KR20230038560A - 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 및 자동 셧다운 기능이 있는 무-니코틴 전자 흡연 장치 - Google Patents

무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 및 자동 셧다운 기능이 있는 무-니코틴 전자 흡연 장치 Download PDF

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니얼 갤러거
테런스 시어도어 배시
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레이먼드 더블유. 라우
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Abstract

장치 어셈블리는, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 니코틴 예비-증기 제형의 총량 또는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 무-니코틴 포드 어셈블리의 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하도록 구성되는 컨트롤러를 포함한다.

Description

무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 및 자동 셧다운 기능이 있는 무-니코틴 전자 흡연 장치
하나 이상의 예시적인 실시형태는 무-니코틴 전자 흡연(무-니코틴 e-흡연 장치) 장치에 관한 것이다.
무-니코틴 전자 흡연 장치(또는 무-니코틴 e-흡연 장치)에는 무-니코틴 예비-증기 제형 물질을 증발시켜 무-니코틴 증기를 생성하는 히터가 포함된다. 무-니코틴 e-흡연 장치는 전력 공급 장치를 포함하는 몇몇 무-니코틴 e-흡연 소자와, 히터를 포함하는 무-니코틴 카트리지 또는 무-니코틴 e-흡연 탱크와, 무-니코틴 예비-증기 제형 물질을 보유할 수 있는 무-니코틴 저장소를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시형태는 무-니코틴 포드 어셈블리 및 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제공한다. 무-니코틴 포드 어셈블리는 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리와, 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함한다. 장치 어셈블리는 메모리로부터 획득된 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가된 총 전력량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고, 메모리에 저장된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하고, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시형태는 무-니코틴 포드 어셈블리 및 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제공한다. 무-니코틴 포드 어셈블리는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터와, 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리를 포함한다. 장치 어셈블리는 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가되는 전력의 총량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고, 메모리에 저장된, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하고, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하도록 구성되는 컨트롤러를 포함한다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시형태는 컨트롤러를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제공한다. 컨트롤러는 전자 흡연 장치에 삽입된 무-니코틴 포드 어셈블리의 메모리로부터 비어 있음 플래그(empty flag) - 비어 있음 플래그는 무-니코틴 포드 어셈블리의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 표시함 - 를 획득하고, 또한 메모리로부터 획득된 비어 있음 플래그에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 구성된다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시형태는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소 및 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법을 제공하며, 본 방법은 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가된 총 전력량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 히터에 의해 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하는 단계와, 메모리에 저장된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하는 단계와, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하는 단계와, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시형태는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소 및 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법을 제공하며, 본 방법은 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가되는 전력의 총량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하는 단계와, 메모리에 저장된, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하는 단계와, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하는 단계와, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 다른 예시적인 실시형태는 무-니코틴 포드 어셈블리 및 장치 어셈블리를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법을 제공하며, 본 방법은 장치 어셈블리에 삽입된 무-니코틴 포드 어셈블리의 메모리로부터 비어 있음 플래그(empty flag) - 비어 있음 플래그는 무-니코틴 포드 어셈블리의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 표시함 - 를 획득하는 단계와, 메모리로부터 획득된 비어 있음 플래그에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 비제한적인 예시적인 실시형태의 다양한 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명백해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 설명의 목적으로 제공되며 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부된 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한 축척에 맞게 그려진 것으로 간주되지 않는다. 명확성을 위해, 도면의 다양한 치수가 과장되었을 수 있다.
도 1은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 e-흡연 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 배면도이다.
도 4는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 근위 단부도이다.
도 5는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 원위 단부도이다.
도 6은 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 포드 유입구 확대도이다.
도 8은 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 단면도이다.
도 9는 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 장치 본체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 장치 본체의 정면도이다.
도 11은 도 10의 관통 홀의 확대 사시도이다.
도 12는 도 10의 장치 전기 접촉부의 확대 사시도이다.
도 13은 도 12의 마우스피스를 포함하는 부분 분해도이다.
도 14는 도 9의 베젤 구조물을 포함하는 부분 분해도이다.
도 15는 도 14의 마우스피스, 스프링, 리텐션 구조물 및 베젤 구조물의 확대 사시도이다.
도 16은 도 14의 전면 커버, 프레임 및 후면 커버를 포함하는 부분 분해도이다.
도 17은 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 무-니코틴 포드 어셈블리의 사시도이다.
도 18은 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 다른 사시도이다.
도 19은 도 18의 무-니코틴 포드 어셈블리의 다른 사시도이다.
도 20은 커넥터 모듈이 없는 도 19의 무-니코틴 포드 어셈블리의 사시도이다.
도 21은 도 19의 커넥터 모듈의 사시도이다.
도 22는 도 21의 커넥터 모듈의 다른 사시도이다.
도 23은 도 22의 심지, 히터, 전기 리드 및 접촉부 코어를 포함하는 분해도이다.
도 24는 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 제1 하우징 섹션을 포함하는 분해도이다.
도 25는 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 제2 하우징 섹션을 포함하는 부분 분해도이다.
도 26은 도 25의 활성화 핀의 분해도이다.
도 27은 심지, 히터, 전기 리드 및 접촉부 코어가 없는 도 22의 커넥터 모듈의 사시도이다.
도 28은 도 27의 커넥터 모듈의 분해도이다.
도 29는 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 e-흡연 장치의 장치 본체 및 무-니코틴 포드 어셈블리의 전기 시스템을 예시한다.
도 30은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 예비-증기 제형 고갈 및 자동 셧다운 제어 시스템을 예시하는 간단한 블록도이다.
도 31은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 32는 예시적인 실시형태에 따른, 하드 폴트 포드 이벤트를 검출한 것에 응답하여 흡연 기능의 셧다운 후의 무-니코틴 e-흡연 장치의 예시적인 작동 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 33은 예시적인 실시형태에 따른 히터 전압 측정 회로를 예시한다.
도 34는 예시적인 실시형태에 따른 히터 전류 측정 회로를 예시한다.
도 35는 일부 예시적인 실시형태에 따른 가열 엔진 셧다운 회로를 예시하는 회로도이다.
도 36은 일부 다른 예시적인 실시형태에 따른 가열 엔진 셧다운 회로를 예시하는 회로도이다.
일부 상세한 예시적인 실시형태가 본 명세서에 개시된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 특정의 구조적 및 기능적 세부사항은 예시적인 실시형태를 설명하기 위한 목적으로만 나타낸다. 그러나, 예시적인 실시형태는 여러 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에서 설명하는 실시형태에 한정되지 않는다.
따라서, 실시형태는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 형태를 가질 수 있는 바, 실시형태를 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 예시적인 실시형태를 개시된 특정 형태로 제한하려는 의도가 없으며, 반대로 예시적인 실시형태는 그의 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명 전체에 걸쳐 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다.
요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "위에", "에 연결된", "에 결합된", "에 부착된", "에 인접한" 또는 "을 덮는" 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 바로 위에, 에 연결된, 에 결합된, 에 부착된, 에 인접한 또는 를 덮거나 층 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수 있다는 것으로 이해되어야 한다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 또는 층에 "바로 위", "바로 연결된" 또는 "바로 결합된" 것으로 언급될 때, 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 연관된 나열 항목 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합 또는 하위 조합을 포함한다.
제1, 제2, 제3 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소, 영역, 층 및/또는 섹션은 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 이들 용어는 하나의 요소, 영역, 층 또는 섹션을 다른 영역, 층 또는 섹션과 구별하는 데에만 사용된다. 따라서, 아래에서 논의되는 제1 요소, 영역, 층 또는 섹션은 예시적인 실시형태의 교시로부터 벗어나지 않고 제2 요소, 영역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑", "아래", "하부", "위", "상부" 등)는 설명을 용이하게 하기 위해 도면에 예시된 다른 요소(들) 또는 특징에 대한 하나의 요소 또는 특징의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향에 추가하여 사용 또는 동작 중인 장치의 상이한 방향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집힌 경우, 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "밑"으로 설명된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위"로 배향될 것이다. 따라서, "아래"라는 용어는 위 및 아래의 방향 모두를 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향(90도 회전 또는 다른 방향)으로 향할 수 있으며 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명자는 이에 따라 해석된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 다양한 실시형태를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다", "포함하는", "구성하다" 및/또는 "구성하는"이라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 명시된 특징, 정수, 단계, 동작 및/또는 요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다.
"약" 및 "실질적으로"라는 용어가 수치와 관련하여 본 명세서에서 사용되는 경우, 달리 명시적으로 정의되지 않는 한 연관된 수치는 명시된 수치 값 주위의 ±10%의 허용 오차를 포함하는 것으로 의도된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 (기술적이거나 과학적인 용어를 포함한) 모든 용어는 예시적인 실시형태가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어를 포함하여 용어는 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 본 명세서에서 그렇게 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않음이 더 이해될 것이다.
하드웨어는 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit), 하나 이상의 마이크로컨트롤러, 하나 이상의 산술 논리 장치(ALU, Arithmetic Logic Unit), 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP, Digital Signal Processors), 하나 이상의 마이크로컴퓨터, 하나 이상의 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, Field Programmable Gate Array), 하나 이상의 시스템-온-칩(SoC, System-on-Chip), 하나 이상의 프로그래머블 논리 장치(PLU, Programmable Logic Unit), 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC, Application Specific Integrated Circuit) 또는 정의된 방식으로 명령에 응답하고 실행할 수 있는 임의의 다른 장치 또는 장치들(이로 제한되지 않음)과 같은 처리 또는 제어 회로를 이용하여 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "무-니코틴 전자 흡연 장치" 또는 "무-니코틴 e-흡연 장치"는 종종 무-니코틴 전자 흡연기 장치 및/또는 무-니코틴 e-흡연기 장치를 사용하는 것으로 언급될 수 있으며 이와 동의어로 간주될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 e-흡연 장치의 정면도이다. 도 2는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 측면도이다. 도 3은 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 배면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된 장치 본체(100)를 포함한다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하도록 구성된 모듈식 물품이다. "무-니코틴 예비-증기 제형"은 증기로 변환될 수 있는 물질 또는 물질의 조합이다. 예를 들어, 무-니코틴 예비-증기 제형은 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향료, 및 /또는 글리세린 및 프로파일렌 글리콜과 같은 증기 제형제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 액체, 고체, 및/또는 젤 제형일 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 예비-증기 제형은 담배를 포함하지도 않고 담배로부터 유도되지도 않는다. 무-니코틴 예비-증기 제형의 무-니코틴 화합물은 액체 또는 추출물, 오일, 알코올, 팅크제, 현탁액, 분산액, 콜로이드, 일반 비중성(약산성 또는 약염기성) 용액 또는 이들의 조합을 포함하는 부분 액체의 일부이거나 이들 액체 또는 부분 액체에 포함될 수 있다. 무-니코틴 예비-증기 제형을 제조하는 동안, 무-니코틴 화합물은 무-니코틴 예비-증기 제형의 다른 성분에 주입되거나 혼합되거나 그렇지 않으면 조합될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 화합물은 실온 이하(예를 들어, 72℉를 포함하는 비교적 낮은 온도에서 연장된 시간에 걸쳐 느린 자연적 탈카르복실화 과정을 겪는다. 또한, 무-니코틴 화합물은 상승된 온도, 특히 약 175℉ 이상의 범위에서 일정 기간(분 또는 수시간) 동안 1기압과 같은 상대적으로 낮은 압력에 노출되는 경우 상당히 상승된 탈카르복실화(예를 들어, 50% 탈카르복실화 이상) 과정을 겪을 수 있다. 더 상승된 온도는 무-니코틴 화합물의 화학 특성의 일부 또는 전부를 저하시킬 수 있지만, 약 240℉ 이상의 더 높은 온도는 상대적으로 높은 탈카르복실화 속도에서 신속하거나 순간적인 탈카르복실화를 일으킬 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 화합물은 약용 식물(예를 들어, 의학적으로 허용되는 치료 효과를 제공하는 식물의 자연 발생 성분)으로부터 나올 수 있다. 약용 식물은 칸나비스 식물일 수 있고, 성분은 적어도 하나의 칸나비스 도출 성분일 수 있다. 칸나비노이드(예를 들어, 피토칸나비노이드) 및 테르펜은 칸나비스 도출 성분의 예다. 칸나비노이드는 신체의 수용체와 상호 작용하여 광범위한 효과를 생성한다. 그 결과, 칸나비노이드는 다양한 의약 목적으로 사용되었다. 칸나비스 도출 물질은 하나 이상의 칸나비스 식물 종으로부터의 잎 및/또는 꽃 물질, 또는 하나 이상의 칸나비스 식물 종으로부터의 추출물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 칸나비스 식물의 하나 이상의 종은 칸나비스 사티바(Cannabis sativa), 칸나비스 인디카(Cannabis indica) 및 칸나비스 루데랄리스(Cannabis ruderalis)를 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 예비-증기 제형은 60-80%(예를 들어, 70%)의 칸나비스 사티바 및 20-40%(예를 들어, 30%)의 칸나비스 인디카이거나 그로부터 유래된 칸나비스 및/또는 칸나비스 도출 성분의 혼합물을 포함한다.
칸나비스 도출 칸나비노이드의 비제한적 예는 테트라히드로칸나비놀산(THCA), 테트라히드로칸나비놀(THC), 칸나비디올산(CBDA), 칸나비디올(CBD), 칸나비놀(CBN), 칸나비사이클롤(CBL), 칸나비크로멘(CBC) 및 칸나비게롤(CBG)을 포함한다. 테트라히드로칸나비놀산(THCA)은 테트라히드로칸나비놀(THC)의 전구체이며 칸나비디올산(CBDA)은 칸나비디올(CBD)의 전구체다. 테트라히드로칸나비놀산(THCA) 및 칸나비디올산(CBDA)은 가열을 통해 각각 테트라히드로칸나비놀(THC) 및 칸나비디올(CBD)로 변환될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 히터로부터의 열은 탈카르복실화를 일으켜서 무-니코틴 예비-증기 제형의 테트라히드로칸나비놀산(THCA)을 테트라히드로칸나비놀(THC)로 변환 및/또는 무-니코틴 예비-증기 제형의 칸나비디올산(CBD)을 칸나비디올(CBD)로 변환할 수 있다.
테트라히드로칸나비놀산(THCA)과 테트라히드로칸나비놀(THC)이 모두 무-니코틴 예비-증기 제형에 존재하는 경우, 탈카르복실화 및 그에 따른 변환은 테트라히드로칸나비놀산(THCA)을 감소시키고 테트라히드로칸나비놀(THC)을 증가시킬 수 있다. 증기화 목적으로 무-니코틴 예비-증기 제형을 가열하는 동안, 탈카르복실화 프로세스를 통해, 적어도 50%(예를 들어, 적어도 87%)의 테트라히드로칸나비놀산(THCA)은 테트라히드로칸나비놀(THC)로 변환될 수 있다. 유사하게, 칸나비디올산(CBDA) 및 칸나비디올(CBD) 둘 모두가 무-니코틴 예비-증기 제형에 존재하는 경우, 탈카르복실화 및 그에 따른 변환은 칸나비디올산(CBDA)을 감소시키고 칸나비디올(CBD)을 증가시킬 수 있다. 증기화 목적으로 무-니코틴 예비-증기 제형을 가열하는 동안 탈카르복실화 프로세스를 통해, 적어도 50%(예를 들어, 적어도 87%)의 칸나비디올산(CBDA)은 칸나비디올(CBD)로 변환될 수 있다.
무-니코틴 예비-증기 제형은 의학적으로 허용되는 치료 효과(예를 들어, 통증, 메스꺼움, 간질, 정신 질환의 치료)를 제공하는 무-니코틴 화합물을 함유할 수 있다. 치료 방법에 대한 자세한 내용은 2017년 12월 18일자로 출원된 "기화 장치 및 이를 사용하여 화합물을 전달하는 방법"의 명칭의 미국 출원 번호 15/845,501"에서 확인할 수 있으며, 그 개시 내용은 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
예시적인 실시형태에서, 적어도 하나의 향미제가 무-니코틴 예비-증기 제형의 총 중량을 기준으로 약 0.2중량% 내지 약 15중량%(예를 들어, 약 1중량% 내지 12중량%, 약 2중량% 내지 10중량%, 또는 약 5중량% 내지 8중량%) 범위의 양으로 존재한다. 적어도 하나의 향미제는 천연 향미제, 인공 향미제, 또는 천연 향미제와 인공 향미제의 조합 중 적어도 하나일 수 있다. 적어도 하나의 향미제는 칸나비스 향미 화합물 대신에 또는 이에 더하여 휘발성 칸나비스 향미 화합물(플라보노이드) 또는 다른 향미 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 향미제는 멘톨, 윈터그린, 페퍼민트, 계피, 정향, 이들의 조합 및/또는 이들의 추출물을 포함할 수 있다. 또한, 다른 허브 향, 과일 향, 견과류 향, 주류 향, 볶은 향, 박하 향, 고소한 향, 이들의 조합 및 임의의 다른 원하는 향을 제공하기 위해 향미제가 포함될 수 있다.
흡연 동안, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 무-니코틴 예비-증기 제형을 가열하여 증기를 생성하도록 구성된다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, "무-니코틴 증기"는 본 명세서에 개시된 임의의 예시적인 실시형태에 따른 임의의 무-니코틴 e-흡연 장치로부터 생성되거나 출력되는 임의의 물질이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 종방향으로 연장되고 그 폭보다 긴 길이를 갖는다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 길이도 그 두께보다 크다. 또한, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 폭은 그 두께보다 클 수 있다. xyz 데카르트 좌표계를 가정하면, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 길이는 y 방향으로 측정될 수 있고, 폭은 x 방향으로 측정될 수 있으며, 두께는 z 방향으로 측정될 수 있다. 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 전면, 측면 및 후면에서 보았을 때 끝이 점점 가늘어지는 직선 형태일 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다.
장치 본체(100)는 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)를 포함한다. 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 작동과 연관된 기계적 소자, 전자적 소자 및/또는 회로를 둘러싸는 장치 하우징을 형성한다. 예를 들어, 장치 본체(100)의 장치 하우징은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급 장치를 둘러쌀 수 있으며, 이는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 전류를 공급하는 것을 포함할 수 있다. 장치 본체(100)의 장치 하우징은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)를 제어하기 위한 하나 이상의 전기 시스템을 또한 포함할 수 있다. 예시적인 실시형태에 따른 전기 시스템은 나중에 더 상세히 논의될 것이다. 또한, 조립시, 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 장치 본체(100)의 가시적인 부분의 대부분을 구성할 수 있다.
전면 커버(104)(예를 들어, 제1 커버)는 베젤 구조물(112)을 수용하도록 구성된 메인 개구를 규정한다. 메인 개구는 둥근 직사각형 형상을 가질 수 있지만, 베젤 구조물(112)의 형상에 따라 다른 형상이 가능하다. 베젤 구조물(112)은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된 관통 홀(150)을 규정한다. 관통 홀(150)은 예를 들어 도 9와 관련하여 본 명세서에서 더 상세히 논의된다.
전면 커버(104)는 도광 장치를 수용하도록 구성된 보조 개구를 또한 규정한다. 보조 개구는 슬롯(예를 들어, 둥근 코너를 가진 길쭉한 직사각형)과 유사할 수 있지만, 도광 배열의 형상에 따라 다른 형상이 가능하다. 예시적인 실시형태에서, 도광 배열은 도광 하우징(114) 및 버튼 하우징(122)을 포함한다. 도광 하우징(114)은 도광 렌즈(116)를 노출시키도록 구성되는 반면, 버튼 하우징(122)은 제1 버튼 렌즈(124) 및 제2 버튼 렌즈(126)를 노출시키도록 구성된다(예를 들어, 도 16). 제1 버튼 렌즈(124)와 버튼 하우징(122)의 상류 부분은 제1 버튼(118)을 형성할 수 있다. 유사하게, 제2 버튼 렌즈(126)와 버튼 하우징(122)의 하류 부분은 제2 버튼(120)을 형성할 수 있다. 버튼 하우징(122)은 단일 구조 또는 2개의 분리 구조로 형성될 수 있다. 후자의 형태에서, 제1 버튼(118)과 제2 버튼(120)은 누를 때 더 독립적인 느낌으로 움직일 수 있다.
무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 작동은 제1 버튼(118) 및 제2 버튼(120)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 버튼(118)은 전원 버튼일 수 있고, 제2 버튼(120)은 강도 버튼일 수 있다. 도광 배열과 관련하여 2개의 버튼이 도면에 도시되어 있지만, 이용 가능한 기능 및 원하는 사용자 인터페이스에 따라 더 많은(또는 더 적은) 버튼이 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
프레임(106)(예를 들어, 베이스 프레임)은 장치 본체(100)(및 전체적으로 무-니코틴 e-흡연 장치(500))를 위한 중앙 지지 구조물이다. 프레임(106)은 섀시로도 지칭될 수 있다. 프레임(106)은 근위 단부, 원위 단부 및 근위 단부와 원위 단부 사이의 한 쌍의 측면 섹션을 포함한다. 근위 단부 및 원위 단부는 각각 하류 단부 및 상류 단부라고도 지칭될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "근위"(및 반대로 "원위")는 흡연 동안의 성인 흡연자와 관련되고 "하류"(및 반대로 "상류")는 증기의 흐름과 관련된다. 추가 강도 및 안정성을 위해 측면 섹션의 대향 내부 표면 사이에(예를 들어, 프레임(106)의 길이를 따라 대략 중간에) 브리징 섹션이 제공될 수 있다. 프레임(106)은 모놀리식 구조가 되도록 일체로 형성될 수 있다.
구성 재질과 관련하여, 프레임(106)은 합금 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 합금(예를 들어, 다이캐스팅 등급, 기계가공 등급)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)에는 기능적 및/또는 미학적 이유로(예를 들어, 프리미엄 외관을 제공하기 위해) 표면 마감이 제공될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 프레임(106)(예를 들어, 알루미늄 합금으로 형성될 때)은 양극 산화될 수 있다. 다른 실시형태에서, 프레임(106)(예를 들어, 아연 합금으로 형성될 때)은 단단한 에나멜로 코팅되거나 페인팅될 수 있다. 다른 실시형태에서, 프레임(106)(예를 들어, 폴리카보네이트로 형성될 때)은 금속화될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 프레임(106)(예를 들어, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌으로 형성될 때)은 전기도금될 수 있다. 프레임(106)에 관한 구성 재질은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 전면 커버(104), 후면 커버(108) 및/또는 다른 적절한 부품에도 적용할 수 있음을 이해해야 한다.
후면 커버(108)(예를 들어, 제2 커버)는 또한 베젤 구조물(112)을 수용하도록 구성된 개구를 규정한다. 개구는 둥근 직사각형 형태를 가질 수 있지만, 베젤 구조물(112)의 형상에 따라 다른 형상도 가능하다. 예시적인 실시형태에서, 후면 커버(108)의 개구는 전면 커버(104)의 주요 개구보다 작다. 또한, 도시되지는 않았지만, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 전면 상의 도광 배열에 더하여(또는 대신하여) 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 후면에 도광 배열(예를 들어, 버튼 포함)이 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
전면 커버(104) 및 후면 커버(108)는 스냅핏 배열을 통해 프레임(106)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전면 커버(104) 및/또는 후면 커버(108)는 프레임(106)의 대응하는 정합 부재와 맞물리도록 구성된 클립을 포함할 수 있다. 비제한적인 실시형태에서, 클립은 프레임(106)의 대응하는 정합 부재(예를 들어, 코너가 경사진 돌출부)를 수용하도록 구성된 오리피스를 갖는 탭 형태일 수 있다. 대안적으로, 전면 커버(104) 및/또는 후면 커버(108)는 억지 끼워맞춤(압입 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤이라고도 함)을 통해 프레임(106)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 그러나, 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 다른 적절한 배열 및 기술을 통해 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
장치 본체(100)는 마우스피스(102)를 또한 포함한다. 마우스피스(102)는 프레임(106)의 근위 단부에 체결될 수 있다. 추가로, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(106)이 전면 커버(104)와 후면 커버(108) 사이에 끼워지는 예시적인 실시형태에서, 마우스피스(102)는 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)에 맞닿을 수 있다. 또한, 비제한적인 실시형태에서, 마우스피스(102)는 베이요넷 연결을 통해 장치 하우징과 결합될 수 있다.
도 4는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 근위 단부도이다. 도 4를 참조하면, 마우스피스(102)의 배출구 면은 복수의 증기 배출구를 규정한다. 비제한적인 실시형태에서, 마우스피스(102)의 배출구 면은 타원형일 수 있다. 또한, 마우스피스(102)의 배출구 면은 타원형 배출구 면의 장축에 대응하는 제1 크로스바 및 타원형 배출구 면의 단축에 대응하는 제2 크로스바를 포함할 수 있다. 또한, 제1 크로스바 및 제2 크로스바는 수직으로 교차할 수 있고 일체로 형성된 마우스피스(102)의 일부일 수 있다. 배출구 면이 4개의 증기 배출구를 규정하는 것으로 도시되어 있지만, 예시적인 실시형태는 이에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 예를 들어, 배출구 면은 4개 미만(예를 들어, 1개, 2개)의 증기 배출구 또는 4개 초과(예를 들어, 6개, 8개)의 증기 배출구를 규정할 수 있다.
도 5는 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 원위 단부도이다. 도 5를 참조하면, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 원위 단부는 포트(110)를 포함한다. 포트(110)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500) 내의 내부 전력 공급 장치를 충전하기 위해 외부 전력 공급 장치로부터 (예를 들어, USB 케이블을 통해) 전류를 수신하도록 구성된다. 또한, 포트(110)는 다른 무-니코틴 e-흡연 장치 또는 다른 전자 장치(예를 들어, 전화, 태블릿, 컴퓨터)로 데이터를 (예를 들어, USB 케이블을 통해) 송신 및/또는 데이터를 수신하도록 또한 구성될 수 있다. 또한, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 전자 장치에 설치된 애플리케이션 소프트웨어(앱)를 통해 전화와 같은 다른 전자 장치와 무선 통신하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 성인 흡연자는 앱을 통해 무-니코틴 e-흡연 장치(500)를 제어하거나 인터페이스할 수 있다(예를 들어, 무-니코틴 e-흡연 장치의 위치를 찾고, 사용 정보를 체크하고, 작동 파라미터를 변경할 수 있다).
도 6은 도 1의 무-니코틴 e-흡연 장치의 사시도이다. 도 7은 도 6의 포드 유입구 확대도이다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 위에서 간략히 언급한 바와 같이, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하도록 구성된 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 포함한다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 (도광 배열을 향하는) 상류 단부 및 (마우스피스(102)를 향하는) 하류 단부를 갖는다. 비제한적인 실시형태에서, 상류 단부는 하류 단부로부터 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 대향 표면이다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류 단부는 포드 유입구(322)를 규정한다. 장치 본체(100)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된 관통 홀(예를 들어, 도 9의 관통 홀(150))을 규정한다. 예시적인 실시형태에서, 장치 본체(100)의 베젤 구조물(112)은 관통 홀을 규정하고 상류 테두리(rim)를 포함한다. 특히 도 7에 도시된 바와 같이, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀 내에 안착될 때 포드 유입구(322)를 노출시키기 위해 베젤 구조물(112)의 상류 테두리가 각을 이룬다(예를 들어, 안쪽으로 내려간다).
예를 들어, (무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 전면과 상대적으로 동일 평면이 되어 포드 유입구(322)를 막기 위해) 전면 커버(104)의 윤곽을 따르기보다는, 베젤 구조물(112)의 상류 테두리가 주변 공기를 포드 유입구(322)를 향하게 하도록 구성된 스쿠프(scoop) 형태이다. 이러한 각진/스쿠프 구성은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 공기 유입구(예를 들어, 포드 유입구(322))의 막힘을 줄이거나 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 스쿠프의 깊이는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류 단부면의 절반 미만(예를 들어, 1/4 미만)이 노출되는 정도일 수 있다. 추가적으로, 비제한적인 실시형태에서, 포드 유입구(322)는 슬롯의 형태이다. 또한, 장치 본체(100)가 제1 방향으로 연장되는 것으로 간주되면, 슬롯은 제2 방향으로 연장되는 것으로 간주될 수 있으며, 여기서 제2 방향은 제1 방향을 가로지른다.
도 8은 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 단면도이다. 도 8에서, 단면은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 종축을 따라 절단된 것이다. 도시된 바와 같이, 장치 본체(100) 및 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 기계적 소자, 전자적 소자, 및/또는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 작동과 관련된 회로를 포함하며, 이들은 본원에서 더 상세히 논의되고 및/또는 본 명세서에 참고로 포함된다. 예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 작동하여 내부의 밀봉된 무-니코틴 저장소로부터 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출하도록 구성된 기계적 소자를 포함할 수 있다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 장치 본체(100)와 맞물려서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입 및 안착을 용이하게 하도록 구성된 기계적 양태를 또한 가질 수 있다.
추가로, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 장치 본체(100)로/로부터 정보를 저장, 수신 및/또는 송신하도록 구성된 전자적 소자 및/또는 회로를 포함하는 "스마트 포드"일 수 있다. 이러한 정보는 장치 본체(100)와 함께 사용하기 위해 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 인증하는 데(예를 들어, 승인되지 않은/위조된 무-니코틴 포드 어셈블리의 사용을 방지하는 데) 사용될 수 있다. 또한, 이 정보는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 유형을 식별하는 데 사용될 수 있으며, 이는 식별된 유형에 기초한 흡연 프로파일과 상관된다. 흡연 프로파일은 무-니코틴 예비-증기 제형의 가열을 위한 일반적인 파라미터를 설정하도록 설계될 수 있으며 흡연 전 및/또는 동안 성인 흡연자에 의한 조정, 정제 또는 기타 조정을 받을 수 있다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 작동과 관련될 수 있는 다른 정보를 장치 본체(100)와 또한 통신할 수 있다. 관련 정보의 예는 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내에서의 무-니코틴 예비-증기 제형의 레벨 및/또는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입되고 활성화된 이후 경과된 시간의 길이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입되고 이전의 특정 기간보다 더 오래(예를 들어, 6개월보다 더 전에) 활성화된 경우, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 흡연을 허용하지 않을 수 있고, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 여전히 적절한 레벨의 무-니코틴 예비-증기 제형을 함유하고 있음에도 불구하고 성인 흡연자는 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리로 변경하도록 프롬프트될 수 있다.
장치 본체(100)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 맞물림, 유지 및/또는 활성화하도록 구성된 기계적 소자(예를 들어, 상보적 구조물)를 포함할 수 있다. 또한, 장치 본체(100)는 전류를 수신하여 흡연 동안 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 전력을 공급하도록 구성된 내부 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리)를 충전하도록 구성된 전자적 소자 및/또는 회로를 포함할 수 있다. 또한, 장치 본체(100)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300), 상이한 무-니코틴 e-흡연 장치, 다른 전자 장치(예를 들어, 전화, 태블릿, 컴퓨터), 및/또는 성인 흡연자와 통신하도록 구성된 전자적 소자 및/또는 회로를 포함할 수 있다. 통신되는 정보는 포드 특정 데이터, 현재 흡연 세부 정보 및/또는 과거 흡연 패턴/이력을 포함할 수 있다. 성인 흡연자는 햅틱(예를 들어, 진동), 청각(예를 들어, 신호음) 및/또는 시각(예를 들어, 유색/깜박이는 조명)인 피드백으로 이러한 통신을 알릴 수 있다. 충전 및/또는 정보 통신은 포트(110)를 통해(예를 들어, USB 케이블을 통해) 수행될 수 있다.
도 9는 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 장치 본체의 사시도이다. 도 9를 참조하면, 장치 본체(100)의 베젤 구조물(112)은 관통 홀(150)을 규정한다. 관통 홀(150)은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 수용하도록 구성된다. 관통 홀(150) 내에서의 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입 및 안착을 용이하게 하기 위해, 베젤 구조물(112)의 상류 테두리는 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)를 포함한다. 관통 홀(150)은 코너가 라운딩된 직사각형일 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)는 베젤 구조물(112)과 일체로 형성되고 상류 테두리의 2개의 둥근 코너에 위치된다.
베젤 구조물(112)의 하류 측벽은 제1 하류 개구, 제2 하류 개구 및 제3 하류 개구를 규정할 수 있다. 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)를 포함하는 리텐션 구조물은 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 베젤 구조물(112)의 각각 제1 하류 개구 및 제2 하류 개구를 지나 관통 홀(150)로 돌출되도록 베젤 구조물(112)과 맞물린다. 또한, 마우스피스(102)의 원위 단부는 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b) 사이에 있도록 베젤 구조물(112)의 제3 하류 개구를 지나 관통 홀(150) 내로 연장된다.
도 10은 도 9의 장치 본체의 정면도이다. 도 10을 참조하면, 장치 본체(100)는 관통 홀(150)의 상류측에 배치된 장치 전기 커넥터(132)를 포함한다. 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)는 관통 홀(150) 내에 안착된 무-니코틴 포드 어셈블리(300)와 전기적으로 맞물리도록 구성된다. 그 결과, 흡연 동안 장치 본체(100)로부터 장치 전기 커넥터(132)를 통해 무-니코틴 포드 어셈블리(300)로 전력이 공급될 수 있다. 또한, 데이터는 장치 전기 커넥터(132)를 통해 장치 본체(100) 및 무-니코틴 포드 어셈블리(300)로 송신 및/또는 수신될 수 있다.
도 11은 도 10의 관통 홀의 확대 사시도이다. 도 11을 참조하면, 제1 상류 돌출부(128a), 제2 상류 돌출부(128b), 제1 하류 돌출부(130a), 제2 하류 돌출부(130b) 및 마우스피스(102)의 원위 단부가 관통 홀(150) 내로 돌출된다. 예시적인 실시형태에서, 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)는 고정 구조물(예를 들어, 고정 피봇)인 반면, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 유연한 구조물(예를 들어, 후퇴 가능한 부재)이다. 예를 들어, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입을 용이하게 하기 위해 기본적으로 전진된 상태로 구성(예를 들어, 스프링 장착)될 수 있는 동시에 일시적으로 후퇴된 상태로 (및 가역적으로 다시 전진된 상태로) 전이하도록 구성될 수 있다.
특히, 장치 본체(100)의 관통 홀(150)에 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 삽입할 때, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류측 단부면에 있는 오목부는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 하류 단부면에 있는 오목부가 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 맞물릴 때까지 초기에 제1 상류 돌출부(128a)와 제2 상류 돌출부(128a)에 맞물리고 이어서 (제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b) 주위에서) 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 피봇팅할 수 있다. 이러한 경우에, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 (피봇팅 동안) 회전축은 장치 본체(100)의 종축에 직교할 수 있다. 또한, 이동 가능하도록 바이어싱될 수 있는 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 관통 홀(150) 내로 피벗될 때 후퇴될 수 있고 탄성적으로 돌출되어 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 하류 단부면에서 오목부와 맞물릴 수 있다. 또한, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 하류 단부면에 있는 오목부의 맞물림은 햅틱 및/또는 청각 피드백(예를 들어, 가청 클릭)을 생성하여 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150)에 적절하게 안착되었음을 성인 흡연자에게 알릴 수 있다.
도 12는 도 10의 장치 전기 접촉부의 확대 사시도이다. 장치 본체(100)의 장치 전기 접촉부는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내에 안착될 때 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 포드 전기 접촉부와 맞물리도록 구성된다. 도 12를 참조하면, 장치 본체(100)의 장치 전기 접촉부는 장치 전기 커넥터(132)를 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)는 전원 접촉부 및 데이터 접촉부를 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)의 전원 접촉부는 장치 본체(100)에서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)로 전력을 공급하도록 구성된다. 예시된 바와 같이, 장치 전기 커넥터(132)의 전원 접촉부는 (후면 커버(108)보다 전면 커버(104)에 더 가까이 위치하도록 위치된) 제1 전원 접촉부 쌍 및 제2 전원 접촉부 쌍을 포함한다. 제1 전원 접촉부 쌍(예를 들어, 제1 상류 돌출부(128a)에 인접한 쌍)은 제2 전원 접촉부 쌍과 구별되고 조립될 때 관통 홀(150)로 연장되는 2개의 돌출부를 포함하는 단일 통합 구조일 수 있다. 유사하게, 제2 전원 접촉부 쌍(예를 들어, 제2 상류 돌출부(128b)에 인접한 쌍)은 제1 전원 접촉부 쌍과 구별되고 조립될 때 관통 홀(150)로 연장되는 2개의 돌출부를 포함하는 단일 통합 구조일 수 있다. 장치 전기 커넥터(132)의 제1 전원 접촉부 쌍 및 제2 전원 접촉부 쌍은 기본적으로 관통 홀(150)로 전진하고 바이어스를 극복하는 힘을 받았을 때 관통 홀(150)로부터 후퇴하도록(예를 들어, 독립적으로) 이동 가능하게 장착 및 바이어스될 수 있다.
장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접촉부는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)와 장치 본체(100) 사이에서 데이터를 송신하도록 구성된다. 예시된 바와 같이, 장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접촉부는 (전면 커버(104)보다 후면 커버(108)에 더 가깝게 배치된) 5개의 돌출부 행을 포함한다. 장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접촉부는 조립될 때 관통 홀(150)로 연장되는 별개의 구조일 수 있다. 장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접촉부는 기본적으로 관통 홀(150)로 전진하고 바이어스를 극복하는 힘을 받을 때 관통 홀(150)로부터 후퇴하도록 이동 가능하게 장착되고 (예를 들어, 스프링으로) 바이어스될 수 있다. 예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150)에 삽입될 때, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 포드 전기 접촉부는 장치 본체(100)의 대응하는 장치 전기 접촉부에 대해 가압할 것이다. 결과적으로, 장치 전기 커넥터(132)의 전원 접촉부 및 데이터 접촉부는 장치 본체(100) 안으로 후퇴(예를 들어, 적어도 부분적으로 후퇴)될 것이지만 그들의 탄성 배열로 인해 대응하는 포드 전기 접촉부에 대해 계속해서 밀게 되고, 이로써 장치 본체(100)와 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 사이의 적절한 전기 연결을 보장하는 데 도움이 된다. 더욱이, 이러한 연결은 또한 기계적으로 체결될 수 있고 장치 본체(100)와 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 사이의 전력 및/또는 신호가 확실하고 정확하게 전송 및/또는 통신될 수 있도록 최소 접촉 저항을 가질 수 있다. 장치 본체(100)의 장치 전기 접촉부와 관련하여 다양한 양태가 논의되었지만, 예시적인 실시형태는 이에 제한되지 않고 다른 구성이 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 13은 도 12의 마우스피스를 포함하는 부분 분해도이다. 도 13을 참조하면, 마우스피스(102)는 리텐션 구조물(140)을 통해 장치 하우징과 맞물리도록 구성된다. 예시적인 실시형태에서, 리텐션 구조물(140)은 주로 프레임(106)과 베젤 구조물(112) 사이에 있도록 위치된다. 도시된 바와 같이, 리텐션 구조물(140)은 리텐션 구조물(140)의 근위 단부가 프레임(106)의 근위 단부를 지나 연장하도록 장치 하우징 내에 배치된다. 리텐션 구조물(140)은 프레임(106)의 근위 단부를 약간 넘어 연장되거나 그와 실질적으로 평평할 수 있다. 리텐션 구조물(140)의 근위 단부는 마우스피스(102)의 원위 단부를 수용하도록 구성된다. 리텐션 구조물(140)의 근위 단부는 암(female) 단부일 수 있는 반면, 마우스피스의 원위 단부는 수(male) 단부일 수 있다.
예를 들어, 마우스피스(102)는 베이요넷 연결로 리텐션 구조물(140)에 결합(예를 들어, 가역적으로 결합)될 수 있다. 이러한 예에서, 리텐션 구조물(140)의 암 단부는 한 쌍의 대향하는 L자형 슬롯을 규정할 수 있는 반면, 마우스피스(102)의 수 단부는 리텐션 구조물(140)의 L자형 슬롯과 맞물리도록 구성된 대향하는 방사형 부재(134)(예를 들어, 방사형 핀)를 가질 수 있다. 리텐션 구조물(140)의 L자형 슬롯의 각각은 종방향 부분 및 원주 부분을 갖는다. 선택적으로, 원주 부분의 종단은 마우스피스(102)의 방사상 부재(134)가 우발적으로 맞물림 해제될 가능성을 감소시키거나 방지하는 것을 돕도록 세리프(serif) 부분을 가질 수 있다. 비제한적인 실시형태에서, L자형 슬롯의 종방향 부분은 장치 본체(100)의 종축을 따라 평행하게 연장되는 반면, L자형 슬롯의 원주 부분은 장치 본체(100)의 종축(예를 들어, 중심축) 주위로 연장된다. 결과적으로, 마우스피스(102)를 장치 하우징에 결합하기 위해, 도 13에 도시된 마우스피스(102)는 초기에 90도 회전되어 방사상 부재(134)를 리텐션 구조물(140)의 L자형 슬롯의 종방향 부분에 대한 입구와 정렬시킨다. 그 다음, 마우스피스(102)는 방사형 부재(134)가 각각의 원주 부분과의 접합부에 도달할 때까지 L자형 슬롯의 종방향 부분을 따라 미끄러지도록 리텐션 구조물(140) 내로 밀어넣어진다. 이 시점에서, 마우스피스(102)는 방사상 부재(134)가 각각의 종단에 도달할 때까지 원주 부분을 가로질러 이동하도록 회전된다. 세리프 부분이 각각의 종단에 존재하는 경우, 마우스피스(102)가 장치 하우징에 적절하게 결합되었음을 성인 흡연자에게 알리기 위해 촉각 및/또는 청각 피드백(예를 들어, 가청 클릭)이 생성될 수 있다.
마우스피스(102)는 흡연 동안 무-니코틴 증기가 흐르는 증기 통로(136)를 규정한다. 증기 통로(136)는 (무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100) 내에 안착되는 곳인) 관통 홀(150)과 유체 연통한다. 증기 통로(136)의 근위 단부는 플레어(flared) 부분을 포함할 수 있다. 또한, 마우스피스(102)는 단부 커버(138)를 포함할 수 있다. 단부 커버(138)는 원위 단부로부터 근위 단부까지 가늘어질 수 있다. 단부 커버(138)의 배출구 면은 복수의 증기 배출구를 규정한다. 단부 커버(138)에는 4개의 증기 배출구가 도시되어 있지만, 예시적인 실시형태는 이에 제한되지 않음을 이해해야 한다.
도 14는 도 9의 베젤 구조물과 관련된 부분 분해도이다. 도 15는 도 14의 마우스피스, 스프링, 리텐션 구조물 및 베젤 구조물의 확대 사시도이다. 도 14 내지 도 15를 참조하면, 베젤 구조물(112)은 상류 측벽 및 하류 측벽을 포함한다. 베젤 구조물(112)의 상류 측벽은 커넥터 개구(146)를 규정한다. 커넥터 개구(146)는 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)를 노출시키거나 수용하도록 구성된다. 베젤 구조물(112)의 하류 측벽은 제1 하류 개구(148a), 제2 하류 개구(148b) 및 제3 하류 개구(148c)를 규정한다. 베젤 구조물(112)의 제1 하류 개구(148a) 및 제2 하류 개구(148b)는 리텐션 구조물(140)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)를 각각 수용하도록 구성된다. 베젤 구조물(112)의 제3 하류 개구(148c)는 마우스피스(102)의 원위 단부를 수용하도록 구성된다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 리텐션 구조물(140)의 오목측 상에 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 포스트(142a) 및 제2 포스트(142b)는 리텐션 구조물(140)의 대향 볼록측 상에 있다. 제1포스트(142a)와 제2포스트(142b)는 각각 제1스프링(144a)과 제2스프링(144b) 상에 배치된다. 제1 스프링(144a) 및 제2 스프링(144b)은 베젤 구조물(112)에 대해 리텐션 구조물(140)을 바이어스하도록 구성된다.
조립될 때, 베젤 구조물(112)은 커넥터 개구(146)에 인접한 한 쌍의 탭을 통해 프레임(106)에 체결될 수 있다. 또한, 리텐션 구조물(140)은 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 각각 제1 하류 개구(148a) 및 제2 하류 개구(148b)를 지나 연장되도록 베젤 구조물(112)에 맞닿을 것이다. 마우스피스(102)는 마우스피스(102)의 원위 단부가 베젤 구조물(112)의 제3 하류 개구(148c)뿐만 아니라 리텐션 구조물(140)을 지나 연장되도록 리텐션 구조물(140)에 결합될 것이다. 제1 스프링(144a) 및 제2 스프링(144b)은 프레임(106)과 리텐션 구조물(140) 사이에 있을 것이다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150)에 삽입될 때, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 하류 단부는 리텐션 구조물(140)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)에 대해 밀 것이다. 그 결과, 리텐션 구조물(140)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 (제1 스프링(144a) 및 제2 스프링(144b)의 압축에 의해) 장치 본체(100)의 관통 홀(150)로부터 탄력적으로 전진 및 후퇴될 것이며, 이로써 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입이 진행될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150)로부터 완전히 후퇴될 때, 리텐션 구조물(140)의 변위로 인해 제1 포스트(142a) 및 제2 포스트(142b)의 단부는 프레임(106)의 내부 단면과 접촉한다. 또한, 마우스피스(102)가 리텐션 구조물(140)에 결합되기 때문에, 마우스피스(102)의 원위 단부는 관통 홀(150)로부터 후퇴할 것이고, 따라서 마우스피스(102)의 근위 단부(예를 들어, 단부 커버(138)를 포함하는 가시 부분)가 또한 장치 하우징으로부터 대응하는 거리만큼 멀리 이동한다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제1 하류 오목부와 제2 하류 오목부가 각각 제1 하류 돌출부(130a)와 제2 하류 돌출부(130b)와 맞물릴 수 있는 위치에 도달하도록 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 적절하게 삽입되면, 제1 스프링(144a) 및 제2 스프링(144b)의 압축으로부터의 저장된 에너지는 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 탄성적으로 연장되게 하고 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제1 하류 오목부 및 제2 하류 오목부와 각각 맞물리게 할 것이다. 또한, 맞물림은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내에 적절하게 안착되었음을 성인 흡연자에게 알리기 위해 촉각 및/또는 청각 피드백(예를 들어, 가청 클릭)을 생성할 수 있다.
도 16은 도 14의 전면 커버, 프레임 및 후면 커버가 포함된 부분 분해도이다. 도 16을 참조하면, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 작동과 관련된 다양한 기계적 소자, 전자적 소자 및/또는 회로가 프레임(106)에 체결될 수 있다. 전면 커버(104) 및 후면 커버(108)는 스냅핏 배열을 통해 프레임(106)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 전면 커버(104) 및 후면 커버(108)는 프레임(106)의 대응하는 정합 부재와 맞물리도록 구성된 클립을 포함한다. 클립은 프레임(106)의 대응하는 정합 부재(예를 들어, 비스듬한 에지를 갖는 돌출부)를 수용하도록 구성된 오리피스를 갖는 탭 형태일 수 있다. 도 16에서, 전면 커버(104)는 각각 4개의 클립이 있는 2개의 행(전면 커버(104)에 대해 총 8개의 클립)을 갖는다. 유사하게, 후면 커버(108)는 각각 4개의 클립을 갖는 2개의 행(후면 커버(108)에 대해 총 8개의 클립)을 갖는다. 프레임(106)의 대응하는 정합 부재는 프레임(106)의 내부 측벽에 있을 수 있다. 그 결과, 맞물린 클립과 정합 부재가 전면 커버(104)와 후면 커버(108)가 함께 스냅 결합될 때 시야에서 숨겨질 수 있다. 대안적으로, 전면 커버(104) 및/또는 후면 커버(108)는 억지 끼워맞춤을 통해 프레임(106)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 그러나, 전면 커버(104), 프레임(106) 및 후면 커버(108)는 다른 적절한 배열 및 기술을 통해 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
도 17은 도 6의 무-니코틴 e-흡연 장치의 무-니코틴 포드 어셈블리의 사시도이다. 도 18은 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 다른 사시도이다. 도 19은 도 18의 무-니코틴 포드 어셈블리의 다른 사시도이다. 도 17 내지 도 19를 참조하면, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)용 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하도록 구성된 포드 본체를 포함한다. 포드 본체는 상류 단부와 하류 단부를 갖는다. 포드 본체의 상류 단부는 캐비티(310)(도 20)를 규정한다. 포드 본체의 하류 단부는 상류 단부에서 캐비티(310)와 유체 연통하는 포드 배출구(304)를 규정한다. 커넥터 모듈(320)은 포드 본체의 캐비티(310) 내에 안착되도록 구성된다. 커넥터 모듈(320)은 외면과 측면을 포함한다. 커넥터 모듈(320)의 외면은 포드 본체의 외부를 형성한다.
커넥터 모듈(320)의 외면은 포드 유입구(322)를 규정한다. (흡연 동안 공기가 유입되는) 포드 유입구(322)는 (흡연 동안 무-니코틴 증기가 배출되는) 포드 배출구(304)와 유체 연통한다. 포드 유입구(322)는 슬롯 형태인 것으로 도 19에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다른 형태도 가능함을 이해해야 한다. 커넥터 모듈(320)이 포드 본체의 캐비티(310) 내에 안착되면, 커넥터 모듈(320)의 외면은 계속 보이고 커넥터 모듈(320)의 측면은 주어진 각도를 기준으로 포드 유입구(322)를 통해 부분적으로만 보일 수 있도록 대부분 가려진다.
커넥터 모듈(320)의 외면은 적어도 하나의 전기 접촉부를 포함한다. 적어도 하나의 전기 접촉부는 복수의 전원 접촉부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전원 접촉부는 제1 전원 접촉부(324a) 및 제2 전원 접촉부(324b)를 포함할 수 있다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제1 전원 접촉부(324a)은 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)의 제1 전원 접촉부 쌍(예를 들어, 도 12에서 제1 상류 돌출부(128a)에 인접한 쌍)과 전기적으로 연결하도록 구성된다. 유사하게, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제2 전원 접촉부(324b)는 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132)의 제2 전원 접촉부 쌍(예를 들어, 도 12에서 제2 상류 돌출부(128b)에 인접한 쌍)과 전기적으로 연결하도록 구성된다. 또한, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 적어도 하나의 전기 접촉부는 복수의 데이터 접촉부(326)를 포함한다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 복수의 데이터 접촉부(326)는 장치 전기 커넥터(132)의 데이터 접촉부(예를 들어, 도 12에서 5개의 돌출부의 행)와 전기적으로 연결하도록 구성된다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)와 관련하여 2개의 전원 접촉부 및 5개의 데이터 접촉부가 도시되어 있지만, 장치 본체(100)의 설계에 따라 다른 변형이 가능하다는 것을 이해해야 한다.
예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 전면, 전면에 대향하는 후면, 전면과 후면 사이의 제1 측면, 제1 측면에 대향하는 제2 측면, 상류 단부면, 및 상류 단부면에 대향하는 하류 단부면을 포함한다. 측면과 단부면의 코너(예를 들어, 제1 측면과 상류 단부면의 코너, 상류 단부면과 제2 측면의 코너, 제2 측면과 하류 단부면의 코너, 하류 단부면과 제1 측면의 코너)는 둥글게 될 수 있다. 그러나, 일부 경우에 코너가 각이 질 수 있다. 또한, 전면의 둘레 에지는 렛지(ledge) 형태일 수 있다. 커넥터 모듈(320)의 외면은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류 단부면의 일부인 것으로 간주될 수 있다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 전면은 후면보다 넓고 길 수 있다. 이러한 경우에, 제1 측면과 제2 측면은 서로를 향해 안쪽으로 기울어질 수 있다. 또한 상류 단부면과 하류 단부면은 서로를 향해 안쪽으로 기울어질 수 있다. 각진 면 때문에, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입은 (예를 들어, 장치 본체(100)의 전면(전면 커버(104)와 관련된 측면)으로부터) 단일 방향일 것이다. 그 결과, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 잘못 삽입될 가능성이 감소되거나 방지될 수 있다.
예시된 바와 같이, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 포드 본체는 제1 하우징 섹션(302) 및 제2 하우징 섹션(308)을 포함한다. 제1 하우징 섹션(302)은 포드 배출구(304)를 규정하는 하류 단부를 갖는다. 포드 배출구(304)의 테두리는 선택적으로 함몰되거나 만입된 영역일 수 있다. 이러한 경우에, 이 영역은 코브(cove)와 유사할 수 있고, 여기서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 후면에 인접한 테두리의 측면은 개방될 수 있는 반면, 전면에 인접한 테두리의 측면은 제1 하우징 섹션(302)의 하류 단부의 융기 부분에 의해 둘러싸일 수 있다. 융기 부분은 마우스피스(102)의 원위 단부에 대한 스토퍼로서 기능할 수 있다. 결과적으로, 포드 배출구(304)에 대한 이러한 구성은 테두리의 개방측을 통해 마우스피스(102)의 원위 단부의 수용 및 정렬(예를 들어, 도 11) 및 제1 하우징 섹션(302)의 하류 단부의 융기 부분에 대한 후속 안착을 용이하게 할 수 있다. 비제한적인 실시형태에서, 마우스피스(102)의 원위 단부는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내에 적절하게 삽입될 때 포드 배출구(304) 주위에 밀봉을 생성하는 것을 돕는 탄성 재질을 또한 포함할 수 있다(또는 형성될 수 있다).
제1 하우징 섹션(302)의 하류 단부는 적어도 하나의 하류 오목부를 추가로 규정한다. 예시적인 실시형태에서, 적어도 하나의 하류 오목부는 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 형태이다. 포드 배출구(304)는 제1 하류 오목부(306a)와 제2 하류 오목부(306b) 사이에 있을 수 있다. 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)는 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 각각 맞물리도록 구성된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 관통 홀(150)의 하류 측벽의 인접한 코너에 배치될 수 있다. 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)는 각각 V자형 노치 형태일 수 있다. 이러한 경우에, 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 각각 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 대응하는 V자형 노치와 맞물리는 쐐기형 구조로 형성될 수 있다. 제1 하류 오목부(306a)는 하류 단부면의 코너와 제1 측면과 맞닿을 수 있는 반면, 제2 하류 오목부(306b)는 하류 단부면의 코너와 제2 측면과 인접할 수 있다. 그 결과, 각각 제1 측면 및 제2 측면에 인접한 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)의 에지가 개방될 수 있다. 이러한 경우에, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b) 각각은 3면 오목부일 수 있다.
제2 하우징 섹션(308)은 캐비티(310)(도 20)를 규정하는 상류 단부를 갖는다. 캐비티(310)는 커넥터 모듈(320)(도 21)을 수용하도록 구성된다. 또한, 제2 하우징 섹션(308)의 상류 단부는 적어도 하나의 상류 오목부를 규정한다. 예시적인 실시형태에서, 적어도 하나의 상류 오목부는 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 형태이다. 포드 유입구(322)는 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b) 사이에 있을 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)는 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)와 각각 맞물리도록 구성된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)는 관통 홀(150)의 상류 측벽의 인접한 코너에 배치될 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b) 각각의 깊이는 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b) 각각의 깊이보다 클 수 있다. 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b) 각각의 종단도 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b) 각각의 종단보다 더 둥글게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)는 각각 U자형 만입부 형태일 수 있다. 이러한 경우에, 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b) 각각은 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 대응하는 U자형 만입부와 맞물리도록 구성된 둥근 노브의 형태일 수 있다. 제1 상류 오목부(312a)는 상류 단부면의 코너와 제1 측면과 맞닿을 수 있고, 제2 상류 오목부(312b)는 상류 단부면의 코너와 제2 측면과 맞닿을 수 있다. 그 결과, 제1 측면 및 제2 측면에 각각 인접한 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 에지가 개방될 수 있다.
제1 하우징 섹션(302)은 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하도록 구성된 무-니코틴 저장소를 규정할 수 있다. 무-니코틴 저장소는 무-니코틴 저장소로부터 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출하기 위해 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 활성화될 때까지 무-니코틴 예비-증기 제형을 기밀하게 밀봉하도록 구성될 수 있다. 기밀 밀봉의 결과로서, 무-니코틴 예비-증기 제형은 무-니코틴 예비-증기 제형과 잠재적으로 반응할 수 있는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 내부 요소뿐만 아니라 환경으로부터 격리될 수 있고, 이로써 무-니코틴 예비-증기 제형의 저장 수명 및/또는 감각적 특성(예를 들어, 풍미)에 대한 역효과의 가능성을 감소시키거나 방지한다. 제2 하우징 섹션(308)은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 활성화하도록 그리고 활성화 후에 무-니코틴 저장소로부터 방출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 수용하고 가열하도록 구성된 구조를 포함할 수 있다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)에 삽입하기 전에 성인 흡연자에 의해 수동으로 활성화될 수 있다. 대안적으로, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)에 삽입하는 과정의 일부로서 활성화될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 포드 본체의 제2 하우징 섹션(308)은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 활성화 동안 무-니코틴 저장소로부터 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출하도록 구성된 천공기(perforator)를 포함한다. 천공기는 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b)의 형태일 수 있으며, 이에 대해서는 본 명세서에서 더 상세히 설명한다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 수동으로 활성화하기 위해, 성인 흡연자는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 장치 본체(100)의 관통 홀(150)에 삽입하기 전에 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)을 안쪽으로(예를 들어, 동시에 또는 순차적으로) 누를 수 있다. 예를 들어, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)은 그의 단부가 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류 단부면과 실질적으로 평평해질 때까지 수동으로 가압될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 안쪽으로 이동하면 무-니코틴 저장소의 밀봉이 천공되거나 그렇지 않으면 손상되어 그로부터 무-니코틴 예비-증기 제형이 방출된다.
대안적으로, 장치 본체(100)로의 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 삽입의 일부로서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 활성화하기 위해, 초기에 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)는 각각 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)와 맞물리도록(예를 들어, 상류 맞물림) 위치된다. 장치 본체(100)의 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b) 각각은 제1 상류 오목부(312a) 및 제2 상류 오목부(312b)의 대응하는 U자형 만입부에 맞물리도록 구성된 둥근 노브 형태일 수 있기 때문에, 이어서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)를 중심으로 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내로 비교적 용이하게 피벗될 수 있다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 피봇과 관련하여, 회전축은 제1 상류 돌출부(128a) 및 제2 상류 돌출부(128b)를 관통되는 것으로 또한 장치 본체(100)의 종축에 직교하는 것으로 간주될 수 있다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 초기 위치 설정 및 후속 피봇 동안, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 관통 홀(150) 내로 진행하기 때문에 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 제2 하우징 섹션(308) 내로 (예를 들어, 동시에) 푸시됨에 따라 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)은 관통 홀(150)의 상류 측벽과 접촉하고 전진 상태에서 후퇴 상태로 전이할 것이다. 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 하류 단부가 관통 홀(150)의 하류 측벽 부근에 도달하여 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 접촉하게 되면, 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 위치 지정에 의해 장치 본체(100)의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제1 하류 오목부(306a) 및 제2 하류 오목부(306b)와 각각 맞물리게 될 때(예를 들어, 하류 맞물리게 될 때) 후퇴한 다음 탄성적으로 전진(예를 들어, 스프링 백)할 것이다.
위에서 언급한 바와 같이, 예시적인 실시형태에 따르면, 마우스피스(102)는 리텐션 구조물(140)(제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)가 일부임)에 체결된다. 이러한 경우에, 관통 홀(150)로부터의 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)의 후퇴는 동일한 방향(예를 들어, 하류 방향)으로 상응하는 거리만큼 마우스피스(102)를 동시에 이동시킬 수 있다. 역으로, 마우스피스(102)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 하류 맞물림을 용이하게 하도록 충분히 삽입되었을 때 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)와 동시에 되돌아올 것이다. 제1 하류 돌출부(130a) 및 제2 하류 돌출부(130b)에 의한 탄성 맞물림에 더하여, 마우스피스(102)의 원위 단부는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내에 적절하게 안착될 때 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 대해 또한 바이어스되도록(그리고 상대적 기밀 밀봉을 형성하기 위해 포드 배출구(304)와 정렬되도록) 구성된다.
또한, 하류 맞물림은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)의 관통 홀(150) 내에 적절하게 안착되었음을 나타내는 가청 클릭 및/또는 햅틱 피드백을 생성할 수 있다. 적절하게 안착되었을 때, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 장치 본체(100)에 기계적으로, 전기적으로, 유체적으로 연결될 것이다. 본 명세서의 비제한적인 실시형태는 하류 맞물림 전에 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 상류 맞물림을 발생하는 것으로 기술하지만, 상류 맞물림 전에 하류 맞물림이 발생하도록 적절한 정합, 활성화 및/또는 전기적 배열이 반전될 수 있음을 이해해야 한다.
도 20은 커넥터 모듈이 없는 도 19의 무-니코틴 포드 어셈블리의 사시도이다. 도 20을 참조하면, 제2 하우징 섹션(308)의 상류 단부는 캐비티(310)를 규정한다. 위에서 언급한 바와 같이, 예를 들어, 캐비티(310)는 (예를 들어, 억지 끼워맞춤을 통해) 커넥터 모듈(320)을 수용하도록 구성된다. 예시적인 실시형태에서, 캐비티(310)는 제1 상류 오목부(312a)와 제2 상류 오목부(312b) 사이에 위치되고 제1 활성화 핀(314a)과 제2 활성화 핀(314b) 사이에 또한 위치된다. 커넥터 모듈(320)이 없을 때, 인서트(342)(도 24) 및 흡수재(346)(도 25)는 캐비티(310)의 오목한 개구를 통해 볼 수 있다. 인서트(342)는 흡수재(346)를 보유하도록 구성된다. 흡수재(346)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 활성화될 때 무-니코틴 저장소로부터 방출된 다량의 무-니코틴 예비-증기 제형을 흡수하고 보유하도록 구성된다. 인서트(342) 및 흡수재(346)는 본 명세서에서 더 상세히 논의될 것이다.
도 21은 도 19의 커넥터 모듈의 사시도이다. 도 22는 도 21의 커넥터 모듈의 다른 사시도이다. 도 21 내지 도 22를 참조하면, 커넥터 모듈(320)의 일반적인 프레임워크는 모듈 하우징(354) 및 면판(face plate)(366)을 포함한다. 또한, 커넥터 모듈(320)은 외면 및 측면을 포함하는 복수의 면을 가지며, 외면은 측면에 인접한다. 예시적인 실시형태에서, 커넥터 모듈(320)의 외면은 면판(366), 제1 전원 접촉부(324a), 제2 전원 접촉부(324b) 및 데이터 접촉부(326)의 상류측 표면으로 구성된다. 커넥터 모듈(320)의 측면은 모듈 하우징(354)의 일부이다. 커넥터 모듈(320)의 측면은 제1 모듈 유입구(330) 및 제2 모듈 유입구(332)를 규정한다. 또한, (모듈 하우징(354)의 일부이기도 한) 측면에 인접한 2개의 옆면은 커넥터 모듈(320)이 포드 본체의 캐비티(310) 내에 안착될 때 억지 끼워맞춤을 용이하게 하도록 구성된 리브(rib) 구조(예를 들어, 압착 리브)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2개의 옆면 각각은 면판(366)으로부터 가늘어지는 한 쌍의 리브 구조를 포함할 수 있다. 그 결과, 모듈 하우징(354)은 커넥터 모듈(320)이 포드 본체의 캐비티(310) 내로 가압될 때 캐비티(310)의 측벽에 대한 리브 구조의 마찰을 통해 증가하는 저항에 직면하게 될 것이다. 커넥터 모듈(320)이 캐비티(310) 내에 안착될 때, 면판(366)은 제2 하우징 섹션(308)의 상류 단부와 실질적으로 동일 평면일 수 있다. 또한, 커넥터 모듈(320)의 (제1 모듈 유입구(330) 및 제2 모듈 유입구(332)를 규정하는) 측면은 캐비티(310)의 측벽과 마주하게 된다.
커넥터 모듈(320)의 면판(366)은 캐비티(310)의 대응 측면과 결합하여 포드 유입구(322)를 규정하는 홈(groove)이 있는 에지(328)를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 커넥터 모듈(320)의 면판(366)은 포드 유입구(322)를 완전히 규정하도록 대안적으로 구성될 수 있다. 커넥터 모듈(320)의 (제1 모듈 유입구(330) 및 제2 모듈 유입구(332)를 규정하는) 측면과 (측면을 향하는) 캐비티(310)의 측벽은 그 사이에 중간 공간을 규정한다. 중간 공간은 포드 유입구(322)의 하류에 있고 제1 모듈 유입구(330) 및 제2 모듈 유입구(332)의 상류에 있다. 따라서, 예시적인 실시형태에서, 포드 유입구(322)는 중간 공간을 통해 제1 모듈 유입구(330) 및 제2 모듈 유입구(332) 모두와 유체 연통한다. 제1 모듈 유입구(330)는 제2 모듈 유입구(332)보다 클 수 있다. 이러한 경우에, 유입 공기가 흡연 동안 포드 유입구(322)에 의해 수용될 때, 제1 모듈 유입구(330)는 유입 공기의 메인 흐름(예를 들어, 더 큰 흐름)을 수용할 수 있는 반면, 제2 모듈 유입구(332)는 유입 공기의 보조 흐름(예를 들어, 더 작은 흐름)을 수용할 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 커넥터 모듈(320)은 무-니코틴 예비-증기 제형을 히터(336)로 전달하도록 구성된 심지(338)를 포함한다. 히터(336)는 흡연 동안 무-니코틴 예비-증기 제형을 가열하여 증기를 발생시키도록 구성된다. 히터(336)는 접촉부 코어(334)를 통해 커넥터 모듈(320)에 장착될 수 있다. 히터(336)는 커넥터 모듈(320)의 적어도 하나의 전기 접촉부에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 히터(336)의 일단(예를 들어, 제1 단부)은 제1 전원 접촉부(324a)에 연결되고, 히터(336)의 타단(예를 들어, 제2 단부)은 제2 전원 접촉부(324b)에 연결될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 히터(336)는 폴더 발열체를 포함한다. 이러한 경우에, 심지(338)는 폴더 발열체에 의해 유지되도록 구성된 평면 형태를 가질 수 있다. 커넥터 모듈(320)이 포드 본체의 캐비티(310) 내에 안착될 때, 심지(338)는 (무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 활성화될 때) 흡수재(346)에 있을 무-니코틴 예비-증기 제형이 모세관 작용을 통해 심지(338)에 전달될 수 있도록 흡수재(346)와 유체 연통되도록 구성된다.
도 23은 도 22의 심지, 히터, 전기 리드 및 접촉부 코어를 포함하는 분해도이다. 도 23을 참조하면, 심지(338)는 모세관 작용을 위해 설계된 기공/간극을 갖는 섬유성 패드 또는 다른 구조일 수 있다. 또한, 심지(338)는 불규칙한 육각형 형상을 가질 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 심지(338)는 육각형 형상으로 제작되거나 더 큰 재료 시트에서 이 형상으로 절단될 수 있다. 심지(338)의 하부 섹션이 히터(336)의 와인딩 섹션을 향해 가늘어지기 때문에, (히터로부터의 거리로 인해) 연속적으로 증기화를 피하는 심지(338)의 일부에 무-니코틴 예비-증기 제형이 있을 가능성은 감소되거나 피할 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 히터(336)는 전류의 인가 시 주울 가열(옴/저항 가열로도 알려짐)을 받도록 구성된다. 보다 상세하게 설명하면, 히터(336)는 하나 이상의 전도체로 형성될 수 있으며, 전류가 흐를 때 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 전류는 장치 본체(100) 내의 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리)로부터 공급되고 제1 전원 접촉부(324a) 및 제1 전기 리드(340a)를 통해(또는 제2 전원 접촉부(324b) 및 제2 전기 리드(340b)를 통해) 히터(336)로 전달될 수 있다.
히터(336)에 적합한 전도체는 철 기반 합금(예를 들어, 스테인리스강) 및/또는 니켈 기반 합금(예를 들어, 니크롬)을 포함한다. 히터(336)는 와인딩 패턴을 절단하도록 스탬핑될 수 있는 도전성 시트(예를 들어, 금속, 합금)로부터 제조될 수 있다. 와인딩 패턴은 수평 세그먼트가 평행하게 연장하면서 앞뒤로 지그재그로 움직일 수 있도록 수평 세그먼트와 교대로 배열된 곡선 세그먼트를 가질 수 있다. 또한, 와인딩 패턴의 수평 세그먼트 각각의 폭은 와인딩 패턴의 수평 세그먼트 사이의 간격과 실질적으로 동일할 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 도면에 도시된 히터(336)의 형태를 얻기 위해서는 와인딩 패턴을 접어 심지(338)를 잡을 수 있다.
히터(336)는 제1 전기 리드(340a) 및 제2 전기 리드(340b)로 접촉부 코어(334)에 체결될 수 있다. 접촉부 코어(334)는 절연재로 형성되고 제1 전기 리드(340a)를 제2 전기 리드(340b)로부터 전기적으로 절연시키도록 구성된다. 예시적인 실시형태에서, 제1 전기 리드(340a) 및 제2 전기 리드(340b) 각각은 접촉부 코어(334)의 대응하는 수(male) 부재와 맞물리도록 구성되는 암(female) 구멍을 규정한다. 맞물림되면, 히터(336)의 제1 단부 및 제2 단부는 각각 제1 전기 리드(340a) 및 제2 전기 리드(340b)에 체결(예를 들어, 용접, 납땜, 땜납)될 수 있다. 그러면 접촉부 코어(334)가 모듈 하우징(354)의 대응하는 소켓 내에 (예를 들어 억지 끼워맞춤을 통해) 안착될 수 있다. 커넥터 모듈(320)의 조립이 완료되면, 제1 전기 리드(340a)는 히터(336)의 제1 단부를 제1 전원 접촉부(324a)와 전기적으로 연결하고, 제2 전기 리드(340b)는 히터(336)의 제2 단부를 제2 전원 접촉부(324b)와 전기적으로 연결할 것이다. 히터 및 관련 구조는 2017년 10월 11일에 출원된 "전자 흡연 장치용 폴더 히터(대리인 서류 번호 24000-000371-US)"라는 제목의 미국 출원 제15/729,909호에 상세히 논의되어 있고, 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다.
도 24는 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 제1 하우징 섹션을 포함하는 분해도이다. 도 24를 참조하면, 제1 하우징 섹션(302)은 증기 채널(316)을 포함한다. 증기 채널(316)은 히터(336)에 의해 생성된 무-니코틴 증기를 수용하도록 구성되고 포드 배출구(304)와 유체 연통한다. 예시적인 실시형태에서, 증기 채널(316)은 포드 배출구(304)를 향해 연장함에 따라 크기(예를 들어, 직경)가 점차 증가할 수 있다. 또한, 증기 채널(316)은 제1 하우징 섹션(302)과 일체로 형성될 수 있다. 랩(318), 인서트(342) 및 시일(344)은 제1 하우징 섹션(302)의 상류 단부에 배치되어 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 무-니코틴 저장소를 규정한다. 예를 들어, 랩(318)은 제1 하우징 섹션(302)의 테두리에 배치될 수 있다. 인서트(342)는 인서트(342)의 주변 표면이 테두리를 따라 제1 하우징 섹션(302)의 내부 표면과 (예를 들어 억지 끼워맞춤을 통해) 맞물리도록 그리고 인서트(342)의 내부 표면과 제1 하우징 섹션(302)의 내부 표면의 계면이 유밀(예를 들어, 수밀 및/또는 기밀)하도록 제1 하우징 섹션(302) 내에 안착될 수 있다. 또한, 무-니코틴 저장소에 있는 무-니코틴 예비-증기 제형을 유밀(예를 들어, 수밀 및/또는 기밀)하게 보유하기 위해 시일(344)은 인서트(342)의 상류측에 부착되어 인서트(342)의 무-니코틴 저장소 배출구를 폐쇄한다.
예시적인 실시형태에서, 인서트(342)는 (도 24에 도시된) 상류측으로부터 돌출하는 홀더 부분 및 (도 24에서 보이지 않는) 하류측으로부터 돌출하는 커넥터 부분을 포함한다. 인서트(342)의 홀더 부분은 흡수재(346)를 유지하도록 구성되는 반면, 인서트(342)의 커넥터 부분은 제1 하우징 섹션(302)의 증기 채널(316)과 맞물리도록 구성된다. 인서트(342)의 커넥터 부분은 증기 채널(316) 내에 안착되어 증기 채널(316)의 내부와 맞물리도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 인서트(342)의 커넥터 부분은 증기 채널(316)을 수용하여 증기 채널(316)의 외부와 맞물리도록 구성될 수 있다. 인서트(342)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 활성화 동안 시일(344)이 천공될 때(도 24에 도시된 바와 같이) 무-니코틴 예비-증기 제형이 흐르는 무-니코틴 저장소 배출구를 또한 규정한다. 인서트(342)의 홀더 부분과 커넥터 부분은 무-니코틴 저장소 배출구(예를 들어, 제1 및 제2 무-니코틴 저장소 배출구) 사이에 있을 수 있지만, 예시적인 실시형태는 이에 제한되지 않는다. 또한, 인서트(342)는 홀더 부분과 커넥터 부분을 관통하는 증기 도관을 규정한다. 그 결과, 인서트(342)가 제1 하우징 섹션(302) 내에 안착될 때, 인서트(342)의 증기 도관은 흡연 동안 히터(336)에 의해 생성된 무-니코틴 증기를 위해 무-니코틴 저장소를 지나 포드 배출구(304)까지의 연속 경로를 형성하도록 증기 채널(316)과 정렬되고 유체 연통할 것이다.
시일(344)은 인서트(342)의 무-니코틴 저장소 배출구를 덮도록 인서트(342)의 상류측에 부착된다. 예시적인 실시형태에서, 시일(344)은 시일(344)이 인서트(342)에 부착될 때 (인서트(342)의 상류측으로부터 돌출하는) 홀더 부분을 수용하기 위한 적절한 간극을 제공하도록 구성된 개구(예를 들어, 중앙 개구)를 규정한다. 도 24에서, 시일(344)이 천공된 상태로 도시되어 있음을 이해해야 한다. 특히, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)에 의해 천공될 때, 시일(344)의 2개의 천공된 부분은 (도 24에 도시된) 플랩(flap)으로서 무-니코틴 저장소 내로 밀려 들어가서, 시일(344)에 2개의 천공된 개구(예를 들어, 중앙 개구의 각 측면에 하나씩)를 생성한다. 시일(344)의 천공된 개구의 크기 및 형상은 인서트(342)의 무-니코틴 저장소 배출구의 크기 및 형상에 대응할 수 있다. 대조적으로, 천공되지 않은 상태에 있을 때, 시일(344)은 평면 형태와 단 하나의 개구(예를 들어, 중앙 개구)를 가질 것이다. 시일(344)은 조기에/우발적으로 파괴되는 것을 방지하기 위해 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 정상적인 이동 및/또는 취급 중에 온전하게 유지될 수 있을 만큼 충분히 강하게 설계된다. 예를 들어, 시일(344)은 코팅된 포일(예를 들어, 알루미늄 기반 트리탄)일 수 있다.
도 25는 도 17의 무-니코틴 포드 어셈블리의 제2 하우징 섹션을 포함하는 부분 분해도이다. 도 25를 참조하면, 제2 하우징 섹션(308)은 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출, 수용 및 가열하도록 구성된 다양한 소자를 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)은 제1 하우징 섹션(302) 내의 무-니코틴 저장소를 천공하여 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출하도록 구성된다. 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b) 각각은 제2 하우징 섹션(308)의 대응하는 개구를 관통되는 원위 단부를 갖는다. 예시적인 실시형태에서, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 원위 단부는 조립 후에 보이지만(예를 들어, 도 17), 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 나머지 부분은 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내에서 시야로부터 가려진다. 또한, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b) 각각은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 활성화 전에 시일(344)에 인접하고 그로부터 상류에 있도록 위치되는 근위 단부를 갖는다. 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 제2 하우징 섹션(308) 내로 푸시되어 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 활성화할 때, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b) 각각의 근위 단부는 인서트(342)를 지나 전진할 것이고, 그 결과 시일(344)을 천공하여, 무-니코틴 저장소로부터 무-니코틴 예비-증기 제형을 방출할 것이다. 제1 활성화 핀(314a)의 이동은 제2 활성화 핀(314b)의 이동과 독립적일 수 있다(및 그 반대). 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)에 대해서는 본 명세서에서 보다 상세히 설명한다.
흡수재(346)는 (도 24에 도시된 바와 같이 인서트(342)의 상류측으로부터 돌출하는) 인서트(342)의 홀더 부분과 맞물리도록 구성된다. 흡수재(346)는 환형일 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 도 25에 도시된 바와 같이, 흡수재(346)는 중공 실린더와 유사할 수 있다. 이러한 경우에, 흡수재(346)의 외경은 심지(338)의 길이와 실질적으로 같거나 약간 더 클 수 있다. 흡수재(346)의 내경은 결과적으로 억지 끼워맞춤되기 위해 인서트(342)의 홀더 부분의 평균 외경보다 작을 수 있다. 흡수재(346)와의 맞물림을 용이하게 하기 위해, 인서트(342)의 홀더 부분의 팁은 가늘어질 수 있다. 또한, 도 25에서 보이지 않지만, 제2 하우징 섹션(308)의 하류측은 흡수재(346)를 수용하고 지지하도록 구성된 오목부를 규정할 수 있다. 이러한 오목부의 예는 캐비티(310)와 유체 연통하고 그로부터 하류에 있는 원형 챔버일 수 있다. 흡수재(346)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 활성화될 때 무-니코틴 저장소로부터 방출된 다량의 무-니코틴 예비-증기 제형을 수용하고 보유하도록 구성된다.
심지(338)는 무-니코틴 예비-증기 제형이 모세관 작용을 통해 흡수재(346)로부터 히터(336)로 인출될 수 있도록 흡수재(346)과 유체 연통되기 위해 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내에 위치된다. 심지(338)는 흡수재(346)의 상류측(예를 들어, 도 25에 도시된 도면을 기준으로 흡수재(346)의 바닥)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 또한, 심지(338)는 흡수재(346)의 직경에 정렬될 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다.
(이전의 도 23뿐만 아니라) 도 25에 예시된 바와 같이, 히터(336)는 심지(338)의 대향 표면을 잡고 열 접촉을 확립하기 위해 폴더 구성을 가질 수 있다. 히터(336)는 흡연 동안 심지(338)를 가열하여 증기를 생성하도록 구성된다. 이러한 가열을 용이하게 하기 위해, 히터(336)의 제1 단부는 제1 전기 리드(340a)를 통해 제1 전원 접촉부(324a)에 전기적으로 연결될 수 있는 반면, 히터(336)의 제2 단부는 제2 전기 리드(340b)를 통해 제2 전원 접촉부(324b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 장치 본체(100) 내부의 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리)로부터 전류가 공급되어 제1 전원 접촉부(324a) 및 제1 전기 리드(340a)(또는 제2 전원 접촉부(324b) 및 제2 전기 리드(340b))를 통해 히터(336)로 전달될 수 있다. (도 23에 별도로 도시된) 제1 전기 리드(340a) 및 제2 전기 리드(340b)는 (도 25에 도시된) 접촉부 코어(334)와 맞물릴 수 있다. 제2 하우징 섹션(308)의 캐비티(310) 내에 안착되도록 구성된 커넥터 모듈(320)의 다른 양태의 관련된 세부사항은 (예를 들어, 도 21 내지 도 22와 관련하여) 위에서 논의되었으며 간결성을 위해 이 섹션에서는 반복하지 않는다. 흡연 동안, 히터(336)에 의해 생성된 무-니코틴 증기는 인서트(342)의 증기 도관을 지나, 제1 하우징 섹션(302)의 증기 채널(316)을 지나, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 포드 배출구(304) 밖으로, 그리고 마우스피스(102)의 증기 통로(136)를 지나 증기 배출구(들)로 배출된다.
도 26은 도 25의 활성화 핀의 분해도이다. 도 26을 참조하면, 활성화 핀은 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)의 형태일 수 있다. 본 명세서의 비제한적인 실시형태와 관련하여 2개의 활성화 핀이 도시되고 논의되지만, 대안적으로 무-니코틴 포드 어셈블리(300)는 하나의 활성화 핀만을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 도 26에서, 제1 활성화 핀(314a)은 제1 블레이드(348a), 제1 액추에이터(350a) 및 제1 O-링(352a)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 활성화 핀(314b)은 제2 블레이드(348b), 제2 액추에이터(350b) 및 제2 O-링(352b)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b)는 각각 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 상부 부분(예를 들어, 근위 부분)에 장착되거나 부착되도록 구성된다. 장착 또는 부착은 스냅핏 연결, 억지 끼워맞춤(예를 들어, 마찰 맞춤) 연결, 접착 또는 기타 적절한 결합 기술을 통해 달성될 수 있다. 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b) 각각의 상단은 뾰족한 팁으로 위쪽으로 가늘어지는 하나 이상의 만곡되거나 오목한 에지를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b) 각각은 오목한 에지를 사이에 두고 각각의 뾰족한 팁에 인접한 곡선형 에지를 갖는 2개의 뾰족한 팁을 가질 수 있다. 오목부 코너와 곡선 코너의 곡률 반경은 같을 수 있지만, 호의 길이는 다를 수 있다. 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b)는 원하는 프로파일을 갖도록 절단되거나 다른 형태로 형성되고 최종 형태로 구부러지는 시트 금속(예를 들어, 스테인리스강)으로 형성될 수 있다. 다른 예에서, 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b)는 플라스틱으로 형성될 수 있다.
평면도를 기준으로 제1 블레이드(348a), 제2 블레이드(348b), 및 그들이 장착되는 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 일부분의 크기 및 형상은 인서트(342)의 무-니코틴 저장소 배출구의 크기 및 형상에 대응될 수 있다. 추가로, 도 26에 도시된 바와 같이, 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)는 제1 블레이드(348a) 및 제2 블레이드(348b)가 무-니코틴 저장소로 전진할 때 시일(344)의 2개의 천공된 섹션을 무-니코틴 저장소 내로 밀어내도록 구성된 돌출 에지(예를 들어, 서로 마주하는 만곡된 내부 립)를 포함할 수 있다. 비제한적인 실시형태에서, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내로 완전히 삽입될 때, (도 24에 도시된 바와 같이 시일(344)의 2개의 천공된 섹션으로부터) 2개의 플랩은 인서트(342)의 무-니코틴 저장소 배출구의 만곡된 측벽과 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 돌출 에지의 대응 곡률 사이에 있을 수 있다. 그 결과, 시일(344)의 2개의 천공 개구가 (2개의 천공 섹션으로부터의 2개의 플랩에 의해) 방해될 가능성이 감소되거나 방지될 수 있다. 또한, 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)는 무-니코틴 예비-증기 제형을 무-니코틴 저장소로부터 흡수재(346)를 향해 가이드하도록 구성될 수 있다.
제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b) 각각의 하부 부분(예를 들어, 원위 부분)은 제2 하우징 섹션(308)의 바닥 섹션(예를 들어, 상류 단부)을 관통하도록 구성된다. 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b) 각각의 이러한 막대형 부분은 샤프트라고도 지칭될 수 있다. 제1 O-링(352a) 및 제2 O-링(352b)은 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 각 샤프트의 환형 홈에 안착될 수 있다. 제1 O-링(352a) 및 제2 O-링(352b)은 유체 밀봉을 위해 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 샤프트뿐만 아니라 제2 하우징 섹션(308)의 대응하는 개구의 내부 표면과 맞물리도록 구성되어 있다. 그 결과, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)이 안쪽으로 밀려서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 활성화시키면, 제1 O-링(352a) 및 제2 O-링(352b)은 그들 각각의 시일을 유지하면서 제2 하우징 섹션(308)의 대응하는 개구 내에서 제1 액추에이터(350a) 및 제2 액추에이터(350b)의 각각의 샤프트와 함께 이동할 수 있고, 이로써, 제1 활성화 핀(314a) 및 제2 활성화 핀(314b)에 대해 제2 하우징 섹션(308)의 개구를 통해 무-니코틴 예비-증기 제형이 누설되는 것을 감소시키거나 방지하는데 도움이 될 수 있다. 제1 O-링(352a) 및 제2 O-링(352b)은 실리콘으로 형성될 수 있다.
도 27은 심지, 히터, 전기 리드 및 접촉부 코어가 없는 도 22의 커넥터 모듈의 사시도이다. 도 28은 도 27의 커넥터 모듈의 분해도이다. 도 27 내지 도 28을 참조하면, 모듈 하우징(354) 및 면판(366)은 커넥터 모듈(320)의 외부 프레임워크를 일반적으로 형성한다. 모듈 하우징(354)은 제1 모듈 유입구(330) 및 홈이 있는 에지(356)를 규정한다. 모듈 하우징(354)의 홈이 있는 에지(356)는 (바이패스 구조물(358)에 의해 규정되는) 제2 모듈 유입구(332)를 노출시킨다. 그러나, 홈이 있는 에지(356)는 (예를 들어, 면판(366)과 조합하여) 모듈 유입구를 규정하는 것으로 또한 간주될 수 있음을 이해해야 한다. 면판(366)은 제2 하우징 섹션(308)의 캐비티(310)의 대응하는 측면과 함께 포드 유입구(322)를 규정하는 홈이 있는 에지(328)를 갖는다. 또한, 면판(366)은 제1 접촉부 개구, 제2 접촉부 개구 및 제3 접촉부 개구를 규정한다. 제1 접촉부 개구 및 제2 접촉부 개구는 사각형 형상으로서 각각 제1 전원 접촉부(324a) 및 제2 전원 접촉부(324b)를 노출시키도록 구성될 수 있고, 제3 접촉부 개구는 사각형 형상으로서 복수의 데이터 접촉부(326)를 노출시키도록 구성될 수 있으나, 예시적인 실시형태는 이에 제한되지 않는다.
제1 전원 접촉부(324a), 제2 전원 접촉부(324b), 인쇄 회로 기판(PCB)(362) 및 바이패스 구조물(358)은 모듈 하우징(354) 및 면판(366)에 의해 형성된 외부 프레임워크 내에 배치된다. 인쇄 회로 기판(PCB)(362)은 그것의 상류측(도 28에서 보이지 않음)에 있는 복수의 데이터 접촉부(326) 및 그 하류측에 있는 센서(364)를 포함한다. 바이패스 구조물(358)은 제2 모듈 유입구(332) 및 바이패스 배출구(360)를 규정한다.
조립 중에, 제1 전원 접촉부(324a) 및 제2 전원 접촉부(324b)는 면판(366)의 제1 접촉부 개구 및 제2 접촉부 개구를 통해 각각 보이도록 위치된다. 또한, 인쇄 회로 기판(PCB)(362)은 상류측의 복수의 데이터 접촉부(326)가 면판(366)의 제3 접촉부 개구를 통해 보이도록 위치된다. 인쇄 회로 기판(PCB)(362)은 제1 전원 접촉부(324a) 및 제2 전원 접촉부(324b)의 배면에도 중첩될 수 있다. 바이패스 구조물(358)은 센서(364)가 제2 모듈 유입구(332) 및 바이패스 배출구(360)에 의해 규정된 공기 흐름 경로 내에 있도록 인쇄 회로 기판(PCB)(362) 상에 위치된다. 바이패스 구조물(358)과 인쇄 회로 기판(PCB)(362)은 조립 시 제1 전원 접촉부(324a)와 제2 전원 접촉부(324b)의 구불구불한 구조에 의해 적어도 4면이 둘러싸이는 것으로 간주될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 전원 접촉부(324a) 및 제2 전원 접촉부(324b)의 분기된 단부는 제1 전기 리드(340a) 및 제2 전기 리드(340b)에 전기적으로 연결하도록 구성된다.
유입 공기가 흡연 동안 포드 유입구(322)에 의해 수용될 때, 제1 모듈 유입구(330)는 유입 공기의 메인 흐름(예를 들어, 더 큰 흐름)을 수용할 수 있는 반면, 제2 모듈 유입구(332)는 유입 공기의 보조 흐름(예를 들어, 더 작은 흐름)을 수용할 수 있다. 유입 공기의 보조 흐름은 센서(364)의 감도를 향상시킬 수 있다. 바이패스 배출구(360)를 통해 바이패스 구조물(358)을 빠져나간 후, 보조 흐름은 메인 흐름과 재결합하여 히터(336) 및 심지(338)와 만나기 위해 접촉부 코어(334) 내로 그리고 접촉부 코어(334)를 통해 인출되는 결합된 흐름을 형성한다. 비제한적인 실시형태에서, 메인 흐름은 유입 공기의 60~95%(예를 들어, 80~90%)일 수 있는 반면, 보조 흐름은 유입 공기의 5~40%(예를 들어, 10~20%)일 수 있다.
제1 모듈 유입구(330)는 흡인 저항(RTD, Resistance-To-Draw) 포트일 수 있고, 제2 모듈 유입구(332)은 바이패스 포트일 수 있다. 이러한 구성에서, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에 대한 흡인 저항은 (포드 유입구(322)의 크기를 변경하는 대신) 제1 모듈 유입구(330)의 크기를 변경함으로써 조정될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제1 모듈 유입구(330)의 크기는 흡인 저항이 25 - 100 mmH2O(예를 들어, 30 - 50 mmH2O) 사이가 되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈 유입구(330)의 직경이 1.0 mm인 경우 흡인 저항은 88.3 mmH2O가 될 수 있다. 다른 예에서, 제1 모듈 유입구(330)에 대한 1.1 mm의 직경은 73.6 mmH2O의 흡인 저항이 될 수 있다. 다른 예에서, 제1 모듈 유입구(330)에 대한 1.2 mm의 직경은 58.7 mmH2O의 흡인 저항이 될 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 모듈 유입구(330)에 대한 1.3 mm의 직경은 43.8 mmH2O의 흡인 저항이 될 수 있다. 특히, 제1 모듈 유입구(330)의 크기는 그 내부 배치로 인해 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 외부 미관에 영향을 미치지 않으면서 조절될 수 있어, 유입 공기가 우발적으로 막힐 가능성도 줄이면서 다양한 흡인 저항(RTD)을 갖는 포드 어셈블리에 대해 보다 표준화된 제품 설계가 가능하다.
도 29는 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 e-흡연 장치의 장치 본체 및 무-니코틴 포드 어셈블리의 전기 시스템을 예시한다.
도 29를 참조하면, 전기 시스템은 장치 본체 전기 시스템(2100) 및 무-니코틴 포드 어셈블리 전기 시스템(2200)을 포함한다. 장치 본체 전기 시스템(2100)은 장치 본체(100)에 포함될 수 있고, 무-니코틴 포드 어셈블리 전기 시스템(2200)은 도 1 내지 도 28과 관련하여 위에서 논의한 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 포함될 수 있다.
도 29에 도시된 예시적인 실시형태에서, 무-니코틴 포드 어셈블리 전기 시스템(2200)은 히터(336) 및 비휘발성 메모리(NVM)(2205)를 포함한다. NVM(2205)은 전기적 소거 가능 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리(EEPROM) 집적 회로(IC)일 수 있다.
무-니코틴 포드 어셈블리 전기 시스템(2200)은 장치 본체(100)와 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 사이에 전력 및/또는 데이터를 전송하기 위한 본체 전기/데이터 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 예를 들어 도 17에 도시된 전기 접촉부(324a, 324b 및 326)는 본체 전기/데이터 인터페이스로서 기능할 수 있다.
장치 본체 전기 시스템(2100)은 컨트롤러(2105), 전력 공급 장치(2110), 장치 센서(2125), 가열 엔진 제어 회로(가열 엔진 차단 회로라고도 함)(2127), 흡연 표시기(2135), 온-프로덕트 제어 장치(2150)(예를 들어, 도 1에 도시된 버튼(118 및 120)), 메모리(2130) 및 클록 회로(2128)를 포함한다. 장치 본체 전기 시스템(2100)은 장치 본체(100)와 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 사이에 전력 및/또는 데이터를 전송하기 위한 포드 전기/데이터 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 예를 들어 도 12에 도시된 장치 전기 커넥터(132)는 포드 전기/데이터 인터페이스로서 기능할 수 있다.
전력 공급 장치(2110)는 장치 본체(100) 및 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 전력을 공급하기 위한 내부 전력 공급 장치일 수 있다. 전력 공급 장치(2110)로부터의 전력 공급은 전력 제어 회로(미도시)를 통해 컨트롤러(2105)에 의해 제어될 수 있다. 전력 제어 회로는 전력 공급 장치(2110)로부터의 전력 출력을 조정하기 위한 하나 이상의 스위치 또는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 전력 공급 장치(2110)는 리튬 이온 배터리 또는 그 변형(예를 들어, 리튬 이온 폴리머 배터리)일 수 있다.
컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 전반적인 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 실시형태에 따르면, 컨트롤러(2105)는 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 저장 매체 저장 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 하드웨어는 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit), 하나 이상의 산술 논리 장치(ALU, Arithmetic Logic Unit), 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP, Digital Signal Processor), 하나 이상의 마이크로컴퓨터, 하나 이상의 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, Field Programmable Gate Array), 하나 이상의 시스템-온-칩(SoC, System-on-Chip), 하나 이상의 프로그래머블 로직 장치, 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC, Application-Specific Integrated Circuit) 또는 정의된 방식으로 명령어에 응답하고 실행할 수 있는 임의의 다른 장치 또는 장치들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는 처리 또는 제어 회로를 이용하여 구현될 수 있다.
도 29에 도시된 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러(2105)는 범용 입력/출력(GPIO), 내부 집적 회로(I2C) 인터페이스, 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI, Serial Peripheral Interface) 버스 인터페이스 등과 같은 입력/출력(I/O) 인터페이스와, 다중 채널 아날로그-디지털 변환기(ADC)와, 클록 입력 단자를 포함하는 마이크로컨트롤러로서 예시된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 적어도 하나의 예시적인 구현형태에서, 컨트롤러(2105)는 마이크로프로세서일 수 있다.
컨트롤러(2105)는 장치 센서(2125), 가열 엔진 제어 회로(2127), 흡연 표시기(2135), 메모리(2130), 온-프로덕터 제어 장치(2150), 클록 회로(2128) 및 전력 공급 장치(2110)에 통신 가능하게 연결된다.
가열 엔진 제어 회로(2127)는 GPIO 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다. 메모리(2130)는 SPI 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다. 클럭 회로(2128)는 컨트롤러(2105)의 클럭 입력 단자에 연결된다. 흡연 표시기(2135)는 I2C 인터페이스 핀과 GPIO 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다. 장치 센서(2125)는 다채널 ADC의 각 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다.
클록 회로(2128)는 컨트롤러(2105)가 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 아이들 시간, 흡연 길이, 아이들 시간과 흡연 길이의 조합, 또는 기타를 추적할 수 있도록 하는 발진기 회로와 같은 타이밍 메커니즘일 수 있다. 클록 회로(2128)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)를 위한 시스템 클록을 생성하도록 구성된 전용 클록 크리스털을 또한 포함할 수 있다.
메모리(2130)는 하나 이상의 셧다운 로그를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리일 수 있다. 하나의 예에서, 메모리(2130)는 하나 이상의 테이블에 하나 이상의 셧다운 로그를 저장할 수 있다. 메모리(2130) 및 그 안에 저장되는 하나 이상의 셧다운 로그에 대해서는 뒤에서 더 상세히 설명한다. 일 예에서, 메모리(2130)는 플래시 메모리 등과 같은 EEPROM일 수 있다.
여전히 도 29를 참조하면, 장치 센서(2125)는 센서 또는 측정 정보를 나타내는 신호를 컨트롤러(2105)에 제공하도록 구성된 복수의 센서 또는 측정 회로를 포함할 수 있다. 도 29에 도시된 예에서, 장치 센서(2125)는 히터 전류 측정 회로(21258) 및 히터 전압 측정 회로(21252)를 포함한다.
히터 전류 측정 회로(21258)는 히터(336)를 통해 전류를 나타내는 신호(예를 들어, 전압)를 출력하도록 구성될 수 있다. 히터 전류 측정 회로(21258)의 예시적인 실시형태는 나중에 도 34와 관련하여 더 상세히 논의될 것이다.
히터 전압 측정 회로(21252)는 히터(336) 양단의 전압을 나타내는 신호(예를 들어, 전압)를 출력하도록 구성될 수 있다. 히터 전압 측정 회로(21252)의 예시적인 실시형태는 나중에 도 33와 관련하여 더 상세히 논의될 것이다.
히터 전류 측정 회로(21258) 및 히터 전압 측정 회로(21252)는 다채널 ADC의 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다. 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 특성 및/또는 파라미터(예를 들어, 히터(336)의 전압, 전류, 저항, 온도 등)를 측정하기 위해, 컨트롤러(2105)의 다중 채널 ADC는 각각의 장치 센서에 의해 측정되는 주어진 특성 및/또는 파라미터에 적합한 샘플링 속도로 장치 센서(2125)로부터의 출력 신호를 샘플링할 수 있다.
도 29에 도시되지 않았지만, 장치 센서(2125)는 도 28에 도시된 센서(364)를 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 센서(364)는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS, MicroEelectroMechanical System) 흐름 또는 압력 센서 또는 공기 흐름을 측정하도록 구성된 다른 유형의 센서(예를 들어, 열선 풍속계)일 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 가열 엔진 제어 회로(2127)는 GPIO 핀을 통해 컨트롤러(2105)에 연결된다. 가열 엔진 제어 회로(2127)는 히터(336)에 대한 전력을 제어함으로써 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 가열 엔진을 제어(인에이블 및/또는 디스에이블)하도록 구성된다. 나중에 더 자세히 논의되는 바와 같이, 가열 엔진 제어 회로(2127)는 컨트롤러(2105)로부터의 제어 신호(때때로 본 명세서에서 장치 전력 상태 신호라고 함)에 기초하여 가열 엔진을 디스에이블할 수 있다.
무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입될 때, 컨트롤러(2105)는 I2C 인터페이스를 통해 적어도 NVM(2205)에 또한 통신 가능하게 결합된다. NVM(2205)은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 대한 무-니코틴 예비-증기 제형 파라미터 및 변수 값을 저장할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 무-니코틴 예비-증기 제형 파라미터는 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터(예를 들어, 마이크로리터(μL)), 무-니코틴 예비-증기 제형 시작 레벨(예를 들어 μL 단위), 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터(예를 들어 μL 단위), 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터(예를 들어, 증기화 비율), 이들의 하위 조합, 이들의 조합, 등을 포함할 수 있다. 무-니코틴 예비-증기 제형 변수는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량(예를 들어, μL 단위) 및/또는 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그를 포함할 수 있다.
적어도 일부 예시적인 실시형태에 따르면, 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터는 성인 흡연자에 의해 수정될 수 없는 판독 전용 값일 수 있다. 한편, 무-니코틴 예비-증기 제형 변수는 작동 중에 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에 의해 업데이트되는 기입/판독 값이다.
무-니코틴 예비-증기 제형 시작 레벨은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입될 때 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 초기 레벨을 나타낸다. 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 초기 레벨은 장치 본체에 삽입되기 전에 무-니코틴 저장소 및/또는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)를 채우거나 제조할 때 결정될 수 있다.
무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터는 예를 들어 무-니코틴 예비-증기 제형의 증기화 비율(예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 예비 증기 제형에 대한 피코리터(pL)/밀리주울(mJ)과 같은 증기화 비율 전환 계수)을 나타낸다.
무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터(또한 본 명세서에서 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 또는 비어 있음 임계값이라고도 함) 및 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터(또한 본 명세서에서 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 또는 낮음 임계값)는 경험적 근거에 기초하여 설정될 수 있는 임계값이다.
적어도 일부 예시적인 실시형태에 따르면, 무-니코틴 예비-증기 제형의 시작 레벨은 약 3500μL일 수 있고, 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터는 약 3000μL일 수 있고, 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터는 약 3400μL일 수 있다. 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터는 무-니코틴 예비-증기 제형의 시작 레벨보다 낮을 수 있어 사용된 에너지 측정의 부정확성을 허용하는 마진을 제공할 수 있다.
무-니코틴 예비-증기 제형의 예시적인 증기화 비율은 약 280pL/mJ일 수 있지만, 증기화 비율은 제형에 따라 달라질 수 있다.
이러한 임계값 파라미터는 나중에 자세히 설명될 것이다.
증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량은 무-니코틴 저장소로부터 인출되고 및/또는 흡연 또는 하나 이상의 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 전체(총) 양을 나타낸다.
무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터에 도달하거나 이를 초과(이상)할 때 설정되는 플래그 비트일 수 있다.
여전히 도 29를 참조하면, 컨트롤러(2105)는 흡연 표시기(2135)를 제어하여 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 상태 및/또는 동작을 성인 흡연자에게 표시할 수 있다. 흡연 표시기(2135)는 광 가이드(예를 들어, 도 1에 도시된 광 가이드 배열)를 통해 적어도 부분적으로 구현될 수 있고, 컨트롤러(2105)가 성인 흡연자에 의해 버튼이 눌러지는 것을 감지할 때 활성화될 수 있는 전원 표시기(예를 들어, LED)를 포함할 수 있다. 흡연 표시기(2135)는 또한 진동 메커니즘, 스피커 또는 기타 피드백 메커니즘을 포함할 수 있고, 성인 흡연자 제어 흡연 파라미터(예를 들어, 무-니코틴 증기량)의 현재 상태를 표시할 수 있다.
여전히 도 29를 참조하면, 컨트롤러(2105)는 히터(336)에 대한 전력을 제어하여 가열 프로파일(예를 들어, 부피, 온도, 향미 등)에 따라 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비 증기 제형을 가열할 수 있다. 가열 프로파일은 경험적 데이터에 기초하여 결정될 수 있고 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 NVM(2205)에 저장될 수 있다.
도 30은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 및 자동 셧다운 제어 시스템(2300)을 예시하는 간단한 블록도이다. 간결함을 위해, 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 및 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 본 명세서에서 자동 셧다운 제어 시스템(2300)으로 지칭될 수 있다.
도 30에 도시된 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 컨트롤러(2105)에서 구현될 수 있다. 일 예에서, 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 컨트롤러(2105)에서 장치 관리자 무한 상태 머신(FSM, Finite State Machine) 소프트웨어 구현형태의 일부로서 구현될 수 있다. 도 30에 도시된 예에서, 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 서브시스템(2620)을 포함한다. 그러나, 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 다양한 다른 서브시스템 모듈을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
도 30을 참조하면, 자동 셧다운 제어 시스템(2300), 더 일반적으로 컨트롤러(2105)는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 결정할 수 있고, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 결정된 총량에 기초하여 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 무-니코틴 저장소에 남아 있는 무-니코틴 예비-증기 제형의 레벨의 표시(예를 들어, 낮음, 비어 있음, 고갈됨 등)를 제공할 수 있다.
예를 들어, 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값에 도달하거나 초과(이상)하지만 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 미만일 때 무-니코틴 저장소에 있는 무-니코틴 예비-증기 제형의 양이 상대적으로 낮다(예를 들어, 고갈됨)는 표시를 출력할 수 있다. 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값에 도달(이상)할 때 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈(예를 들어, 비어 있음)되었다는 표시를 출력할 수 있다. 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값은 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값보다 클 수 있다. 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 하나 이상의 흡연 표시기(2135)를 통해 무-니코틴 예비-증기 제형의 레벨(예를 들어, 낮음 또는 고갈됨)을 표시할 수 있다.
증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값에 도달하는 것에 응답하여, 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 컨트롤러(2105)가 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 하나 이상의 서브시스템을 제어하여 하나 이상의 후속 조치를 수행하게 할 수도 있다. 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따르면, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값에 도달하는 것에 응답하여 다수의 후속 조치가 순차적으로 수행될 수 있다. 일 예에서 후속 조치는 다음을 포함할 수 있다.
(i) 무-니코틴 e-흡연 장치(500)가 저전력 상태로 전환하는 자동 오프 동작(예를 들어, 전원 버튼을 사용하여 무-니코틴 전자담배 e-흡연 장치(500)를 끄는 것과 동일함), 또는
(ii) (예를 들어, 히터(336)에 대한 모든 전력을 디스에이블함으로써) 흡연 서브시스템이 디스에이블되어 정정 조치(예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리의 교체)가 취해질 때까지 흡연을 방지하는 흡연 오프 동작.
무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 디스에이블된 기능(예를 들어, 흡연 기능)을 재인에이블하기 위해 정정 조치(예를 들어, 교체)를 요구할 수 있는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서의 폴트 이벤트(예를 들어, 하드 포드 폴트 이벤트)의 예이다.
컨트롤러(2105)는 나중에 더 자세히 논의되는 바와 같이 하나 이상의 제어 신호를 출력함으로써(또는 각각의 신호를 어서트하거나 어서트 해제함으로써) 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 서브시스템을 제어할 수 있다. 일부 경우에, 컨트롤러(2105)로부터 출력되는 제어 신호는 장치 전력 상태 신호, 장치 전력 상태 명령 또는 장치 전력 제어 신호로 지칭될 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈을 검출하는 것에 응답하여 하나 이상의 제어 신호를 가열 엔진 제어 회로(2127)에 출력하여 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 기능을 셧다운할 수 있다.
도 30에 도시된 예에서, 자동 셧다운 제어 시스템(2300), 또는 보다 일반적으로 컨트롤러(2105)는 각각의 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정함으로써 또한 추정된 양을 집계함으로써 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 결정한다. 자동 셧다운 제어 시스템(2300)은 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가된 전력의 양(예를 들어, 총량) 및 NVM(2205)으로부터 얻은 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 대한 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터에 기초하여 퍼프 이벤트 동안의 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정할 수 있다.
도 31은 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 방법을 예시하는 흐름도이다.
예시적인 목적을 위해, 도 31에 도시된 예시적인 실시형태는 도 29에 도시된 전기 시스템과 관련하여 논의될 것이다. 그러나, 예시적인 실시형태가 이 예에 제한되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 예시적인 실시형태는 다른 무-니코틴 전자 흡연 장치 및 그 전기 시스템에 적용될 수 있다. 더욱이, 도 32에 도시된 예시적인 실시형태는 컨트롤러(2105)에 의해 수행되는 동작에 관해 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 실시형태는 도 31에 도시된 기능/동작 중 하나 이상을 수행하는 자동 셧다운 제어 시스템(2300) 및/또는 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 서브시스템(2620)과 관련하여 유사하게 설명될 수 있음을 이해해야 한다.
도 31을 참조하면, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)에 삽입되거나 맞물리면, 컨트롤러(2105)는 단계 S2802에서 NVM(2205)으로부터 무-니코틴 예비-증기 제형 파라미터 및 변수를 획득한다.
위에서 논의된 바와 같이, 무-니코틴 예비-증기 제형 파라미터는 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터, 무-니코틴 예비-증기 제형 시작 레벨, 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터, 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터, 이들의 하위 조합, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 또한 위에서 논의된 바와 같이, 무-니코틴 예비-증기 제형 변수는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및/또는 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그를 포함할 수 있다.
단계 S2804에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그가 설정되어 있는지 여부를 판단한다. 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량이 NVM(2205)으로부터 얻은 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터 이상인지 여부에 따라 설정되거나 재설정될 수 있다. 설정된 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 제1 비트 값(예를 들어, '1' 또는 '0')을 가질 수 있는 반면, 재설정된 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 제2 비트 값(예를 들어, '1' 또는 '0' 중 다른 것)을 가질 수 있다.
이 예에서, 설정된 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음(무-니코틴 포드 어셈블리 내의 무-니코틴 저장소가 비어 있음)을 나타내는 반면, 재설정된 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그는 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되지 않았음을 나타낸다.
무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그가 설정되면, 단계 S2826에서 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 표시를 출력하도록 흡연 표시기(2135)를 제어한다. 보다 상세하게는, 예를 들어 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 표시를 소리, 시각적 디스플레이 및/또는 햅틱 피드백의 형태로 출력하도록 흡연 표시기(2135)를 제어할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따르면, 표시는 깜박이는 적색 LED, 원격 전자 장치 상의 연결된 "앱"으로 (예를 들어, 블루투스를 통해) 전송되어 후속적으로 앱에서 알림을 트리거할 수 있는 오류 코드를 포함하는 소프트웨어 메시지, 또는 이들의 조합 등일 수 있다.
또한 단계 S2826에서, 컨트롤러(2105)는 가열 엔진 제어 회로(2127)를 제어하여 흡연 오프 동작을 수행한다. 위에서 언급한 바와 같이, 흡연 오프 동작은 히터(336)에 대한 모든 에너지를 디스에이블함으로써 흡연 기능을 차단하여 (예를 들어, 성인 흡연자에 의해) 정정 조치가 취해질 때까지 흡연을 방지한다. 나중에 더 자세히 논의되는 바와 같이, 컨트롤러(2105)는 로직 하이 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)를 출력함으로써(도 35) 또는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 어서트(또는 출력을 중지)함으로써(도 36) 히터(336)에 대한 모든 에너지를 디스에이블하도록 가열 엔진 제어 회로(2127)를 제어할 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)는 펄스 폭 변조(PWM) 신호일 수 있다. 예시적인 정정 조치는 나중에 자세히 논의될 것이다.
단계 S2804로 돌아가서, 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그가 재설정되면(설정되지 않으면), 단계 S2806에서 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 조건이 존재하는지 여부를 결정한다. 컨트롤러(2105)는 센서(364)로부터의 출력에 기초하여 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 조건이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 예에서, 센서(364)로부터의 출력이 무-니코틴 -흡연 장치(500)의 마우스피스(102)에서 임계값 이상의 네가티브 압력이 가해짐을 나타내는 경우, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 조건이 존재한다고 결정할 수 있다.
컨트롤러(2105)가 흡연 조건을 검출하면, 단계 S2808에서 컨트롤러(2105)는 가열 엔진 제어 회로(2127)를 제어하여 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키기 위해 히터(336)에 전력을 인가한다. 히터(336)에 전력을 인가하기 위한 가열 엔진 제어 회로(2127)의 예시적인 제어는 도 35 및 도 36과 관련하여 나중에 더 상세히 논의될 것이다.
또한 단계 S2808에서, 컨트롤러(2105)는 히터(336)에 인가된 전력을 적분하기 시작하여 퍼프 이벤트 동안(흡연 조건이 존재하는 동안) 히터(336)에 인가된 총 에너지를 계산한다.
적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 히터(336)에 인가되는 전력은 퍼프 이벤트(인트라 퍼프) 동안 동적으로 조정될 수 있기 때문에, 컨트롤러(2105)는 퍼프 이벤트에 걸쳐 히터(336)에 공급되는 전력을 적분 또는 합산하여 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가된 총 에너지를 계산한다.
나중에 더 자세히 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따르면, 컨트롤러(2105)는 측정 노이즈를 감쇠시키는 3 탭 이동 평균 필터를 사용하여 히터 전압 측정 회로(21252) 및 히터 전류 측정 회로(21258)로부터 변환된 히터 전압 및 전류 측정값을 각각 필터링할 수 있다. 컨트롤러(2105)는 필터링된 측정값을 사용하여 예를 들어 히터(336)에 인가된 전력(P HEATER )
Figure pct00001
을 계산할 수 있다. 그 다음, 컨트롤러(2105)는 아래의 수학식 (1)에 따라 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가된 에너지(E Applied )를 계산할 수 있고, 여기서 T=PuffLength는 퍼프 이벤트의 길이이다.
Figure pct00002
(1)
적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, T=0에서 T=PuffLength까지의 수학식 (1)에서의 적분은 1ms 스텝일 수 있다. 그러나, 이 스텝 크기는 구현형태에 따라 달라질 수 있다.
전력(P HEATER )이 일정하면, 선형 방정식을 사용하여 에너지(E Applied )를 계산할 수 있다.
단계 S2810에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 조건이 중단되었는지(흡연 조건이 더 이상 검출되지 않고 퍼프 이벤트가 종료되었는지) 여부를 결정한다.
컨트롤러(2105)가 흡연 조건이 중단되었다고 결정하면(퍼프 이벤트 종료), 단계 S2812에서 컨트롤러(2105)는 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가된 에너지에 기초하여 퍼프 이벤트(본 명세서에서는 흡연 시간 기간 또는 흡연 간격이라 함) 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정한다. 일 예에서, 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가되는 에너지는 단계 S2802에서 NVM(2205)으로부터 획득된 증기화 비율 환산 계수를 적용함으로써 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 선형적으로 근사될 수 있다. 이 경우, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 추정 양(EST_AMT_VAP)은 아래의 수학식 (2)에 나타낸 바와 같이 증기화 비율 환산 계수(VAP_CONV_FACTOR)(피코리터/밀리-주울)와 퍼프 이벤트 동안 히터(336)에 인가된 에너지의 곱으로 계산될 수 있다.
Figure pct00003
(2)
단계 S2814에서, 컨트롤러(2105)는 NVM(2205)에 저장된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량에 단계 S2812에서 추정된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 가산함으로써 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 대한 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량(여기서는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형 값이라고도 함)의 업데이트된 추정값을 계산한다.
단계 S2816에서, 컨트롤러(2105)는 단계 S2802에서 NVM(2205)으로부터 획득된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터와 비교한다.
증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터 이상이면, 단계 S2818에서 컨트롤러(2105)는 (제어 신호(들)를 통해) 흡연 표시기(2135)를 제어하여 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다(예를 들어, 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 저장소가 비어 있다)는 표시를 출력한다.
단계 S2820에서 컨트롤러(2105)는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 NVM(2205)에 저장하고, 무-니코틴 포드 어셈블리(300) 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 것을 나타내는 비어 있음 플래그를 NVM(2205)에 설정한다.
NVM(2205)에서 비어 있음 플래그를 설정하면 제형의 총량에 대한 추가 업데이트를 방지하기 위한 기입 잠금 기능도 한다. 이 기입 잠금은 비어 있음 플래그를 제거하는 것도 방지한다.
그 후 프로세스는 단계 S2804로 돌아가서 위에서 설명한 바와 같이 계속된다.
단계 S2816으로 돌아가서, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터 미만이면, 단계 S2822에서 컨트롤러(2105)는 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터와 비교한다.
증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터 이상이면, 단계 S2824에서 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 예비 증기 제형 낮음 표시를 출력하도록 (제어 신호(들)를 통해) 흡연 표시기(2135)를 제어한다. 일 예에서, 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 표시는 소리, 시각적 디스플레이 및/또는 성인 흡연자에 대한 햅틱 피드백의 형태일 수 있다. 예를 들어, 표시는 깜박이는 황색 LED, 원격 전자 장치의 연결된 "앱"으로 (예를 들어, 블루투스를 통해) 전송되고 이후에 앱에서 알림을 트리거할 수 있는 코드를 포함하는 소프트웨어 메시지, 이들의 조합 등일 수 있다.
단계 S2828에서, 컨트롤러(2105)는 NVM(2205)에서 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 업데이트하고, 프로세스는 단계 S2804로 돌아가서 위에서 논의된 바와 같이 계속된다.
단계 S2822로 돌아가서, 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터 미만이면, 프로세스는 단계 S2828로 진행하고 여기서 논의된 바와 같이 계속된다.
이제 단계 S2810으로 돌아가서, 흡연 조건이 검출된 후 흡연 조건이 아직 중지되지 않았다(퍼프 이벤트가 종료되지 않았다)고 컨트롤러(2105)가 결정하면, 컨트롤러(2105)는 전력 제어 회로를 계속 제어하여 히터(336)에 전력을 인가하고 인가된 전력을 적산한다. 컨트롤러(2105)가 흡연 조건이 중지되었다고 결정하면, 프로세스는 위에서 논의된 바와 같이 계속된다.
단계 S2806으로 돌아가서, 컨트롤러(2105)가 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 플래그가 설정되지 않았다고 결정한 후에 흡연 조건이 아직 존재하지 않는다고 결정하면, 컨트롤러(2105)는 흡연 조건의 존재에 대해 센서(364)의 출력을 계속 모니터링한다. 컨트롤러(2105)가 흡연 조건을 검출하면, 프로세스는 단계 S2808로 진행하고 위에서 논의된 바와 같이 계속된다.
예를 들어, 도 31에 도시된 예시적인 실시형태는 총 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형이 각각의 임계값 파라미터를 초과할 때 무-니코틴 저장소 내의 낮음 및 비어 있음 무-니코틴 예비-증기 제형을 결정하는 것과 관련하여 본 명세서에서 논의되지만, 예시적인 실시형태는 이 예시로 제한되어서는 안 된다. 대안으로서, 무-니코틴 저장소 내의 (비어 있음) 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈은 각각의 최소 무-니코틴 예비-증기 제형 임계값 파라미터와 비교하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 시작 레벨과 단계 S2814에서 계산된 전체 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형 간의 차이를 계산한 후, 단계 S2816에서 그 계산된 차이를 최소 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터와 비교함으로써 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈(비어 있음)되었는지 여부를 결정할 수 있다. 이 예에서, 그 계산된 차이가 최소 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터 미만이면, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다고 결정한다.
다른 예에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 시작 레벨과 단계 S2814에서 계산된 총 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형 간의 차이를 계산한 후, 단계 S2822에서 그 계산된 차이를 최소 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터와 비교함으로써 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 낮음인지 여부를 결정할 수 있다. 이 예에서, 계산된 차이가 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 파라미터보다 적지만 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터보다 크면, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 낮음인 것으로 결정한다.
이 대안적인 예에서, 무-니코틴 예비 증기 제형의 시작 레벨은 약 3500μL일 수 있고, 무-니코틴 예비 증기 제형 낮음 임계값 파라미터는 약 500μL일 수 있고, 무-니코틴 예비 증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터는 약 100μL일 수 있다. 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 파라미터는 사용된 에너지 측정의 부정확성을 허용하는 마진을 제공하기 위해 0보다 클 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서의 폴트 이벤트의 예이다. 또한 위에서 언급한 바와 같이, 폴트 이벤트는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서의 하나 이상의 후속 조치(예를 들어, 흡연 오프 동작 및/또는 자동 오프 동작)을 초래하는 이벤트이다.
도 32는 예시적인 실시형태에 따른 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈과 같은 폴트 이벤트를 검출한 것에 응답하여 흡연 오프 동작을 수행한 후의 무-니코틴 e-흡연 장치의 예시적인 작동 방법을 나타내는 흐름도이다. 예시적인 목적을 위해, 도 32에 도시된 예시적인 실시형태는 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈과 관련하여 논의될 것이다. 그러나, 예시적인 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 예시적인 목적을 위해, 도 32에 도시된 흐름도는 도 29에 도시된 전기 시스템과 관련하여 논의될 것이다. 그러나, 예시적인 실시형태가 이 예시에 제한되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 예시적인 실시형태는 다른 무-니코틴 e-흡연 장치 및 그 전기 시스템에 적용될 수 있다. 더욱이, 도 32에 도시된 예시적인 실시형태는 컨트롤러(2105)에 의해 수행되는 동작에 관해 설명될 것이다. 그러나 예시적인 실시형태는 도 32에 도시된 기능/작동 중 하나 이상을 수행하는 자동 셧다운 제어 시스템(2300) 및/또는 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 검출 서브시스템(2620)과 관련하여 유사하게 설명될 수 있음을 이해해야 한다.
도 32를 참조하면, 단계 S3804에서 컨트롤러(2105)는 메모리(2130)에 폴트 이벤트(무-니코틴 저장소의 고갈)의 발생을 기록한다. 일 예에서, 컨트롤러(2105)는 후속 조치(예를 들어, 흡연 오프 동작) 및 폴트 이벤트와 후속 조치가 발생한 시간과 관련하여 이벤트(무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈)의 식별자를 저장할 수 있다.
단계 S3808에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 것을 성인 흡연자에게 표시한 후(예를 들어, 이에 응답하여) 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 제거 임계 시간 간격 내에(만료 전에) 장치 본체(100)로부터 제거되었는지(정정 조치) 여부를 결정한다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 포드 어셈블리의 5개의 접촉부 세트(326)가 제거되었음을 체크함으로써 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 장치 본체(100)로부터 제거되었다고 디지털 방식으로 결정할 수 있다. 다른 예에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 전기 접촉부(324a, 324b 및/또는 326)가 장치 본체(100)의 장치 전기 접촉부(132)로부터 연결 해제되었음을 감지함으로써 무-니코틴 포드 어셈블리가 장치 본체(100)로부터 제거되었다고 결정할 수 있다.
컨트롤러(2105)가 성인 흡연자에게 무-니코틴 예비-증기 제형의 고갈을 표시한 후(예를 들어, 이에 응답하여) 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 제거 임계 시간 간격 내에 장치 본체(100)로부터 제거되었다고 결정하면, 단계 S3810에서 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)가 정상 동작(비폴트 상태)으로 리턴하도록 제어한다. 이 경우에, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 제거되었기 때문에 히터(336)에 대한 에너지가 여전히 디스에이블되어 있지만, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)는 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 삽입되면 성인 흡연자에 의해 네가티브 압력이 가해지는 것에 응답하여 흡연할 준비가 되어 있다.
단계 S3812에서, 컨트롤러(2105)는 단계 S3814에서 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 제거 및 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 정상 동작으로의 리턴 후 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 삽입 임계 시간 간격 내(만료 전)에 장치 본체(100)에 삽입되었는지 여부를 결정한다.
적어도 하나의 예에서, 제거 임계 시간 간격 및/또는 삽입 임계 시간 간격은 약 5분과 약 120분 사이의 길이를 가질 수 있다. 제거 임계 시간 간격 및/또는 삽입 임계 시간 간격은 성인 흡연자에 의해 이 범위 내의 길이로 설정될 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 전기 접촉부(324a, 324b)와 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132) 사이의 히터(336)의 저항을 감지함으로써 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 장치 본체(100)에 삽입되었다고 결정할 수 있다. 추가의 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 포드 어셈블리(300)에 포함된 풀업 저항기가 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 전기 접촉부(326)와 장치 본체(100)의 장치 전기 커넥터(132) 사이에 존재하는 것을 감지함으로써 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 장치 본체(100)에 삽입되었다고 결정할 수 있다.
컨트롤러(2105)가 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 삽입 임계 시간 간격 내에 장치 본체(100)에 삽입되었다고 결정하면, 단계 S3814에서 컨트롤러(2105)는 흡연 모듈을 재인에이블(예를 들어, 히터(336)에 대한 전력 인가를 인에이블)하도록 가열 엔진 제어 회로(2127)를 제어한다. 나중에 더 자세히 논의되는 바와 같이, 컨트롤러(2105)는 로직 로우 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호 COIL_SHDN을 출력(도 35)함으로써 또는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 어서트(도 36)함으로써 흡연 모듈을 재인에이블하도록 가열 엔진 제어 회로(2127)를 제어할 수 있다.
단계 S3812로 돌아가서, 컨트롤러(2105)가 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 삽입 임계 시간 간격 내에 장치 본체(100)에 삽입되지 않았다고 결정하면, 단계 S3816에서 컨트롤러(2105)는 다른 하나 이상의 제어 신호를 출력하여, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 전원이 꺼지거나 저전력 모드에 진입하는 자동 오프 동작을 수행한다. 적어도 일부 예시적인 실시형태에 따르면, 정상적인 소프트웨어 자동 오프의 맥락에서, 컨트롤러(2105)는 다중 또는 복수의 GPIO 제어 라인(신호)을 출력하여 무-니코틴 e-전자 장치(500)의 모든 또는 실질적으로 모든 주변 장치의 전원을 끄거나 컨트롤러(2105)가 슬립 상태에 진입되게 할 수 있다.
이제 단계 S3808로 돌아가서, 무-니코틴 포드 어셈블리(300)가 제거 임계 시간 간격 내에 제거되지 않으면, 프로세스는 단계 S3816으로 진행하고 위에서 논의된 바와 같이 계속된다.
도 33은 히터 전압 측정 회로(21252)의 예시적인 실시형태를 예시한다.
도 33을 참조하면, 히터 전압 측정 회로(21252)는 입력 전압 신호(COIL_OUT)를 수신하도록 구성된 단자와 접지 사이에 전압 분배기 구성으로 연결된 저항기(3702) 및 저항기(3704)를 포함한다. 입력 전압 신호(COIL_OUT)는 히터(336)에 입력되는 전압(입력 단자의 전압)이다. 저항기(3702)와 저항기(3704) 사이의 노드(N3716)는 연산 증폭기(Op-Amp)(3708)의 포지티브 입력에 결합된다. 캐패시터(3706)는 노드(N3716)와 접지 사이에 연결되어 저역 통과 필터 회로(R/C 필터)를 형성하여 Op-Amp(3708)의 포지티브 입력에 입력되는 전압을 안정화한다. 필터 회로는 히터(336)에 전력을 공급하기 위해 사용되는 PWM 신호에 의해 유도된 스위칭 노이즈로 인한 부정확성을 또한 감소시킬 수 있고, 전류 및 전압 모두에 대해 동일한 위상 응답/그룹 지연을 가질 수 있다.
히터 전압 측정 회로(21252)는 저항기(3710, 3712) 및 캐패시터(3714)를 더 포함한다. 저항기(3712)는 노드(N3718)와 출력 전압 신호(COIL_RTN)를 수신하도록 구성된 단자 사이에 연결된다. 출력 전압 신호(COIL_RTN)는 히터(336)로부터 출력되는 전압(출력 단자의 전압)이다.
저항기(3710) 및 캐패시터(3714)는 노드(N3718)와 Op-Amp(3708)의 출력 사이에 병렬로 연결된다. Op-Amp(3708)의 네가티브 입력도 노드(N3718)에 연결된다. 저항기(3710, 3712)와 캐패시터(3714)는 저역 통과 필터 회로 구성으로 연결된다.
히터 전압 측정 회로(21252)는 Op-Amp(3708)를 사용하여 입력 전압 신호(COIL_OUT)와 출력 전압 신호(COIL_RTN) 사이의 전압 차를 측정하고 히터(336) 양단의 전압을 나타내는 스케일링된 히터 전압 측정 신호(COIL_VOL)를 출력한다. 히터 전압 측정 회로(21252)는 컨트롤러(2105)에 의한 디지털 샘플링 및 측정을 위해 그 스케일링된 히터 전압 측정 신호(COIL_VOL)를 컨트롤러(2105)의 ADC 핀으로 출력한다.
Op-Amp(3708)의 이득은 전압 측정의 동적 범위를 개선하기 위해 주변 수동 전기 소자(예를 들어, 저항기 및 캐패시터)를 기반으로 설정될 수 있다. 일 예에서, Op-Amp(3708)의 동적 범위는 최대 전압 출력이 ADC의 최대 입력 범위(예를 들어, 약 1.8V)와 일치하도록 전압을 스케일링함으로써 달성될 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 스케일링은 V당 약 267mV일 수 있고, 따라서 히터 전압 측정 회로(21252)는 약 1.8V/0.267V = 6.74V까지 측정할 수 있다.
도 34는 도 29에 도시된 히터 전류 측정 회로(21258)의 예시적인 실시형태를 예시한다.
도 34을 참조하면, 출력 전압 신호(COIL_RTN)는 접지에 연결된 4 단자(4T) 측정 저항기(3802)에 입력된다. 4 단자 측정 저항기(3802) 양단의 차동 전압은 히터(336)를 흐르는 전류를 나타내는 히터 전류 측정 신호(COIL_CUR)를 출력하는 Op-Amp(3806)에 의해 스케일링된다. 히터 전류 측정 신호(COIL_CUR)는 컨트롤러(2105)에서 히터(336)를 흐르는 전류의 디지털 샘플링 및 측정을 위해 컨트롤러(2105)의 ADC 핀으로 출력된다.
도 35에 도시된 예시적인 실시형태에서, 4 단자 측정 저항기(3802)는 '켈빈 전류 측정' 기술을 사용하여 전류 측정의 오차를 줄이는 데 사용될 수 있다. 이 예에서 전압 측정 경로에서 전류 측정 경로를 분리하면 전압 측정 경로의 노이즈를 줄일 수 있다.
Op-Amp(3806)의 이득은 측정의 동적 범위를 개선하도록 설정될 수 있다. 이 예에서, Op-Amp(3806)의 스케일링은 약 0.577V/A일 수 있고, 따라서 히터 전류 측정 회로(21258)는 약
Figure pct00004
까지 측정할 수 있다.
도 34를 보다 구체적으로 참조하면, 4 단자 측정 저항기(3802)의 제1 단자는 히터(336)의 단자에 연결되어 출력 전압 신호(COIL_RTN)를 수신한다. 4 단자 측정 저항기(3802)의 제2 단자는 접지에 연결된다. 4 단자 측정 저항기(3802)의 제3 단자는 저항기(3804), 캐패시터(3808) 및 저항기(3810)를 포함하는 저역 통과 필터 회로(R/C 필터)에 연결된다. 저역 통과 필터 회로의 출력은 Op-Amp(3806)의 포지티브 입력에 연결된다. 저역 통과 필터 회로는 히터(336)에 전력을 공급하기 위해 인가된 PWM 신호에 의해 유도된 스위칭 노이즈로 인한 부정확성을 감소시킬 수 있고, 또한 전류 및 전압 모두에 대해 동일한 위상 응답/그룹 지연을 가질 수 있다.
히터 전류 측정 회로(21258)는 저항기(3812, 3814) 및 캐패시터(3816)를 더 포함한다. 저항기(3812, 3814)와 캐패시터(3816)는 저역 통과 필터 회로 구성에서 4 단자 측정 저항기(3802)의 제4 단자, Op-Amp(3806)의 네가티브 입력 및 Op-Amp(3806)의 출력에 연결되고, 저역 통과 필터 회로의 출력은 Op-Amp(3806)의 네가티브 입력에 연결된다.
Op-Amp(3806)는 컨트롤러(2105)에 의해 히터(336)를 흐르는 전류의 샘플링 및 측정을 위해 히터 전류 측정 신호(COIL_CUR)로서 차동 전압을 컨트롤러(2105)의 ADC 핀에 출력한다.
적어도 이 예시적인 실시형태에 따르면, 히터 전류 측정 회로(21258)의 구성은 저항기(3804, 3810) 및 캐패시터(3808)를 포함하는 저역 통과 필터 회로가 4 단자 측정 저항기(3802)의 단자에 연결되고 저항기(3812, 3814) 및 캐패시터(3816)를 포함하는 저역 통과 필터 회로가 4 단자 측정 저항기(3802)의 다른 단자에 연결된다는 점을 제외하면 히터 전압 측정 회로(21252)의 구성과 유사하다.
컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 사용되는 '틱' 시간에 대응하는 시간 윈도우(예를 들어, 약 1ms)에 걸쳐 다수의 샘플(예를 들어, 전압)을 평균화하고, 평균을 스케일링 값의 적용을 통한 히터(336) 양단의 전압 및 전류의 수학적 표현으로 변환할 수 있다. 스케일링 값은 무-니코틴 e-흡연 장치(500)의 하드웨어에 고유할 수 있는, 각각의 Op-Amp에서 구현되는 이득 설정에 기초하여 결정될 수 있다.
컨트롤러(2105)는 예를 들어 3 탭 이동 평균 필터를 사용하여 변환된 전압 및 전류 측정값을 필터링하여 측정 노이즈를 감쇠시킬 수 있다. 컨트롤러(2105)는 필터링된 측정값을 사용하여 예를 들어, 히터(336)의 저항(RHEATER)
Figure pct00005
, 히터(336)에 인가된 전력(PHEATER)
Figure pct00006
, 전원 공급 전류
Figure pct00007
(여기서,
Figure pct00008
) 등을 계산할 수 있다. Efficiency은 모든 작동 조건에 걸쳐 히터(336)에 전달되는 전력(Pin)의 비율이다. 일 예에서, Efficiency은 최소 85%일 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시형태에 따르면, 도 33 및/또는 도 34에 도시된 회로의 수동 소자의 이득 설정은 출력 신호 범위를 컨트롤러(2105)의 입력 범위에 일치시키도록 조정될 수 있다.
도 35는 일부 예시적인 실시형태에 따른 가열 엔진 제어 회로를 예시하는 회로도이다. 도 35에 도시된 가열 엔진 제어 회로는 도 29에 도시된 가열 엔진 제어 회로(2127)의 예이다.
도 35을 참조하면, 가열 엔진 제어 회로(2127A)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(IC)에 파워 레일(예를 들어, 약 7V 파워 레일(7V_CP))을 공급하여 무-니코틴 포드 어셈블리(300)의 히터(336)에 에너지를 공급하는 파워 FET(도 35에 도시되지 않은 가열 엔진 구동 회로 또는 회로라고도 하는 히터 전력 제어 회로)를 제어하도록 구성된 CMOS 전하 펌프(U2)를 포함한다.
예시적인 동작에서, 전하 펌프(U2)는 컨트롤러(2105)로부터의 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)(디바이스 전원 상태 신호; 흡연 인에이블 신호로도 지칭됨)에 기초하여 제어(선택적으로 활성화 또는 활성화 해제)된다. 도 35에 도시된 예에서, 전하 펌프(U2)는 로직 로우 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)의 출력에 응답하여 활성화되고, 로직 하이 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL-SHDN)의 출력에 응답하여 활성화 해제된다. 전력 레일(7V_CP)이 전하 펌프(U2)의 활성화 후(예를 들어, 정착 시간 간격이 만료된 후) 안정화되면, 컨트롤러(2105)는 히터 전력 제어 회로 및 히터(336)에 전력을 제공하기 위해 히터 활성화 신호(GATE_ON)를 인에이블할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 컨트롤러(2105)는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)가 컨트롤러(2105)에 의해 디스에이블(로직 로우 레벨로 전환)될 때까지 히터(336)에 대한 모든 전력을 디스에이블하기 위해 로직 하이 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)를 출력(활성화)함으로써 흡연 오프 동작을 수행할 수 있다.
컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 조건의 존재를 검출한 것에 응답하여 로직 하이 레벨을 갖는 히터 활성화 신호(GATE_ON)(다른 장치 전력 상태 신호)를 출력할 수 있다. 이 예시적인 실시형태에서, 트랜지스터(예를 들어, 전계 효과 트랜지스터(FET))(Q5 및 Q7A')는 컨트롤러(2105)가 히터 활성화 신호(GATE_ON)를 로직 하이 레벨로 인에이블할 때 활성화된다. 컨트롤러(2105)는 로직 로우 레벨의 히터 활성화 신호(GATE_ON)를 출력하여 히터(336)의 전원을 디스에이블함으로써, 히터 오프 동작을 수행할 수 있다.
트랜지스터(Q5 및 Q7A')가 히터 활성화 신호(GATE_ON)에 응답하지 않는 전력 스테이지 폴트 이벤트가 발생하면, 컨트롤러(2105)는 로직 하이 레벨을 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)를 출력함으로써 흡연 오프 동작을 수행하여 게이트 드라이버에 대한 전력을 차단하고, 그 다음 히터(336)에 대한 전력도 차단할 수 있다.
다른 예에서, 컨트롤러(2105)가 적절하게 부팅하지 못하여 미확정 상태를 갖는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)가 발생하면, 가열 엔진 제어 회로(2127A)는 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)를 로직 하이 레벨로 자동으로 풀링하여 히터(336)에 대한 전력을 자동으로 차단한다.
도 35와 관련하여 보다 상세히 설명하면, 캐패시터(C9), 전하 펌프(U2) 및 캐패시터(C10)는 포지티브 전압 더블러 구성으로 연결된다. 캐패시터(C9)는 전하 펌프(U2)의 핀(C-와 C+) 사이에 연결되고 전하 펌프(U2)를 위한 무-니코틴 저장소로서 기능한다. 전하 펌프(U2)의 입력 전압 핀(VIN)은 노드(N3801)에서 전압원(BATT)에 연결되고 캐패시터(C10)는 노드(N3802)에서 접지와 전하 펌프(U2)의 출력 전압 핀(VOUT) 사이에 연결된다. 캐패시터(C10)는 전하 펌프(U2)로부터의 출력을 위한 필터 및 무-니코틴 저장소를 제공하며, 이는 전하 펌프(U2)로부터의 보다 안정적인 전압 출력을 보장할 수 있다.
캐패시터(C11)는 노드(N3801)와 접지 사이에 연결되어 전하 펌프(U2)에 대한 입력 전압을 위한 필터 및 무-니코틴 저장소를 제공한다.
저항기(R10)는 포지티브 전압원과 셧다운 핀(SHDN) 사이에 연결된다. 저항기(R10)는 셧다운 핀(SHDN)에 대한 입력이 하이가 되도록 보장하기 위한 풀업 저항기의 역할을 함으로써, 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)가 미확정 상태에 있을 때 전하 펌프(U2)의 출력(VOUT)을 디스에이블하고 히터(336)에 대한 전력을 차단한다.
저항기(R43)는 노드(N3804)에서 접지와 트랜지스터(Q7A')의 게이트 사이에 연결된다. 저항기(R43)는 트랜지스터(Q7A')가 하이 임피던스(OFF) 상태에 있음을 보장하기 위한 풀다운 저항기 역할을 함으로써, 히터 활성화 신호(GATE_ON)가 미확정 상태에 있으면, 파워 레일(7V_CP)을 디스에이블하고 히터(336)에 대한 전력을 차단한다.
저항기(R41)는 트랜지스터(Q5)의 게이트와 트랜지스터(Q7A')의 드레인 사이의 노드(N3802)와 노드(N3803) 사이에 연결된다. 저항기(R41)는 트랜지스터(Q5)가 보다 안정적으로 스위치 오프되도록 하는 풀다운 저항기로서 기능한다.
트랜지스터(Q5)는 전하 펌프(U2)의 VOUT 핀으로부터 파워 레일(7V_CP)을 선택적으로 분리하도록 구성된다. 트랜지스터(Q5)의 게이트는 노드(N3803)에 연결되고 트랜지스터(Q5)의 드레인은 노드(N3802)에서 전하 펌프(U2)의 출력 전압 단자(VOUT)에 연결되며, 트랜지스터(Q5)의 소스는 파워 레일(7V_CP)의 출력 단자로서 기능한다. 이 구성에 의해 캐패시터(C10)는 부하를 분리함으로써 더 빨리 동작 전압에 도달할 수 있고, 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN) 및 히터 활성화 신호(GATE_ON)가 히터(336)에 전력을 제공하기 위해 모두 올바른 상태에 있어야 하는 한 페일-세이프를 생성한다.
트랜지스터(Q7A)는 히터 활성화 신호(GATE_ON)에 기초하여 트랜지스터(Q5)의 동작을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 히터 활성화 신호(GATE_ON)가 로직 하이 레벨(예를 들어, ~2V 이상)일 때, 트랜지스터(Q7A)는 로우 임피던스(ON) 상태에 있고, 이는 트랜지스터(Q5)의 게이트를 접지로 풀링함으로써 트랜지스터(Q5)를 낮은 임피던스(ON) 상태로 전환한다. 이 경우, 가열 엔진 제어 회로(2127A)는 파워 레일(7V_CP)을 가열 엔진 구동 회로(미도시)로 출력함으로써 히터(336)에 대한 전력을 인에이블한다.
히터 활성화 신호(GATE_ON)가 로직 로우 레벨이면 트랜지스터(Q7A)가 하이 임피던스(OFF) 상태로 전환하여 저항기(R41)를 통해 트랜지스터(Q5)의 게이트가 방전되어 트랜지스터(Q5)를 하이 임피던스(OFF) 상태로 전환한다. 이 경우, 파워 레일(7V_CP)은 출력되지 않고 가열 엔진 구동 회로(및 히터(336))로의 전력은 차단된다.
도 35에 도시된 예에서, 트랜지스터(Q5)는 하이 임피던스(OFF) 상태에 있기 위해 소스 전압(~7V)만큼 높은 게이트 전압을 요구하기 때문에, 컨트롤러(2105)는 트랜지스터(Q5)를 직접 제어하지 않는다. 트랜지스터(Q7A)는 컨트롤러(2105)로부터의 더 낮은 전압에 기초하여 트랜지스터(Q5)를 제어하기 위한 메커니즘을 제공한다.
도 36은 예시적인 실시형태에 따른 다른 가열 엔진 제어 회로를 예시하는 회로도이다. 도 36에 도시된 가열 엔진 제어 회로는 도 29에 도시된 가열 엔진 제어 회로(2127)의 다른 예이다.
도 36을 참조하면, 가열 엔진 제어 회로(2127B)는 레일 변환기 회로(39020)(부스트 변환기 회로라고도 함) 및 게이트 드라이버 회로(39040)를 포함한다. 레일 변환기 회로(39020)는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)(흡연 셧다운 신호라고도 함)에 기초하여 게이트 드라이버 회로(39040)에 전력을 공급하기 위해 전압 신호(9V_GATE)(전력 신호 또는 입력 전압 신호라고도 함)를 출력하도록 구성된다. 레일 변환기 회로(39020)는 9V_GATE 출력을 조절하는 데 사용되는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)과 함께 정의된 소프트웨어일 수 있다.
게이트 드라이버 회로(39040)는 레일 변환기 회로(39020)로부터의 입력 전압 신호(9V_GATE)를 이용하여 가열 엔진 구동 회로(3906)를 구동한다.
도 36에 도시된 예시적인 실시형태에서, 레일 변환기 회로(39020)는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)가 어서트(존재)되는 경우에만 입력 전압 신호(9V_GATE)를 생성한다. 컨트롤러(2105)는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 어서트 해제(정지 또는 종료)함으로써 9V 레일을 디스에이블하여 게이트 드라이버 회로(39040)에 대한 전력을 차단할 수 있다. 도 35에 도시된 예시적인 실시형태의 흡연 셧다운 신호(COIL_SHDN)와 유사하게, 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서 흡연 오프 동작을 수행하기 위한 장치 상태 전원 신호로서 기능할 수 있다. 이 예에서, 컨트롤러(2105)는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 어서트 해제함으로써 흡연 오프 동작을 수행할 수 있고, 이에 의해 게이트 드라이버 회로(39040), 가열 엔진 구동 회로(3906) 및 히터(336)에 대한 모든 전력을 디스에이블할 수 있다. 그 다음, 컨트롤러(2105)는 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 레일 변환기 회로(39020)에 다시 어서트함으로써 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서의 흡연을 인에이블할 수 있다.
도 35의 히터 활성화 신호(GATE_ON)와 유사하게, 컨트롤러(2105)는 무-니코틴 e-흡연 장치(500)에서의 흡연 조건을 검출한 것에 응답하여 로직 하이 레벨을 갖는 제1 히터 인에이블 신호(GATE_ENB)를 출력하여 가열 엔진 구동 회로(3906) 및 히터(336)에 대한 전력을 인에이블할 수 있다. 컨트롤러(2105)는 로직 로우 레벨을 갖는 제1 히터 인에이블 신호(GATE_ENB)를 출력하여 가열 엔진 구동 회로(3906) 및 히터(336)에 대한 전력을 디스에이블함으로써, 히터 오프 동작을 수행할 수 있다.
도 36의 레일 변환기 회로(39020)를 더 상세히 참조하면, 캐패시터(C36)는 전압원(BATT)과 접지 사이에 연결된다. 캐패시터(C36)는 레일 변환기 회로(39020)를 위한 무-니코틴 저장소로서 기능한다.
인덕터(L1006)의 제1 단자는 전압원(BATT)과 캐패시터(C36) 사이의 노드(Node1)에 연결된다. 인덕터(L1006)는 레일 변환기 회로(39020)의 메인 저장 소자로서 기능한다.
인덕터(L1006)의 제2 단자, 트랜지스터(예를 들어, 강화 모드 MOSFET)(Q1009)의 드레인, 및 캐패시터(C1056)의 제1 단자는 노드(Node2)에 연결된다. 트랜지스터(Q1009)의 소스는 접지에 연결되고, 트랜지스터(Q1009)의 게이트는 컨트롤러(2105)로부터 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)를 수신하도록 구성된다.
도 36에 도시된 예에서, 트랜지스터(Q1009)는 레일 변환기 회로(39020)의 메인 스위칭 소자로서 기능한다.
저항기(R29)는 트랜지스터(Q1009)의 게이트와 접지 사이에 연결되어 풀다운 저항기로서 작용하여 트랜지스터(Q1009)가 보다 안정적으로 스위치 오프되게 하고 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)가 미확정 상태에 있을 때 히터(336)의 작동이 방지되게 한다.
캐패시터(C1056)의 제2 단자는 노드(Node3)에서 제너 다이오드(D1012)의 캐소드와 제너 다이오드(D1013)의 애노드에 연결된다. 제너 다이오드(D1012)의 애노드는 접지에 연결된다.
제너 다이오드(D1013)의 캐소드는 노드(Node4)에서 캐패시터(C35)의 단자와 저항기(R1087 및 R1088)를 포함하는 전압 분배기 회로의 입력에 연결된다. 캐패시터(C35)의 다른 단자는 접지에 연결된다. 노드(Node4)에서의 전압은 또한 레일 변환기 회로(39020)로부터 출력되는 출력 전압(9V_GATE)이다.
저항기(R1089)는 노드(Node5)에서 전압 분배기 회로의 출력에 연결된다.
예시적인 동작에서, 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)가 어서트되고 로직 하이 레벨일 때, 트랜지스터(Q1009)는 로우 임피던스 상태(ON)로 스위칭함으로써, 전류가 전압원(BATT) 및 캐패시터(C36)로부터 인덕터(L1006) 및 트랜지스터(Q1009)를 지나 접지로 흐를 수 있게 한다. 이것은 인덕터(L1006)에 에너지를 저장하고 전류는 시간이 지남에 따라 선형적으로 증가한다.
흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)가 로직 로우 레벨일 때, 트랜지스터(Q1009)는 하이 임피던스 상태(OFF)로 스위칭한다. 이 경우 인덕터(L1006)는 (선형적으로 감소하는) 전류 흐름을 유지하고 노드(Node2)의 전압은 상승한다.
흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)의 듀티 사이클은 주어진 부하에 대한 전압 상승량을 결정한다. 따라서, 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)는 피드백으로서 노드(Node5)에서 전압 분배기 회로에 의해 출력된 피드백 신호(COIL_VGATE_FB)를 사용하여 폐쇄 루프에서 컨트롤러(2105)에 의해 제어된다. 위에서 설명한 스위칭은 상대적으로 높은 속도(예를 들어, 약 2MHz, 그러나 필요한 파라미터 및 요소 값에 따라 상이한 주파수가 사용될 수 있음)로 발생한다.
여전히 도 36의 레일 변환기 회로(39020)를 참조하면, 캐패시터(C1056)는 DC 블록을 제공하여 DC 레벨을 제거하는 AC 결합 캐패시터이다. 캐패시터(C1056)는 배터리 수명을 절약하기 위해 흡연 인에이블 신호(COIL_VGATE_PWM)가 낮을 때(예를 들어, 무-니코틴 e-흡연 장치(500)가 대기 모드에 있을 때) 전압원(BATT)으로부터 인덕터(L1006) 및 다이오드(D1013)를 지나 게이트 드라이버 회로(39040)로 흐르는 전류를 차단한다. 캐패시터(C1056)의 커패시턴스는 스위칭 주파수에서 비교적 낮은 임피던스 경로를 제공하는 것이 선택될 수 있다.
제너 다이오드(D1012)는 스위칭 신호의 접지 레벨을 설정한다. 캐패시터(C1056)가 DC 레벨을 제거하기 때문에 노드(Node3)의 전압은 일반적으로 바이폴라일 수 있다. 일 예에서, 제너 다이오드(D1012)는 신호의 네거티브 하프 사이클을 접지 아래 약 0.3V로 클램핑할 수 있다.
캐패시터(C35)는 레일 변환기 회로(39020)에 대한 출력 무-니코틴 저장소로서 기능한다. 제너 다이오드(D1013)는 트랜지스터(Q1009)가 ON일 때 캐패시터(C35)로부터의 전류가 캐패시터(C1056) 및 트랜지스터(Q1009)를 통해 흐르는 것을 차단한다.
인덕터(L1006)로부터의 감쇠 전류가 제너 다이오드(D1013)와 캐패시터(C35) 사이의 노드(Node4)에서 전압 상승을 생성함에 따라, 전류는 캐패시터(C35)로 흐른다. 캐패시터(C35)는 에너지가 인덕터(L1006)에 저장되는 동안 9V_GATE 전압을 유지한다.
저항기(R1087 및 R1088)를 포함하는 전압 분배기 회로는 컨트롤러(2105)에서 ADC에서의 측정을 위해 허용 가능한 레벨로 전압을 감소시킨다. 이 감소된 전압 신호는 피드백 신호(COIL_VGATE_FB)로서 출력된다.
도 36에 도시된 회로에서, 피드백 신호(COIL_VGATE_FB) 전압은 약 0.25x로 스케일링되고, 따라서 9V 출력 전압은 컨트롤러(2105)에서 ADC로의 입력을 위해 약 2.25V로 감소된다.
저항기(R1089)는 레일 변환기 회로(39020)의 출력(예를 들어, 노드(Node4))에서의 과전압 폴트에 대한 전류 제한을 제공하여 컨트롤러(2105)에서 ADC를 보호한다.
9V 출력 전압 신호(9V_GATE)는 레일 변환기 회로(39020)로부터 게이트 드라이버 회로(39040)로 출력되어 게이트 드라이버 회로(39040)에 전력을 공급한다.
이제 게이트 드라이버 회로(39040)를 더 상세히 참조하면, 게이트 드라이버 회로(39040)는 무엇보다도 컨트롤러(2105)로부터의 저전류 신호(들)를 가열 엔진 구동 회로(3906)의 트랜지스터(예를 들어, MOSFET)의 스위칭을 제어하기 위한 고전류 신호로 변환하도록 구성된 통합 게이트 드라이버(U2003)를 포함한다. 통합 게이트 드라이버(U2003)는 컨트롤러(2105)로부터의 전압 레벨을 가열 엔진 구동 회로(3906)의 트랜지스터에 의해 요구되는 전압 레벨로 변환하도록 또한 구성된다. 도 36에 도시된 예시적인 실시형태에서, 통합 게이트 드라이버(U2003)는 하프 브리지 드라이버이다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 레일 변환기 회로(39020)로부터의 9V 출력 전압은 저항기(R2012) 및 캐패시터(C2009)를 포함하는 필터 회로를 통해 게이트 드라이버 회로(39040)에 입력된다. 저항기(R2012) 및 캐패시터(C2009)를 포함하는 필터 회로는 노드(Node6)에서 통합 게이트 드라이버(U2003)의 VCC 핀(핀 4)과 제너 다이오드(S2002)의 애노드에 연결된다. 캐패시터(C2009)의 제2 단자는 접지에 연결된다. 제너 다이오드(D2002)의 애노드는 노드(Node7)에서 캐패시터(C2007)의 제1 단자와 통합 게이트 드라이버(U2003)의 부스트 핀(BST)(핀 1)에 연결된다. 캐패시터(C2007)의 제2 단자는 노드(Node8)에서 통합 게이트 드라이버(U2003)의 스위칭 노드 핀(SWN)(핀 7)과 가열 엔진 구동 회로(3906)에 (예를 들어, 2개의 MOSFET 사이에) 연결된다. 도 36에 도시된 예시적인 실시형태에서, 제너 다이오드(D2002) 및 캐패시터(C2007)는 통합 게이트 드라이버(U2003)의 입력 전압 핀(VCC)과 부스트 핀(BST) 사이에 연결된 부트 스트랩 전하 펌프 회로의 일부를 형성한다. 캐패시터(C2007)는 레일 변환기 회로(39020)로부터의 9V 입력 전압 신호(9V_GATE)에 연결되기 때문에 캐패시터(C2007)는 다이오드(D2002)를 통해 전압 신호(9V_GATE)와 거의 동일한 전압으로 충전된다.
여전히 도 36을 참조하면, 통합 게이트 드라이버(U2003)의 하이 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVH)(핀 8), 로우 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVL)(핀 5) 및 EP 핀(핀 9)도 가열 엔진 구동 회로(3906)에 연결된다.
저항기(R2013) 및 캐패시터(C2010)는 통합 게이트 드라이버(U2003)의 입력 핀(IN)(핀 2)에 연결된 필터 회로를 형성한다. 필터 회로는 입력 핀에 입력되는 제2 히터 인에이블 신호(COIL_Z)로부터 고주파 노이즈를 제거하도록 구성된다. 제2 히터 인에이블 신호(COIL_Z)는 컨트롤러(2105)로부터의 PWM 신호일 수 있다.
저항기(R2014)는 노드(Node9)에서 필터 회로와 입력 핀(IN)에 연결된다. 저항기(R2014)는 제2 히터 인에이블 신호(COIL_Z)가 플로팅(또는 미확정)이면 통합 게이트 드라이버(U2003)의 입력 핀(IN)이 로직 로우 레벨로 유지되어 히터 가열 엔진 구동 회로(3906) 및 히터(336)의 활성화를 방지하도록 풀다운 저항기로서 사용된다.
컨트롤러(2105)로부터의 제1 히터 인에이블 신호(GATE_ENB)는 통합 게이트 드라이버(U2003)의 OD 핀(핀 3)에 입력된다. 저항기(R2016)는 컨트롤러(2105)로부터의 제1 히터 인에이블 신호(GATE_ENB)가 플로팅(또는 미확정)이면 통합 게이트 드라이버(U2003)의 OD 핀이 로직 로우 레벨로 유지되어 가열 엔진 구동 회로(3906) 및 히터(336)의 활성화를 방지하도록 통합 게이트 드라이버(U2003)의 OD 핀에 풀다운 저항기로서 연결된다.
도 36에 도시된 예시적인 실시형태에서, 가열 엔진 구동 회로(3906)는 전압원(BATT)과 접지 사이에 직렬로 연결된 트랜지스터(예를 들어, MOSFET)(39062 및 39064)를 포함하는 트랜지스터(예를 들어, MOSFET) 회로를 포함한다. 트랜지스터(39064)의 게이트는 통합 게이트 드라이버(U2003)의 로우 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVL)(핀 5)에 연결되고, 트랜지스터(39064)의 드레인은 노드(Node8)에서 통합 게이트 드라이버(U2003)의 스위칭 노드 핀(SWN)(핀 7)에 연결되고, 트랜지스터(39064)의 소스는 접지(GND)에 연결된다.
로우 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVL)으로부터 출력되는 로우 사이드 게이트 구동 신호가 하이일 때, 트랜지스터(39064)는 로우 임피던스 상태(ON)가 되어, 노드(Node8)를 접지에 연결한다.
위에서 언급한 바와 같이, 캐패시터(C2007)는 레일 변환기 회로(39020)로부터의 9V 입력 전압 신호(9V_GATE)에 연결되기 때문에, 캐패시터(C2007)는 다이오드(D2002)를 통해 9V 입력 전압 신호(9V_GATE)와 같거나 실질적으로 같은 전압으로 충전된다.
로우 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVL)으로부터 출력되는 로우 사이드 게이트 구동 신호가 로우일 때, 트랜지스터(39064)는 하이 임피던스 상태(OFF)로 스위칭하고, 하이 사이드 게이트 드라이버 핀(DRVH)(핀 8)은 통합 게이트 드라이버(U2003) 내의 부스트 핀(BST)에 내부적으로 연결된다. 결과적으로, 트랜지스터(39062)는 낮은 임피던스 상태(ON)에 있고, 이로써 스위칭 노드(SWN)를 전압원(BATT)에 연결하여 스위칭 노드(SWN)(노드 8)를 전압원(BATT)의 전압으로 풀링한다.
이 경우에, 노드(Node7)는 전압원(BATT)으로부터의 전압에 관계없이(또는 독립적으로) 트랜지스터(39062)의 게이트-소스 전압이 9V 입력 전압 신호(9V_GATE)(예를 들어, V(9V_GATE))의 전압과 동일하거나 실질적으로 동일하게 하는 부스트 전압(V(BST)
Figure pct00009
V(9V_GATE) + V(BATT))으로 상승하게 된다. 그 결과, 스위칭 노드(SWN)(노드 8)는 배터리 전압원(BATT)으로부터의 전압 출력과는 실질적으로 독립적인 히터(336)에 대한 전압 출력을 생성하는 데 사용될 수 있는 고전류 스위칭 신호를 제공한다.
예시적인 실시형태가 본 명세서에 개시되었지만, 다른 변형이 가능할 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 당업자에게 자명한 이러한 모든 변형은 이하의 청구범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (25)

  1. 무-니코틴 포드 어셈블리와,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리는
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리와,
    무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함하고,
    상기 장치 어셈블리는
    상기 메모리로부터 획득된 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가된 총 전력량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고,
    상기 메모리에 저장된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하고,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값은 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음(empty) 임계값을 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라고 결정한 것에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라고 결정한 것에 응답하여 상기 메모리에 비어 있음 플래그를 설정하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    비어 있음 플래그를 설정하는 것은 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량의 추가 업데이트를 방지하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러는 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었는지 여부를 나타내는 비어 있음 플래그를 저장하고,
    상기 컨트롤러는
    상기 메모리로부터 상기 비어 있음 플래그를 획득하고,
    상기 비어 있음 플래그의 값에 기초하여 상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었다고 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었다는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 추가로 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값은 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음(low) 임계값을 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 낮다는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  8. 무-니코틴 포드 어셈블리와,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리는
    무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터와,
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 장치 어셈블리는
    상기 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 히터에 인가되는 전력의 총량에 기초하여 상기 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고,
    상기 메모리에 저장된, 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 무-니코틴 저장소로부터 인출된 니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값은 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값을 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었다는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 메모리에 비어 있음 플래그를 설정하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비어 있음 플래그를 설정하는 것은 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량에 대한 추가 업데이트를 방지하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었는지 여부를 나타내는 비어 있음 플래그를 저장하고,
    상기 컨트롤러는
    상기 메모리에서 상기 비어 있음 플래그를 획득하고,
    상기 비어 있음 플래그의 값에 기초하여 상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었다는 것을 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소가 고갈되었다는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 추가로 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값은 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값을 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 낮음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비 증기 제형이 낮다는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  15. 전자 흡연 장치에 삽입된 무-니코틴 포드 어셈블리의 메모리로부터 비어 있음 플래그 - 상기 비어 있음 플래그는 상기 무-니코틴 포드 어셈블리 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 표시함 - 를 획득하고, 또한
    상기 메모리로부터 획득된 상기 비어 있음 플래그에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 흡연을 디스에이블한 후 제거 임계 시간 내에 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치로부터의 상기 무-니코틴 포드 어셈블리의 제거를 검출한 것에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 인에이블하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리의 제거 후 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 삽입 임계 시간 간격의 만료 전에 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 삽입되지 않았다고 결정하고, 또한
    상기 새로운 무-니코틴 포드 어셈블리가 상기 삽입 임계 시간 간격의 만료 전에 삽입되지 않았다는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대한 전력을 셧다운하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리가 상기 제거 임계 시간 간격의 만료 전에 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치로부터 제거되지 않았다고 결정하고, 또한
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리가 상기 제거 임계 시간 간격의 만료 전에 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치로부터 제거되지 않았다는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치에 대한 전력을 셧다운하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    무-니코틴 포드 어셈블리와,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리를 더 포함하며,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리는
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리에서 상기 무-니코틴 예비 증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터와,
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 장치 어셈블리는
    퍼프 이벤트 동안 히터에 인가된 전력의 총량 및 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고,
    상기 메모리에 저장된, 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라고 결정하고,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 메모리에 비어 있음 플래그를 설정하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 비어 있음 플래그에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 나타내는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리와,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리와 맞물리도록 구성된 장치 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리는
    상기 무-니코틴 포드 어셈블리에서 상기 무-니코틴 예비 증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터와,
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 장치 어셈블리는
    퍼프 이벤트 동안 상기 히터에 인가된 전력의 총량 및 상기 메모리로부터 획득된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하고,
    상기 메모리에 저장된 상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하고,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값이라고 결정하고,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 무-니코틴 예비-증기 제형 비어 있음 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 메모리에 비어 있음 플래그를 설정하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 비어 있음 플래그에 응답하여 상기 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 나타내는 표시를 출력하도록 구성되는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치.
  23. 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와, 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법으로서,
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 상기 히터에 인가된 총 전력량에 기초하여 상기 퍼프 이벤트 동안 상기 히터에 의해 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하는 단계와,
    상기 메모리에 저장된 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하는 단계와,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하는 단계와,
    상기 증기화된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하는 단계를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치의 제어 방법.
  24. 무-니코틴 예비-증기 제형을 보유하는 무-니코틴 저장소와, 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형을 증기화시키도록 구성된 히터를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법으로서,
    무-니코틴 예비-증기 제형 증기화 파라미터 및 퍼프 이벤트 동안 상기 히터에 인가되는 전력의 총량에 기초하여 퍼프 이벤트 동안 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 양을 추정하는 단계와,
    메모리에 저장된, 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 총량 및 상기 퍼프 이벤트 동안 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 니코틴 예비-증기 제형의 양에 기초하여 상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량을 결정하는 단계와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 상기 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라고 결정하는 단계와,
    상기 무-니코틴 저장소로부터 인출된 무-니코틴 예비-증기 제형의 업데이트된 총량이 상기 적어도 하나의 무-니코틴 예비-증기 제형 레벨 임계값 이상이라는 결정에 응답하여 상기 무-니코틴 저장소 내의 무-니코틴 예비-증기 제형의 현재 레벨의 표시를 출력하는 단계를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치의 제어 방법.
  25. 무-니코틴 포드 어셈블리와 장치 어셈블리를 포함하는 무-니코틴 전자 흡연 장치를 제어하는 방법으로서,
    상기 장치 어셈블리에 삽입된 상기 무-니코틴 포드 어셈블리의 메모리로부터 비어 있음 플래그 - 상기 비어 있음 플래그는 상기 무-니코틴 포드 어셈블리의 무-니코틴 예비-증기 제형이 고갈되었음을 표시함 - 를 획득하는 단계와,
    상기 메모리로부터 획득된 상기 비어 있음 플래그에 기초하여 무-니코틴 전자 흡연 장치에서 흡연을 디스에이블하는 단계를 포함하는,
    무-니코틴 전자 흡연 장치의 제어 방법.
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