KR20220049587A - 장치 내로 또는 장치로부터 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위한 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 장치 내로 또는 장치로부터 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위한 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 장치는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동을 포함하며, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다. 장치는 DC 전력 공급부 및 물품이 공동 내에 수용될 때 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열을 더 포함한다. 장치는 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 프로브 전력 펄스를 발생시키고 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 더 포함한다.

Description

장치 내로 또는 장치로부터 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위한 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치

본 발명은 공동 및 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출을 검출하기 위한 수단을 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템뿐만 아니라 이러한 장치를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.

에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 데 사용되는 에어로졸 발생 장치는 일반적으로 종래 기술로부터 공지되어 있다. 이러한 장치는 통상적으로 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동을 포함한다. 기재를 가열하기 위해, 장치는 배터리에 의해 전력 공급되고, 장치의 사용 시, 기재와 열적으로 근접하거나 기재와 직접 물리적으로 접촉하는 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열을 포함할 수 있다. 서셉터는 에어로졸 발생 물품의 일체형 부분일 수 있다. 이러한 장치는 가열 공정을 활성화하거나 비활성화하기 위해 수용 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출을 검출하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 이러한 종류의 검출은 공동 내의 물품의 존재 또는 부재를 연속적으로 모니터링하는 별도의 센서 수단에 의해 실현될 수 있다. 그러나, 별도의 센서 수단은 통상적으로 장치 내에 추가 조립 공간을 필요로 한다. 더욱이, 센서의 연속적인 작동은 에너지 소모적이고, 따라서 장치의 작동 시간을 상당히 감소시킬 수 있다.

따라서, 종래 기술의 해결책의 장점을 갖지만 그 한계를 갖지 않은 에어로졸 발생 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다. 특히, 장치의 수용 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출을 검출하기 위한 개선된 수단을 제공하는 에어로졸 발생 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공되며, 장치는,

- 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;

- DC 전력 공급부;

- DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;

- 유도 가열 배열에 전력을 공급하기 위해 DC 전력 공급부로부터 가열 배열로 전력을 제공하고 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공되며, 장치는,

- 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;

- DC 전력 공급부;

- DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키고 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

본 발명에 따르면, 유도 가열 배열은 기재를 가열할 뿐만 아니라, 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위해 사용될 수 있는 것으로 발견되었다. 따라서, 유도 가열 배열은 다수의 목적을 위해 사용될 수 있다. 유리하게는, 이는 별도의 센서 수단을 위한 추가 조립 공간을 회피할 수 있게 한다.

또한, 물품 검출을 위해 펄스 모드에서 유도 가열 배열을 작동시키는 것은 다른 해결책과 비교하여 전력 소모를 유리하게 감소시키고, 따라서 장치의 전체 작동 시간을 증가시키는 것으로 발견되었다.

본 발명에 따르면, 물품 삽입 또는 물품 추출의 검출은 공동 내로 물품의 삽입 및 추출이, 서셉터가 유도 가열 배열의 부근에 존재하거나 그 부근으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성, 특히 적어도 하나의 전기 및/또는 자기 특성을 수정한다는 사실에 기초한다. 서셉터가 존재하거나 존재하지 않음으로 인해 야기되는 적어도 하나의 특성의 변화는 유도 가열 배열의 필드와 서셉터 사이의 상호 작용으로 인한 것일 수 있다.

유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성은 서셉터의 부재 시의 값과 비교하여 서셉터의 존재 시의 상이한 값을 갖는 연관된 파라미터를 갖는 임의의 특성일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 특성은 유도 가열 배열의 전류, 전압, 저항, 주파수, 위상 편이, 플럭스, 및 인덕턴스일 수 있다.

바람직하게는, 특성은 유도 가열 배열의 등가 저항 또는 인덕턴스 중 적어도 하나이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "등가 저항"은 측정된 AC 전류에 대한 유도 가열 배열에 공급된 AC 전압의 비율로서 정의된 복소 임피던스의 실수 부분을 지칭한다. 따라서, "등가 저항"은 또한 유도 가열 배열의 저항 부하로서 표시될 수 있다. 마찬가지로, 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인덕턴스(inductance)"는 측정된 AC 전류에 대한 공급된 AC 전압의 비율로서 정의된 복소 임피던스의 허수 부분을 지칭한다. 일반적으로 말하면, 인덕턴스는 외부 전자기 영향에 민감할 수 있는 전기 회로의 특성을 포함한다.

유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화는 서셉터의 특정 자기 투과율 및/또는 특정 전기 비저항으로 인한 것일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 물품 내의 서셉터는 특정 자기 투과율 및/또는 특정 전기 비저항을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 전기 전도성 재료를 포함한다. 예를 들어, 서셉터는 금속 재료를 포함할 수 있다. 금속 재료는 예를 들어, 알루미늄, 니켈, 철 또는 그의 합금, 예를 들어 탄소강 또는 페라이트계 스테인리스 스틸일 수 있다. 알루미늄은 실온(20℃에서 측정된 약 2.65Х10E-08 Ωm의 전기 비저항, 및 약 1.256Х10E-06 H/m(Henry per meter)의 자기 투과율을 갖는다. 마찬가지로, 페라이트계 스테인리스 스틸은 실온(20℃에서 측정된 약 6.9Х10E-07 Ωm의 전기 비저항, 및 1.26Х10E-03 H/m 내지 2.26Х10E-03 H/m 범위의 자기 투과율을 갖는다.

일반적으로, 제어 회로는 가열 작동을 시작하기 위해 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입, 가열 작동이 재시작될 수 있도록 가열 작동 후 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출, 또는 가열 작동을 정지하기 위해 가열 작동 동안 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 경우에, 에어로졸 발생 장치는 가열 작동에 있지 않지만, 특정 물품 검출 모드, 특히 물품 삽입 검출 모드 또는 물품 추출 검출 모드 각각에 있다. 제3 경우에서, 에어로졸 발생 장치는 가열 작동, 즉 가열 모드에 있다. 그럼에도 불구하고, 가열 모드에서, 제어 회로는 물품이 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동으로부터 부재하기 때문에 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출함으로써 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출을 검출 가능할 수 있다.

제1 및 제2 경우에, 즉 장치가 물품 검출 모드에 있을 때, 특히 물품 삽입 검출 모드 및 물품 추출 검출 모드에 있을 때, 제어 회로에 의해 발생된 전력 펄스는 공동 내로 또는 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 삽입 또는 추출을 검출하는 것을 구체적으로 목표로 한다. 따라서, 물품 검출 모드 동안, 특히 물품 삽입 검출 모드 및 물품 추출 검출 모드에서 물품 검출을 위해 발생된 전력 펄스는 프로브 전력 펄스로서 표시될 수 있다. 따라서, 제어 회로는 프로브 전력 펄스를 발생시키도록 구성될 수 있다.

제3 경우에, 즉, 장치가 가열 모드에 있을 때, 제어 회로에 의해 발생된 전력 펄스는 펄스 가열에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열하는 것을 목표로 할 수 있다. 따라서, 가열 작동 동안, 특히 가열 모드 동안 발생된 전력 펄스는 가열 전력 펄스로서 표시될 수 있다. 또한, 가열 작동 동안, 즉 가열 모드에서, 전력 펄스는 또한 가열 작동을 정지하기 위해 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출을 위한 장치를 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 즉, 가열 모드 동안 전력 펄스는 또한 물품이 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출함으로써 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출을 검출하는 데 사용될 수 있다.

일반적으로, 물품 삽입 검출 모드 및 물품 추출 검출 모드에서의 전력 펄스는 동일할 수 있다. 또한, 물품 삽입 검출 모드 및 물품 추출 검출 모드에서의 전력 펄스는 전력 펄스의 진폭, 펄스 지속 시간 및 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격과 같은, 적어도 하나의 특성에 의해 서로 상이할 수 있는 것이 가능하다. 마찬가지로, 물품 삽입/추출 검출 모드 및 가열 모드에서의 전력 펄스는 동일할 수 있다. 또한, 삽입/추출 검출 모드 및 가열 모드에서의 전력 펄스, 즉, 프로브 전력 펄스 및 가열 전력 펄스는 전력 펄스의 진폭, 펄스 지속 시간 및 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격과 같은, 적어도 하나의 특성에 의해 서로 상이할 수 있는 것이 가능하다. 특히, 가열 전력 펄스의 진폭은 프로브 전력 펄스의 진폭보다 클 수 있다. 또한, 프로브 전력 펄스는 고정된 펄스 패턴, 특히 고정된 주기성을 가질 수 있다. 대조적으로, 가열 전력 펄스는 예를 들어, 가열 전력의 펄스 폭 변조의 경우, 고정되지 않은, 특히 가변 펄스 패턴을 가질 수 있다.

제어 회로는 가열 작동 동안 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동을 비활성화하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제어 회로는 이전 가열 작동 후, 및 공동으로부터 물품의 추출을 검출한 후까지 유도 가열 배열의 가열 작동을 비활성화하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 이는 장치의 사용자가 고갈된 에어로졸 발생 물품으로 새로운 가열 작동을 시작하는 것을 방지한다. 즉, 사용자는 이전 사용자 경험에서 이미 사용된 에어로졸 발생 물품을 재사용하는 것을 방지한다. 그렇지 않으면, 사용된 에어로졸 발생 물품을 재가열하는 것은 사용된 에어로졸 발생 물품이 미사용 에어로졸 발생 물품과 합치하는 레벨로 에어로졸을 발생시키지 않을 수 있기 때문에 만족스럽지 못한 사용자 경험을 야기할 수 있다. 결과적으로, 사용된 에어로졸 발생 물품을 재가열하는 것이 만족스럽지 않은 사용자 경험을 달리 야기할 수 있으므로, 장치의 사용자 편의가 개선된다. 또한, 사용된 에어로졸 발생 물품을 재가열하는 것은 가열 배열에 손상을 야기할 수 있기 때문에 안전성이 개선될 수 있다.

물품의 추출이 검출되면, 가열 작동의 비활성화가 중단되어야 한다. 따라서, 제어 회로는 가열 작동 동안 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여, 그리고 가열 작동을 비활성화한 후 유도 가열 배열의 가열 작동의 활성화를 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제어 회로는 이전 가열 작동 후, 및 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동의 활성화를 가능하게 하도록 구성될 수 있다.

일반적으로, 유도 가열 배열의 가열 작동은 수동으로, 즉 사용자 입력에 의해 활성화될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가열 작동의 활성화는 이벤트 구동형일 수 있는데, 즉, 특정 이벤트를 검출하는 것에 응답하여 발생할 수 있다. 바람직하게는, 제어 회로는 공동 내로 물품의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동을 시작하도록 구성된다. 유리하게는, 이는 가열 작동이 임의의 추가 사용자 입력의 필요 없이 공동 내로 물품의 삽입 시에 자동적으로 시작되므로 사용자의 편의를 향상시킨다. 특히, 사용자 경험은 종래의 궐련으로부터 공지된 바와 같이 즉시 시작된다.

제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 이동을 검출하기 위한 모션 센서를 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 모션 센서는 이동을 위해 장치를 모니터링할 수 있게 하고, 따라서, 예를 들어 사용자가 장치를 취급하는 것을 검출할 수 있게 한다. 즉, 모션 센서가 에어로졸 발생 장치의 이동을 검출하면, 이는 사용자가 장치를 잡고 있고, 따라서 아마도 공동으로부터 에어로졸 발생 물품을 추출하거나 공동 내로 물품을 삽입해서 새로운 사용자 경험을 시작하려는 것을 의미한다. 예를 들어, 모션 센서는 에어로졸 발생 장치가 전력 충전 유닛으로부터 추출되었을 때 에어로졸 발생 장치의 이동을 검출할 수 있다. 이동이 검출되지 않으면, 이는 통상적으로 에어로졸 발생 장치가 유휴 단계에 있는 것을 의미한다. 이는 에어로졸 발생 장치가 전력 충전 유닛에 놓이거나 테이블 위에 유휴 상태로 놓일 때의 경우일 수 있다.

일 실시예로서, 모션 센서는 가속도를 측정하기 위한 가속도계 또는 장치의 각배향(angular orientation) 또는 각속도(angular velocity)를 측정하기 위한 자이로스코프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 모션 센서는 특히 사용자가 장치를 취급하는 것으로 인해, 에어로졸 발생 장치의 가속도, 각배향 및/또는 각속도 중 적어도 하나를 검출하도록 구성될 수 있다.

유휴 단계 동안, 즉 에어로졸 발생 장치가 사용되지 않는 기간 동안 불필요한 펄스 발생을 회피하기 위해, 제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 더 구성될 수 있다. 특히, 제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 이동을 검출하는 것에만 응답하여 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 장치 이동의 검출은 사용자가 장치를 사용하려고 할 때 물품 검출 모드를 트리거링하는 데 사용된다. 유리하게는, 이는 전력을 절약하고, 따라서 에어로졸 발생 장치의 전체 작동 시간을 증가시킬 수 있게 한다.

바람직하게는, 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다. 미리 결정된 움직임 임계값은 가속도 값, 또는 각도 값 또는 각속도 값에 의해 정의될 수 있다. 미리 결정된 가속 임계값은 0.5 g 내지 1.5 g, 특히 0.7 g 내지 1.3 g의 범위일 수 있으며, 여기서 g는 9.80665 m/s²[미터/제곱초]로서 표준에 의해 정의되는 중력으로 인한 표준 가속도를 나타낸다.

제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출한 후, 미리 결정된 시간 후에 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성될 수 있다. 제어 회로는 미리 결정된 유휴 시간 동안 미리 결정된 모션 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여, 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 더 구성될 수 있다. 유리하게는, 이러한 절차는 또한 전력 소모를 감소시키는 데 도움을 주며, 따라서 장치의 전체 작동 시간을 증가시키는 데 도움을 준다.

전력 소모를 더 감소시키기 위해, 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 예를 들어 2배 또는 3배만큼 감소시키도록 구성될 수 있다. 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 40초의 범위일 수 있다.

다른 구성에 따르면, 제어 회로는 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 제1 유휴 시간 이동 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 2배 또는 3배만큼 감소시키고, 후속하여 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 이러한 구성은 전력 소모를 더욱 더 감소시키므로, 장치의 전체 작동 시간을 더욱 더 증가시킨다. 제1 유휴 시간은 5초 내지 60초, 특히 10초 내지 30초, 바람직하게는 15초 내지 25초의 범위일 수 있다. 마찬가지로, 제2 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 30초의 범위일 수 있다.

이동에 대해 장치를 모니터링함으로써 물품 검출 모드를 트리거링하는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 물품 검출 모드는 또한 다른 이벤트에 의해 트리거링될 수 있다. 예를 들어, 물품 검출 모드는 장치의 DC 전력 공급부를 재충전하기 위해 사용되는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치를 추출함으로써 트리거링될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성될 수 있다. 이러한 절차는 물품 삽입 검출의 자동 시작과 관련하여 유리한 것으로 입증될 수 있다. 특히, 이러한 절차는 사용자가 에어로졸 발생 장치의 재충전 시에 물품 검출 모드를 능동적으로 시작할 필요가 없기 때문에 사용자의 편의를 향상시킨다.

마찬가지로, 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하도록 구성될 수 있다. 이에 기초하여, 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 더 구성될 수 있다. 다시, 이 절차는 DC 전력 공급부를 재충전하기 전에 사용자가 물품 검출 모드를 능동적으로 정지할 필요가 없기 때문에 불필요한 전력 소모를 회피할 뿐만 아니라 사용자의 편의를 향상시킬 수 있게 한다.

제어 회로는 다양한 조건에 따라 장치의 가열 작동을 정지하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어 회로는 미리 결정된 퍼프 수를 검출하는 것, 미리 결정된 가열 시간이 경과했음을 검출하는 것, 또는 사용자 입력을 수신하는 것 중 적어도 하나에 응답하여 장치의 가열 작동을 정지하도록 구성될 수 있다.

유리하게는, 이들 조건 중 어느 하나는 후속하여 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출의 검출을 개시할 수 있다. 따라서, 제어 회로는 장치의 가열 작동의 정지를 검출하는 것에 응답하여 물품의 추출을 검출하기 위해 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 절차는 또한 사용자가 사용자 경험의 종료 시 물품 검출 모드를 능동적으로 시작할 필요가 없기 때문에 사용자의 편의를 향상시킨다.

제어 회로는 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동을 정지하도록 구성되는 것이 또한 가능하다. 유리하게는, 이러한 구성은, 예를 들어 에어로졸 발생 물품이, 예를 들어 미리 결정된 가열 시간의 만료 전 또는 미리 결정된 퍼프 수의 만료 전 또는 사용자 입력 전, 불시에 추출된 경우, 가열 작동을 중단시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 정도로, 공동으로부터 물품의 추출의 검출은 가열 작동의 정지를 트리거링하는 추가 조건으로 간주될 수 있다. 마찬가지로, 가열 작동은 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에만 응답하여 정지되는 것이 또한 가능하다.

제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화의 제1 검출 후에 미리 결정된 기간에 적어도 하나의 검증 전력 펄스를 발생시킴으로써 그리고 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 재검출함으로써 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출을 검증하도록 구성될 수 있다.

유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키기 위해, 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 전력의 공급을 제어하도록 구성되고 배열된 스위치를 포함할 수 있다. 이를 위해, 스위치는 예컨대 가열 작동을 시작하기 위해 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입, 가열 작동이 재시작될 수 있게 하도록 가열 작동 후에 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출, 가열 작동을 정지하기 위해 가열 작동 동안 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하기 위해 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하도록 간헐적으로 개방되고 폐쇄될 수 있다.

전술한 바와 같이, 처음 2개의 시나리오는 에어로졸 발생 장치의 물품 검출 모드 또는 물품 검출 작동 동안 공동 내로 물품의 삽입 및 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출의 검출, 특히 물품 삽입 검출 모드 및 물품 추출 검출 모드 각각에 관한 것이다. 대조적으로, 제3 시나리오는 장치의 가열 작동 또는 가열 모드 동안 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출의 검출에 관한 것이다. 이러한 정도까지, 스위치는 또한 에어로졸 형성 기재의 펄스 가열을 위한 전력 펄스를 발생시키기 위해 장치의 가열 모드 동안 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 이 모드는 펄스 가열 모드로서 표시될 수 있다. 이 모드에서, 전력 펄스는 또한 가열 작동을 정지하기 위해 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출을 위해 장치를 모니터링하는 데 사용될 수 있다.

또한, 에어로졸 발생 장치의 가열 작동 동안, 스위치는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 DC 전압을 연속적으로 인가하도록 영구적으로 폐쇄될 수 있는 것이 가능하다. 따라서, 이 모드는 연속 가열 모드로서 표시될 수 있다. 연속 가열 모드에서, 제어 회로는 또한 에어로졸 발생 물품이 펄스 모드에서와 같이 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 부재하기 때문에 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출함으로써 공동으로부터 물품의 추출을 검출 가능하게 할 수 있다.

특성의 변화는 유도 가열 배열의 파라미터의 변화를 측정함으로써 관찰될 수 있다. 파라미터는 직접적으로 또는 간접적으로 측정될 수 있다. 따라서, 서셉터, 및 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 물품은 파라미터를 측정하고, 파라미터가 서셉터의 부재 시의 값과 비교하여 서셉터의 존재 시의 상이한 값을 갖는 것을 관찰함으로써 결정될 수 있다. 바람직하게는, 파라미터는 전류일 수 있다. 따라서, 제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 나타내는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함할 수 있다. 특히, 파라미터는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류일 수 있다. 따라서, 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정하도록 배열되고 구성된 측정 장치를 포함할 수 있다. 이를 위해, 측정 장치는 DC 전력 공급부와 유도 가열 배열 사이에 직렬 연결로 배열된 DC 전류 측정 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정 장치는 저항 및 션트 증폭기를 포함할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 삽입될 때, 서셉터가 공동 내에 존재하는 것은 저항 부하의 증가로 인해 등가 저항을 증가시킨다. 이는 결국 유도 가열 배열에 공급하는 DC 전류의 감소를 야기한다. DC 전류의 감소는 후속하여 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 가열 작동을 활성화시킬 수 있는 제어 회로의 전류 측정 장치에 의해 검출된다. 마찬가지로, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 공동으로부터 추출될 때, 서셉터가 공동으로부터 부재하는 것은 저항 부하의 감소로 인해 등가 저항을 감소시킨다. 이는 결국 유도 가열 배열에 공급하는 DC 전류의 증가를 야기한다. DC 전류의 증가는 제어 회로의 전류 측정 장치에 의해 검출되며, 이는 후속하여 다음 가열 작동을 가능하게 할 수 있다.

일반적으로, 물품 검출을 위해, 특히 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출을 검출하기 위해 사용되는, 펄스 지속 시간 및 2개의 연속 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 예컨대 에너지 고갈의 효과 및 사용자 경험 성능의 균형을 맞추기 위해 선택되어야 한다. 프로브 펄스 지속 시간은 가능한 한 짧게 유지되어야 하지만, 여전히 전류 펄스의 신뢰성 있는 측정을 제공하기에 충분히 길어야 한다. 마찬가지로, 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격이 높을수록, 에너지 고갈이 낮아진다. 그러나, 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 너무 길지 않아야 하며, 그렇지 않으면, 사용자는 사용자 경험을 시작하기 위해 너무 오래 기다려야 할 수 있다.

이러한 고려 사항을 고려할 때, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초 범위의 펄스 지속 시간을 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "펄스 지속 시간"은 가열 배열이 전원이 켜지는 시간 간격을 나타내며, 특히 위에서 언급된 스위치가 닫혀 있는 시간 간격을 나타낸다.

2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위에일 수 있다.

펄스 지속 시간 및 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격의 합은 폴링 시간, 즉 펄스의 시작과 다음 펄스의 시작 사이의 시간 차이로서 표시될 수 있다. 폴링 시간은 50밀리초 내지 2.5초, 특히 51밀리초 내지 2.5밀리초, 보다 구체적으로 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위일 수 있다.

바람직하게는, 물품 검출을 위해, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스가 미리 결정된 기간 동안 발생된다. 즉, 검출 모드는 미리 결정된 유한 기간 동안 지속될 수 있다. 물품의 삽입 또는 추출이 미리 결정된 기간 내에 검출되지 않은 경우, 검출 모드는 정지될 수 있는데, 즉, 전력 펄스의 발생은 전술한 바와 같이, 전력을 보호하기 위해 꺼질 수 있다. 마찬가지로, 물품의 삽입 또는 추출이 미리 결정된 기간 내에 검출되는 경우, 검출 모드는 특히 물품의 삽입 또는 추출을 검출하는 것에 응답하여 즉시 정지될 수 있다.

위에 더 설명된 바와 같이, 가열 작동 동안, 전력 펄스는 미리 결정된 퍼프 수 또는 미리 결정된 가열 시간 동안 또는 스위치로부터 입력, 특히 사용자의 입력을 수신할 때까지 발생될 수 있다. 특히, 가열 모드는 가열 온도를 제어하기 위한 가열 전력 펄스의 펄스 폭 변조를 포함할 수 있다.

일반적으로, 검출 모드(검출 작동) 및 가열 모드(가열 작동)는 전력 펄스의 적어도 하나의 특징에 의해, 특히 시간 또는 펄스 패턴 중 적어도 하나에 의해 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 검출 모드는 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 고정된 펄스 패턴을 포함할 수 있다. 대조적으로, 가열 모드는, 예를 들어 전력 펄스의 펄스 폭 변조의 경우에, 전력 펄스, 특히 가열 전력 펄스의 고정되지 않은, 특히 가변 펄스 패턴을 포함할 수 있다.

유도 가열 배열은 고주파 교번 자기장을 발생시키도록 구성될 수 있다. 본원에서 지칭되는 바와 같이, 고주파 교번 자기장은 500 kHz(킬로헤르츠) 내지 30 MHz(메가헤르츠), 특히 5　MHz(메가헤르츠) 내지 15 MHz(메가헤르츠), 바람직하게는 5 MHz(메가헤르츠) 내지 10 MHz(메가헤르츠) 범위일 수 있다.

교번 자기장을 발생시키기 위해, 유도 가열 배열은 DC 전력 공급부에 연결된 DC/AC 변환기를 포함할 수 있다. DC/AC 변환기는 LC 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, DC/AC 변환기는 클래스-C 전력 증폭기 또는 클래스-D 전력 증폭기 또는 클래스-E 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 특히, DC/AC 변환기는 트랜지스터 스위치 및 트랜지스터 스위치 드라이버 회로 및 LC 네트워크를 포함할 수 있다. LC 네트워크는 커패시터 및 인덕터의 직렬 연결을 포함할 수 있으며, 여기서 인덕터는 특히 서셉터를 유도 가열하고 물품 검출을 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되고 배열된다. LC 네트워크는 트랜지스터 스위치에 병렬인 션트 커패시터(shunt capacitor)를 더 포함할 수 있다. 또한, DC/AC 변환기는 DC 전원으로부터 DC 공급 전압(+V_DC)을 공급하기 위한 초크 인덕터를 포함할 수 있다.

서셉터를 유도 가열하고 물품 검출을 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키는 데 사용되는 인덕터는 적어도 하나의 유도 코일, 특히 단일 유도 코일 또는 복수의 유도 코일을 포함할 수 있다. 유도 코일의 수는 서셉터의 크기 및/또는 수에 따라 달라질 수 있다. 유도 코일 또는 코일들은 에어로졸 발생 물품 내의 하나 이상의 서셉터의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다. 마찬가지로, 유도 코일 또는 코일들은 에어로졸 발생 장치의 하우징의 형상에 합치하는 형상을 가질 수 있다.

적어도 하나의 유도 코일은 헬리컬 코일 또는 편평한 평면형 코일, 특히 팬케이크 코일 또는 만곡된 평면형 코일일 수 있다. 편평한 나선형 코일을 사용하면 견고하고 제조 비용이 저렴한 컴팩트한 디자인을 가능하게 한다. 헬리컬 유도 코일을 사용하면, 유리하게는 균일한 교번 전자기장을 발생시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이 "편평한 나선형 코일"은 일반적으로 평면형 코일인 코일을 의미하며, 여기서 코일의 권선 축은 코일이 놓이는 표면에 법선이다. 편평한 나선형 유도는 코일의 평면 내부에 임의의 요구되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 편평한 나선형 코일은 원형 형상을 가질 수 있거나 일반적으로 장방형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "편평한 나선형 코일"은 평면형인 코일뿐만 아니라 만곡 표면에 합치하도록 성형되어 있는 편평한 나선형 코일 둘 모두를 포함한다. 예를 들어, 유도 코일은 바람직하게는 원통형 코일 지지체, 예를 들어 페라이트 코어의 원주에 배열되어 있는 "만곡된" 평면형 코일일 수 있다. 또한, 편평한 나선형 코일은 예를 들어 4-권선 편평한 나선형 코일의 2개 층들 또는 4-권선(four-turn) 편평한 나선형 코일의 단일 층을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 유도 코일은 가열 배열의 하우징, 또는 가열 배열을 포함하는 에어로졸 발생 장치의 본체 또는 하우징 중 하나 내에 유지될 수 있다. 적어도 하나의 유도 코일은, 바람직하게는 원통형 코일 지지체, 예를 들어 페라이트 코어 주위로 감겨질 수 있다.

유도 가열 배열은 시스템의 활성화 후에 연속적으로 또는 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다 교번 자기장을 발생시키도록 구성될 수 있다.

제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 전체 작동을 제어하도록 더 구성될 수 있다. 제어 회로 및 유도 가열 배열의 적어도 일부는 에어로졸 발생 장치의 전체 전기 회로의 일체형 부분일 수 있다.

제어 회로는 마이크로프로세서, 예를 들어 프로그래밍 가능 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC) 또는 제어를 제공할 수 있는 다른 전자 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 전류-전압 변환용 트랜스임피던스 증폭기, 반전 신호 증폭기, 차동-단일단 변환기, 아날로그-디지털 변환기 및 마이크로컨트롤러 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

마이크로프로세서는 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키는 데 사용되는 스위치를 제어하는 것, DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 판독하는 것, 및 유도 가열 배열의 트랜지스터 스위치 드라이버 회로를 제어하는 것 중 적어도 하나를 하도록 구성될 수 있다.

제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 전체 컨트롤러일 수 있거나 이의 기술일 수 있다.

컨트롤러 및 유도원의 적어도 일부, 특히 인덕터로부터 이격된 유도원은 공통 인쇄 회로 기판에 배열될 수 있다. 이는 가열 배열의 컴팩트한 디자인에 관해 특히 유리한 것으로 입증된다.

바람직하게는, DC 전력 공급부는 리튬 철 인산염 배터리와 같은 적어도 하나의 배터리를 포함한다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 필요할 수 있으며, 즉 전력 공급부는 재충전 가능할 수 있다. 전력 공급부는 하나 이상의 사용자 경험을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프 또는 유도원의 개별 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 전력 공급부는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 전체 전력 공급부일 수 있다.

수용 공동은 에어로졸 발생 물품이 수용 공동 내로 삽입될 수 있는 삽입 개구부를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 방향은 삽입 방향으로 표시된다. 바람직하게는, 삽입 방향은 수용 공동의 길이 축, 특히 중심 축의 연장부에 대응한다.

수용 공동 내로 삽입 시, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분은 삽입 개구부를 통해 외측으로 여전히 연장될 수 있다. 외측으로 연장되는 부분은, 바람직하게는 사용자와의 상호 작용을 위해, 특히 사용자의 입 안으로 들어가도록 제공된다. 따라서, 장치의 사용 동안, 삽입 개구부는 입에 가까울 수 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, 삽입 개구부에 가까운 섹션 또는 장치의 사용 시 사용자의 입에 가까운 섹션은 각각 접두사 "근위"로 나타낸다. 더 멀리 배열되는 섹션은 접두사 "원위"로 나타낸다.

이러한 관례와 관련하여, 수용 공동은 에어로졸 발생 장치의 근위 부분 내에 배열되거나 위치될 수 있다. 삽입 개구부는 에어로졸 발생 장치의 근위 단부에, 특히 수용 공동의 근위 단부에 배열되거나 위치될 수 있다.

마찬가지로, 수용 공동은 원위 말단부 및 근위 말단부를 포함하는 공동으로서, 특히 세장형 공동으로서 형성될 수 있다. 존재하는 경우, 삽입 개구부는 수용 공동의 근위 단부에 배열될 수 있다. 원위 단부에서, 수용 공동은 삽입 개구부와 대향하는 하단을 포함할 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 유입구로부터 수용 공동으로 연장되는 공기 경로를 포함할 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치는 수용 공동과 유체 연통하는 적어도 하나의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입될 때, 공기 경로는 물품 내의 에어로졸 형성 기재 및 물품의 마우스피스를 통해 사용자의 입 안으로 더 연장될 수 있다. 바람직하게는, 공기 유입구는 물품을 공동 내로 삽입하는 데 사용되는 수용 공동의 삽입 개구부에서 실현된다. 따라서, 물품이 공동 내에 수용될 때, 공기는 삽입 개구부의 림에서 수용 공동 내로 흡인되고, 에어로졸 발생 물품의 외주와 수용 공동의 내부 표면의 적어도 하나 이상의 부분 사이에 형성된 기류 통로를 통해 더 흡인될 수 있다.

일반적으로, 수용 공동은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 특히, 수용 공동의 형상은 그 안에 수용될 에어로졸 발생 물품의 형상에 대응할 수 있다. 바람직하게는, 수용 공동은 실질적으로 원통형 형상 또는 테이퍼진 형상, 예를 들어 실질적으로 원추형 또는 실질적으로 절두 원추형 형상을 가질 수 있다.

마찬가지로, 수용 공동은 수용 공동의 길이 축에 수직이거나 물품의 삽입 방향에 수직인 평면에서 보이는 바와 같이 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다. 특히, 수용 공동의 단면은 그 안에 수용될 에어로졸 발생 물품의 형상에 대응할 수 있다. 바람직하게는, 수용 공동은 실질적으로 원형 단면을 갖는다. 대안적으로, 수용 공동은 실질적으로 타원형 단면 또는 실질적으로 난형 단면 또는 실질적으로 정사각형 단면 또는 실질적으로 직사각형 단면 또는 실질적으로 삼각형 단면 또는 실질적으로 다각형 단면을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 전술한 형상 및 단면은 바람직하게는 수용 공동의 내부 표면에 임의의 돌출부를 고려하지 않고 수용 공동의 형상 또는 단면을 지칭한다.

인덕터는 예컨대 수용 공동의 적어도 일부분 또는 수용 공동의 내부 표면의 적어도 일부분을 각각 둘러싸도록 배열될 수 있다. 인덕터는, 예를 들어 수용 공동의 측벽 내에 배열된 헬리컬 코일일 수 있다. 특히, 인덕터는 수용 공동을 정의하는 벽에 통합될 수 있다. 예를 들어, 인덕터는 수용 공동의 측벽에, 특히 예컨대 수용 공동의 내부의 적어도 일부를 둘러싸도록 통합될 수 있다.

수용 공동은 수용 공동의 내부에서 연장되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 돌출부는 기류 통로가 이웃 돌출부 사이에 형성되도록, 즉 이웃 돌출부 사이의 간극(자유 공간)에 의해 형성되도록 서로 이격된다. 게다가, 복수의 돌출부는 수용 공동 내에 에어로졸 발생 물품의 보유를 위해 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성될 수 있다. 복수의 돌출부는 리브를 포함할 수 있거나 리브로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 리브는 수용 공동의 길이 축, 특히 중심 축의 방향을 따라 연장된다. 바람직하게는, 수용 공동의 길이 축은 에어로졸 발생 물품이 수용 공동 내로 삽입될 수 있는 삽입 방향에 대응한다.

에어로졸 발생 장치는 공동으로부터 물품의 추출, 공동 내로 물품의 삽입, 유도 가열 배열의 가열 작동의 비활성화 또는 활성화 중 적어도 하나의 검출을 표시하기 위한 광학 또는 촉각 표시 수단을 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이러한 표시 수단은 사용의 용이성 및 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 그리고 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 시스템은 에어로졸 발생 물품을 더 포함하며, 여기서 물품의 적어도 일부는 장치의 수용 공동 내에 제거 가능하게 수용될 수 있거나 제거 가능하게 수용된다. 물품은 물품이 공동 내에 수용될 때 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다.

에어로졸 발생 물품은 특히 단일 사용을 위해 의도된 소모품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 담배 물품일 수 있다. 특히, 물품은 종래의 궐련과 유사할 수 있는, 로드 형상 물품, 바람직하게는 원통형 로드 형상 물품일 수 있다.

물품은 다음 요소, 제1 지지 요소, 기재 요소, 제2 지지 요소, 냉각 요소, 및 필터 요소 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 및 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 위치된 기재 요소를 포함한다.

전술한 요소 모두는 전술한 순서로 물품의 길이 축을 따라 순차적으로 배열될 수 있으며, 여기서 제1 지지 요소는, 바람직하게는 물품의 원위 단부에 배열되고, 필터 요소는, 바람직하게는 물품의 근위 단부에 배열된다. 전술한 요소 각각은 실질적으로 원통형일 수 있다. 특히, 모든 요소는 동일한 외부 단면 형상을 가질 수 있다. 게다가, 요소는 예컨대 요소를 함께 유지하고 로드 형상 물품의 원하는 단면 형상을 유지하도록 외부 래퍼에 의해 둘러싸일 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 종이로 제조된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 가열될 때 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재 또는 액체 에어로졸 형성 기재 또는 겔형 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다. 에어로졸 형성 기재는 또한 니코틴 또는 향미 물질과 같은, 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 특히, 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물 및 천연 또는 인공 향미제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 또한 페이스트 상 재료, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 다공성 재료의 향낭, 또는 예를 들어, 글리세린과 같은 일반적인 에어로졸 형성제를 포함할 수 있는, 겔화제 또는 점착제와 혼합된, 이후 플러그로 압축 또는 성형되는 말아피는 담배(loose tobacco)일 수 있다.

기재 요소는, 바람직하게는 가열될 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 기재 요소는 에어로졸 형성 기재와 열적으로 접촉하거나 이에 열적으로 근접한 서셉터를 더 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "서셉터"는 교번 전자기장 내에서 유도 가열될 수 있는 재료를 포함하는 요소를 지칭한다. 이는 서셉터 재료의 전기 및 자기 특성에 따라, 서셉터에 유도된 히스테리시스 손실 또는 와전류 중 적어도 하나의 결과일 수 있다.

서셉터는 다양한 기하학적 구성을 포함할 수 있다. 서셉터는 미립자 서셉터, 또는 서셉터 필라멘트, 또는 서셉터 메시, 또는 서셉터 심지, 또는 서셉터 핀, 또는 서셉터 로드, 또는 서셉터 블레이드, 또는 서셉터 스트립, 또는 서셉터 슬리브, 또는 서셉터 컵 또는 원통형 서셉터, 또는 평면 서셉터 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 서셉터는 8 mm(밀리미터) 내지 16 mm(밀리미터), 특히 10 mm(밀리미터) 내지 14 mm(밀리미터)의 범위, 바람직하게는 12 mm(밀리미터)의 길이를 갖는 세장형 서셉터 스트립일 수 있다. 서셉터 스트립의 폭은, 예를 들어 2　mm(밀리미터) 내지 6　mm(밀리미터), 특히, 4　mm(밀리미터) 내지 5　mm(밀리미터)의 범위일 수 있다. 서셉터 스트립의 두께는, 바람직하게는 0.03 mm(밀리미터) 내지 0.15 mm(밀리미터), 보다 바람직하게는 0.05 mm(밀리미터) 내지 0.09 mm(밀리미터)의 범위이다.

서셉터는 다층 서셉터, 예를 들어 다층 서셉터 스트립일 수 있다. 특히, 다층 서셉터는 제1 서셉터 재료 및 제2 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 제1 서셉터 재료는 열 손실과 이에 따른 가열 효율에 관하여 최적화된다. 예를 들어, 제1 서셉터 재료는 알루미늄일 수 있거나, 스테인리스 스틸과 같은 철 재료(ferrous material)일 수 있다. 대조적으로, 제2 서셉터 재료는, 바람직하게는 온도 마커로서 사용된다. 이를 위해, 제2 서셉터 재료는 서셉터 조립체의 미리 정해진 가열 온도에 대응하는 퀴리(Curie) 온도를 갖도록 선택된다. 그의 퀴리 온도에서, 제2 서셉터의 자기 특성은, 전기 저항의 일시적 변화에 의해 수반되는, 강자성에서 상자성으로부터 변한다. 따라서, 유도원에 의해 흡수된 전류의 대응하는 변화를 모니터링하여, 제2 서셉터 재료가 자신의 퀴리 온도에 도달한 경우에, 이에 따라 미리 정해진 가열 온도에 도달했을 때 검출될 수 있다. 제2 서셉터 재료는 에어로졸 형성 기재의 발화점 미만, 즉, 500

보다 낮은, 퀴리 온도를 갖는 것이 바람직하다. 제2 서셉터 재료로 적합한 재료는 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.

제1 지지 요소 및 제2 지지 요소 중 적어도 하나는 중앙 공기 통로를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 지지 요소 및 제2 지지 요소 중 적어도 하나는 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 지지 요소는 기재 요소의 원위 전방 단부를 커버하고 보호하는 데 사용될 수 있다.

에어로졸 냉각 요소는 큰 표면적 및 낮은 흡인 저항, 예를 들어 15　mmWG 내지 20 mmWG를 갖는 요소이다. 사용 시, 기재 요소로부터 방출된 휘발성 화합물에 의해 형성되는 에어로졸은 에어로졸 발생 물품의 근위 단부로 전달되기 전에 에어로졸 냉각 요소를 통해 흡인된다.

필터 요소는, 바람직하게는 마우스피스, 또는 에어로졸 냉각 요소와 함께 마우스피스의 일부의 역할을 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마우스피스"는 에어로졸이 에어로졸 발생 물품을 빠져나가는 물품의 일부분을 지칭한다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템 및 에어로졸 발생 물품의 추가 특징 및 장점은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 관련하여 이미 설명되었고 동일하게 적용된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 또는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 시스템의 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다. 에어로졸 발생 물품의 추가 특징 및 장점은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템과 관련하여 이미 전술되었고 동등하게 적용된다.

본 발명은 또한 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 에어로졸 발생 장치를 작동시키는 방법에 관한 것이다. 장치는 DC 전력 공급부, 및 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동을 포함한다. 장치는 DC 전력 공급부에 연결되고 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열을 더 포함한다. 특히, 에어로졸 발생 장치는 이전에 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치일 수 있다. 상기 방법은,

- 이하의 단계에 의해 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동으로부터 에어로졸 발생 물품을 추출하는 것에 응답하여 서셉터가 공동으로부터 부재하는 것에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 전력 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화가 하나 이상의 이전 전력 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 추출을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하는 것에 응답하여 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함한다.

상기 방법은,

- 이하의 단계에 의해 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입하는 것에 응답하여 서셉터가 공동 내에 존재하는 것에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 전력 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화가 하나 이상의 이전 전력 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하는 것에 응답하여 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계;

- 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 가열 작동을 활성화시킴으로써 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일반적으로, 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키고 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계는 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키기 전 또는 후에, 또는 작동시키는 전뿐만 아니라 후에 발생할 수 있다. 즉, 상기 방법은 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 사이클, 가열 모드에서 장치를 작동시키는 사이클, 및 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 사이클을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 관련하여 전술한 바와 같이, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 미리 결정된 펄스 지속 시간 및 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 미리 결정된 시간 간격을 가질 수 있다. 미리 결정된 펄스 지속 시간은 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초의 범위일 수 있다. 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위일 수 있다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 관련하여 위에 더 언급된 바와 같이, 적어도 하나의 특성은 바람직하게는 유도 가열 배열의 등가 저항 중 적어도 하나이다. 등가 저항은 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 통해 측정될 수 있다.

따라서, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나는,

- DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정함으로써 유도 가열 배열의 등가 저항을 각각의 펄스에 대해 측정하고, DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출 또는 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 각각 나타내는 단계; 및

- DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화를 검출하는 것에 응답하여, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 물품 추출 검출 모드는 유도 가열 배열의 이전 가열 작동의 정지에 의해 트리거링될 수 있다.

사용자가 이전 가열 작동에서 이미 사용된 에어로졸 발생 물품을 재사용하는 것을 방지하기 위해, 가열 모드에서 장치를 작동시키는 것은 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 동안 비활성화될 수 있다. 마찬가지로, 가열 모드에서 장치를 작동시키는 것은 물품 추출 검출에서 장치의 작동을 정지하는 것에 응답하여 활성화될 수 있다.

전력 소모를 감소시키고, 따라서, 장치 추가의 전체 작동 시간을 증가시키기 위해, 상기 방법은 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지한 후, 또는 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 발생시키는 것을 시작하기 전에, 이하의 단계에 의해 대시 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 장치의 이동 또는 미리 결정된 가속 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여, 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키기 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

대기 모드는 충전 유닛 내로 장치의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 정지될 수 있다.

또한, 불필요한 전력 소모를 회피하기 위해, 상기 방법은,

- 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 미리 결정된 유휴 시간 동안 장치의 이동 없음을 측정하는 것에 응답하여 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키는 것을 정지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

동일한 이유로, 또 다른 구성에 따르면, 상기 방법은,

- 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여, 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 예를 들어 2배 또는 3배만큼 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 40초의 범위일 수 있다.

다른 대안적인 구성에 따르면, 상기 방법은,

- 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 장치의 이동을 측정하는 단계;

- 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 단위 시간당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 예를 들어 2배 또는 3배만큼 감소시키고, 후속하여 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 제1 유유 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 유휴 시간은 5초 내지 60초, 특히 10초 내지 30초, 바람직하게는 15초 내지 25초의 범위일 수 있다. 마찬가지로, 제2 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 30초의 범위일 수 있다.

물품 검출 모드는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치를 추출함으로써 트리거링될 수 있다. 유리하게는, 이러한 절차는 사용자가 에어로졸 발생 장치의 재충전 시에 물품 검출 모드를 능동적으로 시작할 필요가 없기 때문에 사용자의 편의를 향상시킨다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 장치는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동을 포함하며, 여기서 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다. 장치는 또한 DC 전력 공급부 및 DC 전력 공급부에 연결되고 물품이 공동 내에 수용될 때 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열을 포함한다. 장치는 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키고, 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 서셉터의 존재로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하며, 따라서 공동 내로 물품의 삽입을 검출할 수 있도록 구성된 제어 회로를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 유도 가열 배열은 기재를 가열할 뿐만 아니라, 장치의 수용 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검출하기 위해 사용될 수 있다는 것이 인식되었다. 따라서, 유도 가열 배열은 다수의 목적을 위해 사용될 수 있다. 유리하게는, 이는 별도의 센서 수단을 위한 추가 조립 공간을 회피할 수 있게 한다. 또한, 물품 검출을 위해 펄스 모드에서 유도 가열 배열을 작동시키는 것은 다른 해결책과 비교하여 전력 소모를 유리하게 감소시키고, 따라서 장치의 전체 작동 시간을 증가시킨다는 것이 인식되었다.

본 발명에 따르면, 물품 삽입 검출은 공동 내로 물품의 삽입이 유도 가열 배열의 부근에서 서셉터의 존재로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성, 특히 적어도 하나의 전기 및/또는 자기 특성을 수정한다는 사실에 기초한다. 서셉터의 존재에 의해 야기되는 적어도 하나의 특성의 변화는 유도 가열 배열의 필드와 서셉터 사이의 상호 작용으로 인한 것일 수 있다.

유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성은 서셉터의 부재 시의 값과 비교하여 서셉터의 존재 시의 상이한 값을 갖는 연관된 파라미터를 갖는 임의의 특성일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 특성은 유도 가열 배열의 전류, 전압, 저항, 주파수, 위상 편이, 플럭스, 및 인덕턴스일 수 있다.

바람직하게는, 특성은 유도 가열 배열의 등가 저항 또는 인덕턴스 중 적어도 하나이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "등가 저항"은 측정된 AC 전류에 대한 공급된 AC 전압의 비율로서 정의된 복합 임피던스의 실제 부분을 지칭한다. 따라서, "등가 저항"은 또한 유도 가열 배열의 저항 부하로서 표시될 수 있다. 마찬가지로, 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인덕턴스"는 측정된 AC 전류에 대한 공급된 AC 전압의 비율로서 정의된 복소 임피던스의 허수 부분을 지칭한다. 일반적으로 말하면, 인덕턴스는 외부 전자기 영향에 민감할 수 있는 전기 회로의 특성을 포함한다.

유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화는 서셉터의 특정 자기 투과율 및/또는 특정 전기 비저항으로 인한 것일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 물품 내의 서셉터는 특정 자기 투과율 및/또는 특정 전기 비저항을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 전기 전도성 재료를 포함한다. 예를 들어, 서셉터는 금속 재료를 포함할 수 있다. 금속 재료는 예를 들어, 알루미늄, 니켈, 철 또는 그의 합금, 예를 들어 탄소강 또는 페라이트계 스테인리스 스틸일 수 있다. 알루미늄은 실온(20

에서 측정된 약 2.65Х10E-08 Ωm의 전기 비저항, 및 약 1.256Х10E-06 H/m의 자기 투과율을 갖는다. 마찬가지로, 페라이트계 스테인리스 스틸은 실온(20

에서 측정된 약 6.9Х10E-07 Ωm의 전기 비저항, 및 1.26Х10E-03 H/m 내지 2.26Х10E-03 H/m 범위의 자기 투과율을 갖는다.

바람직하게는, 제어 회로는 공동 내로 물품의 삽입을 검출할 때 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 열 작동을 (자동적으로) 활성화하도록 더 구성된다. 이로 인해, 장치의 사용자는, 유리하게는 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입할 때 가열 공정을 개시하기 위한 임의의 추가 조치를 수행할 필요가 없다. 예를 들어, 장치의 사용자는 버튼을 누르는 것과 같은 사용자 인터페이스를 작동할 필요가 없다. 대신에, 사용자 경험은 종래의 궐련으로부터 공지된 바와 같이 즉시 그리고 비가역적으로 시작한다.

유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키기 위해, 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 전력의 공급을 제어하도록 구성되고 배열된 스위치를 포함할 수 있다. 이를 위해, 스위치는 예컨대, 물품 검출을 위한 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위해, 특히 공동 내로 물품의 삽입을 검출하기 위해, 즉, 에어로졸 발생 장치의 물품 검출 모드 동안 간헐적으로 폐쇄되고 개방될 수 있다. 대조적으로, 에어로졸 발생 장치의 가열 모드 동안, 스위치는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 DC 전압을 연속적으로 인가하도록 영구적으로 폐쇄될 수 있다. 따라서, 이 모드는 연속 가열 모드로서 표시될 수 있다. 대안적으로, 스위치는 예컨대 에어로졸 형성 기재의 펄스 가열을 위한 전력 펄스를 발생시키기 위해 에어로졸 발생 장치의 가열 모드 동안 간헐적으로 폐쇄되고 개방될 수 있다. 따라서, 이 모드는 펄스 가열 모드로서 표시될 수 있다.

물품 검출을 위해, 특히 공동 내로 물품의 삽입을 검출하기 위해 발생된 전력 펄스는 프로브 전력 펄스로서 표시될 수 있다. 마찬가지로, 에어로졸 형성 기재의 펄스 가열을 위해 발생된 전력 펄스는 가열 전력 펄스로서 표시될 수 있다.

특성의 변화는 유도 가열 배열의 파라미터의 변화를 측정함으로써 관찰될 수 있다. 파라미터는 직접적으로 또는 간접적으로 측정될 수 있다. 서셉터의 존재, 및 따라서 물품은 파라미터를 측정하고, 파라미터가 서셉터의 부재 시의 값과 비교하여 서셉터의 존재 시의 상이한 값을 갖는다는 것을 관찰함으로써 결정될 수 있다. 바람직하게는, 파라미터는 전류일 수 있다. 따라서, 제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 나타내는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함할 수 있다. 특히, 파라미터는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류일 수 있다. 따라서, 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정하도록 배열되고 구성된 측정 장치를 포함할 수 있다. 즉, 측정 장치는 DC 전력 공급부와 유도 가열 배열 사이에 직렬 연결로 배열된 DC 전류 측정 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정 장치는 저항 및 션트 증폭기를 포함할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 삽입될 때, 서셉터의 존재는 저항 부하의 증가로 인해 등가 저항을 증가시킨다. 이는 결국 유도 가열 배열에 공급하는 DC 전류의 감소를 야기한다. DC 전류의 감소는 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 열 작동을 활성화시키는 제어 회로의 전류 측정 장치에 의해 검출된다.

일반적으로, 물품 검출을 위해, 특히 공동 내로 물품의 삽입을 검출하기 위해 사용되는, 펄스 지속 시간 및 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격, 즉 2개의 연속 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 예컨대 에너지 고갈의 효과 및 사용자 경험 성능의 균형을 맞추기 위해 선택되어야 한다. 펄스 지속 시간은 가능한 한 짧게 유지되어야 하지만, 여전히 전류 펄스의 신뢰성 있는 측정을 제공하기에 충분히 길어야 한다. 마찬가지로, 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격이 높을수록, 에너지 고갈이 낮아진다. 그러나, 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격은 너무 길지 않아야 하며, 그렇지 않으면, 사용자는 사용자 경험이 시작될 때까지 너무 오래 기다려야 할 수 있다.

이러한 고려 사항을 고려하여, 물품 검출에 사용되는 전력 펄스, 즉 프로브 전력 펄스는 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초 범위의 펄스 지속 시간을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "펄스 지속 시간"은 가열 배열이 전원이 켜지는 시간 간격을 나타내며, 특히 위에서 언급된 스위치가 닫혀 있는 시간 간격을 나타낸다.

물품 검출에 사용되는 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격, 즉 2개의 연속 프로브 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위일 수 있다.

바람직하게는, 물품 검출을 위해, 프로브 전력 펄스가 미리 결정된 기간 동안 발생된다. 즉, 검출 모드는 미리 결정된 유한 기간 동안 지속될 수 있다. 물품의 삽입이 미리 결정된 기간 내에 검출되지 않은 경우, 검출 모드는 정지될 수 있는데, 즉, 전력 펄스의 발생은 안전한 전력을 위해 꺼질 수 있다. 마찬가지로, 물품의 삽입이 미리 결정된 기간 내에 검출되는 경우, 검출 모드는 특히 물품의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 즉시 정지될 수 있다.

가열 전력 펄스는 미리 결정된 퍼프 수 또는 미리 결정된 가열 시간 동안 또는 스위치로부터의 입력, 특히 사용자의 입력을 수신할 때까지 발생될 수 있다. 특히, 가열 모드는 가열 온도를 제어하기 위한 가열 전력 펄스의 펄스 폭 변조를 포함할 수 있다.

일반적으로, 검출 모드 및 가열 모드는 전력 펄스 중 적어도 하나의 특징에 의해, 특히 기간 또는 펄스 패턴 중 적어도 하나에 의해 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 검출 모드는 프로브 전력 펄스의 고정된 펄스 패턴을 포함할 수 있다. 대조적으로, 가열 모드는 예를 들어, 가열 전력 펄스의 펄스 폭 변조의 경우에, 가열 전력 펄스의 고정되지 않은, 특히 가변 펄스 패턴을 포함할 수 있다.

유도 가열 배열은 고주파 교번 자기장을 발생시키도록 구성될 수 있다. 본원에서 지칭되는 바와 같이, 고주파 교번 자기장은 500 kHz(킬로헤르츠) 내지 30 MHz(메가헤르츠), 특히 5　MHz(메가헤르츠) 내지 15 MHz(메가헤르츠), 바람직하게는 5 MHz(메가헤르츠) 내지 10 MHz(메가헤르츠) 범위일 수 있다.

교번 자기장을 발생시키기 위해, 유도 가열 배열은 DC 전력 공급부에 연결된 DC/AC 변환기를 포함할 수 있다. DC/AC 인버터는 클래스-C 전력 증폭기 또는 클래스-D 전력 증폭기 또는 클래스-E 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 특히, DC/AC 변환기는 트랜지스터 스위치, 트랜지스터 스위치 드라이버 회로 및 LC 네트워크를 포함할 수 있다. LC 네트워크는 커패시터 및 인덕터의 직렬 연결을 포함할 수 있으며, 여기서 인덕터는 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되고 배열된다. LC 네트워크는 트랜지스터 스위치에 병렬인 션트 커패시터를 더 포함할 수 있다. 또한, DC/AC 변환기는 DC 전원으로부터 DC 공급 전압(+V_DC)을 공급하기 위한 초크 인덕터를 포함할 수 있다.

서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에서 교번 자기장을 발생시키는 데 사용되는 인덕터는 적어도 하나의 유도 코일, 특히 단일 유도 코일 또는 복수의 유도 코일을 포함할 수 있다. 유도 코일의 수는 서셉터의 크기 및/또는 수에 따라 달라질 수 있다. 유도 코일 또는 코일들은 에어로졸 발생 물품 내의 하나 이상의 서셉터의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다. 마찬가지로, 유도 코일 또는 코일들은 에어로졸 발생 장치의 하우징의 형상에 합치하는 형상을 가질 수 있다.

적어도 하나의 유도 코일은 헬리컬 코일 또는 편평한 평면형 코일, 특히 팬케이크 코일 또는 만곡된 평면형 코일일 수 있다. 편평한 나선형 코일을 사용하면 견고하고 제조 비용이 저렴한 컴팩트한 디자인을 가능하게 한다. 헬리컬 유도 코일을 사용하면, 유리하게는 균일한 교번 전자기장을 발생시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이 "편평한 나선형 코일"은 일반적으로 평면형 코일인 코일을 의미하며, 여기서 코일의 권선 축은 코일이 놓이는 표면에 법선이다. 편평한 나선형 유도는 코일의 평면 내부에 임의의 요구되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 편평한 나선형 코일은 원형 형상을 가질 수 있거나 일반적으로 장방형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "편평한 나선형 코일"은 평면형인 코일뿐만 아니라 만곡 표면에 합치하도록 성형되어 있는 편평한 나선형 코일 둘 모두를 포함한다. 예를 들어, 유도 코일은 바람직하게는 원통형 코일 지지체, 예를 들어 페라이트 코어의 원주에 배열되어 있는 "만곡된" 평면형 코일일 수 있다. 또한, 편평한 나선형 코일은 예를 들어 4-권선 편평한 나선형 코일의 2개 층들 또는 4-권선(four-turn) 편평한 나선형 코일의 단일 층을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 유도 코일은 가열 배열의 하우징, 또는 가열 배열을 포함하는 에어로졸 발생 장치의 본체 또는 하우징 중 하나 내에 유지될 수 있다. 적어도 하나의 유도 코일은, 바람직하게는 원통형 코일 지지체, 예를 들어 페라이트 코어 주위로 감겨질 수 있다.

유도 가열 배열은 시스템의 활성화 후에 연속적으로 또는 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다 교번 자기장을 발생시키도록 구성될 수 있다.

제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하고 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출할 때 전력 펄스를 자동적으로 발생시키기 시작하도록 더 구성될 수 있다.

제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 전체 작동을 제어하도록 더 구성될 수 있다. 제어 회로 및 유도 가열 배열의 적어도 일부는 에어로졸 발생 장치의 전체 전기 회로의 일체형 부분일 수 있다.

제어 회로는 마이크로프로세서, 예를 들어 프로그래밍 가능 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC; application specific integrated chip) 또는 제어를 제공할 수 있는 다른 전자 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 전류-전압 변환용 트랜스임피던스 증폭기, 반전 신호 증폭기, 차동-단일단 변환기, 아날로그-디지털 변환기 및 마이크로컨트롤러 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

마이크로프로세서는 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키는 데 사용되는 스위치를 제어하는 것, DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 판독하는 것, 및 유도 가열 배열의 트랜지스터 스위치 드라이버 회로를 제어하는 것 중 적어도 하나를 하도록 구성될 수 있다.

제어 회로는 에어로졸 발생 장치의 전체 컨트롤러일 수 있거나 이의 기술일 수 있다.

컨트롤러 및 유도원의 적어도 일부, 특히 인덕터로부터 이격된 유도원은 공통 인쇄 회로 기판에 배열될 수 있다. 이는 가열 배열의 컴팩트한 디자인에 관해 특히 유리한 것으로 입증된다.

바람직하게는, DC 전력 공급부는 리튬 철 인산염 배터리와 같은 적어도 하나의 배터리를 포함한다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 필요할 수 있으며, 즉 전력 공급부는 재충전 가능할 수 있다. 전력 공급부는 하나 이상의 사용자 경험을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프 또는 유도원의 개별 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 전력 공급부는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 전체 전력 공급부일 수 있다.

수용 공동은 에어로졸 발생 물품이 수용 공동 내로 삽입될 수 있는 삽입 개구부를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 방향은 삽입 방향으로 표시된다. 바람직하게는, 삽입 방향은 수용 공동의 길이 축, 특히 중심 축의 연장부에 대응한다.

수용 공동 내로 삽입 시, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분은 삽입 개구부를 통해 외측으로 여전히 연장될 수 있다. 외측으로 연장되는 부분은, 바람직하게는 사용자와의 상호 작용을 위해, 특히 사용자의 입 안으로 들어가도록 제공된다. 따라서, 장치의 사용 동안, 삽입 개구부는 입에 가까울 수 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, 삽입 개구부에 가까운 섹션 또는 장치의 사용 시 사용자의 입에 가까운 섹션은 각각 접두사 "근위"로 나타낸다. 더 멀리 배열되는 섹션은 접두사 "원위"로 나타낸다.

이러한 관례와 관련하여, 수용 공동은 에어로졸 발생 장치의 근위 부분 내에 배열되거나 위치될 수 있다. 삽입 개구부는 에어로졸 발생 장치의 근위 단부에, 특히 수용 공동의 근위 단부에 배열되거나 위치될 수 있다.

마찬가지로, 수용 공동은 원위 말단부 및 근위 말단부를 포함하는 공동으로서, 특히 세장형 공동으로서 형성될 수 있다. 존재하는 경우, 삽입 개구부는 수용 공동의 근위 단부에 배열될 수 있다. 원위 단부에서, 수용 공동은 삽입 개구부와 대향하는 하단을 포함할 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 유입구로부터 수용 공동으로 연장되는 공기 경로를 포함할 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치는 수용 공동과 유체 연통하는 적어도 하나의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입될 때, 공기 경로는 물품 내의 에어로졸 형성 기재 및 물품의 마우스피스를 통해 사용자의 입 안으로 더 연장될 수 있다. 바람직하게는, 공기 유입구는 물품을 공동 내로 삽입하는 데 사용되는 수용 공동의 삽입 개구부에서 실현된다. 따라서, 물품이 공동 내에 수용될 때, 공기는 삽입 개구부의 림에서 수용 공동 내로 흡인되고, 에어로졸 발생 물품의 외주와 수용 공동의 내부 표면의 적어도 하나 이상의 부분 사이에 형성된 기류 통로를 통해 더 흡인될 수 있다.

일반적으로, 수용 공동은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 특히, 수용 공동의 형상은 그 안에 수용될 에어로졸 발생 물품의 형상에 대응할 수 있다. 바람직하게는, 수용 공동은 실질적으로 원추형 또는 실질적으로 절두 원추형 형상에 대해 실질적으로 원통형 형상 또는 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.

마찬가지로, 수용 공동은 수용 공동의 길이 축에 수직이거나 물품의 삽입 방향에 수직인 평면에서 보이는 바와 같이 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다. 특히, 수용 공동의 단면은 그 안에 수용될 에어로졸 발생 물품의 형상에 대응할 수 있다. 바람직하게는, 수용 공동은 실질적으로 원형 단면을 갖는다. 대안적으로, 수용 공동은 실질적으로 타원형 단면 또는 실질적으로 난형 단면 또는 실질적으로 정사각형 단면 또는 실질적으로 직사각형 단면 또는 실질적으로 삼각형 단면 또는 실질적으로 다각형 단면을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 전술한 형상 및 단면은 바람직하게는 수용 공동의 내부 표면에 임의의 돌출부를 고려하지 않고 수용 공동의 형상 또는 단면을 지칭한다.

인덕터는 예컨대 수용 공동의 적어도 일부분 또는 수용 공동의 내부 표면의 적어도 일부분을 각각 둘러싸도록 배열될 수 있다. 인덕터는, 예를 들어 수용 공동의 측벽 내에 배열된 헬리컬 코일일 수 있다. 특히, 인덕터는 수용 공동을 정의하는 벽에 통합될 수 있다. 예를 들어, 인덕터는 수용 공동의 벽 측면에, 특히 예컨대 수용 공동의 내부의 적어도 일부를 둘러싸도록 통합될 수 있다.

수용 공동은 수용 공동의 내부에서 연장되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 돌출부는 기류 통로가 이웃 돌출부 사이에 형성되도록, 즉 이웃 돌출부 사이의 간극(자유 공간)에 의해 형성되도록 서로 이격된다. 게다가, 복수의 돌출부는 수용 공동 내에 에어로졸 발생 물품의 보유를 위해 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성될 수 있다. 복수의 돌출부는 리브를 포함할 수 있거나 리브로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 리브는 수용 공동의 길이 축, 특히 중심 축의 방향을 따라 연장된다. 바람직하게는, 수용 공동의 길이 축은 에어로졸 발생 물품이 수용 공동 내로 삽입될 수 있는 삽입 방향에 대응한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 그리고 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 시스템은 에어로졸 발생 물품을 더 포함하며, 여기서 물품의 적어도 일부는 장치의 수용 공동 내에 제거 가능하게 수용될 수 있거나 제거 가능하게 수용된다. 물품은 물품이 공동 내에 수용될 때 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다.

에어로졸 발생 물품은 특히 단일 사용을 위해 의도된 소모품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 담배 물품일 수 있다. 특히, 물품은 종래의 궐련과 유사할 수 있는, 로드 형상 물품, 바람직하게는 원통형 로드 형상 물품일 수 있다.

물품은 다음 요소, 제1 지지 요소, 기재 요소, 제2 지지 요소, 냉각 요소, 및 필터 요소 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 적어도 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 및 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 위치된 기재 요소를 포함한다.

전술한 요소 모두는 전술한 순서로 물품의 길이 축을 따라 순차적으로 배열될 수 있으며, 여기서 제1 지지 요소는, 바람직하게는 물품의 원위 단부에 배열되고, 필터 요소는, 바람직하게는 물품의 근위 단부에 배열된다. 전술한 요소 각각은 실질적으로 원통형일 수 있다. 특히, 모든 요소는 동일한 외부 단면 형상을 가질 수 있다. 게다가, 요소는 예컨대 요소를 함께 유지하고 로드 형상 물품의 원하는 단면 형상을 유지하도록 외부 래퍼에 의해 둘러싸일 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 종이로 제조된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 가열될 때 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다. 에어로졸 형성 기재는 또한 니코틴 또는 향미 물질과 같은, 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 특히, 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물 및 천연 또는 인공 향미제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 또한 페이스트 상 재료, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 다공성 재료의 향낭, 또는 예를 들어, 글리세린과 같은 일반적인 에어로졸 형성제를 포함할 수 있는, 겔화제 또는 점착제와 혼합된, 이후 플러그로 압축 또는 성형되는 말아피는 담배(loose tobacco)일 수 있다.

기재 요소는, 바람직하게는 가열될 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 기재 요소는 에어로졸 형성 기재와 열적으로 접촉하거나 이에 열적으로 근접한 서셉터를 더 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "서셉터"는 교번 전자기장 내에서 유도 가열될 수 있는 재료를 포함하는 요소를 지칭한다. 이는 서셉터 재료의 전기 및 자기 특성에 따라, 서셉터에 유도된 히스테리시스 손실 또는 와전류 중 적어도 하나의 결과일 수 있다.

서셉터는 다양한 기하학적 구성을 포함할 수 있다. 서셉터는 미립자 서셉터, 또는 서셉터 필라멘트, 또는 서셉터 메시, 또는 서셉터 심지, 또는 서셉터 핀, 또는 서셉터 로드, 또는 서셉터 블레이드, 또는 서셉터 스트립, 또는 서셉터 슬리브, 또는 서셉터 컵 또는 원통형 서셉터, 또는 평면 서셉터 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 서셉터는 8 mm(밀리미터) 내지 16 mm(밀리미터), 특히 10 mm(밀리미터) 내지 14 mm(밀리미터)의 범위, 바람직하게는 12 mm(밀리미터)의 길이를 갖는 세장형 서셉터 스트립일 수 있다. 서셉터 스트립의 폭은, 예를 들어 2　mm(밀리미터) 내지 6　mm(밀리미터), 특히, 4　mm(밀리미터) 내지 5　mm(밀리미터)의 범위일 수 있다. 서셉터 스트립의 두께는, 바람직하게는 0.03 mm(밀리미터) 내지 0.15 mm(밀리미터), 보다 바람직하게는 0.05 mm(밀리미터) 내지 0.09 mm(밀리미터)의 범위이다.

서셉터는 다층 서셉터, 예를 들어 다층 서셉터 스트립일 수 있다. 특히, 다층 서셉터는 제1 서셉터 재료 및 제2 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 제1 서셉터 재료는 열 손실과 이에 따른 가열 효율에 관하여 최적화된다. 예를 들어, 제1 서셉터 재료는 알루미늄일 수 있거나, 스테인리스 스틸과 같은 철 재료(ferrous material)일 수 있다. 대조적으로, 제2 서셉터 재료는, 바람직하게는 온도 마커로서 사용된다. 이를 위해, 제2 서셉터 재료는 서셉터 조립체의 미리 정해진 가열 온도에 대응하는 퀴리 온도를 갖도록 선택된다. 그의 퀴리 온도에서, 제2 서셉터의 자기 특성은, 전기 저항의 일시적 변화에 의해 수반되는, 강자성에서 상자성으로부터 변한다. 따라서, 유도원에 의해 흡수된 전류의 대응하는 변화를 모니터링하여, 제2 서셉터 재료가 자신의 퀴리 온도에 도달한 경우에, 이에 따라 미리 정해진 가열 온도에 도달했을 때 검출될 수 있다. 제2 서셉터 재료는 에어로졸 형성 기재의 발화점 미만, 즉, 500

보다 낮은, 퀴리 온도를 갖는 것이 바람직하다. 제2 서셉터 재료로 적합한 재료는 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.

제1 지지 요소는 원위 전방을 덮고 보호하는 데 사용될 수 있고, 제1 지지 요소 및 제2 지지 요소 중 적어도 하나는 중앙 공기 통로를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 지지 요소 및 제2 지지 요소 중 적어도 하나는 중공형 셀룰로스 아세테이트 튜브를 포함할 수 있다. 대안적으로, 기재 요소의 단부이다.

에어로졸 냉각 요소는 큰 표면적 및 낮은 흡인 저항, 예를 들어 15　mmWG 내지 20 mmWG를 갖는 요소이다. 사용 시, 기재 요소로부터 방출된 휘발성 화합물에 의해 형성되는 에어로졸은 에어로졸 발생 물품의 근위 단부로 전달되기 전에 에어로졸 냉각 요소를 통해 흡인된다.

필터 요소는, 바람직하게는 마우스피스, 또는 에어로졸 냉각 요소와 함께 마우스피스의 일부의 역할을 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마우스피스"는 에어로졸이 에어로졸 발생 물품을 빠져나가는 물품의 일부분을 지칭한다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템 및 에어로졸 발생 물품의 추가 특징 및 장점은 에어로졸 발생 장치와 관련하여 이미 전술되었고 동등하게 적용된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따르고 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은,

- 이하의 단계에 의해 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입할 때 서셉터의 존재에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성이 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출할 때, 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계;

- 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 열 작동을 활성화함으로써 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계를 포함한다.

물품 검출 모드에서, 전력 펄스는 스위치를 사용함으로써 발생될 수 있다. 스위치는 에어로졸 발생 장치의 DC 전력 공급부와 유도 가열 배열 사이에 배열되고, 예컨대 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하도록 간헐적으로 폐쇄되고 개방될 수 있다. 대조적으로, 가열 모드에서, 스위치는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 DC 전압을 연속적으로 인가하도록 영구적으로 폐쇄된다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 관련하여 전술한 바와 같이, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 미리 결정된 펄스 지속 시간 및 미리 결정된 시간 간격을 가질 수 있다. 미리 결정된 펄스 지속 시간은 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초의 범위일 수 있다. 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위일 수 있다.

본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치와 관련하여 전술한 바와 같이, e 특성은 바람직하게는 유도 가열 배열의 등가 저항 중 적어도 하나이다. 등가 저항은 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 통해 측정될 수 있다.

따라서, 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계는, 바람직하게는

- DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정함으로써 유도 가열 배열의 등가 저항[저항 부하]을 각각의 펄스에 대해 측정하고, DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화를 검출할 때, 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함한다.

물품 검출 모드는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치를 추출함으로써 트리거링될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 추가 특징 및 장점은 에어로졸 발생 장치 시스템과 관련하여 이미 전술되었고 동일하게 적용된다.

본 발명은 청구범위에 정의된다. 그러나, 아래에 비제한적인 예의 비-포괄적인 목록이 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.

실시예 Ex1: 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 장치는,

- 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;

- DC 전력 공급부;

- DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;

- 유도 가열 배열에 전력을 공급하기 위해 DC 전력 공급부로부터 가열 배열로 전력을 제공하고 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

실시예 Ex2: 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 장치는,

- 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;

- DC 전력 공급부;

- DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키고 에어로졸 발생 물품이 공동 내로 삽입되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 공동 내에 존재하거나 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

실시예 Ex3: 실시예 Ex2에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 유도 가열 배열의 가열 작동을,

- 가열 작동 동안 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여; 또는

- 이전 가열 작동 후, 및 공동으로부터 물품의 추출을 검출한 후까지 비활성화하도록 구성된다.

실시예 Ex4: 실시예 Ex2 또는 Ex3에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 유도 가열 배열의 가열 작동의 활성화를,

- 가열 작동 동안 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여, 그리고 가열 작동을 비활성화 후; 또는

- 이전 가열 작동 후, 및 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 가능하게 하도록 구성된다.

실시예 Ex5: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화의 제1 검출 후 미리 결정된 기간에 적어도 하나의 검증 전력 펄스를 발생시킴으로써 그리고 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 재검출함으로써 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출을 검증하도록 구성된다.

실시예 Ex6: 실시예 Ex5에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 미리 결정된 기간은 0.5초 내지 3초의 범위이다.

실시예 Ex7: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 공동 내로 물품의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동을 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex8: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 장치의 이동을 검출하기 위한 모션 센서를 더 포함한다.

실시예 Ex9: 실시예 Ex8에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 모션 센서는 가속도계 또는 자이로스코프 중 적어도 하나를 포함한다.

실시예 Ex10: 실시예 Ex8 또는 Ex9에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex11: 실시예 Ex8 내지 Ex10 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex12: 실시예 Ex8 내지 Ex11 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여, 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성된다.

실시예 Ex13: 실시예 Ex8 내지 Ex11 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 감소시키도록 구성된다.

실시예 Ex14: 실시예 Ex12 또는 Ex13에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 40초의 범위이다.

실시예 Ex15: 실시예 Ex8 내지 Ex11 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 감소시키고, 후속하여 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성된다.

실시예 Ex16: 실시예 Ex15에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제1 유휴 시간은 5초 내지 60초, 특히 10초 내지 30초, 바람직하게는 15초 내지 25초의 범위이다.

실시예 Ex17: 실시예 Ex15 또는 Ex16에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제2 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 30초의 범위이다.

실시예 Ex18: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하도록 구성된다.

실시예 Ex19: 실시예 Ex18에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex20: 실시예 Ex18에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 공동 내로 물품의 삽입을 검출하기 위해 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex21: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하도록 구성된다.

실시예 Ex22: 실시예 Ex21에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성된다.

실시예 Ex23: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 미리 결정된 퍼프 수를 검출하는 것, 미리 결정된 가열 시간이 경과했음을 검출하는 것, 또는 사용자 입력을 수신하는 것 중 적어도 하나에 응답하여 장치의 가열 작동을 정지하도록 구성된다.

실시예 Ex24: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 제어 회로는 장치의 가열 작동의 정지에 응답하여, 특히 장치의 가열 작동의 정지를 검출하는 것에 응답하여 물품의 추출을 검출하기 위한 프로브 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성된다.

실시예 Ex25: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 공동으로부터 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 유도 가열 배열의 가열 작동을 정지하도록 구성된다.

실시예 Ex26: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 전력의 공급을 제어하도록 구성되고 배열된 스위치를 포함한다.

실시예 Ex27: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 나타내는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함한다.

실시예 Ex28: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초 범위의 펄스 지속 시간을 갖는다.

실시예 Ex29: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위이다.

실시예 Ex30: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 유도 가열 배열은 DC 전력 공급부에 연결되고 LC 네트워크를 포함하는 DC/AC 변환기를 포함하며, 여기서 LC 네트워크는 커패시터 및 인덕터의 직렬 연결을 포함하고, 여기서 인덕터는 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되고 배열된다.

실시예 Ex31: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 적어도 하나의 특성은 유도 가열 배열의 등가 저항 또는 유도 가열 배열의 인덕턴스이다.

실시예 Ex32: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치는 공동으로부터 물품의 추출, 공동 내로 물품의 삽입, 유도 가열 배열의 가열 작동의 비활성화 또는 활성화 중 적어도 하나의 검출을 표시하기 위한 광학 또는 촉각 표시 수단을 더 포함한다.

실시예 Ex33: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치, 및 장치의 공동 내에 제거 가능하게 수용될 수 있는 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 여기서 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다.

실시예 Ex34: 실시예 Ex33에 따른 또는 실시예 Ex1 내지 Ex32 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 시스템의 에어로졸 발생 물품으로서, 여기서 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다.

실시예 Ex35: 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치를 작동시키는 방법으로서, 여기서 장치는 DC 전력 공급부, 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동, 및 DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열을 포함하고, 상기 방법은 이하의 단계에 의해 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동으로부터 에어로졸 발생 물품을 추출하는 것에 응답하여 서셉터가 공동으로부터 부재하는 것에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 전력 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화가 하나 이상의 이전 전력 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 추출을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하는 것에 응답하여 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함하며;

실시예 Ex36: 제 Ex35에 따른 방법은,

- 이하의 단계에 의해 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입하는 것에 응답하여 서셉터가 공동 내에 존재하는 것에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 전력 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화가 하나 이상의 이전 전력 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하는 것에 응답하여 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계;

- 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 가열 작동을 활성화시킴으로써 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계를 더 포함한다.

실시예 Ex37: 실시예 Ex36에 따른 방법으로서, 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키고 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계는 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키기 전 또는 후 중 적어도 하나에 발생한다.

실시예 Ex38: 실시예 Ex35 내지 Ex37 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나는,

- DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정함으로써 유도 가열 배열의 등가 저항을 각각의 전력 펄스에 대해 측정하고, DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화가 하나 이상의 이전 전력 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출 또는 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 각각 나타내는 단계; 및

- DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화를 검출하는 것에 응답하여, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함한다.

실시예 Ex39: 실시예 Ex35 내지 Ex38 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 미리 결정된 지속 시간 및 미리 결정된 시간 간격을 갖는다.

실시예 Ex40: 실시예 Ex39에 따른 방법으로서, 여기서 미리 결정된 펄스 지속 시간은 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120 μs, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초의 범위이다.

실시예 Ex41: 실시예 Ex39 또는 Ex40 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위이다.

실시예 Ex42: 실시예 Ex35 내지 Ex41 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 먼저 검출한 후 미리 결정된 기간에 적어도 하나의 검증 전력 펄스를 발생시킴으로써 그리고 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 재검출함으로써 공동 내로 물품의 삽입 또는 공동으로부터 물품의 추출을 각각 검증하는 단계를 더 포함한다.

실시예 Ex43: 실시예 Ex42에 따른 방법으로서, 여기서 미리 결정된 기간은 0.5초 내지 3초의 범위이다.

실시예 Ex44: 실시예 Ex35 내지 Ex43 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 물품 추출 검출 모드는 유도 가열 배열의 이전 가열 작동의 정지에 의해 트리거링된다.

실시예 Ex45: 실시예 Ex35 내지 Ex44 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계는 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 동안 비활성화된다.

실시예 Ex46: 실시예 Ex35 내지 Ex45 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계는 물품 추출 검출에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 것에 응답하여 활성화된다.

실시예 Ex47: 실시예 Ex35 내지 Ex46 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 미리 결정된 유휴 시간 동안 장치의 이동 없음을 측정하는 것에 응답하여, 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키는 것을 정지하는 단계를 더 포함한다.

실시예 Ex48: 실시예 Ex35 내지 Ex46 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 감소시키는 단계를 더 포함한다.

실시예 Ex49: 실시예 Ex47 또는 Ex48에 따른 방법으로서, 여기서 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 40초의 범위이다.

실시예 Ex50: 실시예 Ex35 내지 Ex46 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계 중 적어도 하나 동안 이하의 단계에 의해 유휴 상태 모니터링 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계;

- 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 시간 단위당, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스의 수를 감소시키고, 후속하여 미리 결정된 가속 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하는 단계를 더 포함한다.

실시예 Ex51: 실시예 Ex50에 따른 방법으로서, 여기서 제1 유휴 시간은 5초 내지 60초, 특히 10초 내지 30초, 바람직하게는 15초 내지 25초의 범위이다.

실시예 Ex52: 실시예 Ex50 또는 Ex51 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 제2 유휴 시간은 10초 내지 90초, 특히 15초 내지 60초, 바람직하게는 15초 내지 30초의 범위이다.

실시예 Ex53: 실시예 Ex35 내지 Ex52 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지한 후 또는 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 것을 각각 시작하기 전에 대기 모드에서 장치를 작동시키는 단계:

- 이동을 위한 장치를 모니터링하는 단계; 및

- 장치의 이동 또는 미리 결정된 가속 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여, 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 각각 작동시키기 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시예 Ex54: 실시예 Ex35 내지 Ex53 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 물품 삽입 검출 모드는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치를 추출함으로써 트리거링된다.

실시예 Ex55: 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 장치는,

- 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;

- DC 전력 공급부;

- DC 전력 공급부에 연결되고, 물품이 공동 내에 수용될 때 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키고 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때, 서셉터의 존재로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하며, 따라서 공동 내로 물품의 삽입을 검출할 수 있도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

실시예 Ex56: 실시예 Ex55에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 공동 내로 물품의 삽입을 검출할 때 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 열 작동을 활성화하도록 더 구성된다.

실시예 Ex57: 실시예 Ex55 또는 Ex56 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 전력의 공급을 제어하도록 구성되고 배열된 스위치를 포함한다.

실시예 Ex58: 실시예 Ex55 내지 Ex57 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 제어 회로는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 나타내는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함한다.

실시예 Ex59: 실시예 Ex55 내지 Ex58 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초 범위의 펄스 지속시간을 갖는다.

실시예 Ex60: 실시예 Ex55 내지 Ex59 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위이다.

실시예 Ex61: 실시예 Ex55 내지 Ex60 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 유도 가열 배열은 DC 전력 공급부에 연결되고 LC 네트워크를 포함하는 DC/AC 인버터를 포함하고, 여기서 LC 네트워크는 커패시터 및 인덕터의 직렬 연결을 포함하고, 여기서 인덕터는 서셉터를 유도 가열하기 위해 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되고 배열된다.

실시예 Ex62: 실시예 Ex55 내지 Ex61 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치로서, 여기서 적어도 하나의 특성은 유도 가열 배열의 등가 저항 또는 유도 가열 배열의 인덕턴스이다.

실시예 Ex63: 실시예 Ex55 내지 Ex62 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치, 및 장치의 공동 내에 제거 가능하게 수용될 수 있는 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 여기서 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함한다.

실시예 Ex64: 실시예 Ex55 내지 Ex62 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치를 작동시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은,

- 이하의 단계에 의해 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계,

- 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스를 발생시키는 단계;

- 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입할 때 서셉터의 존재에 의해 영향을 받는 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 각각의 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출할 때 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계;

- 기재를 가열하기 위한 유도 가열 배열의 열 작동을 활성화시킴으로써 가열 모드에서 장치를 작동시키는 단계를 포함한다.

실시예 Ex65: 실시예 Ex64에 따른 방법으로서, 여기서 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 단계는 바람직하게는,

- DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열로 공급된 DC 전류를 측정함으로써 유도 가열 배열의 등가 저항을 각각의 펄스에 대해 측정하고, 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타내는 단계; 및

- DC 전류 및 따라서 유도 가열 배열의 등가 저항의 변화를 검출할 때 물품 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것을 정지하는 단계를 포함한다.

실시예 Ex66: 실시예 Ex64 또는 Ex65 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스는 2개의 연속 전력 펄스 사이의 미리 결정된 펄스 지속 시간 및 미리 결정된 시간 간격을 갖는다.

실시예 Ex67: 실시예 Ex66에 따른 방법으로서, 여기서 미리 결정된 펄스 지속 시간은 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초의 범위이다.

실시예 Ex68: 실시예 Ex66 또는 Ex67 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 2개의 연속 전력 펄스, 특히 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격은 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위이다.

실시예 Ex69: 실시예 Ex64 내지 Ex68 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 여기서 물품 검출 모드는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치를 추출함으로써 트리거링된다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 추가로 설명될 것이며, 여기서
도 1 내지 도 2는 에어로졸 발생 장치 및 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 예시적인 구현예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 에어로졸 발생 장치의 유도 가열 배열을 개략적으로 도시한다.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 방법의 작동 상세를 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 1에 따른 에어로졸 발생 장치의 상이한 작동 모드, 특히 본 발명에 따른 방법의 상이한 작동 모드를 개략적으로 도시한다.

도 1 및 도 2는 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 사용되는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템(1)의 예시적인 구현예를 개략적으로 도시한다. 시스템(1)은 가열될 에어로졸 형성 기재(21)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(10), 및 물품(10)을 장치(100)와 맞물릴 때 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치(100)를 포함한다.

도 1에서 특히 알 수 있는 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(10)은 종래의 궐련의 형상과 유사한 실질적으로 로드 형상을 갖는다. 본 구현예에서, 물품(10)은 동축 정렬로 순차적으로 배열되는 4개의 요소, 즉 물품(10)의 원위 단부에 배열된 기재 요소(20), 중앙 공기 통로를 갖는 지지 요소(40), 에어로졸 냉각 요소(50), 및 마우스피스로서 기능하는 물품(10)의 근위 단부에 배열된 필터 요소(60)를 포함한다. 기재 요소(20)는 가열될 에어로졸 형성 기재(21)뿐만 아니라 기재(21)와 직접 물리적으로 접촉하고 기재(21)를 유도 가열하는 데 사용되는 서셉터(30)를 포함한다. 이것은 이하에서 보다 상세하게 설명한다. 4개의 요소는 실질적으로 동일한 직경을 갖는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다. 또한, 4개의 요소는 예컨대 4개의 요소를 함께 유지하고 로드형 물품(10)의 원하는 원형 단면 형상을 유지하도록 외부 래퍼(70)에 의해 둘러싸인다. 래퍼(70)는, 바람직하게는 종이로 만들어 진다. 물품(10), 특히 4개의 요소의 추가 상세는 예를 들어, WO 2015/176898 A1에 개시되어 있다.

세장형 에어로졸 발생 장치(100)는 기본적으로 2개의 부분, 즉 근위 부분(102) 및 원위 부분(101)을 갖는다. 근위 부분(102)에서, 장치(100)는 에어로졸 발생 물품(10)의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동(103)을 포함한다. 원위 부분(101) 내에서, 장치(100)는 장치(100)에 전력을 공급하고 장치의 작동을 제어하기 위한 전원(150) 및 컨트롤러(160)를 포함한다. 기재를 가열하기 위해, 장치(100)는 공동(103) 내에 교번, 특히 고주파 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일(118)을 포함하는 유도 가열 배열(110)을 포함한다. 본 구현예에서, 유도 코일(118)은 예컨대 원통형 수용 공동(103)을 원주방향으로 둘러싸도록 장치의 근위 부분(102)에 배열되는 헬리컬 코일이다. 코일(118)은 물품(10)을 장치(100)와 맞물릴 때 에어로졸 발생 물품(10)의 서셉터(30)가 전자기장을 경험하도록 배열된다. 교번 자기장은 물품(10)이 공동(103) 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품(10) 내의 서셉터(30)를 유도 가열하는 데 사용된다. 따라서, 장치(100)의 공동(103) 내로 물품(10)을 삽입하고(도 2 참조) 가열 배열(110)을 활성화하면, 공동(103) 내의 교번 전자기장은 서셉터 재료의 자기 및 전기 특성에 따라, 서셉터(30)에서 와전류 및/또는 히스테리시스 손실을 유도한다. 결과적으로, 서셉터(30)는 물품(10) 내의 서셉터(30)를 둘러싼 에어로졸 형성 기재(21)를 기화시키기에 충분한 온도에 도달할 때까지 가열된다. 시스템의 사용 시, 사용자가 퍼프를 취할 때, 즉 부압이 물품(10)의 필터 요소(60)에 인가될 때, 공기가 장치(100)의 물품 삽입 개구부(105)의 림에서 공동(103) 내로 흡인된다. 기류는 원통형 공동(103)의 내부 표면과 물품(10)의 외부 표면 사이에 형성되는 통로를 통해 공동(103)의 원위 단부를 향해 더 연장된다. 공동(103)의 원위 단부에서, 기류는 기재 요소(20)를 통해 에어로졸 발생 물품(10)으로 진입하고, 지지 요소(40), 에어로졸 냉각 요소(50) 및 필터 요소(60)를 추가로 통과하며, 여기서 기류는 물품(10)을 최종적으로 빠져나간다. 기재 요소(20)에서, 에어로졸 형성 기재(21)로부터의 기화된 재료가 기류 내로 비말동반된다. 후속하여, 지지 요소(40), 냉각 요소(50) 및 필터 요소(60)를 통과할 때, 기화된 재료를 포함하는 기류는 냉각되어 예컨대 필터 요소(60)를 통해 물품(10)을 탈출하는 에어로졸을 형성한다.

도 3은 공동(103) 내에 교번 자기장을 발생시키는 데 사용되는 유도 가열 배열(110)의 추가 상세를 도시한다. 본 구현예에 따르면, 유도 가열 배열(110)은 도 1 및 도 2에 도시된 DC 전원(150)에 연결되는 DC/AC 인버터를 포함한다. DC/AC 인버터는 이하의 구성요소: 전계 효과 트랜지스터 T(FET), 예를 들어 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함하는 트랜지스터 스위치(111), 트랜지스터 스위치(111)에 스위칭 신호(게이트-소스 전압)을 공급하기 위한 화살표(112)로 표시된 트랜지스터 스위치 공급 회로, 및 션트 커패시터(C1) 및 직렬 연결의 커패시터(C2) 및 인덕터(L2)를 포함하는 LC 부하 네트워크(113)를 차례로 포함하는 클래스-E 전력 증폭기를 포함한다. 인덕터(L2)는 공동(103) 내에 교번 자기장을 발생시키는 데 사용되는 도 1 및 도 2에 도시된 유도 코일(118)에 대응한다. 또한, DC 전원(150)으로부터 DC 공급 전압(+V_DC)을 공급하기 위한 초크(L1)가 제공된다. 또한, 도 3에는 총 등가 저항 또는 총 저항 부하(114)를 나타내는 옴 저항 R이 도시되어 있으며, 이는 - 시스템의 사용 시, 즉, 물품이 장치(100)의 공동(103) 내에 삽입될 때 - L2로 표시된 인덕터 코일(118)의 옴 저항 및 서셉터의 옴 저항의 합이다. 이와 달리, 물품이 공동(103) 내에 삽입되지 않는 경우, 등가 저항 또는 저항 부하(114)는 인덕터 코일(118)의 옴 저항에만 대응한다.

본 구현예에 따른, 특히 작동 원리에 관한 유도 가열 배열(110)의 추가 상세는 예를 들어, WO 2015/177046 A1에 개시되어 있다.

다양한 목적을 위해, 특히 가열 공정을 자동적으로 활성화하거나 비활성화하고/하거나 사용자가 고갈된 에어로졸 발생 물품의 재가열을 방지하기 위해, 수용 공동(103) 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 및 수용 공동(103)으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 본 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치는 물품 삽입 검출 모드 또는 물품 추출 검출 모드 중 적어도 하나에서 작동될 수 있다.

본 발명에 따르면, 물품 삽입 및/또는 추출 검출은 가열 배열(110) 자체를 통해 실현된다. 유리하게는, 이는 별도의 센서 수단을 위한 추가 조립 공간을 회피할 수 있게 한다. 공동 내로 또는 공동으로부터 물품의 삽입 및/또는 추출을 검출하기 위한 기본 아이디어는 에어로졸 발생 물품(10)이 공동(103) 내에 수용되거나 공동으로부터 추출될 때 서셉터의 존재 또는 추출으로 인해 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하는 것이다.

본 구현예에서, 그것은 수용 공동(103) 내의 물품(10)의 존재 또는 부재를 나타내는 유도 가열 배열의 특성으로서 사용되는 가열 배열(110)의 총 저항 부하(114)이다. 전술한 바와 같이, 총 등가 저항 또는 총 저항 부하(114)의 값은 유도 코일(118)의 부근에서 서셉터(30)의 존재 또는 부재에 의존한다. 물품이 장치(100)의 공동(103) 내에 삽입될 때, 총 등가 저항(118)은 인덕터 코일(118)의 옴 저항 및 서셉터(30)의 옴 저항의 합에 대응하는 반면, 이는 물품이 공동(103) 내에 수용되지 않을 때, 인덕터 코일(118)의 옴 저항에 대응한다.

등가 저항(118)의 이러한 변화는 DC 전원(150)으로부터 유도 가열 배열(110)로, 즉 LC 부하 네트워크(113)로 제공된 DC 전류(I_DC)를 통해 검출될 수 있다. 이를 위해, 에어로졸 발생 장치는 DC 전력 공급부(150)와 LC 부하 네트워크(113) 사이에 직렬 연결로 배열된 전류 측정 장치(140)를 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)이 에어로졸 발생 장치(100)의 공동(103) 내로 삽입될 때, 서셉터(30)의 존재는 저항 부하(114)의 증가로 인해 가열 배열의 등가 저항(118)을 증가시킨다. 이는 결국 유도 가열 배열(110)에 공급하는 DC 전류의 감소를 야기한다. DC 전류(I_DC)의 감소는 차례로 기재(21)를 가열하기 위한 유도 가열 배열(110)의 열 작동을 활성화하기 위한 트리거 신호로서 사용될 수 있는 전류 측정 장치(140)에 의해 검출된다.

반대로, 에어로졸 발생 물품(10)이 공동(103)으로부터 추출될 때, 서셉터(30)의 부재는 저항 부하(114)의 감소로 인해 가열 배열의 등가 저항(118)의 감소를 초래한다. 이는 결국 유도 가열 배열(110)에 공급하는 DC 전류의 증가를 야기한다.

DC 전류(I_DC)의 증가뿐만 아니라 감소 둘 모두는 전류 측정 장치(140)에 의해 검출될 수 있다.

에어로졸 발생 장치(100)가 물품 검출 모드(예를 들어, 물품 삽입 검출 모드 또는 물품 추출 검출 모드)에 있을 때 전체 전력 소모를 감소시키기 위해, 가열 조립체는 연속 모드로 작동되지 않는 것이 아니라, 펄스 모드로 작동된다. 이를 위해, 에어로졸 발생 장치(100)는 DC 전력 공급부(150)로부터 유도 가열 배열(110)로 전력의 공급을 제어하도록 배열되고 구성되는 스위치(130)를 포함한다. 본 구현예에서, 스위치(130)는 DC 전력 공급부(150)와 LC 부하 네트워크(113) 사이에 직렬 연결로 배열된다. 물품 검출 모드 동안, 스위치는 예컨대 유도 가열 배열(130) 상에서 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키도록 간헐적으로 개방되고 폐쇄된다. 대조적으로, 에어로졸 발생 장치(100)의 가열 모드 동안, 스위치는 DC 전력 공급부로부터 유도 가열 배열(110)로 DC 전압을 연속적으로 인가하도록 영구적으로 폐쇄될 수 있다. 또한, 스위치는 예컨대 에어로졸 형성 기재의 펄스 가열을 위한 가열 전력 펄스를 발생시키기 위해 에어로졸 발생 장치의 가열 모드 동안 간헐적으로 폐쇄되고 개방될 수 있다. 따라서, 이 모드는 펄스 가열 모드로서 표시될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스위치(130) 및 전류 측정 장치(140)는 둘 모두 마이크로프로세서(160)를 또한 포함하는 제어 회로의 일부이다. 마이크로프로세서(160)는 유도 가열 배열(110)에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키는 데 사용되는 스위치(130)를 제어하고, DC 전력 공급부로부터 유도 가열 장치(110)로 공급된 전류(I_DC)를 측정하기 위한 측정 장치(140)를 판독하고 유도 가열 장치(110)의 트랜지스터 스위치 드라이버 회로(112)를 제어하도록 구성된다. 제어 회로는 에어로졸 발생 장치(100)의 전체 컨트롤러일 수 있거나 이의 기술일 수 있다.

물품 삽입/추출 검출 모드에서, 마이크로프로세서(160)는 미리 결정된 폐쇄 시간 간격 동안 스위치를 폐쇄함으로써 스위치(130)를 구동하기 시작하며, 그것에 의해 폐쇄 시간 간격에 대응하는 펄스 지속 시간(T1)을 갖는 전류 펄스를 발생시킨다. 펄스 지속 시간(T1)은 1마이크로초 내지 500마이크로초, 특히 10마이크로초 내지 300마이크로초, 바람직하게는 15마이크로초 내지 120마이크로초, 가장 바람직하게는 30마이크로초 내지 100마이크로초의 범위일 수 있다. 폐쇄 시간 간격의 종료 시, 마이크로프로세서(160)는 미리 결정된 개방 시간 간격에 대해 스위치(130)를 다시 개방하며, 그것에 의해 가열 배열로의 전류 통로를 차단한다. 개방 시간 간격은 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격에 대응하며, 이는 물품 검출을 위해 50밀리초 내지 2초, 특히 100밀리초 내지 2초, 바람직하게는 500밀리초 내지 1초의 범위일 수 있다. 스위치(130)의 폐쇄 및 개방은 예컨대 유도 가열 배열에 주기적으로 전력을 공급하기 위한 주기적인 전력 펄스를 발생시키도록 규칙적인 시간 간격으로 발생할 수 있다. 따라서, 폐쇄 시간 간격과 개방 시간 간격의 합, 또는 펄스 지속 시간과 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격의 합은 펄스 시리즈의 주기성에 대응한다. 일반적으로, 2개의 연속 프로브 전력 펄스 사이의 시간 간격(T2)은 예컨대 에너지 고갈의 효과 및 사용자 경험의 성능의 균형을 맞추기 위해 선택되어야 한다. 펄스 지속 시간(T1)은 가능한 한 최소로 유지되어야 하지만, 전류 펄스의 신뢰성 있는 측정을 제공하도록 유지되어야 한다.

도 4는 본 발명의 방법의 예시적인 구현예에 따른 시간(t)에 따라 전류 펄스(I_DC)의 진화를 도시하는 그래프이다. 본 구현예에 따르면, 일련의 전류 펄스는 100마이크로초의 펄스 지속 시간(T1) 및 1초의 2개의 연속 전력 펄스 사이의 시간 간격(T2)으로 발생된다. 이들 값은 단지 예시적인 것이며 변경될 수 있음을 이해할 것이다.

에어로졸 발생 물품이 삽입되지 않은 한, 전류 측정 장치(140)는 각각의 펄스에 대해 값(I_NA)을 갖는 전류를 측정한다(여기서, "NA"는 "물품 없음"을 나타냄). 설명된 바와 같이, 측정된 값(I_NA)은 인덕터(L2)의 옴 저항과 동일한 옴 부하(114)에 의존한다. 대조적으로, 사용자가 에어로졸 발생 물품을 공동(103) 내로 삽입할 때, 옴 부하(114)는 증가되는데, 이는 이제 옴 부하가 인덕터(L2)의 옴 저항 및 서셉터(21)의 옴 저항과 동일하기 때문이다. 옴 부하의 증가로 인해, 가열 조립체에 의해 흡수된 전류는 감소한다. 따라서, 전류 측정 장치(140)는 I_NA보다 낮은 I_A의 값을 갖는 전류 펄스를 측정한다(여기서, "A"는 "물품 삽입"을 나타냄). I_NA와 I_A 사이의 차이(ΔI_DC)는 가열 모드의 시작을 트리거링하는 마이크로컨트롤러(160)에 의해 기록된다.

물품 삽입 검출 모드는, 예를 들어 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치(100)를 추출함으로써 트리거링될 수 있다. 이를 위해, 에어로졸 발생 장치는 전력 충전 유닛으로부터 장치의 추출을 검출하도록 구성될 수 있다.

도 4는 물품 삽입 검출 모드만을 도시하지만, 도 5는 용품 삽입 검출 모드(도 5의 좌측 절반 참조) 동안뿐만 아니라 물품 추출 검출 모드(도 5의 우측 절반 참조) 동안 전류 펄스(I_DC)의 진화 둘 모두를 도시한다. 물품 삽입 검출 모드 동안 전류 펄스(I_DC)의 진화를 위해, 도 4의 상기 설명이 참조된다. 물품 추출 검출 모드 동안 전류 펄스(I_DC)의 진화는 반전된다. 즉, 물품 추출 검출 모드 동안, 전류 측정 장치(140)는 에어로졸 발생 물품이 공동(103) 내에 여전히 수용되는 한 I_A의 값을 갖는 전류를 각각의 펄스에 대해 측정한다. 물품이 공동으로부터 추출되는 즉시, 옴 부하(114)가 감소되어 가열 조립체에 의해 흡수된 전류가 증가하게 한다. 따라서, 전류 측정 장치(140)는 값(I_NA)을 갖는 전류 펄스를 측정한다. I_A와 I_NA 사이의 차이(ΔI_DC)는 또한 마이크로컨트롤러(160)에 의해 기록되며, 따라서 공동으로부터 물품의 추출을 나타낸다.

도 6은 에어로졸 발생 장치, 특히 도 1에 따른 에어로졸 발생 장치(100)를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법의 예시적인 구현예를 도시한다. 특히, 도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 상이한 작동 모드를 나타내는 흐름도를 개략적으로 도시한다.

통상적으로, 사용자는 장치(100)의 DC 전력 공급부(150)를 충전하기 위해 사용되는 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치(100)를 추출함으로써 새로운 사용자 경험을 시작한다. 이 단계는 화살표(1150)로 표시된다. 박스(1100)로 표시된 바와 같이 충전 동안, 장치(100)는 꺼지거나 대기 모드에 있다. 유리하게는, 전력 충전 유닛으로부터 에어로졸 발생 장치(100)의 추출(1150)은 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검출하기 위한 - 박스(1200)로 표시된 - 물품 삽입 검출 모드를 트리거링하는 데 사용될 수 있다. 물품 삽입 검출 모드(1200)에서, 일련의 프로브 전력 펄스가 발생되어 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 제공한다. 동시에, 유도 가열 배열의 특성 - 바람직하게는 가열 배열의 총 저항 부하 - 은 각각의 펄스에 대해 측정되고, 특성의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 나타낸다. 이러한 변화를 검출하는 것에 응답하여, 물품 삽입 검출 모드(1200)이 정지되고, 이어서 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 모드에서 장치를 작동시키기 위해 - 박스(1300)로 표시된 바와 같은 - 유도 가열 배열의 작동을 활성화시킨다. 바람직하게는, 물품의 삽입의 검출은 화살표(1250)로 표시된 바와 같이, 가열 작동(1300)의 시작을 트리거링한다. 가열 작동은 예열 단계 및 주 가열 단계와 같은 상이한 가열 단계를 포함할 수 있다.

가열 작동(1300)은 미리 결정된 퍼프 수 또는 미리 결정된 가열 시간이 경과한 후에 정지할 수 있다. 대안적으로, 가열 작동(1300)은, 예를 들어 스위치로부터 사용자 입력을 수신함으로써 수동으로 정지될 수 있다.

가열 작동(1300)이 정지되었으면, 장치는 박스(1400)로 표시된 바와 같이, 물품 추출 검출 모드에서 작동된다. 바람직하게는, 물품 추출 검출 모드(1400)는 가열 작동(1300)의 정지에 응답하여, 특히 가열 작동(1300)의 정지를 검출하는 것에 응답하여 시작한다. 물품 추출 검출 모드(1400)에서 - 물품 삽입 검출 모드(1200)에서와 같이 - 일련의 프로브 전력 펄스가 발생되어 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급한다. 동시에, 유도 가열 배열의 특성 - 바람직하게는 다시 가열 배열의 총 저항 부하 - 은 각각의 펄스에 대해 측정되고, 특성의 변화가 이전 펄스와 비교하여 발생했는지를 검출하며, 따라서 공동으로부터 에어로졸 발생 물품의 추출을 나타낸다.

물품 추출 검출 모드(1400) 동안, 사용자가 이전 가열 작동의 고갈된 에어로졸 발생 물품을 재가열하는 것을 방지하기 위해 새로운 가열 작동의 활성화가 비활성화된다. 화살표(1450)로 표시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품의 추출이 검출되자 마자, 물품 추출 검출 모드(1400)가 정지되고 새로운 가열 작동의 활성화가 다시 활성화되어, 사용자가 새로운 에어로졸 발생 물품을 삽입하고 다음 가열 작동을 시작할 수 있게 한다. 따라서, 다음 물품 삽입 검출 모드(1200)는 에어로졸 발생 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 시작될 수 있다.

전력 소모를 감소시키고, 따라서, 장치 추가의 전체 작동 시간을 증가시키기 위해, 장치는 (다음) 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키기 전에, 특히 물품 추출 검출 모드(1400)가 정지된 후, 즉, 이전 사용자 경험의 에어로졸 발생 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 - 박스(1500)로 표시된 - 대기 모드에서 작동될 수 있다. 대기 모드에서, 장치는 이동 센서, 예를 들어 가속도계를 사용하여 이동에 대해 모니터링된다. 장치의 이동 또는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여, 도 6에서 화살표(1550)로 표시된 바와 같이, (다음) 물품 삽입 검출 모드가 시작된다. 바람직하게는, 장치는 장치의 이동 또는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하거나 이를 초과하는 장치의 이동이 검출될 때까지 이동에 대해 연속적으로 모니터링된다.

전력 소모를 감소시키기 위해, 장치는 물품 추출 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것 또는 물품 삽입 검출 모드에서 장치를 작동시키는 것 중 적어도 하나 동안 유휴 상태 모니터링 모드에서 작동될 수 있다. 대기 모드에서와 같은 유휴 상태 모니터링 모드에서, 장치는 이동 센서를 사용하여 이동에 대해 모니터링된다. 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하거나 심지어 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여, 장치의 작동은 물품 추출 검출 모드 또는 물품 삽입 검출 모드 각각에 있다.

유휴 상태 모니터링 모드의 다른 구성에서, 검출은 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하거나 심지어 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 정지되지 않는다. 대신에, 시간 단위당 프로브 전력 펄스의 수는, 예를 들어 2배 또는 3배만큼 감소될 수 있다.

유휴 상태 모니터링 모드의 또 다른 구성에서,

다른 대안적인 구성에 따르면, 시간 단위당 프로브 전력 펄스의 수는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 제1 유휴 시간 동안 검출하거나 심지어 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 우선 감소될 수 있다. 도 6에서, 이는 물품 추출 검출 모드에 대해 박스(1600)로 표시되고, 물품 삽입 검출 모드에 대해 박스(1700)로 표시된다. 단지 후속하여, 프로브 전력 펄스의 발생은 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 제1 유휴 시간 후에 시작하는 미리 결정된 제2 유휴 시간 동안 검출하거나 심지어 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 정지될 수 있다.

이들 구성 중 어느 하나에서, 장치가 유휴 상태에 있는 것으로 인해 프로브 전력 펄스의 발생이 정지되었으면, 화살표(1650 및 1750)로 표시된 바와 같이, 장치는 이동을 위해 장치를 모니터링하기 위해 그리고 후속하여 - 적절한 이동을 검출하는 것에 응답하여 - 화살표(1550)로 표시된 바와 같이, 물품 추출 검출 모드(1400) 또는 물품 삽입 검출 모드(1200)에서 장치의 작동을 각각 (재)시작하기 위해 대기 모드(1500)로 전환될 수 있다.

대기 모드는 충전 유닛 내로 장치의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 정지될 수 있다.

본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정된 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± 5% A로서 이해된다. 이러한 맥락 내에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 경우에, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다면, 숫자 A는 위에서 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다.

Claims (15)

1. 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 장치는,
   - 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 제거 가능하게 수용하기 위한 공동으로서, 상기 물품은 상기 에어로졸 형성 기재 및 상기 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는 공동;
   - DC 전력 공급부;
   - 상기 DC 전력 공급부에 연결되고, 상기 물품이 상기 공동 내에 수용될 때 가열 작동에서 상기 물품의 서셉터를 유도 가열하기 위해 상기 공동 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성된 유도 가열 배열;
   - 상기 유도 가열 배열에 간헐적으로 전력을 공급하기 위한 전력 펄스를 발생시키고 에어로졸 발생 물품이 상기 공동 내로 삽입되거나 상기 공동으로부터 추출될 때 서셉터가 상기 공동 내에 존재하거나 상기 공동으로부터 부재하는 것으로 인해 상기 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성의 변화를 검출하고, 이에 응답하여 상기 공동 내로 물품의 삽입 또는 상기 공동으로부터 물품의 추출 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 제어 회로를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 유도 가열 배열의 가열 작동을:
   - 가열 작동 동안 상기 공동으로부터 상기 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여; 또는
   - 이전 가열 작동 후, 및 상기 공동으로부터 상기 물품의 추출을 검출한 후까지;
   비활성화하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 유도 가열 배열의 가열 작동의 활성화를:
   - 가열 작동 동안 상기 공동으로부터 상기 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여, 그리고 상기 가열 작동의 비활성화 후; 또는
   - 이전 가열 작동 후, 및 상기 공동으로부터 상기 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여;
   가능하게 하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 공동 내로 상기 물품의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 상기 유도 가열 배열의 가열 작동을 시작하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 장치의 이동을 검출하기 위한 모션 센서를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 장치의 이동을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제어 회로는 미리 결정된 움직임 임계값에 도달하지 않는 장치의 이동을 미리 결정된 유휴 시간 동안 검출하는 것에 응답하여 또는 미리 결정된 유휴 시간 동안 이동 없음을 검출하는 것에 응답하여 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 전력 충전 유닛으로부터 상기 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 전력 충전 유닛으로부터 상기 에어로졸 발생 장치의 추출을 검출하는 것에 응답하여 상기 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 상기 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제어 회로는 전력 충전 유닛 내로 상기 에어로졸 발생 장치의 삽입을 검출하는 것에 응답하여 상기 전력 펄스를 발생시키는 것을 정지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 장치의 가열 작동의 정지를 검출하는 것에 응답하여 상기 물품의 추출을 검출하기 위해 전력 펄스를 발생시키기 시작하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 공동으로부터 상기 물품의 추출을 검출하는 것에 응답하여 상기 유도 가열 배열의 가열 작동을 정지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 유도 가열 배열의 적어도 하나의 특성을 나타내는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생은 상기 장치의 공동 내에 제거 가능하게 수용 가능하고, 상기 물품은 에어로졸 형성 기재 및 상기 기재를 가열하기 위한 유도 가열 가능한 서셉터를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.

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