350)은 위에서 설명된 알고리즘(330)의 동작들(336)을 구현하는 데 사용될 수 있다.

시스템(350)은 에지 검출 회로(352), 전류 소스(353) 및 샘플-앤-홀드 회로(354)를 포함한다.

에지 검출 회로(352)는 위에서 설명된 임펄스 응답 신호들(344)과 같은 신호들의 에지들을 결정하는 데 사용될 수 있다. 이에 따라서, 에지 검출 회로(352)는 위에서 설명된 신호들(346)을 생성할 수 있다. 에지 검출 회로(352)는, 예를 들어, 비교기 또는 일부 유사한 회로를 사용하여 구현될 수 있다.

에지 검출 회로(352)는 전류 소스(353)에 인에이블 신호(enable signal)를 제공한다. 일단 인에이블되면, 전류 소스는 출력(이를테면, 커패시터에 걸친 전압 출력)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 전류 소스는 리셋 입력으로서 작용하는 방전 입력을 갖는다. 전류 소스 출력은, 에지 검출 회로(352)의 출력이 전류 소스를 인에이블한 이후의 시간 지속기간을 표시하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 전류 소스 출력은 시간 지속기간(예를 들어, 펄스 지속기간)의 표시로서 사용될 수 있다.

샘플-앤-홀드 회로(354)는 특정 시간에 전류 소스(353)의 출력에 기반하여 출력 신호를 생성하는 데 사용될 수 있다. 샘플-앤-홀드 회로는 레퍼런스 입력을 가질 수 있다. 샘플-및-홀드 회로는 커패시터 전압을 디지털 출력으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)로서 사용될 수 있다. 다른 시스템들에서는, 전압계(voltmeter)와 같은 임의의 다른 적절한 전자 컴포넌트들이 전압을 측정하는 데 사용될 수 있다.

시스템(350)은 통합 충전 시간 측정 유닛(CTMU: charge time measurement unit)과 같은 CTMU를 사용하여 구현될 수 있다.

도 19는, 일반적으로 참조 번호 360으로 표시된, 예시적인 실시예들에 따른 시스템의 블록도이다. 시스템(360)은 예시적인 실시예들에서 사용될 수 있는 CTMU의 특징들을 보여준다.

시스템(360)은 레퍼런스 전압 생성기(151), 비교기(152), 에지 검출 모듈(153), 전류 소스 제어기(154), 정전류 소스(155), 데이터 버스에 데이터 출력(157)을 제공하는 아날로그-디지털 변환기(156), 및 외부 커패시터(158)를 포함한다. 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 전압 발생기(151), 비교기(152) 및 에지 검출 모듈(153)은 위에서 설명된 에지 검출 회로(352)를 구현하는 데 사용될 수 있고, 전류 소스 제어기(154) 및 정전류 소스(155)는 위에서 설명된 전류 소스(353)를 구현하는데 사용될 수 있으며, 아날로그-디지털 변환기(156)는 위에서 설명된 샘플-앤-홀드 회로(354)를 구현하는데 사용될 수 있다.

위에서 설명된 동작들(314 및 334)에서 생성된 임펄스 응답들은 비교기(152)의 입력에 제공되며, 여기서 임펄스 응답은 레퍼런스 전압 생성기(151)의 출력과 비교된다. 비교기는, 임펄스 응답이 레퍼런스 전압보다 더 클 때 논리 하이(high) 신호를 출력하고, 임펄스 응답이 레퍼런스 전압 미만일 때 논리 로우(low) 신호를 출력할 수 있다(또는 이 반대일 수 있다). 비교기의 출력은 에지 검출 회로(153)의 입력(IN2)에 공급된다. 에지 검출 회로(153)의 다른 입력(IN1)은 펌웨어 제어 입력이다. 에지 검출 회로(153)(이는 단순히 선택가능한 RS 플립-플롭일 수 있음)는, 비교기(152)의 출력에서 에지들의 식별에 의존하여 인에이블 신호를 생성한다. 에지 검출 회로(153)는, 검출되고 있는 에지들의 속성(예를 들어, 상승 또는 하강 에지들, 첫 번째 에지들 등)이 표시될 수 있도록 프로그래밍될 수 있다.

인에이블 신호는 전류 소스 제어기(154)에 대한 입력으로서 제공된다. 인에이블될 때, 그 전류 소스 제어기는, 외부 커패시터(158)를 충전하는 데 사용되는 (정전류 소스(155)로부터의) 전류를 인가한다. 전류 소스 제어기에 대한 방전 입력은 외부 커패시터(158)를 방전하는 데 사용될 수 있다(그리고 커패시터에 저장된 전하를 베이스라인 값으로 효과적으로 리셋한다).

아날로그-디지털 변환기(156)는 외부 커패시터(158)에 걸친 전압을 결정하는 데 사용되며, 이 전압은 데이터 출력(157)을 제공하는 데 사용된다. 이러한 방식으로, 시스템(150)은, 식별된 에지에서 초기화되고 그리고 제2 에지가 식별될 때 종료되는 전압 램프를 제공한다.

본원에서 설명되는 시스템들의 많은 다른 예시적인 사용들이 존재한다. 예로서, 도 20은, 일반적으로 참조 번호 370으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 알고리즘(370)은 임펄스가 생성되어 공진 회로(14)에 인가되는 동작(371)에서 시작한다. 동작(372)에서, 인가된 임펄스에 대한 응답으로 유도되는 임펄스 응답의 감쇠율이 결정된다. 감쇠율은 예를 들어 임펄스가 인가되는 회로에 관한 정보를 결정하는 데 사용될 수 있다. 예로서, Q-팩터 측정치 형태의 감쇠율이 동작 온도를 추정하는 데 사용될 수 있다. 동작(372)은 도 13에서의 동작(214)의 예이다. 즉, 감쇠율은 임펄스 응답에 기반한 출력의 예이다.

도 21은, 일반적으로 참조 번호 380으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 회로 스위칭 어레인지먼트의 블록도이다. 스위칭 어레인지먼트(380)는, 일반적으로 참조 번호 382로 표시된 제1 상태 및 일반적으로 참조 번호 383으로 표시된 제2 상태에서 회로(40)의 스위치 포지션들을 도시한다.

제1 상태(382)에서, 회로(40)의 스위치들(45a 및 45c)은 오프(off)이며(즉, 개방), 스위치들(45b 및 45d)는 온(on)이다(즉, 폐쇄). 제2 상태(383)에서, 스위치들(45a 및 45d)은 온이며(즉, 폐쇄), 스위치들(45b 및 45c)은 오프이다. 따라서, 제1 상태(382)에서, 공진 회로(49)의 양측들은 접지에 연결된다. 제2 상태(383)에서, 전압 펄스가 공진 회로에 인가된다.

도 22는, 일반적으로 참조 번호 390으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 회로 스위칭 어레인지먼트의 블록도이다. 스위칭 어레인지먼트(390)는, 일반적으로 참조 번호 392로 표시된 제1 상태 및 일반적으로 참조 번호 393으로 표시된 제2 상태에서 회로(40)의 스위치 포지션들을 도시한다.

제1 상태(392)에서, 스위치(45b)는 온이며(즉, 폐쇄), 스위치들(45a, 45c, 45d)은 오프이다(즉, 개방). 따라서, 공진 회로(49)의 일 측은 접지된다. 제2 상태(393)에서, 전압 펄스(즉, 임펄스)가 공진 회로에 인가된다.

스위칭 어레인지먼트(380)의 제2 상태(382)에서, 전류는 제1 스위치(45a), 공진 회로(49) 및 스위치(45d)를 통해 흐를 수 있다. 이러한 전류 흐름은 전원(이를테면, 배터리)의 발열 및 방전으로 이어질 수 있다. 반대로, 스위칭 어레인지먼트(390)의 제2 상태(393)에서, 전류는 스위치(45d)를 통해 흐르지 않을 것이다. 이에 따라서, 전원 방전 및 발열이 감소될 수 있다. 더욱이, 각각의 임펄스의 생성 시 잡음 발생이 감소될 수 있다.

도 23은, 일반적으로 참조 번호 400으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 알고리즘(400)은 본원에서 설명되는 시스템들의 예시적인 사용을 도시한다.

알고리즘(400)은 측정 동작(401)으로 시작한다. 측정 동작(401)은, 예를 들어, 온도 측정을 포함할 수 있다. 그 다음, 동작(402)에서, 가열 동작이 수행된다. 가열 동작(402)의 구현은 측정 동작(401)의 출력에 의존할 수 있다. 일단 가열 동작(402)이 완료되면, 알고리즘(400)은 동작(401)으로 되돌아가며, 여기서 측정 동작이 반복된다.

동작(401)은, 임펄스가 임펄스 생성 회로(302)에 의해 인가되고 그리고 측정치(예를 들어, 온도 측정치)가 임펄스 응답 프로세서(304)의 출력에 기반하여 결정되는 시스템(300)에 의해 구현될 수 있다. 위에서 논의되는 바와 같이, 온도 측정치는, 예를 들어, 감쇠율, 임펄스 응답 시간, 임펄스 응답 기간 등에 기반할 수 있다.

동작(402)은 시스템(10)의 서셉터(16)를 가열하기 위해 회로(40)를 제어함으로써 구현될 수 있다. 유도성 가열 어레인지먼트(12)는 효율적인 가열 프로세스를 유발하기 위해 공진 회로의 공진 주파수에서 또는 그 공진 주파수 근처에서 구동될 수 있다. 공진 주파수는 동작(401)의 출력에 기반하여 결정될 수 있다.

알고리즘(400)의 일 구현에서, 측정 동작은 제1 시간 기간 동안 수행되고, 가열 동작(402)은 제2 시간 기간 동안 수행되고, 그런 다음 프로세스가 반복된다. 예를 들어, 제1 시간 기간은 10ms일 수 있고, 제2 시간 기간은 250ms일 수 있지만, 다른 시간 기간들도 가능하다. 즉, 연속적인 가열 동작들 사이에 측정 동작이 수행될 수 있다. 제2 시간 기간 동안 수행되는 가열 동작(402)이, 제2 시간 기간의 전체 지속기간 동안 전력이 유도 코일에 공급된다는 것을 반드시 의미하지 않는다는 점이 또한 유의되어야 한다. 예를 들어, 전력은 단지 제2 시간 기간의 일부(fraction) 동안에만 공급될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 알고리즘(400)은 요구되는 가열 레벨에 의존하는 지속기간을 갖는 가열 동작(402)으로 구현될 수 있다(가열 지속기간은, 더 많은 가열이 요구되는 경우 증가되고 그리고 더 적은 가열이 요구되는 경우 감소된다). 이러한 알고리즘에서, 측정 동작(401)은 가열이 수행되지 않을 때 간단히 수행될 수 있으므로, 가열 동작(402)은 측정 동작(401)을 수행하기 위해 중단될 필요가 없다. 이러한 인터리빙된(interleaved) 가열 어레인지먼트는 가열 제어에 대한 펄스-폭-변조 접근방식으로 지칭될 수 있다. 예로서, 펄스-폭-변조 방식은 대략 100Hz의 주파수에서 제공될 수 있으며, 여기서 각각의 기간은 (가변 길이의) 가열 부분과 측정 부분으로 분할된다.

도 24는, 일반적으로 참조 번호 410으로 표시된, 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 도시하는 흐름도이다. 알고리즘(410)은 위에서 설명된 시스템(300)을 사용하여 구현될 수 있다.

알고리즘(410)은 동작(411)에서 시작하며, 여기서 임펄스는 스위칭 회로(13)(예를 들어, 회로(40))에 의해 공진 회로(14)에 인가된다. 동작(413)에서, (예를 들어, 임펄스 응답 프로세서(304)를 사용하여 검출되는) 임펄스 응답은, 물품(이를테면, 물품(21))이 가열될 시스템에 존재하는지 여부를 결정하는 데 사용된다. 위에서 논의된 바와 같이, 물품(21)의 존재는 검출될 수 있는 방식으로 임펄스 응답에 영향을 미친다.

동작(413)에서 물품이 검출되는 경우에, 알고리즘(410)은 동작(415)으로 이동하고; 그렇지 않으면, 알고리즘은 동작(419)에서 종료된다.

동작(415)에서, 측정 및 가열 동작이 구현된다. 예로서, 동작(415)은 위에서 설명된 알고리즘(400)을 사용하여 구현될 수 있다. 물론, 대안적인 측정 및 가열 어레인지먼트들이 제공될 수 있다.

일단 다수의 가열 측정 및 가열 사이클들이 수행되면, 알고리즘(400)은 동작(417)으로 이동하고, 여기서 (예를 들어, 가열 기간이 만료된 경우에 또는 사용자 입력에 대한 응답으로) 가열이 중단되어야 하는지 여부가 결정된다. 만일 그렇다면, 알고리즘은 동작(419)에서 종료되고; 그렇지 않으면, 알고리즘(400)은 동작(411)으로 되돌아간다.

유도성 어레인지먼트 또는 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 앞에서의 기법들이 개별 유도성 엘리먼트들에 적용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 3개의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b 및 23c)을 포함하는 시스템(20)과 같은 다수의 유도성 엘리먼트들을 포함하는 시스템들에 대해, 시스템은 온도와 같은 하나 이상의 파라미터들이 위에서 설명된 기법들을 사용하여 유도성 엘리먼트들 각각에 대해 결정될 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 시스템이 유도성 엘리먼트들 각각에 대해 별도의 측정들을 사용하여 동작하는 것이 유리할 수 있다. 다른 구현들에서, (예를 들어, 물품(21)이 존재하는지 여부를 결정하는 경우에) 시스템이 복수의 유도성 엘리먼트들에 대한 단일 측정만을 사용하여 동작하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 상황들에서, 시스템은 각각의 유도성 엘리먼트로부터 획득된 측정치들에 대응하는 평균 측정치를 결정하도록 구성될 수 있다. 다른 예시들에서, 복수의 유도성 엘리먼트들 중 하나만이 하나 이상의 특성들을 결정하는 데 사용될 수 있다.

본원에서 설명되는 다양한 실시예들은 청구된 특징들을 이해하고 교시하는 것만을 돕기 위해 제공된다. 이들 실시예들은 단지 실시예들의 대표적 샘플로서 제공되며, 포괄적인 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 본원에 설명된 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들은, 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범주에 대한 제한들 또는 청구항들과의 등가물에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 그리고 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변경예들이 청구된 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은, 본원에서 구체적으로 설명된 것들 이외의, 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나 또는 이들을 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)될 수 있다. 게다가, 본 개시내용은 현재 청구된 것이 아니라 미래에 청구될 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims

에어로졸 생성 디바이스용 장치로서,
에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트(susceptor arrangement)를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함하는 공진 회로(resonant circuit);
상기 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서; 및
상기 측정된 전류에 기반하여, 에어로졸 생성 디바이스 장치 및 상기 서셉터 어레인지먼트 중 하나 이상의 것의 하나 이상의 특징들을 결정하기 위한 프로세서
를 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서에 의해 결정되는 상기 하나 이상의 특징들은 상기 서셉터 어레인지먼트의 존재(presence) 또는 부재(absence)를 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 서셉터 어레인지먼트는 착탈식 물품(removable article)의 일부로서 제공되는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제3항에 있어서,
상기 프로세서에 의해 결정되는 상기 하나 이상의 특징들은 상기 착탈식 물품의 특성들을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서에 의해 결정되는 상기 착탈식 물품의 특성들은 상기 착탈식 물품의 존재 또는 부재를 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서에 의해 결정되는 상기 하나 이상의 특징들은 하나 이상의 결함 조건(fault condition)들을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서에 의해 결정되는 상기 하나 이상의 특징들은, 전류가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트의 전류와 매칭하는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 특징들을 결정하는 것은, 전류가, 상기 서셉터 어레인지먼트가 제1 온도 임계치 초과의 그리고/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
교류 전류(alternating current)가 DC 전압 공급부로부터 생성되고 상기 유도성 엘리먼트를 통해 흐르게 하여, 상기 가열 동작 모드에서 상기 서셉터 어레인지먼트의 유도 가열을 유발할 수 있게 하기 위한 제1 스위칭 어레인지먼트를 더 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 스위칭 어레인지먼트는 H-브리지 회로를 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공진 회로는 LC 공진 회로인, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공진 회로에 임펄스를 인가하기 위한 임펄스 생성 회로 ―상기 인가된 임펄스는 상기 공진 회로의 상기 유도성 엘리먼트와 커패시터 사이에 임펄스 응답을 유도하고, 상기 임펄스 응답은 공진 주파수를 가짐―; 및
상기 임펄스 응답의 하나 이상의 특성들에 의존하여 출력 신호를 제공하기 위한 출력 회로
를 더 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제12항에 있어서,
상기 출력 신호는 상기 임펄스 응답의 공진 주파수를 나타내는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 출력 신호는 상기 유도성 엘리먼트의 온도 측정치를 제공하는 데 사용되는, 에어로졸 생성 디바이스용 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 불연성(non-combustible) 에어로졸 생성 디바이스.
제15항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 착탈식 물품을 수용하도록 구성되는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스.
제16항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 기재 및 에어로졸 형성 재료를 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 착탈식 물품은 상기 서셉터 어레인지먼트를 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스.
에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로를 제어하는 단계 ―상기 공진 회로는, 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함함―;
상기 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 전류에 기반하여, 상기 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 상기 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특징들을 결정하는 단계
를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서,
프로세서에 의해 결정되는 상기 하나 이상의 특징들은,
상기 서셉터 어레인지먼트의 존재 또는 부재;
착탈식 물품의 특성들;
상기 착탈식 물품의 존재 또는 부재;
하나 이상의 결함 조건들;
전류가 미리정의된 서셉터 어레인지먼트의 전류와 매칭하는지 여부;
전류가, 상기 서셉터가 제1 온도 임계치 초과의 그리고/또는 제2 온도 임계치 미만의 온도를 갖는 것과 일치하는지 여부; 또는
전류가 순정 서셉터(genuine susceptor)의 전류와 매칭하는지 여부
중 하나 이상을 포함하는, 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서,
상기 공진 회로에 임펄스를 인가하는 단계 ―상기 인가된 임펄스는 상기 공진 회로의 상기 유도성 엘리먼트와 커패시터 사이에 임펄스 응답을 유도하고, 상기 임펄스 응답은 공진 주파수를 가짐―; 및
상기 임펄스 응답의 하나 이상의 특성들에 의존하여 출력 신호를 생성하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
불연성 에어로졸 생성 시스템에 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트로서,
상기 불연성 에어로졸 생성 시스템은, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 디바이스를 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 시스템에 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트.
제22항에 있어서,
상기 물품은 에어로졸 생성 재료를 포함하는 착탈식 물품인, 불연성 에어로졸 생성 시스템에 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트.
명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 명령들은, 장치로 하여금 적어도,
에어로졸 생성 디바이스의 공진 회로를 제어하는 것 ―상기 공진 회로는, 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 가열 동작 모드에서 에어로졸을 생성하기 위해, 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위한 유도성 엘리먼트를 포함함―;
상기 유도성 엘리먼트에 흐르는 전류를 측정하는 것; 그리고
상기 측정된 전류에 기반하여, 상기 에어로졸 생성 디바이스 및/또는 상기 서셉터 어레인지먼트의 하나 이상의 특징들을 결정하는 것
을 수행하게 하기 위한 것인, 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.