KR20220129614A - 증기 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템은, 공기 채널 및 에어로졸 생성 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 하우징(housing); 사용자에 의한 흡입 동안 공기 채널에서의 공기 유동의 양 또는 압력 차이를 검출함으로써 순간 흡입 강도를 검출하도록 구성되는 검출기(detector); 촉각 표시를 사용자에게 제공하도록 구성되는 제1 표시기(indicator); 및 검출기 및 표시기에 연결되는 제어기(controller)를 포함하며, 제어기는 흡입 동안에 사용자에게 촉각 표시를 생성하기 위해 제1 표시기를 제어하도록 구성되며, 촉각 표시는 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 흡입 동안 변한다.

Description

증기 제공 시스템

본 개시내용은 니코틴 전달 시스템들(예를 들어, 전자 시가렛들(electronic cigarettes) 등)과 같은 증기 제공 시스템들(vapour provision systems)에 관한 것이고, 그리고 특히 증기 제공 시스템들에 의해 증기가 생성되는 세기를 결정하는 능력을 사용자들에게 제공하는 것에 관한 것이다.

전자 시가렛들(e-시가렛들)과 같은 전자 증기 제공 시스템들은 일반적으로, 담배-기반 제품(tobacco-based product)과 같은 고체 재료 및/또는 니코틴과 같은 첨가제들 및 종종 향미제들(flavourants)을 갖는 베이스 액체를 전형적으로 포함하는 제제(formulation)를 보유하는 소스 액체(source liquid)의 저장조(reservoir)와 같은 증기 전구체 재료(vapour precursor material)를 보유하며, 이로부터, 예를 들어 열 증발을 통해, 사용자에 의한 흡입을 위한 증기가 생성된다. 따라서, 증기 제공 시스템은 전형적으로 증발기(vaporiser), 예를 들어 가열 요소를 보유하는 증기 생성 챔버를 포함할 것이며, 증발기는 전구체 재료의 일부를 증발시켜서 증기 생성 챔버 내에 증기를 생성하도록 배열된다. 사용자가 디바이스 상을 흡입하고 증발기에 전력이 공급됨에 따라, 공기가 입구 구멍들(inlet holes)을 통해 디바이스 내로 그리고 증기 생성 챔버 내로 흡인되고, 여기서 공기는 증발된 전구체 재료와 혼합되어 에어로졸을 형성한다. 증기 생성 챔버와 마우스피스의 개구 사이에는 유동 경로가 있으므로, 증기 생성 챔버를 통해 흡인되는 유입 공기는 유동 경로를 따라 마우스피스 개구로 계속되고, 일부 증기를 운반하고 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스 개구를 통해 빠져나간다.

증기 제공 시스템들은 재사용 가능한 카트리지 부분 및 교체 가능한 카트리지 부분 둘 모두를 포함하는 모듈형 조립체를 포함할 수 있다. 전형적으로, 카트리지 부분은 소모성 증기 전구체 재료 및/또는 증발기를 포함하는 한편, 재사용 가능한 디바이스 부분은 재충전 가능한 배터리, 디바이스 제어 회로부, 활성화 센서들 및 사용자 인터페이스 특징부들(user interface features)과 같은 보다 장수명 물품들을 포함할 것이다. 재사용 가능한 부분은 또한 제어 유닛 또는 배터리 섹션으로 지칭될 수 있으며, 증발기 및 전구체 재료 둘 모두를 포함하는 교체 가능한 카트리지 부분들은 또한 카토마이저들(cartomisers)로 지칭될 수 있다.

카트리지들은, 예를 들어, 전기 접점들과 적절하게 맞물림하는 상태로 나사산(screw thread) 또는 베이어닛 고정(bayonet fixing)을 사용하여, 사용을 위한 제어 유닛에 전기적으로 그리고 기계적으로 커플링된다. 카트리지의 증기 전구체 재료가 소진되거나, 또는 사용자가 상이한 증기 전구체 재료를 갖는 상이한 카트리지로 전환하고자 할 때, 카트리지가 제어 유닛으로부터 제거될 수 있고 교체 카트리지가 그 자리에 부착될 수 있다.

따라서, 증기 제공 시스템은 원하는 맛/냄새 감각을 전달하고 그리고/또는 니코틴을 전달하기 위해서 사용자에 의한 흡입을 위한 증기를 생성할 것이다. 종종, 흡입 후에 사용자에 의해 내뿜는 증기는 가시적(visible)이다. 특히, 일부 증기 전구체 재료는 가시도(degree of visibility)가 낮거나 가시도가 없는 증기를 생성할 수 있다. 가시적 증기의 존재가 요망될 수 있다. 그러나, 일부 시나리오들에서, 이것은, 예를 들어, 사용자가 증기 제공 시스템의 사용에 대해 주의를 환기시키고 싶지 않은 경우에, 원하는 증기의 특성이 아닐 수 있다. 가시적 증기는 흡입의 정도의 용이하게 인지될 수 있는 표시를 제공하며: 강하고 그리고/또는 긴 흡입은 보다 많은 양의 가시적 증기를 초래한다. 증기가 덜 가시적일 때(또는 낮은 가시도를 가질 때), 사용자는 흡입의 정도를 덜 인지할 수 있고, 그리고 특히 호기(exhalate)(흡입된 에어로졸의 양에 비례함)가 항상 가시적 제품들(통상의 담배 제품들을 포함함)에 익숙한 사용자가 얼마나 많은 에어로졸을 흡입했는지를 측정하는 것이 사용자에게는 어려울 수 있다.

이를 고려하여, 발명자들은 증기 제공 시스템의 사용자에게 흡입 강도의 개선된 표시를 제공하기 위한 접근법들을 제공하고자 하는 요망을 인식하였다.

본 기술의 실시예들은 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템을 제공할 수 있으며, 이 에어로졸 제공 시스템은 공기 채널 및 에어로졸 생성 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 하우징(housing), 사용자에 의한 흡입 동안 공기 채널에서 압력 또는 공기 유동의 양을 검출함으로써 순간 흡입 강도를 검출하도록 구성되는 검출기(detector), 사용자에게 제1 표시를 제공하도록 구성되는 제1 표시기(indicator), 및 검출기 및 제1 표시기에 연결되는 제어기(controller)를 포함한다. 제어기는 흡입 동안에 사용자에게 제1 표시를 생성하기 위해 제1 표시기를 제어하도록 구성되며, 표시는 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 흡입 동안 변한다. 일부 예들에서, 제1 표시기는 예를 들어, 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 세기가 변할 수 있는 촉각 표시(haptic indication)를 제공하도록 구성된다.

예시적인 실시예들에 따르면, 에어로졸 생성에 응답하여 사용자에게 피드백을 제공할 수 있는 에어로졸 제공 시스템이 제공될 수 있으며, 이는 예를 들어 에어로졸이 비가시적(invisible)이라면 유익할 수 있다.

특정 실시예들의 이들 및 추가 양태들은 첨부된 독립항 및 종속항에 제시된다. 종속항들의 특징들이 서로 그리고 청구항들에서 명시적으로 제시된 것 이외의 조합들로 독립항들의 특징들과 조합될 수 있음이 이해될 것이다. 더욱이, 본원에 설명된 접근법들은 아래에 제시된 예들과 같은 특정 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 본원에 제시된 특징들의 임의의 적절한 조합들을 포함하고 고려한다. 예를 들어, 증기 제공 시스템은 적절하게 후술되는 다양한 특징들 중 임의의 하나 이상의 특징을 포함하는, 본원에 설명된 접근법들에 따라 제공될 수 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서만 실시예들이 설명될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 에어로졸 제공 시스템을 매우 개략적인 단면도로 나타낸다.
도 2는 도 1의 에어로졸 제공 시스템의 특징들을 도시하는 개략도를 나타낸다.
도 3은 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 도 1 및 도 2의 에어로졸 제공 시스템을 작동하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 시간 경과에 따른 흡입 강도의 변화 및 대응하는 피드백(feedback)을 나타내는 그래프들을 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예들에 따른 흡입 동안 시간 경과에 따른 변화하는 세기의 촉각 피드백을 제공하는 수단으로서 펄스 변조에 의한 시간 경과에 따른 피드백의 그래프를 도시한다.

특정 예들 및 실시예들의 양태들 및 특징들이 여기에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양태들 및 특징들은 통상적으로 구현될 수 있고, 이들은 간결함을 위해 상세하게 논의/설명되지 않는다. 따라서, 상세하게 설명되지 않은 여기에서 논의된 장치 및 방법들의 양태들 및 특징들이 이러한 양태들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 종래 기술들에 따라 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

본 개시내용은, 에어로졸 제공 시스템들로 또한 지칭될 수 있는 증기 제공 시스템들에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 개시내용은 에어로졸 생성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 생성 재료( 또는 증기 전구체 재료)로부터 화합물들을 방출시키는 비가연성 에어로졸 제공 시스템들, 예를 들어, 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하기 위한 전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 하이브리드 시스템들(hybrid systems)에 관한 것이다. 다음의 설명 전체에 걸쳐, "e-시가렛" 또는 "전자 시가렛"이라는 용어가 때때로 사용될 수 있지만, 이 용어는 증기 제공 시스템 및 전자 증기 제공 시스템과 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 더욱이, 기술 분야에서 보편적으로 사용되는 바와 같이, "증기" 및 "에어로졸"이라는 용어와 "증발하다", "휘발시키다" 및 "에어로졸화하다"와 같은 관련 용어는 또한 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2는 각각, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 예시적인 에어로졸 제공 시스템(1)의 개략적인 단면도 및 사시도이다. 도 2의 도면은, 시스템/디바이스의 나머지로부터 분리된 마우스피스 커버(6)를 갖는 에어로졸 제공 시스템(1)을 도시할 때 부분적으로 분해된다. 에어로졸 제공 시스템(1)은 2 개의 주요 구성요소들, 즉 제어 유닛(2) 및 증기 생성 조립체(4)를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 본 예에서, 증기 생성 조립체(4)는 증기 전구체 재료의 소스를 갖는 하나의 카트리지(10)를 포함한다(다른 예시적인 구현예들은 증기 전구체 재료의 하나 초과의 카트리지/소스를 포함할 수 있음). 따라서, 증기 조립체(4)는 증기를 생성하기 위한 카트리지(10)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 참조문헌 [1]에 설명된 바와 같이, 상이한 가시성들을 갖는 증기들을 생성시키기 위해, 2 개 이상의 카트리지들이 존재할 수 있다. 도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 카트리지(10)는 적절한 방식으로(예를 들어, 종래의 베이어닛 고정, 나사산 또는 마찰-끼워맞춤(friction-fit) 고정을 사용하여) 제어 유닛(2)에 제거 가능하게 장착된다. 대체로 중공인 마우스피스 커버(6)는 또한 제어 유닛(2)에 제거 가능하게 커플링되며, 그리고 이는 다시 임의의 종래의 커플링/장착 기술, 예를 들어, 스냅-끼워맞춤(snap-fit) 고정에 따라 달성될 수 있다. 도 1의 단면도에서, 마우스피스 커버(6)는 카트리지(10)를 덮는 정상 사용을 위해 제어 유닛(2)에 커플링된 것으로 도시된다. 도 2의 사시도에서, 마우스피스 커버(6)는 예를 들어 카트리지(10)에 대한 접근을 제공하여 교체될 수 있게 하기 위해 제어 유닛(2)으로부터 분리된 것으로 도시되어 있다. 마우스피스 커버(6)에는, 사용자가 사용 동안에 전자 시가렛(1)에 의해 생성된 증기를 흡입할 수 있는 증기 출구를 규정하는 개구(8)를 갖는 테이퍼진 단부(tapered end)가 제공된다.

전자 시가렛을 위한 액체 증기 전구체 재료는 전형적으로 대부분의 액체를 구성하는 베이스 액체 제제를, 베이스 액체에 원하는 향미/냄새/니코틴 전달 특성들을 제공하기 위한 첨가제들과 함께 포함할 것이다. 상이한 베이스 액체들은 상이한 가시도들을 갖는 증기들과 연관된다. 예를 들어, 전형적인 베이스 액체는 프로필렌 글리콜(propylene glycol; PG) 및 식물성 글리세롤(vegetable glycerol; VG)의 혼합물을 포함할 수 있고, 비교적 높은 비율의 VG를 갖는 베이스 액체는 전형적으로 비교적 낮은 비율의 VG를 갖는 달리 상응하는 베이스 액체보다 더 가시적인(덜 투명한) 증기를 생성할 것이다. 구체적인 예를 위해, 여기서 카트리지에서 사용되는 베이스 액체는 80%의 PG 및 20%의 VG를 포함하는 것으로 가정되며, 이는 비교적 비가시적인(덜 보이는) 증기를 생성시키는 것과 연관된다. 다른 카트리지가 존재하는 경우(참조문헌 [1]에 설명된 바와 같음), 다른 카트리지는 80%의 VG 및 20%의 PG를 포함하는 베이스 액체 제제를 보유하여 비교적 가시적인 증기를 생성시킬 수 있다.

따라서, 증기가 비가시적일 수 있는 하나의 이유는 증기 자체(즉, 베이스 액체)의 특성으로 인한 것이다. 그러나, 본 개시내용은 이에 제한되지 않고, 사용자가 증기를 시각적으로 인지할 수 없는 임의의 적합한 시나리오(이는 다른 상황에서 또는 다른 개인들에게는 가시적일 수 있음)에서 피드백을 제공하는데 사용될 수 있다.

이것은 사용자가 어두운 환경에 있기 때문에, 사용자가 시각적 장애가 있기 때문에, 또는 사용 시에 사용자의 눈과 호기 사이에 차단물이 존재하기 때문일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자가 증기를 보는 것을 차단하는 가상 현실 디스플레이 장비와 같은 머리-장착형 장비를 착용하고 있을 수 있다. 일부 예들에서, 사용자는 예를 들어, 참조문헌 [1]에 설명된 바와 같은 멀티-카트리지 에어로졸 제공 시스템의 사용에 의해 증기의 가시성을 제어할 수 있으며, 그리고 따라서, 증기는 사용자의 제어에 기초하여 비교적 덜 가시적일 수 있다.

카트리지(10)는 카트리지 하우징(17)을 포함하며, 이 카트리지 하우징은 본 예에서는 플라스틱 재료로 형성된다. 하우징(17)은 카트리지의 다른 구성요소들을 지지하고, 그리고 또한 제어 유닛(2)과의 기계적 인터페이스(mechanical interface)를 제공한다. 카트리지(10)가 제어 유닛에 장착되는 방식은 본원에 설명된 원리들에 중요하지 않지만, 구체적인 예를 위해, 여기서는 나사산 끼워맞춤(screw thread fitting)(도 1에는 나타내지 않음)을 포함하는 것으로 가정된다.

카트리지 하우징(17)은 테이퍼링 프로파일(tapering profile)을 갖는 종축을 중심으로 대체로 원형 대칭이며, 그에 따라 카트리지 하우징은 제어 유닛(2)에 커플링하는 카트리지(10)의 단부로부터의 거리가 증가함에 따라 단면이 감소한다. 본 예에서, 카트리지는 약 4 ㎝의 길이 및 이러한 길이에 걸쳐 약 1 ㎝ 내지 0.7 ㎝로 대략 선형으로 테이퍼지는 직경을 갖는다. 그러나, 특정 기하학적 형상, 보다 일반적으로는 관련된 전체 형상들은 상이한 구현예들에서 상이할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

카트리지 하우징(17) 내에는, 상기에서 논의된 제1 소스 액체(12) 형태의 증기 전구체 재료를 보유하는 액체 저장소(11)가 있다. 본 예에서, 액체 저장소(11)는 카트리지(10)의 내부 용적의 대부분을 포함한다. 액체 저장소(11)는 테이퍼진 원형 단면을 갖지만, 저장소(11)의 외벽과 하우징(17)의 내벽 사이에 공간을 생성하기 위해 일 측면을 따라 종방향으로 이어지는 평탄한 면을 갖는 점에서 하우징(17)의 내부에 일반적으로 순응한다. 이는 카트리지를 통한 공기 경로를 규정하며, 이 공기 경로를 통해 카트리지에서 생성된 증기는 사용 동안 카트리지의 단부의 개구(19)를 향해 마우스피스 커버(6) 내의 챔버/구역(5) 내로 흡인된다. 카트리지를 통한 이러한 공기 경로는 사용 동안에 증기 제공 시스템(1)을 통한 공기 유동을 나타내는 일련의 화살표들에 의해 개략적으로 나타낸다. 저장소(11)는, 예를 들어 성형된 플라스틱 재료를 포함하여, 통상적인 기술들에 따라 형성될 수 있다.

카트리지 출구(19)의 반대편에 있는 저장소(11)의 단부는, 저장소(11) 내의 소스 액체(12)가 세라믹 디스크(13)를 통해 스며들(seep) 수 있도록 다공성 세라믹 디스크(13)에 의해 규정된다.

심지(wick)(14) 및 가열기(15)를 포함하는 증발기(아토마이저(atomiser))가 저장소(11)의 외측 상에서 세라믹 디스크(13)에 인접한다. 심지 및 가열기는 카트리지(10)를 위한 증발 챔버(16)를 규정하는 카트리지 하우징(17) 내의 공간에 배열된다. 세라믹 디스크(13)를 통해 스며든 소스 액체는 표면 장력/모세관 작용을 통해 심지(14)에 침투할 수 있다. 심지(14)의 일부 또는 부분들은 세라믹 디스크(13)와 접촉할 수 있다. 본 예에서, 가열기(15)는 심지(14) 주위에 코일링된(coiled) 전기 저항 와이어를 포함한다. 심지(14)에 의해 가열기(15) 근처로 흡인되는 소정량의 소스 액체(증기 전구체 재료)를 증발시키기 위해, 가열기(15)에 전력이 공급될 수 있다. 본 예에서, 가열기(15)는 니켈 크롬 합금(Cr20Ni80) 와이어를 포함하고 심지(14)는 유리 섬유 다발(glass fibre bundle)을 포함하지만, 특정 증발기 구성은 본원에 설명된 원리들에 중요하지 않다는 것이 이해될 것이다. 실제로, 다른 증발기 구성들은 자신의 표면 상에 저항성 금속 트랙(resistive metal track)을 갖는 세라믹 요소, 또는 평면 구조로 배열된 소결된 섬유들의 집합체를 포함할 수 있다. 게다가, 세라믹 디스크(13)가 제공되지 않을 수 있고, 대신에 증발기는 저장소를 규정하는 하우징과 통합될 수 있으며, 예를 들어, 심지는 저장소(11)의 표면의 구멍을 통해 돌출할 수 있다.

소스 액체가 증발기에 의해 증발되는 속도는 가열기(15)에 공급되는 전력량에 부분적으로 의존할 것이다. 이에 따라, 카트리지(10) 내의 소스 액체(12)로부터 증기를 선택적으로 생성시키기 위해 전력이 가열기에 인가될 수 있으며, 또한, 적어도 일부 예시적인 구현예들에서, 증기 생성 속도는 가열기(15)에 공급되는 전력을 조정함으로써, 예를 들어 펄스 폭 및/또는 주파수 변조 기술들을 통해 제어될 수 있다.

제어 유닛(2)은, 외부 하우징(30), 전자 시가렛을 위한 작동 전력을 제공하기 위한 배터리(32), 전자 시가렛의 작동을 제어 및 모니터링하기 위한 제어 회로부(36) 및 사용자 입력 버튼(34)을 포함한다. 배터리(32)는 재충전식이며, 통상적인 유형, 예를 들어 전자 시가렛들에 통상적으로 사용되는 종류 및 비교적 짧은 시간 주기에 걸쳐 비교적 높은 전류들의 제공을 필요로 하는 다른 응용들일 수 있다. 유사하게, 사용자 입력 버튼(34)은 종래의 입력 디바이스, 예를 들어, 기계식 버튼 스위치 또는 정전용량(터치) 센서일 수 있다.

제어 유닛(2)은, 피드백 유닛(38) 및 센서(40)를 더 포함한다. 센서(40)(이는 검출기로서 지칭될 수 있음)는 공기 경로 내에 배치될 수 있고, 공기 경로를 통한 공기 및/또는 증기의 유량(rate of flow)을 측정할 수 있다. 공기 경로를 통한 공기 또는 증기의 유량은 디바이스(1) 상의 (즉, 개구(8)에서의) 사용자의 퍼프(puff) 또는 흡입의 강도에 비례한다. 이에 따라, 센서(40)는 순간 흡입 강도를 측정/검출 가능할 수 있다.

도 1의 예에서, 센서(40)는 마우스피스에서의 공기 경로에 도시되지만, 센서는 입구들(7)에 인접한 공기 경로 내에서, 예컨대 공기 경로 내의 다른 포지션들에 위치될 수 있다.

피드백 유닛(38)은 촉각 피드백 신호 또는 촉각 표시를 생성하기 위한 촉각 피드백 기구(38a)(또는 촉각 표시기), 광학적(예를 들어, 가시적) 피드백 신호 또는 광학(예를 들어, 가시적) 표시를 생성하기 위한 가시적 피드백 기구(38b)(또는 가시적 표시기), 및 오디오 피드백 신호를 생성하기 위한 오디오 피드백 기구(38c) 또는 오디오 표시기 중 하나 이상을 포함한다. 그러나, 다른 피드백 기구들이 부가적으로 또는 대안적으로 본 개시내용의 원리들에 따라 채택될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

촉각 피드백 기구(38a)는, 편심 캠(eccentric cam)에 부착되는 모터를 포함할 수 있다. 촉각 피드백 기구(38a)는 선형 캠(linear cam)을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 가시적 표시기(38b)는 작동 시에 사용자에게 보이는 하나 이상의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들은 외부 하우징(30)의 투명 부분 또는 반투명 부분 뒤에 있는 제어 유닛(2) 내에 배치될 수 있다. 2 개 이상의 가시적 표시기들이 제공되는 경우, 각각 상이한 색상의 광을 방출할 수 있으며; 예를 들어, 적색, 녹색 및 황색 LED가 제공될 수 있다.

일부 실시예들에서, 오디오 피드백 기구(38c)는 오디오 피드백 신호 또는 오디오 표시기, 예를 들어 사람이 인지할 수 있는 소리를 생성하기 위한 스피커(38c)를 포함한다.

일부 실시예들에서, 피드백 기구(38)는 적어도 촉각 피드백 기구(38a)를 포함한다. 촉각 피드백 기구(38a)는 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 특히 유리한 기구일 수 있는데, 왜냐하면 사용 동안에 사용자가 에어로졸 제공 시스템(1)을 잡고 있을 가능성이 매우 높기 때문이다. 그 결과, 촉각 피드백 신호는 사용 동안의 임의의 주어진 순간에 사용자에 의해 (예를 들어, 사용자의 손을 통해) 인지 가능하다. 가시적 표시기(38b)의 경우 반드시 그럴 필요는 없을 수 있는데, 이는 사용자가 가시적 표시기(38b)로부터 출력된 가시적 신호를 볼 수 있고 그리고/또는 가시적 신호가 주변 광의 레벨에 의해 희석되는 환경에 있는 특정 배향으로 시스템(1)을 유지해야 할 것을 요구할 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어, 사용자가 청력 장애를 가지거나 사용자가 특히 시끄러운 환경에서 시스템(1)을 사용하고 있다면, 오디오 표시기(38c)의 경우 반드시 그럴 필요는 없을 수 있다.

일부 실시예들에서, 촉각 피드백 기구(38a)는 사용자 입력 버튼(34)을 통해 사용자 피드백을 제공할 수 있으며; 즉, 촉각 피드백 기구(38a)는 사용자 입력 버튼(34) 내에 통합되거나 사용자 입력 버튼(34)에 기계적으로 결합되며 그에 따라, 작동 시에, 사용자가 사용자 입력 버튼(34)과 접촉하는 손가락을 통해 촉각 피드백을 검출한다. 대안적으로, 촉각 피드백 기구(38a)는 제어 유닛(2)의 본체/외부 하우징(30)의 일부에 위치될 수 있고, 사용자는 사용 중에 제어 유닛의 본체/외부 하우징(30)을 잡고 손을 통해 촉각 피드백을 검출할 수 있다.

외부 하우징(30)은, 예를 들어, 플라스틱 또는 금속성 재료로 형성될 수 있고, 본 예에서, 그의 두께(도 1의 평면에 대해 수직)의 약 1.5 내지 2 배의 폭(도 1의 평면 내)을 갖는 대체로 타원형(elliptical)/난형(oval) 단면을 갖는다. 예를 들어, 전자 시가렛은 약 3 ㎝의 폭 및 약 2 ㎝의 두께를 가질 수 있다. 상기에서 논의된 마우스피스 커버(6)는 제어 유닛(2)의 외부 형태와 대체로 순응하는 외부 형태를 가지며, 여기서 이들은 전체적으로 전자 시가렛(1)에 비교적 균일하고 매끄러운 외관을 제공하는 것을 충족시킨다. 증기 출구(8)를 규정하는 마우스피스 커버(6)의 단부는, 제어 유닛(2)에 커플링되는 단부에서 그의 치수들의 약 1/3 정도로(예를 들어, 약 1 ㎝의 폭 및 0.6 ㎝의 두께로) 테이퍼진다. 본 예에서, 제어 유닛(2) 및 마우스피스 커버(6) 둘 모두는 약 5 ㎝의 길이를 가지며, 그에 따라 조립된 전자 시가렛은 약 10 ㎝의 길이를 갖는다. 그러나, 이미 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 일 실시예를 구현하는 전자 시가렛의 전체 형상 및 규모는 본원에 설명된 원리들에 중요하지 않다는 것이 이해될 것이다.

일부 실시예들에서, 시스템은 사용 시에 사용자들의 눈들과 호기가 내뿜어지는 사용자의 얼굴 전방의 영역 사이에 위치되는 차단 부분(obstructing part)(도 1에는 도시되지 않음)을 포함한다. 따라서, 차단 부분은, 호기의 성질에 관계없이, 사용자가 호기를 시각적으로 인지하는 것을 방지할 수 있다(또는 시각적으로 인지하는 사용자의 능력을 감소시킴). 일부 실시예들에서, 차단 부분은 머리-장착형 디스플레이를 포함한다. 머리-장착형 디스플레이는 하나 이상의 디스플레이들을 포함할 수 있으며, 이 디스플레이 상에 가상 또는 증강 현실 디스플레이가 제공될 수 있다.

도 2는 에어로졸 제공 시스템(1)의 다양한 특징들 사이의 연결체들을 개략적으로 도시하고 있다.

센서(40), 입력 버튼(34), 배터리(32) 및 피드백 유닛(38) 각각은 제어 회로부(36)에 연결된다. 가열기(15)가 제어기 유닛(2)에 통합되는 경우, 전력은 제어 회로부(36)로부터 가열기에 직접 공급된다. 가열기(15)가 카트리지(10)에 통합되는 경우, 전력은 카트리지(10)와 제어기 유닛(2) 사이의 인터페이스에 걸쳐 설정된 접점들을 통해, 예를 들어 스프링식/포고 핀 커넥터들(sprung/pogo pin connectors) 또는 카트리지(10)가 제어 유닛(2)에 연결될 때 맞물리는 전기 접점들의 임의의 다른 구성을 통해 제어 회로부(36)로부터 가열기에 공급된다.

제어 회로부(36)는 본원에 설명된 바와 같은 본 개시내용의 실시예들에 따른 기능을 제공하도록, 뿐만 아니라 그러한 디바이스들을 제어하기 위해 확립된 기술들에 따라 전자 시가렛의 통상적인 작동 기능들을 제공하도록 적절하게 구성/프로그래밍된다. 따라서, 제어 회로부(36)는 논리적으로, 다수의 상이한 기능 블록들, 예를 들어, 카트리지(10)에서 배터리(32)로부터 가열기(15)로의 전력 공급을 제어하기 위한 기능 블록, 사용자 입력 버튼(34)을 사용하여 사용자 입력에 응답하여 디바이스의 작동 양태들, 예를 들어 구성 설정들을 제어하기 위한 기능 블록, 센서(40)로부터의 입력에 응답하여 피드백 유닛(38)을 제어하기 위한 기능 블록뿐만 아니라, 전자 시가렛들의 정상 작동과 연관된 다른 기능 블록들 및 본원에 설명된 원리들에 따른 기능성을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 사용자 입력 버튼(34)은 버튼에 인가된 압력을 나타내는 신호를 생성할 수 있고, 가열기(15)에 공급되는 전력은 사용자 입력 버튼(34)에 인가된 압력에 따라 변할 수 있다.

제어 회로부(36)는 일부 실시예들에서, 검출된 반복된 버튼 누름들에 응답하여 가열기(15)에 공급되는 전력을 짧은 시간 내에(예를 들어, 통상적인 단일 흡입에 대응하는 시간 기간 내에) 증가시킬 수 있다.

제어 회로부(36)는 일부 실시예들에서, 에어로졸 제공 시스템이 대기 모드(standby mode)에 있다는 가시적 표시를 생성하도록 가시적 표시기(visible indicator)(38b)를 제어할 수 있으며, 여기서, 에어로졸 제공 시스템은 검출된 흡입 및/또는 사용자 상호작용(예컨대, 사용자 입력 버튼(34)에 대한 압력의 인가)에 반응하여 흡입을 위한 증기를 생성시키도록 구성된다.

이들 논리 블록들의 기능은, 예를 들어 단일의 적합하게 프로그래밍된 범용 컴퓨터 또는 적합하게 구성된 주문형 집적 회로(들)/회로부를 사용하여, 다양한 다른 방식들로 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이해되는 바와 같이, 전자 시가렛은 일반적으로 그 작동 기능과 관련된 다양한 다른 요소들, 예를 들어 USB 포트와 같은 배터리 충전을 위한 포트를 포함할 것이며, 이것들은 통상적인 것일 수 있고 도면들에 도시되지 않았거나 간결함을 위해 상세하게 논의되지 않았다.

제어 회로부(36)는 사용자에 의한 흡입을 위해 카트리지로부터 증기를 생성시키도록 배터리(32)로부터 카트리지(10) 내의 가열기(15)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된다.

작동 시에, 사용자가 개구(8)를 통해 흡입할 때, 공기는 입구들(7)을 통해 디바이스 내로 흡인되고, 가열기(15) 근처에서 생성된 증기와 혼합된다. 그 다음, 혼합물은 공기 경로를 따라 혼합물이 흡입되는 개구(8)로 유동한다. 센서(40)는 사용자가 개구(8)를 통해 디바이스 상을 흡입하고 있을 때를 검출할 수 있다. 게다가, 센서(40)는 순간 흡입 강도를 검출할 수 있다.

센서(40)는, 제어 회로부(36)에 의해 수신되는 사용자의 흡입 강도를 나타내는 신호(이는 본원에서 "흡입 강도 신호"로 지칭될 수 있음)를 출력한다. 흡입 강도 신호에 기초하여, 제어 회로부(36)는 피드백이 사용자에게 제공될 수 있는지의 여부를 결정한다. 피드백이 제공될 수 있다면, 피드백의 특성들(이는 유형 및/또는 작동 파라미터들을 포함할 수 있음)은, 흡입 강도 신호에 의해 표시되는 바와 같이, 검출된 흡입 강도에 의존한다. 흡입 동안, 흡입 강도의 측정이 계속되며, 그리고 피드백은 측정된 흡입 강도에 기초하여 적응된다. 따라서, 피드백은 흡입 과정 동안 변할 수 있다.

일부 구현예들에서, 제어 회로부(36)는 순간 흡입 강도(또는 그를 나타내는 신호)를 미리 정해진 임계치와 비교하고 피드백이 미리 정해진 임계치와의 비교에 기초하여 제공될 수 있는지의 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 제어 회로부(36)는 생성된 흡입을 검출하는 것에 응답하여 또는 특정 크기를 초과하는 순간 흡입 강도에 응답하여 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 어느 경우에도, 미리 정해진 임계치는 센서(40)에 의해 감지되는 주변 조건들에 대응하는 값보다 더 크다. 전자의 경우에, 미리 정해진 임계치는 센서(40)에 의해 감지되는 바와 같은 주변 조건들보다 약간 높을 수 있는 반면, 후자의 경우에, 미리 정해진 임계치는 임계치에 의해 감지되는 주변 조건들보다 상당히 더 클 수 있다. 어느 경우에도, 미리 정해진 임계치는 센서(40)에 의해 측정되는 바와 같은 주변 조건들의 이전에 측정된 값들(예를 들어, 주변 조건들의 평균 측정치)에 기초하여 설정될 수 있거나, 대안적으로 미리 정해진 임계치는 미리 설정된 고정 값일 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 흡입 강도가 미리 정해진 제1 임계치를 초과할 때, 촉각 피드백은 모터(38a)에 의해 생성되며, 촉각 피드백의 세기는 흡입 강도에 기초한다. 피드백의 추가의 예들은 아래에 설명된다.

이에 따라, 에어로졸 제공 시스템(1)을 잡고 있는 사용자는 우선적으로 에어로졸 제공 시스템이 정확히 작동하고 있는 것을 인지할 수 있고, 이들의 흡입 강도의 표시를 인지할 수 있다.

사용자에게 그러한 피드백을 제공하는 것은, 사용자가 에어로졸이 얼마나 많은지(및 그에 따라 일부 구현예들에서 활성, 예를 들어, 니코틴을 얼마나 흡입했는지)를 알 수 있는 것을 도울 수 있다. 호기가 사용자에 의해 대부분 가시적이고 그리고/또는 관찰 가능한 시나리오들에서, 사용자는 내뿜은 호기의 양에 부분적으로 기초하여 사용자가 얼마나 많은 에어로졸(및 그에 따라 활성)을 흡입했는지를 측정할 수 있다. 이것은, 후속하는 퍼프를 위해 얼마나 흡입하는지(또는 일부 경우들에서는 흡입할지 또는 흡입하지 않을지의 여부)를 사용자에게 알리는 것을 도울 수 있다. 그러나, 가시적 호기의 부재 시에, 사용자는 얼마나 많은 에어로졸을 실제로 흡입하고 있는지에 관해 불안정하거나 확실하지 않다고 생각할 수 있다. 이것은 자연 세션 종료(natural session end)를 갖지 않는 디바이스들, 예컨대 일부 경우들에서 100 회 초과의 퍼프들을 제공할 수 있는 에어로졸 제공 시스템들(예를 들어, 깨끗한 세션 종료(clear session end)를 갖는 종래의 시가렛들과는 대조적)에 대해 특히 중요할 수 있다. 이에 따라, 사용자에게 추가의 피드백을 제공하는 것은, 특히 가시적 호기가 없는 경우에, 사용자가 자신의 에어로졸(그리고 선택적으로 활성) 흡기(intake)를 자기 조절하는 것을 도울 수 있다. 즉, 호기가 보이지 않고 그리고/또는 시야에서 차단되는 예들에서, 이러한 피드백을 제공하는 것은 특히 항상 가시적 호기에 익숙한 사용자들에게, 사용자들이 얼마나 많은 양을 흡입했는지를 사용자들에게 알리고 그리고/또는 안심시키도록 작용한다.

일부 실시예들에서, 수신된 피드백에 기초하여, 사용자는 단일 흡입 동안 퍼핑 거동 및/또는 생성된 에어로졸의 양을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 피드백에 응답하여 흡입하는 동안 에어로졸 생성이 감소되거나 정지되게 하기 위해 사용자 입력 버튼(34)에 대한 압력을 감소시키거나 해제할 수 있거나, 대안적으로 사용자는 다소 강하게 흡입할 수 있다. 추가 예로서, 일부 실시예들에서, 가열 요소에 대한 전력은 흡입 동안 사용자 입력에 응답하여 증가될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용자는 피드백에 응답하여 단일 흡입 동안에 에어로졸 생성 속도를 변경하게 하고, 예를 들어 사용자 입력 버튼(34)을 반복적으로 누름으로써 또는 가열 요소에 대한 전력이 증가되도록 하기 위해 사용자 입력 버튼(34)에 인가되는 압력을 증가시킴으로써 에어로졸 생성 속도를 증가시킬 수 있다.

물론, 사용자가 증기를 볼 수 없거나 또는 증기가 사용자에게 거의 보이지 않는 특정 이유들 및 상황들은 본원에 설명된 원리들에 중요하지 않다는 것이 이해될 것이다.

도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따라 도 1 및 도 2에 나타낸 증기 제공 시스템(1)을 위한 일부 작동 단계들을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 제어 회로부(36)는 종래의 프로그래밍/프로세싱 기술들에 따라 이러한 프로세싱을 구현하도록 구성된다.

단계(S1)에서, 제어 회로부(36)는 생성될 증기의 가시성(visibility)의 정도 또는 크기를 결정한다. 이러한 단계는 참조문헌 [1]에서 설명된 예와 같이, 생성될 증기의 가시성이 사용자에 의해 제어될 수 있는 경우에 적용될 수 있으며, 여기서 상이한 소스 액체들을 보유하는 상이한 카트리지들이 선택적으로 에어로졸화될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(36)는 복수의 카트리지들 중 어느 하나 이상의 카트리지가 증기를 생성하기 위해 선택되었는지를 결정할 수 있고, 이에 따라 생성된 증기의 예상되는 가시성을 결정할 수 있다.

단계(S2)에서, 제어 회로부(36)는 단계(S1)에서 결정된 가시성의 정도 또는 크기가 (예를 들어, 피드백 유닛(38)을 통해) 추가의 피드백을 제공하는 것을 정당화하는지의 여부를 결정한다. 설명된 예에서, 이러한 단계는 단계(S1)에서 결정된 생성될 증기의 가시성의 정도 또는 크기가 미리 정해진 임계치를 초과하는 것을 비교하는 단계를 포함한다. 임계치를 초과한다면, 프로세스는 종료되거나 단계(S1)로 복귀할 수 있다. 임계치를 초과하지 않으면(즉, 가시성이 낮음), 프로세스는 단계(S3)로 계속된다. 일부 예들에서, 제어 회로부(36)는 카트리지(10)에 의해 제공되는 표시에 기초하여 추가의 피드백이 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(10)는 피드백이 제공될 수 있는지 아닌지의 여부를 표시하고 그리고/또는 생성될 증기의 가시성의 예상되는 정도 또는 크기를 표시하는 기계 판독 가능한 칩(machine-readable chip) 또는 RFID(radio frequency identification) 태그를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 추가의 또는 대안적인 단계는 사용자 작동 모드를 평가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 흡입 강도 피드백이 요구되는 작동 모드에 대응하기 위해 에어로졸 제공 시스템(1)의 설정을 구성할 수 있다. 이러한 단계에서, 흡입 강도 피드백이 요구되는 것으로 결정된다면, 프로세스는 단계(S3)로 계속되고, 그렇지 않으면 프로세스가 중단되거나, 이전 단계로 복귀한다.

단계(S3)에서, 제어 회로부(36)는 센서(40)에 의해 생성된 흡입 강도 신호에 기초하여, 흡입이 검출되었는지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어 회로부(36)는 측정된 공기 유동이 미리 정해진 흡입 시작 임계치를 초과하는지의 여부를 결정할 수 있다. 미리 정해진 흡입 시작 임계치는, 센서 측정 정확도, 에어로졸 제공 시스템의 움직임, 주변 압력의 변화들의 결과로서, 또는 임의의 다른 이유들로, 사용 시에 발생할 수 있는 '거짓 양성(false positive)' 표시들을 회피하도록 구성될 수 있다.

단계(S3)에서 흡입이 검출되지 않으면, 프로세스는 종료될 수 있거나, (도시된 바와 같이) 단계(S3) 또는 단계(S1)로 계속될 수 있다.

단계(S3)에서, 흡입이 검출된다면, 프로세스는 단계(S4)로 계속된다.

단계(S4)에서, 제어 회로부(36)는 흡입 피드백(예를 들어, 촉각 피드백 신호, 광학 피드백 신호 또는 오디오 피드백 신호 중 적어도 하나)을 생성하기 위해 피드백 유닛(38)을 제어하며, 흡입 피드백은 적어도 흡입 강도 신호에 기초한다.

단계(S5)에서, 제어 회로부(36)는 현재 흡입이 종료되었는지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 제어 회로부(36)는, 흡입 강도 신호에 의해 표시되는 측정된 흡입 강도가 미리 정해진 흡입 종료 강도 임계치 미만으로 떨어지거나, 미리 정해진 흡입 종료 지속기간보다 더 오래 동안 미리 정해진 흡입 종료 강도 임계치 미만인 경우, 현재 흡입이 종료된 것으로 결정할 수 있다.

단계(S5)에서, 현재 흡입이 종료된 것이 결정된다면, 프로세스는 단계(S6)로 계속된다. 현재 흡입이 종료되지 않은 것으로 결정되면, 프로세스는 단계(S4)로 계속된다.

단계(S6)에서, 제어 회로부(36)는 '흡입 종료(end of inhalation)' 피드백을 생성하도록 피드백 유닛(38)을 제어할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 피드백 세기의 정상 감쇄(steady decay), 또는 후술되는 바와 같이 흡입의 종료가 검출된 것을 사용자에게 표시하기 위한 특정 피드백을 포함할 수 있다. 이는, 또한 검출된 흡입의 종료에 응답하여 피드백이 급격하게 종료하는 경우보다 더 편안한 피드백을 제공할 수 있다. 특히, 이것은, 예를 들어 에어로졸 제공 시스템이 흡입 동안 사용자의 입으로부터 제거되는 경우와 같이 흡입의 종료가 급격한 경우에 바람직할 수 있다.

단계(S6) 후에, 제어는 단계(S3)로 복귀한다.

전술한 단계들 중 하나 이상은 수정되거나, 재배열되거나, 생략될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 주어진 카트리지(10) 또는 소스 액체(12)에 대해 증기의 가시도가 고정된다면, 단계들(S1 및 S2)이 생략될 수 있다. 일부 예들에서는, 단계(S6)가 생략될 수 있다.

게다가, 일부 구현예들에서, 제어 회로부(36)가 흡입의 존재를 결정할 때(예를 들어, 단계(S3)에서), 제어 회로부(36)는 가열기(15)를 활성화시키도록 (즉, 가열기로 하여금 증기를 생성하기에 충분한 레벨로 온도를 증가시키기 위해 가열기에 전력을 공급하도록) 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제어 회로부(36)가 흡입이 종료되었다고 결정할 때(예를 들어, 단계(S5)에서), 제어 회로부(36)는 가열기(15)를 비활성화시키도록 (즉, 증기를 생성시키기 위해 가열기에 전력을 공급하는 것을 정지시키도록) 구성될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 디바이스가 사용자 입력 버튼(34)을 포함하지 않을 때 유리할 수 있다.

피드백 예들

일부 실시예들에서, 피드백 유닛(38)은 상이한 세기의 레벨들로 촉각 피드백(촉각 피드백 신호)을 제공할 수 있거나 또는 측정된 흡입 강도에 기초하여 일부 방식으로 변경하는, 편심 캠(eccentric cam)을 갖는 모터와 같은, 촉각 피드백 소스를 포함한다.

예를 들어, 촉각 피드백은 펄스 변조될 수 있으며, 여기서 온 비율(on ratio)(즉, 기간의 지속기간(duration of the period)에 대한 기간 내의 온 지속기간의 비율)은 측정된 흡입 강도에 대한 매핑(mapping)에 기초하여 변경된다. 예를 들어, 온 비율은, 측정된 흡입 강도가 제1 레벨로부터 제2 레벨로 증가하는 것에 응답하여, 50%(즉, 촉각 피드백은 제1 시간 기간 동안 생성하고, 그 다음 제1 시간 기간과 동일한 제2 시간 기간 동안 중단됨) 내지 100%(여기서, 촉각 피드백은 항상 온임)로 증가될 수 있다. 이러한 변경의 예는 도 5에서 예시되고 그리고 아래에서 설명된다.

부가적으로 또는 대안적으로, 촉각 피드백의 세기는 모터의 속도(그리고 따라서 결과적인 진동들의 주파수)를 변경시킴으로써 변경될 수 있다. 촉각 피드백의 세기는 부가적으로 또는 대안적으로, 사용되는 특정 피드백 기구에 따라 촉각 피드백의 진동의 진폭을 변경하는 것이 적합하다면, 촉각 피드백의 진동의 진폭을 변경시킴으로써 변경될 수 있다.

도 4는 흡입 강도에 기초한 예시적인 피드백을 예시한다.

도 4의 최상부 부분은 센서(40)에 의해 측정된 바와 같이, 시간에 걸쳐 측정된 흡입 강도를 예시한다. 수평선들(404 및 406)은 미리 정해진 흡입 종료 임계치 및 미리 정해진 흡입 시작 임계치들을 각각 도시한다. 흡입 종료 임계치(404)가 흡입 시작 임계치(406)보다 더 낮은 것으로 도시되어 있지만, 다른 구현예들에서, 이는 역전될 수 있거나, 임계치들은 동일할 수 있다.

시간(t1)에서, 제1 흡입(410a)이 시작되고, 시간(t2)에서, 측정된 흡입 강도는 미리 정해진 흡입 시작 임계치(406)를 초과한다. 흡입 강도는 계속 상승하고, 이어서 시간(t3)에서 미리 정해진 흡입 종료 임계치(404) 아래로 다시 떨어진다.

유사하게, 제2 흡입(410b)이 시간(t4)에서 시작된다. 측정된 흡입 강도는 먼저, 시간(t5)에서 미리 정해진 흡입 시작 임계치(406)를 초과하고, 이어서 시간(t6)에서 미리 정해진 흡입 종료 임계치(404) 아래로 다시 떨어진다.

도 4의 제2 부분은, 2 개의 흡입들(410a, 410b) 각각에 대해 동일한 시간 기간에 걸쳐 생성되는 촉각 피드백 기구(38a)에 의해 전달되는 촉각 피드백(430)의 세기를 예시한다.

시간(t2)까지, 촉각 피드백은 생성되지 않는다. 시간(t2)에서, 제어 회로부(36)는 흡입이 시작되었다고 결정한다(예를 들어, 도 3에 도시된 프로세스의 단계(S3)에서 예). 시간(t2)에서 시간(t3)까지, 흡입 피드백(430a)은 측정된 흡입 강도에 기초하여 세기가 광범위하게 상승 및 하강하는 촉각 피드백을 포함한다. 일부 실시예들에서, 흡입 피드백의 세기는 (예를 들어, 미리 정해진 일-대-일 대응에 따라) 측정된 흡입 강도와 직접적으로 관련된다. 대응들은 선형일 수 있고, 그에 따라, 예를 들어, 일반적으로 흡입 강도의 배가(doubling)는 피드백 세기의 배가를 초래할 수 있다. 그러나, 개시내용은 이에 제한되지 않으며, 비선형 매핑이 사용될 수 있다.

더욱이, 일부 실시예들에서, 시간 도메인 필터는 도 4의 예에서와 같이 피드백에 적용될 수 있으며, 여기서 피드백 세기의 감소 속도는 흡입 강도의 감소 속도와 비교하여 감소된다. 결과적으로, 도 4의 예에서, 흡입 강도가 미리 정해진 흡입 종료 임계치(404) 미만으로 떨어질 때, 피드백 세기는 0이 아니다.

이에 따라, 도 4의 예에서, 흡입 피드백(440a, 440b)의 종료는 0으로의 피드백 세기의 선형(시간적) 감소로서 도시된다.

일부 실시예들(도시되지 않음)에서, (예컨대, 촉각 표시의) 피드백 세기는 일정하지만, 순간 흡입 강도는 최대 피드백 세기 임계치이거나 그 초과이다. 피드백 세기는, 순간 흡입 강도가 최대 피드백 세기 임계치 미만인 경우에만 검출기에 의해 검출되는 순간 흡입 강도에 기초하여 변경한다.

도 4는 또한, 일부 실시예들에서, 측정된 흡입 강도에 기초하여 LED들의 조명의 형태일 수 있는 가시적 피드백을 제공하는 가시적 표시들의 일 예를 도시하며, 이는 상기 설명된 촉각 피드백과 조합되거나 그에 대한 대안으로서 사용될 수 있다.

에어로졸 제공 시스템이 대기 모드에 있을 때 시각적 표시가 생성되는 일부 실시예들에서, 측정된 흡입 강도에 기초하여 가시적 피드백을 제공하는 가시적 표시는 대기 모드를 표시하는데 사용되는 것과 상이하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 황색 LED는 대기 모드를 표시하기 위해 연속적으로 조명되는 반면, 측정된 흡입 강도에 기초하여 가시적 피드백을 제공하는 가시적 표시는 자체적으로(즉, 일부 추가 피드백 표시없이) 황색 LED의 조명을 포함하지 않는다.

도 4의 예에서, 피드백 유닛(38)이 가시적 흡입 피드백(450) 및 흡입 피드백(460)의 가시적 종료를 제공하기 위한 온 기간들(on periods)(420, 422, 424)을 각각 갖는 3개의 LED들(적색, 황색 및 녹색 각각 하나)을 포함하는 것으로 가정된다. 도 4의 예에서, 흡입 강도와 피드백 사이의 대응관계에 따라, 흡입 피드백(450a, 450b)으로서, 흡입 강도가 증가함에 따라 증가하는 수의 LED들이 (적색, 황색, 녹색 순서로) 조명된다.

이에 따라, 시간(t2) 및 시간(t4)에서, 처음에 단지 적색 LED가 조명된다. 후속하여, 황색 및 그 후 녹색 LED들이 조명된다. 흡입 강도가 감소함에 따라, LED들은 이에 따라 역순으로 꺼진다.

'흡입의 종료' 가시적 피드백(460a, 460b)으로서, 도 4의 예에서, 시간(t3) 및 시간(t6)에서 시작하여, LED들 각각은 한 번에 하나씩 순차적으로 조명되어 흡입의 종료가 검출되었음을 사용자에게 표시한다.

도 4의 예에서, 흡입의 종료 피드백은 검출된 흡입 강도가 임계치 미만으로 떨어진 후에 생성된다. 도 4의 예에서, 흡입의 종료 피드백은 촉각 피드백 및/또는 가시적 피드백이지만, 일부 예들에서, 대신에 다른 형태들의 피드백이 사용된다. 도 4의 예에서, 흡입의 종료 피드백은 검출된 흡입 강도가 임계치 미만으로 떨어진 직후에 생성된다. 그러나, 본 개시내용은 이에 제한되지 않으며, 일부 예들에서 임계치 미만으로 떨어지는 검출된 흡입 강도와 흡입의 종료 피드백의 시작 사이에 지연이 존재할 수 있다.

흡입의 종료 피드백의 세기는 (도 4의 흡입의 종료 촉각 피드백(440a, 440b)의 예에서와 같이) 시간에 걸쳐 변할 수 있거나 일정할 수 있다.

흡입의 종료 피드백의 세기는 흡입 동안의 검출된 흡입 강도, 예를 들어, 피크 검출된 흡입 강도, 평균 검출된 흡입 강도 및/또는 총 흡입 강도(예컨대, 흡입의 지속기간에 걸친 총 흡입 강도의 측정치)에 기초할 수 있다.

도 5는, 흡입 동안 시간에 걸쳐 변화하는 촉각 피드백을 제공하는 수단으로서 펄스 변조의 사용을 예시한다. 도 5의 예에서, 단계(S4)는 Δt초마다 반복되며, 그리고 후속하는 Δt초 동안의 온-오프 패턴(on-off pattern)이 결정된다. 각각의 Δt초 내에서, 모터가 활성화되는 온-기간(502)이 존재한다. Δt초의 나머지 동안, 모터가 활성화되지 않는 오프-기간이 존재한다. 처음에, 시간(t2) 후에(시간(t2.0)에서), 흡입 강도는 낮으며, 그리고 이에 따라 온 기간(502a)은 Δt에 비해 짧다. 흡입 강도가 증가함에 따라, 온 기간들은 증가하여, (예를 들어) 온 기간(502c)은 거의 전체 기간(Δt)으로 연장된다. 후속하여, 흡입 강도가 감소함에 따라, 온 기간 시간들이 감소한다.

일부 실시예들에서, 피드백 유닛(38)은 스피커(38c)를 포함하고, 흡입 피드백 및 흡입의 종료 피드백 중 하나 또는 둘 모두는 가청음(audible sound)을 포함한다. 흡입 피드백의 주파수 및/또는 진폭(볼륨)은 측정된 흡입 강도에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 진폭은 측정된 흡입 강도와 진폭 사이의 매핑에 따라 증가할 수 있다.

따라서, 본원에 설명된 예에 따라, 비록 증기가 보이지 않을 수 있음에도 불구하고, 사용자는 흡입 강도, 그리고 흡입 강도가 흡입 과정 동안 어떻게 변하는지를 용이하게 그리고 쉽게 결정할 수 있다.

상기에서는, 일부 특정 예들이 설명되었지만, 다른 구현예들에 따라 이루어질 수 있는 많은 수정들이 존재한다는 것이 이해될 것이다.

예를 들어, 도 1 및 도 2에 나타낸 구현예에서, 카트리지는 그 자체의 증발기를 포함한다. 그러나, 다른 예들에서, 증발기는 예를 들어 증기 제공 시스템의 제어 유닛 부분 내에 제공될 수 있다.

기본 증기 생성 기술의 관점에서, 증기가 생성되는 특정 방식은, 사용자 선택 가능한 정도의 가시성을 증기들에 제공하는 기본 원리에 중요하지 않다는 것이 이해될 것이다.

게다가, 상기 실시예들이 카트리지(10)를 덮고 제어 유닛(2)에 커플링되는 커버(6)를 개시하는 경우에, 일부 구현예들에서, 커버(6)는 카트리지(10)의 일부를 형성할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 즉, 커버(6), 카트리지(10) 및 마우스피스/개구(8)는 일체로 형성될 수 있다.

따라서, 전술된 실시예들은 소스 액체를 가열하기 위한 전기 가열기 기반 증발기에 주로 초점을 맞추고 있지만, 다른 기술들에 기반한 증발기들, 예를 들어 압전 진동기 기반 증발기들, 및 다른 증기 전구체 재료들, 예를 들어 겔들 또는 고체 재료들, 이를 테면 담배 파생 재료들과 같은 식물 유래 재료들에 기반한 디바이스들에 따라 동일한 원리들이 채택될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

보다 일반적으로, 증기 전구체 재료(때때로 에어로졸-생성 재료로 지칭됨)는 예를 들어 가열되거나, 조사되거나 임의의 다른 방식으로 에너지가 공급될 때, 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다. 에어로졸-생성 재료는, 예를 들어, 활성 물질 및/또는 향미제들을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료는 "비정질 고체"를 포함할 수 있으며, 이는 대안적으로 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비-섬유형)로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔일 수 있다. 비정질 고체는 액체와 같은 일부 유체를 내부에 유지할 수 있는 고체 재료이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸-생성 재료는, 예컨대, 약 50wt%, 60wt% 또는 70wt%의 비정질 고체 내지 약 90wt%, 95wt% 또는 100wt%의 비정질 고체를 포함할 수 있다. 에어로졸-생성 재료는 하나 이상의 활성 물질들(이를테면, 니코틴) 및/또는 향미들(flavours), 하나 이상의 에어로졸-형성제 재료들(이를테면, 글리콜), 및 선택적으로 하나 이상의 다른 기능성 재료를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 원리들은 임의의 적합한 에어로졸-생성 재료에 적용될 수 있다.

따라서, 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템이 설명되어 있으며, 이 에어로졸 제공 시스템은, 공기 채널 및 에어로졸 생성 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 하우징(housing); 사용자에 의한 흡입 동안 공기 채널에서의 공기 유동의 양 또는 압력 차이를 검출함으로써 순간 흡입 강도를 검출하도록 구성되는 검출기(detector); 촉각 표시를 사용자에게 제공하도록 구성되는 제1 표시기(indicator); 및 검출기 및 표시기에 연결되는 제어기(controller)를 포함하며, 제어기는 흡입 동안에 사용자에게 촉각 표시를 생성하기 위해 제1 표시기를 제어하도록 구성되며, 촉각 표시는 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 흡입 동안 변한다.

다양한 문제들을 해결하고 당해 기술을 진전시키기 위해, 본 개시내용은 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 보여준다. 개시내용의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플이며, 총망라하지 않으며, 그리고/또는 배타적이지 않다. 이들은 단지 이해를 돕고, 그리고 청구된 발명(들)을 교시하도록 제시된다. 본 개시내용의 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양태들은, 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 개시내용에 대한 제한들 또는 청구항들과의 등가물에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변경예들이 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 본원에 구체적으로 설명된 것들 이외의, 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들을 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)될 수 있으며, 그에 따라 종속 청구항들의 특징들이 독립 청구항들의 특징들과 청구항들에 명시적으로 기재된 것들 이외의 조합들로 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 개시내용은 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

참조문헌

[1] WO 2018/146455 A1 Vapour Provision System

Claims (24)

1. 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위한, 에어로졸 제공 시스템으로서,
   공기 채널 및 에어로졸 생성 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 하우징(housing);
   사용자에 의한 흡입 동안 상기 공기 채널에서의 공기 유동의 양 또는 압력 차이를 검출함으로써 순간 흡입 강도를 검출하도록 구성되는 검출기(detector);
   제1 표시를 사용자에게 제공하도록 구성되는 제1 표시기(indicator); 및
   상기 검출기 및 상기 제1 표시기에 연결되는 제어기(controller)를 포함하며, 상기 제어기는 흡입 동안에 사용자에게 제1 표시를 생성하기 위해 제1 표시기를 제어하도록 구성되며, 상기 제1 표시는 흡입 동안 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 변하는,
   에어로졸 제공 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 순간 흡입 강도가 미리 정해진 제1 임계치를 초과하지 않는 한, 표시가 생성되지 않는,
   에어로졸 제공 시스템.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제1 표시는 촉각 표시(haptic indicator)인,
   에어로졸 제공 시스템.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 촉각 표시의 세기는 상기 검출기에 의해 검출되는 순간 흡입 강도에 기초하여 변하는,
   에어로졸 제공 시스템.
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
   상기 촉각 표시의 세기는 상기 검출기에 의해 검출되는 순간 흡입 강도에 기초하여 변경되는 반면, 상기 순간 흡입 강도는 제2 임계치 미만이며, 그리고 상기 촉각 표시의 세기는 일정한 반면, 상기 순간 흡입 강도는 제2 임계치이거나 또는 제2 임계치 초과인,
   에어로졸 제공 시스템.
6. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 촉각 표시는 제1 지속기간을 갖는 복수의 펄스들을 포함하며, 상기 펄스들은 제2 지속기간의 시간 기간에 의해 분리되는,
   에어로졸 제공 시스템.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 지속기간은 상기 검출기에 의해 검출되는 순간 흡입 강도에 기초하여 변경되는,
   에어로졸 제공 시스템.
8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
   상기 제2 지속기간은 상기 검출기에 의해 검출되는 순간 흡입 강도에 기초하여 변경되는,
   에어로졸 제공 시스템.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어기는 흡입 후에 상기 사용자에게 제2 표시를 생성하기 위해 상기 제1 표시기를 제어하도록 구성되는,
   에어로졸 제공 시스템.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 표시는 상기 흡입 동안 상기 검출기에 의해 검출되는 상기 순간 흡입 강도에 기초하는,
    에어로졸 제공 시스템.
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 흡입 동안 또는 상기 흡입 후에 제3 표시를 상기 사용자에게 제공하기 위한 제2 표시기를 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제3 표시는 시각적 표시인,
    에어로졸 제공 시스템.
13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 흡입 후에 상기 사용자에 대한 제3 표시를 생성하기 위해 상기 제2 표시기를 제어하도록 구성되는,
    에어로졸 제공 시스템.
14. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 시스템이 대기 모드(standby mode)에 있다는 표시를 생성하기 위해 상기 제2 표시기를 제어하도록 구성되는,
    에어로졸 제공 시스템.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 대기 모드에 있을 때 생성된 표시는 상기 흡입 동안 또는 상기 흡입 후에 상기 사용자에게 제공되는 제3 표시와 상이한,
    에어로졸 제공 시스템.
16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 흡입 동안에 상기 사용자에게 제4 표시를 제공하기 위한 제3 표시기를 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 제4 표시는 가청 표시인,
    에어로졸 제공 시스템.
18. 제16 항 또는 제17 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 검출기에 의해 검출된 순간 흡입 강도에 기초하여 상기 흡입 동안 제4 표시를 생성하기 위해 상기 제3 표시기를 제어하도록 구성되는,
    에어로졸 제공 시스템.
19. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 요소는 상기 흡입 후에 상기 사용자에 의한 호기(exhalation) 동안, 호기가 사용자에게 보이지 않도록 상기 에어로졸을 생성하도록 구성되는,
    에어로졸 제공 시스템.
20. 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 작동 모드 및 제2 작동 모드를 포함하는 복수의 모드들 중 하나로서 상기 시스템의 작동 모드를 설정하기 위한 사용자 입력 제어부(user input control)를 포함하며,
    상기 에어로졸 생성 요소는 상기 흡입 후에 상기 사용자에 의한 호기 동안, 상기 호기가 상기 제2 작동 모드와 비교하여 상기 제1 작동 모드에서 상기 사용자에게 덜 가시적이도록 상기 에어로졸을 생성하게 구성되는,
    에어로졸 제공 시스템.
21. 제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 흡입 후에 상기 사용자에 의한 호기 동안, 상기 호기가 상기 사용자에게 보이지 않도록, 차단 부분(obstructing part)을 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템.
22. 제21 항에 있어서,
    상기 차단 부분은 머리-장착형 디스플레이(head-mountable display)를 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템.
23. 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위한, 에어로졸 제공 디바이스로서,
    공기 채널을 부분적으로 에워싸는 하우징 ― 상기 공기 채널은 에어로졸 생성 요소와 유체 연통하도록 구성됨 ―;
    상기 사용자에 의한 흡입 동안 공기 채널에서의 공기 유동의 양 또는 압력 차이를 검출함으로써 순간 퍼프 강도(instantaneous puff strength)를 검출하도록 구성되는 검출기;
    제1 표시를 사용자에게 제공하도록 구성되는 제1 표시기; 및
    상기 검출기 및 상기 제1 표시기에 연결되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 흡입 동안에 상기 사용자에게 제1 표시를 생성하기 위해 제1 표시기를 제어하도록 구성되며, 촉각 표시는 상기 검출기에 의해 검출된 상기 순간 흡입 강도에 기초하여 상기 흡입 동안에 변하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
24. 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성시키기 위해, 에어로졸 제공 시스템의 사용 동안에 사용자에게 표시를 제공하는 방법으로서,
    상기 사용자에 의한 흡입 동안 에어로졸 제공 디바이스의 공기 채널에서의 공기 유동의 양 또는 압력 차이를 검출함으로써 순간 퍼프 강도를 검출하는 단계; 및
    상기 흡입 동안에 상기 사용자에게 표시를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 표시는 상기 순간 퍼프 강도에 기초하여 상기 흡입 동안 변하는,
    에어로졸 제공 시스템의 사용 동안에 사용자에게 표시를 제공하는 방법.

Images