KR102665038B1 - 물품 위치 검출기를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents
물품 위치 검출기를 갖는 에어로졸 발생 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품(14)을 제거 가능하게 수용하도록 구성된 수용 영역(12)을 포함하는 에어로졸 발생 장치(10)에 관한 것이다. 장치는 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 검출하도록 구성된 위치 검출기(22), 경고 신호를 발생시키도록 구성된 경고 요소(28) 및 컨트롤러(26)를 더 포함한다. 컨트롤러는 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 나타내는 위치 검출기로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있을 때, 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소를 제어하도록 추가로 구성된다.
Description
본 발명은 에어로졸 발생 장치, 에어로졸 발생 시스템, 및 에어로졸 발생 장치 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치에 대한 경고 신호를 발생시키기 위한 방법에 관한 것이다.
흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이러한 장치는 에어로졸 발생 기재를 연소하지 않고 에어로졸 발생 물품에 함유된 에어로졸 발생 기재를 가열할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치, 특히 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내에 수용될 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 삽입되면, 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위해 가열 챔버 내에 또는 그 주위에 배열된다. 통상적으로, 에어로졸 발생 물품은 사용자에 의해 에어로졸 발생 장치 내로 삽입된다. 삽입 동안 또는 사용 동안, 에어로졸 발생 물품이 정확하게 삽입되지 않을 수 있거나 초기 위치로부터 이동할 수 있다. 또한, 사용자는 에어로졸 발생 작동이 마무리되기 전에 에어로졸 발생 물품을 제거할 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 지정된 바와 같이 에어로졸 발생 장치 내에 수용되지 않는 경우, 에어로졸 발생은 부적절한 방식으로 영향을 받을 수 있다.
에어로졸 발생 물품이 부정확한 위치에 있으면, 최적화된 기능을 갖는 에어로졸 발생 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제거 가능하게 수용하도록 구성된 수용 영역을 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 장치는 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 검출하도록 구성된 위치 검출기, 경고 신호를 발생시키도록 구성된 경고 요소, 및 컨트롤러를 더 포함한다. 컨트롤러는 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 나타내는 위치 검출기로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있을 때, 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소를 제어하도록 추가로 구성된다.
발생되는 경고 신호는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있을 때 에어로졸 발생 물품이 최적으로 작동될 수 있게 한다. 사용자는 경고 신호를 인지할 때 에어로졸 발생 물품의 위치를 조정할 수 있다. 이러한 방식으로, 에어로졸 발생 물품의 부정확하거나 최적화되지 않은 위치가 방지될 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 부정확하거나 최적화되지 않은 위치는 부적절한 방식으로 발생된 에어로졸을 초래할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 에어로졸 발생 물품이 떨어지거나 에어로졸 발생 장치로부터 분리되는 위험을 초래할 수 있다. 예를 들어, 사용 동안, 에어로졸 발생 물품의 위치는 에어로졸 발생 장치가 주위로 이동되거나 흔들리는 것으로 인해 약간 변경될 수 있다. 이러한 위치가 변경되면, 에어로졸 발생 물품이 사용자에 의해 정확하게 인지되지 않을 것이거나, 에어로졸 발생 물품이 떨어질 수 있거나, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치로부터 분리될 수 있다. 이는 통상적으로 새로운 에어로졸 발생 물품이 삽입되어야 하는 것을 의미할 것이다. 에어로졸 발생 물품의 부정확한 위치를 검출할 때 경고 신호를 제공하는 것으로 인해, 사용자는 에어로졸 발생 물품이 완전히 떨어지거나 에어로졸 발생 장치로부터 완전히 분리되는 것을 방지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 사용 동안 그 위치를 변경하는 에어로졸 발생 물품 대신에, 잠재적으로 에어로졸 발생 물품은 또한 부적절한 방식으로 또는 최적의 방식으로부터 벗어나는 방식으로 사용자에 의해 삽입될 수 있다. 이는 또한 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 에어로졸 발생 장치에 의해 수용되는 것을 초래할 수 있다. 경고 신호를 발생시킴으로써, 사용자는 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 최적으로 위치되지 않은 것을 인지할 수 있고, 에어로졸 발생 장치의 위치를 정정할 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 에어로졸이 최적화된 방식으로 발생되지 않는 것을 초래할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품에 포함된 에어로졸 발생 기재와 에어로졸 발생 장치의 가열 요소 사이의 거리는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있으면, 최적 거리와 상이할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재는 최적 에어로졸 발생을 위한 충분한 온도로 가열되지 않을 수 있다. 경고 신호의 발생은 사용자가 에어로졸 발생 물품을 재위치시킬 수 있으며, 따라서 에어로졸이 최적으로 발생될 수 있다.
제안된 에어로졸 발생 장치의 추가 장점으로서, 에어로졸 발생 장치의 가열 요소의 과열이 방지될 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 발생 장치의 부적절한 위치는 가열 요소가 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재를 향하여 그리고 에어로졸 발생 기재 내로 적절하게 열을 전달할 수 없는 것을 초래할 수 있다. 이는 원하지 않을 수 있는 가열 요소의 온도의 증가를 초래할 수 있다. 잠재적으로, 바람직하지 않은 성분은 가열 요소의 온도가 특정 온도를 초과하면, 에어로졸 내에 발생될 수 있다. 경고 신호의 발생은 사용자가 에어로졸 발생 물품의 위치를 정정하여 가열 요소가 과열되는 것을 방지할 수 있게 한다.
또한, 에어로졸 발생 물품의 폐기물이 방지될 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 에어로졸 발생 물품이 떨어지거나 에어로졸 발생 장치로부터 분리될 가능성을 증가시킬 수 있다. 통상적으로, 사용자는 에어로졸 발생 기재 내의 에어로졸 발생 기재가 아직 완전히 고갈되지 않을지라도 이러한 물품을 상실할 것이고 그 다음 새로운 에어로졸 발생 물품을 삽입할 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 발생 장치’는 에어로졸 발생 기재와 상호 작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치에 관한 것이다. 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 물품의 부분, 예를 들어 흡연 물품의 부분일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재와 상호작용하여 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 발생시키는 흡연 장치일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 홀더일 수 있다.
장치는, 바람직하게는, 한 손의 손가락 사이에 쥐는 데 편안한 휴대용 또는 핸드헬드 장치이다. 장치는 실질적으로 원통형일 수 있으며, 70 mm 내지 120 mm의 길이를 갖는다. 장치의 최대 직경은 10 mm 내지 20 mm인 것이 바람직하다. 일 구현예에서, 장치는 다각형 단면을 가지고, 한 면 상에 형성된 돌기 버튼을 가진다. 이러한 구현예에서, 장치의 직경은 편평한 면에서 반대측 편평한 면까지 취해진 12.7 mm 내지 13.65 mm; 에지에서 반대측 에지까지 취해진(즉, 장치의 일 측부 상의 2개의 면의 교차점에서 타 측부 상의 대응하는 교차점까지 취해진) 13.4 mm 내지 14.2 mm, 및 버튼의 상단에서 대향 하단 편평한 면까지 취해진 14.2 내지 15 mm이다.
장치는 전기 가열식 흡연 또는 베이핑 장치일 수 있다. 장치는 기계적 진동 또는 분무에 의해 에어로졸을 발생시키는 전기 흡연 또는 베이핑 장치일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 발생 기재를 포함하고 있는 물품을 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 속으로 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 형성제일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다. 담배 스틱은 담배를 포함하는, 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품으로 지칭된다.
에어로졸 발생 물품은 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 외주면을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 그 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 또한 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 대략 30 mm 내지 대략 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 12 mm의 외경을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 위치될 수 있다. 필터 플러그는 셀룰로스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 필터 플러그는 일 구현예에서 길이가 대략 7 mm이지만, 대략 5 mm 내지 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 갖는다. 에어로졸 발생 물품은 대략 7.2 mm의 외부 직경을 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 기재는 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재는 대략 12 mm의 길이를 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 기재의 직경은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 외부 종이 래퍼를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재와 필터 플러그 사이의 분리부를 포함할 수 있다. 분리부는 대략 18 mm일 수 있으나, 대략 5 mm 내지 대략 25 mm 범위 내일 수 있다.
대안적으로, 에어로졸 발생 물품은 카트리지로서 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 기재가 액체 에어로졸 발생 기재로서 제공되는 경우, 카트리지가 특히 바람직하다. 에어로졸 발생 기재가 액체 형태로 제공되면, 액체 에어로졸 발생 기재는 카트리지의 액체 저장부 내에 포함될 수 있다. 액체 저장부는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소에 공급될 액체 에어로졸 발생 기재를 저장하기 위해 적응된다. 대안적으로, 카트리지 자체는 액체 에어로졸 발생 기재를 기화시키기 위한 가열 요소를 포함한다. 이 경우, 에어로졸 발생 장치는 카트리지가 에어로졸 발생 장치에 의해 수용될 때, 가열 요소를 포함하지 않을 수 있지만, 카트리지의 가열 요소를 향해 전기 에너지만을 공급할 수 있다. 액체 저장부는 가열 요소를 향한 액체 에어로졸 발생 기재의 공급을 용이하게 하기 위한 자가 치유 천공 가능한 멤브레인과 같은 커플링을 포함할 수 있다. 멤브레인은 액체 저장부에 저장된 액체 에어로졸 발생 기재의 바람직하지 않은 누출을 회피한다. 각각의 바늘 유사 중공형 튜브는 멤브레인을 천공시키기 위해 제공될 수 있다. 액체 저장부는 교체 가능한 탱크 또는 용기로서 구성될 수 있다.
카트리지는 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 실질적으로 원통형일 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 단면은 실질적으로 원형, 타원형, 정사각형 또는 직사각형일 수 있다.
카트리지는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 베이스 및 베이스로부터 연장되는 하나 이상의 측벽면을 포함할 수 있다. 베이스와 하나 이상의 측벽면은 일체로 형성될 수 있다. 베이스와 하나 이상의 측벽면은 서로 부착되거나 고정된 별개의 요소일 수 있다. 하우징은 강성 하우징일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘강성 하우징’은 자기 지지형 하우징을 의미하도록 사용된다. 카트리지의 강성 하우징은 가열 요소에 기계적 지지를 제공할 수 있다. 카트리지는 하나 이상의 가요성 벽면을 포함할 수 있다. 가요성 벽면은 카트리지 내에 저장된 액체 에어로졸 발생 기재의 체적에 적응되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 카트리지는 전술한 바와 같이, 가요성 벽면을 포함할 수 있는 액체 저장부를 포함한다. 카트리지는 강성 하우징을 포함할 수 있는 반면, 가요성 벽면을 포함하고 있는 액체 저장부는 강성 하우징 내에 수용될 수 있다. 카트리지의 하우징은 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 카트리지는 실질적으로 유체 불투과성 재료를 포함할 수 있다. 카트리지의 하우징은 투명 또는 반투명 부분을 포함할 수 있어서, 카트리지에 저장된 액체 에어로졸 발생 기재는 하우징을 통해 사용자에게 보일 수 있다. 카트리지는 카트리지에 저장된 에어로졸 발생 기재가 주변 공기로부터 보호되도록 구성될 수 있다. 카트리지는 카트리지에 저장된 에어로졸 발생 기재가 빛으로부터 보호되도록 구성될 수 있다. 이는 기재의 열화 위험을 감소시킬 수 있고, 높은 레벨의 위생을 유지할 수 있다.
액체 에어로졸 발생 기재는 다공성 캐리어 재료 내로 흡수될 수 있다. 다공성 캐리어 재료는 임의의 적합한 흡수성 플러그 또는 흡수체, 예를 들어 발포성 금속이나 플라스틱 재료, 폴리프로필렌, 테릴렌, 나일론 섬유 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 액체 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 장치의 사용 이전에 다공성 캐리어 재료 내에 보유될 수 있고, 또는 대안적으로 액체 에어로졸 발생 기재 재료는 사용 도중 또는 사용 직전에 다공성 캐리어 재료 내로 방출될 수 있다.
카트리지는 실질적으로 밀봉될 수 있다. 카트리지는 카트리지로부터 에어로졸 발생 장치로 흐르도록 카트리지에 저장된 액체 에어로졸 발생 기재를 위한 하나 이상의 배출구를 포함할 수 있다. 카트리지는 하나 이상의 반-개방형 유입구를 포함할 수 있다. 이는 외기가 카트리지에 진입할 수 있게 한다. 하나 이상의 반-개방형 유입구는 외기가 액체 카트리지 내로 허용하도록 투과성이고 카트리지 내측의 공기 및 액체가 카트리지를 떠나는 것을 실질적으로 방지하도록 불투과성인, 반-투과성 멤브레인 또는 일방향 밸브일 수 있다. 하나 이상의 반-개방형 유입구는 특정 조건 하에서 공기가 카트리지로 통과할 수 있게 할 수 있다. 카트리지는 재충진 가능할 수 있다. 대안적으로, 카트리지는 교체 가능한 카트리지로서 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 카트리지를 수용하도록 구성될 수 있다. 새로운 카트리지는, 초기 카트리지가 소모될 때 에어로졸 발생 장치에 부착될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품의 일부 또는 에어로졸 발생 물품일 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 고체 에어로졸 발생 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재는 고체 및 액체 성분 둘 모두를 포함할 수 있다. 추가 대안으로서, 에어로졸 발생 기재는 액체 에어로졸 발생 기재일 수 있다. 전술한 바와 같이, 액체 에어로졸 발생 기재는, 바람직하게는 액체 저장부를 포함하고 있는 카트리지와 함께 사용된다. 에어로졸 발생 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 발생 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
고체 에어로졸 발생 기재는, 예를 들어 허브 잎, 담뱃잎, 담배 리브(tobacco rib)의 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 발생 기재는 말아피는 형태(loose form)일 수 있거나, 적합한 용기 또는 카트리지에 제공될 수 있다. 선택적으로, 고체 에어로졸 발생 기재는 기재의 가열 시에 방출될, 추가 담배 또는 비담배 휘발성 향미 화합물을 함유할 수 있다. 고체 에어로졸 발생 기재는, 예를 들어 추가적인 담배 또는 비담배 휘발성 향미 화합물을 포함하는 캡슐을 또한 함유할 수 있고, 이러한 캡슐은 고체 에어로졸 발생 기재의 가열 동안에 용융될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 균질화된 담배는 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 재료를 지칭한다. 균질화된 담배는 시트의 형태일 수 있다. 균질화된 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 분쇄하거나 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 외인성 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 발생 기재는 열적으로 안정적인 담체 위에 제공되거나 그 안에 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 발생 기재는 균질화된 담배 재료의 주름진 크림핑된 시트를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘크림핑된 시트(crimped sheet)’는 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 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 연장되어 있다. 이는, 바람직하게는 균질화된 담배 재료의 크림핑된 시트의 주름 형성을 용이하게 해서 에어로졸 발생 기재를 형성한다. 그러나, 에어로졸 발생 물품에 포함되기 위한 균질화된 담배 재료의 크림핑된 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 것이다. 특정 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 실질적으로 그의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균일하게 질감이 형성되어 있는 균질화된 담배 재료의 주름진 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재는 시트의 폭에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 이격되어 있는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 포함하는 균질화된 담배 재료의 쥬름진 크림핑된 시트를 포함할 수 있다.
고체 에어로졸 발생 기재는, 예를 들어 시트, 발포체, 겔 또는 슬러리 형태로 담체의 표면 위에 증착될 수 있다. 고체 에어로졸 발생 기재는 담체의 전체 표면 위에 증착될 수 있거나, 대안적으로 사용 동안 불균일한 향미 전달을 제공하기 위해서 패턴으로 증착될 수 있다.
액체 에어로졸 발생 기재에서, 특정한 물리적 특성, 예를 들어 기재의 증기압 또는 점도는 에어로졸 발생 시스템에 사용하는 데 적합한 방식으로 선택된다. 액체는, 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하는 담배 함유 재료를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액체는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 액체는 물, 에탄올, 또는 다른 용매, 식물 추출물, 니코틴 용액, 및 천연 또는 인공 향료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체는 에어로졸 형성제를 더 포함한다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 발생 장치는 전기 회로를 포함할 수 있다. 전기 회로는 컨트롤러로서 구성될 수 있다. 전기 회로는 마이크로프로세서를 포함할 수 있고, 이는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서일 수 있다. 마이크로프로세서는 컨트롤러의 일부일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 가열 요소에 대한 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템의 작동에 이어서 가열 요소에 연속적으로 공급될 수 있거나 또는 개개의 퍼핑(puff-by-puff)을 토대로 하는 것 같이 간헐적으로 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 가열 요소에 공급될 수 있다. 전기 회로는 가열 요소의 전기 저항을 모니터링하고, 바람직하게는 가열 요소의 전기 저항에 따라 기화기로 전력의 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 전력 공급부, 통상적으로 배터리를 포함할 수 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 요구할 수 있고 하나 이상의 사용자를 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다; 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸을 연속적으로 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프 또는 가열 요소의 개별적인 활성화를 제공하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.
가열 요소는 흡입 가능한 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸 발생 기재를 가열하고 에어로졸 발생 기재의 적어도 일부를 기화시키기에 적합한 임의의 장치일 수 있다. 가열 요소는 예시적으로, 코일 히터, 모세관 히터, 메시 가열 요소 또는 금속 플레이트 히터일 수 있다. 가열 요소는 예시적으로 전력을 수신하고 수신된 전력의 적어도 일부를 열 에너지로 변환하는 저항 가열 요소일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가열 요소는 시간 가변 자기장에 의해 유도 가열되는 서셉터일 수 있다. 가열 요소는 단일의 가열 요소만 포함하거나 복수의 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소 또는 요소들의 온도는, 바람직하게는 전기 회로에 의해 제어된다.
본 발명의 모든 양태에서, 가열 요소는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료는 도핑된 세라믹과 같은 반도체, 전기 “전도성” 세라믹(예를 들어, 이규화 몰리브덴 등), 탄소, 그래파이트, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료 금속 재료로 이루어진 복합 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 탄화규소를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨, 백금, 금 및 은을 포함한다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 강, Ti금속® 및 철-망간-알루미늄계 합금에 기초한 초합금을 포함한다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달 역학 및 요구되는 외부 물리화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다.
가열 요소는 에어로졸 발생 장치의 부분일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 내부 가열 요소 또는 외부 가열 요소, 또는 내부 및 외부 가열 요소 둘 모두를 포함할 수 있으며, 여기서 "내부" 및 "외부"는 에어로졸 발생 기재를 지칭한다. 내부 가열 요소는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 내부 가열 요소는 가열 블레이드의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 내부 히터는 상이한 도전부를 갖는 케이싱이나 기판, 또는 전기 저항성 금속 튜브의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 내부 가열 요소는 에어로졸 발생 기재의 중심을 통과하는 하나 이상의 가열 니들(needle) 또는 로드(rod)일 수 있다. 다른 대안은 가열 와이어 또는 필라멘트, 예를 들어 니켈-크롬(Ni-Cr), 백금, 텅스텐 또는 합금 와이어 또는 가열 플레이트를 포함한다. 선택적으로, 내부 가열 요소는 경연성 캐리어 재료 내에 또는 위에 증착될 수 있다. 하나의 이러한 구현예에서, 전기 저항성 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 세라믹 재료와 같은 적합한 절연 재료 상에 트랙으로서 형성된 다음 유리와 같은 다른 절연 재료 내에 개재될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 히터는 작동 중에 가열 요소를 가열하는 것, 및 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다.
외부 가열 요소는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 가열 요소는 폴리이미드 같은 유전체 기재 상의 하나 이상의 가요성 가열 포일의 형태를 취할 수 있다. 가요성 가열 포일은 기재 수용 공동의 둘레와 일치하도록 형상화될 수 있다. 대안적으로, 외부 가열 요소는 금속 그리드 또는 그리드들, 가요성 인쇄 회로 기판, 몰딩식 상호연결 장치(MID), 세라믹 히터, 가요성 탄소 섬유 히터의 형태를 취할 수 있거나, 적합한 형상의 기재 상에 플라즈마 기상 증착과 같은 코팅 기술을 사용해 형성될 수 있다. 또한 외부 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 적합한 절연 재료의 2개 층 사이에 트랙으로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 외부 가열 요소는 외부 가열 요소를 가열하는 것 및 작동 중에 외부 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다.
내부 또는 외부 가열 요소는 열을 흡수 및 저장하고 차후에 에어로졸 발생 기재에 대해 시간에 따라 열을 방출할 수 있는 재료를 포함하는 히트 싱크, 또는 열 저장소를 포함할 수 있다. 히트 싱크는 적합한 금속 또는 세라믹 재료와 같은 임의의 적절한 재료로 형성된 것일 수 있다. 일 구현예에서, 재료는 높은 열용량(현열 축열 재료(현열 축열 재료))를 갖거나, 고온 위상 변화 같은 가역 공정을 통하여 열을 흡수하고 차후에 방출할 수 있는 재료이다. 적합한 현열 축열 재료는 실리카 겔, 알루미나, 탄소, 유리 매트(glass mat), 유리 섬유, 미네랄, 알루미늄, 은 또는 납과 같은 금속 또는 합금, 및 종이와 같은 셀룰로스 재료를 포함한다. 가역 위상 변화를 통하여 열을 방출하는 다른 적합한 재료는 파라핀, 아세트산나트륨, 나프탈렌, 왁스, 폴리에틸렌 옥사이드, 금속, 금속염, 공융염(eutectic salt)의 혼합물 또는 합금을 포함한다. 히트 싱크 또는 열 저장소는 에어로졸 발생 기재와 직접 접촉하고 저장된 열을 기재에 직접 전달할 수 있도록 배열될 수 있다. 대안적으로, 히트 싱크 또는 열 저장소에 저장된 열은 금속 튜브와 같은 열 전도체에 의해 에어로졸 발생 기재에 전달될 수 있다.
가열 요소는, 유리하게는 전도에 의해 에어로졸 발생 기재를 가열한다. 가열 요소는 기재 또는 기재가 증착되는 캐리어와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 대안적으로, 내부 또는 외부 가열 요소 중 어느 하나로부터의 열은 열 전도성 요소에 의해 기재에 전도될 수 있다.
작동하는 동안에, 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 장치 내에 완전히 함유될 수 있다. 이 경우, 사용자는 에어로졸 발생 장치의 마우스피스 상에서 퍼핑할 수 있다. 대안적으로, 작동 동안, 에어로졸 발생 기재를 함유하는 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 포함될 수 있다. 그 경우, 사용자는 에어로졸 발생 물품을 직접 퍼핑할 수 있다.
에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재의 기화 및 에어로졸 발생이 여전히 가능한 위치일 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치와 상이한 위치일 수 있다.
따라서, 부적절한 위치는 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치와 에어로졸 발생 물품의 위치 사이의 위치일 수 있으며, 여기서 에어로졸이 발생될 수 없다. 즉, 부적절한 위치는 에어로졸 발생 장치가 여전히 작동 가능하지만 최적으로는 그렇지 않은 위치일 수 있다. 다시 말해, 부적절한 위치는 에어로졸 발생 장치가 여전히 작동될 수 있지만, 에어로졸 발생 물품의 재위치가 에어로졸 발생 장치의 작동을 최적화하기 위해 바람직할 위치일 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에서 에어로졸 발생 장치에 의해 수용되면, 에어로졸 발생 장치는 작동에 최적화될 수 있다. 이러한 원하는 최적 작동 위치로부터의 임의의 편차는 에어로졸 발생의 효과를 감소시킬 수 있다. 그러나, 원하는 최적 작동 위치로부터의 작은 편차는 에어로졸 발생에 여전히 견딜 수 있다. 원하는 최적 작동 위치로부터의 미리 결정된 편차는 원하는 최적 작동 위치에 위치된 에어로졸 발생 물품의 요건을 여전히 충족하는 것으로서 허용될 수 있다. 따라서, 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 미리 결정된 원하는 최적 작동 위치의 외부에 위치되면, 경고 요소에 의한 경고 신호의 발생만을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치보다 더 많이 원하는 최적 작동 위치로부터 벗어나는 위치에 있으면, 경고 신호의 발생을 정지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 떨어지거나 에어로졸 발생 장치로부터 완전히 분리되면, 경고 신호의 발생이 정지될 수 있다. 이 경우, 컨트롤러는 가열 요소의 작동을 정지시키도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치의 경계 내에 위치되면, 정상적으로 작동하도록 구성된다. 에어로졸 발생 물품이 특정 경계 내에서 이러한 위치로부터 벗어나면, 이러한 편차는 위치 검출기에 의해 검출되고 경고 신호는 경고 요소에 의해 발생된다. 에어로졸 발생 물품의 위치가 원하지 않는 방향으로 훨씬 더 변경되면, 가열 요소의 작동이 컨트롤러에 의해 정지될 수 있고 경고 신호의 발생이 또한 정지될 수 있다. 대안적으로, 컨트롤러는 이 경우에 가열 요소의 작동을 정지하도록 구성될 수 있는 한편, 경고 신호는 여전히 발생될 수 있다. 따라서, 사용자는 경고 신호를 인지하고, 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있지 않은 점을 이해할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 경고 신호는 원하지 않는 위치로부터 에어로졸 발생 장치의 작동이 더 이상 가능하지 않은 위치로 에어로졸 발생 물품의 위치가 변경되면, 변경될 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품이 어느 위치에 있는지 사용자 피드백을 제공하는 장점을 가질 수 있다.
위치 검출기는 에어로졸 발생 물품이 수용 영역 내에 수용될 때, 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역과 접촉하도록 구성된 전기 접촉부를 포함할 수 있거나, 위치 검출기는 에어로졸 발생 물품이 수용 영역 내에 수용될 때, 에어로졸 발생 물품의 전기 접촉부와 접촉하도록 구성된 전도성 영역을 포함할 수 있다.
이러한 양태에서, 위치 검출기는 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역이 위치 검출기의 전기 접촉부와 접촉하게 되면, 에어로졸 발생 물품의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역은 위치 검출기의 전기 접촉부와 여전히 접촉하면서, 특정 경계 내에서 에어로졸 발생 물품의 위치설정을 가능하게 하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 위치 검출기는 에어로졸 발생 물품의 다수의 위치의 검출을 가능하게 하기 위한 2개 초과의 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 검출기는 복수의 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 이 경우, 위치 검출기의 전기 접촉부 중 적어도 2개가 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역과의 접촉을 상실하면, 위치 검출기는 에어로졸 발생 물품이 더 이상 최적의 원하는 작동 위치에 위치되지 않지만 부적절한 위치에 위치되는 것을 검출한다. 이 경우, 컨트롤러는 경고 신호를 사용자에게 출력하여 에어로졸 발생 물품의 위치가 최적의 원하는 작동 위치로부터 부적절한 위치로 변경된 것을 나타내도록 구성될 수 있다. 위치 검출기로부터의 2개 초과의 접촉부가 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역과의 접촉을 상실하면, 에어로졸 발생 물품이 심지어 부적절한 위치를 초월하고 이제 에어로졸 발생 장치가 더 이상 작동될 수 없는 위치에 있는 것이 위치 검출기에 의해 검출될 수 있다. 결과적으로, 컨트롤러는 가열 요소의 작동을 정지시킬 수 있다. 결과적으로, 위치 검출기의 전기 접촉부는 에어로졸 발생 물품이 최적의 원하는 작동 위치 내에 있는지 또는 부적절한 위치의 경계 내에 있는지를 검출하는 데 사용될 수 있다.
하나 이상의 전기 접촉부를 포함하는 위치 검출기 및 전도성 영역을 포함하는 에어로졸 발생 물품 대신에, 위치 검출기는 전도성 영역을 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 물품은 하나 이상의 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 위치 검출기의 기능은 본질적으로 동일할 것이다. 이와 관련하여, 위치 검출기는 에어로졸 발생 물품의 전기 접촉부가 에어로졸 발생 장치에 의해 수용되는지 여부를 검출하여, 위치 검출기의 전도성 영역과 접촉하고, 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있는지 또는 부적절한 위치에 있는지를 결정할 수 있으며, 이 경우 컨트롤러는 경고 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
위치 검출기는 에어로졸 발생 물품의 위치와 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치 사이의 거리를 측정하도록 구성된 근접 센서를 포함할 수 있다.
근접 센서는 레이저 센서 또는 IR 센서와 같은 임의의 공지된 근접 센서일 수 있다. 근접 센서는 근접 센서와 에어로졸 발생 장치 내로 수용된 에어로졸 발생 물품 사이의 거리를 측정하도록 배열될 수 있다. 특히, 근접 센서는 수용 영역의 베이스에 또는 그 근처에 배열될 수 있다. 근접 센서는 에어로졸 발생 물품이 수용 영역에 의해 수용됨에 따라, 에어로졸 발생 물품을 향하는 거리를 측정할 수 있다.
근접 센서는 홀 효과 센서로서 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 자기장을 발생시키는 요소를 포함할 수 있다. 이러한 요소는 보빈의 형태를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 수용 영역 내로 삽입됨에 따라, 홀 효과 센서와 에어로졸 발생 물품의 보빈 사이의 거리는 감소한다. 따라서, 홀 효과 센서는 에어로졸 발생 물품과 홀 효과 센서 사이의 거리가 미리 결정된 임계값 아래로 떨어질 때, 에어로졸 발생 물품의 대응하는 요소에 의해 발생된 자기장을 측정할 수 있다. 이 경우, 근접 센서는 가열 요소가 활성화될 수 있고 에어로졸 발생 장치가 작동될 수 있는 부적절한 위치에 에어로졸 발생 물품이 도달한 것을 검출할 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 수용 영역 내에 완전히 수용될 때, 근접 센서는 에어로졸 발생 물품이 이제 원하는 최적 작동 위치에 있는 것을 검출할 수 있다.
컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 도달한 것을 근접 센서가 검출할 때 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 활성화될 수 있게 하도록 구성될 수 있다.
자기장을 생성하는, 에어로졸 발생 물품의 요소는 에어로졸 발생 장치의 수용 영역에 의해 수용된 에어로졸 발생 물품 근처에 또는 그 단부에 배치될 수 있다. 이러한 단부는 에어로졸 발생 물품의 원위 단부일 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 수용 영역 내에 완전히 수용될 때, 에어로졸 발생 물품의 자기장 생성 요소는 홀 효과 센서로서 구성된 근접 센서에 바로 인접하여 배열될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '상류', '하류', ‘근위’ 및 ‘원위’는 사용자가 사용 동안 에어로졸 발생 장치 또는 에어로졸 발생 물품을 흡인하는 방향에 관련하여 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품의 구성요소, 또는 구성요소의 부분의 상대적인 위치를 설명하는 데 사용된다.
위치 검출기는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 비활성화되거나 경고 신호의 발생을 방지하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 경고 요소가 경고 신호를 발생시키는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 경고 요소는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 비활성화되거나 경고 신호의 발생을 방지하도록 구성될 수 있다.
사용자의 혼란을 방지하기 위해, 가열 요소가 작동되지 않을 때, 경고 신호가 발생되지 않을 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 위치설정은 가열 요소가 활성화되지 않을 때 중요하지 않을 수 있다.
컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있는 제2 미리 결정된 시간보다 더 오래 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동될 때, 미리 결정된 시간 동안 추가 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소를 제어하도록 구성될 수 있다.
추가 경고 신호는 가열 요소의 과열을 방지할 수 있다. 열은 가열 요소로부터 부적절한 위치에 위치된 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재 내로 최적으로 전달되지 않을 수 있다. 따라서, 가열 요소의 온도는 바람직하지 않은 정도로 상승할 수 있다. 사용자가 에어로졸 발생 물품의 위치를 부적절한 위치로부터 원하는 최적 작동 위치로 다시 정정하지 않으면, 가열 요소는 따라서 과열될 수 있다. 따라서, 컨트롤러는 제2 미리 결정된 시간을 측정하도록 구성될 수 있다. 추가 경고 신호는 제2 미리 결정된 시간이 경과했으면, 발생될 수 있다. 추가 경고 신호는 사용자에게 가열 요소가 과열될 수 있는 것을 나타내기 위해 경고 요소에 의해 발생될 수 있다. 따라서, 사용자는 추가 경고 신호의 기간 동안 에어로졸 발생 장치를 활성화하는 것을 억제할 수 있다. 추가 경고 신호는 에어로졸 발생 장치의 재활성화가 가열 요소의 감소된 온도로 인해 수행될 수 있도록 가열 요소의 냉각을 가능하게 하기 위해 제1 미리 결정된 시간 동안 활성화될 수 있다. 사용자는 제2 미리 결정된 시간이 경과하기 전에 에어로졸 발생 물품을 재위치시키면, 추가 경고 신호는 경고 요소에 의해 발생되지 않을 수 있다. 이 경우, 가열 요소의 과열은 에어로졸 발생 물품이 짧은 시간 동안 부적절한 위치에만 위치되기 때문에, 발생하지 않을 것이다.
컨트롤러는 추가 경고 신호의 지속 동안 가열 요소의 작동을 방지하도록 구성될 수 있다.
추가 경고 신호의 지속 동안 가열 요소의 작동을 방지하는 것은 가열 요소가 충분히 냉각될 수 있는 것을 용이하게 할 수 있다. 결과적으로, 가열 요소의 과열은 이러한 방식으로 방지될 수 있다.
수용 영역은 가열 챔버일 수 있다.
가열 챔버는 가열 챔버 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 가능하게 하는 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 전술한 바와 같이 내부 또는 외부 가열 요소로서 가열 챔버 내에 또는 그 주위에 배열될 수 있다. 이러한 양태는 에어로졸 발생 물품이 고체 에어로졸 발생 기재를 포함하면 특히 바람직하다.
에어로졸 발생 장치는 가열 요소를 포함할 수 있으며, 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있는 것을 위치 검출기가 검출하는 경우에만 가열 요소의 활성화를 허용하도록 구성될 수 있다.
이러한 양태에 따르면, 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 위치되면, 가열 요소의 초기 활성화가 단지 가능할 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 위치될 때, 가열 요소는 작동 가능할 수 있다. 추가적으로, 가열 요소는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 위치될 때 작동 가능할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 이러한 위치에서 여전히 작동 가능한 가열 요소에 더하여, 경고 신호는 전술한 바와 같이 경고 요소에 의해 발생될 것이다. 따라서, 소비자는 에어로졸 발생 물품이 더 이상 최적의 원하는 작동 위치에 있지 않다는 피드백을 얻는 동안 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 장치를 여전히 작동할 수 있다. 이러한 이유로, 사용자는 에어로졸 발생 장치의 연속 작동 동안 적당힌 시간에 에어로졸 발생 물품을 재위치시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 적당한 시간에 재위치되지 않으면, 추가 경고 신호는 경고 요소에 의해 발생될 수 있다. 전술한 바와 같이, 가열 요소는 가열 요소의 과열을 방지하기 위해 추가 경고 신호의 지속 동안 차단될 수 있다. 이러한 양태에 따르면, 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있거나 부적절한 위치에 있을 때, 가열 요소가 작동될 수 있다. 그러나, 가열 요소는 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있을 때, 단지 활성화될 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에서 수용부에 의해 수용되는 것을 위치 검출기가 검출할 때, 가열 요소는 활성화될 수 없다. 이러한 방식으로, 에어로졸 발생 물품이 가열 요소의 활성화 전에 수용 영역 내에 초기에 정확하게 수용되는 것이 보장된다.
에어로졸 발생 장치는 가열 요소를 포함할 수 있으며, 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있는 것을 위치 검출기가 검출하면, 가열 요소를 비활성화하도록 구성될 수 있다.
이러한 양태는 에어로졸 발생 장치의 안전을 증가시킬 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있으면, 이는 에어로졸 발생 장치의 작동 및 에어로졸 발생에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 가열 요소는 에어로졸 발생 물품과 가열 요소 사이의 거리가 최적이 아니면, 과열될 수 있다. 또한, 발생된 에어로졸은 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있지 않으면, 원하는 품질을 갖지 않을 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 위치되면, 가열 요소를 비활성화하는 것이 필요하거나 유익할 수 있다. 사용자가 에어로졸 발생 물품을 원하는 최적 작동 위치로 재위치시키면, 컨트롤러는 가열 요소의 활성화를 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
위치 검출기는 원하는 최적 작동 위치로부터 에어로졸 발생 물품의 거리를 검출하도록 구성될 수 있으며, 경고 요소는 원하는 최적 작동 위치로부터 에어로졸 발생 물품의 검출된 거리에 따라 점진적인 경고 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다.
점진적인 경고 신호는 사용자가 에어로졸 발생 물품의 변위 정도를 검출할 수 있도록 사용자에 의해 인지될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 위치 센서가 근접 센서로서 구성되면, 경고 신호는 에어로졸 발생 물품의 현재 위치와 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치 사이의 거리의 함수로서 경고 요소에 의해 발생될 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치를 향해 더 가까워지면, 경고 신호가 점진적으로 감소할 수 있다. 반대로, 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치와 에어로졸 발생 물품의 현재 위치 사이의 거리가 증가하면, 경고 신호는 이에 상응하여 점진적으로 증가할 수 있다. 따라서, 점진적인 경고 신호는 에어로졸 발생 물품의 위치가 원하는 최적 작동 위치로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 사용자가 이해할 수 있게 한다. 이로부터, 사용자는 에어로졸 발생 물품을 최적으로 재위치하는 법을 습득할 수 있다. 또한, 사용자는 에어로졸 발생 물품이 떨어지거나 에어로졸 발생 장치로부터 분리되는 것을 위협하는 때를 알 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소 및 위치 검출기는 공통 전기 회로를 이용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 가열 요소는 전기 작동식 가열 요소일 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 위치 검출기는 전기 작동식일 수 있다. 특히, 가열 요소뿐만 아니라 위치 검출기가 둘 모두 전기 작동식인 경우, 가열 요소를 위할 뿐만 아니라 위치 검출기를 위한 동일한 전기 회로를 사용하는 것은 에어로졸 발생 장치의 구성을 단순화할 수 있다. 추가적으로, 에어로졸 발생 장치는 이러한 경우에 보다 비용 효율적으로 설계될 수 있다.
경고 신호는 임의의 종류의 알려진 경고 신호일 수 있다. 예를 들어, 경고 신호는 햅틱 경고 신호일 수 있다. 햅틱 경고 신호는 모터, 예를 들어 진동을 생성하는 모터와 같은 햅틱 요소에 의해 생성될 수 있다. 경고 신호는 점멸 LED와 같은 광학적 경고 신호일 수 있다. 경고 신호는 사운드와 같은 음향 경고 신호일 수 있다. 결과적으로, 경고 요소는 모터, 라이트 또는 전기음향 변환기 중 하나 이상으로서 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 장치 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치에 대한 경고 신호를 발생시키기 위한 방법에 관한 것이며, 방법은,
방법은 에어로졸 발생 장치의 수용 영역 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 포함할 수 있다.
방법은 위치 검출기에 의해, 에어로졸 발생 물품과 원하는 최적 작동 위치 사이의 거리 또는 에어로졸 발생 물품과 위치 검출기 사이의 거리의 검출을 포함할 수 있다.
방법은 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 위치되는 것을 위치 검출기가 검출할 때, 가열 요소의 비활성화를 포함할 수 있다. 대안적으로, 방법은 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치보다 원하는 최적 작동 위치로부터 훨씬 더 멀리 위치되는 것을 위치 검출기가 검출할 때, 가열 요소의 비활성화를 포함할 수 있다.
방법은 에어로졸 발생 물품이 제1 미리 결정된 시간보다 더 긴 부적절한 위치에 위치되면, 추가 경고 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 경고 신호는 가열 요소의 냉각을 가능하게 하고 그것에 의해 가열 요소의 과열을 방지하기 위해 제2 미리 결정된 시간 동안 경고 요소에 의해 생성될 수 있다.
일 양태와 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 양태에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며,
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 2는 수용된 에어로졸 발생 물품을 갖는 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 3은 부적절한 위치에 에어로졸 발생 물품을 갖는 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 4는 카트리지 형태의 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 발생 장치와 에어로졸 발생 물품 사이의 연결의 확대도를 도시하다.
도 6은 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 더 가까운 도 5에 도시된 연결부의 추가 확대도를 도시한다.
도 7은 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 훨씬 더 가까운 도 5 및 도 6에 도시된 연결부의 추가 확대도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 2는 수용된 에어로졸 발생 물품을 갖는 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 3은 부적절한 위치에 에어로졸 발생 물품을 갖는 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 4는 카트리지 형태의 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 발생 장치와 에어로졸 발생 물품 사이의 연결의 확대도를 도시하다.
도 6은 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 더 가까운 도 5에 도시된 연결부의 추가 확대도를 도시한다.
도 7은 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 훨씬 더 가까운 도 5 및 도 6에 도시된 연결부의 추가 확대도를 도시한다.
도 1은 에어로졸 발생 장치(10)를 도시한다. 에어로졸 발생 장치(10)는 에어로졸 발생 물품(14)을 수용하도록 구성된 수용 영역(12)을 포함한다. 에어로졸 발생 물품(14)은 도 1에 도시되지 않지만, 후술하는 도 2 및 다음의 도면에 도시된다. 수용 영역(12)은 공동으로서 형상화된 도 1에 도시된 에어로졸 발생 장치(10) 내에 있다. 공동은 가열 챔버를 형성한다.
또한, 가열 요소(16)가 도 1에 도시되어 있다. 가열 요소(16)는 핀 또는 블레이드의 형상을 갖는다. 가열 요소(16)는 수용 영역(12)의 길이방향 축을 따라 연장된다. 가열 요소(16)는 수용 영역(12) 내의 중앙에 배열된다. 가열 요소(16)는 에어로졸 발생 물품(14)에 함유된 에어로졸 발생 기재 내로 침투하기 위한 테이퍼진 근위 단부를 갖는다. 가열 요소(16)는 전기 가열식 가열 요소(16)이다. 가열 요소(16)는 저항성 가열 요소(16)일 수 있다. 그러나, 가열 요소(16)는 또한 유도 가열 요소(16)로서 구성될 수 있다. 이 경우, 가열 요소(16)는 서셉터 재료를 포함한다. 또한, 수용 영역(12)을 둘러싸면, 유도 코일은 이러한 경우에 가열 요소(16) 내에 와전류를 생성하도록 배열될 것이다. 본원에 설명된 모든 구현예에서, 가열 요소(16)는 바람직하게는 저항 가열 요소(16)로서 구성되지만 또한 유도 가열 요소(16)로서 구성될 수 있다.
도 1은 전력 공급부(18)를 더 도시한다. 전력 공급부(18)는, 바람직하게는 배터리로서 구성되어 있다. 전력 공급부(18)는 가열 요소(16)를 가열하기 위해 가열 요소(16)를 향해 전기 에너지를 공급하도록 구성된다. 도 1은 전력 공급부(20)의 전기 접촉부를 더 도시한다. 도 1에서, 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 개방되어 있다. 즉, 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 도 1에서 접촉되지 않는다. 아래 도 2 및 도 3과 관련하여 설명되는 바와 같이, 전력 공급부(18)의 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 삽입될 때, 에어로졸 발생 물품(14)에 의해 접촉될 수 있다. 이 경우, 전력 공급부(20)의 전기 접촉부가 폐쇄될 수 있고 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로의 전기 에너지의 공급이 가능하게 될 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 삽입될 때, 가열 요소(16)가 단지 작동될 수 있는 것이 보장된다. 따라서, 가열 요소(16)의 원하지 않는 활성화가 방지된다. 가열 요소(16)의 원하지 않는 활성화는 가열 요소(16)의 원하지 않는 과열을 초래할 수 있다. 또한, 가열 요소(16)의 원하지 않는 활성화는 전력 공급부(18)의 에너지를 낭비할 수 있다.
전력 공급부(18) 아래에, 위치 검출기(22)가 도 1에 도시된다. 위치 검출기(22)는 위치 검출기(24)의 전기 접촉부를 포함한다. 위치 검출기(24)의 전기 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 충분히 삽입될 때, 폐쇄되도록 구성된다. 그 전에, 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 요소의 전기 접촉부가 개방된다. 위치 검출기(22)는 수용 영역(12) 내에서 에어로졸 발생 물품(14)의 위치를 검출하도록 구성된다. 특히, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 위치되는 경우를 검출하도록 구성된다. 위치 검출기(22)의 출력은 컨트롤러(26)에 의해 수신될 수 있다. 컨트롤러(26)는 또한 도 1에 도시된다. 컨트롤러(26)는 위치 검출기(22)와 연결된다. 연결부는 도 1에 도시되지 않는다. 컨트롤러(26)는 또한 가열 요소(16)와 연결될 수 있다. 컨트롤러(26)는 또한 전력 공급부(18)와 연결될 수 있다. 즉, 컨트롤러(26)는 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1에 도시된 바와 같이 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 전력 공급부(20)의 전기 접촉부가 폐쇄되지 않으면, 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로의 전기 에너지의 공급을 방지할 수 있다. 그러나, 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)이 원하는 최적 작동 위치로 수용 영역(12) 내에 완전히 삽입되지 않았을 때, 폐쇄될 수 있다. 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 완전히 삽입되었는지를 검출하도록 구성될 수 있다. 즉, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 원하는 최적 작동 위치로 수용 영역(12) 내에 삽입되었는지를 검출하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(26)는 에어로졸 발생 물품(14)이 원하는 최적 작동 위치 내로 삽입된 것을 위치 검출기(22)가 검출하면, 가열 요소(16)의 활성화만을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)의 삽입, 전력 공급부(18)의 접촉부의 폐쇄 및 위치 검출기(22)의 접촉부의 폐쇄는 도 2 및 도 3을 참조하여 아래에 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 또한 경고 요소(28)를 도시한다. 경고 요소(28)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 위치되는 것을 위치 검출기(22)가 검출하는 경우, 사용자에게 경고 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다. 경고 요소(28)는 컨트롤러(26)와 연결될 수 있다. 경고 요소(28)와 컨트롤러(26) 사이의 연결은 도 1에 도시되지 않는다. 또한, 경고 요소(28)는 전력 공급부(18), 가열 요소(16) 및 위치 검출기(22) 중 하나 이상과 연결될 수 있다. 경고 요소(28)는 음향, 햅틱 또는 광 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(26)는 경고 요소(28)에 의해 경고 신호의 발생을 제어하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(26)는 에어로졸 발생 물품(14)이 원하는 최적 작동 위치에 초기에 위치된 후에만 경고 신호의 발생을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 즉, 경고 신호의 발생은 에어로졸 발생 물품(14)을 초기에 위치시키고 후속하여 가열 요소(16)를 활성화시킨 후에 가능하게 될 수 있다. 그 후에, 사용 동안, 에어로졸 발생 물품(14)의 위치가 부적절한 위치로 변경되면, 컨트롤러(26)는 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소(28)를 제어하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 컨트롤러(26)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 있을 때마다 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소(28)를 제어하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(26)는 가열 요소(40)의 전기 접촉부가 폐쇄된 경우에만 경고 요소(28)에 의한 경고 신호의 발생을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 전혀 삽입되지 않고 에어로졸 발생 장치(10)의 정상 작동이 요구되면, 경고 신호의 발생이 방지된다.
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 장치(10)를 도시하며, 여기서 에어로졸 발생 물품(14)은 수용 영역(12) 내로 완전히 삽입되어 있다. 에어로졸 발생 물품(14)은 에어로졸 발생 기재를 포함하며, 이는 가열 요소(16)에 의해 휘발되어 흡입 가능한 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)은 에어로졸 발생 장치(10)의 근위 단부에 삽입된다. 먼저, 에어로졸 발생 물품(14)의 원위 단부가 삽입된다. 추가 마우스피스(도시되지 않음)는 에어로졸 발생 물품(14)의 근위 단부에 제공될 수 있다. 발생된 에어로졸은 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스 내로 흐를 수 있다. 대안적으로, 사용자는 발생된 에어로졸의 흡입을 위해 에어로졸 발생 물품(14)의 근위 단부를 직접 흡인할 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)은 전도성 영역(30)을 포함한다. 전도성 영역(30)은 에어로졸 발생 물품(14)의 원위 단부에 또는 그 근처에 배열된다. 전도성 영역(30)은 에어로졸 발생 물품(14)의 외부 원주에 배열된다. 바람직하게는, 전도성 영역(30)은 링 형상을 갖고 에어로졸 발생 물품(14)의 외부 원주 주위에 완전히 배열된다. 이러한 방식으로, 에어로졸 발생 물품(14)이 에어로졸 발생 물품(14)의 길이방향 축 주위로 회전되는지와 상관없이, 다음에서 설명되는 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(14)의 위치의 검출 및 가열 요소(16)의 활성화가 가능하다.
이와 관련하여, 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)은 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 삽입될 때 전력 공급부(18)의 접촉부뿐만 아니라 위치 검출기(22)의 접촉부와 접촉하도록 구성된다. 보다 상세하게, 에어로졸 발생 물품(14)의 외부 원주에 배열된 전도성 영역(30)은 에어로졸 발생 물품(14)을 수용 영역(12) 내로 삽입하는 동안 수용 영역(12)의 내부 벽을 따라 슬라이딩한다. 도 1 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 전력 공급부(18)의 접촉부뿐만 아니라 위치 검출기(22)의 접촉부는 또한 수용 영역(12)의 내부 측벽에 배열된다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 슬라이딩할 때, 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)은 전력 공급부(18)의 접촉부 및 후속하여 위치 검출기(22)의 접촉부와 접촉할 수 있다. 이와 관련하여, 전력 공급부(18)의 접촉부는 위치 검출기(22)의 접촉부보다 에어로졸 발생 장치(10)의 근위 단부에 더 가깝게 배열된다. 즉, 전력 공급부(18)의 접촉부는 위치 검출기(22)의 접촉부의 상류 배열과 비교하여 하류 방향으로 배열된다.
에어로졸 발생 장치(10)의 작동을 위해, 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)이 필수적이다. 에어로졸 발생 물품(14)을 수용 영역(12) 내로 삽입하는 동안, 먼저 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)에 의해 폐쇄된다. 이와 관련하여, 전도성 영역(30)은 전력 공급부(18)의 양 접촉부와 먼저 접촉하였다. 그 후, 전력 공급부(18)는 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로 전기 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다. 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로 전기 에너지의 공급은 컨트롤러(26)에 의해 제어될 수 있다. 그러나, 이러한 단계에서, 컨트롤러(26)는 에어로졸 발생 물품(14)이 아직 수용 영역(12) 내로 완전히 삽입되지 않았기 때문에, 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로의 전기 에너지의 공급을 방지하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 내로 더 삽입되면, 에어로졸 발생 물품(14)은 원하는 최적 작동 위치에 위치될 수 있다. 이러한 위치에서, 전력 공급부(20)의 전기 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)에 의해 폐쇄될 뿐만 아니라, 위치 검출기(24)의 전기 접촉부는 수용 영역(12)에 의해 폐쇄된다. 이와 관련하여, 수용 영역(12)은 예컨대 전력 공급부(18) 및 위치 검출기(22)의 접촉부와 접촉하도록 다수의 접촉부를 폐쇄하기 위한 연장부를 갖는다. 대안적으로, 다수의 전도성 영역(30)은 전력 공급부(18)의 각각의 접촉부 및 위치 검출기(22)의 접촉부와 접촉하기 위해 제공될 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)을 수용 영역(12) 내로 완전히 삽입한 후, 컨트롤러(26)는 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로의 전기 에너지의 공급을 허용함으로써 가열 요소(16)의 초기 활성화를 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 사용자는 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 장치(10)를 정상적으로 작동할 수 있다. 가열 요소(16)의 활성화를 위해, 에어로졸 발생 장치(10)는 사용자의 흡인을 검출하기 위한 버튼(도시되지 않음) 또는 기류 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
그 다음, 도 3이 보다 상세히 설명될 것이다. 이와 관련하여, 도 3은 수용 영역(12)으로부터 에어로졸 발생 물품(14)의 부분 제거를 도시한다. 도 3에 도시된 부분 제거는 에어로졸 발생 장치(10)의 사용 동안 또는 운반 동안 에어로졸 발생 물품(14)의 원치 않는 재위치의 일 예이다. 예를 들어, 사용자가 사용 동안 장치를 흔들거나 에어로졸 발생 장치(10)를 잡고 있는 손이 흡인 사이에 떨어지게 되면, 수용 영역(12) 내에 수용된 에어로졸 발생 물품(14)은 적어도 부분적으로 느슨해질 수 있다. 이러한 경우에, 에어로졸 발생 물품(14)에 함유된 에어로졸 발생 기재의 가열은 부정적으로 손상될 수 있다. 그러나, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12)으로부터 완전히 떨어지지 않을 수 있기 때문에, 사용자는 에어로졸 발생 물품(14)의 재위치를 주목하지 않을 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12)으로부터 부분적으로 제거되면, 위치 검출기(22)의 접촉부는 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)이 위치 검출기(22)의 접촉부와 더 이상 접촉하지 않는 것으로 인해 개방된다. 이 경우, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 있는 것을 검출할 수 있다. 결과적으로, 컨트롤러(26)는 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소(28)를 제어하도록 구성될 수 있다. 경고 신호를 인지한 후, 사용자는 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(14)을 수용 영역(12) 내로 다시 푸시함으로써, 에어로졸 발생 물품(14)을 최적의 원하는 작동 위치로 재위치시킬 수 있다. 다른 양태에서, 에어로졸 발생 물품(14)은 에어로졸 발생 장치(10)의 수용 영역(12) 내에 에어로졸 발생 물품(14)을 최적으로 위치시키기 위해 회전되거나 수평으로 이동될 수 있다.
전형적인 장치에서, 수용 영역(12) 내에 에어로졸 발생 물품(14)을 위치시키기 위해 어느 정도의 위치 분산이 허용 가능하다. 허용 가능한 위치 분산을 변화시키기 위해, 위치 검출기(22)의 접촉부 및 전력 공급부(18)의 접촉부뿐만 아니라 전도성 영역(30)의 형상 및 크기 및 위치설정은 원하는 대로 수정될 수 있다. 다시 도 2를 참조하면, 제1 위치 분산(32)이 도시되어 있으며, 여기서 에어로졸 발생 물품(14)은 수용 영역(12)의 길이방향 축을 따라 이동될 수 있는 한편, 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)은 여전히 전력 공급부(18)의 맥락뿐만 아니라 위치 검출기(22)의 맥락 둘 모두와 접촉한다. 에어로졸 발생 물품(14)의 이러한 위치 분산은 에어로졸 발생 물품(14)의 원하는 최적 작동 위치로서 간주될 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)의 이러한 위치설정 내에서, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 원하는 최적 작동 위치에 있는 것을 검출할 것이고, 컨트롤러(26)는 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소(28)를 제어하지 않을 것이다. 그러나, 에어로졸 발생 물품(14)이 가열 요소(16)로부터 더 멀리 이동되면, 에어로졸 발생 물품(14)이 수용 영역(12) 밖으로 근위 방향으로 이동되는 것을 의미하며, 위치 검출기(22)의 접촉부가 개방될 것이다. 그러나, 전력 공급부(18)의 접촉부는 가열 요소(16)의 작동이 여전히 가능하게 되도록 여전히 폐쇄될 것이다. 가열 요소(16)는 이 경우에 더 이상 에어로졸 발생 물품(14)의 에어로졸 발생 기재 내로 완전히 침투하지 않기 때문에, 에어로졸 발생 기재의 가열 및 따라서 에어로졸 발생이 여전히 가능할 수 있지만, 더 이상 최적으로 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 위치 검출기(22)의 접촉부의 개방은 컨트롤러(26)가 경고 요소(28)를 제어하는 것을 초래하여 에어로졸 발생 물품(14)의 부적절한 위치를 나타내는 경고 신호를 사용자에게 발생시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품(14)의 전도성 영역(30)이 여전히 전력 공급부(18)의 접촉부를 폐쇄하는 한, 에어로졸 발생 물품(14)은 가열 요소(16)의 작동이 여전히 가능한 제2 위치 분산(34)에 있는 것으로 간주될 것이지만, 에어로졸 발생 물품(14)은 원하는 최적 작동 위치에 있지 않다. 제2 위치 분산(34)은 또한 부적절한 위치로서 표시된다. 이러한 제2 위치 분산(34) 또는 부적절한 위치에서, 경고 신호가 발생된다. 에어로졸 발생 물품(14)이 에어로졸 발생 장치(10)의 수용 영역(12)으로부터 훨씬 더 제거되면, 경고 신호는 전력 공급부(18)의 접촉부의 개방으로 인해 종료될 수 있다. 이와 관련하여, 컨트롤러(26)는 위치 검출기(22)의 접촉부 및 전력 공급부(18)의 접촉부 둘 모두가 개방되면, 경고 신호의 경고 요소(28)의 발생을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품(14)이 정상적으로 고갈되었으면, 경고 신호가 발생되지 않을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(14)은 대략 6 내지 10회 흡인하기에 충분한 에어로졸 발생 기재를 포함할 수 있다. 그 후, 컨트롤러(26)는 에어로졸 발생 물품(14)이 완전히 고갈된 것을 검출하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 통상, 사용자는 수용 영역(12)으로부터 에어로졸 발생 물품(14)을 제거하고, 새로운 에어로졸 발생 물품(14)을 수용 영역(12) 내로 삽입할 것이다. 이 경우, 경고 신호의 발생은 바람직하지 않고 필요하지 않다. 따라서, 컨트롤러(26)는 이 경우에 경고 요소(28)가 경고 신호를 발생시키는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 양태에서, 전도성 영역(30)은 에어로졸 발생 물품(14)에 배열되고, 전력 공급부(18)의 접촉부 및 위치 검출기(22)의 접촉부는 에어로졸 발생 장치(10)에 배열된다. 이들 영역의 배열은 상호 교환될 수 있다. 따라서, 편리한 경우, 에어로졸 발생 장치(10)는 수용 영역(12)의 측벽 주위에 전도성 영역(30)을 포함할 수 있고, 에어로졸 발생 물품(14)은 각각의 접촉부를 포함할 수 있다.
도 4는 에어로졸 발생 물품(14)이 카트리지로서 제공되는 본 발명의 추가 양태를 도시한다. 이 경우에 카트리지는 액체 에어로졸 발생 기재를 포함하는 액체 저장부(36)를 포함한다. 또한, 가열 요소(16)는 에어로졸 발생 장치(10) 내에 배열되는 것이 아니라, 카트리지 내에 배열된다. 이러한 양태에서, 가열 요소(16)는, 바람직하게는 전기 저항성 메시 히터로서 구성된다. 메시 히터는 바람직하게는 메시 히터가 유체 투과성이도록 간극을 포함한다. 액체 저장부(36)로부터의 액체 에어로졸 발생 기재는 메시 히터를 향해 투과되고 메시 히터에 의해 휘발될 수 있다. 액체 에어로졸 발생 기재를 액체 저장부(36)로부터 가열 요소(16)로 이송하기 위해, 모세관 재료를 포함하는 심지 요소는 액체 에어로졸 발생 기재를 나르기 위해 이용될 수 있다.
도 4에서, 도 1 내지 도 3과 관련하여 위에서 논의된 전도성 영역(30) 대신에, 위치 검출기(22)는 근접 센서로서 구성된다. 이와 관련하여, 위치 검출기(22)는 카트리지에 제공된 자기장 발생 요소(38)와 위치 검출기(22)의 부분 사이의 거리를 검출하도록 구성되고, 에어로졸 발생 장치(10) 내에 배열된다. 즉, 근접 센서는 홀 효과 센서로서 구성된다. 카트리지의 자기장 발생 요소(38)가 에어로졸 발생 장치(10), 특히 에어로졸 발생 장치(10)의 위치 검출기(22)의 일부에 더 가깝게 되면, 자기장 발생 요소(38)에 의해 발생된 자기장이 홀 센서에 의해 검출될 것이고, 이는 도 4에 도시된 에어로졸 발생 장치(10)의 상단 우측 부분에 도시되어 있다. 에어로졸 발생 장치(10)의 수용 영역(12)은 도 4에 도시된 양태에서 편평한 표면으로서 구성된다. 카트리지를 수용 영역(12)에 단단히 부착하기 위한 임의의 종류의 공지된 부착 수단이 제공될 수 있다.
카트리지 및 상이한 위치 검출기(22)로서 구성되는 에어로졸 발생 물품(14)과는 별개로, 도 4에 도시된 바와 같은 에어로졸 발생 장치(10)의 추가 요소는 도 1 내지 도 3과 관련하여 위에 논의된 바와 같은 요소와 유사하다. 이와 관련하여, 도 4에 도시된 에어로졸 발생 장치(10)는 전력 공급부(18), 컨트롤러(26) 및 경고 신호를 발생시키기 위한 경고 요소(28)를 포함한다. 도 4에 도시된 가열 요소(16)는 전력 공급부(18)로부터 카트리지 내로의 전기 에너지의 공급을 카트리지에 포함된 가열 요소(16) 내로 가능하게 하기 위해 전력 공급부(18)의 각각의 접촉부와 접촉하도록 구성된, 가열 요소(40)의 접촉부를 포함한다.
도 5는 특정 종류의 근접 센서인 홀 효과 센서로서 구성된 위치 검출기(22)의 센서 범위(42)를 도시한다.
도 6은 위치 검출기(22)가 에어로졸 발생 물품(14)의 위치를 검출하도록 에어로졸 발생 장치(10)에 매우 가깝게 에어로졸 발생 물품(14)의 위치를 도시한다.
도 7은 에어로졸 발생 장치(10)에 대한 에어로졸 발생 물품(14)의 완전한 부착을 도시한다. 즉, 에어로졸 발생 물품(14)은 도 7에서 원하는 최적 작동 위치에 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 구현예와 유사하게, 제1 위치 분산(32)이 제공되며, 여기서 에어로졸 발생 물품(14)은 원하는 최적 작동 위치에서 고려될 것이다. 이러한 위치에서, 가열 요소(40)의 접촉부는 전력이 가열 요소(16)를 향해 공급될 수 있도록 전력 공급부(18)의 접촉부와 단단히 접촉한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(14)이 에어로졸 발생 장치(10)로부터 이격되어 이동되면, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 있는 것을 검출한다. 이러한 위치에서, 전력 공급부(18)로부터 가열 요소(16)로의 전기 에너지의 공급이 여전히 가능할 수 있다. 그러나, 전기 에너지의 공급은 잠재적으로 부정적으로 손상될 수 있거나, 에어로졸 발생 물품(14)은 에어로졸 발생 장치(10)로부터 그 자체를 바람직하지 않게 분리할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 장치(10)로부터 에어로졸 발생 물품(14)의 이러한 거리 두기는 원하지 않을 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(14), 보다 구체적으로, 에어로졸 발생 물품(14)에 포함된 자기장 발생 요소(38)가 특정 거리 임계치보다 더 많이 에어로졸 발생 장치(10)에 포함된 위치 검출기(22)의 부분으로부터 이격되면, 위치 검출기(22)는 에어로졸 발생 물품(14)이 부적절한 위치에 있는 것을 검출할 것이다. 결과적으로, 컨트롤러(26)는 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소(28)를 제어할 발생시킬 것이다. 이러한 경고 신호를 인지한 후, 사용자는 에어로졸 발생 장치(10)로 에어로졸 발생 물품(14)을 단단히 재부착할 수 있다.
Claims (15)
- 에어로졸 발생 장치로서,
에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제거 가능하게 수용하도록 구성된 수용 영역,
상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 검출하도록 구성된 위치 검출기,
경고 신호를 발생시키도록 구성된 경고 요소, 및
컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 나타내는 위치 검출기로부터의 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있을 때, 경고 신호를 발생시키기 위해 상기 경고 요소를 제어하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있는 제2 미리 결정된 시간보다 더 오래 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동될 때, 미리 결정된 시간 동안 추가 경고 신호를 발생시키기 위해 경고 요소를 제어하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재의 기화 및 에어로졸 발생이 여전히 가능한 위치이고, 상기 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치와 상이한 위치인, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 검출기는 상기 에어로졸 발생 물품이 상기 수용 영역 내에 수용될 때, 상기 에어로졸 발생 물품의 전도성 영역과 접촉하도록 구성된 전기 접촉부를 포함하거나, 상기 위치 검출기는 상기 에어로졸 발생 물품이 상기 수용 영역 내에 수용될 때, 상기 에어로졸 발생 물품의 전기 접촉부와 접촉하도록 구성된 전도성 영역을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 검출기는 상기 에어로졸 발생 물품의 위치와 상기 에어로졸 발생 물품의 원하는 최적 작동 위치 사이의 거리를 측정하도록 구성된 근접 센서를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 근접 센서는 홀 효과 센서로서 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위치 검출기는 상기 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 비활성화되거나 상기 경고 신호의 발생을 방지하도록 구성되는 것,
상기 컨트롤러는 상기 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 상기 경고 요소가 상기 경고 신호를 발생시키는 것을 방지하도록 구성되는 것,
상기 경고 요소는 상기 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 작동되지 않을 때, 비활성화되거나 상기 경고 신호의 발생을 방지하도록 구성되는 것
중 하나 이상인 에어로졸 발생 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 추가 경고 신호의 지속 동안 상기 가열 요소의 작동을 방지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용 영역은 가열 챔버인, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 에어로졸 발생 물품이 원하는 최적 작동 위치에 있는 것을 상기 위치 검출기가 검출하는 경우에만 상기 가열 요소의 활성화를 허용하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있는 것을 상기 위치 검출기가 검출하면, 상기 가열 요소를 비활성화하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 검출기는 원하는 최적 작동 위치로부터 상기 에어로졸 발생 물품의 거리를 검출하도록 구성되고, 상기 경고 요소는 상기 원하는 최적 작동 위치로부터 상기 에어로졸 발생 물품의 검출된 거리에 따라 점진적인 경고 신호를 발생시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 요소 및 상기 위치 검출기는 공통 전기 회로를 이용하는, 에어로졸 발생 장치.
- 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 또는 제2항에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 따른 에어로졸 발생 장치 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 부적절한 위치에 대한 경고 신호를 발생시키는 방법으로서,
상기 위치 검출기에 의해, 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 위치를 검출하는 단계,
상기 에어로졸 발생 물품이 부적절한 위치에 있을 때, 경고 신호를 발생시키기 위해 상기 컨트롤러에 의해 상기 경고 요소를 제어하는 단계를 포함하는, 방법. - 삭제
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