KR20220130092A - 열선 풍속계 기류 측정, 퍼프 검출 및 주변 온도 추적 - Google Patents

열선 풍속계 기류 측정, 퍼프 검출 및 주변 온도 추적 Download PDF

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KR20220130092A
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레이먼드 더블유. 라우
에릭 호즈
라이언 뉴컴
테리 바체
랑그라지 에스. 선더
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Abstract

무-니코틴 전자 흡연 장치의 열선 풍속계(HWA) 제어 방법은 제1 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 발열 요소의 온도 및 온도 설정점에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하고; 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하고 있는지 여부를 나타내는 퍼프 검출 신호를 생성하고; 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 동안, 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도 변화를 검출하고; 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 상기 주변 온도의 상기 검출된 변화에 응답하여 상기 온도 설정점이 변경되도록 상기 온도 설정점을 제어함을 포함한다.

Description

열선 풍속계 기류 측정, 퍼프 검출 및 주변 온도 추적
본 발명은 무-니코틴 증기-전 제제를 포함하는 자기충족 물품을 함유하는 무-니코틴 전자 흡연 장치에 관한 것이다.
무-니코틴 전자 흡연 장치는 무-니코틴 증기-전 제제 물질을 무-니코틴 증기로 기화시키는 데 사용된다. 이러한 무-니코틴 전자 증기 장치는 무-니코틴 전자 증기 장치로 지칭될 수 있다. 무-니코틴 전자 증기 장치는 무-니코틴 증기를 생성하기 위해 무-니코틴 증기-전 제제 물질을 기화시키는 히터를 포함한다. 무-니코틴 전자 흡연 장치는 전원, 카트리지 또는 히터를 포함하는 탱크, 그리고 무-니코틴 증기-전 제제 물질을 담을 수 있는 저장소를 포함하는 여러 요소를 포함할 수 있다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 무-니코틴 전자 흡연 장치의 열선 풍속계(HWA)를 제어하는 방법은: 제1 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 발열 요소(heated element)의 온도 및 온도 설정점에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하고; 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하고 있는지 여부를 나타내는 퍼프 검출 신호를 생성하고; 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 동안, 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도 변화를 검출하고; 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 상기 주변 온도의 상기 검출된 변화에 응답하여 상기 온도 설정점이 변경되도록 상기 온도 설정점을 제어함을 포함한다.
상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력 레벨을 제어함은, 상기 제1 PID 제어기의 제어에 의해, 구동 신호 설정값을 생성함을 포함할 수 있고, 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 상기 전력 레벨은 상기 구동 신호 설정값에 기초한다.
상기 방법은, 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하고 있음을 나타내는 동안, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 HWA 주변을 흐르는 공기의 유량을 결정함을 더 포함할 수 있다.
상기 퍼프 검출 신호를 생성함은, 상기 구동 신호 설정값의 기울기(gradient)를 결정하고; 그리고, 상기 구동 신호 설정값의 상기 결정된 기울기에 기초하여 상기 퍼프 검출 신호를 생성함을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 PWM(Pulse Width Modulated) 구동 신호를 생성하고; 그리고, 상기 HWA에 상기 PWM 구동 신호를 인가하여 상기 HWA에 상기 전력을 인가함을 포함할 수 있다.
상기 PWM 구동 신호를 생성함은, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 PWM의 듀티 사이클이 제어되도록 상기 PWM 구동 신호를 생성함을 포함할 수 있다.
상기 구동 신호 설정값을 생성함은, 상기 제1 PID 제어기의 제어에 의해 상기 HWA의 상기 발열 요소의 온도와 상기 온도 설정점의 차이에 기초하여 상기 구동 신호 설정값을 생성함을 포함할 수 있다.
상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함은, 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함을 포함할 수 있다.
상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함은, 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함을 포함할 수 있다.
상기 온도 설정점을 제어함은, 상기 HWA의 주변 온도의 증가를 검출하는 것에 응답하여 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해 상기 온도 설정점을 증가하고; 그리고, 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도의 감소를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 감소함을 포함할 수 있다.
적어도 일부 예시적인 실시형태에 따르면, 무-니코틴 전자 흡연 장치는: 무-니코틴 증기-전 제제를 저장하기 위한 무-니코틴 증기-전 제제 저장부; 무-니코틴 증기-전 제제를 가열함으로써 무-니코틴 증기를 생성하도록 구성된 히터; 열선 풍속계(HWA); 상기 HWA의 발열 요소의 온도 및 온도 설정점에 기초하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하도록 구성된 제1 PID 제어기; 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하고 있는지 여부를 나타내는 퍼프 검출 신호를 생성하도록 구성된 퍼프 검출 신호 생성기; 그리고, 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 동안, 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출하고, 상기 HWA의 주변 온도의 상기 검출된 변화에 응답하여 상기 온도 설정점이 변하도록 제어하는 제2 PID 제어기를 포함한다.
제1 PID 제어기는 구동 신호 설정값을 생성함으로써 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하도록 구성될 수 있으며, 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 상기 전력의 레벨은 상기 구동 신호 설정값에 기초한다.
상기 제2 PID 제어기는, 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대하여 현재 퍼프가 발생하고 있음을 나타내는 동안, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 HWA 주위를 흐르는 공기의 유량을 결정하도록 더 구성될 수 있다.
상기 퍼프 검출 신호 생성기는 상기 구동 신호 설정값의 기울기를 결정하고, 상기 구동 신호 설정값의 상기 결정된 기울기에 기초하여 퍼프 검출 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 무-니코틴 전자 흡연 장치는 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 펄스 폭 변조(PWM) 구동 신호를 생성하고 상기 PWM 구동 신호를 상기 HWA에 인가하여 상기 전력을 상기 HWA에 인가하도록 구성된 구동 신호 생성기를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 신호 생성기는 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 PWM 구동 신호의 듀티 사이클을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 PID 제어기는 상기 HWA의 발열 요소의 온도와 상기 온도 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 구동 신호 설정값을 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 PID 제어기는 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도 변화를 검출하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 PID 제어기는 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도 변화를 검출하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 PID 제어기는 상기 HWA의 주변 온도의 증가를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 증가시키고, 상기 HWA의 주변 온도의 감소를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 감소시킴으로써 상기 온도 설정점을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 기재되어 있는 제한이 없는 실시예들의 다양한 특징과 장점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명확해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 설명의 목적으로 제공되었을 뿐이며, 청구의 범위를 제한하기 위해 해석해서는 안 된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한 규모대로 그려진 것으로 간주하지 않는다. 명확성을 위해 도면의 다양한 치수가 과장되었을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무-니코틴 전자 흡연 장치의 전면도이다.
도 2는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 후면도이다.
도 4는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치 근위단의 도면이다.
도 5는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치 원위단의 도면이다.
도 6은 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 포드 유입구 확대도이다.
도 8은 도 6의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 단면도이다.
도 9는 도 6의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 장치 본체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 장치 본체의 전면도이다.
도 11은 도 10의 관통홀의 확대 사시도이다.
도 12는 도 10의 장치 전기 커넥터의 확대 사시도이다.
도 13은 도 6의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 포드 어셈블리의 사시도이다.
도 14는 도 13의 포드 어셈블리의 다른 사시도이다.
도 15는 도 13의 포드 어셈블리의 부분 분해도이다.
도 16은 도 15의 커넥터 모듈의 사시도이다.
도 17은 도 15의 커넥터 모듈의 또 다른 사시도이다.
도 18은 심지 및 히터가 없이 도 17의 커넥터 모듈의 사시도이다.
도 19는 도 18의 커넥터 모듈의 분해도이다.
도 20은 도 18의 커넥터 모듈의 또 다른 분해도이다.
도 21a는 일 실시예에 따른 장치 본체의 장치 시스템을 도시한다.
도 21b는 일 실시예에 따른 마이크로프로세서의 일 예를 도시한다.
도 22a는 일 실시예에 따른 포드 어셈블리의 포드 시스템을 도시한다.
도 22b는 일 실시예에 따른, 암호 코프로세서가 생략된 도 22a의 예시적인 포드 시스템을 도시한다.
도 23은 일 실시예에 따른 장치 시스템에 연결된 포드 시스템을 도시한다.
도 24a 내지 도 24d는 일 실시예에 따른, 도 22a의 포드 시스템의 열선 풍속계(HWA)에 포함된 발열 요소의 예시적인 구현을 도시한다.
도 25a는 예시적인 실시예에 따른 내측 PID 제어 루프의 다이어그램이다.
도 25b 내지 도 25d는 도 25a의 펄스 폭 변조(PWM) 구동 신호의 예시적인 파형을 도시한다.
도 26a는 예시적인 실시예에 따른 외부 PID 제어 루프의 다이어그램이다.
도 26b는 예시적인 실시예에 따른 HWA의 작동 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 개략도이다.
도 28은 예시적인 실시예에 따른 또 다른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 29는 예시적인 실시예에 따른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 밀봉체 및 전극에 체결된 캡슐을 포함하는 배열구조의 평면도이다.
도 30은 도 29의 배열구조의 사시도이다.
도 31은 도 29의 배열구조의 측단면도이다.
요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에", "연결된", "결합된", 또는 "덮는"으로 언급될 때, 이는 직접적으로 상기 다른 요소 또는 층 상에 있거나, 연결되거나, 결합되거나, 또는 덮거나, 또는 중간 요소들 또는 층들이 존재할 수 있다. 반대로, 요소가 다른 요소 또는 층의 "직접적으로 상에", "직접적으로 연결된", 또는 "직접적으로 결합된"으로 언급될 때, 중간 요소들 또는 층들이 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 요소를 지칭한다. 본원발명에서 사용된 용어 "및/또는"은 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 모든 조합들 및 부조합들을 포함한다.
비록 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 본원발명에서 다양한 요소들, 영역들, 층들, 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 이들 요소들, 영역들, 층들, 및/또는 섹션들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 아니되는 것으로 이해되어야 한다. 이들 용어는 어느 한 요소, 영역, 층, 또는 섹션을 단지 다른 요소, 영역, 층 또는 섹션과 구분하기 위해 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 제1 영역, 제1 층, 또는 제1 섹션은 예시적인 실시예들의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 제2 영역, 제2 층, 또는 제2 섹션으로 지칭될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어들(예를 들어, "아래에", "밑에", "하부", "위에", "상부" 등)은 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소(들) 또는 특징(들)과의 관계를 설명하기 위해 설명의 편의를 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 배향들을 포함하도록 의도된다는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면 내의 상기 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소들 또는 특징들의 "밑에" 또는 "아래에"로 설명된 요소들은 다른 요소들 또는 특징들의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, 상기 "아래에" 용어는 위 및 아래의 배향을 모두 포함할 수 있다. 상기 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전되거나, 다른 배향으로), 본원발명에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명어구는 그에 맞춰 해석될 수 있다.
본원발명에서 사용되는 용어는 단지 다양한 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 실시예들을 제한하기 위한 것이 아니다. 본원발명에서 사용된 것과 같은, 단수 표현들 또는 단복수가 명시되지 않은 표현들은, 문맥상 명백하게 다르게 나타나지 않는 이상, 복수 표현들을 포함하는 것으로 의도된다. "구비한다", "구비하는", "포함한다" 및/또는 "포함하는" 등의 용어가 본 명세서에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 및/또는 요소들의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 요소들, 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해될 것이다.
예시적인 실시예는 예시적인 실시예의 이상적인 실시예( 및 중간 구조)의 개략도인 단면도를 참조하여 본 명세서에서 설명된다. 따라서, 예를 들어 제조 기술 및/또는 공정 오차의 결과로 예시된 형상에서 변형이 예상된다. 따라서, 예시적인 실시예는 여기에 예시된 영역의 형상으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상에서 편차를 포함해야 한다. 도면에 예시된 영역은 본질적으로 도식적이며 그 형상은 장치 영역의 실제 형상을 예시하기 위한 것이 아니며 예시적인 실시예의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원발명에서 사용되는 모든 용어들(기술적 및 과학적 용어를 포함하는)은 예시적인 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들을 포함하여, 용어들은 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원발명에서 명시적으로 정의되지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되지 않을 것으로 이해될 것이다.
무-니코틴 전자 흡연 장치 구조 예
여기서 "무-니코틴 전자 증기 장치"(non-nicotine e-vapor device)는, 때로는 무-니코틴 전자 흡연 장치(non-nicotine e-vaping device), 무-니코틴 전자 증기 기구(non-nicotine e-vapor apparatus), 무-니코틴 전자 흡연 기구 중 임의의 용어를 사용하는 것을 가리키거나, 이들과 동의어인 것으로 간주될 수 있다. 포드 어셈블리(pod assembly)들(예를 들어 포드 어셈블리(300))은 여기에서 "포드들" 또는 제거가능한 포드(removable pod)들을 가리킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 무-니코틴 전자 흡연 장치(non-nicotine e-vaping device)의 정면도이다. 도 2는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 측면도이다. 도 3은 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 후면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)는 포드 어셈블리(pod assembly)(300)를 수용하도록 구성된 장치 본체(device body)(100)를 포함한다. 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 증기-전 제제(non-nicotine pre-vapor formulation)를 보관하도록 구성된 모듈식 물품(modular article)이다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "무-니코틴 증기-전 제제" (또는 "무-니코틴 증기-전 제제 물질")는 니코틴을 함유하지 않고 무-니코틴 증기(non-nicotine vapor)로 변형될 수 있는 물질(또는 물질들의 조합)을 가리킨다. 예를 들어, 무-니코틴 증기-전 제제는 액체, 고체 및/또는 겔 제제일 수 있으며 예를 들어 그리고 여기에 제한되지 않은, 물, 오일, 유화제(emulsion), 구슬(bead), 용매(solvent), 활성 성분(active ingredient), 에탄올, 식물 추출물(예를 들어 칸나비노이드(cannbinoid)), 천연 또는 인공 향료, 및/또는 예를 들어 글리세린(glycerin), 프로필렌 글리콜(propylene glycol)과 같은 증기 형성자(former)를 포함할 수 있다. 흡연 중에 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)는 무-니코틴 증기-전 제제를 가열하여 무-니코틴 증기를 생성하도록 구성된다. 여기에 언급된 "증기"(vapor)는 여기에 개시된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 임의의 무-니코틴 전자 흡연 장치로부터 생성된 혹은 출력된 임의의 물질이다. 무-니코틴 증기-전 제제는 또한 발명 명칭 "NON-NICOTINE E-VAPING SECTION, AND NON-NICOTINE E-VAPING DEVICE INCLUDING NON-NICOTINE E-VAPING SECTION"(Atty. Dkt. No. 24000NV-000612-US), 2019년 8월 14일 출원된 미국 출원 번호 16/540,433에 서술되어 있으며, 그 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
장치 본체(100)는 전면 커버(front cover)(104), 프레임(frame)(106) 및 후면 커버(rear cover)(108)를 포함한다. 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 작동과 관련된 기계적 구성품(component), 전자적 구성품 및/또는 회로를 동봉하는 장치 하우징(device housing)을 형성한다. 예를 들어, 장치 본체(100)의 장치 하우징은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)에 전력을 공급하도록 구성된 전원(power source)을 동봉할 수 있으며, 이는 포드 어셈블리(300)에 전류를 공급하는 것을 포함할 수 있다. 또한 조립 시 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 장치 본체(100)의 가시적 부분의 대부분을 구성할 수 있다.
전면 커버(104)(예를 들어 제1 커버)는 베젤(bezel) 구조(112)를 수용하도록 구성된 주 개구(primary opening)를 정의(define)한다. 베젤 구조(112)는 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된 관통홀(through hole)(150)을 정의한다. 관통홀(150)은 예를 들어 도 9와 관련하여 여기서 더 자세히 논의된다.
전면 커버(104)는 또한 광 가이드 장치(light guide arrangement)를 수용하도록 구성된 보조 개구(secondary opening)도 정의한다. 보조 개구는 슬롯(예를 들어 세그먼트 슬롯)과 유사할 수 있지만, 광 가이드 장치의 형상에 따라 다른 형상이 가능하다. 예시적인 실시예에서, 광 가이드 장치는 광 가이드 렌즈(116)를 포함한다. 또한 전면 커버(104)는 제1 버튼(118) 및 제2 버튼(120)을 수용하도록 구성된 3차 개구 및 4차 개구를 정의한다. 3차 개구 및 4차 개구 각각은 둥근 사각형을 닮을 수 있으나, 버튼들의 형상에 따라 다른 형상일 수 있다. 제1 버튼 하우징(122)은 제1 버튼 렌즈(124)를 노출하도록 구성되고, 제2 버튼 하우징(123)은 제2 버튼 렌즈(126)를 노출하도록 구성된다.
무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 작동은 제1 버튼(118)과 제2 버튼(120)으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 버튼(118)은 전원 버튼이고 제2 버튼(120)은 세기 버튼 일수 있다. 광 가이드 장치와 관련하여 도면에 두 개의 버튼이 표시되지만 사용 가능한 기능과 원하는 사용자 인터페이스에 따라 더 많은(또는 더 적은) 버튼이 제공될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
프레임(106)(예를 들어 베이스 프레임(base frame))은 장치 본체(100)(및 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 전체)의 중심 지지 구조이다. 프레임(106)은 섀시(chassis)라고 할 수 있다. 프레임(106)은 근위단(proximal end), 원위단(distal end) 및 근위단과 원위단 사이의 한 쌍의 측면 섹션(side section)을 포함한다. 근위단과 원위단은 각각 하류 말단(downstream end)과 상류 말단(upstream end)이라고도 할 수 있다. 여기서 사용되는 것처럼, "근위"(그리고 반대로 "원위")는 흡연 중인 성인 흡연자와 관련이 있고, "하류"(그리고 반대로 "상류")는 무-니코틴 증기의 흐름(flow)과 관련이 있다. 추가적인 내구력과 안정성을 위해 측면 섹션들의 마주하는 내부 표면들 사이에 (예를 들어 프레임(106)의 길이를 따라 약 중간에) 가교 섹션(bridging section)이 제공될 수 있다. 프레임(106)은 단일 구조(monolithic structure)가 되도록 일체로 형성될 수 있다.
구성 소재에 관련해서는, 프레임(106)은 합금 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 합금(예를 들어 다이캐스트 등급, 가공 가능 등급(machinable grade))은 알루미늄(Al) 합금 또는 아연(Zn) 합금일 수 있다. 플라스틱은 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 이들의 조합(PC/ABS)일 수 있다. 예를 들어 폴리카보네이트는 LUPOY SC1004A일 수 있다. 또한 프레임(106)은 기능적 및/또는 미적 이유(예를 들어 고급스러운 외관을 제공하기 위해)를 위해 표면 마감을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 프레임(106)(예를 들어 알루미늄 합금으로 형성되었을 때)은 양극화(anodize)될 수 있다. 또 다른 일 실시예에서 프레임(106)(예를 들어 아연 합금으로 형성되었을 때)을 단단한 에나멜로 코팅하거나 페인트를 칠할 수 있다. 또 다른 일 실시예에서는 프레임(106)(예를 들어 폴리카보네이트로 형성되었을 때)을 금속화할 수 있다. 또 다른 일 실시예에서는 프레임(106)(예를 들어 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌으로 형성되었을 때)이 전기 도금될 수 있다. 프레임(106)과 관련된 구성 소재는 전면 커버(104), 후면 커버(108) 및/또는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 기타 적절한 부품(parts)에도 적용할 수 있다는 점을 이해해야 한다.
후면 커버(108)(예를 들어 제2 커버)도 베젤 구조(112)를 수용하도록 구성된 개구를 정의한다. 전면 커버(104) 및 후면 커버(108)는 스냅핏(snap-fit) 구조를 통해 프레임(106)과 체결되도록 구성할 수 있다.
장치 본체(100)는 또한 마우스피스(mouthpiece)(102)를 포함한다. 마우스피스(102)를 프레임(106)의 근위단에 고정할 수 있다.
도 4는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치 근위단의 도면이다. 도 4를 참조하면 마우스피스(102)의 유출구 면(outlet face)은 다수의 증기 유출구(vapor outlet)들을 정의한다. 제한이 없는 일 실시예에서 마우스피스(102)의 유출구 면은 타원형일 수 있다.
도 5는 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치 원위단의 도면이다. 도 5를 참조하면, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 원위단은 포트(110)를 포함한다. 포트(110)는 외부 전원으로부터 전류를 (예를 들어 USB 케이블을 통해) 수신하여 무-니코틴 전자 흡연 장치(500) 내의 내부 전원을 충전하도록 구성된다. 또한, 포트(110)는 다른 무-니코틴 전자 흡연 장치 또는 다른 전자 장치(예를 들어 전화, 태블릿, 컴퓨터)로/로부터 데이터를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)는 해당 전자 장치에 설치된 응용 소프트웨어(앱)를 통해 전화기와 같은 다른 전자 장치와의 무선 통신을 하도록 구성할 수 있다. 이러한 경우 성인 흡연자는 앱을 통해 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)(예를 들어 무-니코틴 전자 흡연 장치의 위치, 사용 정보 확인, 작동 매개 변수 변경)을 제어하거나 그와 달리 인터페이스(interface)할 수 있다.
도 6은 도 1의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 사시도이다. 도 7은 도 6의 포드 유입구(pod inlet)의 확대도이다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 위에서 간략히 언급한 바와 같이, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)는 무-니코틴 증기-전 제제를 보관하도록 구성된 포드 어셈블리(300)를 포함한다. 포드 어셈블리(300)는 상류 말단(광 가이드 장치를 향하는 면)과 하류 말단(마우스피스(102)를 향하는 면)을 구비한다. 제한이 없는 일 실시예에서, 상류 말단은 포드 어셈블리(300)에서 하류 말단 반대측의 표면이다. 포드 어셈블리(300)의 상류 말단은 포드 유입구(322)를 정의한다. 장치 본체(100)는 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된 관통홀(예를 들어 도 9의 관통홀(150))을 정의한다. 일 실시예에서, 장치 본체(100)의 베젤 구조(112)는 관통홀을 정의하고 상류 테두리(upstream rim)를 포함한다. 특히 도 7에서와 같이, 베젤 구조(112)의 상류 테두리는 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통홀 안에 안착되었을 때 포드 유입구(322)가 노출되도록 각진 형태이다(예를 들어 안쪽으로 내리막).
예를 들어, 전면 커버(104)의 윤곽을 따르는 대신(포드 어셈블리(300)의 전면과 비교적 일치하도록 하여 포드 유입구(322)를 가리도록), 베젤 구조(112)의 상류 테두리는 주변 공기를 포드 유입구(322)로 유도하도록 구성된 국자(scoop) 형태이다. 이러한 각진/국자 형태 구성은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 공기 유입구(예를 들어 포드 유입구(322))의 막힘을 줄이거나 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 국자 형태의 깊이는 포드 어셈블리(300)의 상류 말단 면(upstream end face)의 절반 미만(예를 들어 1/4 미만)이 노출되도록 할 수 있다. 또한 제한이 없는 일 실시예에서 포드 유입구(322)는 슬롯의 형태이다. 또한 장치 본체(100)가 제1 방향으로 연장되는 것으로 간주되는 경우, 슬롯은 제1 방향을 횡단하는 제2 방향으로 연장되는 것으로 간주할 수 있다.
도 8은 도 6의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 단면도이다. 도 8에서 단면도는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 세로축(longitudinal axis)을 따라 절단한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 장치 본체(100) 및 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 작동과 연관된 기계 구성품, 전자적 구성품 및/또는 회로를 포함하며, 이들은 본 문서에서 보다 자세히 설명하거나 및/또는 본 문서에 언급에 의해 통합된다. 예를 들어, 포드 어셈블리(300)는 밀봉된 저장소(sealed reservoir)에서 무-니코틴 증기-전 제제를 방출하도록 작동되도록 구성된 기계 구성품을 포함할 수 있다. 포드 어셈블리(300)는 포드 어셈블리(300)의 삽입과 안착이 용이하도록 장치 본체(100)와 체결하도록 구성된 기계적 구조(aspect)도 가질 수 있다.
또한, 포드 어셈블리(300)는 장치 본체(100)에/에서 정보를 저장, 수신 및/또는 전송하도록 구성된 전자적 구성품 및/또는 회로를 포함하는 "스마트 포드(smart pod)"일 수 있다. 이러한 정보는 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)와 함께 사용할 수 있도록 인증하는 데 사용될 수 있다(예를 들어 승인되지 않은/위조 포드 어셈블리 사용방지). 또한 이 정보는 포드 어셈블리(300)의 유형을 식별하는 데 사용될 수 있으며, 이는 식별된 유형에 기초한 흡연 프로파일(vaping profile)과 관련이 있다. 흡연 프로파일은 무-니코틴 증기-전 제제의 가열(heating)을 위한 일반적인 매개 변수(parameters)를 설정하도록 설계될 수 있으며 흡연 전 및/또는 도중에 성인 흡연자의 조정, 개선 또는 기타 조절의 대상이 될 수 있다.
포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 작동과 관련될 수 있는 기타 정보를 장치 본체(100)와 통신할 수도 있다. 관련 정보의 예로는 포드 어셈블리(300) 내에서 무-니코틴 증기-전 제제의 레벨(level) 및/또는 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입되어 활성화된 이후 경과된 시간이 포함될 수 있다.
장치 본체(100)는 포드 어셈블리(300)를 체결, 고정 및/또는 활성화하도록 구성된 기계적 구성품(예를 들어 보완 구조물)을 포함할 수 있다. 또한 장치 본체(100)는 내부 전원(예를 들어 배터리)을 충전하기 위해 전류를 수신하도록 구성된 전자적 구성품 및/또는 회로를 포함할 수 있으며, 내부 전원은 흡연 중에 포드 어셈블리(300)에 전력을 공급하도록 구성된다. 또한 장치 본체(100)는 포드 어셈블리(300), 다른 무-니코틴 전자 공급 장치, 기타 전자 장치(예를 들어 전화, 태블릿, 컴퓨터) 및/또는 성인 흡연자와 통신하도록 구성된 전자적 구성품 및/또는 회로를 포함할 수 있다.
도 9는 도 6의 무-니코틴 전자 흡연 장치의 장치 본체의 사시도이다. 도 9를 참조하면, 장치 본체(100)의 베젤 구조(112)는 관통홀(150)을 정의한다. 관통홀(150)은 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된다. 포드 어셈블리(300)를 관통홀(150) 내에 쉽게 삽입 및 장착할 수 있도록 베젤 구조(112)의 상류 테두리는 제1 상류 돌출부(first upstream protrusion)(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)를 포함한다.
베젤 구조(112)의 하류 측벽(downstream sidewall)은 제1 하류 개구(downstream opening), 제2 하류 개구 및 제3 하류 개구를 정의할 수 있다. 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)를 포함하는 고정 구조(retention structure)는 베젤 구조(112)와 체결되어 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)가 각각 베젤 구조(112)의 제1 하류 개구와 제2 하류 개구를 통해 관통홀(150) 안으로 돌출한다.
도 10은 도 9의 장치 본체의 전면도이다. 도 10을 참조하면, 장치 본체(100)는 관통홀(150)의 상류 측에 위치한 장치 전기 커넥터(device electrical connector)(132)를 포함한다. 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)는 관통홀(150) 안에 장착되는 포드 어셈블리(300)와 전기적으로 체결되도록 구성되어 있다. 따라서 흡연 중에 장치 본체(100)에서 장치 전기 커넥터(132)를 통해 포드 어셈블리(300)로 전력을 공급할 수 있다. 또한 장치 전기 커넥터(132)를 통해 장치 본체(100) 및 포드 어셈블리(300)로/로부터 데이터를 전송 및/또는 수신할 수 있다.
도 11은 도 10의 관통홀의 확대 사시도이다. 도 11을 참조하면 제1 상류 돌출부(128a), 제2 상류 돌출부(128b), 제1 하류 돌출부(130a), 제2 하류 돌출부(130b), 그리고 마우스피스(102)의 원위단이 관통홀(150) 안으로 돌출된다. 예시적인 실시예에서, 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)는 정지 구조물(stationary structure)(예를 들어 정지 피벗)인 반면, 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)는 다루기 쉬운(tractable) 구조물(예를 들어 후퇴 가능한 부재(retractable member))이다. 예를 들어, 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)는 기본적으로 튀어나온 상태(protracted state)로 구성(예들 들어 스프링 로드(spring load))할 수 있으며, 포드 어셈블리(300)를 삽입하기 쉽도록 일시적으로 후퇴한 상태(retracted state)로 (그리고 다시 원래의 튀어나온 상태로) 전환되도록 구성할 수 있다.
도 12는 도 10의 장치 전기 접점(device electrical contact)들의 확대도이다. 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통홀(150) 안에 장착될 때 장치 본체(100)의 장치 전기 접점은 포드 어셈블리(300)의 포드 전기 접점과 체결되도록 구성된다. 도 12를 참조하면, 장치 본체(100)의 장치 전기 접점은 장치 전기 커넥터(132)를 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)는 전력 접점(power contact)과 데이터 접점을 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)의 전력 접점은 장치 본체(100)에서 포드 어셈블리(300)로 전력을 공급하도록 구성된다. 도시된 것과 같이, 장치 전기 커넥터(132)의 전력 접점은 제1 전력 접점 쌍과 제2 전력 접점 쌍(후면 커버(108)보다 전면 커버(104)에 가깝게 배치됨)을 포함한다. 제1 전력 접점 쌍(예를 들어 제1 상류 돌출부(128a)에 인접한 쌍)은 제2 전력 접점 쌍과 구별되는 단일 일체형 구조(single integral structure) 일 수 있으며 조립 시 관통홀(150)로 연장되는 두 개의 돌출부를 포함한다. 마찬가지로, 제2 전력 접점 쌍(예를 들어 제2 상류 돌출부(128b)에 인접한 쌍)은 제1 전력 접점 쌍과 구별되는 단일 일체형 구조일 수 있으며 조립 시 관통홀(150)로 연장되는 두 개의 돌출부를 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)의 제1 전력 접점 쌍과 제2 전력 접점 쌍은 기본적으로 관통홀(150)로 튀어나오도록 다루기 쉽게 장착되고 편향되어있고(tractably-mounted and biased) 편향(bias)을 극복하는 힘을 받았을 때 관통홀(150)에서 후퇴할 수(밀려날 수)(예를 들어, 독립적으로) 있다.
도 13은 도 6에서 무-니코틴 전자 흡연 장치의 포드 어셈블리를 나타낸 사시도이다. 도 14는 도 13의 포드 어셈블리의 또 다른 사시도이다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 증기-전 제제를 수용하도록 구성된 포드 본체(pod body)를 포함한다. 따라서, 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 무-니코틴 증기-전 제제 저장 부분의 일 예이다. 포드 본체는 상류 말단과 하류 말단을 구비한다. 포드 본체의 상류 말단은 포드 유입구(322)를 정의한다. 포드 본체의 하류 말단은 상류 말단에서 포드유입구(322)와 유체 연통하는 포드 유출구(304)를 정의한다. 흡연 중에 공기는 포드 유입구(322)를 통해 포드 어셈블리(300)로 들어가고, 무-니코틴 증기는 포드 유출구(304)를 통해 포드 어셈블리(300)를 빠져나간다. 포드 유입구(322)는 도면에서는 슬롯 형태인 것으로 도시되었다. 하지만, 예시적인 실시예들은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 형태로 가능하다.
포드 어셈블리(300)는 포드 본체 내에 배치되고 상류 말단의 개구들에 의해 노출되는 커넥터 모듈(320)(예를 들어 도 16)을 포함한다. 커넥터 모듈(320)의 외부 면(external face)은 적어도 하나의 전기 접점을 포함한다. 적어도 하나의 전기 접점은 다수의 전력 접점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 전력 접점은 제1 전력 접점(324a)과 제2 전력 접점(324b)을 포함할 수 있다. 포드 어셈블리(300)의 제1 전력 접점(324a)은 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)의 제1 전력 접점 (예를 들어 도 12에서 제1 상류 돌출부(128a)와 인접한 전력 접점)과 전기적으로 연결되도록 구성된다. 비슷하게 포드 어셈블리(300)의 제2 전력 접점(324b)은 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)의 제2 전력 접점(예를 들어 도 12에서 제2 상류 돌출부(128b)에 인접한 전력 접점)과 전기적으로 연결되도록 구성된다. 또한 포드 어셈블리(300)의 적어도 하나의 전기 접점은 복수의 데이터 접점(326)을 포함한다. 포드 어셈블리(300)의 복수의 데이터 접점(326)은 장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접점들에 전기적으로 연결되도록 구성된다(예를 들어 도 12의 5개 돌출부의 열). 포드 어셈블리(300)와 관련하여 2개의 전력 접점과 5개의 데이터 접점이 도시되지만 장치 본체(100)의 설계에 따라 다른 변형이 가능하다는 점을 이해해야 한다.
예시적인 실시예에서, 포드 어셈블리(300)는 전면, 전면의 반대쪽에 후면, 전면과 후면 사이의 제1 측면, 제1 측면의 반대쪽에 제2 측면, 상류 말단 면, 그리고 상류 말단 면 반대쪽에 하류 말단 면을 포함한다. 측면과 말단 면의 모서리(corner)(예를 들어 제1 측면과 상류 말단 면의 모서리, 상류 말단 면과 제2 측면의 모서리, 제2 측면과 하류 말단 면의 모서리, 하류 말단 면과 제1 측면의 모서리)는 둥글게 할 수 있다. 그러나 어떤 경우에는 모서리가 각이 질 수 있다. 또한, 전면의 주변 가장자리(peripheral edge)는 레지(ledge)의 형태일 수 있다. 커넥터 모듈(320)의 외부 면(포드 본체에 의해 노출된 면)은 포드 어셈블리(300)의 상류 말단면의 일부로 간주할 수 있다. 포드 어셈블리(300)의 전면은 후면보다 넓고 길 수 있다. 이러한 경우 제1 측면과 제2 측면은 서로를 향해 안쪽으로 기울어질 수 있다. 상류 말단면과 하류 말단면도 서로를 향해 안쪽으로 기울어질 수 있다. 각진 면들 때문에 포드 어셈블리(300)의 삽입은 단방향 (예를 들어 장치 본체(100)의 전면(전면 커버(104)와 연결된 측)에서) 일 것이다. 그 결과 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 부적절하게 삽입될 가능성을 줄이거나 방지할 수 있다.
도시된 바와 같이 포드 어셈블리(300)의 포드 본체는 제1 하우징 섹션(302) 및 제2 하우징 섹션(308)을 포함한다. 제1 하우징 섹션(302)은 포드 유출구(304)를 정의하는 하류 말단을 구비한다. 포드 유출구(304)의 테두리(rim)는 선택사항으로 함몰되거나 움푹 들어간 영역일 수 있다. 이러한 경우, 이 영역은 코브(cove)와 유사할 수 있으며, 여기서 포드 어셈블리(300)의 후면과 인접한 테두리의 면은 개방될 수 있는 반면, 전면과 인접한 테두리의 면은 제1 하우징 섹션(302)의 하류 말단의 솟아오른 부분(raised portion)으로 둘러싸일 수 있다. 솟아오른 부분은 마우스피스(102)의 원위단에 대한 스토퍼(stopper)의 역할을 할 수 있다. 결과적으로, 포드 유출구(304)에 대한 이러한 구성은 테두리의 개방 면을 통한 마우스피스(102)의 원위단의 수용 및 정렬과 그 이후의 제1 하우징 섹션(302)의 하류 말단의 솟아오른 부분에 대한 후속 안착을 용이하게 할 수 있다. 제한이 없는 일 실시예에서 마우스피스(102)의 원위단은, 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통홀(150) 안에 적절히 삽입되었을 때, 포드 유출구(304) 주위에 밀봉(seal)을 형성하는 데 도움이 되는 탄성적인 재료를 포함할 수도 있다(또는 탄성적인 재료로 형성될 수도 있다).
제1 하우징 섹션(302)의 하류 말단에는 적어도 하나의 하류 오목부(recess)가 추가로 정의된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 하류 오목부는 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 형태이다. 포드 유출구(304)는 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b) 사이에 있을 수 있다. 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)는 각각 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 체결되도록 구성된다. 도 11에 나타낸 것처럼, 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)는 관통홀(150)의 하류 측벽의 인접 모서리들에 위치될 수 있다. 제1 하류 오목부(306a)와 제2 하류 오목부(306b)는 각각 V자의 노치(notch) 형태일 수 있다. 이러한 경우, 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)는 대응하는 제1 하류 오목부(306a)와 제2 하류 오목부(306b)의 V자형 노치와 체결하도록 구성된 쐐기 모양의 구조물 형태일 수 있다. 제1 하류 오목부(306a)는 제1 측면과 하류 말단면의 모서리에 인접할 수 있고, 제2 하류 오목부(306b)는 제2 측면과 하류 말단면의 모서리에 인접할 수 있다. 결과적으로, 제1 측면과 제2 측면에 각각 인접한 제1 하류 오목부(306a)와 제2 하류 오목부(306b)의 가장자리들은 각각 개방될 수 있다. 이러한 경우, 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1 하류 오목부(306a)와 제2 하류 오목부(306b) 각각은 3면 오목부일 수 있다.
제2 하우징 섹션(308)은 (포드 유입구(322))에 더해, 포드 어셈블리(300) 내에 커넥터 모듈(320)(도 15, 도 16)을 노출하도록 구성된 복수의 개구(예를 들어 제1 전력 접점 개구(325a), 제 전력 접점 개구(325b), 데이터 접점 개구(3270)를 더 정의하는 상류 말단을 구비한다. 제2 하우징 섹션(308)의 상류 말단은 또한 적어도 하나의 상류 오목부를 정의한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 상류 오목부는 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 형태이다. 포드 유입구(322)는 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b) 사이에 있을 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)는 각각 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)와 체결되도록 구성된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)는 관통홀(150)의 상류 측벽의 인접 모서리들에 위치할 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 각 깊이는 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 각 깊이보다 깊을 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 각 말단(바닥)도 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 각 말단(바닥)보다 더 둥글 수 있다. 예를 들어, 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b)는 각각 U자형 함몰(indentation) 형태일 수 있다. 이러한 경우 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)는 대응하는 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b)의 U자형 함몰과 체결하도록 구성된 둥근 깃봉의 형태일 수 있다. 제1 상류 오목부(312a)는 제1 측면 및 상류 말단면의 모서리에 인접할 수 있고, 제2 상류 오목부(312b)는 제2 측면 및 상류 말단면의 모서리에 인접할 수 있다. 결과적으로, 각각 제1 측면과 제2 측면 면에 인접한 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b)의 가장자리가 개방될 수 있다.
제1 하우징 섹션(302)은 무-니코틴 증기-전 제제를 보유하도록 구성된 저장소(reservoir)를 정의할 수 있다. 포드 어셈블리(300)가 활성화되어 무-니코틴 증기-전 제제가 저장소에서 방출될 때까지 무-니코틴 증기-전 제제가 밀봉되도록 저장소를 구성할 수 있다. 밀폐의 결과, 무-니코틴 증기-전 제제는 환경으로부터 격리될 수 있으며, 또한 무-니코틴 증기-전 제제와 잠재적으로 반응할 수 있는 포드 어셈블리(300)의 내부 요소로부터 분리될 수 있으며, 따라서 무-니코틴 증기-전 제제의 저장 수명 및/또는 감각(sensorial) 특성(예를 들어 항)에 대한 부작용의 가능성을 줄이거나 방지할 수 있다. 제2 하우징 섹션(308)은 포드 어셈블리(300)를 활성화하고 활성화 후 저장소에서 방출되는 무-니코틴 증기-전 제제를 받아서 가열하도록 구성된 구조를 포함할 수 있다.
포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)에 삽입하기 전에 성인 흡연자가 포드 어셈블리(300)를 수동으로 활성화할 수 있다. 또는 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)에 삽입하는 것의 일환으로서 활성화될 수 있다. 일 실시예에서, 포드 본체의 제2 하우징 섹션(308)은 포드 어셈블리(300) 활성화 중에 제1 하우징 섹션(302)에서 저장소에서 무-니코틴 증기-전 제제를 방출하도록 구성된 천공기(perforator)를 포함한다. 천공기는 후술할 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 형태일 수 있으며 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
포드 어셈블리(300)를 수동으로 활성화하려면 성인 흡연자가 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)의 관통홀(150)에 삽입하기 전에 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)을 안쪽으로(예를 들어, 동시에 또는 순차적으로) 누를 수 있다. 예를 들어, 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)은 그 말단이 포드 어셈블리(300)의 상류 말단면과 실질적으로 일치할 때까지 수동으로 누를 수 있다. 일 실시예에서, 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)이 안쪽으로 이동하면 저장소의 밀봉이 구멍이 나거나 그와 달리 저장소가 노출되어 무-니코틴 증기-전 제제가 방출될 수 있다.
또는 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)에 삽입하는 것의 일환으로써 포드 어셈블리(300)를 활성화하기 위해, 포드 어셈블리(300)는 처음에 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b)가 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)와 각각 체결(예: 상류 체결)하도록 배치된다. 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)가 대응하는 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b)의 U자형 함몰과 체결하도록 구성된 둥근 깃봉(knob)의 형태일 수 있기 때문에 포드 어셈블리(300)는 이후에 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b) 주위를 상대적으로 쉽게 회전하여 장치 본체(100)의 관통홀(150) 안으로 삽입될 수 있다.
포드 어셈블리(300)의 회전과 관련하여, 회전축은 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128b)를 통해 연장되는 것으로 간주될 수 있고 장치 본체(100)의 세로 축에 직교할 수 있다. 포드 어셈블리(300)의 초기 위치 지정(positioning) 및 후속 회전 중에 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 관통홀(150)의 상류 측벽에 접촉하고 포드 어셈블리(300)가 관통홀(150)으로 진입하면서 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 제2 하우징 섹션(308)의 안으로 밀리면서 (예: 동시에) 튀어나온 상태에서 들어간 상태로 전환된다. 포드 어셈블리(300)의 하류 말단이 관통홀(150)의 하류 측벽 부근에 도달하여 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 접촉하면, 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)가 밀려들어가고, 이어서 포드 어셈블리(300)의 위치 지정이 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)가 포드 어셈블리(300)의 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)와 각각 체결(예: 하류 체결)될 수 있도록 할 때 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 다시 튀어나온다(예를 들어 스프링 백).
언급한 바와 같이, 일 실시예에 따르면 마우스피스(102)는 고정구조(140)에 고정된다(제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)는 그 일부이다). 이러한 경우 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)가 관통홀(150)에서 후퇴하면 마우스피스(102)가 동일한 방향(예: 하류 방향)으로 동시에 이동한다. 반대로, 하류 체결이 용이하도록 포드 어셈블리(300)가 충분히 삽입되면 마우스피스(102)는 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 동시에 다시 튀어나온다. 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)에 의한 탄성적인 결합 외에도 마우스피스(102)의 원위단은, 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통홀(150)에 안정적으로 안착되었을 때, 포드 어셈블리(300) 쪽으로 편향되도록 (그리고 상대적으로 증기 차단력이 있는 밀봉을 형성하도록 포드 유출구(304)와 정렬되도록) 구성된다.
또한, 하류 체결은 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통홀(150) 내에 제대로 안착되었음을 나타내는 청각적 클릭 소리 및/또는 촉각 피드백을 발생시킬 수 있다. 제대로 안착되면 포드 어셈블리(300)는 기계적으로, 전기적으로 및 유체적으로 장치 본체(100)에 연결될 것이다. 여기에 명시된 제한이 없는 일 실시예는 포드 어셈블리(300)의 상류 체결을 하류 체결 전에 발생하는 것으로 설명하지만, 하류 체결이 상류 체결 전에 발생하도록 관련 짝 결합, 활성화 및/또는 전기적 배치가 역전될 수 있음을 이해해야 한다.
도 15는 도 13의 포드 어셈블리의 부분 분해도이다. 도 15를 참조하면, 제1 하우징 섹션(302)은 증기 채널(316)을 포함한다. 증기 채널(316)은 흡연 중에 생성된 무-니코틴 증기를 받도록 구성되고 포드 유출구(304)와 유체 연통한다. 일 실시예에서 증기 채널(316)은 포드 유출구(304) 쪽으로 신장하면서 크기(예를 들어 직경)가 점차 증가할 수 있다. 또한 증기 채널(316)은 제1 하우징 섹션(302)과 통합적으로 형성될 수 있다. 제1 하우징 섹션(302)의 상류 말단에 인서트(342) 및 밀봉체(344)가 배치되어 포드 어셈블리(300)의 저장소를 정의한다. 예를 들어, 인서트(342)는, 인서트(342)의 주변 표면이 제1 하우징 섹션(302)의 내부 표면과 테두리를 따라(예를 들어 억지 끼워맞춤) 체결되어 인서트(342)의 주변 표면과 제1 하우징 섹션(302)의 내부 표면의 인터페이스가 유체 밀폐(fluid-tight)(예를 들어 액체 밀폐 및/또는 공기 밀폐) 되도록 제1 하우징 섹션(302) 내에 장착될 수 있다. 또한 밀봉체(344)는 인서트(342)의 상류 측에 부착되어 인서트(342)의 저장소 유출구를 차단하여 저장소 내의 무-니코틴 증기-전 제제의 유체 밀폐(예를 들어 액체 밀폐 및/또는 공기 밀폐)를 제공한다.
제2 하우징 섹션(308)의 상류 말단은 포드 유입구(322), 제1 전력 접점 개구(325a), 제2 전력 접점 개구(325b), 데이터 접점 개구(327), 제1 상류 오목부(312a), 제2 상류 오목부(312b), 제1 핀 개구(315a) 및 제2 핀 개구(315b)를 정의한다. 위에서 언급한 바와 같이, 포드 유입구(322)는 흡연 동안 공기가 포드 어셈블리(300)로 들어가는 것을 허용하는 반면, 제1 전력 접점 개구(325a), 제2 전력 접점 개구(325b) 및 데이터 접점 개구(327)는 각각 커넥터 모듈(320)의 제1 전력 접점(324a), 제2 전력 접점(324b) 및 데이터 접점(326)을 노출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b)은 커넥터 모듈(320)의 모듈 하우징(354)에 장착된다. 또한, 데이터 접점(326)은 인쇄 회로 기판(PCB)(362)에 배치될 수 있다. 또한, 포드 유입구(322)는 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b) 사이에 위치될 수 있는 반면, 접점 개구들(예를 들어, 제1 전력 접점 개구(325a), 제2 전력 접점 개구(325b), 데이터 접점 개구(327))는 제1 핀 개구(315a)와 제2 핀 개구(315b) 사이에 위치할 수 있다. 제1 핀 개구(315a) 및 제2 핀 개구(315b)는 각각 관통 연장되는 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)을 수용하도록 구성된다.
도 16은 도 15의 커넥터 모듈의 사시도이다. 도 17은 도 16의 커넥터 모듈의 또 다른 사시도이다. 도 16 및 도 17을 참조하여 커넥터 모듈(320)의 일반 구조(framework)는 모듈 하우징(354)을 포함한다. 또한 커넥터 모듈(320)에는 외부 면(external face)과 측면(side face)들을 포함한 다수의 면이 있으며, 측면들은 외부 면에 인접해 있다. 일 실시예에서 커넥터 모듈(320)의 외부 면은 모듈 하우징(320)의 상류 표면들(upstream surfaces), 제1 전력 접점(324a), 제2 전력 접점(324b), 데이터 접점(326) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(362)으로 구성된다. 커넥터 모듈(320)의 측면은 모듈 하우징(354)의 일부이며 외부 면에 일반적으로 수직이다.
포드 어셈블리(300)는 포드 유입구(322)로부터 포드 유출구(304)로의 유동 경로(flow path)를 정의한다. 포드 어셈블리(300)를 통한 유동 경로는 특히 제1 분기 부분(diverged portion), 제2 분기 부분, 및 수렴 부분(converged portion)를 포함한다. 포드 유입구(322)는 유로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분으로부터 상류에 있다. 특히, 도 16에 도시된 바와 같이. 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 위의 모듈 하우징(354)( 그리고 커넥터 모듈(320))의 측면(예를 들어, 유입구 측면)은 유동 경로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분의 초기 세그먼트들과 함께 분할부(divider)(329)를 정의하도록 오목하게 들어가 있다. 예를 들어 분할부(329)가 모듈 하우징(354)의 외부 면으로부터 만입된 예시적인 실시예에서(예를 들어, 도 16), 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 위의 모듈 하우징(354)의 측면은 또한 포드 유입구(322)로부터 하류에 있고 유동 경로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분으로부터 상류에 있는 유동 경로의 유입구 부분을 정의하는 것으로 간주된다.
모듈 하우징(354)의 한 쌍의 더 긴 측면(예를 들어, 수직 측면들)은 또한 유동 경로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분의 후속 세그먼트를 정의하도록 오목하게 들어가 있다. 여기서, 모듈 하우징(354)의 한 쌍의 긴 측면은 측면으로 지칭될 수 있다. 도 16의 인쇄 회로 기판(PCB)(362)에 의해 덮인 모듈 하우징(354)의 섹터(도 20에 도시됨)는 유동 경로의 수렴 부분과 함께 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분의 추가 세그먼트를 정의한다. 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분의 상기 추가 세그먼트는 각각 제1 곡선 세그먼트(예를 들어 제1 곡선 경로(330a)) 및 제2 곡선 세그먼트(예를 들어 제2 곡선 경로(330b))를 포함한다. 본 명세서에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분은 회합하여 유동 경로의 수렴 부분를 형성한다.
커넥터 모듈(320)이 제2 하우징 섹션(308)의 하류측에서 수용 캐비티(receiving cavity) 내에 안착될 때, 모듈 하우징(354)의 오목하지 않은 측면들은 제2 하우징 섹션(308)의 수용 캐비티의 측벽과 인터페이스하는 반면, 모듈 하우징(354)의 오목한 측면은 수용 캐비티의 측벽과 함께 유동 경로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분을 정의한다. 제2 하우징 섹션(308)의 수용 캐비티 내의 커넥터 모듈(320)의 안착은 커넥터 모듈(320)이 포드 어셈블리(300) 내에서 본질적으로 고정된 상태로 유지되도록 꼭 끼워맞춤(close-fit) 구성을 통해 이루어질 수 있다.
도 17에 도시된 것처럼 커넥터 모듈(320)은 무-니코틴 증기-전 제제를 히터(336)로 전달하도록 구성된 심지(338)를 포함한다. 히터(336)는 흡연 중에 무-니코틴 증기-전 제제를 가열하여 무-니코틴 증기를 생성하도록 구성되어 있다. 히터(336)는 적어도 하나의 전기 접점을 통해 커넥터 모듈(320)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 히터(336)의 일단(예를 들어 제1 말단)은 제1 전력 접점(324a)에 연결될 수 있고, 히터(336)의 다른 일단(예를 들어 제2 말단)은 제2 전력 접점(324b)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 히터(336)에는 접힌 가열 소자(folded heating element)가 포함되어 있다. 이러한 경우, 심지(338)는 접힌 가열 소자에 의해 고정되도록 구성된 평면 형태를 가질 수 있다. 포드 어셈블리(300)가 조립되면, 심지(338)는 (포드 어셈블리(300)가 활성화 될 때) 흡수성 물질일 수 있는 무-니코틴 증기 전 제제가 모세관 작용을 통해 심지(338)로 전달될 수 있도록 상기 흡수성 물질과 유체 연통하도록 구성된다. 본 명세서에서 히터는 가열 엔진(heating engine)으로도 지칭될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 포드 유입구(322)를 통해 포드 어셈블리(300)로 들어가는 유입 기류(incoming air flow)는 분할부(329)에 의해 유동 경로의 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분으로 안내된다. 분할부(329)는 쐐기형일 수 있고 유입 기류를 반대 방향으로(예를 들어, 적어도 초기에) 분할(split)하도록 구성될 수 있다. 분할 기류는 (유동 경로의 제1 분기 부분을 통해 이동하는) 제1 기류 및 (유동 경로의 제2 분기 부분을 통해 이동하는) 제2 기류를 포함할 수 있다. 분할부(329)에 의한 분할에 이어, 제1 기류는 유입구 측면을 따라 이동하고 모서리(corner)를 돌아 그리고 제1 측면을 따라서 제1 곡선 경로(330a)까지 계속된다. 유사하게, 제2 기류는 유입구 측면을 따라 이동하고 모서리 돌아 제2 측면을 따라 제2 곡선 경로(330b)(예를 들어, 도 20)로 이어진다. 유동 경로의 수렴 부분은 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분으로부터 하류에 있다. 히터(336) 및 심지(338)는 유동 경로의 수렴 부분으로부터 하류에 있다. 따라서, 제1 기류는 유동 경로의 수렴 부분(예를 들어, 도 20의 수렴 경로(330c))에서 제2 기류와 합류하여 결합된 흐름을 형성한 후에 모듈 하우징(354)에서 모듈 유출구(368(예를 들어, 도 20에서 라벨링됨)를 통과하여 히터(336) 및 심지(338)로 흘러간다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 심지(338)는 모세관 작용을 위해 설계된 기공/간극을 갖는 섬유 패드 또는 기타 구조일 수 있다. 또한, 심지(338)는 직사각형일 수 있으나, 예시적인 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 심지(338)는 불규칙한 육각형의 대안적인 형상을 가질 수 있으며, 여기서 측면 중 2개는 히터(336)를 향해 안쪽으로 각이 져 있다. 심지(338)는 원하는 형상으로 제조되거나 큰 시트(sheet)를 잘라서 그 같은 형상으로 제조할 수 있다. 심지(338)의 하부 섹션이 히터(336)의 권선 섹션(winding section)을 향해 가늘어지는(taper) 경우(예를 들어, 육각형 형상), 무-니코틴 증기 전 제제가 (히터(336)로부터의 거리 때문에) 계속해서 기화를 피하는 기화를 심지(338)의 일부에 있을 가능성을 감소하거나 막을 수 있다. 또한, 위에서 언급한 바와 같이, 히터(336)는 심지(338)를 파지(grip)하도록 구성된 접힌 가열 요소(heating element)를 포함할 수 있다. 접힌 가열 요소는 또한 심지(338) 내로 돌출하도록 구성된 적어도 하나의 갈래(prong)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 히터(336)는 전류가 인가되면 줄 가열(Joule heating)(오믹(ohmic)/저항 가열이라고도 함)을 하도록 구성된다. 더 자세히 말하면, 히터(336)는 적어도 하나의 도체로 구성될 수 있으며 전류가 통과할 때 열을 생성하도록 구성할 수 있다. 전류는 장치 본체(100) 내의 전원(예를 들어 배터리)으로부터 공급될 수 있으며 제1 전력 접점(324a) 또는 제2 전력 접점(324b)을 통해 히터(336)로 전달된다.
히터(336)에 적합한 전도체로는 철 기반 합금(예를 들어 스테인리스 스틸) 및/또는 니켈 기반 합금(예를 들어 니크롬(nichrome))이 있다. 히터(336)는 전도성 시트(예를 들어 금속, 합금)를 스탬핑으로 절단하여 권선 패턴(winding pattern)을 형성하여 제작할 수 있다. 권선 패턴은 수평 세그먼트와 교대로 배열된 곡선 세그먼트들을 가질 수 있으며, 수평 세그먼트들은 평행하게 신장하면서 앞뒤로 지그재그로 배열된다. 또한, 권선 패턴의 각 수평 세그먼트의 폭은 실질적으로 권선 패턴의 인접한 수평 세그먼트들 사이의 간격과 동일할 수 있지만, 일 실시예는 이에 제한되지 않는다. 도면에 나와 있는 히터(336)의 형태를 얻기 위해서는 심지(338)를 잡을 수 있도록 권선 패턴을 접을 수 있다. 또한 갈래들이 히터(336)의 일부일 때, 상기 갈래들에 대응하는 돌출부들은 권선 패턴이 접히기 전에 굽어진다(예를 들어 내측으로 및/또는 직교하게). 이 같은 갈래들로 인해, 심지(338)가 히터(336)로부터 빠지는 것이 감소되거나 방지될 것이다. 히터 및 연관된 구조들은 2017. 10. 11.자 출원된 미국 특허 출원 15/729,909호 "Folded Heater For Electronic Vaping Device"(Atty. 앗. No.24000-000371-US)에 자세히 서술되어 있으며 동 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
도 15를 참조하면, 제1 하우징 섹션(302)은 증기 채널(316)을 포함한다. 증기 채널(316)은 히터(336)에 의해 생성된 증기를 받아들이도록 구성되고 포드 유출구(304)와 유체 연통한다. 예시적인 실시예에서, 증기 채널(316)은 포드 유출구(304)로 갈수록 그 크기(예를 들어 직경)가 점진적으로 증가할 수 있다. 또한, 증기 채널(316)은 제1 하우징 섹션(302)과 일체로 형성될 수 있다. 하우징 섹션(302)의 상류 말단에 인서트(insert)(342) 및 밀봉체(seal)(344)가 배치되어 포드 어셈블리(300)의 저장소(reservoir)를 정의한다. 예를 들어, 인서트(342)는 인서트(342)의 주변 표면(peripheral surface)이 테두리(rim)를 따라 제1 하우징 섹션(302)의 내측 표면과 체결되어(예를 들어 억지끼워맞춤을 통해서), 인서트(342)의 주변 표면과 제1 하우징 섹션(302)의 내측 표면이 유체 밀폐(fluid-tight)(예를 들어 액체 밀폐(liquid-tight) 및/또는 기체 밀폐)가 되도록, 제1 하우징 섹션(302) 내에 안착될 수 있다. 더욱이, 밀봉체(344)는 인서트(342)의 상류측에 부착되어 인서트(342)의 저장소 출구를 차단하여 저장소에서 무-니코틴 증기 전 제제의 유체 밀폐(예를 들어, 액체 밀폐 및/또는 기체 밀폐) 봉쇄를 제공한다. 여기에서, 제1 하우징 섹션(302), 인서트(342), 및 밀봉체(344)은 제1 섹션으로 통칭될 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 상기 제1 섹션은 포드 어셈블리(300)가 활성화될 때까지 무-니코틴 증기 전 제제를 기밀 밀봉하도록 구성된다.
적어도 일부 실시예에서 인서트(342)는 상류 측에서 돌출되는 홀더 부분(holder portion)과 하류 측에서 돌출되는 커넥터 부분을 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 인서트(342)의 홀더 부분은 흡수성 물질을 유지하도록 구성되고, 인서트(342)의 커넥터 부분은 제1 하우징 섹션(302)의 증기 채널(316)과 체결되도록 구성된다. 인서트(342)의 커넥터 부분은 증기 채널(316) 내에 안착되도록 따라서 증기 채널(316)의 내부에 체결되도록 구성될 수 있다. 또는 인서트(342)의 커넥터 부분이 증기 채널(316)을 수용하여 따라서 증기 채널(316)의 외부와 체결되도록 구성될 수 있다. 인서트(342)는 또한 포드 어셈블리(300) 활성화 중에 밀봉체(344)가 천공될 때 무-니코틴 증기-전 제제가 흐르는 저장소 유출구를 정의한다. 인서트(342)의 홀더 부분과 커넥터 부분은 저장소 유출구들(예를 들어 제1 저장소 유출구 및 제2 저장소 유출구) 사이에 있을 수 있으며, 실시 예들이 여기에 제한되는 것은 아니다. 또한 인서트(342)는 홀더 부분과 커넥터 부분을 통해 연장되는 증기 도관(vapor conduit)을 정의한다. 그 결과 인서트(342)가 제1 하우징 섹션(302) 내에 장착될 때 인서트(342)의 증기 도관이 증기 채널(316)과 정렬되고 유체 연통하여 흡연 중에 히터(336)에 의해 발생되는 무-니코틴 증기의 연속적인 경로를 저장소를 통해 포드 유출구(304)까지 형성한다.
밀봉체(344)는 인서트(342)의 상류 쪽에 부착되어 인서트(342)의 저장소 유출구를 덮는다. 일 실시예에서, 밀봉체(344)는 인서트(342)에 부착될 때 홀더 부분 (인서트(342)의 상류 쪽에서 돌출된 부분)을 수용하기 위한 적절한 간격(clearance)을 제공하도록 구성된 개구 (예를 들어 중앙 개구)를 정의한다. 포드 어셈블리(300)의 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)에 의해 천공될 때, 밀봉체(344)의 두 개의 천공된 섹션이 플랩들(flap)으로서 저장소 안으로 밀려들어가며, 따라서 밀봉체(344)에 천공된 두 개의 개구(예를 들어 중앙 개구 양쪽에 하나씩)를 생성한다. 밀봉체(344)에 있는 천공된 개구들의 크기와 형상은 인서트(342)의 저장소 유출구의 크기 및 형상에 대응할 수 있다. 반대로, 천공되지 않은 상태일 때, 밀봉체(344)는 평면 형태이며 하나의 개구(예를 들어 중앙 개구)만 가질 것이다. 밀봉체(344)는 포드 어셈블리(300)의 정상적인 이동 및/또는 취급 중에 손상되지 않을 정도로 충분히 견고하게 설계되어 조기에/의도하지 않게 손상되는 것을 방지한다. 예를 들어, 밀봉체(344)는 코팅된 호일(예를 들어 알루미늄 코팅 트리탄(aluminium-backed Tritan))일 수 있다.
제2 하우징 섹션(308)은 무-니코틴 증기-전 제제를 방출, 수령 및 가열하도록 구성된 다양한 구성 요소를 포함하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)은 무-니코틴 증기-전 제제를 방출(release) 하기 위해 제1 하우징 섹션(302)의 저장소를 천공하도록 구성된다. 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b) 각각은 제2 하우징 섹션(308)의 대응하는 제1 핀 개구(314b) 및 제2 핀 개구(315b)를 통해 연장되는 원위단을 가지고 있다. 일 실시예에서, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 원위단들은 조립 후 볼 수 있는 반면, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 나머지 부분은 포드 어셈블리(300) 내에 시야에서 숨겨진다. 또한, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b) 각각은 포드 어셈블리(300)의 활성화 전에 밀봉체(344)에 인접하고 밀봉체(344)의 상류 측에 배치된 근위단을 포함한다. 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)을 제2 하우징 섹션(308)에 밀어 넣어 포드 어셈블리(300)를 활성화하면 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)의 근위단이 각각 인서트(342)를 통해 전진하여 그 결과로 밀봉체(344)를 천공하며, 이로 인해 저장소에서 무-니코틴 증기-전 제제가 방출될 것이다. 제1 활성화 핀(314a)의 이동은 제2 활성화 핀(314b)의 이동과 독립적일 수 있다(그 반대의 경우도 마찬가지).
흡수성 물질은 심지(338)의 하류측이고 심지(338)와 유체 연통할 수 있다. 더욱이 흡수성 물질(346)은 전술한 바와 같이, 인서트(342)의 홀더 부분(인서트(342)의 상류 측에서 돌출)과 체결되도록 구성될 수 있다. 흡수성 물질(346)은 고리형 형태를 가질 수 있지만, 실시예들은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어 흡수성 물질(346)은 속이 빈 실린더와 유사할 수 있다. 이러한 경우 흡수성 물질(346)의 외경은 심지(338)의 길이와 실질적으로 같거나 약간 더 클 수 있다. 흡수성 물질(346)의 내경은 인서트(342)의 홀더 부분의 평균 외경보다 작아서 억지 끼워맞춤을 발생시킬 수 있다. 흡수성 물질(346)과의 체결을 용이하게 하기 위해 인서트(342)의 홀더 부분의 끝부분을 가늘어지게 만들 수 있다. 흡수성 물질은 포드 어셈블리(300)가 활성화 될 때 저장소로부터 방출된 무-니코틴 증기 전 제제를 수용하고 유지하도록 구성될 수 있다. 심지(338)는 흡수성 물질(346)과 유체 연통할 수 있도록 포드 어셈블리(300) 내에 배치되어 있어 무-니코틴 증기-전 제제가 모세관 작용을 통해 흡수성 물질(346)에서 히터(336)로 유도될 수 있다. 심지(338)는 흡수성 물질(346)의 상류 측과 물리적으로 접촉할 수 있다. 또한, 심지(338)는 흡수성 물질(346)의 직경과 정렬될 수 있지만, 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
도 17에 도시된 바와 같이, 히터(336)는 심지(338)의 대향면을 잡고 열적 접촉을 할 수 있도록 접힌 구성을 가질 수 있다. 히터(336)는 흡연 중에 심지(338)를 가열하여 무-니코틴 증기를 생성하도록 구성되어 있다. 이러한 가열을 용이하게 하기 위해 히터(336)의 제1 단부는 제1 전력 접점(324a)(도 16 및 도 18)에 전기적으로 연결하고, 히터(336)의 제2 단부는 제2 전력 접점(324b)(도 16 및 도 18)에 전기적으로 연결할 수 있다. 그 결과, 전류는 장치 본체(100) 내의 전원(예를 들어 배터리)으로부터 공급되어 제1 전력 접점(324a) 또는 제2 전력 접점(324b)을 통해 히터(336)로 전달될 수 있다. 커넥터 모듈(320)의 다른 측면에 대한 관련 세부 사항은 앞서 설명하였으며(예를 들어 도 16 및 도 17과 관련하여) 간략성을 위해 이 섹션에서 반복하지 않는다. 예시적인 실시예에서, 제2 하우징 섹션(308)은 커넥터 모듈(320)을 위한 수용 캐비티를 포함한다. 전체적으로 제2 하우징 섹션(308) 및 그 안의 상술한 구성요소들은 제2 섹션으로 언급될 수 있다. 흡연 중에 히터(336)에 의해 생성된 무-니코틴 증기는 인서트(342)의 증기 도관을 통해 유입되며, 제1 하우징 섹션(302)의 증기 채널(316)을 거쳐 포드 어셈블리(300)의 포드 유출구(304)를 빠져나와 마우스피스(102)의 증기 통로(136)를 통해 증기 유출구(들)로 유입된다.
앞서 언급한 바와 같이, 포드 어셈블리(300) 내로 흡인된 공기의 유동 경로는 모듈 하우징(354)에 의해 정의된 제1 분기 부분, 제2 분기 부분, 및 수렴 부분을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1 분기 부분 및 제2 분기 부분은 유동 경로의 수렴 부분에 대응하는 축에 의해 이등분된 대칭 부분들이다. 예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 분기 부분, 제2 분기 부분 및 수렴 부분은 각각 제1 곡선 경로(330a), 제2 곡선 경로(330b) 및 수렴 경로(330c)를 포함할 수 있다. 제1 곡선 경로(330a) 및 제2 곡선 경로(330b)는 실질적으로 U자형 경로일 수 있고, 수렴 경로(330c)는 실질적으로 선형 경로일 수 있다. 수렴 경로(330c)에 대응하고 분할 부분(329)의 마루(crust)와 정렬된 축에 기초하여, 유동 경로의 제1 분기 부분은 유동 경로의 제2 분기 부분의 거울상일 수 있다. 흡연 동안, 포드 유입구(322)를 통해 흡인된 공기는 분할부(329)에 의해 분할될 수 있고 초기에는 분할부(329)로부터 멀어지는 반대 방향으로 흐를 수 있으며, 이어서 평행하게 흐른 후 각 공기 스트림이 U-턴(제1 곡선 경로(330a) 및 제2 곡선 경로(330b))을 하고 회합하여 분할부(329)를 향해 다시 이동하는 결합된 흐름을 형성한 후 모듈 유출구(369)를 통과하여 가열 챔버로 들어간다. 히터(336) 및 심지(338)는 양측이 모듈 유출구(368)를 통과하는 공기의 결합된 흐름에 실질적으로 동일하게 노출되도록 위치될 수 있다. 흡연 중에, 생성된 무-니코틴 증기는 가열 챔버를 통과하는 공기의 결합된 흐름에 의해 증기 채널(316)로 흐른다.
도 19 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 각각은 접점 면(contact face) 및 접점 레그(contact leg)를 포함할 수 있다. 연장된 구성을 가질 수 있는 접점 레그는 접점 면(정사각형일 수 있음)에 대해 수직으로 배향될 수 있지만, 예시적인 실시예는 이에 제한되지 않는다. 모듈 하우징(354)은 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b)의 장착을 용이하게 하기 위해 한 쌍의 얕은 함몰부(depression) 및 한 쌍의 구멍(aperture)을 정의할 수 있다. 조립 동안, 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 각각의 접점 면은 모듈 하우징(354)의 외부 면과 실질적으로 같은 높이가 되도록 한 쌍의 얕은 함몰부 중 대응하는 함몰부에 안착될 수 있다(도 16). 또한, 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 각각의 접점 레그는 모듈 하우징(354)의 하류 측으로부터 돌출하도록 한 쌍의 구멍 중 대응하는 구멍을 통해 연장될 수 있다(도 18). 히터(336)는 이어서 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b) 각각의 접점 레그에 연결될 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)(362)은 상류 측(예들 들어 도 20)에 복수의 데이터 접점(326)을 포함하고 하류 측(예를 들어 도 19)에 센서(364)를 포함하는 다양한 전자 구성품을 포함한다. 센서(364)는 모듈 하우징(354)에 의해 정의된 수렴 경로(330c) 내에 있도록 인쇄 회로 기판(PCB)(362) 상에 위치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 인쇄 회로 기판(PCB)(362)(및 여기에 고정된 구성품들)은, 데이터 접점(326)이 제2 하우징 섹션(308)의 데이터 접점 개구(327)에 의해 노출되도록, 제2 하우징 섹션(308)의 하류측에서 수용 캐비티에 초기에 삽입되는 독립 구조이다. 이후에 (제1 전력 접점(324a), 제2 전력 접점(324b), 히터(336) 및 심지(338)가 장착된) 모듈 하우징(354)은, 제1 전력 접점(324a) 및 제2 전력 접점(324b)이 각각 제2 하우징 섹션(308)의 전력 접점 개구(325a) 및 제2 전력 접점 개구(324)에 의해 노출되도록, 수용 캐비티에 삽입될 수 있다. 또는 상기 이단계 삽입 과정을 일단계 삽입 과정으로 단순화하기 위해서, 인쇄 회로 기판(PCB))(362) ( 및 여기에 고정된 관련 구성품들)이, 제1 곡선 경로(330a), 제2 곡선 경로(330b), 수렴 경로(330c) 및 모듈 유출구(368)를 덮도록 모듈 하우징(354)에 고정될 수 있다(예를 들어 하나의 통합 구조를 형성).
모듈 유출구(368)는 흡인저항(RTD:Resistance-to-Draw) 포트일 수 있다. 이러한 구성에서 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 흡인저항(resistance-to-draw)은 모듈 유출구(368)의 크기를 변경하여 조정할 수 있다(포드 유입구(322)의 크기를 변경하는 대신). 일 실시예에서, 모듈 유출(368)의 크기는 흡인저항이 25 내지 100mmH2O(예를 들어 30-50mmH2O) 가 되도록 선택할 수 있다. 예를 들어, 모듈 유출구(368)의 직경이 1.0mm일 경우 88.3mmH2O의 흡인저항이 발생할 수 있다. 또 다른 경우에는 모듈 유출구(368)의 직경이 1.1mm일 경우 73.6mmH2O의 흡인저항이 발생할 수 있다. 또 다른 경우에는 모듈 유출구(368)의 직경이 1.2mm일 경우 58.7mmH2O의 흡인저항이 발생할 수 있다. 또 다른 경우에는 모듈 유출구(368)의 직경이 1.3mm일 경우 약 40~43mmH2O의 흡인저항이 발생할 수 있다. 특히, 모듈 유출구(368)의 크기는 그것이 내부에 있어 포드 어셈블리(300)의 외부 미관에 영향을 미치지 않고 조정될 수 있으며, 따라서 다양한 흡인저항(RTD)을 가진 포드 어셈블리들을 위한 보다 표준화된 제품 설계를 가능하게 하며, 또한 유입 공기의 우발적 차단 가능성을 줄일 수 있다.
도 21a는 예시적인 실시예에 따른 장치 본체(100)의 장치 시스템을 예시한다. 장치 시스템(2100)은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 장치 본체(100) 내의 시스템일 수 있다.
장치 시스템(2100)은 컨트롤러(controller)(2105), 전력 공급 장치(2110), 작동기 제어부(actuator control)(2115), 포드 전기/데이터 인터페이스(2120), 장치 센서(2125), 입/출력(I/O) 인터페이스(2130), 흡연 표시기(vaper indicator)(2135), 적어도 하나의 안테나(2140) 및 저장 매체(2145)를 포함한다. 장치 시스템(2100)은 도 21a에 도시된 특징들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 장치 시스템(2100)은 추가 요소를 포함할 수 있다. 그러나 간결함을 위해 추가 요소는 설명하지 않는다. 다른 실시예에서, 장치 시스템(2100)은 안테나를 포함하지 않을 수 있다.
컨트롤러(2105)는 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어 실행 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 컨트롤러(2105)가 하드웨어일 때, 그러한 기존 하드웨어는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 프로세서 코어, 멀티프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 컨트롤러(2105)의 기능을 수행하기 위해 특수 목적 기계로 구성된 컴퓨터 등 하나 이상을 포함할 수 있다. CPU, 마이크로프로세서, 프로세서 코어, 멀티프로세서, DSP, ASIC 및 FPGA는 일반적으로 처리 장치(processing device)라고 할 수 있다.
컨트롤러(2105)가 소프트웨어를 실행하는 프로세서이거나 이를 포함하는 경우, 컨트롤러(2105)의 기능을 수행하기 위해, 컨트롤러(2105)는 컨트롤러(2105)에 의해 접근 가능한 메모리(예를 들어, 저장 매체(2145) 또는 다른 저장 장치)에 저장된 소프트웨어를 실행하기 위한 특수 목적 기계(예를 들어 처리 장치)로 구성될 수 있다. 소프트웨어는 컨트롤러(2105) 또는 컨트롤러(2105a)(도 21b)에 의해 수행되는 바와 같이 여기에 설명된 임의의 또는 모든 작동들을 수행 및/또는 제어하기 위한 명령어들을 포함하는 프로그램 코드로 구현될 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, "저장 매체", "컴퓨터 판독 가능 저장 매체" 또는 "비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체"라는 용어는 판독 전용 메모리(ROM), 임의 접근 메모리(RAM), 자기 RAM, 코어 메모리, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 장치 및/또는 정보를 저장하기 위한 기타 유형의 기계 판독 가능 매체를 포함하여, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 장치를 나타낼 수 있다. "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 휴대용 또는 고정된 저장 장치, 광학 저장 장치, 및 명령어(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함 또는 운반할 수 있는 다양한 기타 매체를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
도 21b는 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러(2105a)의 예시를 도시한다. 일 실시예에 따르면, 도 21b에 도시된 컨트롤러(2105a)는 도 21a에 도시된 컨트롤러(2105)의 예시적인 구현이다. 컨트롤러(2105a)는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(2105a)는 GPIO(범용 입/출력), I2C(Inter-integrated circuit) 인터페이스, SPI(직렬 주변기기 인터페이스 버스) 인터페이스 등과 같은 입/출력 인터페이스; 다채널 아날로그-디지털 변환기(ADC); 및 도 21b에 도시된 바와 같이 클록 입력 단자를 포함할 수 있다. 그러나, 예시적인 실시예는 이러한 예시로 제한되어서는 안 된다. 예를 들어, 컨트롤러(2105a)는 디지털-아날로그 변환기 및 산술 회로 또는 회로들을 더 포함할 수 있다.
도 21a로 돌아가서, 컨트롤러(2105)는 전력 공급 장치(2110), 작동기 제어부(2115), 포드 전기/데이터 인터페이스(2120), 장치 센서(2125), 입/출력(I/O) 인터페이스(2130), 흡연 표시기(2135), 온-제품 제어부(on-product control)(2150), 및 적어도 하나의 안테나(2140)와 통신한다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 온-제품 제어부(2150)는 값의 선택을 나타내기 위해, 성인 흡연자에 의해 수동으로 조작될 수 있는 임의의 장치 또는 장치들을 포함할 수 있다. 예시적인 구현은 하나 이상의 버튼, 다이얼, 용량성 센서, 및 슬라이더를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
컨트롤러(2105)는 포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해 포드 내의 비휘발성 메모리를 갖는 암호화 코프로세서(CC-NVM) 또는 비휘발성 메모리(NVM)와 통신한다. 용어 CC-NVM는 암호화 및 관련 처리를 위한 프로세서와 NVM을 포함하는 하드웨어 모듈(들)을 가리킨다. 보다 구체적으로, 컨트롤러(2105)는 포드 어셈블리(300)를 인증하기 위해 암호화를 이용할 수 있다. 설명되는 바와 같이, 컨트롤러(2105)는 포드를 인증하기 위해 CC-NVM 패키지 또는 NVM과 통신한다. 보다 구체적으로 비휘발성 메모리는 제조 중에 인증을 위해 제품 및 기타 정보로 코딩될 수 있다.
포드가 분배 장치 본체(100)에 삽입될 때, 메모리 장치는 포드의 인증 및 포드의 유형(또는 가열 엔진 유형과 같은 물리적 구성)에 특정한 작동 파라미터들의 쌍 중 적어도 하나를 허용하기 위해 전자 ID로 코딩될 수 있다. 포드의 전자 ID에 기초한 인증에 더하여, 컨트롤러(2105)는 NVM 또는 CC-NVM의 비휘발성 메모리에 인코딩된 저장된 무-니코틴 증기 전 제제 및/또는 히터의 만료 날짜에 기초하여 포드의 사용을 승인할 수 있다. 비휘발성 메모리에 인코딩된 만료 날짜가 지났다고 결정하면 컨트롤러는 포드 어셈블리(300)의 사용을 승인하지 않고 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 비활성화할 수 있다.
컨트롤러(2105)(또는 저장 매체(2145))는 암호화를 위한 키 자료 및 독점 알고리즘 소프트웨어를 저장한다. 예를 들어, 암호화 알고리즘은 무작위 숫자(random number) 사용에 의존한다. 이러한 알고리즘의 보안은 이러한 숫자가 실제로 얼마나 무작위인지에 달려 있다. 이러한 숫자는 일반적으로 미리 생성되어 프로세서 또는 메모리 장치에 코딩된다. 예시적인 실시예는 미리 생성된 무작위 숫자보다 더 무작위적이고 개별 숫자간에 더 변하는 숫자를 생성하기 위해서, 증기 흡인의 지속 시간, 증기 흡인 사이의 간격 또는 이들의 조합 같은 증기 흡인 파라미터들을 사용함으로써 암호화에 사용되는 숫자의 무작위성을 증가시킬 수 있다. 컨트롤러(2105)와 포드 사이의 모든 통신은 암호화될 수 있다.
더욱이, 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)용 소프트웨어 패치와 같은 다른 정보에 대한 일반 페이로드 캐리어(pay-load carrier)로 사용될 수 있다. 포드와 컨트롤러(2105) 사이의 모든 통신에 암호화가 사용되기 때문에, 그러한 정보는 더 안전하고 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)는 맬웨어 또는 바이러스와 함께 설치되는 경향이 적다. CC-NVM을 데이터 및 소프트웨어 업데이트와 같은 정보 캐리어로 사용하면 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 인터넷에 연결하지 않고도 소프트웨어로 업데이트할 수 있으며 성인 흡연자는 정기적인 소프트웨어 업데이트가 필요한 대부분의 다른 소비자 전자 장치와 마찬가지로 다운로드를 할 수 있다.
컨트롤러(2105)는 또한 컨트롤러(2105)의 리소스가 인증과 관련된 인코딩 및 디코딩 이외의 기능을 수행할 수 있도록 하는 암호 가속기를 포함할 수 있다. 컨트롤러(2105)는 또한 통신 채널의 무단 사용을 방지하고 포드 또는 성인 흡연자가 인증되지 않은 경우 데이터에 대한 무단 액세스를 방지하는 것과 같은 다른 보안 기능을 포함할 수 있다.
암호화 가속기에 추가하여, 컨트롤러(2105)는 다른 하드웨어 가속기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(2105)는 부동 소수점 유닛(FPU), 별도의 DSP 코어, 디지털 필터 및 고속 푸리에 변환(FFT) 모듈을 포함할 수 있다.
컨트롤러(2105)는 실시간 운영 체제(RTOS)를 작동하고, 장치 시스템(2100)을 제어하도록 구성되며, NVM 또는 CC-NVM과의 통신을 통해 또는 장치 시스템(2100)이 I/O 인터페이스(2130) 및/또는 안테나(2140)를 통해 다른 장치(예를 들어 스마트 폰)에 연결되었을 때 업데이트 될 수 있다. I/O 인터페이스(2130) 및 안테나(2140)는 장치 시스템(2100)이 스마트 폰, 태블릿, PC와 같은 다양한 외부 장치에 연결되도록 한다. 예를 들어, I/O 인터페이스(2130)는 마이크로 USB 커넥터를 포함할 수 있다. 마이크로 USB 커넥터는 전원(2110b)을 충전하기 위해 장치 시스템(2100)에 의해 사용될 수 있다.
컨트롤러(2105)는 분석, 진단 및 소프트웨어 업그레이드를 포함하는 코드를 저장하고 실행하기 위한 온보드 RAM 및 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 대안으로서, 저장 매체(2145)는 코드를 저장할 수 있다. 추가적으로, 다른 예시적인 실시예에서, 저장 매체(2145)는 컨트롤러(2105)에 탑재될 수 있다.
컨트롤러(2105)는 분배 본체에서 PCB에 의해 덮이는 영역을 줄이기 위해 온보드 클록 모듈, 리셋 모듈 및 전력 관리 모듈을 더 포함할 수 있다.
장치 센서(2125)는 컨트롤러(2105)에 측정 정보를 제공하는 다수의 센서 변환기를 포함할 수 있다. 장치 센서(2125)는 전원 공급 장치 온도 센서, 외부 포드 온도 센서, 히터용 전류 센서, 전원 공급 장치 전류 센서, 기류 센서 및 움직임과 방향을 모니터하는 가속도계를 포함할 수 있다. 전원 공급 장치 온도 센서 및 외부 포드 온도 센서는 서미스터 또는 열전대(thermocouple)일 수 있고 히터용 전류 센서 및 전원 공급 장치 전류 센서는 저항 기반 센서 또는 전류를 측정하도록 구성된 다른 유형의 센서일 수 있다. 기류 센서는 MEMS(microelectromechanical system) 유동 센서 또는 열선 풍속계(anemometer)와 같이 기류를 측정하도록 구성된 다른 유형의 센서일 수 있다. 또한, 도 22a 내지 도 26을 참조하여 아래에서 더 상세히 논의될 바와 같이, 장치 본체(100)의 장치 시스템(2100)의 장치 센서(2125)에 포함된 유동 센서를 사용하여 기류를 측정하는 대신에 또는 그에 더하여, 기류는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 위치한 열선 풍속계(2220a)를 사용하여 측정될 수 있다.
하나 이상의 장치 센서(2125)로부터 생성된 데이터는 이산, 다중 채널 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 측정되는 파라미터에 적절한 샘플 속도로 샘플링될 수 있다.
컨트롤러(2105)는 컨트롤러(2105)로부터 수신된 측정 정보에 기초하여 무-니코틴 증기-전 제제에 대한 히터 프로파일 및 기타 프로파일을 조정할 수 있다. 편의상, 이들은 일반적으로 흡연 또는 증기 프로파일로 지칭된다. 히터 프로파일은 증기 흡인(vapor drawing)이 발생할 때 몇 초 동안 히터에 공급될 전력 프로파일을 식별한다. 예를 들어, 히터 프로파일은 증기 흡인이 시작될 때 히터에 최대 전력을 전달할 수 있지만 1초 정도 후에 즉시 전력을 절반 또는 1/4로 줄일 수 있다. 적어도 일부 실시예에 따르면, 히터에 제공되는 전력의 변조는 펄스 폭 변조를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 히터 프로파일은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)에 가해진 음압을 기반으로 수정될 수도 있다. MEMS 유동 센서를 사용하면, 가열 또는 에너지 전달로도 지칭될 수 있는 포드의 히터로의 전력 전달을 조정하기 위해서, 증기 흡인 강도가 측정되고 컨트롤러(2105)에 대한 피드백으로 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에 따르면, 컨트롤러(2105)가 (예를 들어, SKU를 통해) 현재 설치된 포드를 인식할 때, 컨트롤러(2105)는 그 특정 포드를 위해 설계된 연관된 가열 프로파일을 매칭한다. 컨트롤러(2105) 및 저장 매체(2145)는 모든 SKU에 대한 가열 프로파일의 생성을 허용하는 알고리즘 및 데이터를 저장할 것이다. 다른 예시적인 실시예에서, 컨트롤러(2105)는 포드로부터 가열 프로파일을 판독할 수 있다. 성인 흡연자는 선호도에 맞게 가열 프로필을 조정할 수도 있다.
도 21a에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(2105)는 전력 공급 장치(2110)와 데이터를 송수신한다. 전력 공급 장치(2110)는 전원(2110b) 및 상기 전원(2110b)에서 출력되는 전력을 관리하는 전력 제어기(2110a)를 포함한다.
전원(2110b)은 리튬 이온 배터리 또는 그 변형 중 하나, 예를 들어 리튬 이온 폴리머 배터리일 수 있다. 대안적으로, 전원(2110b)은 니켈-금속 수소화물 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. 대안적으로, 전원(2110b)은 재충전 가능하고 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전 가능하도록 하는 회로를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 회로는 충전될 때 원하는(또는 대안적으로 미리 결정된) 증기 흡인 횟수에 대한 전력을 제공하고 그 후에 회로는 외부 충전 장치에 다시 연결되어야 한다.
전력 제어기(2110a)는 컨트롤러(2105)로부터의 명령어들에 기초하여 전원(2110b)에 명령(command)을 제공한다. 예를 들어, 전력 공급 장치(2110)는, 포드가 인증되고 성인 흡연자가 장이 시스템(2100)을 활성화하면(예를 들어 토글 버튼, 정전용량성 센서, IR 센서에 의해), 전력을 포드에 (포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해서) 제공하기 위해서 컨트롤러(2105)로부터 명령을 수신할 수 있다. 포드가 인증되지 않으면, 컨트롤러(2105)는 전력 공급 장치(2110)에 명령을 보내지 않거나 전력을 제공하지 않도록 하는 명령어를 전력 공급 장치(2110)에 보낼 수 있다. 다른 실시예에서, 컨트롤러(2105)는 포드가 인증되지 않으면 모든 장치 시스템(2100)의 모든 작동을 불활성화시킬 수 있다.
포드에 전력을 공급하는 것 외에도, 전원 공급 장치(2110)는 또한 컨트롤러(2105)에 전력을 공급한다. 또한, 전력 제어기(2110a)는 전원(2110b)의 성능을 나타내는 피드백을 컨트롤러(2105)에 제공할 수 있다.
컨트롤러(2105)는 적어도 하나의 안테나(2140)에 데이터를 전송하고 그로부터 데이터를 수신한다. 적어도 하나의 안테나(2140)는 근거리 통신(NFC) 모뎀 및 블루투스 저에너지(LE) 모뎀 및/또는 다른 무선 기술(예를 들어 Wi-Fi)을 위한 다른 모뎀을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 통신 스택(communication stack)은 모뎀에 있지만 모뎀은 컨트롤러(2105)에 의해 제어된다. 블루투스 LE 모뎀은 외부 장치(예를 들어, 스마트폰) 상의 애플리케이션과의 데이터 및 제어 통신을 위해 사용된다. NFC 모뎀은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 애플리케이션에 페어링(연결, pairing)하고 진단 정보를 검색하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 블루투스 LE 모뎀은 (성인 흡연자가 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 찾기 위한) 위치 정보 또는 구매 동안 인증을 제공하는 데 사용될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 장치 시스템(2100)은 흡연을 위한 다양한 프로파일을 생성 및 조정할 수 있다. 컨트롤러(2105)는 성인 흡연자에 대한 프로파일을 조절하기 위해 전력 공급 장치(2110) 및 작동기 제어부(2115)를 사용한다.
작동기 제어부(2115)는 원하는 증기 프로파일을 조절하기 위해 수동 및 능동 작동기를 포함한다. 예를 들어, 분배 본체는 마우스피스 내에 유입구 채널을 포함할 수 있다. 작동기 제어부(2115)는 원하는 증기 프로파일과 관련된 컨트롤러(2105)로부터의 명령에 기초하여 유입구 채널을 제어할 수 있다.
더욱이, 작동기 제어부(2115)은 전력 공급 장치(2110)와 함께 히터를 가동하는데 사용된다. 더 구체적으로, 작동기 제어부(2115)는 원하는 흡연 프로파일과 관련된 구동 파형(drive waveform)을 생성하도록 구성된. 위에서 설명한 대로 가능한 각 프로필은 구동 파형과 연관된다. 컨트롤러(2105)로부터 원하는 흡연 프로파일을 나타내는 명령을 수신하면, 작동기 제어부(2115)는 전력 공급 장치(2110)에 대한 연관된 변조 파형을 생성할 수 있다.
컨트롤러(2105)는 성인 흡연자에게 상태 및 발생하는 동작을 나타내기 위해 흡연 표시기(2135)에 정보를 제공한다. 흡연 표시기(2135)는 컨트롤러(2105)가 성인 흡연자에 의해 눌려지는 버튼을 감지할 때 활성화될 수 있는 전원 표시기(예를 들어, LED)를 포함한다. 흡연 표시기(2135)는 또한 진동기, 스피커, 성인 흡연자 제어 흡연 파라미터(예를 들어 증기량)의 현재 상태에 대한 표시기 및 기타 피드백 메커니즘을 포함할 수 있다.
포드 어셈블리(300)가 인증되면, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)와, 포드 상의 NVM 또는 CC-NVM에 저장된 정보를 사용하여 성인 흡연자에 따라 전력 공급 장치(2110), 작동기 제어부(2115), 흡연 표시기(2135) 및 안테나(2140)를 작동시킨다. 또한 컨트롤러(2105)는 로그인 기능을 포함할 수 있고, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 교정하는 알고리즘을 실행할 수 있다. 로그인 기능은 컨트롤러(2105)에 의해 실행되어 사용 데이터와 임의의 예기 하지 않은 이벤트 또는 오류를 기록한다. 기록된 사용 데이터는 진단 및 분석에 사용될 수 있다. 컨트롤러(2105)는 버튼 없는 흡연(즉, 마우스피스에 음압이 가해질 때 무-니코틴 증기를 생성하는 것과 같은 버튼을 누르지 않고 흡연), 성인 흡연자 구성, 및 증기 흡입 감지, 무-니코틴 증기-전 제제 레벨 및 무-니코틴 증기-전 제제 조성을 포함하는 CC-NVM 또는 NVM에 저장된 정보를 사용하여 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 교정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(2105)는 포드 내의 무-니코틴 증기-전 제제 조성물과 연관된 흡연 프로파일에 기초하여 포드 내의 히터에 전력을 공급하도록 전력 공급 장치(2110)에 명령할 수 있다. 대안적으로, 흡연 프로파일은 CC-NVM 또는 NVM에 인코딩 될 수 있고 컨트롤러(2105)에 의해 활용될 수 있다.
도 22a는 예시적인 실시예에 따른 포드 시스템 블록 다이어그램을 예시한다. 포드 시스템(2200)은 포드 어셈블리(300) 내에 있는 시스템일 수 있다.
도 22a에 도시된 바와 같이, 포드 시스템(2200)은 CC-NVM(2205), 본체 전기/데이터 인터페이스(2210), 히터(2215) 및 포드 센서(2220)를 포함한다. 포드 시스템(2200)은 본체 전기/데이터 인터페이스(2210) 및 포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해 장치 시스템(2100)과 통신한다. CC-NVM(2205)은 암호화 코프로세서(2205a) 및 비휘발성 메모리(2205b)를 포함한다. 컨트롤러(2105)는 인증을 목적으로 그리고 암호화 코프로세서(2205a)와 통신하여 포드를 작동시키기 위해 비휘발성 메모리(2205b)에 저장된 정보에 접근할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 포드 어셈블리(300)는 암호화 코프로세서를 구비하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 22b는 예시적인 실시예에 따라 암호화 코프로세서(2205a)가 생략된 도 22a의 포드 시스템의 일 예를 도시한다. 도 22b에 도시된 바와 같이, 포드 시스템(2200)은 CC-NVM(2205) 대신에 비휘발성 메모리(2205b)를 포함할 수 있고, 암호화 코프로세서(2205a)는 생략된다. 도 23은 예시적인 실시예에 따른 도 21a의 장치 시스템에 연결된 포드 시스템(22b)의 예를 도시한다.
도 22b에 도시된 바와 같이, 포드 시스템(2200)은 CC-NVM(2205) 대신에 비휘발성 메모리(2205b)를 포함할 수 있고, 암호화 코프로세서(2205a)는 생략된다. 포드 시스템(2200)에 암호화 코프로세서가 존재하지 않는 경우, 컨트롤러(2105)는 가열 프로파일을 제어/정의하기 위해 암호화 코프로세서를 사용하지 않고 비휘발성 메모리(2205b)로부터 데이터를 판독할 수 있다.
비휘발성 메모리(2205b)는 포드 어셈블리가 장치 본체(100)의 관통홀에 삽입될 때 포드의 인증 및 포드의 유형에 특정한 작동 파라미터들의 페어링 중 적어도 하나를 허용하도록 전자 ID로 코딩될 수 있다. 포드의 전자 ID를 기반으로 하는 인증에 추가하여, 컨트롤러(2105)는 비휘발성 메모리(2205b)에 인코딩된 히터 및/또는 저장된 무-니코틴 증기-전 제제의 만료 날짜에 기초하여 포드의 사용을 승인할 수 있다. 컨트롤러가 비휘발성 메모리(2205b)에 인코딩된 만료 날짜가 지났다고 결정하면 컨트롤러는 포드의 사용을 승인하지 않고 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 비활성화할 수 있다.
더욱이, 비휘발성 메모리(2205b)는 무-니코틴 증기-전 제제 구획(compartment)(무-니코틴 증기-전 제제 조성 포함)에 무-니코틴 증기-전 제제의 재고 유지 단위(SKU)와 같은 정보, 장치 시스템(2100)용 소프트웨어 패치, 증기 흡인 횟수, 증기 흡인 지속 시간 및 무-니코틴 증기-전 제제 레벨과 같은 제품 사용 정보를 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리(2205b)는 포드의 유형 및 무-니코틴 증기-전 제제 조성물에 특정한 작동 파라미터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(2205b)는 원하는 흡연 프로파일에 대응하는 명령을 결정하기 위해 컨트롤러(2105)에 의해 사용하기 위한 포드의 전기적 및 기계적 설계를 저장할 수 있다.
포드 내의 무-니코틴 증기-전 제제 레벨은 예를 들어 두 가지 방법 중 하나로 결정될 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 포드 센서(2220)들 중 하나는 포드에서 무-니코틴 증기-전 제제 레벨을 직접 측정한다.
다른 예시적인 실시예에서, 비휘발성 메모리(2205b)는 포드로부터의 증기 흡인 횟수를 카운트를 저장하고 컨트롤러(2105)는 증기 흡인 횟수 카운트를 기화된 무-니코틴 증기-전 제제의 양에 대한 대리로서 사용한다.
컨트롤러(2105) 및/또는 저장 매체(2145)는 무-니코틴 증기-전 제제 조성물의 작동점을 식별하는 무-니코틴 증기-전 제제 교정 데이터를 저장할 수 있다. 무-니코틴 증기-전 제제 교정 데이터는 잔여 무-니코틴 증기-전 제제 레벨에 따라 무-니코틴 증기-전 제제 유속(flow rate)이 어떻게 변하는지 또는 무-니코틴 증기-전 제제의 수명에 따라 휘발성이 어떻게 변하는지 설명하는 데이터를 포함하며 컨트롤러(2105)에 의한 교정에 사용될 수 있다. 무-니코틴 증기-전 제제 교정 데이터는 컨트롤러(2105) 및/또는 저장 매체(2145)에 의해 테이블 형식으로 저장될 수 있다. 무-니코틴 증기-전 제제 교정 데이터는 컨트롤러(2105)가 증기 흡인 횟수 카운트를 기화된 무-니코틴 증기-전 제제의 양과 동일시할 수 있게 한다.
컨트롤러(2105)는 포드의 비휘발성 메모리(2205b)에 무-니코틴 증기-전 제제 레벨 및 증기 흡인 횟수 카운트를 다시 기록하므로 포드가 분배 본체에서 제거되고 나중에 다시 설치되면, 포드의 정확한 무-니코틴 증기-전 제제 레벨은 컨트롤러(2105)가 여전히 알 것이다.
작동 파라미터(예를 들어 전력 공급, 전력 공급 지속 시간, 공기 채널 제어)를 흡연 프로파일이라고 한다. 또한, 비휘발성 메모리(2205b)는 컨트롤러(2105)가 통신한 정보를 기록할 수 있다. 비휘발성 메모리(2205b)는 분배 본체가 포드로부터 분리된 경우에도 기록된 정보를 유지할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 비휘발성 메모리(2205b)는 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리일 수 있다.
히터(2215)는 컨트롤러(2105)에 의해 작동되고, 컨트롤러(2105)가 명령한 프로파일(부피, 온도(전력 프로파일에 기초함) 및 향미)에 따라 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 증기-전 제제의 적어도 일부에 열을 전달한다.
히터(2215)는 예를 들어 평탄한 본체, 세라믹 본체, 단일 와이어, 저항성 와이어 케이지, 심지를 둘러싸는 와이어 코일, 메쉬, 표면 또는 임의의 다른 적절한 형태일 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료의 예에는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족 금속이 포함된다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스강, 니켈 합금, 코발트 합금, 크롬 합금, 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 지르코늄 합금, 하프늄 합금, 니오븀 합금, 몰리브덴 합금, 탄탈륨 합금, 텅스텐 합금, 주석 합금, 갈륨 합금, 망간 합금 및 철 함유 합금, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스강을 기반으로 하는 초합금을 포함한다. 예를 들어, 히터는 니켈 알루미나이드(nickel aluminide), 표면에 알루미나 층이 있는 재료, 철 알루미나이드 및 기타 복합 재료로 형성될 수 있다. 에너지 전달의 역학과 필요한 외부 물리화학적 특성에 따라, 전기 저항성 재료는 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 캡슐화되거나 절연 재료로 코팅될 수 있고 또는 그 반대로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 히터(2215)는 스테인리스강, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 히터(2215)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성된다. 일 실시예에서, 히터(2215)는 그의 외부 표면 상에 전기 저항 층을 갖는 세라믹 히터일 수 있다.
다른 실시예에서, 히터(2215)는 본 출원이 권리자이고 발명자가 Sikka 등인 미국 특허 제5,595,706호(1994년 12월 29일에 출원)에 서술된 것 같은, 철-알루미나이드(예를 들어 FeAl 또는 Fe3Al) 또는 니켈 알루미나이드(예를 들어 Ni3Al)로 구성될 수 있고, 상기 특허의 전체 내용이 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
히터(2215)는 포드 센서 또는 컨트롤러(2105)로부터의 피드백에 기초하여 가열할 무-니코틴 증기-전 제제의 양을 결정할 수 있다. 무-니코틴 증기-전 제제의 유동은 미세 모세관 또는 심지 작용(wicking action)에 의해 조절될 수 있다. 또한, 컨트롤러(2105)는 히터(2215)에 대한 공기 유입구를 조정하기 위해 히터(2215)에 명령을 보낼 수 있다.
포드 센서(2220)로부터 생성된 데이터는 이산, 다채널 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 측정되는 파라미터에 적절한 샘플 속도로 샘플링될 수 있다. 포드 센서(2220)는 예를 들어 히터 온도 센서, 무-니코틴 증기-전 제제 유량 모니터, 기류 센서 및 퍼프 검출기를 포함할 수 있다. 적어도 예시적인 실시예에 따르면, 히터 온도 센서는 서미스터 또는 열전대일 수 있고, 무-니코틴 증기-전 제제 유량 감지는 정전기 간섭 또는 무-니코틴 증기-전 제제 내 회전자(in-non-nicotine pre-vapor formulation rotator)를 사용하여 포드 시스템(2200)에 의해 수행될 수 있다.
포드 센서(2220)는 또한 열선 풍속계(HWA)(2220a)를 포함할 수 있다. HWA(2220a)는 공기 유량 감지 기능(function)을 제공하며, 본 명세서에서는 유동 센서(2220a)로 지칭될 수도 있다. 또한, 도 24a 내지 도 27에서 아래에 더 상세히 논의되는 바와 같이, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 열선 풍속계(HWA)(2220a)는: (i) 공기 유량(air flow rate) 감지, (ii) 퍼프 검출(puff detection) 및 (iii) 주변 온도 추적, 중 일부 또는 전부를 용이하게 하기 위해 이중 제어 루프 아키텍처(dual control loop architecture)와 함께 단일 발열 요소(singl heated element)를 사용할 수 있다. 예를 들어, HWA를 포함하는 일부 기존 시스템에서, HWA는 연속 흐름을 측정하도록 되어 있으므로 두 개 이상의 감지 요소가 사용된다: 하나는 주변 온도를 측정하고 다른 하나는 몇몇 발열 요소(some heated element)로부터 열 전달 속도를 측정한다. 결과적으로, 단일 발열 요소를 사용하여 공기 유량 감지 및 주변 온도 추적을 수행함으로써, 공기 유량 감지 및 주변 온도 추적을 모두 수행하는 데 필요한 하드웨어(예: 회로)의 복잡성이 유리하게 감소될 수 있다. 또한 HWA(2220a)의 주변 온도를 추적하는 기능은, HWA(2220a)의 발열 요소의 온도를 추정할 때 근처 가열 엔진의 영향을 고려할 수 있기 때문에, 유용하다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "주변 온도"(ambient temperature)는, HWA 또는 유동 센서(flow sensor)와 관련하여 사용될 때, HWA 또는 유동 센서의 바로 부근의 공기 온도를 의미할 수 있다. 예를 들어, HWA(또는 유동 센서)(2220a)의 적어도 발열 요소가 포드 어셈블리(300) 내부에 있을 때, HWA(또는 유동 센서)(2220a)의 주변 온도는 HWA(또는 유동 센서 2220a)의 발열 요소를 둘러싸는 포드 어셈블리(300) 내의 공기의 온도를 가리킬 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 포드 어셈블리(300) 내의 공기의 온도가 실질적으로 균일하다면(예를 들어, 무-니코틴 증기가 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 유출구를 통해 현재 흡인되지 않고/않거나 히터(2215)가 현재 작동되지 않는 경우), 본 명세서에서 HWA(또는 유동 센서)(2220a)의 "주변 온도"에 대한 언급은 일반적으로 포드 어셈블리(300) 내의 공기의 온도를 의미할 수 있다.
도 24a 내지 도 26을 참조하여 아래에서 더 상세히 논의될 바와 같이, HWA(2220a)는 전력이 인가되면 가열이 되는 발열 요소를 포함한다. 또한 발열 요소의 온도는 발열 요소의 저항(Ω)에 영향을 준다. 결과적으로, 발열 요소의 전압은 발열 요소의 온도를 추정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 공기가 흐를 경우, 유동하는 공기에 의해서 열은 HWA(2220a)의 발열 요소를 빠져나가므로, HWA(2220a)의 발열 요소가 특정 온도를 유지하도록 하는 데 필요한 전력 레벨(power level)은 HWA(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기의 공기 유량을 추정하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, HWA(또는 유동 센서)(2220a)의 발열 요소 바로 부근의 공간을 흐르는 공기는 간단히 HWA(또는 유동 센서)(2220a) 주위를 흐르는 공기 또는 HWA(또는 유동 센서)(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기로 지칭될 수 있다. HWA(2220a)의 발열 요소의 예는 이제 도 24a 내지 도 24d를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의될 것이다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, HWA(2220a)는 도 19의 센서(364)일 수 있다(또는 이에 포함될 수 있다). 결과적으로, 센서(364) 및 도 19 및 도 20을 참조하여 위에서 언급한 바와 같이, HWA(2220a)는 수렴 경로(330c) 내에 위치할 수 있다. 또한, 도 19 및 도 20을 참조하여 위에서 설명한 바와 같이, 수렴 경로(330c)는 포드 유입구(322)를 통과해 포드 어셈블리(300) 내로 흡인되어 히터(336)가 놓이는 모듈 유출구(368)를 빠져나가는 공기의 유동 경로의 일부이다(도 17). 따라서, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, HWA(2220a) 주위를 흐르는 공기는 (예를 들어, 퍼프 동안) 수렴 경로(330c)를 통해 포드 유입구(322)로부터 모듈 유출구(368)로 흐르는 공기이다.
도 24a 내지 도 24d는 HWA(2220a)에 포함된 발열 요소의 예시적인 구현을 도시한다. 도 24a를 참조하면, HWA(2220a)의 발열 요소는 제1 식각된 구불구불한 요소(2402a) 또는 제2 식각된 구불구불한 요소(2402b)에 의해 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이. 도 24a에 도시된 바와 같이, 제1 식각된 구불구불한 요소(etched serpentine element(2402a)에 의해 또는 제2 식각된 구불구불한 요소(2402b)에 의해 구현될 수 있다. 도 24a에 도시된 바와 같이, 제1 식각된 구불구불한 요소(2402a)는 제1 지지대(2404a)와 제2 지지대(2406a) 사이에 매달린 제1 구불구불한 와이어(2408a)를 포함하고, 제2 식각된 구불구불한 요소(2402b)는 제3 지지대(2404b) 및 제4 지지대(2406b) 사이에 매달린 제2 구불구불한 와이어(2408b)를 포함한다. 도 24b를 참조하면, HWA(2220a)의 발열 요소는 단일 와이어 요소(single wire element)에 의해 구현될 수 있다. 도 24b에 도시된 바와 같이 단일 와이어 요소는 제5 지지대(2404c)와 제6 지지대(2406c) 사이에 수직으로 매달린 단일 와이어(2408c)를 포함한다. 도 24c를 참조하면, HWA(2220a)의 가열 요소는 권선형 요소(wire-wound element)(2410)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 권선형 요소(2410)는 코일크래프트(Coilcraft) 권선형 표면 실장(SMT) 인덕터일 수 있다. 도 24d를 참조하면, HWA(2220a)의 발열 요소는 박막 저항 온도 검출기(resistance temperature detector: RTD)(2412)에 의해 구현될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따른 이중 제어 루프 아키텍처(dual control loop architecture)가 이제 도 25a 내지 도 25d를 참조하여 아래에서 논의될 것이다.
도 25a는 내부 PID 제어 루프(2500)의 다이어그램이다. 도 25b 내지 도 25d는 도 25a의 펄스 폭 변조(PWM) 구동 신호(2526)의 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1-2526-3)을 도시하며, 도 26a는 외부 PID 제어 루프(2600)의 다이어그램이다.
도 25a를 참조하면, 내부 PID 제어 루프(2500)는 내부 설정점(inner setpoint) SP_I와 내부 프로세스(2520)에서 출력되는 내부 프로세스 변수 PV_I 간의 차이에 기초하여 내부 에러 Error_I를 계산한다. 예를 들어, 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2520)에 포함된 컨트롤러는 합산 연산(summation operation)(2518)을 수행함으로써 내부 설정점 SP_I와 내부 프로세스 변수 PV_I 사이의 차이를 결정할 수 있다. 도 25a에 예시적으로 도시된 바와 같이, 합산 연산(2518)은, 내부 에러 Error_I로서, 내부 설정점 SP_I와 반전된 내부 프로세스 변수 PV_I(즉, 음(-)의 내부 프로세스 변수 PV_I)의 합을 계산하는 것을 포함한다. 내부 에러 Error_I에 기초하여, 내부 PID 제어기(2510)는 내부 제어 변수(inner control variable) CV_I에 수정을 적용한 다음, 내부 에러 Error_I가 감소되거나 또는 대안적으로 최소화되는 방식으로 내부 프로세스(2520)에 대한 입력으로서 적용된다. 내부 PID 제어기(2510)는 공지된 방법에 따라 비례항(P), 적분항(I) 및 미분항(D)을 결정하기 위해 내부 에러 Error_I를 사용함으로써 상기 내부 제어 변수 CV_I를 생성하도록 구성된다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 내부 PID 제어기(2510)는 장치 본체(100)의 장치 시스템(2100) 내의 컨트롤러(2105)에 의해 구현되거나 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200) 내의 별도의 컨트롤러로서 구현될 수 있다. 내부 프로세스(2520)는 이제 아래에서 더 자세히 논의될 것이다.
도 25a를 참조하면, 내부 프로세스(2520)는 유동 센서(2220a)를 구동하기 위한 프로세스이다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 내부 프로세스(2520)는 구동 신호 생성 기능(driving signal generation function)(2522), 유동 센서(2220a), 및 전압-온도 변환 기능(voltage-to-temperature conversion function) (2524)을 포함한다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 생성 기능(2522) 및 전압-온도 변환 기능(2524)은 컨트롤러에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 구동 신호 생성 기능(2522) 또는 전압-온도 변환 기능(2524)에 의해 수행되는 것으로 명세서에서 설명된 작동(operation)들은 컨트롤러(2105)에 의해 수행되거나 제어될 수 있다. 다른 실시예로서, 구동 신호 생성 기능(2522) 또는 전압-온도 변환 기능(2524)에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에서 설명된 작동들은, 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 별도의 컨트롤러에 의해 수행되거나 제어될 수 있다.
유동 센서(2220a)는 구동 신호 생성 기능(2522)에 의해 생성되는 펄스 폭 변조(PWM) 구동 신호(2526)에 의해 구동된다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 생성 기능(2522)은 PWM 구동 신호(2526)를 생성하고, 상기 PWM 구동 신호를 유동 센서(2220a)에 (예를 들어, 포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해) 인가하기 위해 전원 공급 장치(2110)를 제어하는 것에 의해서, PWM 구동 신호(2526)를 생성하여 유동 센서(2220a)에 인가한다. PWM 구동 신호(2526)를 유동 센서(2220a)에 인가하는 것은 유동 센서(2220a)의 발열 요소가 열을 축적하게 하여 발열 요소의 온도를 증가시키도록 한다. 예를 들어, 도 25b 내지 도 25d는 PWM 구동 신호(2526)의 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1 내지 2526-3)을 도시한다. 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1 내지 2526-3)은 PWM 구동 신호(2526)의 전류의 크기가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 예시한다. 도 25b 내지 도 25d에 도시된 실시예에서, 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1-2526-3)의 수직축은, PWM 구동 신호(2526)의 전류 크기를 나타내며, 이는 예를 들어 암페어(A) 또는 밀리암페어(mA)로 표현될 수 있다. 도 25b 내지 도 25d에 도시된 실시예에서, 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1 내지 2526-3)의 가로축은 시간을 나타내며, 예를 들어, 초(s) 또는 밀리초(ms)로 표현될 수 있다. 도 25b 내지 도 25d에 도시된 바와 같이, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, PWM 구동 신호(2526)는 높은 값(H)과 낮은 값(L) 사이에서 진동하는 주기적 신호이다. 도 25b 내지 도 25d에 도시된 예에서, 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1 내지 2526-3)은 동일한 주기, 공통 주기(2540)를 공유하는 반면, 제1 내지 제3 예시적인 파형(2526-1 내지 2526-3)의 제1 내지 제3 듀티 사이클(2550-1 내지 2550-3)은 서로 다르다.
도 25a로 돌아가서, 구동 신호 설정값(2514)은 구동 신호 생성 기능(2522)에 의해 생성된 PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클을 제어함으로써 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력의 레벨(따라서 발생하는 열의 양)을 제어한다. 예를 들어, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 생성 기능(2522)은: PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클이 내부 PID 제어기(2510)에서 구동 신호 생성 기능(2522)으로 출력되는 구동 신호 설정값(driving signal setting value)(2514)이 증가함에 따라 증가하고; PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클이 내부 PID 제어기(2510)에서 구동 신호 생성 기능(2522)으로 출력되는 구동 신호 설정값(driving signal setting value)(2514)이 감소함에 따라 감소하는 방식으로, PWM 구동 신호(2526)를 생성한다.
예를 들어, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 내부 PID 제어기(2510)는 상한 및 하한 내에 있도록 구동 신호 설정값(2514)을 생성할 수 있고, 구동 신호 생성 기능(2522)은 PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클이 구동 신호 설정값(2514)에 비례하도록 PWM 구동 신호(2526)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 25b 내지 도 25d에 도시된 바와 같이, 도 25b의 제1 예시적인 파형(2526-1)의 제1 듀티 사이클(2550-1)은 공동 주기(2540)의 대략 50%에 대응하고, 도 25c의 제2 예시적인 파형(2526-2)의 제2 듀티 사이클(2550-2)은 공동 주기(2540)의 대략 25%에 대응하고, 도 25d의 제3 예시적인 파형(2526-3)의 제1 듀티 사이클(2550-3)은 공동 주기(2540)의 대략 75%에 대응한다. 따라서, 구동 신호 설정값(2514)의 상한 및 하한이 각각 10.0 및 0.0인 예시적인 시나리오에서, 구동 신호 생성 기능(2522)은, 구동 신호 생성 값(2514)이 5.0인 것에 응답하여 도 25b의 제1 예시적인 파형(2526-1)의 제1 듀티 사이클(2550-1)을 생성하고, 구동 신호 생성 값(2514)이 2.5인 것에 응답하여 도 25c의 제2 예시적인 파형(2526-2)의 제2 듀티 사이클(2550-2)을 생성하고, 구동 신호 생성 값(2514)이 7.5인 것에 응답하여 도 25d의 제3 예시적인 파형(2526-3)의 제3 듀티 사이클(2550-3)을 생성할 수 있다. 구동 신호 설정값 (2514)의 상한 및 하한의 예로서 각각 10.0 및 0.0이 제공되지만, 구동 신호 설정값(2514)의 상한 및 하한은 값 10.0 및 0.0으로 제한되지 않으며, 임의의 값으로 설정할 수 있다.
도 25a로 돌아가서, PWM 구동 신호(2526)의 레벨이 높을 때, 유동 센서(2220a)의 전압, 즉 유동 센서 전압(2528)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 도 25b 내지 도 25d는 각각 샘플(2530)들을 나타낸다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 샘플(2530)들은 각각 유동 센서 전압(2528)을 샘플링(sampling)하는 작동의 예시적인 타이밍(timing)을 예시한다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 유동 센서 전압(2528)의 샘플링은 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러에 의해 수행되거나 제어될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 도 25a 내지 도 25d에 도시된 된 바와 같이, 샘플(2530)들은 PWM 구동 신호(2526)의 레벨이 하이(H)인 동안 주기적으로 발생할 수 있고, 샘플(2530)들은 PWM 구동 신호(2526)의 레벨이 로우(L)인 동안 발생하지 않을 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 하이(H)일 때 PWM 구동 신호(2526)의 전류가 알려져 있고, 유동 센서(2220a)의 발열 요소의 저항과 온도 사이의 관계도 알려져 있다. 따라서, 공지된 방법(예를 들어, 옴의 법칙 활용)에 따라, 전압-온도 변환 기능(2524)은 유동 센서 전압(2528)을 유동 센서 온도(2516)로 변환한다.
따라서, 내부 PID 제어 루프(2500)에 의해 제어되는 프로세스는 내부 프로세스(2520)이고, 내부 설정 점 SP_I는 온도 설정 점(2512)이고, 내부 제어 변수 CV_I는 구동 신호 설정값(2514)이고, 내부 프로세스 변수는 PV_I는 유동 센서 온도(2516) 이다.
결과적으로, 도 25a의 내부 PID 제어 루프(2500)는, 유동 센서 온도(2516)와 온도 설정점(2512) 사이의 차이를 감소하거나 또는 대안으로 최소화하도록, 구동 신호 설정값(2514)을 계속 수정하도록 (따라서 PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클을 변경하고, 따라서 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 의해 생성된 열의 양을 변경하도록) 작동한다. 유동 센서(2220a)의 발열 요소를 통과하여 및/또는 가로질러 지나가는 공기의 유량이 증가함에 따라, 흐르는 공기에 의해 발열 요소로부터 열이 추출되는 비율이 증가한다. 흐르는 공기에 의해 발열 요소로부터 열이 추출되는 비율이 증가함에 따라, 발열 요소의 온도를 온도 설정점(2512)으로 유지하기 위해서 발열 요소에 인가되어야 하는 전력의 레벨도 증가한다. 결과적으로, 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력 레벨을 측정하거나 추정함으로써, 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)(예를 들어, 컨트롤러(2105) 및/또는 포드 시스템(2200)의 컨트롤러)는 유동 센서(2220a)의 발열 요소 주위를 지나가는 공기의 유량을 측정 또는 추정할 수 있고, 이에 의해 무-니코틴 전자 흡연 장치(500) 및/또는 포드 어셈블리(300)를 통과하는 공기의 유량을 측정하거나 추정할 수 있다.
그러나, 유동 센서(2220a)의 성능은, 온도 설정점(2512)이 고정된 상태로 유지되는 동안 유동 센서(2220a)의 주변 온도가 변할 때, 부정적인 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 유동 센서(2220a)의 주변 온도가 증가하는 시나리오에서, 예를 들어, 발열 요소가 바로 근처의 공기로부터 열을 받기 때문에 유동 센서(2220a)의 발열 요소의 온도도 증가할 수 있다. 발열 요소의 온도가 증가함에 따라 발열 요소의 저항(Ω)도 증가한다. 따라서, 유동 센서(2220a)로부터 측정된 유동 센서 전압(2528) 및 전압-온도 변환 기능(2524)에 의해 생성된 유동 센서 온도(2516) 둘 모두의 값도 상승한다. 또한, 예를 들어, 유동 센서 온도(2516)가 온도 설정점(2512)을 초과하면, 그에 따른 내부 에러 Error_I의 값(resulting value)은 내부 PID 제어기(2510)가 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력의 레벨을 감소함으로써 (즉, PWM 구동 신호(2556)의 듀티 사이클을 감소시키기 위해 구동 신호 설정값(2514)을 감소시킴으로써) 유동 센서 온도(2516)를 낮추는 시도를 하도록 할 것이다. 따라서, 내부 에러 Error_I가, 내부 PID 제어기(2510)가 발열 요소에 인가되는 전력 수준을 유동 센서(2220a)가 안정적으로 기능하는 데 필요한 수준 이하로 줄이는 시도를 하게 하도록, 충분히 크다면, 유동 센서(2220a)는 전력이 부족하여 반응하지 않을 수 있고 따라서 유량 감지 기능을 중지할 수 있다. 예를 들어, 내부 PID 제어기(2510)가, PWM 구동 신호(2556)의 듀티 사이클이 유동 센서(2220a)에 충분한 양의 전력을 제공하기에 너무 낮은 지점으로 구동 신호 설정값(2514)을 감소시키면, 유동 센서(2220a) 전력 부족으로 인해 응답하지 않을 수 있고 따라서 유량 감지 기능을 수행하지 않을 수 있다.
결과적으로, 유동 센서(2220a)가 적절하게 기능하지 않는 위에서 논의된 시나리오를 피하기 위해, 유동 센서(2220a)의 주변 온도의 변화에 따라 도 25a의 내부 PID 제어 루프(2500)의 온도 설정점(2512)을 변경하는 것이 유리할 수 있다. 한 가지 해결책은 유동 센서(2220a)의 주변 온도를 검출하는 데 전용으로 사용되는 별도의 온도 센서를 사용하는 것이다.
그러나, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 위에서 설명한 도 25a의 내부 PID 제어 루프(2500)와 함께 도 26a의 외부 PID 제어 루프(2600)를 포함하는 이중 제어 루프 아키텍처는, 유동 센서(2220a)의 주변 온도 변화를 추적하고 그에 따라 온도 설정점(2512)을 조정할 수 있다. 도 26a의 외부 PID 제어 루프(2600)는 이제 아래에서 더 자세히 논의될 것이다.
도 26a에 도시된 바와 같이, 외부 PID 제어 루프(2600)는 외부 설정값 SP_O과 외부 프로세스(2620)에서 출력되는 외부 프로세스 변수 PV_O 간의 차이에 기초하여 외부 에러 Error_O 를 계산한다. 예를 들어, 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러는 합산 연산(2618)을 수행함으로써 외부 설정값 SP_O과 외부 프로세스 변수 PV_O 사이의 차이를 결정할 수 있다. 도 26a에 도시된 실시예에서, 합산 연산(2618)은, 외부 에러 Error_O로서, 내부 설정점 SP_I와 외부 프로세스 변수 PV_O의 반전 버전(즉, 음(-))의 합을 계산하는 것을 포함한다. 외부 에러 Error_O에 기초하여, 외부 PID 제어기(2610)는 외부 제어 변수 CV_O에 수정을 적용한 다음 외부 에러 Error_O가 감소되거나 대안적으로 최소화되는 방식으로 외부 프로세스(2620)에 대한 입력으로 적용된다. 도 25a의 내부 PID 제어 루프(2500)의 내부 PID 제어기(2510)를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 외부 PID 제어기(2610)는 공지된 방법에 따라 비례항(P), 적분항(I) 및 미분항(D)을 결정하기 위해 외부 에러 Error_O를 사용함으로써 상기 외부 제어 변수 CV_O를 생성하도록 구성된다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 외부 PID 제어기(2610)는 장치 본체(100)의 장치 시스템(2100) 내의 컨트롤러(2105)에 의해 구현되거나 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200) 내의 별도의 컨트롤러로서 구현될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에서, 내부 PID 제어기(2510) 및 외부 PID 제어기(2610)는 모두 장치 본체(100)의 장치 시스템(2100) 내의 제어기(2105)에 의해 구현될 수 있고(둘 모두 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200) 내에서 동일한 단일 제어기로 구현될 수 있음) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200) 내의 2개의 개별적인 컨트롤러와 같이 별도의 컨트롤러로서 각각 구현될 수 있다.
도 26a에 도시된 바와 같이, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 외부 PID 제어 루프(2600)에 의해 제어되는 프로세스, 외부 프로세스(2620)는 도 25의 내부 PID 제어 루프(2500)이다. 예를 들어, 도 26a에 도시된 바와 같이, 외부 PID 제어 루프(2600)의 외부 설정값 SP_O는 구동 신호 설정값 설정점(2612)이고, 외부 PID 제어 루프(2600)의 외부 제어 변수 CV_O는 내부 PID 제어 루프(2500)의 온도 설정점(2512)이며, 외부 PID 제어 루프(2600)의 외부 프로세스 변수 PV_O는 내부 PID 제어 루프(2500)의 구동 신호 설정값(2514)이다.
결과적으로, 도 26a의 외부 PID 제어 루프(2600)는 내부 PID 제어 루프(2500)에 의해 출력된 구동 신호 설정값(2514)과 구동 신호 설정값 설정점 사이의 차이를 감소시키거나 대안적으로 최소화하기 위해 내부 PID 제어 루프(2500)에 입력되는 온도 설정점(2512)을 계속 수정하도록 작동한다. 또한, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 외부 PID 제어 루프(2600)는 퍼프 동안 내부 PID 제어 루프(2500)에 입력되는 온도 설정점(2512)을 조정하지 않는다. 예를 들어, 도 26a에 도시된 바와 같이, 외부 PID 제어 루프(2600)는 멀티플렉서(2650)를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에 따르면, 멀티플렉서(2650)의 기능은 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다. 또한, 도 26a에 도시된 바와 같이, 퍼프 검출 신호(2640)가 퍼프가 발생하고 있음(즉, 무-니코틴 증기가 현재 무-니코틴 전자 흡연 장치의 유출구를 통해 흡입되고 있거나 또는 음압이 현재 무-니코틴 전자 흡연 장치(500) 또는 포드 어셈블리(300)의 유출구에 적용되고 있음)을 나타내는 제1 논리값(예를 들어, 논리 하이(logic high))을 가질 때, 멀티플렉서(2650)에 입력되는 온도 설정점(2512)의 현재 값은, 퍼프 검출 신호(2640)가 퍼프가 현재 발생하고 있지 않음(무-니코틴 증기가 현재 무-니코틴 전자 흡연 장치의 유출구를 통해 흡입되고 있지 않거나 또는 음압이 현재 무-니코틴 전자 흡연 장치(500) 또는 포드 어셈블리(300)의 유출구에 적용되고 있지 않음)을 나타내는 제2 논리값(예를 들어, 논리 로우(logic low))을 가질 때까지, 내부 PID 제어 루프(2500)에 제공된 값으로 고정된다. 퍼프 검출 신호(2640)가 퍼프가 현재 발생하고 있지 않음을 나타내는 제2 논리 값(예를 들어, 논리 로우)으로 전환할 때, 멀티플렉서(2650)는 단순히 외부 PID 제어기(2610)에 의해 출력되는 온도 설정점(2512)을 내부 PID 제어 루프(2500)에 대한 입력으로서 출력한다. 따라서, 내부 PID 제어 루프(2500)의 내부 설정점 SP_I(즉, 온도 설정점(2512))은 퍼프가 발생하는 동안 고정된 값을 갖고 퍼프가 발생하지 않는 동안 가변 값을 갖는다. 퍼프가 발생하지 않을 때 온도 설정점(2512)이 변하는 방식은 이제 아래에서 더 상세히 논의될 것이다. 도 26b를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 퍼프 검출 신호(2640)는 퍼프 검출 신호 생성기에 의해 생성될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 퍼프 검출 신호 생성기는 컨트롤러(예를 들어, 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200) 내의 컨트롤러)이다.
유동 센서(2220a)의 주변 온도가 상승함에 따라, 구동 신호 설정값(2514)은 도 25a를 참조하여 위에서 논의된 방식으로 떨어질 수 있다. 그러나, 외부 PID 제어기(2610)는 구동 신호 설정값(2514)이 유동 센서(2220a)가 응답하지 않을 수 있는 지점까지 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 26a를 참조하면, 구동 신호 설정값(2514)이 구동 신호 설정값 설정점(2612)에 대해 상대적으로 떨어지면, 외부 에러 Error_O의 크기가 증가한다. 이에 응답하여, 외부 PID 제어기(2610)는, 유동 센서(2220a)의 주변 온도 변화에 따라 온도 설정점(2512)을 증가시킴으로써, 외부 에러 Error_O를 감소시키도록 작동하고, 이에 의해 구동 신호 설정값(2514)이 상승하게 한다. 발열 요소의 온도를 새로이 증가된 온도 설정점(2512)으로 증가시키기 위해서 추가 전력이 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가될 필요가 있기 때문에, 예를 들어, 내부 PID 제어기(2510)는 증가된 온도 설정점(2512)에 응답하여 구동 신호 설정값(2514)을 증가시킬 것이다.
유동 센서(2220a)의 주변 온도 증가에 응답하여 온도 설정점(2512)을 높이는 것 외에도, 위의 예시적인 시나리오에서 논의된 바와 같이, 외부 PID 제어 루프(2600)는 유동 센서(2220a)의 주변 온도 감소에 응답하여 온도 설정점(2512)을 내릴 수 있다. 예를 들어, 유동 센서(2220a)의 주변 온도가 감소하는 시나리오에서, 유동 센서(2220a)의 발열 요소의 온도는 예를 들어 발열 요소가 바로 근처의 공기로 열을 잃기 때문에 감소할 수도 있다. 발열 요소의 온도가 감소함에 따라 발열 요소의 저항도 감소한다. 따라서, 유동 센서(2220a)로부터 측정된 유동 센서 전압(2528) 및 전압-온도 변환 기능(2524)에 의해 생성된 유동 센서 온도(2516) 둘 다의 값도 감소한다. 또한, 예를 들어 유동 센서 온도(2516)가 온도 설정점(2512)보다 낮으면, 그에 따른 내부 에러 Error_I의 값은 내부 PID 제어기(2510)가 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력의 레벨을 증가시키는 것에 의해 (즉, (즉, PWM 구동 신호(2556)의 듀티 사이클을 증가시키기 위해 구동 신호 설정값(2514)을 증가시키는 것에 의해) 유동 센서 온도(2516)를 높이려는 시도를 하도록 것이다. 또한, 구동 신호 설정값(2514)이 구동 신호 설정값 설정점(2612)에 대해 상승함에 따라, 외부 에러 Error_O의 크기가 증가한다. 이에 응답하여, 외부 PID 제어기(2610)는 유동 센서(2220a)의 주변 온도의 변화에 따라 온도 설정점(2512)을 감소시킴으로써 외부 에러 Error_O의 크기를 감소시키도록 작동하고, 이로써 구동 신호 설정값(2514)이 떨어지게 한다. 예를 들어, 내부 PID 제어기(2510)는, 새로이 감소된 온도 설정점(2512)으로 발열 요소의 온도를 낮추기 위해서 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력 레벨을 감소시킬 필요가 있기 때문에, 감소된 온도 설정점(2512)에 응답하여 구동 신호 설정값(2514)을 감소시킬 것이다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 설정값 설정점(2612)의 레벨은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500) 및/또는 포드의 설계자 및/또는 제조업체의 선호도에 따라 설정될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 설정값 설정점(2612)의 레벨은 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 설계자 및/또는 제조자의 선호도에 따라 (예를 들어, 장치 본체(100) 및/또는 포드 어셈블리(300)에) 저장될 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 구동 신호 설정값 설정점(2612)의 레벨은 HWA(2220a)의 주변 온도와 HWA(2220a)의 발열 요소의 온도 (즉, 퍼프가 발생하지 않을 때) 사이의 원하는 마진에 따라 설정될 수 있다.
결과적으로, 외부 PID 제어 루프(2600)는, 유동 센서(2220a)의 주변 온도를 검출하기 위한 (예를 들어 포드 어셈블리(300) 내에) 별도의 온도 센서를 구현할 필요 없이 유동 센서(2220a)의 주변 온도의 변화에 따라 온도 설정점(2512)을 제어할 수 있는 이점이 있다. 이제, 적어도 일부 실시예에 따른 HWA를 작동하는 예시적인 방법이 도 26b를 참조하여 아래에서 설명될 것이다. .
도 26b는 적어도 일부 실시예에 따른 HWA 작동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 26b를 참조하면, S2710 단계에서 HWA의 발열 요소의 온도를 결정한다. 예를 들어, 도 25a를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 컨트롤러(예를 들어 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러)는 유동 센서 전압(2528)을 측정하는 작동을 수행하거나 제어할 수 있고, 전압-온도 변환 기능(2424)은 측정된 유동 센서 전압(2528)을 HWA(2220a)의 발열 요소의 온도를 나타내는 유동 센서 온도(2516)로 변환한다.
단계 S2720에서, HWA의 발열 요소에 대한 결정된 온도 및 온도 설정점에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 HWA에 인가되는 전력 레벨이 제어된다. 예를 들어, 도 25a를 참조하여 위에서 논의한 바와 같이, 내부 PID 제어기(2510)는 온도 설정점(2512)(즉, 내부 설정점 SP_I)과 유동 센서 온도(2516)(즉, 내부 프로세스 변수 PV_I) 간의 차이에 기초하여 구동 시호 설정값(2514)(즉, 내부 제어 변수 CV_I)를 생성한다. 또한, 구동 신호 설정값(2514)은 예를 들어 PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클을 제어함으로써 유동 센서(2220a)의 발열 요소에 인가되는 전력의 레벨을 제어한다.
단계 S2730에서, 퍼프 검출 신호가 생성된다. 적어도 일부 실시예에 따르면, 퍼프 검출 신호(2640)는 구동 신호 설정값(2514) 및/또는 구돈 신호 설정값(2514)의 기울기(gradient)를 모니터링함으로써 컨트롤러(예를 들어 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 단계 S2730에서, 퍼프 검출 신호(2640)가 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 값(예를 들어, 로직 로우 값 또는 0)을 가지는 중에, 컨트롤러는 퍼프 검출 신호(2640)의 값을, 구동 신호 설정값(2514)의 현재 레벨 (또는 레벨들의 슬라이딩 윈도우에 대한 평균 레벨)이 퍼프 시작 레벨 임계값을 초과했다는 것에 대한 결정 및/또는 구동 신호 설정값(2514)의 현재 기울기 (또는 기울기들의 슬라이딩 윈도우에 대한 평균 기울기)가 퍼프 시작 기울기 임계값을 초과했다는 것에 대한 결정에 응답하여 퍼프가 현재 일어나고 있음을 나타내는 값(예를 들어 논리 하이 값 또는 1)으로 변경할 수 있다. 또한, 단계 S2730에서, 퍼프 검출 신호가 현재 퍼프가 발생하고 있음을 나타내는 값(예를 들어, 로직 하이 값 또는 1)인 경우, 컨트롤러는 퍼프 검출 신호(2640)의 값을, 구동 신호 설정값(2514)의 현재 레벨 (또는 레벨들의 슬라이딩 윈도우에 대한 평균 레벨)이 퍼프 종료 레벨 임계값 아래로 떨어졌다는 것에 대한 결정 및/또는 구동 신호 설정값(2514)의 현재 기울기 (또는 기울기들의 슬라이딩 윈도우에 대한 평균 기울기)가 퍼프 종료 기울기 임계값 아래로 떨어졌다는 것에 대한 결정에 응답하여 퍼프가 현재 일어나고 있지 않음을 나타내는 값(예를 들어 논리 로우 값 또는 0)으로 변경할 수 있다.
단계 S2740에서, 퍼프가 검출되었는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 예를 들어, 단계 S2730에서 생성된 퍼프 검출 신호(2640)의 레벨이 퍼프가 검출되지 않은 것으로 나타나면(N), 단계 S2750으로 진행한다.
단계 S2750에서, HWA의 주변 온도의 변화가 검출되었는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 예를 들어, 도 26a에 대해 위에서 논의된 방식으로, 외부 PID 제어기(2610)는 외부 에러 Error_O의 크기 증가를 감지한 것에 기초하여 HWA(2220a)의 주변 온도가 변화된 것으로 결정할 수 있다. 또한, 외부 에러 Error_O의 부호는 HWA(2220a)의 주변 온도 변화의 방향(예를 들어, 증가 또는 감소)을 외부 PID 제어기(2610)에 지시할 수 있다. S2750 단계에서 HWA(2220a)의 주변 온도 변화가 감지되지 않으면(N), 방법을 종료한다. S2750 단계에서 HWA(2220a)의 주변 온도 변화가 감지되면(Y), S2760 단계로 진행한다.
단계 S2760에서, 온도 설정점이 HWA의 주변 온도에서 검출된 변화에 응답하여 변경되도록 온도 설정점이 제어된다. 예를 들어, 도 26a과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 외부 PID 제어기(2610)는 S2750 단계에서 검출된 HWA(2220a)의 주변 온도 변화에 대응하여 HWA(2220a)의 주변 온도에 따라 온도 설정점(2512)의 값을 변경할 수 있다. 예를 들어, 외부 PID 제어기(2610)는 HWA(2220a)의 주변 온도 증가를 검출한 것에 응답하여 온도 설정점(2512)을 증가시킬 수 있고, 외부 PID 제어기(2610)는 HWA(2220a)의 주변 온도의 감소를 검출하는 것에 응답하여 온도 설정점(2512)을 감소시킬 수 있다. 적어도 일부 실시예에 따르면, S2760 단계 이후에 방법이 종료된다.
단계 S2750으로 돌아가서, 단계 S2730에서 생성된 퍼프 검출 신호(2640)의 레벨이 퍼프가 검출되었음을 나타내면(Y), 방법은 단계 S2770으로 진행한다.
단계 S2770에서, HWA에 인가되는 전력의 레벨에 기초하여 HWA 주위를 흐르는 공기의 낮은 유량이 결정된다. 예를 들어, S2770 단계에서 컨트롤러(예를 들어: 컨트롤러(2105) 또는 포드 어셈블리(300)의 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러)는 현재 구동 신호 설정값(2514)을 기반으로 HWA 주변을 흐르는 공기의 공기 유량을 결정할 수 있다. 구체적으로, 위에서 논의한 바와 같이, HWA(2220a)의 발열 요소는 PWM 구동 신호(2526)를 통해 발열 요소에 전력을 인가한 결과 가열된다. 또한, 발열 요소의 온도는 발열 요소의 저항(Ω)에 영향을 미친다. 결과적으로, 발열 요소의 전압(예를 들어, 유동 센서 전압(2528))은 발열 요소의 온도(예를 들어, 유동 센서 온도(2516))를 추정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 흐르는 공기가 있는 경우 HWA(2220a)의 발열 요소에서 흐르는 공기에 의해 열이 빠져나가므로, HWA(2220a)의 발열 요소가 특정 온도를 유지하도록 하는 데 필요한 전력 레벨이 HWA(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기의 공기 유량을 추정하는 데 사용된다. 또한, HWA(2220a)의 발열 요소가 특정 온도를 유지하도록 하는 데 필요한 전력 레벨은 현재 구동 신호 설정값(2514)을 기반으로 결정되거나 추정될 수 있으며, 이는 HWA(2220a)에 인가되는 PWM 구동 신호(2526)의 듀티 사이클을 제어함으로써 HWA(2220a)의 발열 요소에 인가되는 현재 전력 레벨을 제어한다. 결과적으로, 컨트롤러(2105) 또는 포드 시스템(2200)에 포함된 컨트롤러는 현재 구동 신호 설정값(2514)을 사용하여 HWA(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기의 유량을 결정 또는 추정할 수 있다. 또한, HWA(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기의 유량은 포드 어셈블리(300) 및/또는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 통해 흐르는 공기의 유량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 13 내지 도 14를 참조하여 위에서 언급하였듯이, 흡연 동안 공기는 포드 유입구(322)를 통해 포드 어셈블리(300)로 들어가고 포드 유출구(304)를 통해 포드 어셈블리(300)를 빠져나간다. 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 센서(364)는 HWA(2220a)이거나 HWA(2220a)를 포함할 수 있고, 따라서 HWA(2220a)는 수렴 경로(330c) 내에 위치될 수 있다. 또한, 도 18 내지 도 20을 참조하여 위에서도 설명된 바와 같이, 수렴 경로(330c)는 포드 유입구(322)를 통해 포드 어셈블리(300) 내로 끌어당겨지고 가열 챔버를 통해 이동하고(예를 들어, 모듈 유출구(368)로부터 유입되어 증기 채널(316)을 빠져나감), 포드 유출구(304)를 통해 포드 어셈블리(300)를 빠져나가는 공기의 유동 경로의 일부이다. 결과적으로, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, HWA(2220a) 주위를 흐르는 공기는 포드 유입구(322) 및 포드 출구(304)를 통해(예를 들어, 퍼프 동안) 무-니코틴 전자 흡연 장치의 포드 어셈블리(300)로부터 흐르는 공기이며, 따라서 HWA(2220a)의 발열 요소 주위를 흐르는 공기의 유량은 포드 어셈블리(300) 및/또는 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)를 통해 흐르는 공기의 유량을 나타내는 것일 수 있다.
따라서, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 도 25a의 내부 PID 제어 루프(2500) 및 도 26a의 외부 PID 제어 루프(2600)를 포함하는 이중 제어 루프 아키텍처와 함께 단일 HWA(예를 들어, HWA(2220a))는, HWA의 주변 온도를 감지하기 위한 별개의 온도 센서를 구현할 필요 없이, (i) 공기 유량 감지, (ii) 퍼프 검출, (iii) 공기 유량 감지 개선을 위한 주변 온도 추적 중 일부 또는 모두를 용이하게 할 수 있다. 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(hot-not-burn aerosol-generating device)의 예시적인 구조는 이제 도 27 내지 도 31을 참조하여 아래에서 논의될 것이다.
비연소식 가열 에어로졸 생성 장치 구조의 예
도 27은 예시적인 실시예에 따른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 개략도이다. 도 27을 참조하면, 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)는 마우스피스(1015) 및 장치 본체(1025)를 포함할 수 있다. 전원(1035) 및 제어 회로(1045)는 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)의 장치 본체(1025) 내에 배치될 수 있다. 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)는 캡슐(800)을 수용하도록 구성되어 있다. 캡슐(800)은 논의된 무-니코틴 전자 흡연 장치(500)의 포드와 같이 제거 가능한 용기이다. 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 캡슐(800)은 제1 히터와 제2 히터 사이에 끼워진 에어로졸 형성 기질(aerosol-forming substrate)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제1 및 제2 히터는 평면형일 수 있으며, 전류가 인가될 때 가열되는 물질로 이루어질 수 있다. 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)는 또한 캡슐(800)과 전기적으로 접촉하도록 구성된 제1 전극(1055a), 제2 전극(1055b), 제3 전극(1055c), 및 제4 전극(1055d)을 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 제1 전극(1055a) 및 제3 전극(1055c)은 제1 히터와 전기적으로 접촉할 수 있고, 제2 전극(1055b) 및 제4 전극(1055d)은 제2 히터와 전기적으로 접촉할 수 있다. 그러나, 하나의 히터만을 갖는 캡슐을 포함하는 비제한적인 실시예에서, 제1 전극(1055a) 및 제3 전극(1055c)(또는 제2 전극(1055b) 및 제4 전극(1055d))이 생략될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에 사용된 용어 "에어로졸 형성 기질"은 에어로졸을 생성할 수 있는 재료(또는 재료들의 조합)를 지칭한다. 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, "에어로졸"은 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예 중 어느 하나에 따른 임의의 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치로부터 생성되거나 출력되는 임의의 물질이다. 이 재료는 고체 형태이며 화합물(예를 들어 칸나비노이드(cannabinoid))의 주된 공급원이며, 이 재료가 가열될 때 상기 화합물을 포함하는 에어로졸이 생성된다. 가열은 에어로졸 형성 기질의 실질적인 열분해 또는 연소 부산물(존재하는 경우)의 실질적인 생성을 수반하지 않고 에어로졸을 생성할 수 있도록 연소 온도보다 낮다. 따라서, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 가열 중에 열분해가 발생하지 않고 결과적으로 에어로졸이 생성된다. 다른 경우에는 일부 열분해 및 연소 부산물이 있을 수 있지만 그 정도는 상대적으로 미미하거나 및/또는 부수적인 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치가 에어로졸 형성 기질을 에어로졸화 온도(aerosolization temperature)까지 가열하면, 에어로졸 형성 기질은 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 에어로졸 형성 기질의 "에어로졸화 온도"는 에어로졸 형성 기질이 에어로졸을 발생시키는 온도이며, 에어로졸 형성 기질의 연소 온도 미만이다.
에어로졸 형성 기질은 섬유질 재료일 수 있다. 예를 들어, 섬유질 재료는 식물 재료일 수 있다. 섬유질 재료는 가열될 때 화합물을 방출하도록 구성된다. 상기 화합물은 섬유질 재료의 자연 발생 성분일 수 있다. 예를 들어, 섬유질 재료는 담배와 같은 식물 재료일 수 있고 방출되는 화합물은 니코틴일 수 있다. "담배"라는 용어는 담배 잎, 담배 플러그(tobacco plug), 재생 담배, 압축 담배, 모양 담배(shaped tobacco), 분말 담배, 그리고 예를 들어 Nicotiana Rustica 및 Nicotiana tabacum와 같은 하나 이상의 담배 식물 종의 조합을 포함하는 모든 담배 식물 재료를 포함한다.
일부 예시적인 실시예에서, 담배 재료는 Nicotiana 속의 임의의 구성원의 재료를 포함할 수 있다. 추가로, 담배 재료는 둘 이상의 상이한 담배 품종의 블렌드를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 적절한 유형의 담배 재료의 예는 연도 경화 담배(fluecured tobacco), 벌리 담배(Burley tobacco), 다크 담배(Dark tobacco), 메릴랜드 담배(Maryland tobacco), 오리엔탈 담배(Oriental tobacco), 희귀 담배, 특수 담배, 이들의 블렌드 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 담배 재료는 담배 박판, 부피 팽창 또는 퍼프 담배와 같은 가공 담배 재료, 절단 압연 또는 절단 퍼프 줄기와 같은 가공 담배 주맥, 재생 담배, 이들의 블렌드를 포함하지만 이에 국한되지 않는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 담배 재료는 실질적으로 건조한 담배 덩어리의 형태이다. 또한, 일부 경우에, 담배 재료는 프로필렌 글리콜, 글리세린, 이들의 부-조합, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나와 혼합 및/또는 조합될 수 있다.
상기 화합물은 또한 의학적으로 허용되는 치료 효과가 있는 약용 식물의 자연 발생 성분일 수 있다. 상기 약용 식물은 칸나비스(cannabis) 식물일 수 있으며, 상기 화합물은 칸나비노이드일 수 있다. 칸나비노이드는 체내 수용체와 상호작용하여 광범위한 효과를 낸다. 그 결과, 칸나비노이드는 다양한 의학적 목적(예를 들어 고통, 구토, 뇌전증, 정신과질환의 치료)으로 사용되어 왔다. 상기 섬유질 재료는 칸나비스 사티바(Cannabis sativa), 칸나비스 인디카(Cannabis indica), 칸나비스 루데랄리스(Cannabis ruderalis)와 같은 칸나비스 식물 종 중 하나 이상의 잎 및/또는 꽃을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 섬유질 재료는 60-80%(예를 들어 70%)의 칸나비스 사티바와 20-40%(예를 들어 30%)의 칸나비스 인디카의 혼합물이다.
칸나비노이드(cannabinoids)의 예로는, 테트라하이드로칸나비놀산(tetrahydrocannabinolic acid, THCA), 테트라하이드로칸나비놀 (tetrahydrocannabinol, THC), 칸나비디올산 (cannabidiolic acid, CBDA), 칸나비디올 (cannabidiol, CBD), 칸나비놀(cannabinol, CBN), 칸나비싸이크롤(cannabicyclol, CBL), 칸나비크로멘(cannabichromene, CBC), 칸나비게롤(cannabigerol, CBG)이 있다. 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)은 테트라하이드로칸나비놀(THC)의 전구체이며, 칸나비디올산(CBDA)은 칸나비디올(CBD)의 전구체이다. 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)과 칸나비디올산(CBDA)은 가열을 통해 각각 테트라하이드로칸나비놀(THC)과 칸나비디올(CBD)로 전환될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 히터 및/또는 상기 제2 히터에 의한 가열은 탈카르복실화를 야기하여 캡슐(예를 들어 캡슐 800 또는 캡슐 900)의 테트라하이드로칸나비놀산(TCHA)을 테트라하이드로칸나비놀(THC)로 변환하고, 및/또는 캡슐의 칸나비디올산(CBDA)을 칸나비디올(CBD)로 변환한다.
상기 캡슐에 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)과 테트라하이드로칸나비놀(THC)가 모두 존재하는 경우, 탈카복실화와 그로 인한 전환은 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)의 감소와 테트라하이드로칸나비놀(THC)의 증가를 야기한다. 상기 캡슐을 가열하는 동안 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)의 최소 50%(예를 들어 최소 87%)가 테트라하이드로칸나비놀(THC)로 전환될 수 있다. 마찬가지로, 칸나비디올산(CBDA)과 칸나비디올(CBD)이 모두 상기 캡슐에 존재하는 경우, 탈카복실화와 그로 인한 전환은 칸나비디올산(CBDA)의 감소와 칸나비디올(CBD)의 증가를 야기할 것이다. 상기 캡슐을 가열하는 동안 최소 50%(예를 들어 최소 87%)의 칸나비디올산(CBDA)이 칸나비디올(CBD)로 전환될 수 있다.
또한, 상기 화합물은 섬유질 재료에 후속적으로 도입되는 비천연 발생 첨가제일 수 있거나 이를 추가로 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 섬유질 재료는 면, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온, 이들의 조합 등(예를 들어, 거즈 형태) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 상기 섬유질 재료는 셀룰로오스 재료(예를 들어, 비-담배 및/또는 비-칸나비스 재료)일 수 있다. 어느 경우든, 도입된 화합물은 니코틴, 칸나비노이드 및/또는 향미제를 포함할 수 있다. 상기 향미제는 식물 추출물(예를 들어 담배 추출물, 칸나비스 추출물) 및/또는 인공 공급원과 같은 천연 공급원에서 유래할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 섬유질 재료가 담배 및/또는 칸나비스를 포함하는 경우, 상기 화합물은 하나 이상의 향미제(예를 들어, 멘톨, 민트, 바닐라)이거나 이를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 상기 에어로졸 형성 기질 내의 상기 화합물은 자연 발생 성분 및/또는 비-자연 발생 첨가제를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 형성 기질의 자연 발생 성분의 기존 레벨은 보충을 통해 증가될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 니코틴을 함유한 추출물을 보충하여 담배의 양에서 니코틴의 기존 레벨을 증가시킬 수 있다. 유사하게, 칸나비스의 양에서 하나 이상의 칸나비노이드의 기존 레벨은 그러한 칸나비노이드를 함유하는 추출물로 보충을 통해 증가될 수 있다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 상기 캡슐(800)이 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입될 때, 제어 회로(1045)는 제1 전극(1055a), 제2 전극(1055b), 제3 전극(1055c), 및/또는 제4 전극(1055d)에 전류를 공급하도록 전원(1035)에 명령할 수 있다. 전원(1035)으로부터의 전류 공급은 수동 조작(예를 들어 버튼 활성화) 또는 자동 작동(예를 들어 퍼프 활성화)에 응답할 수 있다. 전류 공급의 결과, 상기 캡슐(800)이 가열되어 에어로졸을 생성할 수 있다.
마우스피스(1015), 장치 본체(1025), 전원(1035), 제어 회로(1045), 제1 전극(1055a), 제2 전극(1055b), 제3 전극(1055c) 및 제4 전극(1055d)을 포함하여, 캡슐(800) 및 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)의 추가 세부사항은 2017년 12월 18일자로 출원된 "VAPORIZING DEVICES AND METHODS FOR DELIVERING A COMPOUND USING THE SAME."라는 발명 명칭의 미국 출원 번호 15/845,501호 (Atty. Dkt. No. 24000DM-000012-US)에 개시되어 있으며 그 개시 내용은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에서 논의된 캡슐, 에어로졸 형성 기질, 및 관련 측면은 미국 출원 번호 16/252,951, 2019년 1월 21일 출원된 "CAPSULE, HEAT-NOT-BURN (HNB) AEROSOL-GENERATING DEVICES, AND METHODS OF GENERATING AN AEROSOL," (Atty. Dkt. No. 24000NV-000521-US) 및 미국 출원 번호 16/451,662, 2019년 6월 25일 출원, "CAPSULES, HEAT-NOT-BURN (HNB) AEROSOL-GENERATING DEVICES, AND METHODS OF GENERATING AN AEROSOL"(Atty. Dkt. No. 24000NV-000522-US)에 상세히 개시되어 있으며, 각 개시 내용 전체는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
도 28은 예시적인 실시예에 따른 다른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 단면도이다. 도 28에 도시된 바와 같이, 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(2000)는 특히 마우스피스(2015) 및 장치 본체(2025)를 포함할 수 있다. 도 27의 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(2000)와 관련한 특징들은 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(2000)에 또한 적용될 수 있고 간결함을 위해 반복되지 않을 것이다. 도 28에 도시된 바와 같이. 센서(2075)는 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(2000) 내의 캡슐의 온도를 측정하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들어, 센서(2075)는 캡슐의 온도를 무접촉식으로 감지하도록 구성되는 IR 센서일 수 있다. 센서(2075)는 장치 본체(2025) 내에서 캡슐의 하류 및 그 위에 배치될 수 있다. 또한, 센서(2075)는 에어로졸 경로로부터 오프셋될 수 있고 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(2000)의 종축(longitudinal axis)(길이 축)에 대해 각이 지게 배향될 수 있다. 일 실시예에서 상기 종축은 캡슐의 면에 대응하는 평면에 직교할 수 있고, 상기 각은 상기 종축에 대해 8-20도(예를 들어, 13-15도)일 수 있다. 결과적으로 생성된 에어로졸의 축적 및 비축(deposit) 감소되거나 방지되어 센서(2075)의 성능과 수명이 향상될 수 있다.
도 29는 예시적인 실시예에 따른 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치의 밀봉체 및 전극들에 체결된 캡슐을 포함하는 장치의 평면도이다. 도 30은 도 29의 배열구조의 사시도이다. 도 31은 도 29의 장치의 측단면도이다. 도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이, 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치 내의 캡슐(900)은 제1 밀봉체(1165a) 및 제2 밀봉체(1165b)에 결합될 수 있다. 제1 밀봉체(1165a)는 제1 히터에 대응하는 캡슐(900)의 측면에 체결되고, 제2 밀봉체(1165b)은 제2 히터에 대응하는 캡슐(900)의 측면에 체결될 수 있다(또는 그 반대로). 체결될 때, 제1 밀봉체(1165a) 및 제2 밀봉체(1165b)는 내부에 배치된 비연소식 가열 에어로졸 형성 기질을 둘러싸도록 캐비티의 주변부에 있을 수 있다.
제1 전극(1155a), 제2 전극(1155b), 제3 전극(1155c), 및 제4 전극(1155d)은 캡슐(900)과 전기적으로 접촉하도록 구성된다. 적어도 일부 실시예에서, 제1 전극(1155a)과 제3 전극(1155d)은 제1 히터와 전기적으로 접촉할 수 있고 제2 전극(1155b)과 제4 전극(1155d)은 제2 히터와 전기적으로 접촉할 수 있다. 그러나, 하나의 히터만을 갖는 캡슐을 포함하는 비제한적인 실시예에서, 제1 전극(1155a) 및 제3 전극(1155c)(또는 제2 전극(1155b) 및 제4 전극(1155d))이 생략될 수 있음을 이해해야 한다.
히터와 체결될 때, 제1 전극(1155a) 및 제3 전극(1155c)은 제1 밀봉체(1165a)에 의해 경계가 정해진 영역 내에 있는 반면, 제2 전극(1155b) 및 제4 전극(1155d)은 제2 밀봉체(1165b)에 의해 경계가 지정된 영역 내에 있다. 제1 전극(1155a) 및 제3 전극(1155c)은 또한 제1 히터가 밑에 있는 제1 프레임에 대해 가압되도록 제1 밀봉체(1165a)의 반대 측면들에 인접할 수 있다. 유사하게, 제2 전극(1155b) 및 제4 전극(1155d)은 제2 히터가 밑에 있는 제2 프레임에 대해 가압되도록 제2 밀봉체(1165b)의 반대 측면들에 인접할 수 있다. 제3 프레임을 포함하는 예시적인 실시예에서, 히터는 전극에 의해 밑에 있는 제3 프레임에 대해 가압될 수 있다.
제1 전극(1155a), 제2 전극(1155b), 제3 전극(1155c), 및 제4 전극(1155d)은 블레이드(blade) 형태일 수 있다. 또한, 제1 전극(1155a), 제2 전극(1155b), 제3 전극(1155c) 및 제4 전극(1155d)은 접촉 저항을 감소시키기 위해 강철로 형성되고 티타늄 질화물로 코팅될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 블레이드는 가장자리가 직선형일 수 있다. 대안적으로, 히터가 고르지 않은 표면을 갖는 경우(예를 들어, 메쉬 형태의 히터) 전기 접촉을 향상시키기 위해 블레이드가 톱니 모양일 수 있다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 제1 전극(1155a), 제2 전극(1155b), 제3 전극(1155c), 제4 전극(1155d), 캡슐(900), 제1 밀봉체(1165a) 및 제2 밀봉체(1165d)가 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 제1 전극(1155a), 제2 전극(1155b), 제3 전극(1155c), 제4 전극(1155d) 및 캡슐(900)은 제1 전극(1055a), 제2 전극(1055b), 제3 전극(1055c), 제4 전극(1055d) 및 캡슐(800)의 예이다.
적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 비연소식 가열 에어로졸 생성 장치(1000)의 제어 회로(1045) 및 전원(1035)은 도 21a 내지 도 23을 참조하여 위에서 논의한 장치 시스템(2100) 및 전력 공급 장치(2110)에 의해 각각 구현된다. 또한, 적어도 일부 예시적인 실시예에 따르면, 캡슐(800)은 제어 회로를 포함하고, 캡슐(800)의 제어 회로는 도 21a 내지 도 23을 참조하여 위에서 논의한 포드 시스템(2200)에 의해 구현된다. .
다수의 예시적인 실시예가 여기에 개시되었지만, 다른 변형이 가능할 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 변형은 본 개시내용의 정신 및 범위에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 당업자에게 자명한 그러한 모든 변형은 다음 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 무-니코틴 전자 흡연 장치의 열선 풍속계(HWA: hot wire anemometer)를 제어하는 방법으로, 상기 방법은:
    제1 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 발열 요소(heated element)의 온도 및 온도 설정점에 기초하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하고;
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하고 있는지 여부를 나타내는 퍼프 검출 신호를 생성하고; 그리고,
    상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 동안, 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출하고; 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 상기 주변 온도의 상기 검출된 변화에 응답하여 상기 온도 설정점이 변경되도록 상기 온도 설정점을 제어함을 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어함은, 상기 제1 PID 제어기의 제어에 의해, 구동 신호 설정값을 생성함을 포함하고,
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 상기 전력의 레벨은 상기 구동 신호 설정값에 기초하는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하고 있음을 나타내는 동안, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 HWA 주변을 흐르는 공기의 유량을 결정함을 더 포함하는,
    방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 퍼프 검출 신호를 생성함은:
    상기 구동 신호 설정값의 기울기(gradient)를 결정하고; 그리고,
    상기 구동 신호 설정값의 상기 결정된 기울기에 기초하여 상기 퍼프 검출 신호를 생성함을 포함하는,
    방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 방법은:
    상기 구동 신호 설정값에 기초하여 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulated) 구동 신호를 생성하고; 그리고,
    상기 HWA에 상기 PWM 구동 신호를 인가하여 상기 HWA에 상기 전력을 인가함을 포함하는,
    방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 PWM 구동 신호를 생성함은, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 PWM의 듀티 사이클이 제어되도록 상기 PWM 구동 신호를 생성함을 포함하는,
    방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 구동 신호 설정값을 생성함은, 상기 제1 PID 제어기의 제어에 의해 상기 HWA의 상기 발열 요소의 온도와 상기 온도 설정점의 차이에 기초하여 상기 구동 신호 설정값을 생성함을 포함하는,
    방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함은, 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함을 포함하는,
    방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함은, 상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출함을 포함하는,
    방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도 설정점을 제어함은:
    상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도의 증가를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 증가하고; 그리고,
    상기 제2 PID 제어기의 제어에 의해, 상기 HWA의 주변 온도의 감소를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 감소함을 포함하는,
    방법.
  11. 무-니코틴 전자 흡연 장치로서:
    무-니코틴 증기-전 제제를 저장하기 위한 무-니코틴 증기-전 제제 저장부;
    상기 무-니코틴 증기-전 제제를 가열함으로써 무-니코틴 증기를 생성하도록 구성된 히터;
    열선 풍속계(HWA: hot wire anemometer);
    상기 HWA의 발열 요소의 온도 및 온도 설정점에 기초하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하도록 구성된 제1 PID 제어기;
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하고 있는지 여부를 나타내는 퍼프 검출 신호를 생성하도록 구성된 퍼프 검출 신호 생성기; 그리고,
    상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하지 않음을 나타내는 동안, 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출하고, 상기 HWA의 주변 온도의 상기 검출된 변화에 응답하여 상기 온도 설정점이 변하도록 제어하는 제2 PID 제어기를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제1 PID 제어기는, 구동 신호 설정값을 생성함으로써 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 전력의 레벨을 제어하도록 구성되고,
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 의해 상기 HWA에 인가되는 상기 전력의 레벨에 상기 구동 신호 설정값에 기초하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 PID 제어기는, 상기 퍼프 검출 신호가 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대해 현재 퍼프가 발생하고 있음을 나타내는 동안, 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 HWA 주위를 흐르는 공기의 유량을 결정하도록 더 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 퍼프 검출 신호 생성기는:
    상기 구동 신호 설정값의 기울기를 결정하고;
    상기 구동 신호 설정값의 상기 결정된 기울기에 기초하여 상기 퍼프 검출 신호를 생성하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 무-니코틴 전자 흡연 장치는:
    상기 구동 신호 설정값에 기초하여 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulated) 구동 신호를 생성하고, 상기 PWM 구동 신호를 상기 HWA에 인가함으로써 상기 전력을 상기 HWA에 인가하도록 구성된 구동 신호 생성기를 더 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 구동 신호 생성기는 상기 구동 신호 설정값에 기초하여 상기 PWM 구동 신호의 듀티 사이클을 제어하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 PID 제어기는 상기 HWA의 발열 요소의 온도와 상기 온도 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 구동 신호 설정값을 생성하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 PID 제어기는 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제2 PID 제어기는 상기 구동 신호 설정값과 구동 신호 설정값 설정점 사이의 차이에 기초하여 상기 HWA의 주변 온도의 변화를 검출하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 PID 제어기는:
    상기 HWA의 주변 온도의 증가를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 증가시키고, 상기 HWA의 주변 온도의 감소를 검출하는 것에 응답하여 상기 온도 설정점을 감소시킴으로써 상기 온도 설정점을 제어하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.


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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD980507S1 (en) * 2015-04-22 2023-03-07 Altria Client Services Llc Electronic vaping device
US10104913B2 (en) 2015-04-22 2018-10-23 Altria Client Services Llc Pod assembly, dispensing body, and E-vapor apparatus including the same
USD983758S1 (en) * 2021-12-28 2023-04-18 Shenzhen Xinan Textile Co., Ltd Heating pad controller

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487063A (en) 1983-07-11 1984-12-11 General Motors Corporation Solid state mass air flow sensor
DE3706622A1 (de) 1987-03-02 1988-09-15 Pierburg Gmbh Verfahren und einrichtung zum bestimmen des luftmassenstroms
US5392768A (en) 1991-03-05 1995-02-28 Aradigm Method and apparatus for releasing a controlled amount of aerosol medication over a selectable time interval
US5595706A (en) 1994-12-29 1997-01-21 Philip Morris Incorporated Aluminum containing iron-base alloys useful as electrical resistance heating elements
DE19909469C1 (de) 1999-03-04 2000-09-28 Draegerwerk Ag Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids
US6474155B1 (en) 1999-07-08 2002-11-05 Lockheed Martin Corporation Constant-temperature-difference flow sensor
AUPR728501A0 (en) 2001-08-27 2001-09-20 Johns, Bradley Charles Apparatus for dispensing a vapour into an air flow
US6813570B2 (en) 2002-05-13 2004-11-02 Delphi Technologies, Inc. Optimized convection based mass airflow sensor circuit
WO2005071367A1 (en) 2004-01-08 2005-08-04 Analog Devices, Inc. Anemometer circuit
DE102005056706A1 (de) 2005-11-28 2007-05-31 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Luftstroms in einem Haushaltsgerät
US7653503B2 (en) 2006-04-20 2010-01-26 Tao Of Systems Integration, Inc. Temperature-compensating sensor system
DE102007057027B4 (de) 2007-11-27 2017-12-21 Drägerwerk AG & Co. KGaA Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids
US8434479B2 (en) 2009-02-27 2013-05-07 Covidien Lp Flow rate compensation for transient thermal response of hot-wire anemometers
AU2010206053B2 (en) 2009-07-31 2014-08-07 ResMed Pty Ltd Wire Heated Tube with Temperature Control System, Tube Type Detection, and Active Over Temperature Protection for Humidifier for Respiratory Apparatus
US7946167B2 (en) 2009-08-12 2011-05-24 Carefusion 207, Inc. Constant temperature hot-conductor anemometer
US9999250B2 (en) 2010-05-15 2018-06-19 Rai Strategic Holdings, Inc. Vaporizer related systems, methods, and apparatus
GB2480881B (en) 2010-06-04 2012-10-24 Servomex Group Ltd Thermal fluid flow apparatus
US9078473B2 (en) 2011-08-09 2015-07-14 R.J. Reynolds Tobacco Company Smoking articles and use thereof for yielding inhalation materials
US9176163B2 (en) 2011-11-14 2015-11-03 Linear Technology Corporation Anemometer detecting thermal time constant of sensor
US9239257B2 (en) 2012-09-21 2016-01-19 Sierra Instruments, Inc. Mass flow meter configured with computational modeling for use with different fluids
US9423152B2 (en) 2013-03-15 2016-08-23 R. J. Reynolds Tobacco Company Heating control arrangement for an electronic smoking article and associated system and method
MX2018015727A (es) * 2016-06-16 2019-05-16 Juul Labs Inc Vaporizador de convección bajo demanda, portátil.
EP4233954A3 (en) 2016-08-05 2023-11-01 Juul Labs, Inc. Anemometric-assisted control of a vaporizer
EP4364593A3 (en) 2016-09-14 2024-07-31 Altria Client Services LLC Smoking device
US20190104764A1 (en) 2017-10-11 2019-04-11 Altria Client Services Llc Folded heater for electronic vaping device
US11154086B2 (en) 2019-01-21 2021-10-26 Altria Client Services Llc Capsules, heat-not-burn (HNB) aerosol-generating devices, and methods of generating an aerosol
US11458262B2 (en) 2019-06-25 2022-10-04 Altria Client Services Llc Capsules, heat-not-burn (HNB) aerosol-generating devices, and methods of generating an aerosol

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