KR20230051278A - 에어로졸 생성 디바이스를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
제어 모듈에서 또는 제어 모듈로부터, 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 것을 포함하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기술되며, 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현한다. 제1 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하고, 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이다. 제1 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태(이 상태에서는 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐름) 및 제2 상태(이 상태에서는 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통임)를 갖는다. 가열 동작 페이즈 동안에는, 제1 스위칭 어레인지먼트가 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는다.
Description
본 명세서는 에어로졸 생성 디바이스를 위한 장치에 관한 것이다.
궐련(cigarettes), 여송연(cigars) 등과 같은 흡연 물품들은 사용 중에 담배를 태워 담배 연기를 생성한다. 연소 없이 화합물들을 방출하는 생성물들을 생성함으로써 이들 물품에 대한 대체물들을 제공하려는 시도들이 이루어져 왔다. 예를 들어, 담배 가열 디바이스들이 담배와 같은 에어로졸 생성 기판을 가열하여 에어로졸을 형성하는데 기판을 가열하지만 연소시키지는 않고 에어로졸을 형성한다.
제1 양상에서, 본 명세서는 에어로졸 생성 디바이스를 위한 장치를 기술하는데, 이 장치는: 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하는 제1 공진 회로 ― 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것임 ―; 제1 상태 및 제2 상태를 갖는 제1 스위칭 어레인지먼트(예컨대 트랜지스터 스위치) ― 제1 상태에서는, 전압 공급원으로부터 생성된 가변 전류가 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 제2 상태에서는, 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통임 ―; 및 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 제공하는 제어 모듈을 포함하고, 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 가열 동작 페이즈 동안에는, 제1 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는다.
일부 예시적인 실시예들에서는, 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들이 병렬로 배열된다. 대안적인 어레인지먼트들(예컨대 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들의 직렬 어레인지먼트들)도 가능하다.
일부 실시예들은 제2 상태의 각각의 인스턴스가 장치의 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 상기 가열 동작 페이즈에서 각각의 제2 상태의 지속기간을 설정하는 단계를 추가로 포함한다.
제1 상태의 각각의 인스턴스는 고정된 지속기간을 가질 수 있다.
가열 동작 페이즈에서는, 제1 제어 신호가 고정된 주파수(예컨대 250kHz)에서 제1 상태와 제2 상태 사이에서 제1 스위칭 어레인지먼트를 스위칭할 수 있다.
제어 모듈은 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정할 수 있다. 예를 들어, 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 장치의 가열 요건에 따라 설정될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 온도 측정치에 따라 설정될 수 있다.
장치는 가열될 디바이스의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다.
장치는 (직렬 어레인지먼트들과 같은 다른 어레인지먼트들이 가능하기는 하지만, 예를 들어 병렬로 배열된) 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하는 제2 공진 회로 ― 제2 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제2 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것임 ―; 제1 상태 및 제2 상태를 갖는 제2 스위칭 어레인지먼트(예컨대 트랜지스터 스위치) ― 제1 상태에서는, 전압 공급원으로부터 생성된 가변 전류가 제2 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 제2 상태에서는, 제2 스위칭 어레인지먼트가 비도통임 ― 을 추가로 포함하고; 제어 모듈은 제2 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제2 제어 신호를 제공하고, 제어 모듈은 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 가열 동작 페이즈 동안에는, 제2 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제2 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는다.
제1 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 원위 단부(distal end)에 또는 그 근처에 제공될 수 있고 제2 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 입 단부(mouth end)에 또는 그 근처에 제공될 수 있다. 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 각각 가열될 엘리먼트의 원위 단부 및 입 단부에서의 가열 요건들에 따라 설정될 수 있다.
제어 모듈은 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 가열 모드들이 중첩되지 않도록 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서는, 상기 유도성 엘리먼트들의 일부 또는 전부가 유도성 코일들이다.
상기 전압 공급원은 DC 전압 공급원(예를 들어, 배터리 공급원)일 수 있다.
제2 양상에서, 본 명세서는 제1 양상을 참조하여 위에 기술된 바와 같은 임의의 장치를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스(예를 들어, 불연성 에어로졸 생성 디바이스)를 기술한다. 장치는, 예를 들어, 담배 가열 시스템을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 제거 가능 물품을 수용하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 기판 및 에어로졸 형성 재료를 포함할 수 있다. 상기 제거 가능 물품은 상기 제1 서셉터 어레인지먼트를 포함할 수 있다.
제3 양상에서, 본 명세서는 제2 양상을 참조하여 위에 기술된 바와 같은 에어로졸 생성 디바이스를 포함하는 전자 흡연 물품을 기술한다.
제4 양상에서, 본 명세서는 방법을 기술하는데, 이 방법은: 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 단계를 포함하고, 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 가열 동작 페이즈 동안에는, 제1 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖고, 제1 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하고, 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고; 제1 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 제2 상태에서는, 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통이다.
일부 예시적인 실시예들에서는, 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들이 병렬로 배열된다. 대안적인 어레인지먼트들(예컨대 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들의 직렬 어레인지먼트들)도 가능하다.
방법은 제2 상태의 각각의 인스턴스가 장치의 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 상기 가열 동작 페이즈에서 각각의 제2 상태의 지속기간을 설정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
가열 모드에서는, 제1 제어 신호가 고정된 주파수에서 제1 상태와 제2 상태 사이에서 제1 스위칭 어레인지먼트를 스위칭할 수 있다.
제어 모듈은 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정할 수 있다. 예를 들어, 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 가열 요건에 따라 설정될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 온도 측정치에 따라 설정된다.
방법은 제2 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제2 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 제어 모듈은 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 가열 동작 페이즈 동안에는, 제2 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제2 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖고, 제2 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들(이 유도성 및 용량성 엘리먼트들은, 직렬 연결들과 같은 다른 구성들이 가능하기는 하지만, 병렬로 배열될 수 있음)를 포함하고, 제2 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제2 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고; 제2 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 제2 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 제2 상태에서는, 제2 스위칭 어레인지먼트가 비도통이다.
제1 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 원위 단부에 제공될 수 있고 제2 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 입 단부에 제공된다. 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 각각 가열될 엘리먼트의 원위 단부 및 입 단부에서의 가열 요건에 따라 설정될 수 있다.
제어 모듈은 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로의 가열 모드들이 중첩되지 않도록 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정할 수 있다.
제5 양상에서, 본 명세서는, 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 때, 컴퓨팅 장치로 하여금 제4 양상을 참조하여 기술된 바와 같은 임의의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 기술한다.
제6 양상에서, 본 명세서는 불연성 에어로졸 생성 시스템에서 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트를 기술하는데, 불연성 에어로졸 생성 시스템은 제1 양상을 참조하여 위에 기술된 장치 또는 제2 양상을 참조하여 위에 기술된 바와 같은 디바이스를 포함한다. 물품은, 예를 들어, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 제거 가능 물품일 수 있다.
제7 양상에서, 본 명세서는 장치로 하여금: 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 것을 수행하게 하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기술하는데, 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 가열 동작 페이즈 동안에는, 제1 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖고, 제1 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들(이 유도성 및 용량성 엘리먼트들은 병렬로 또는 직렬로 배열될 수 있음)를 포함하고, 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고; 제1 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 제1 공진 회로의 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 제2 상태에서는, 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통이다.
이제 다음의 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예로서 예시적인 실시예들을 설명한다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 시스템의 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 회로의 블록도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호를 나타낸다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 예시적인 실시예의 양상을 보여주는 플롯이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호를 나타낸다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 시스템이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호들을 나타낸다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 시스템의 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 회로의 블록도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호를 나타낸다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 예시적인 실시예의 양상을 보여주는 플롯이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호를 나타낸다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 시스템이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따라 사용되는 신호들을 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는, "전달 시스템"라는 용어는 물질을 사용자에게 전달하는 시스템들을 망라하도록 의도된 것이며,
가연성 에어로졸 제공 시스템, 예컨대 궐련, 가는 엽궐련(cigarillos), 여송연, 및 파이프용 또는 손으로 만 또는 직접 만든 궐련을 위한 담배(담배, 담배 파생물, 확장된 담배, 재구성된 담배, 담배 대체물들 또는 다른 흡연에 적합한 재료 중 어느 것에 기초하든);
에어로졸화 가능 재료를 연소시키지 않고 에어로졸화 가능 재료로부터 화합물들을 방출하는 불연성 에어로졸 제공 시스템들, 예컨대 에어로졸화 가능 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성시키기 위한 전자 궐련들, 담배 가열 제품들, 및 하이브리드 시스템들;
에어로졸화 가능 재료를 포함하고 이들 불연성 에어로졸 제공 시스템 중 하나에서 사용되도록 구성된 물품들; 및
에어로졸을 형성하지 않고 사용자에게 재료를 전달하는 ― 여기서 재료는 니코틴을 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있음 ― 에어로졸 프리 전달 시스템들, 예컨대 정제들(lozenges), 껌들, 패치들, 흡입성 분말들을 포함하는 물품들, 및 스너스(snus) 및 스너프(snuff)와 같은 무연 담배 제품들을 포함한다.
본 개시내용에 따르면, "가연성(combustible)" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그것의 컴포넌트)의 구성 에어로졸화 가능 재료가 사용자에 대한 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 태워지는 것이다.
본 개시내용에 따르면, "불연성(non-combustible)" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그것의 컴포넌트)의 구성 에어로졸화 가능 재료가 사용자에 대한 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 태워지지 않는 것이다.
본 명세서에서 기술된 실시예들에서, 전달 시스템은 불연성 에어로졸 제공 시스템, 예컨대 전력 공급된 불연성 에어로졸 제공 시스템이다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑(vaping) 디바이스 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)이라고도 알려진 전자 궐련이지만, 에어로졸화 가능 재료 내의 니코틴의 존재가 요건은 아니라는 점에 유의한다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 가열-비연소(heat-not-burn) 시스템)이라고도 알려진 담배 가열 시스템이다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸화 가능 재료들 ― 그 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있음 ― 의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성시키는 하이브리드 시스템이다. 에어로졸화 가능 재료들 각각은, 예를 들어, 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있고 니코틴을 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있다. 일 실시예에서는, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸화 가능 재료 및 고체 에어로졸화 가능 재료를 포함한다. 고체 에어로졸화 가능 재료는, 예를 들어, 담배 또는 비담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 불연성 에어로졸 제공 디바이스 및 불연성 에어로졸 제공 시스템과 함께 사용하기 위한 물품을 포함할 수 있다. 그러나, 그 자체가 에어로졸 생성 컴포넌트에 전력을 공급하기 위한 수단을 포함하는 물품들은 그 자체가 불연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있다고 예상된다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 전원 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 전원은 전기 전원 또는 발열 전원일 수 있다. 일 실시예에서는, 발열 전원은 발열 전원에 근접한 에어로졸화 가능 재료 또는 열 전달 재료에 열의 형태로 전력을 분배하기 위해 에너지를 공급받을 수 있는 탄소 기판을 포함한다. 일 실시예에서는, 발열 전원과 같은 전원은 불연성 에어로졸 제공을 형성하기 위해 물품 내에 제공된다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화 가능 재료, 에어로졸 생성 컴포넌트, 에어로졸 생성 영역, 마우스피스, 및/또는 에어로졸화 가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에서는, 에어로졸 생성 컴포넌트는 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸화 가능 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하기 위해 에어로졸화 가능 재료와 상호 작용할 수 있는 히터이다. 일 실시예에서는, 에어로졸 생성 컴포넌트는 가열 없이 에어로졸화 가능 재료로부터 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 컴포넌트는, 예를 들어 진동, 기계적, 가압 또는 정전기 수단 중 하나 이상을 통해, 그것에 열을 가하지 않고 에어로졸화 가능 재료로부터 에어로졸을 생성시킬 수 있다.
일 실시예에서는, 에어로졸화 가능 재료는 활성 재료, 에어로졸 형성 재료 및 옵션으로 하나 이상의 기능성 재료들을 포함할 수 있다. 활성 재료는 니코틴(옵션으로 담배 또는 담배 파생물 중에 함유됨) 또는 하나 이상의 다른 비후각 생리학적 활성 재료들을 포함할 수 있다. 비후각 생리학적 활성 재료는 후각 지각 이외의 생리학적 반응을 달성하기 위해 에어로졸화 가능 재료에 포함되는 재료이다. 본 명세서에서 사용되는 활성 물질은 생리학적 활성 재료일 수 있고, 이는 생리학적 반응을 달성하거나 향상시키도록 의도된 재료이다. 활성 물질은 예를 들어 기능 식품(nutraceuticals), 향정신제(nootropics), 정신 활성제(psychoactives)로부터 선택될 수 있다. 활성 물질은 자연적으로 발생하거나 합성적으로 획득될 수 있다. 활성 물질은 예를 들어 니코틴, 카페인, 타우린, 테인, B6 또는 B12 또 C와 같은 비타민, 멜라토닌, 카나비노이드, 또는 이들의 구성 성분들, 파생물들, 또는 조합들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초 또는 다른 식물의 하나 이상의 구성 성분들, 파생물들 또는 추출물들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 활성 물질은 니코틴을 포함한다. 일부 실시예들에서는, 활성 물질은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.
에어로졸 형성 재료는 글리세린, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리트리톨, 메조-에리트리톨, 에틸 바닐레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카르보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 기능성 재료들은 풍미, 담체, pH 조절제, 안정화제, 및/또는 산화 방지제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화 가능 재료 또는 에어로졸화 가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸화 가능 재료를 저장하기 위한 저장 영역일 수 있다. 예를 들어, 저장 영역은 저장소일 수 있다. 일 실시예에서는, 에어로졸화 가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸 생성 영역으로부터 분리되거나, 에어로졸 생성 영역과 결합될 수 있다.
본 명세서에서 에어로졸 생성 재료라고도 지칭될 수 있는 에어로졸화 가능 재료는, 예를 들어 가열되거나, 조사되거나 임의의 다른 방식으로 에너지를 공급받을 때, 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다. 에어로졸화 가능 재료는, 예를 들어, 니코틴 및/또는 향료들을 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 에어로졸화 가능 재료는 대안적으로 "모놀리식 고체"(즉, 비섬유)라고 지칭될 수 있는 "비정질 고체"를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 비정질 고체는 건조된 겔일 수 있다. 비정질 고체는 그 안에 액체와 같은 일부 유체를 보유할 수 있는 고체 재료이다.
에어로졸화 가능 재료는 기판 상에 존재할 수 있다. 기판은, 예를 들어, 종이, 카드, 판지, 재구성된 에어로졸화 가능 재료, 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속, 또는 금속 합금일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
소모품은 에어로졸 생성 재료를 포함하거나 이로 구성되는 물품이며, 그것의 일부 또는 전부가 사용자에 의한 사용 동안 소모되도록 의도된다. 소모품은 하나 이상의 다른 컴포넌트들, 예컨대 에어로졸 생성 재료 저장 영역, 에어로졸 생성 재료 전달 컴포넌트, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼, 마우스피스, 필터 및/또는 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다. 소모품은 에어로졸 생성 재료가 사용 중에 에어로졸을 생성시키게 하기 위해 열을 방출하는, 히터와 같은, 에어로졸 생성기를 또한 포함할 수 있다. 히터는, 예를 들어, 가연성 재료, 전기 전도에 의해 가열 가능한 재료, 또는 서셉터를 포함할 수 있다.
서셉터는 가변 자기장, 예컨대 교번 자기장의 침투에 의해 가열 가능한 재료이다. 서셉터는 전기 전도성 재료여서, 가변 자기장이 그것에 침투하면 가열 재료의 유도 가열이 야기되는 것일 수 있다. 가열 재료는 자성 재료여서, 가변 자기장이 그것에 침투하면 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열이 야기되는 것일 수 있다. 서셉터는 전기 전도성과 자성 양쪽 모두여서, 서셉터가 양쪽 가열 메커니즘들에 의해 가열 가능한 것일 수 있다. 가변 자기장을 생성시키도록 구성되는 디바이스는 본 명세서에서 자기장 생성기라고 지칭된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 10으로 일반적으로 표시된, 시스템의 블록도이다. 시스템(10)은 공진 회로(12)(예를 들어, LC 공진 회로), 스위칭 모듈(13) 및 제어 모듈(14)을 포함한다. 직류(DC) 전압 공급원 형태의 전원(VDC)이 공진 회로(12)에 제공된다. 전원은, 예를 들어, 배터리에 의해 공급될 수 있다.
공진 회로(12)는 병렬로 연결된 인덕터와 커패시터를 포함할 수 있다. 공진 회로는, 아래에 상세히 논의되는 바와 같이, 서셉터 어레인지먼트(16)를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 사용될 수 있다. 에어로졸 생성 재료를 가열하는 것은 그렇게 함으로써 에어로졸을 생성시킬 수 있다(아래에 더 논의되는 바와 같이).
제어 모듈(14)은 제1 상태와 제2 상태 사이에서 스위칭 모듈(13)을 스위칭하기 위한 제어 신호를 제공한다. 제1 상태에서는, 전압 공급원으로부터 공진 회로(12)를 통해 전류가 인출된다(그에 의해 공진 회로의 인덕터가 충전된다). 제2 상태에서는, 제1 스위칭 모듈이 비도통이다. 스위칭 모듈(13)이 제1 상태에서 제2 상태로 스위칭할 때 공진 회로(12)의 인덕터가 충전되면, 공진 회로가 공진하여, 전하가 인덕터에서 커패시터로 흐르고 다시 되돌아갈 것이다.
제어 모듈(14)은 시스템(10)의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현한다. 가열 동작 페이즈에서는, 제1 스위칭 어레인지먼트가, 제어 모듈(14)의 제어 하에서, 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭한다. 아래에 상세히 논의되는 바와 같이, 이 스위칭은 서셉터(16)가 가열되게 한다.
시스템(10)은 매우 다양한 서셉터 어레인지먼트들과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예들이 예로서 아래에 논의된다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 20으로 일반적으로 표시된, 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다. 도 2는 외부 커버가 제거된 에어로졸 제공 디바이스(20)의 사시도이다. 에어로졸 제공 디바이스(20)는 (예를 들어, 물품(21) 내에 포함될 수 있는) 서셉터의 가열을 가능하게 하기 위해 에어로졸 제공 디바이스(20)에 삽입될 수 있는 교체 가능한 물품(21)을 포함할 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스(20)는 복수의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b, 및 23c), 및 하나 이상의 에어 튜브 익스텐더들(24 및 25)을 포함한다. 하나 이상의 에어 튜브 익스텐더들(24 및 25)은 옵션일 수 있다.
복수의 유도성 엘리먼트들(23a, 23b 및 23c)은 각각 공진 회로(12)와 같은 공진 회로의 일부를 형성할 수 있다. 유도성 엘리먼트들(23a, 23b 및 23c)은 각각 나선형 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 일 예에서, 나선형 인덕터 코일은 나선형 인덕터 코일을 제공하기 위해 나선형 방식으로 권선되는 Litz 와이어/케이블로 제작된다. 인쇄 회로 기판 내에 형성된 인덕터들과 같은, 많은 대안적인 인덕터 형성들이 가능하다. 3개의 유도성 엘리먼트(23a, 23b 및 23c)의 사용은 모든 예시적인 실시예들에 필수적인 것은 아니다. 따라서, 에어로졸 생성 디바이스(20)는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
서셉터가 물품(21)의 일부로서 제공될 수 있다. 예시적인 실시예에서는, 물품(21)이 에어로졸 생성 디바이스(20)에 삽입될 때, 에어로졸 생성 디바이스(20)는 물품(21)의 삽입으로 인해 턴 온될 수 있다. 이것은 적절한 센서(예를 들어, 광 센서)를 사용하여 에어로졸 생성 디바이스 내의 물품(21)의 존재를 검출하는 것에 기인하거나, 서셉터가 물품(21)의 일부를 형성하는 경우에는, 예를 들어, 공진 회로(12)를 사용하여 서셉터의 존재를 검출함으로써 이루어질 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스(20)가 턴 온될 때, 유도성 엘리먼트들(23)은 물품(21)이 서셉터를 통해 유도 가열되게 할 수 있다. 대안적인 실시예에서는, 서셉터는 에어로졸 생성 디바이스(20)의 일부로서(예를 들어, 물품(21)을 수용하기 위한 홀더의 일부로서) 제공될 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스(20)는 하나의 예시적인 에어로졸 생성 디바이스이다. 많은 변형들 및 대안들이 가능하다. 예를 들어, 도 3은 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 100으로 일반적으로 표시된, 불연성 에어로졸 제공 디바이스를 나타낸다.
도 3에 나타내어진 바와 같이, 제1 단부 부재(106)가 디바이스(100)의 일단부에 배열되고, 제2 단부 부재(116)가 디바이스(100)의 반대 단부에 배열된다. 덮개(108)가 디바이스(100)의 상단 표면을 정의한다.
개구(104)에 가장 가까운 디바이스의 단부는, 사용 시에, 사용자의 입에 가장 가깝기 때문에 디바이스(100)의 근위(또는 입) 단부로 알려질 수 있다. 개구(104)로부터 가장 멀리 떨어진 디바이스의 타단부는 디바이스(100)의 원위 단부로 알려질 수 있다. 사용 시에, 물품(110)(위에 기술된 물품(21)과 유사함)이 개구(104) 내에 삽입된다.
디바이스(100)는 배터리, 예를 들어 재충전 가능 또는 재충전 불가능 배터리와 같은 전원(118)을 추가로 포함한다. 배터리는 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 요구될 때 그리고 컨트롤러(도시되지 않음)의 제어 하에 전력을 공급하기 위해 디바이스(100)의 가열 어셈블리에 전기적으로 결합된다. 이 예에서, 배터리는 배터리를 제자리에 유지하는 중앙 지지대(120)에 연결된다.
디바이스(100)는 적어도 하나의 전자 모듈(122)을 추가로 포함한다. 모듈(122)은, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있다. PCB는 적어도 하나의 컨트롤러, 예컨대 프로세서, 및 메모리를 지원할 수 있다.
디바이스(100)에서, 가열 어셈블리는 유도성 가열 어셈블리이고 유도성 가열 프로세스를 통해 물품(110)의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 다양한 컴포넌트들을 포함한다. 유도 가열은 전자기 유도에 의해 전기 전도성 물체(예컨대 서셉터)를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열 어셈블리는 유도성 엘리먼트, 예를 들어 하나 이상의 인덕터 코일들, 및 유도성 전류를 통해 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 이러한 유도성 가열 시스템의 예이다.
유도성 엘리먼트 내의 가변 전류는 가변 자기장을 생성한다. 가변 자기장은 유도성 엘리먼트에 대해 적절하게 위치된 서셉터를 관통하여, 서셉터 내부에 와전류들을 생성시킨다. 서셉터는 와전류들에 대한 전기 저항을 가지며, 따라서 이러한 저항에 대항한 와전류들의 흐름은 서셉터가 줄 가열(Joule heating)에 의해 가열되게 한다.
디바이스(100)의 유도 가열 어셈블리는 서셉터(132), 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)을 포함한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은, 나선형 인덕터 코일들을 제공하기 위해 나선형 방식으로 권선된 Litz 와이어/케이블과 같은, 전기 전도성 재료로 제작된다.
제1 인덕터 코일(124)은 서셉터(132)의 제1 섹션을 가열하기 위한 제1 자기장을 생성시키도록 구성되고, 제2 인덕터 코일(126)은 서셉터(132)의 제2 섹션을 가열하기 위한 제2 가변 자기장을 생성시키도록 구성된다. 물론, 2개의 인덕터가 예로서 제공된다 ― 더 많거나 적은 인덕터가 제공될 수도 있다(예를 들어, 단일 인덕터가 위에 기술된 시스템(10) 내의 공진 회로의 일부로서 제공된다).
이 예의 서셉터(132)는 중공(hollow)이며 따라서 그 내부에 에어로졸 생성 재료가 수용되는 리셉터클을 정의한다. 예를 들어, 물품(110)은 서셉터(132) 내에 삽입될 수 있다.
디바이스(100)는 폴리 에테르 케톤(PEEK)으로 구성될 수 있는 절연 부재(128)를 추가로 포함한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 불연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한, 참조 번호 30으로 일반적으로 표시된, 물품의 도면이다. 물품(30)은 도 2 및 도 3을 참조하여 위에 기술된 물품들(21 및 110)의 예이다.
물품(30)은 마우스피스(31), 및 마우스피스(31)에 연결된 에어로졸 생성 재료(33), 본 경우에는 담배 재료의 원통형 로드를 포함한다. 에어로졸 생성 재료(33)는, 예를 들어 본 명세서에 기술된 바와 같은, 에어로졸 생성 디바이스(20 또는 100)와 같은, 불연성 에어로졸 생성 디바이스 내에서 가열될 때 에어로졸을 제공한다. 에어로졸 생성 재료(33)는 래퍼(wrapper)(32)에 둘러싸인다. 래퍼(32)는, 예를 들어, 종이 또는 종이 백킹된 포일(paper-backed foil) 래퍼일 수 있다. 래퍼(32)는 공기가 실질적으로 투과할 수 없는 것일 수 있다.
일 실시예에서는, 래퍼(32)는 알루미늄 포일을 포함한다. 알루미늄 포일은 에어로졸 생성 재료(33) 내부의 에어로졸의 형성을 향상시키는 데 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 일 예에서, 알루미늄 포일은 약 6㎛의 두께를 갖는 금속 층을 갖는다. 알루미늄 포일은 종이 백킹(paper backing)을 가질 수 있다. 그러나, 대안적인 어레인지먼트들에서는, 알루미늄 포일은 다른 두께들, 예를 들어 4㎛ 내지 16㎛의 두께를 가질 수 있다. 알루미늄 포일은 종이 백킹을 갖지 않아도 되지만, 예를 들어 포일에 적절한 인장 강도를 제공하는 데 도움이 되도록, 다른 재료들로 형성된 백킹을 가질 수도 있거나, 백킹 재료가 없을 수도 있다. 알루미늄 이외의 금속 층들 또는 포일들이 사용될 수도 있다. 더욱이, 그러한 금속 층들이 물품(30)의 일부로서 제공되는 것이 필수적이지는 않다; 예를 들어, 그러한 금속 층이 장치(20 또는 100)의 일부로서 제공될 수도 있다.
본 명세서에서 에어로졸 생성 기판(33)이라고도 지칭되는, 에어로졸 생성 재료(33)는 적어도 하나의 에어로졸 형성 재료를 포함한다. 본 예에서는, 에어로졸 형성 재료는 글리세롤이다. 대안적인 예들에서, 에어로졸 형성 재료는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다른 재료 또는 이들의 조합일 수 있다. 에어로졸 형성 재료는 풍미 화합물들과 같은 화합물들을 에어로졸 생성 재료로부터 소비자에게 전달하는 데 도움이 됨으로써, 물품의 감각 성능을 개선하는 것으로 밝혀졌다.
도 4에 나타내어진 바와 같이, 물품(30)의 마우스피스(31)는 에어로졸 생성 기판(33)에 인접한 상류측 단부(31a) 및 에어로졸 생성 기판(33)으로부터 먼 하류측 단부(31b)를 포함한다. 에어로졸 생성 기판은 담배를 포함할 수 있지만, 대안들이 가능하다.
본 예에서는, 마우스피스(31)는 중공 튜브형 엘리먼트(34)의 상류측에, 이 예에서는 중공 튜브형 엘리먼트(34)에 인접하고 그와 접하는 관계에 있는 재료의 바디(36)를 포함한다. 재료의 바디(36) 및 중공 튜브형 엘리먼트(34)는 각각 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 정의하고 공통의 종축을 공유한다. 재료의 바디(36)는 제1 플러그 랩(plug wrap)(37)에 둘러싸인다. 제1 플러그 랩(37)은 50gsm 미만, 예컨대 약 20gsm 내지 40gsm의 연량(basis weight)을 가질 수 있다.
본 예에서는, 중공 튜브형 엘리먼트(34)는 제1 중공 튜브형 엘리먼트(34)이고, 마우스피스는, 제1 중공 튜브형 엘리먼트(34)의 상류측에, 냉각 엘리먼트라고도 지칭되는, 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)를 포함한다. 본 예에서는, 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 재료의 바디(36)의 상류측에 있고, 그에 인접하고 그와 접하는 관계에 있다. 재료의 바디(36) 및 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 각각 실질적으로 원통형인 전체 외부 형상을 정의하고 공통의 종축을 공유한다. 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 튜브형 엘리먼트(38)를 형성하기 위해 맞대어진 이음매들(butted seams)로 평행하게 감긴 복수의 종이 층들로 형성된다. 본 예에서는, 제1 및 제2 종이 층들이 두 겹 튜브로 제공되지만, 다른 예들에서는 3개, 4개 또는 그 초과의 종이 층들이 사용되어 3, 4 또는 그 초과의 겹의 튜브들을 형성할 수 있다. 나선형으로 감긴 종이 층들, 카드보드 튜브들, 
타입 프로세스를 사용하여 형성된 튜브들, 성형 또는 압출 플라스틱 튜브들 또는 유사한 것과 같은 다른 구조들이 사용될 수 있다. 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 본 명세서에 기술된 제2 플러그 랩(39) 및/또는 팁핑 종이(35)로서 강성 플러그 랩 및/또는 팁핑 종이를 사용하여 형성될 수도 있으며, 이는 개별 튜브형 엘리먼트가 필요하지 않다는 것을 의미한다.
제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 냉각 세그먼트로서 작용하는 마우스피스(31) 내의 에어 갭 주위에 위치하여 이를 한정한다. 에어 갭은 그를 통해 에어로졸 생성 재료(33)에 의해 생성된 가열된 휘발된 성분들이 흐를 수 있는 챔버를 제공한다. 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공이지만, 제조 동안 그리고 물품(21)이 사용 중인 동안에 생성할지도 모르는 축방향 압축력들 및 휨 모멘트들을 견딜 수 있을 정도로 충분히 단단하다. 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)는 에어로졸 생성 재료(33)와 재료의 바디(36) 사이의 물리적 변위를 제공한다. 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)에 의해 제공되는 물리적 변위는 제2 중공 튜브형 엘리먼트(38)의 길이에 걸쳐 열 구배(thermal gradient)를 제공할 것이다.
물론, 물품(30)은 단지 예로서 제공된다. 숙련된 기술자는 본 명세서에 기술된 시스템들에서 사용될 수 있는 그러한 물품의 많은 대안적인 어레인지먼트들을 알고 있을 것이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 200으로 일반적으로 표시된, 회로의 블록도이다. 회로(200)는 위에 기술된 시스템(10)의 예시적인 구현이다.
회로(200)는 위에 기술된 시스템(10)의 제어 모듈(14)을 포함한다. 회로(200)는 (공진 회로(12)를 구현하는) 병렬로 배열된 인덕터(202) 및 커패시터(204)와 (스위칭 모듈(13)을 구현하는) 트랜지스터(206)를 추가로 포함한다. 인덕터(202) 및 커패시터(204)로 형성된 공진 회로는 위에 상세히 논의된 바와 같이 서셉터 어레인지먼트(도시되지 않음)를 유도 가열하기 위한 것이다.
트랜지스터(206)는 제어 모듈(14)의 출력에 따라 제1 상태 및 제2 상태를 갖는다. 제1 상태에서는, 트랜지스터(206)는 전압 공급원 VDC로부터 생성된 가변 전류가 인덕터(202)를 통해 흐르도록(그에 의해 인덕터를 충전하도록) 도통이다. 전압 공급원은 배터리(예를 들어, 에어로졸 생성 디바이스의 배터리)에 의해 제공될 수 있다. 배터리 전압은 시간 경과에 따라 가변적(제한된 정도로)일 수 있다.
제2 상태에서는, 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통이며, 따라서 (제1 상태에서 충전된) 인덕터(202)가 방전하고, 그에 의해 커패시터(204)를 충전한다. 스위칭 어레인지먼트가 제2 상태에 머무르면, 공진 회로(12)는, 공식: 
에 의해 주어지는, 인덕터(202)와 커패시터(204)의 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 의존하는 주파수에서 공진할 것이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 사용되는, 참조 번호 210으로 일반적으로 표시된, 신호를 나타낸다. 신호(210)는 트랜지스터(206)의 입력에 제공되는 제어 모듈(14)의 출력이다.
신호(210)는 제1 페이즈(211), 제2 페이즈(212) 및 제3 페이즈(213)를 포함한다. 제1 페이즈(211) 및 제3 페이즈(213)는 공진 회로(12)의 가열 동작 페이즈들이다. 제2 페이즈(212)는 공진 회로의 비가열 동작 페이즈이다.
가열 동작 페이즈들 동안에는, 제어 회로(14)의 출력이, 트랜지스터(206)가 위에 기술된 제1 상태 및 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 반복적으로 스위칭하도록, 높은 전압 레벨과 낮은 전압 레벨 사이에서 반복적으로 전이한다. 제1 페이즈 동안 공진 회로에서의 전류 흐름들은 서셉터에서의 전류 흐름을 유도하고, 그에 의해 서셉터의 가열을 야기한다.
비가열 동작 페이즈 동안에는, 제어 회로(14)의 출력이 트랜지스터가 턴 온되도록 한다. 따라서, 비가열 페이즈에서는, 인덕터(202) 및 커패시터(204) 양쪽 모두의 일단부가 전압 공급원 VDC에 결합되고 인덕터(202) 및 커패시터(204)의 타단부가 트랜지스터(206)를 통해 접지에 결합된다.
가열 페이즈의 효율은 가열 페이즈들(211 및 213) 동안 트랜지스터(206)의 스위칭 주파수에 적어도 부분적으로 의존한다. 실제로, 가열 효율은 스위칭 주파수가 공진 회로의 공진 주파수에 접근함에 따라 증가한다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 220으로 일반적으로 표시된, 알고리즘을 나타내는 흐름도이다. 알고리즘(220)은 동작 222에서 시작되고, 여기서는 인덕터(202) 및 커패시터(204)에 의해 형성된 공진 회로(12)의 공진이 결정된다. 그 후, 동작 224에서는, 동작 222에서 결정된 공진에 적어도 부분적으로 기초하여 가열 파라미터들이 설정된다.
알고리즘(220)은 시스템 설계 프로세스의 일부를 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 시스템에 대한 가열 파라미터들은 공진 파라미터들에 기초하여(예를 들어, 설계된 공진 파라미터들에 기초하여) 설정된 다음 고정될 수 있다. 예를 들어, 가열 파라미터들은 제어 모듈(14) 내에 저장되고 시스템(200)의 정상 사용 동안에는 변경되지 않을 수 있다.
동작 224에서 가열 파라미터를 설정하는 것은, 제2 상태의 각각의 인스턴스가 장치의 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 상기 가열 동작 페이즈에서 각각의 제2 상태의 지속기간을 설정하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 동작 224에서 가열 파라미터들을 설정하는 것은 제1 상태의 각각의 인스턴스를 고정된 지속기간으로 설정하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예들에서는, 공진의 세부 사항들이 메모리에 저장되어 (동작 224에서) 파라미터들을 설정할 때 사용을 위해 (동작 222에서) 검색될 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예의 양상을 보여주는, 참조 번호 230으로 일반적으로 표시된, 플롯이다. 플롯(230)은 트랜지스터(206)의 게이트 입력에서의 전압을 나타내는 제1 신호(231) 및 트랜지스터(206) 양단의 전압인 제2 신호(232)를 포함한다.
제1 신호(231)에 의해 나타내어진 바와 같이, 회로(200)가 가열 동작 모드에 있도록, 트랜지스터(206)는 제1 상태(트랜지스터 입력이 하이이고 트랜지스터가 도통인 상태)와 제2 상태(트랜지스터 입력이 로우이고 트랜지스터가 비도통인 상태) 사이에서 스위칭된다.
제1 상태에서는, 트랜지스터(206)가 도통이어서 트랜지스터 양단에 전압이 나타나지 않는다. 이 상태에서는, 전압 공급원 VDC으로부터 인덕터(202)를 통해 전류가 흐르고, 그에 의해 인덕터를 충전한다. 제2 상태에서는, 인덕터(202)가 방전하고, 그에 의해 커패시터(204)를 충전한다 ― 이 결과 트랜지스터(56) 양단에 전압이 나타난다.
플롯(230)에 나타내어진 바와 같이, 트랜지스터(206) 양단의 전압은 발진하기 시작하지만, 발진은 제1 상태로의 복귀에 의해 정지된다.
동작 224에서 설정된 가열 파라미터들은, 제2 상태의 각각의 인스턴스가 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 설정된다. 이는 도 8에 나타내어져 있는데, 여기서 제2 신호는 제1 신호(81)의 각각의 상승 에지 직전에 완료되는 발진 사이클의 제1 절반을 나타낸다.
공진 회로(12)의 공진 주파수는, 예를 들어 회로 허용 오차, 배터리 전압, 온도 등으로 인해 가변적일 수 있다(또는 적어도 허용 오차를 가질 수 있다)는 점에 유의해야 한다. 따라서, 제2 상태의 지속기간을 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 절반보다 약간 더 길게 설정함으로써, 트랜지스터 양단의 전압이 각각의 사이클 후에 0으로 감소할 수 있는 것이 보장될 수 있다.
가열 동작 페이즈에서는, 트랜지스터(206)가 고정된 주파수(예를 들어, 250kHz)에서 제1 상태와 제2 상태 사이에서 스위칭하도록 제어될 수 있다. 가열 페이즈의 듀티 사이클은, 예를 들어 동작 224에서 정의된 가열 파라미터들에 기초하여 가변적일 수 있다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 240으로 일반적으로 표시된, 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
알고리즘(240)은 동작 242에서 시작되고, 여기서는 가열 동작 페이즈가 발생한다. 위에 논의된 바와 같이, 가열 페이즈 동안에는, 제1 스위칭 어레인지먼트(예를 들어, 트랜지스터(206))가 제1 상태의 인스턴스들과 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 제2 상태의 각각의 인스턴스는 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는다. 가열 페이즈의 예들이 위에 기술된 신호(210)의 부분들(211 및 213)에 나타내어져 있다.
가열 페이즈가 완료되면, 알고리즘(240)은 동작 244로 이동하고, 여기서는 비가열 동작 페이즈가 발생한다. 위에 논의된 바와 같이, 비가열 페이즈 동안에는, 트랜지스터(206)가 온 상태이며 서셉터의 유도성 가열이 발생하지 않는다. 비가열 페이즈의 예가 위에 기술된 신호(210)의 부분(212)에 나타내어져 있다.
동작 246에서는, 가열 프로세스가 완료되었는지에 관한 결정이 이루어진다. 가열이 완료되면, 알고리즘(240)은 동작 248에서 종료된다; 그렇지 않으면, 알고리즘은 (위에 기술된 신호(210)의 부분(213)에 의해 나타내어진 바와 같이) 추가 가열이 수행되는 동작 242로 복귀한다.
가열 페이즈(242) 및 비가열 페이즈(244)의 다양한 파라미터들이 위에 기술된 알고리즘(220)의 동작 224에서 설정될 수 있다(또는 아래에 더 논의되는 동작 254에서 설정될 수 있다). 예를 들어, 각각의 페이즈의 지속기간(및 가열 페이즈 및 비가열 페이즈의 상대적 지속기간들)이 제어 가능할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 동작 246의 인스턴스들에 의해 인에이블되는 반복 횟수가 가변적일 수 있다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 250으로 일반적으로 표시된, 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
알고리즘(250)은 동작 252에서 시작되고, 여기서는 가열 요건이 결정된다. 가열 요건은, 예를 들어, 온도 측정치에(예를 들어, 온도 요건과 측정된 온도 사이의 차이에) 의존할 수 있다. 동작 252는, 예를 들어, 현재의 가열 레벨이 증가되어야 하는지 감소되어야 하는지를 결정할 수 있다.
동작 254에서는, 위에 기술된 가열 페이즈 및 비가열 페이즈의 파라미터들이 설정된다. 예를 들어, 가열 페이즈와 비가열 페이즈 사이의 사이클링의 주파수가 변경될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 가열 페이즈 및 비가열 페이즈의 듀티 사이클이 변경될 수 있다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 사용되는, 참조 번호 260으로 일반적으로 표시된, 신호들을 나타낸다.
신호들(260)은 제1 신호(261) 및 제2 신호(262)를 포함한다. 양 신호는 트랜지스터(206)에 입력들로서 제공되는 제어 회로(14)의 출력들의 예들이다.
위에 기술된 바와 같이, 동작 254는 동작 252에서 결정된 가열 요건에 따라 제어 신호의 듀티 사이클을 변경하기 위해 사용될 수 있다.
제1 신호(261)는 비교적 낮은 듀티 사이클을 가지며, 요구되는 가열의 양이 비교적 낮을 때 사용될 수 있다. 제2 신호(262)는 더 높은 듀티 사이클을 가지며, 요구되는 가열의 양이 더 높을 때 사용될 수 있다. 신호들(261 및 262)의 가열 페이즈들은 동일하다는 점에 유의한다 ― 그것은 변화하는 가열 페이즈들 사이의 지속기간(즉, 비가열 페이즈의 지속기간)이다. 이러한 어레인지먼트는 가열의 양이 변경될 수 있는 유일한 메커니즘이 아니며, 예를 들어 가열 페이즈의 지속기간은 주어진 시간 기간 내에 가열의 양을 증가 또는 감소시키기 위해 변경될 수 있다.
회로(200)는 단일 공진 회로를 구동하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 위에 기술된 바와 같이, 에어로졸 생성 디바이스의 상이한 구역들이 상이한 공진 회로에 의해 가열될 수 있도록 다수의 공진 회로들이 제공될 수 있다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른, 참조 번호 270으로 일반적으로 표시된, 시스템의 블록도이다. 시스템(270)은 위에 기술된 시스템(10)(및 회로(200))과 유사하지만, 아래에 상세히 논의되는 바와 같이, 2개의 공진 회로를 포함한다(그리고 2개의 서셉터들과 상호 작용한다).
시스템(270)은 제1 공진 회로(12a) 및 제2 공진 회로(12b)(양쪽 모두 위에 기술된 공진 회로(12)와 유사함), 제1 스위칭 모듈(13a) 및 제2 스위칭 모듈(양쪽 모두 위에 기술된 스위칭 모듈(13)과 유사함) 및 제어 모듈(272)을 포함한다. 직류(DC) 전압 공급원 형태의 전원(VDC)이 공진 회로들(12a 및 12b)에 제공된다. 전원은, 예를 들어, 배터리에 의해 공급될 수 있다.
위에 상세히 논의된 바와 같이, 공진 회로(12a 및 12b) 각각은 병렬로 연결된 인덕터와 커패시터를 포함할 수 있다. 공진 회로(12a)는 제1 서셉터 어레인지먼트(16a)를 유도 가열하기 위해 사용될 수 있고, 공진 회로(12b)는 제2 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하기 위해 사용될 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 어레인지먼트들(16a 및 16b)은 각각 에어로졸을 생성시키기 위해 에어로졸 생성 재료를 가열할 수 있다(그리고 예를 들어 동일한 에어로졸 생성 재료의 상이한 구역들을 가열할 수 있다).
제어 모듈(272)은 제1 온도 센서(17a) 및 제2 온도 센서(17b)로부터 입력들을 수신하고, 제1 스위칭 모듈(13a) 및 제2 스위칭 모듈(13b)을 스위칭하기 위한 제어 신호들을 제공한다.
따라서, 제어 모듈(272)은, 예를 들어 위에 기술된 알고리즘들(240 및 250)에 따라, 공진 회로들(12a 및 12b)의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 제어할 수 있다. 온도 센서(17a 및 17b)는, 예를 들어, 동작 252의 구현에서 사용될 수 있다.
위에 나타내어진 바와 같이, 제1 및 제2 서셉터 어레인지먼트들(16a 및 16b)은 각각 에어로졸을 생성시키기 위해 동일한 에어로졸 생성 재료의 상이한 구역들을 가열할 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 회로(12a)의 유도성 엘리먼트는 에어로졸 생성 디바이스(또는 어떤 다른 가열될 엘리먼트)의 원위 단부에 또는 그 근처에 제공될 수 있고 제2 공진 회로(12b)의 유도성 엘리먼트는 에어로졸 생성 디바이스(또는 어떤 다른 가열될 엘리먼트)의 입 단부에 또는 그 근처에 제공될 수 있다.
제어 모듈(272)은 제1 및 제2 스위칭 어레인지먼트들(13a 및 13b)을 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 회로 및 제2 공진 회로(12a 및 12b)의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 상이할 수 있고, 예를 들어, 각각 가열될 엘리먼트의 원위 단부 및 입 단부에서의 가열 요건들에 따라 설정될 수 있다.
도 13은 예시적인 실시예에 따라 사용되는, 참조 번호 280으로 일반적으로 표시된, 신호들을 나타낸다. 신호들(280)은 제1 신호(281) 및 제2 신호(282)를 포함한다. 제1 신호(281)는 (예를 들어, 제1 스위칭 모듈(13a)을 제어하기 위한) 제어 모듈(272)의 제1 출력일 수 있고, 제2 신호(282)는 (예를 들어, 제2 스위칭 모듈(13b)을 제어하기 위한) 제어 모듈(272)의 제2 출력일 수 있다.
제1 신호(281)와 제2 신호(282)는 동일한 주파수와 듀티 사이클을 갖지만, 제1 및 제2 공진 회로들(13a 및 13b)의 가열 모드들이 중첩되지 않도록 설정된다.
제1 및 제2 신호들(281, 282)은, 사실상, 하나의 신호가 다른 하나의 신호에 대해 시간적으로 시프트된 동일한 신호이다. 이것은 모든 예시적인 실시예들에 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 제1 및 제2 신호들의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 상이할 수 있다 ― 예를 들어, 각각의 서셉터들의 가열 요건들이 상이하다면.
본 명세서에 기술된 다양한 실시예들은 청구된 특징들을 이해하고 교시하는 것을 돕기 위해서만 제시된다. 이들 실시예는 단지 실시예들의 대표적인 샘플로서 제공되며, 포괄적 및/또는 배타적이지 않다. 본 명세서에 기술된 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양상들은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 발명의 범위에 대한 제한들 또는 청구항들의 등가물들에 대한 제한들로 간주되어서는 안 되며, 다른 실시예들이 이용될 수도 있고 청구된 발명의 범위를 벗어나지 않고 수정들이 이루어질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 본 명세서에 구체적으로 기술된 것들 이외에, 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적절하게 포함하거나, 그것들로 구성되거나, 본질적으로 그것들로 구성될 수 있다. 추가로, 본 개시내용은 현재는 청구되지 않았지만, 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.
Claims (37)
- 에어로졸 생성 디바이스를 위한 장치로서,
하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하는 제1 공진 회로 ― 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것임 ―;
제1 상태 및 제2 상태를 갖는 제1 스위칭 어레인지먼트 ― 상기 제1 상태에서는, 전압 공급원으로부터 생성된 가변 전류가 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 상기 제2 상태에서는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통임 ―; 및
상기 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 제공하는 제어 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 상기 가열 동작 페이즈 동안에는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가, 상기 제어 모듈의 제어 하에서, 상기 제1 상태의 인스턴스들과 상기 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 상태의 각각의 인스턴스는 상기 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는, 장치. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들은 병렬로 배열되는, 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 상태의 각각의 인스턴스가 상기 장치의 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 상기 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 상기 가열 동작 페이즈에서 각각의 제2 상태의 지속기간을 설정하는 단계를 추가로 포함하는, 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 상태의 각각의 인스턴스는 고정된 지속기간을 갖는, 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 스위칭 어레인지먼트는 트랜지스터 스위치를 포함하는, 장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 동작 페이즈에서는, 상기 제1 제어 신호가 고정된 주파수에서 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 상기 제1 스위칭 어레인지먼트를 스위칭하는, 장치. - 제6항에 있어서,
상기 고정된 주파수는 250kHz인, 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정하는, 장치. - 제8항에 있어서,
상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 상기 장치의 가열 요건에 따라 설정되는, 장치. - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 온도 측정치에 따라 설정되는, 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
가열될 디바이스의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 추가로 포함하는, 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하는 제2 공진 회로 ― 상기 제2 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제2 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것임 ―;
제1 상태 및 제2 상태를 갖는 제2 스위칭 어레인지먼트 ― 상기 제1 상태에서는, 상기 전압 공급원으로부터 생성된 가변 전류가 상기 제2 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 상기 제2 상태에서는, 상기 제2 스위칭 어레인지먼트가 비도통임 ― 를 추가로 포함하고;
상기 제어 모듈은 상기 제2 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제2 제어 신호를 제공하고, 상기 제어 모듈은 상기 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고, 상기 가열 동작 페이즈 동안에는, 상기 제2 스위칭 어레인지먼트가, 상기 제어 모듈의 제어 하에서, 상기 제1 상태의 인스턴스들과 상기 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 상태의 각각의 인스턴스는 상기 제2 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는, 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 스위칭 어레인지먼트는 트랜지스터 스위치를 포함하는, 장치. - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 제1 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 원위 단부에 또는 그 근처에 제공되고 상기 제2 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 상기 가열될 엘리먼트의 입 단부에 또는 그 근처에 제공되는, 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1 공진 회로 및 상기 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 각각 상기 가열될 엘리먼트의 원위 단부 및 입 단부에서의 가열 요건들에 따라 설정되는, 장치. - 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 제1 공진 회로 및 상기 제2 공진 회로의 가열 모드들이 중첩되지 않도록 상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정하는, 장치. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유도성 엘리먼트들은 유도성 코일들인, 장치. - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전압 공급원은 DC 전압 공급원인, 장치. - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 불연성 에어로졸 생성 디바이스.
- 제19항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 제거 가능 물품을 수용하도록 구성되는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스. - 제20항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 기판 및 에어로졸 형성 재료를 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스. - 제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 제거 가능 물품은 상기 제1 서셉터 어레인지먼트를 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스. - 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 담배 가열 시스템을 포함하는, 불연성 에어로졸 생성 디바이스. - 방법으로서,
제어 모듈에서 또는 상기 제어 모듈로부터, 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고,
상기 제1 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고;
상기 제1 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 상기 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 상기 제2 상태에서는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통이고; 그리고
상기 가열 동작 페이즈 동안에는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가, 상기 제어 모듈의 제어 하에서, 상기 제1 상태의 인스턴스들과 상기 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 상태의 각각의 인스턴스는 상기 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는, 방법. - 제24항에 있어서,
상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들은 병렬로 배열되는, 방법. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
상기 제2 상태의 각각의 인스턴스가 상기 장치의 정상 동작 동안에 발생할 것으로 예상되는 상기 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖도록 상기 가열 동작 페이즈에서 각각의 제2 상태의 지속기간을 설정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 모드에서는, 상기 제1 제어 신호가 고정된 주파수에서 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 상기 제1 스위칭 어레인지먼트를 스위칭하는, 방법. - 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정하는, 방법. - 제28항에 있어서,
상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 가열 요건에 따라 설정되는, 방법. - 제28항 또는 제29항에 있어서,
상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 온도 측정치에 따라 설정되는, 방법. - 제24항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
제어 모듈에서 또는 상기 제어 모듈로부터, 제2 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제2 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제어 모듈은 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고,
상기 제2 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제2 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제2 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고;
상기 제2 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 상기 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 상기 제2 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 상기 제2 상태에서는, 상기 제2 스위칭 어레인지먼트가 비도통이고; 그리고
상기 가열 동작 페이즈 동안에는, 상기 제2 스위칭 어레인지먼트가, 상기 제어 모듈의 제어 하에서, 상기 제1 상태의 인스턴스들과 상기 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 상태의 각각의 인스턴스는 상기 제2 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는, 방법. - 제31항에 있어서,
상기 제1 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 가열될 엘리먼트의 원위 단부에 제공되고 상기 제2 공진 회로의 유도성 엘리먼트는 상기 가열될 엘리먼트의 입 단부에 제공되는, 방법. - 제32항에 있어서,
상기 제1 공진 회로 및 상기 제2 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클은 각각 상기 가열될 엘리먼트의 원위 단부 및 입 단부에서의 가열 요건에 따라 설정되는, 방법. - 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 제1 공진 회로 및 상기 제2 공진 회로의 가열 모드들이 중첩되지 않도록 상기 가열 동작 페이즈 및 상기 비가열 동작 페이즈의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 설정하는, 방법. - 불연성 에어로졸 생성 시스템에서 사용하기 위한 물품을 포함하는 부품들의 키트로서, 상기 불연성 에어로졸 생성 시스템은 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 디바이스를 포함하는, 부품들의 키트.
- 제35항에 있어서,
상기 물품은 에어로졸 생성 재료를 포함하는 제거 가능 물품인, 부품들의 키트. - 장치로 하여금: 제어 모듈에서 또는 상기 제어 모듈로부터, 제1 스위칭 어레인지먼트의 스위칭 엘리먼트들에 대한 제1 제어 신호를 생성, 획득 또는 수신하는 것을 수행하게 하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 제어 모듈은 제1 공진 회로의 가열 동작 페이즈 및 비가열 동작 페이즈를 구현하고,
상기 제1 공진 회로는 하나 이상의 유도성 엘리먼트들과 하나 이상의 용량성 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들은 제1 서셉터 어레인지먼트를 유도 가열하여 에어로졸 생성 재료를 가열함으로써 에어로졸을 생성시키기 위한 것이고;
상기 제1 스위칭 어레인지먼트는 제1 상태 및 제2 상태를 갖고, 상기 제1 상태에서는, 가변 전류가 전압 공급원으로부터 생성되어 상기 제1 공진 회로의 상기 하나 이상의 유도성 엘리먼트들을 통해 흐르고, 상기 제2 상태에서는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가 비도통이고; 그리고
상기 가열 동작 페이즈 동안에는, 상기 제1 스위칭 어레인지먼트가, 상기 제어 모듈의 제어 하에서, 상기 제1 상태의 인스턴스들과 상기 제2 상태의 인스턴스들 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 상태의 각각의 인스턴스는 상기 제1 공진 회로의 발진 사이클의 적어도 절반인 지속기간을 갖는, 컴퓨터 프로그램.
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