KR20240053060A - 에어로졸 발생 장치용 광학 스펙트럼 검출기 - Google Patents

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KR20240053060A
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미쉘 베쌍
데니스 예이프 델라 파즈
준 지에 허
이 밍 응
준 웨이 임
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치(100). 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동(11)을 정의하는 하우징(10); 및 감지 조립체를 포함한다. 감지 조립체는 공동 내로 전자기 복사선을 방출하도록 구성된 방출기 및 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성된 수신기를 포함한다. 수신기는 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성된 센서를 포함한다. 감지 조립체는 공동의 외부에 그리고 수신기가 차폐부와 공동 사이에 있도록 위치된 차폐부(148)를 더 포함하며; 차폐부는 전자기 복사선을 차단하도록 구성되어 있다. 차폐부의 제1 부분은 평면형이고 차폐부의 제2 부분은 평면형이며, 차폐부의 제1 및 제2 부분은 비-동일-평면형이다. 제1 부분의 평면의 법선과 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는 수신기와 방출기 사이의 각도와 실질적으로 동일하다.

Description

에어로졸 발생 장치용 광학 스펙트럼 검출기
본 개시는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 감지 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키도록 구성된 에어로졸 발생 장치가 당업계에 공지되어 있다. 공지된 수많은 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체에 의해 기재에 열을 인가함으로써 에어로졸을 발생시킨다. 히터 조립체는 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부로부터 전력이 공급될 때 가열된다. 이어서, 발생된 에어로졸은 장치의 사용자에 의해 흡입될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 종종 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 수용 가능하다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부일 수 있으며, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분은 장치의 사용 동안 가열될 장치의 공동 내에 수용 가능하다. 에어로졸 형성 기재의 제어된 가열에 의해 향미가 발생되고 방출되기 때문에, 끝에 불이 붙는 궐련에서 발생하는 연소 없이, 예를 들어 이러한 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위해 개발된 에어로졸 발생 물품은 통상적으로 그 특정 장치를 위해 특별히 설계된다. 예를 들어, 물품의 구조 및 기재의 조성은 사용자에게 바람직한 경험을 제공하도록 특별히 설계될 것이다. 잘못된 유형의 에어로졸 발생 물품, 또는 끝에 불이 붙는 흡연 물품을 사용하는 것은 불량한 사용자 경험을 초래할 수 있고 또한 에어로졸 발생 장치를 손상시킬 수 있다.
일부 에어로졸 발생 장치는 각각 상이한 사용자 경험을 제공하는 다수의 상이한 유형의 에어로졸 발생 물품과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재는 상이한 조성을 가질 수 있으므로 상이한 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 특정 유형의 에어로졸 발생 물품에 대해 최적화된 방식으로, 각각의 에어로졸 발생 물품에 대한 가열을 상이하게 제어하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 유형에 적합하지 않은 가열 제어를 사용하면, 불량한 사용자 경험을 초래할 수 있고 또한 에어로졸 발생 장치를 손상시킬 수 있다.
에어로졸 발생 물품의 위조도 문제이다. 위조 에어로졸 발생 물품은 품질이 열등할 수 있거나 특정 에어로졸 발생 장치에 전혀 적합하지 않을 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 종종 미리 결정된 퍼프 수, 예를 들어 10 내지 15회의 퍼프에 사용되도록 설계된다. 미리 결정된 퍼프 수가 만료된 후에 사용자가 에어로졸 발생 물품을 계속 사용하는 경우, 퍼프 동안 발생된 에어로졸의 품질 및 양은 낮을 것이며, 이는 불량한 사용자 경험을 초래할 수 있고 또한 에어로졸 발생 장치를 손상시킬 수 있다. 이는 에어로졸 형성 기재의 수분 함량이 사용 중에 변하기 때문일 수 있다. 고갈된 수분 함량을 갖는 기재에 동일한 가열 프로파일을 적용하면, 시간에 따라 변하는 기재를 가열하는 발생된 에어로졸의 양이 바람직하지 않을 것이다.
에어로졸 발생 장치에 의한 에어로졸 형성 기재의 가열 동안 고갈될 뿐만 아니라, 에어로졸 형성 기재의 수분 함량은 에어로졸 발생 물품이 저장되는 방법, 및 기간, 뿐만 아니라 기재를 제조하는 공정에서의 불일치에 의해 영향을 받을 것이다. 비정상적으로 높거나 낮은 수분 함량을 갖는 에어로졸 형성 기재는 일관된 양의 에어로졸이 발생되어야 하는 경우 상이한 가열 제어를 필요로 할 수 있다.
따라서, 에어로졸 발생 물품의 상이한 유형들 사이를 정확하게 구별할 수 있고 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기에 적합하거나 적합하지 않은 에어로졸 발생 물품을 식별할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 저가이고 제조하기 쉬운 이러한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 물품의 제조 공정에 대한 수정을 필요로 하지 않는 감지 조립체를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 에어로졸 발생 물품의 품질 및 사용 상태를 모니터링할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 일 측면에 따라, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 장치 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 감지 조립체를 포함할 수 있다. 감지 조립체는 방출기를 포함할 수 있다. 방출기는 공동 내로 전자기 복사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 감지 조립체는 수신기를 더 포함할 수 있다. 수신기는 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성될 수 있다. 수신기는 센서를 포함할 수 있다. 센서는 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성될 수 있다.
감지 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 장치는 유리하게는 센서에 의해 제조된 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장의 측정에 기초하여 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 발생 기재의 존재 및 유형을 검출할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 공동에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 발생 물품에 포함될 수 있다. 사용 시, 방출기는 유리하게는 에어로졸 형성 기재가 적어도 부분적으로 수용되는 공동 내로 전자기 복사선을 방출할 수 있다. 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 발생 물품 상에 입사하는 전자기 복사선은 흡수, 반사 또는 투과 중 하나를 겪을 수 있다. 상이한 파장에서 전자기 복사선의 흡수, 반사 또는 투과의 양은 에어로졸 형성 기재 또는 물품의 화학 구조에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 에어로졸 형성 기재 또는 물품의 화학 구조는 수신기에 의해 공동으로부터 수신된 전자기 복사선에 영향을 미칠 수 있다. 상이한 에어로졸 형성 기재 또는 물품은 상이한 화학 구조를 가질 수 있으므로 전자기 복사선에 상이하게 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 수신된 전자기 복사선의 측정은 유리하게는 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 존재 및 유형을 결정하는 데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 수신기의 센서는 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장의 강도를 측정하도록 구성되어 있다. 측정은 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장의 강도를 임계 값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 수신기에 연결된 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 메모리를 포함할 수 있다. 제어기의 메모리에 저장된 것은 에어로졸 형성 기재의 화학 구조, 또는 에어로졸 형성 기재의 유형의 화학 구조에 대한 특정 파장에서의 전자기 복사선의 공지된 측정치와 관련된 데이터일 수 있다. 제어기는 하나 이상의 파장에서 수신기의 센서에 의해 이루어진 하나 이상의 전자기 복사선 측정치를 메모리에 저장된 공지된 측정치와 비교함으로써 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 더 포함할 수 있다. 히터 조립체는 공동에 수용된 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성될 수 있다. 제어기는 히터 조립체를 제어하도록 구성될 수 있다. 히터 조립체의 제어는 제어기에 의해 결정된 에어로졸 형성 기재의 유형에 기초할 수 있다. 바람직하게는, 제어기는 가열 프로파일에 따라 히터 조립체를 제어하도록 구성될 수 있다. 가열 프로파일은 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 형성 기재의 유형에 따라 선택되거나 변형될 수 있다.
방출기는 전자기 복사선을 방출하기 위한 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 방출기는 전자기 복사선의 복수의 파장을 방출하도록 구성될 수 있다. 방출기는 복수의 LED를 포함할 수 있으며, 복수의 LED 각각은 전자기 복사선의 상이한 파장을 방출하도록 구성되어 있다.
수신기의 센서는 포토다이오드일 수 있다.
수신기는 전자기 복사선의 복수의 파장을 수신하도록 구성될 수 있다. 특히, 수신기의 센서는 수신된 전자기 복사선의 복수의 파장을 측정하도록 구성될 수 있다.
즉, 감지 조립체는 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재에 대해, 또는 공동 내에 수용된 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 대해 분광법을 수행하도록 구성될 수 있다. 장치는 측정된 전자기 복사선에 대한 스펙트럼 분석을 수행하기 위한 제어기를 포함할 수 있다. 스펙트럼 분석에 기초하여, 제어기는 공동 내의 에어로졸 형성 기재의 존재를 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 공동 내의 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성될 수 있다.
본원에서, 에어로졸 형성 기재의 존재 및 유형을 결정하는 것은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 존재 및 유형을 결정하는 것과 상호 교환적으로 사용된다. 어느 경우든, 에어로졸 발생 장치는 유리하게는 그의 화학적 조성에 기초하여 에어로졸 형성 기재 또는 물품의 존재 및 유형을 결정하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 방출기에 의해 방출된 전자기 복사선은 에어로졸 형성 기재 상에 입사할 수 있으며, 이 경우 에어로졸 형성 기재의 존재 또는 유형이 결정될 수 있다.
대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품에 함유될 수 있다. 이 경우, 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선은 에어로졸 발생 물품의 화학 구조, 예를 들어 물품의 래퍼 또는 하우징에 의해 영향을 받을 수 있다. 상이한 에어로졸 발생 물품은 상이한 화학 구조, 예를 들어 상이한 래퍼 또는 하우징을 포함할 수 있다. 이는 상이한 에어로졸 발생 물품이 식별되게 할 수 있다.
"상이한 에어로졸 발생 물품"은 상이한 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 지칭할 수 있다.
또한, 전자기 복사선의 일부는 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선이 에어로졸 발생 물품 및 기재 둘 모두의 화학 구조에 의해 영향을 받을 수 있도록 에어로졸 형성 기재로 에어로졸 발생 장치를 통과할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 구성요소 둘 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 형성 기재가 고체 에어로졸 형성 기재인 경우, 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 허브 잎, 담뱃잎, 담배 리브 단편, 재구성 담배, 균질화된 담배, 압출 담배, 캐스트 리프 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 함유하는 분말, 과립, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 말아피는 형태(loose form)일 수 있거나, 적합한 용기 또는 카트리지에 제공될 수 있다. 선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 기재의 가열 시에 방출될, 추가적인 담배 또는 비담배 휘발성 향미 화합물을 함유할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 추가적인 담배 또는 비담배 휘발성 향미 화합물을 포함하고 있는 캡슐을 또한 함유할 수 있고, 이러한 캡슐은 고체 에어로졸 형성 기재의 가열 동안에 용융될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 균질화 담배는 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 재료를 지칭한다. 균질화 담배는 시트의 형태일 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5%를 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화된 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 대안적으로 가질 수 있다. 균질화된 담배 재료의 시트는 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 연마하거나 그렇지 않으면 조합하여 얻어진 미립자 담배를 응집시킴으로써 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화된 담배 재료의 시트는, 예를 들어 담배의 처리, 취급 및 배송 동안 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화된 담배 재료의 시트는 미립자 담배 응집을 돕는 담배 내인성 결합제인 하나 이상의 내재성 결합제, 담배 외인성 결합제인 하나 이상의 외재성 결합제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고; 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화된 담배 재료의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충진제, 수성 및 비수성 용매 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 열적으로 안정적인 캐리어 상에 제공되거나 캐리어 내에 매립될 수 있다. 캐리어는 분말, 과립, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 캐리어는 고체 기재의 박층이 내부 표면, 외부 표면, 또는 내부 표면과 외부 표면 둘 모두에 증착된 관형 캐리어일 수 있다. 이러한 관형 캐리어는, 예를 들어 종이, 종이류 재료, 부직포 탄소 섬유 매트, 저질량 오픈 메시 금속 스크린, 또는 천공된 금속 포일 또는 임의의 다른 열적으로 안정적인 폴리머 매트릭스로 형성될 수 있다.
특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 균질화된 담배 재료의 주름지고 크림핑된 시트를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '권축된 시트'는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 갖는 시트를 가리킨다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품이 조립되었을 때, 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름이 에어로졸 발생 물품의 길이방향 축을 따라 또는 그에 평행하게 연장된다. 이는 유리하게는 균질화 담배 재료의 권축 시트의 주름 형성을 용이하게 하여 에어로졸 형성 기재를 형성한다. 그러나, 에어로졸 발생 물품에 포함되기 위한 균질화된 담배 재료의 권축된 시트는, 에어로졸 발생 물품이 조립되었을 때, 에어로졸 발생 물품의 길이방향 축에 예각 또는 둔각으로 배치되는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 대안적으로 또는 추가적으로 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특정 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 그의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균등하게 질감이 형성되는 균질화된 담배 재료의 주름진 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 시트의 폭에 걸쳐서 실질적으로 균등하게 이격되어 있는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 포함하는 균질화된 담배 재료의 주름진 크림핑된 시트를 포함할 수 있다.
고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 시트, 발포체, 겔 또는 슬러리 형태로 캐리어의 표면에 증착될 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 캐리어의 전체 표면에 증착되거나, 대안적으로 사용 중 불균일한 향미의 전달을 제공하기 위해 패턴으로 증착될 수 있다.
히터 조립체는 가열 요소를 포함할 수 있다. 사용시, 전력이 가열 요소에 공급되어 가열 요소가 가열될 수 있다. 그 다음, 열은, 예를 들어 챔버를 형성하는 장치 하우징을 통한 전도에 의해, 수용된 에어로졸 형성 기재로 전달될 수 있다.
가열 요소는 저항성 가열 요소일 수 있다. 가열 요소는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료는, 도핑된 세라믹과 같은 반도체, 전기 "전도성" 세라믹(예를 들어, 몰리브덴 디실리사이드와 같은), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만들어진 구성물 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 세라믹 및 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다.
다른 예에서, 히터 어셈블리는 하나 이상의 인덕터 코일을 포함할 수 있고, 가열 요소는 하나 이상의 서셉터 요소를 포함할 수 있다.
하나 이상의 서셉터 요소는, 인덕터 코일(들)에 의해 발생된 교번 자기장에 의해 가열 가능하도록 구성될 수 있다. 사용시, (예를 들어, 장치의 전원에 의해) 인덕터 코일에 공급되는 전력은, 서셉터 요소에서 와전류를 유도하는 인덕터 코일을 초래할 수 있다. 이들 와전류는 차례로, 서셉터 요소에서 열 발생을 초래한다. 전력은 교번 자기장으로서 인덕터 코일에 공급된다. 교류는 임의의 적절한 주파수를 가질 수 있다. 교류는 바람직하게는 고주파 교류일 수 있다. 교류는 100 킬로헤르츠(kHz) 내지 30 메가헤르츠(MHz)의 주파수를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 챔버에 수용되는 경우, 서셉터 요소에 의해 발생된 열은 에어로졸을 기재로부터 발생시키기에 충분한 온도로 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 서셉터 요소는 전자기 에너지를 흡수하고 그것을 열로 변환하는 능력을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 예로서 그리고 제한 없이, 서셉터 요소는 스틸과 같은 강자성 재료로 형성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 전류를 저항성 가열 요소에 공급하도록 구성될 수 있는 전력 공급부를 포함할 수 있다.
가열 요소는 가요성 재료의 기재 층을 포함할 수 있다. 기재 층은 열적으로 안정한 중합체, 바람직하게는 폴리이미드를 포함할 수 있다.
가열 요소는 기재 층 상에 배열될 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 발생 장치의 제어기와 연결되도록 구성된 와이어 연결부를 포함할 수 있다. 가열 요소는 기재 층 상에 배열된 가열 트랙을 포함할 수 있다. 가열 트랙은 열 전도도 재료, 바람직하게는 스테인리스 강과 같은 금속을 포함할 수 있다. 가열 트랙은 상기 와이어 연결부에 전기적으로 연결될 수 있다.
가열 요소는 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 금속 그리드(들), 가요성 인쇄 회로 기판, 몰딩형 배선 장치(MID), 세라믹 히터, 가요성 탄소 섬유 히터의 형태를 취할 수 있거나, 적절한 형상의 기판 상에 플라스마 기상 증착과 같은 코팅 기술을 이용해 형성될 수 있다.
공동은 에어로졸 형성 기재가 수용 가능할 수 있는 제1 말단에 개구부를 포함할 수 있다. 공동은 길이방향으로 에어로졸 형성 기재를 수용하도록 구성될 수 있다.
방출기 및 수신기는 길이방향 축에 평행할 수 있다.
공동은 제1 말단에 대향하는 제2 말단을 포함할 수 있다. 방출기 및 수신기는 공동의 제2 말단으로 그리고 그로부터 전자기 복사선을 각각 방출하고 수신하도록 위치될 수 있다.
대안적으로, 방출기 및 수신기는 길이방향 축에 수직일 수 있다. 방출기 및 수신기는 길이방향 축에 수직으로 공동으로 그리고 공동으로부터 전자기 복사선을 방출하고 수신하도록 위치될 수 있다. 방출기 및 수신기는 공동의 제1 및 제2 말단 사이의 영역에서 공동으로 그리고 공동으로부터 전자기 복사선을 방출하고 수신하도록 위치될 수 있다. 방출기는 공동의 외부에 위치될 수 있다. 수신기는 공동의 외부에 위치될 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전술한 측면에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 여기서 감지 조립체는 차폐부를 추가로 포함한다. 차폐부는 공동의 외부에 위치될 수 있다. 차폐부는 수신기가 차폐부와 공동 사이에 있도록 위치될 수 있다. 차폐부는 전자기 복사선을 차단하도록 구성될 수 있다.
차폐부의 위치는 유리하게는 에어로졸 발생 장치 외부의 전자기 복사선이 차폐부에 의해 차단되는 것을 의미할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 장치 외부의 전자기 방사선이 수신기에 도달하는 것이 차단되는 것을 의미할 수 있다. 그렇지 않으면 외부 전자기 복사선은 수신기에 의해 수용될 수 있고, 따라서 노이즈로서 픽업될 수 있다. 따라서, 차폐부는 유리하게는 노이즈를 감소시키는 감지 조립체의 정확도를 개선할 수 있다. 이는 수신기의 센서로부터의 측정의 신호 대 노이즈 비율을 개선할 수 있다.
외부 전자기 방사선의 하나의 공급원은 에어로졸 발생 장치의 사용자로부터일 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손은 피코-패러드(pico-Farads)의 순서에 기생 정전용량 효과를 생성할 수 있으며, 이는 차폐부 없이 수신기의 센서에 의해 노이즈로서 검출될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 전자기 복사선을 "차단하는" 차폐부가 외부 전자기 복사선이 수신기로 통과하는 것을 방지하는 것을 의미할 수 있다. 차폐부는 수신기에서 외부 발생 전자기 복사선의 강도를 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 보다 더 바람직하게는 적어도 99%만큼 감소시킬 수 있다. 차폐부는 적외선 범위와 자외선 범위 사이의 전자기 복사선의 강도를 감소시키는 데 효과적일 수 있다. 바람직하게는, 차폐부는 1nm 내지 100,000nm, 바람직하게는 200nm 내지 30,000nm, 보다 더 바람직하게는 200nm 내지 15,000nm의 파장을 갖는 전자기 복사선의 강도를 감소시키는 데 효과적일 수 있다. 차폐부는 복사선의 흡수 또는 반사에 의해 외부 발생 전자기 복사선의 강도를 감소시킬 수 있다.
차폐부는 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 차폐부는 전기 전도성 재료로 구성될 수 있다. 전기 전도성 재료는 적어도 1x106 Siemens/m, 바람직하게는 적어도 1x107 Siemens/m, 보다 더 바람직하게는 적어도 5x107 Siemens/m의 전기 전도도를 가질 수 있다.
차폐부는 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 차폐부는 열 전도성 재료로 구성될 수 있다. 이는 에어로졸 발생 장치가 사용 시 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성된 히터 조립체를 더 포함할 때 특히 유리할 수 있다. 열 전도성 재료를 포함하는 차폐부는 유리하게는 히터 조립체에 의해 발생된 열을 수신기로부터 멀리 소산시킬 수 있다. 수신기는 가열에 특히 민감할 수 있고 과도한 가열에 의해 손상될 수 있다. 열 전도성 재료를 포함하는 차폐부는 유리하게는 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 수신기가 과열되는 것을 방지할 수 있다. 차폐부는 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 수신기가 115°C를 초과하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
열 전도성 재료는 적어도 10W/m-K(Watts per metre-Kelvin), 바람직하게는 적어도 80W/m-K, 바람직하게는 적어도 100W/m-K, 보다 더 바람직하게는 적어도 150W/m-K의 열 전도도를 가질 수 있다.
차폐부는 금속을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 차폐부는 알루미늄 및 스테인리스 강 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차폐부는 0.1mm 내지 3mm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 차폐부는 0.2mm의 두께를 가질 수 있다. 이러한 두께는 유리하게는 차폐부가 외부 전자기 복사선을 충분히 차단하는 것을 보장하기에 충분히 높을 수 있다.
차폐부는 방출기가 차폐부와 공동 사이에 있도록 크기 설정되고 위치될 수 있다. 이는 유리하게는 외부 전자기 방사선이 방출기를 통해 공동으로 진입하지 않는 것을 보장할 수 있다. 이러한 차폐부는 또한 유리하게는 방출기로부터 멀리 열을 소산시킬 수 있다.
차폐부는 1 내지 10mm, 보다 바람직하게는 2 내지 4mm, 보다 더 바람직하게는 약 3mm의 폭을 가질 수 있다. 차폐부는 10mm 내지 30mm, 더 바람직하게는 15mm 내지 25mm, 보다 더 바람직하게는 약 22mm의 길이를 가질 수 있다.
방출기 및 수신기는 서로 평행할 수 있다. 즉, 방출기와 수신기 사이의 각도는 약 0도일 수 있다.
방출기와 수신기 사이의 각도가 본원에서 지칭되는 경우(병렬 및 수직과 같은 용어를 포함함), 각도는 방출기의 중심 광축과 수신기의 중심 광축 사이의 각도이다. 이는 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 형성 기재 또는 물품의 표면과 방출기 및 수신기 사이에 정의된 각도와 동일할 수 있다.
방출기 및 수신기는 서로 옆에 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 방출기 및 수신기는 유리하게는 동일한 칩 상에 제공될 수 있다. 이는 유리하게는 감지 조립체의 복잡성을 감소시킬 수 있다.
방출기는 수신기의 상단에 위치될 수 있다. 감지 조립체는 차폐부와 수신기 사이에 방출기를 포함할 수 있다.
대안적으로, 수신기 및 방출기는 평행하지 않을 수 있다. 수신기와 방출기 사이의 각도는 20 내지 120도, 바람직하게는 60 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70 내지 90도일 수 있다. 가장 바람직하게는, 수신기와 방출기 사이의 각도는 약 80도일 수 있다. 이러한 각도는 에어로졸 형성 기재가 로드 형상의 에어로졸 발생 물품에 함유되고 전자기 복사선이 로드의 원통형 축에 수직인 물품 상에 입사할 때 특히 유리할 수 있다.
차폐부의 적어도 제1 부분은 평면형일 수 있다. 수신기는 차폐부의 제1 부분과 공동 사이에 위치될 수 있다. 수신기 및 방출기 둘 모두는 차폐부의 제1 부분과 공동 사이에 위치될 수 있다. 이는, 예를 들어 방출기가 수신기의 상단에 있을 때의 경우일 수 있다.
차폐부의 제2 부분은 평면형일 수 있다. 차폐부의 제1 및 제2 부분은 비-동일-평면형일 수 있다. 수신기는 차폐부의 제1 부분과 공동 사이에 위치될 수 있다. 방출기는 차폐부의 제2 부분과 공동 사이에 위치될 수 있다.
제1 부분의 평면의 법선과 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는, 수신기와 방출기가 평행하지 않을 때 수신기와 방출기 사이의 각도와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1 부분의 평면의 법선과 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는 20 내지 120도, 바람직하게는 60 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70 내지 90도일 수 있다. 가장 바람직하게는, 각도는 약 80도일 수 있다.
감지 조립체는 기판을 추가로 포함할 수 있다. 기판은 방출기 및 수신기 중 적어도 하나가 부착되는 제1 측면을 포함할 수 있다. 기판은 차폐부가 부착되어 있는 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 포함할 수 있다. 이는 유리하게는 제조가 단순한 간단한 배열일 수 있다. 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있다. 기판은 하나 초과의 PCB를 포함할 수 있다. 기판은 하나 이상의 가요성 PCB를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
차폐부는 적어도 하나의 클립을 포함할 수 있다. 차폐부는 제1 말단에 있는 제1 클립 및 제2 말단에 있는 제2 클립을 포함할 수 있으며, 제1 말단은 제2 말단에 대한 차폐부의 대향 말단에 있다. 하나 이상의 클립은 클립을 기판의 제2 측면에 연결하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 클립은 유리하게는 차폐부를 기판 상에 부착하는 간단하고 저렴한 수단을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로 기판 상에 차폐부를 부착하는 것은 유리하게는 감지 조립체가 제조가 간단하고 제조 비용이 낮은 것을 보장할 수 있다.
차폐부는 에어로졸 발생 장치의 접지 접점에 연결될 수 있다. 접지 접점은 기판 상에 있을 수 있다. 기판이 PCB를 포함하는 경우, 접지 접점은 PCB 상에 있을 수 있다. 차폐부의 적어도 하나의 클립은 접지 접점과 접촉할 수 있다. 차폐부를 접지 접점에 연결하는 것은 차폐부가 양호한 차폐를 제공하게 할 수 있다.
차폐부는 일체로 형성될 수 있다. 이는 적어도 하나의 클립을 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 이전 측면들 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 여기서 센서 조립체는 렌즈를 추가로 포함한다. 렌즈는 공동으로부터 수신된 전자기 복사선을 수신기의 센서 상으로 집속시키도록 구성될 수 있다. 센서 조립체는 하나 초과의 렌즈를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 렌즈 각각은 공동으로부터 수신된 전자기 복사선을 수신기의 센서 상으로 집속시키도록 구성되어 있다. 하나 이상의 렌즈는 유리하게는 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선의 양을 증가시킬 수 있다. 이는 유리하게는 감지 조립체의 신호 대 노이즈 비율을 증가시킬 수 있고, 따라서 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 형성 기재의 존재 및 유형을 검출할 때 감지 조립체의 정확도를 개선할 수 있다.
렌즈의 표면적이 전자기 복사선에 민감한 수신기의 센서의 일부의 표면적에 대해 클수록, 센서에 의해 수신될 전자기 복사선의 양이 더 많다. 렌즈의 표면적은 전자기 복사선에 민감한 수신기의 센서의 일부의 표면적보다 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배, 보다 더 바람직하게는 적어도 30배 더 클 수 있다.
렌즈는 흡수 재료를 포함할 수 있다. 흡수 재료는 파장의 범위 밖에 떨어지는 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 흡수 재료는 파장의 범위 안에 떨어지는 파장을 갖는 전자기 복사선에 대해 투명할 수 있다. 이러한 방식으로, 흡수 재료는 유리하게는 필터로서 작용하여, 관심 파장이 렌즈를 통과할 수 있게 하고 선택된 파장을 차단할 수 있다. 따라서, 흡수 재료는 노이즈를 감소시키고 감지 조립체의 정확도를 개선할 수 있다.
상기에 지칭된 관심 파장의 범위는 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 발생 물품의 화학 구조에 의해 특히 영향을 받는 것으로 알려진 전자기 복사선의 파장에 대응할 수 있다. 흡수 재료는 200nm 미만, 바람직하게는 950nm 미만, 보다 더 바람직하게는 1350nm 미만의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 흡수 재료는 30,000nm 초과, 바람직하게는 15,000nm 초과, 바람직하게는 2000nm 초과, 보다 더 바람직하게는 1400nm 초과의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성될 수 있다.
흡수 재료는 밴드 통과 필터로서 효과적으로 작용하여, 상한 초과 및 하한 미만의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단할 수 있다. 이들 한계는 상기와 같을 수 있다. 즉, 하한은 200nm 미만, 바람직하게는 950nm 미만, 보다 더 바람직하게는 1350nm 미만일 수 있다. 상한은 30,000nm 초과, 바람직하게는 15,000nm 초과, 바람직하게는 2000nm 초과, 보다 더 바람직하게는 1400nm 초과일 수 있다.
본 발명의 후기 측면과 관련하여 보다 상세히 설명된 바와 같이, 에어로졸 형성 기재의 관심 화학 구조는 기재의 습도 또는 수분 함량에 관한 것일 수 있다. 상이한 유형의 에어로졸 형성 기재는 상이한 수분 함량을 가질 수 있다. 수분 함량은 에어로졸 형성 기재의 사용량, 저장 방법 및 임의의 제조 불일치에 따라 변할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 장치는 기재의 특성을 결정하기 위해 수신기의 센서에 의한 측정을 사용하여 기재의 수분 함량을 측정하도록 구성되는 것이 특히 유리할 수 있다. 흡수 재료에 의해 차단되지 않는 전자기 복사선의 범위는 기재의 수분 함량에 의해 특히 영향을 받는 파장의 범위를 포함할 수 있다.
차폐부에서와 같이, 전자기 복사를 차단하는 흡수 재료는, 흡수 재료가 차단되는 파장에 대해 수신기에서 외부 발생 전자기 복사의 강도를 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 보다 더 바람직하게는 적어도 99%만큼 감소시키는 것을 의미할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 투명 부분 또는 그 외의 맥락에서, 전자기 복사선의 특정 파장에 대한 투명도는, 그 파장에서의 전자기 복사선의 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 보다 더 바람직하게는 적어도 99%가 흡수되지 않고 제1 또는 제2 부분을 통과할 수 있음을 의미한다.
렌즈의 본체는 흡수 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 렌즈는 코팅으로서 흡수 재료를 포함할 수 있다.
흡수 재료는 카드뮴 텔루라이드, 칼코게나이드 유리 또는 아연 셀레나이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 차폐부와 렌즈의 조합은 특히 렌즈가 흡수 재료를 포함할 때 특히 유리할 수 있다. 차폐부 및 흡수 재료를 포함하는 렌즈 둘 모두는 유리하게는 원하지 않는 전자기 방사선이 수신기의 센서에 도달하는 것을 차단하도록 구성되어 있다. 특히, 에어로졸 형성 기재의 관심 화학 구조에 의해 특히 영향을 받는 파장의 범위를 벗어나는 전자기 방사선의 파장은 수신기의 센서에 도달하는 것이 차단될 수 있다. 이는 유리하게는 수신기에서의 노이즈를 감소시켜 센서 조립체의 정확도를 개선할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전술한 측면 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 여기서 감지 조립체는 증폭 전자기기를 추가로 포함한다.
증폭 전자기기는 수신기에 연결될 수 있다. 증폭 전자기기는 수신기의 센서에 의해 발생된 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있다.
증폭 전자기기는 아날로그 증폭 전자기기일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 증폭 전자기기의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하도록 구성된 전자기기를 더 포함할 수 있다. 이는 장치가 디지털 신호 상에서 작동하는 제어기를 포함할 때 유리할 수 있다.
바람직하게는, 증폭 전자기기는 수신기에 직접 연결되어 있다. 보다 바람직하게는, 감지 조립체가 수신기를 포함하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하는 경우, 증폭 전자기기는 동일한 인쇄 회로 기판의 일부로서 제공된다. 보다 더 바람직하게는, 증폭 전자기기 및 수신기는 단일 구성요소로서 제공되어 있다. 각각의 경우에, 신호가 증폭되기 전에 수신기에 의해 발생된 신호에 도입된 노이즈는 유리하게는 감소될 수 있다.
신호가 증폭 전자기기에 도달하기 전에 수신기의 센서에 의해 발생된 신호에 도입되는 노이즈의 양을 최소화하는 것이 유리할 수 있다. 이는 센서에 의해 발생된 신호가 비교적 작을 수 있기 때문이며, 예를 들어 신호는 50 내지 200nA(nano-Amperes)의 전류를 가질 수 있다. 수신기의 센서와 증폭 전자기기 사이의 전기적 연결 및 구성요소의 수를 최소화하지 않고, 센서에 의해 발생된 신호는 이들 연결에 의해 야기되는 노이즈에서 손실될 수 있다. 그런 다음, 노이즈는 증폭 전자기기에 의해 상당히 증폭될 것이다.
증폭 전자기기는 수신기의 센서에 의해 발생된 신호의 전압을 적어도 10만의 인자만큼, 바람직하게는 적어도 100만의 인자만큼, 보다 더 바람직하게는 100만 내지 1억의 인자만큼, 보다 더 바람직하게는 1000만 내지 3000만의 인자만큼, 가장 바람직하게는 약 2500만의 인자만큼 증폭시키도록 구성될 수 있다.
전술한 차폐부 및 전술한 렌즈 중 적어도 하나와 증폭 전자기기의 조합은, 특히 증폭 전자기기가 수신기의 센서로부터의 신호에 도입되는 노이즈의 양을 최소화하는 방식으로 제공될 때, 그리고 렌즈와 조합되는 경우 렌즈가 흡수 재료를 포함할 때, 특히 유리할 수 있다. 이는, 상기 증폭 전자기기, 차폐부 및 흡수 재료를 포함하는 렌즈 모두가 감지 조립체에 의해 검출되거나 발생된 노이즈를 감소시키기 때문일 수 있다. 노이즈의 감소는 유리하게는 감지 조립체가 개선된 정확도를 갖도록 할 수 있다. 또한, 렌즈가 증폭 전자기기와 조합될 때, 증폭 인자는 유리하게는 동일한 출력 전압을 달성하기 위해 더 낮을 수 있다. 이는, 렌즈가 수신기에서 발생된 신호 강도를 증가시킬 수 있고 따라서 증폭을 덜 필요로 하기 때문이다. 증폭 인자를 감소시키는 것은 유리하게는 노이즈가 증폭되는 양을 감소시킬 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전술한 측면 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 여기서 공동을 정의하는 하우징의 제1 부분은 방출기에 의해 방출된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장에 대해 투명하다. 하우징의 제1 부분은 바람직하게는 방출기에 의해 방출된 전자기 방사선의 모든 파장에 투명할 수 있다. 방출기는 전자기 복사선을 투명 부분을 통해 공동 내로 방출하도록 구성될 수 있다.
하우징의 제1 부분은 방출기를 공동으로부터 분리할 수 있다. 따라서, 하우징의 제1 부분은 공동 내에 축적될 수 있는 부스러기 및 먼지로부터 방출기를 보호할 수 있다. 특히, 방출기는 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 축적될 수 있는 에어로졸 형성 기재로부터의 잔여물로부터 보호될 수 있다. 제1 부분은 또한 유리하게는 장치가 단순히 유지될 수 있도록 청소하기 쉬울 수 있다.
기류 경로는 공기 유입구로부터 공기 유출구까지 에어로졸 발생 장치를 통해 정의될 수 있다. 기류 경로는 공동을 통과할 수 있다. 방출기는 하우징의 투명한 제1 부분에 의해 기류 경로를 통해 흐르는 공기로부터 분리될 수 있다. 공기는 부스러기 또는 먼지를 운반할 수 있다. 따라서, 제1 부분은 기류 경로를 통과하는 공기로부터 방출기를 보호할 수 있다.
하우징의 제1 부분은 방출기의 시야각에 대응하도록 크기 설정되고 위치될 수 있다. 이는 유리하게는 사용 시 방출기에 의해 방출된 전자기 복사선의 실질적으로 전부가 공동 내로 통과하는 것을 보장할 수 있다.
공동을 정의하는 하우징의 제2 부분은 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장에 투명할 수 있다. 수신기는 제2 투명 부분을 통해 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성될 수 있다.
하우징의 제2 부분은 방출기에 대한 것이 아니라 수신기에 대해서만, 제1 부분에 대해 설명된 바와 같은 대응하는 특징 및 이점을 가질 수 있다.
하우징의 제1 및 제2 부분의 제공은 유리하게는 감지 조립체의 수명을 증가시킬 수 있다. 하우징의 제1 및 제2 부분 없이, 감지 조립체는 먼지, 부스러기 및 기판 잔류물로 코팅됨에 따라 시간이 지남에 따라 열화될 수 있다. 열화된 감지 조립체에서, 방출기로부터 공동으로 진입하거나 공동으로부터 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선의 양이 감소될 수 있으며, 이는 감지 조립체의 정확도 및 감도를 감소시킬 것이다.
전술한 바와 같이, 하우징의 제1 및 제2 부분 중 적어도 하나의 조합은, 전술한 차폐부, 전술한 렌즈 또는 전술한 증폭 전자기기 중 적어도 하나와 조합하여, 특히 유리할 수 있다. 이들 특징 각각은 노이즈 감소 및 감지 조립체의 개선된 정확도와 관련된 이점을 제공한다. 이들 특징의 조합을 포함하는 에어로졸 발생 장치는 유리하게는 보다 더 정확한 감지 조립체를 가질 수 있고, 정확도가 시간이 지남에 따라 열화되지 않는 것을 가질 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전술한 측면 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 감지 조립체는 방출기 및 수신기 중 적어도 하나가 부착되어 있는 제1 측면을 갖는 기판을 추가로 포함한다. 방출기 및 수신기 둘 모두는 제1 측면에 부착될 수 있다.
기판은 가요성 부분을 포함할 수 있다. 가요성 부분은 가요성 부분을 구부림으로써 방출기가 수신기에 대해 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 수신기 사이의 각도는 바람직하게는 20 내지 120도, 바람직하게는 60 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70 내지 90도일 수 있다. 가장 바람직하게는, 수신기와 방출기 사이의 각도는 약 80도일 수 있다. 가요성 부분을 포함하는 기판은 유리하게는 제조 공정 동안 방출기와 수신기 사이의 각도가 간단한 방식으로 제어되게 할 수 있다. 가요성 부분을 포함하는 기판을 사용하는 것은 유리하게는 기판이 원하는 형상으로 사전 성형될 필요성을 제거할 수 있다. 에어로졸 형성 장치의 제조 동안 또는 그 후에 방출기와 수신기 사이의 각도를 변형시키는 것이 가능할 수 있다.
기판은 방출기가 공동의 상이한 부분을 수신기에 인접하고 방출기와 수신기의 중심 광축 사이의 각도가 20도 내지 120도, 바람직하게는 60도 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70도 내지 90도이도록 구부러질 수 있다. 가장 바람직하게는, 수신기와 방출기 사이의 각도는 약 80도일 수 있다.
기판은 방출기를 포함하는 제1 부분을 포함할 수 있다. 기판은 수신기를 포함하는 제2 부분을 포함할 수 있다. 기판은 제1 및 제2 부분 사이에 제3 부분을 포함할 수 있다. 적어도 제3 부분은 제1 부분이 제2 부분에 대해 이동 가능하도록 가요성일 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 방출기와 수신기 사이의 각도가 제어되게 할 수 있다.
바람직하게는, 기판의 제1 부분은 강성일 수 있다. 기판의 제2 부분은 강성일 수 있다. 이러한 방식으로, 가요성 제3 부분은 강성 제1 및 제2 부분 사이의 경첩부로서 작용한다.
바람직하게는, 기판의 제3 부분은 방출기에 의해 방출된 전자기 방사선의 파장에 불투명할 수 있다. 이는 유리하게는 방출기에 의해 방출된 전자기 방사선이 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재에 의해 반사되거나 흡수되고 방출되기 전에 수신기에 의해 직접 수신되지 않는 것을 보장할 수 있다.
기판은 하나 이상의 PCB를 포함할 수 있다. 기판은 하나 이상의 가요성 PCB로 구성될 수 있다. 기판의 적어도 제3 부분은 가요성 PCB를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 기판의 제1 및 제2 부분은 강성 PCB를 포함할 수 있고, 제3 부분은 가요성 PCB를 포함할 수 있다.
전술한 차폐부, 전술한 렌즈, 전술한 증폭 및 전술한 투명 부분 중 적어도 하나와 조합된 기판의 조합은 특히 유리할 수 있다.
특히 바람직한 조합은 전술한 바와 같이 가요성 부분을 포함하는 기판과, 차폐부가 제1 및 제2 평면형 부분을 포함할 때의 전술한 바와 같이 차폐부일 수 있고, 제2 부분은 제1 부분과 상이한 평면에서 평면형이다. 이는, 가요성 부분이 원하는 각도로 구부러지도록 차폐부가 기판을 유리하게 유지할 수 있기 때문이다.
바람직하게는, 차폐부는 제1 측면에 대향하는 기판의 제2 측면에 부착될 수 있다. 차폐부는 강성일 수 있다.
차폐부의 제1 부분은 기판의 제1 부분에 부착될 수 있다. 차폐부의 제2 부분은 기판의 제2 부분에 부착될 수 있다.
이러한 배열은 간단한 제조 공정을 허용할 수 있다. 유리하게는, 차폐부를 기판에 부착하는 행위는 기판을 원하는 각도로 유지할 수 있다.
바람직하게는, 그리고 전술한 바와 같이, 차폐부는 적어도 하나의 클립을 포함할 수 있다. 이러한 클립은 유리하게는 차폐부를 기판 상에 부착하는 간단하고 저렴한 수단을 제공하여, 제조 공정을 더욱 단순화할 수 있다.
바람직하게는, 차폐부는 2개의 클립을 포함할 수 있다. 제1 클립은 차폐부의 제1 부분을 기판의 제1 부분에 부착할 수 있다. 제2 클립은 차폐부의 제2 부분을 기판의 제2 부분에 부착할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 수신기로부터 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 전술한 측면 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있으며, 상기 제어기는 상기 수신기에 수신된 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여, 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 상기 에어로졸 형성 기재, 또는 상기 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있다.
바람직하게는, 제어기는 전자기 복사선의 측정된 강도의 스펙트럼 분석을 수행하여 에어로졸 형성 기재 또는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 재료 특성을 결정하도록 구성될 수 있다. 결정된 재료 특성에 기초하여, 제어기는 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있는 제어기는 유리하게는 에어로졸 형성 기재의 유형이 에어로졸 형성 기재의 고유한 재료 특성에 기초하여 직접 결정될 수 있음을 의미할 수 있다. 에어로졸 형성 기재, 또는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 기재 유형의 유형의 인쇄된 바코드, 타간트 또는 다른 표시를 포함할 필요는 없다.
제어기가 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있는 경우, 재료 특성은 에어로졸 발생 물품의 래퍼의 재료 특성일 수 있다.
바람직하게는, 제어기에 의해 결정된 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 재료 특성일 수 있다. 제어기에 의해 결정된 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 화학적 특성일 수 있다. 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 화학적 성분의 존재 또는 양일 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 담배를 포함할 때, 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 담배 함량 또는 담배의 일부 다른 화학적 특성과 관련될 수 있다.
바람직하게는, 제어기에 의해 결정된 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 습도 또는 수분 함량일 수 있다. 제어기는 수신기에 수신된 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 결정하도록 구성될 수 있다.
수분 함량에 관한 결정된 값에 기초하여, 제어기는 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성될 수 있다. 상이한 유형의 에어로졸 형성 기재는 서로 상이한 수분 함량을 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 통상적으로 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 에어로졸 형성 기재에 존재하는 에어로졸 형성제의 양 또는 유형은 그의 습도를 결정할 수 있다. 따라서, 제어기는 유리하게는 에어로졸 형성 기재 내의 결정된 수분 함량에 기초하여 상이한 양 또는 유형의 에어로졸 형성제를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 식별하도록 구성될 수 있다.
장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 조립체를 더 포함할 수 있다. 가열 조립체는 제어기에 의한 제어기일 수 있다. 제어기는 결정된 유형의 에어로졸 형성 기재에 기초하여 선택된 가열 프로파일에 따라 가열 조립체를 제어하도록 구성될 수 있다.
제어기는 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 반복적으로 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 결정하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제어기는 에어로졸 형성 기재의 결정된 수분 함량의 변화에 기초하여 가열 프로파일을 변형하도록 구성될 수 있다. 결정된 수분 함량의 변화는 결정된 유형의 에어로졸 형성 기재에 대해 예상되는 수분 함량에 상대적일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 결정된 수분 함량의 변화는 시간 경과에 따라 결정된 수분 함량의 변화일 수 있다. 예를 들어, 결정된 수분 함량의 변화는 퍼프 동안 또는 퍼프 사이에 결정된 수분 함량의 변화일 수 있다.
에어로졸 형성 기재의 수분 함량은 시간이 지남에 따라 감소될 수 있다. 수분 함량의 감소는 사용 시 에어로졸 발생 장치에 의한 에어로졸 형성 기재의 가열의 결과일 수 있다. 수분 함량의 감소는, 대안적으로 또는 추가적으로, 특히 에어로졸 형성 기재가 잘못 저장되는 경우, 에어로졸 형성 기재가 저장 중에 건조된 결과일 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 습도가 변함에 따라, 기재를 가열하기 위한 상이한 가열 프로파일이 동일한 양의 에어로졸을 발생시키는 데 필요할 수 있다. 결정된 수분 함량의 변화에 기초하여 가열 프로파일을 변형시키는 것은 유리하게는 유리하게 발생될 수 있는 일관된 양의 에어로졸을 제공할 수 있다. 예를 들어, 가열 동안 도달된 최대 온도는 수분 함량이 감소함에 따라 증가될 수 있으며, 이는 유리하게는 습도가 감소될 때 에어로졸 형성 기재 내의 에어로졸 형성제의 더 낮은 양을 설명할 수 있다.
제어기는 에어로졸 형성 기재의 수분 함량에 관한 값이 미리 결정된 값 아래로 떨어지면 히터 조립체에 의한 에어로졸 형성 기재의 가열을 정지시키도록 구성될 수 있다.
방출기는 1100nm 내지 1500nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 방출기는 1350nm 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 방출하도록 구성될 수 있다.
수신기는 1100nm 내지 1500nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 수신하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 수신기는 1350nm 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 수신하도록 구성될 수 있다.
수분은 1100nm 내지 1500nm, 특히 1350nm 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 흡수하는 데 특히 효과적이다. 따라서, 에어로졸 형성 기재의 관심 재료 특성이 습도 또는 수분 함량일 때 방출기 및 수신기가 전자기 복사선의 이러한 파장을 방출하고 수신하는 것이 유리할 수 있다.
기재에 수신된 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 에어로졸 형성 기재의 재료 특성을 결정하도록 구성된 제어기와 전술한 차폐부, 전술한 렌즈, 전술한 증폭, 전술한 투명 부분 또는 전술한 가요성 기재 중 적어도 하나의 조합은 특히 유리할 수 있다.
에어로졸 형성 기재의 재료 특성이 전자기 방사선 수신기의 측정된 강도에 기초하여 정확하게 결정되게 하기 위해, 수신기에서 수신된 신호는 바람직하게는 높은 신호 대 노이즈 비율을 가질 수 있다. 적어도 차폐부, 렌즈, 증폭 전자기기 및 투명 부분은 수신기에 의해 발생된 신호를 증가시키거나 상기 신호와 연관된 노이즈를 감소시킬 수 있는 특징부이다.
본 개시의 다른 측면에 따라, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치용 감지 조립체가 제공되어 있다. 에어로졸 발생 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 공동을 정의할 수 있다. 공동은 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 것일 수 있다.
감지 조립체는 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 전자기 복사선을 방출하기 위한 방출기를 포함할 수 있다. 감지 조립체는 에어로졸 발생 장치의 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하기 위한 수신기를 포함할 수 있다. 수신기는 센서를 포함할 수 있다. 센서는 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성될 수 있다.
감지 조립체는 본 개시의 이전 측면 중 어느 하나와 관련하여 설명된 특징 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 감지 조립체는 차폐부를 포함할 수 있다. 차폐부는 수신기가 차폐부와 에어로졸 장치 장치의 공동 사이에 위치될 수 있도록 수신기의 외부에 있을 수 있다. 차폐부는 전자기 복사선을 흡수하도록 구성될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 감지 조립체는 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈는 공동으로부터 수신된 전자기 복사선을 수신기의 센서 상으로 집속시키도록 구성될 수 있다. 렌즈는 흡수 재료를 포함할 수 있다. 흡수 재료는 200nm 미만, 바람직하게는 950nm 미만, 보다 더 바람직하게는 1350nm 미만의 파장을 갖는 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 흡수 재료는 30,000nm 초과, 바람직하게는 15,000nm 초과, 바람직하게는 2000nm 초과, 보다 더 바람직하게는 1400nm 초과의 파장을 갖는 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 흡수 재료는 밴드 통과 필터로서 효과적으로 작용하여, 상한 초과 및 하한 미만의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단할 수 있다. 이들 한계는 상기와 같을 수 있다. 즉, 하한은 200nm 미만, 바람직하게는 950nm 미만, 보다 더 바람직하게는 1350nm 미만일 수 있다. 상한은 30,000nm 초과, 15,000 nm 초과, 바람직하게는 2000nm 초과, 보다 더 바람직하게는 1400nm 초과일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 감지 조립체는 증폭 전자기기를 포함할 수 있다. 증폭 전자기기는 수신기에 연결될 수 있다. 증폭 전자기기는 수신기의 센서에 의해 발생된 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 증폭 전자기기는 수신기에 직접 연결되어 있다. 보다 바람직하게는, 감지 조립체가 수신기를 포함하는 인쇄 회로 기판을 포함하는 경우, 증폭 전자기기는 동일한 인쇄 회로 기판의 일부로서 제공된다. 보다 더 바람직하게는, 증폭 전자기기 및 수신기는 단일 구성요소로서 제공되어 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 감지 조립체는 방출기 및 수신기 중 적어도 하나가 부착되어 있는 제1 측면을 갖는 기판을 더 포함할 수 있다. 방출기 및 수신기 둘 모두는 제1 측면에 부착될 수 있다. 기판은 전술한 바와 같이 가요성 부분을 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 감지 조립체는 이전 측면 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되도록 구성될 수 있다.
특히, 감지 조립체는 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되도록 구성될 수 있으며, 공동을 정의하는 하우징의 제1 부분은 방출기에 의해 방출된 전자기 방사선의 파장 중 적어도 일부에 대해 투명하다. 방출기는 전자기 복사선을 투명 부분을 통해 공동 내로 방출하도록 구성될 수 있다. 공동을 정의하는 하우징의 제2 부분은 수신기에 의해 수신된 전자기 복사선의 파장 중 적어도 일부에 대해 투명할 수 있다. 수신기는 제2 투명 부분을 통해 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성될 수 있다.
감지 조립체는 전술한 바와 같은 제어기를 포함하는 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 청구범위에 정의된다. 그러나, 아래에 비제한적인 예의 비포괄적인 목록이 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
EX1. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는:
상기 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 정의하는, 하우징; 및
감지 조립체를 포함하되, 상기 감지 조립체는:
상기 공동 내로 전자기 복사선을 방출하도록 구성된 방출기;
상기 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성된 수신기를 포함하되, 상기 수신기는 상기 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX2. 실시예 Ex1에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는, 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 수용 가능한 에어로졸 발생 물품에 포함되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX3. 실시예 EX1 또는 EX2에 있어서, 상기 수신기의 센서는 상기 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장의 강도를 측정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX4. 실시예 EX3에 있어서, 상기 측정은 상기 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장의 강도를 임계 값과 비교하는 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX5. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 수신기에 연결된 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX6. 실시예 EX5에 있어서, 상기 제어기는 메모리를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX7. 실시예 EX6에 있어서, 상기 제어기의 메모리에 저장된 것은 에어로졸 형성 기재의 화학 구조 또는 유형에 대한 특정 파장에서의 전자기 복사선의 공지된 측정과 관련된 데이터인, 에어로졸 발생 장치.
EX8. 실시예 EX7에 있어서, 상기 제어기는 하나 이상의 파장에서 상기 수신기의 센서에 의해 이루어진 하나 이상의 전자기 복사선 측정치를 상기 메모리에 저장된 상기 공지된 측정치와 비교함으로써 상기 공동 내에 수용된 상기 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX9. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 방출기는 상기 전자기 복사선을 방출하기 위한 적어도 하나의 LED를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX10. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 방출기는 전자기 복사선의 복수의 파장을 방출하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX11. 실시예 EX10에 있어서, 상기 방출기는 복수의 LED를 포함하되, 상기 복수의 LED 각각은 전자기 복사선의 상이한 파장을 방출하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX12. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신기의 센서는 포토다이오드를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX13. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신기는 전자기 복사선의 복수의 파장을 수용하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX14. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 공동은 상기 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 제1 말단에 개구부를 포함하고 길이방향 축을 따라 상기 에어로졸 형성 기재를 수용하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX15. 실시예 EX14에 있어서, 상기 방출기 및 수신기는 상기 길이방향 축에 평행한, 에어로졸 발생 장치.
EX16. 실시예 EX15에 있어서, 상기 방출기는 상기 수신기의 상단 상에 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX17. 실시예 EX15 또는 EX16에 있어서, 상기 공동은 상기 제1 말단에 대향하는 제2 말단을 포함하고, 상기 방출기 및 수신기는 각각 상기 공동의 제2 말단으로 그리고 상기 제2 말단으로부터 전자기 복사선을 방출하고 수신하도록 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX18. 실시예 EX14에 있어서, 상기 방출기 및 수신기는 상기 길이방향 축에 수직인, 에어로졸 발생 장치.
EX19. 실시예 EX18에 있어서, 상기 방출기 및 수신기는 상기 길이방향 축에 수직으로 상기 공동으로 그리고 상기 공동으로부터 전자기 복사선을 방출하고 수신하도록 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX20. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 감지 조립체는 전자기 복사선을 차단하도록 구성된 차폐부를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX21. 실시예 EX20에 있어서, 상기 차폐부는 상기 공동의 외부에 위치되어 있고, 상기 수신기가 상기 차폐부와 상기 공동 사이에 있도록 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX22. 실시예 EX20 또는 EX21에 있어서, 상기 차폐부는 전기 전도성 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX23. 실시예 EX22에 있어서, 상기 전기 전도성 재료는 적어도 1x106 Siemens/m, 바람직하게는 적어도 1x107 Siemens/m, 보다 더 바람직하게는 적어도 5x107 Siemens/m의 전기 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
EX24. 실시예 EX20 내지 EX23 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부는 열 전도성 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX25. 실시예 EX20 내지 EX24 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부는 상기 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 상기 수신기가 115°C를 초과하는 것을 방지하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX26. 실시예 EX20 내지 EX25 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 재료는 적어도 10W/m-K, 바람직하게는 적어도 80W/m-K, 바람직하게는 적어도 100W/m-K, 보다 더 바람직하게는 적어도 150W/m-K의 열 전도도를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
EX27. 실시예 Ex20 내지 Ex26 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부는 금속을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX28. 실시예 EX20 내지 EX27 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부의 적어도 제1 부분은 평면형인, 에어로졸 발생 장치.
EX29. 실시예 EX28에 있어서, 상기 수신기는 상기 차폐부의 제1 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX30. 실시예 EX29에 있어서, 상기 수신기 및 상기 방출기 둘 모두는 상기 차폐부의 제1 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX31. 실시예 EX28 또는 EX29에 있어서, 상기 차폐부의 제2 부분은 평면형인, 에어로졸 발생 장치.
EX32. 실시예 EX31에 있어서, 상기 차폐부의 제1 및 제2 부분은 상기 제1 부분의 평면과 상이한 평면에서 비-동일-평면형인, 에어로졸 발생 장치.
EX33. 실시예 EX31 또는 EX32에 있어서, 상기 수신기는 상기 차폐부의 제1 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있고, 상기 방출기는 상기 차폐부의 제2 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX34. 실시예 EX31 내지 EX33 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 부분의 평면의 법선과 상기 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는 상기 수신기와 상기 방출기 사이의 각도와 실질적으로 동일한, 에어로졸 발생 장치.
EX35. 실시예 EX20 내지 EX34 중 어느 하나에 있어서, 상기 감지 조립체는 기판을 추가로 포함하되, 상기 기판은 상기 방출기 및 상기 수신기 중 적어도 하나가 부착되어 있는 제1 측면을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX36. 실시예 EX35에 있어서, 상기 기판은 상기 차폐부가 부착되어 있는 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 포함하는, 에어로졸 발생 장치. EX37. 실시예 EX35 또는 EX36에 있어서, 상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
EX38. 실시예 EX35 내지 EX37 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부는 적어도 하나의 클립을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX39. 실시예 EX38에 있어서, 상기 차폐부는 제1 말단에 있는 제1 클립 및 제2 말단에 있는 제2 클립을 포함하되, 상기 제1 말단은 상기 제2 말단에 대한 상기 차폐부의 대향 말단에 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX40. 실시예 EX39에 있어서, 상기 하나 이상의 클립은 상기 클립을 상기 기판의 제2 측면에 연결하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX41. 실시예 EX20 내지 EX40 중 어느 하나에 있어서, 상기 차폐부는 일체로 형성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX42. 실시예 EX20 내지 EX41 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신기와 상기 방출기 사이의 각도는 20 내지 120도, 바람직하게는 60 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70 내지 90도, 가장 바람직하게는 약 80도인, 에어로졸 발생 장치.
EX43. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서 조립체는 렌즈를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX44. 실시예 EX43에 있어서, 상기 렌즈는 상기 공동으로부터 상기 수신기의 센서 상으로 수신된 전자기 복사선을 집속하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX45. 실시예 EX44에 있어서, 상기 렌즈의 표면적은 전자기 복사선에 민감한 상기 수신기의 센서의 일부의 표면적보다 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배, 보다 더 바람직하게는 적어도 30배 더 큰, 에어로졸 발생 장치.
EX46. 실시예 EX43 내지 EX45 중 어느 하나에 있어서, 상기 렌즈는 흡수 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX47. 실시예 EX46에 있어서, 상기 흡수 재료는 파장의 범위 밖에 떨어지는 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX48. 실시예 EX47에 있어서, 상기 흡수 재료는 파장의 범위 안에 떨어지는 전자기 복사선의 파장에 대해 투명한, 에어로졸 발생 장치.
EX49. 실시예 EX46 내지 EX48 중 어느 하나에 있어서, 상기 흡수 재료는 200nm 미만, 바람직하게는 950nm 미만, 보다 더 바람직하게는 1350nm 미만의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX50. 실시예 EX46 내지 EX49 중 어느 하나에 있어서, 상기 흡수 재료는 30,000nm 초과, 바람직하게는 15,000nm 초과, 바람직하게는 2000nm 초과, 보다 더 바람직하게는 1400nm 초과의 파장을 갖는 전자기 복사선을 실질적으로 차단하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX51. 실시예 EX46 내지 EX50 중 어느 하나에 있어서, 상기 렌즈의 본체는 상기 흡수 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX52. 실시예 EX46 내지 EX50 중 어느 하나에 있어서, 상기 렌즈는 코팅으로서 상기 흡수 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX53. 실시예 EX46 내지 EX51 중 어느 하나에 있어서, 상기 흡수 재료는 카드뮴 텔루라이드, 칼코게나이드 유리 또는 아연 셀레나이드 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX54. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 감지 조립체는 증폭 전자기기를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX55. 실시예 EX54에 있어서, 상기 증폭 전자기기는 상기 수신기에 연결되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX56. 실시예 EX55에 있어서, 상기 증폭 전자기기는 상기 수신기의 센서에 의해 발생된 신호를 증폭시키도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX57. 실시예 EX54 내지 EX56 중 어느 하나에 있어서, 상기 증폭 전자기기는 아날로그 증폭 전자기기인, 에어로졸 발생 장치.
EX58. 실시예 EX54 내지 EX57 중 어느 하나에 있어서, 상기 증폭 전자기기는 상기 수신기에 직접 연결되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX59. 실시예 EX54 내지 EX58 중 어느 하나에 있어서, 상기 감지 조립체는 상기 수신기를 포함하는 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 증폭 전자기기는 동일한 인쇄 회로 기판의 일부로서 제공되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX60. 실시예 EX54 내지 EX59 중 어느 하나에 있어서, 상기 증폭 전자기기 및 상기 수신기는 단일 구성요소로서 제공되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX61. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 공동을 정의하는 상기 하우징의 제1 부분은 상기 방출기에 의해 방출된 상기 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장에 투명한, 에어로졸 발생 장치.
EX62. 실시예 EX61에 있어서, 상기 방출기는 상기 전자기 복사선을 상기 투명 부분을 통해 상기 공동 내로 방출하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX63. 실시예 EX61 또는 EX62에 있어서, 상기 하우징의 제1 부분은 상기 방출기를 상기 공동으로부터 분리하는, 에어로졸 발생 장치.
EX64. 실시예 EX61 내지 EX63 중 어느 하나에 있어서, 기류 경로는 공기 유입구로부터 공기 유출구로 상기 에어로졸 발생 장치를 통해 정의되고, 상기 기류 경로는 상기 공동을 통과하고, 상기 방출기는 상기 하우징의 투명한 제1 부분에 의해 상기 기류 경로를 통해 흐르는 공기로부터 분리되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX65. 실시예 EX61 내지 EX64 중 어느 하나에 있어서, 상기 공동을 정의하는 상기 하우징의 제2 부분은 상기 수신기에 의해 수신된 상기 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장에 대해 투명하고, 상기 수신기는 상기 제2 투명 부분을 통해 상기 공동으로부터 상기 전자기 복사선을 수용하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX66. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 감지 조립체는 상기 방출기 및 수신기 중 적어도 하나가 부착되어 있는 제1 측면을 갖는 기판을 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX67. 실시예 EX66에 있어서, 상기 방출기 및 상기 수신기 둘 모두는 상기 제1 측면에 부착되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX68. 실시예 EX66 또는 EX67에 있어서, 상기 기판은 가요성 부분을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX69. 실시예 EX68에 있어서, 상기 가요성 부분은 상기 가요성 부분을 구부림으로써 상기 방출기가 상기 수신기에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX70. 실시예 EX69에 있어서, 상기 기판은 상기 방출기가 상기 수신기에 대한 상기 공동의 상이한 부분에 인접하고 상기 방출기와 상기 수신기 사이의 각도가 20도 내지 120도, 바람직하게는 60도 내지 100도, 보다 더 바람직하게는 70도 내지 90도, 가장 바람직하게는 약 80도이도록 구부러지는, 에어로졸 발생 장치.
EX71. 실시예 EX66 내지 EX70 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 상기 방출기를 포함하는 제1 부분 및 상기 수신기를 포함하는 제2 부분을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX72. 실시예 EX71에 있어서, 상기 기판은 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 제3 부분을 포함하고, 적어도 상기 제3 부분은 상기 제1 부분이 상기 제2 부분에 대해 이동 가능하도록 가요성인, 에어로졸 발생 장치.
EX73. 실시예 EX55 내지 EX72 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 하나 이상의 PCB를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
EX74. 실시예 EX73에 있어서, 상기 기판은 하나 이상의 가요성 PCB로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
EX75. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 수신기로부터 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 수신기에 수신된 상기 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 상기 에어로졸 형성 기재의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX76. 실시예 EX75에 있어서, 상기 제어기는 상기 전자기 복사선의 측정된 강도의 스펙트럼 분석을 수행하여 상기 에어로졸 형성 기재의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX77. 실시예 EX76에 있어서, 상기 제어기는 상기 결정된 재료 특성에 기초하여 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 상기 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX78. 실시예 EX76 또는 EX77에 있어서, 상기 제어기에 의해 결정된 상기 재료 특성은 상기 에어로졸 형성 기재의 화학적 특성인, 에어로졸 발생 장치.
EX79. 실시예 EX76 내지 EX78 중 어느 하나에 있어서, 상기 재료 특성은 상기 에어로졸 형성 기재의 화학적 성분의 존재 또는 양인, 에어로졸 발생 장치.
EX80. 실시예 EX76 내지 EX79 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기에 의해 결정된 상기 재료 특성은 상기 에어로졸 형성 기재의 습도 또는 수분 함량인, 에어로졸 발생 장치.
EX81. 실시예 EX80에 있어서, 상기 제어기는 상기 수신기에 수신된 상기 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여 상기 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX82. 실시예 EX81에 있어서, 상기 제어기는 수분 함량에 관한 상기 결정된 값에 기초하여 상기 공동 내에 수용된 상기 에어로졸 형성 기재의 유형을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX83. 실시예 EX82에 있어서, 상기 장치는 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 조립체를 더 포함하되, 상기 가열 조립체는 상기 제어기에 의한 제어기이고, 상기 제어기는 상기 에어로졸 형성 기재의 결정된 유형에 기초하여 선택된 가열 프로파일에 따라 상기 가열 조립체를 제어하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX84. 실시예 EX81 내지 EX83 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 상기 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 반복적으로 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX85. 실시예 EX84에 있어서, 상기 제어기는 상기 에어로졸 형성 기재의 결정된 수분 함량의 변화에 기초하여 가열 프로파일을 수정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX86. 실시예 EX84 또는 EX85에 있어서, 상기 제어기는, 상기 에어로졸 형성 기재의 수분 함량에 관한 상기 값이 미리 결정된 값 아래로 떨어지는 경우, 상기 히터 조립체에 의한 상기 에어로졸 형성 기재의 가열을 정지하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
EX87. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치용 감지 조립체로서, 상기 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 포함하되, 상기 감지 조립체는:
상기 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 전자기 복사선을 방출하기 위한 방출기;
상기 에어로졸 발생 장치의 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하기 위한 수신기로서, 상기 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는, 상기 수신기; 및
상기 수신기가 상기 차폐부와 상기 에어로졸 장치 장치의 공동 사이에 위치될 수 있도록 상기 수신기 외부에 있는 차폐부를 포함하되, 상기 차폐부는 전자기 복사선을 흡수하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
일 실시예 또는 구현예에 관해 설명된 특징은 또한 다른 실시예 및 구현예에 적용 가능할 수 있다.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 제1 에어로졸 발생 장치의 개략적인 단면도이다;
도 2는 에어로졸 발생 장치의 감지 조립체를 보여주는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 절개부의 사시도이다;
도 3은 상이한 방향으로부터의 감지 조립체를 도시하는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 절개부의 다른 사시도이다;
도 4는 도 1 내지 도 3의 감지 조립체의 에어로졸 발생 물품 및 방출기 및 수신기의 단면을 도시한다;
도 5는 에어로졸 발생 장치의 나머지 부분과 별도로 도시된 감지 조립체의 클립의 사시도를 나타낸다;
도 6은 에어로졸 발생 장치의 나머지 부분과 별도로 그리고 평평하게 놓인 감지 조립체의 PCB를 도시한다;
도 7은 감지 조립체의 렌즈를 도시한다;
도 8은 제2 에어로졸 발생 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1은 제1 에어로졸 발생 장치(100)의 개략적인 단면도이다. 에어로졸 발생 장치(100)는 장치 하우징(11)에 의해 정의된 공동(10)을 포함한다. 공동(10)은 관형이고 상류 말단에서 베이스(12)를 갖는다. 공동(10)은 에어로졸 발생 물품(200)을 수용하도록 구성되어 있다.
또한, 에어로졸 발생 물품(200)은 공동(10) 내에 수용되어 있다. 에어로졸 발생 물품(200)은 에어로졸 형성 기재(202)를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 고체 담배 함유 기재이다. 특히, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배의 주름진 시트이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(200) 및 공동(10)은 에어로졸 발생 물품이 공동(10) 내에 수용될 경우에 에어로졸 발생 물품(200)의 마우스 말단이 공동(10) 밖으로 그리고 에어로졸 발생 장치 밖으로 돌출하도록 구성되어 있다. 이러한 마우스 말단은, 에어로졸 발생 장치의 사용자가 사용시 퍼프할 수 있는 마우스피스(204)를 형성한다.
에어로졸 발생 물품(200)과 함께 에어로졸 발생 장치(100)는 에어로졸 발생 시스템으로서 지칭될 수 있다.
에어로졸 발생 장치(100)는 가열 요소(110)를 포함한 히터 어셈블리를 포함한다. 가열 요소(110)는, 에어로졸 발생 물품(200)의 에어로졸 형성 기재가 수용되는 공동의 일부분을 따라 공동(10)을 둘러싼다. 대안적인 구현예에서, 가열 요소(110)는, 에어로졸 형성 기재를 수용하는 공동의 부분을 정의한 하우징(11)의 일부분을 형성한다. 가열 요소(110)는 저항성 가열 요소이다.
기류 채널(120)은 에어로졸 발생 장치(100)의 공기 유입구(122)로부터 연장된다. 공동의 상류에서, 기류 채널(120)은 주로 기류 채널 벽면(124)에 의해 정의된다. 기류 채널 벽면(124)의 하류에서, 기류 채널(120)은 공동의 베이스(12)에 정의된 공기 유입구를 통과한다. 그 다음, 기류 채널(120)은 공동(10)을 통해 연장된다. 에어로졸 발생 물품(200)이 공동(10) 내에 수용될 때, 기류 채널(120)은 에어로졸 발생 물품(200)을 통과하고 마우스피스(204)를 통해 연장된다.
에어로졸 발생 장치(100)는, 제어기(132)에 의해 제어 가능한 가열 요소(110)에 전력을 공급하기 위해, 재충전식 배터리 형태의 전력 공급부(130)를 추가로 포함한다. 전력 공급부는 도면에 나타내지 않은 연결부 및 전기 와이어를 통해 제어기 및 가열 요소(110)에 연결된다. 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 장치를 활성화하기 위한 버튼과 같이 도면에 나타내지 않은 추가 요소를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(100)는 감지 조립체(140)를 추가로 포함한다. 감지 조립체는 에어로졸 발생 장치의 절단부를 갖는 감지 조립체의 사시도인 도 2에 더욱 명확하게 도시되어 있다.
감지 조립체(140)는 방출기(142)를 포함한다. 방출기는 복수의 LED를 포함한다. 각각의 LED는 전자기 복사선의 상이한 파장을 방출하도록 구성되어 있다. 방출기(142), 특히 방출기의 복수의 LED는 전자기 복사선을 공동(10) 내로 방출하도록 구성되어 있다. 방출기(142)는 1350 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 방출하도록 구성되어 있다.
공동(10)은 제1 투명 부분(143)을 포함한다. 방출기(142)는 제1 투명 부분에 의해 공동(10)으로부터 분리되어 있고, 투명 부분을 통해 전자기 복사선을 공동 내로 방출하도록 구성되어 있다. 제1 투명 부분의 제공은 장치의 장기간 사용 후 공동(10)에 축적될 수 있고 쉽게 청소될 수 있는 부스러기 및 먼지로부터 방출기를 보호한다.
감지 조립체(140)는 수신기(144)를 더 포함한다. 수신기(144)는 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성되어 있다. 특히, 수신기(144)는 방출기(142)에 의해 방출된 다음, 수신기를 향해 에어로졸 발생 물품(200)에 의해 반사되거나 전달된 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성되어 있다. 수신기(144)는 포토다이오드 형태의 센서(146)(도 7에 도시됨)를 포함한다. 센서(146)는 수신된 전자기 복사선의 복수의 파장을 측정하도록 구성되어 있다. 특히, 센서(146)는 수신된 전자기 복사선의 복수의 파장의 강도를 측정하도록 구성되어 있다. 수신기(144)는 1350 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 복사선을 수신하도록 구성되어 있다.
공동(10)은 도면에 도시되지 않은 제2 투명 부분을 포함한다. 수신기(144)는 제2 투명 부분에 의해 공동(10)으로부터 분리되어 있고, 공동(10)으로부터 제2 투명 부분을 통해 전자기 복사선을 수신하도록 구성되어 있다.
감지 조립체(140)는 차폐부(148)를 더 포함한다. 차폐부(148)는 도 2에 도시되지 않았지만, 도 3에 도시되어 있으며, 이는 에어로졸 발생 장치(100)의 다른 절단 사시도를 도시하지만 반대 방향으로부터 공동을 향해 보고 있다. 차폐부(148)는 공동(10)의 외부에 위치되어 있다. 수신기(144)와 방출기(142)는 모두 차폐부와 공동 사이에 위치되어 있고, 차폐부는 전자기 복사선을 차단하도록 구성되어 있다. 이러한 방식으로, 공동(10) 및 감지 조립체(140)의 외부에 있는 전자기 복사선은 방출기(142), 보다 중요하게는 수신기(144)에 도달하는 것이 차단된다. 이는 수신기(144)에서 수신된 외부 전자기 복사선의 양이 실질적으로 감소되거나 제거되고 따라서 수신기에서 노이즈로서 검출되지 않음을 의미한다.
차폐부(148)는 전기 전도성이어서 외부 전자기 복사선을 반사하거나 흡수하는 알루미늄으로 제조되어 있다. 알루미늄은 또한 열 전도성 재료이다. 열 전도성 재료로 만들어진 차폐부(148)는, 차폐부가 수신기(144) 및 방출기(142)로부터 열을 소산하기에 적합하다는 것을 의미한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 감지 조립체(140)는 가열 요소(110)에 상대적으로 가깝게 위치되어 있다. 따라서, 가열되도록 전류가 가열 요소(110)를 통과할 때 에어로졸 발생 장치를 사용하는 동안, 열이 가열 요소(110)로부터 감지 조립체(140)로 불가피하게 전달될 것이다. 방출기(142) 및 수신기(144)는 과열될 때 손상될 수 있다. 방출기(142) 및 수신기(144)로부터 열을 소산하는 차폐부(148)는 방출기(142) 및 수신기(144)가 손상될 위험을 감소시킨다.
감지 조립체(140)는 PCB(150) 형태의 기판을 더 포함한다. PCB(150)의 제1 부분(152)은 방출기(142)를 포함한다. PCB(150)의 제2 부분(154)은 수신기(144)를 포함한다. PCB의 제1 및 제2 부분(152, 154)은 모두 평면형이다. PCB(150)는 가요성인 제3 부분(156)을 더 포함한다. 도 2 및 도 3에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 제3 부분(156)은 제1 부분(152)의 법선과 제2 부분(154)의 법선 사이의 각도가 80도가 되도록 구부러졌다. 이는 또한 방출기(142)의 중심 광축과 수신기(144)의 중심 광축 사이의 각도가 80도임을 의미한다. 이는 최적의 광학 성능을 제공한다.
제3 부분(156)은 방출기(142)에 의해 방출된 전자기 방사선의 파장에 대해 불투명하다. 이는 방출기(142)에 의해 방출된 전자기 방사선이 수신기(144)에 의해 직접 수신되지 않는 것을 보장한다.
에어로졸 발생 물품(200), 방출기(142) 및 수신기(144) 사이의 각도는 도 4에 가장 명확하게 도시되어 있으며, 이는 장치(10)의 나머지 부분과 별도로 에어로졸 발생 물품(200) 및 방출기(142) 및 수신기(144)의 단면을 보여주고 있다. 방출기(142)의 중심 광축과 수신기(144)의 중심 광축 사이의 최적 각도는 80도이다. 각도는 도 4에서 숫자 159로 표시된다.
도 5는 차폐부(148)를 감지 조립체(140)의 나머지 부분과 별도로 도시한다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 차폐부(148)는 2개의 클립, 즉 제1 말단에 있는 제1 클립(160), 제2 말단에 있는 제2 클립(162)을 포함한다. 클립은 차폐부(148)를 PCB(150)에 부착하는 데 사용된다. 차폐부는 제1 부분(152)의 법선과 제2 부분(154)의 법선 사이의 각도가 80도가 되도록 제2 부분(154)에 대해 PCB의 제1 부분(152)을 유지하고 보유할 수 있을 정도로 충분히 강성이다.
도 6은 에어로졸 발생 장치(100)의 나머지 부분과는 별도로 그리고 평평하게 놓인 PCB(150)를 도시한다. 감지 조립체(140)의 PCB(150)는 수신기(144)의 센서에 의해 발생된 신호를 증폭하도록 구성되어 있는 아날로그 증폭 전자기기(166)를 더 포함한다. 증폭 전자기기(166)는 PCB의 제4 부분에 부착되어 있다. 수신기(144)와 동일한 PCB(150) 상에 증폭 전자기기(166)를 제공함으로써, 증폭 전자기기와 수신기(144) 사이에 직접적인 전기적 연결이 있을 수 있다. 이는 증폭 전자기기(166)와 수신기(144) 사이의 전기 연결의 수를 최소화하므로, 이들 신호가 증폭되기 전에 수신기(144)의 센서(146)에 의해 발생된 신호에 도입되는 노이즈의 양을 최소화한다.
PCB(150)는 커넥터(168)를 더 포함한다. 커넥터(168)는 PCB(150)를 에어로졸 발생 장치(100)의 나머지 부분, 특히 제어기(132) 및 전력 공급부(130)의 전자기기에 연결하는 데 사용된다.
PCB(150)의 가요성 제3 부분(156)은 이미 설명되었다. PCB(150)는 PCB(150)가 도 2 및 도 3에 도시된 형상으로 접힐 수 있게 하는 추가 가요성 부분을 포함한다.
도 7은 감지 조립체(140)의 일부이고 도 1 내지 도 6에 도시되지 않은 렌즈(170)를 도시한다. 렌즈는 수신기(144)에 인접하여 위치되어 있고 공동(10)으로부터 수신된 전자기 복사선을 수신기의 센서 상에 집속하도록 구성되어 있다. 렌즈의 표면적이 수신기(144)의 센서(146)의 표면적보다 훨씬 크기 때문에, 렌즈는 센서(146)에 입사하는 전자기 복사선의 양을 실질적으로 증가시킨다.
렌즈(170)는 흡수 재료를 포함한다. 흡수 재료는 밴드 통과 필터로서 작용하여, 특정 파장 초과 및 미만의 전자기 복사선을 흡수하지만 그 사이의 파장의 투과를 허용한다. 이러한 흡수 재료는 공지되어 있고 원하는 필터 효과를 달성하도록 선택될 수 있다. 특히, 흡수 재료는 투과창이 방출기(142)에 의해 방출되고 수신기(144)에 의해 수신된 전자기 복사선의 파장을 포함하지만 그렇지 않으면 수신기(144)의 센서(146)에 의해 검출된 신호에 노이즈를 도입할 다른 파장을 필터링하도록 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 흡수 재료는 코팅으로서 렌즈의 표면에 도포된다. 다른 구현예에서, 렌즈(170) 자체는 흡수 재료로 만들어진다.
에어로졸 발생 장치(100)의 사용 시, 도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(200)은 공동(10)에 수용되어 있다. 감지 조립체(140)는 제어기(132)와 함께 에어로졸 발생 물품(200)의 존재를 검출할 수 있다. 감지 조립체(140)의 방출기(142)는 복수의 파장에서 전자기 복사선을 방출한다. 그런 다음, 이러한 방사선은 에어로졸 발생 물품(200)에 의해 반사 및/또는 투과된다. 방출기(142)와 수신기(144)의 시야각은 방출기의 중심 광축과 수신기의 중심 광축 사이의 각도가 80도일 때 실질적으로 중첩되기 때문에, 반사된 및/또는 투과된 전자기 복사선의 상당량이 수신기(144)의 센서(146)에 의해 수신된다. 센서(146)는 수신된 전자기 복사선의 다양한 파장의 강도를 측정한다. 이렇게 함으로써, 센서(146)는 전기 신호를 발생시킨다. 이들 전기 신호는 증폭 전자기기(166)로 직접 전달되어 제어기(132)에서 수용되기 전에 증폭된다. 제어기(132)는 상이한 파장에서 전자기 복사선의 강도의 측정에 대한 스펙트럼 분석을 수행하도록 구성되어 있다. 이는 전자기 복사선의 상이한 파장의 강도를 방출기(142)에 의해 방출된 강도의 공지된 분포와 비교하는 단계를 포함한다. 스펙트럼 분석에 기초하여, 제어기는 에어로졸 발생 물품(200)의 존재를 결정하도록 구성되어 있다.
제어기(132)는 또한 스펙트럼 분석에 기초하여 에어로졸 발생 물품(200)의 유형을 결정하도록 구성되어 있다. 상이한 유형의 에어로졸 발생 물품(200)이 공동(10) 내에 수용될 수 있다. 특히, 상이한 화학물질의 에어로졸 형성 기재를 갖는 에어로졸 발생 물품은 공동(10) 내에 수용될 수 있다. 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 형성 기재가 상이한 화학물질 및/또는 다른 재료 특성을 갖기 때문에, 상이한 에어로졸 발생 물품(200)은 방출기(142)에 의해 방출된 전자기 방사선의 복수의 파장을 상이한 정도로 반사하거나 투과할 것이다. 이는 수신기(144)에 의해 수신된 전자기 복사선의 스펙트럼이 상이한 에어로졸 발생 물품(200)에 대해 상이할 것임을 의미할 것이다. 특정 유형의 에어로졸 발생 물품에 대한 스펙트럼은 예측 가능하다. 따라서, 스펙트럼 분석에 기초하여, 제어기(132)는 공동(10) 내에 수용된 에어로졸 발생 물품(200)의 유형을 결정할 수 있다.
제어기(132)는 결정된 유형의 에어로졸 발생 물품(200)에 대한 적절한 가열 프로파일에 따라 가열 요소를 제어하도록 구성되어 있다.
이러한 스펙트럼 분석에 기초하여, 제어기는 또한 공동(10) 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있다. 특히, 제어기(132)는 에어로졸 발생 물품(200)의 에어로졸 형성 기재의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있다. 제어기에 의해 결정된 재료 특성은 에어로졸 형성 기재의 습도 또는 수분 함량이다.
제어기(132)는 수신기에 수용된 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 결정하도록 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 방출기(142) 및 수신기(144)는 각각 1350nm 내지 1400nm의 파장을 갖는 전자기 방사선의 파장을 방출하고 수신하도록 구성되어 있다. 물은 이러한 범위의 전자기 복사선을 흡수하는 데 특히 효과적이다. 따라서, 수신기(144)에 의해 수신된 방사선의 강도는 에어로졸 형성 기재의 수분 함량에 크게 의존하고, 제어기는 수신기(144)에 의해 수신된 전자기 방사선의 스펙트럼 분석에 기초하여 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 연관된 값을 결정할 수 있다.
상이한 유형의 에어로졸 형성 기재는 통상적으로 상이한 양 또는 유형의 에어로졸 형성제를 갖기 때문에 서로 상이한 수분 함량을 갖는다. 에어로졸 형성 기재의 습도 또는 수분 함량은 에어로졸 형성 기재에 존재하는 에어로졸 형성제의 양 또는 유형에 의존한다. 따라서, 제어기(132)는 에어로졸 형성 기재 내의 결정된 수분 함량에 기초하여 상이한 양 또는 유형의 에어로졸 형성제를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 식별하도록 구성되어 있다.
에어로졸 형성 기재의 수분 함량은 시간이 지남에 따라 감소될 것이다. 수분 함량의 감소는 사용 시 에어로졸 형성 기재를 고갈시키는 에어로졸 발생 장치에 의한 에어로졸 형성 기재의 가열의 적어도 하나의 결과, 또는 특히 에어로졸 형성 기재가 잘못 저장되는 경우, 에어로졸 형성 기재가 저장 시 건조된 결과일 수 있다. 제어기(132)는 장치의 사용 동안 및 장치의 상이한 사용 기간 사이에 에어로졸 형성 기재의 수분 함량과 관련된 값을 반복적으로 결정하도록 구성되어 있다. 따라서, 에어로졸 형성 기재의 수분 함량의 변화는 제어기(132)에 의해 검출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 습도가 변함에 따라, 제어기(132)는 기재를 가열하기 위한 상이한 가열 프로파일을 구현하도록 구성되어 있다. 이는 에어로졸 형성 기재의 습도의 변화에도 불구하고 각 퍼프 동안 일관된 양의 에어로졸이 발생되는 것을 보장한다.
도 8은 제2 에어로졸 발생 장치(800)의 개략적인 단면도이다. 에어로졸 발생 장치(800)는 제1 에어로졸 발생 장치(100)와 유사하며, 이에 따라 유사한 특징부가 번호가 매겨졌다. 제2 에어로졸 발생 장치(800)는 또한 제1 에어로졸 발생 장치(100)와 동일한 원리에 따라 작동한다. 제1 에어로졸 발생 장치(100)와 제2 에어로졸 발생 장치(800) 사이의 주요한 차이는 감지 조립체의 위치이다. 제2 에어로졸 발생 장치(800)에서, 감지 조립체(802)는 제1 에어로졸 발생 장치(100)에서와 같이 공동의 측벽면보다는 공동(10)의 베이스(12)에 위치되어 있다. 감지 조립체(802)는 감지 조립체(140)와 유사하다. 예를 들어, 감지 조립체(802)는 방출기, 수신기, PCB, 렌즈 및 증폭 전자기기를 포함한다. 그러나, 방출기의 중심 광축과 수신기의 중심 광축 사이의 각도는 상이하다. 특히, 방출기의 중심 광축과 수신기의 중심 광축 사이의 각도는 180도이고 방출기는 수신기의 상단에 위치되어 있다. 또한, 방출기가 수신기의 상단에 있기 때문에, 하우징 내의 단일 투명 부분(804)만이 요구된다. 방출기는 투명 부분(804)을 통해 공동(10) 내로 방사선을 방출하고, 수신기는 투명 부분(804)을 통해 공동(10)으로부터 전자기 방사선을 수신한다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는:
    상기 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 정의하는, 하우징; 및
    감지 조립체를 포함하되, 상기 감지 조립체는:
    상기 공동 내로 전자기 복사선을 방출하도록 구성된 방출기;
    상기 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하도록 구성된 수신기로서, 상기 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는, 상기 수신기; 및
    상기 공동에 대해 외부에 그리고 상기 수신기가 차폐부와 상기 공동 사이에 있도록 위치된 차폐부를 포함하되; 상기 차폐부는 전자기 복사선을 차단하도록 구성되어 있고,
    상기 차폐부의 제1 부분은 평면형이고 상기 차폐부의 제2 부분은 평면형이고, 상기 차폐부의 제1 및 제2 부분은 비-동일-평면형이고, 그리고
    상기 제1 부분의 평면의 법선과 상기 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는 상기 수신기와 상기 방출기 사이의 각도와 실질적으로 동일한, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차폐부는 적어도 1x106 Siemens/m의 전기 전도도를 갖는 전기 전도성 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차폐부는 적어도 10W/m-K(Watts per metre-Kelvin)의 열 전도도를 갖는 열 전도성 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출기와 상기 수신기 사이의 각도는 60도 내지 100도 또는 약 0도인, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기는 상기 차폐부의 제1 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있고, 상기 방출기는 상기 차폐부의 제2 부분과 상기 공동 사이에 위치되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동으로부터 수신된 전자기 복사선을 상기 수신기의 센서 상에 집속시키도록 구성된 적어도 하나의 렌즈를 더 포함하되, 상기 렌즈는 파장의 범위 밖에 떨어지는 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성된 흡수 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 흡수 재료는 200nm 미만 및 30,000nm 초과의 전자기 복사선의 파장을 실질적으로 차단하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동을 정의하는 상기 하우징의 제1 부분은 상기 방출기에 의해 방출된 상기 전자기 복사선의 파장 중 적어도 일부에 대해 투명하고, 상기 방출기는 상기 전자기 복사선을 상기 투명 부분을 통해 상기 공동 내로 방출하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지 조립체는 상기 방출기 및 상기 수신기가 부착되어 있는 제1 측면을 갖는 기판을 더 포함하되, 상기 기판의 제1 부분은 상기 방출기를 포함하고, 상기 기판의 제2 부분은 상기 수신기를 포함하고; 여기서 상기 기판은 상기 제1 및 제2 부분 사이에 제3 부분을 더 포함하고, 여기서 적어도 상기 제3 부분은 상기 제1 부분이 상기 제2 부분에 대해 이동 가능하도록 가요성인, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지 조립체는 상기 수신기에 직접 연결된 증폭 전자기기를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기로부터 신호를 수신하도록 구성된 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 수신기에 수신된 전자기 복사선의 측정된 강도에 기초하여, 상기 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된 상기 에어로졸 형성 기재, 또는 상기 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 재료 특성을 결정하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기에 의해 결정된 상기 재료 특성은 상기 에어로졸 형성 기재의 습도 또는 수분 함량인, 에어로졸 발생 장치.
  13. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치용 감지 조립체로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 에어로졸 형성 기재를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 포함하고, 상기 감지 조립체는:
    상기 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 전자기 복사선을 방출하기 위한 방출기;
    상기 에어로졸 발생 장치의 공동으로부터 전자기 복사선을 수신하기 위한 수신기로서, 상기 수신된 전자기 복사선의 적어도 하나의 파장을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는, 상기 수신기; 및
    차폐부가 상기 수신기로 외부 전자기 복사선이 통과하는 것을 방지하도록 상기 수신기 외부에 있는 차폐부를 포함하되, 상기 차폐부는 전자기 복사선을 흡수하도록 구성되어 있고,
    상기 차폐부의 제1 부분은 평면형이고 상기 차폐부의 제2 부분은 평면형이고, 상기 차폐부의 제1 및 제2 부분은 비-동일-평면형이고, 그리고
    상기 제1 부분의 평면의 법선과 상기 제2 부분의 평면의 법선 사이의 각도는 상기 수신기와 상기 방출기 사이의 각도와 실질적으로 동일한, 감지 조립체.
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