KR20240089067A - 외부 가열을 위한 개선된 온도 프로파일 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 형성 기재(202)로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치(1000). 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 에어로졸을 발생시키도록 구성된다. 에어로졸 발생 장치는 타이머; 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체(102); 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부(106); 및 제어기를 포함한다. 사용 세션의 적어도 일부는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할된다. 제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 구성된다.
Description
본 개시는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치, 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 및 방법에 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.
통상적으로, 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부는 충전식 배터리와 같은 휴대용 전력 공급부여서, 에어로졸 발생 장치 자체가 휴대용이고 주 전원에 연결할 필요가 없다. 충전식 배터리와 같은 휴대용 전력 공급부의 단점은 최대 전압(및 따라서 최대 전력 출력)이 전력 공급부의 충전 상태에 따라 종종 변한다는 것이다. 특히, 휴대용 전력 공급부에 의해 공급될 수 있는 최대 전압은 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 가장 높을 것이고 휴대용 전력 공급부가 고갈됨에 따라 감소할-- 것이다. 이로 인해 전력 공급부가 완전히 충전되는 경우에 전력이 일부 또는 완전히 고갈되는 경우와 비교해서 일관되지 않은 사용자 경험이 발생할 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 사용 세션 동안 가장 높은 전력을 요구하는 것은 통상적으로 퍼프의 초기 또는 예열 단계에 있다. 이는, 예열 단계에서, 히터 조립체가 종종 주변 온도 또는 실온에 가까운 초기 온도에서 상당량의 에어로졸이 발생되는 작동 온도까지 온도를 증가시켜야 하기 때문이다. 따라서, 전력 공급부의 전압 변동성에 의해 가장 크게 영향을 받는 것은 사용 세션의 예열 단계이다. 특히, 전력 공급부가 고갈됨에 따라 히터 조립체가 작동 온도에 도달하기까지 더 오래 걸릴 것이다. 또한 전력 공급부가 고갈되면 사용 세션 동안 에어로졸 발생량이 더 줄어들 수 있다.
전력 공급부의 충전 상태와 관계없이 사용자 경험이 일관된 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 특히, 히터 조립체가 작동 온도에 도달하는 데 걸리는 시간이 전력 공급부의 충전 상태와 관계없이 일정하고 사용 세션 동안 발생된 에어로졸의 양이 전력 공급부의 충전 상태와 관계없이 일관된 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
에어로졸 발생 장치는 종종 소정의 가열 루틴 또는 프로파일에 따라 히터 조립체의 가열을 제어하도록 구성된다. 소정의 가열 루틴 또는 프로파일은 통상적으로 히터 조립체가 작동 온도에 도달하도록 보장하기 위해 높은 전력이 고정된 기간 동안 히터 조립체에 공급되는 전술한 예열 단계를 포함한다.
적절한 경우 예열 단계의 지속 시간을 최소화하는 것이 바람직할 것이다. 이는, 사용 세션 동안 전력 소비를 감소시켜 휴대용 전력 공급부의 충전 사이의 시간 길이를 증가시킬 뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치가 상당한 양의 에어로졸을 생성하기 전에 사용자가 사용 세션의 시작 시점부터 기다려야 하는 시간의 양을 감소시킬 수 있는 이점을 가질 것이다.
일부 종래 기술의 장치는 저항성 히터 요소를 포함하는 히터 블레이드 형태의 히터 조립체를 포함한다. 이들 장치는, 로드 형상의 에어로졸 발생 물품과 함께 사용되도록 구성되고 로드의 원위 단부에 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 사용 시, 물품은 에어로졸 발생 장치의 공동 내로 삽입되고 히터 블레이드는 에어로졸 형성 기재를 관통하도록 구성된다. 이러한 장치는 에어로졸 형성 기재를 내부에서 가열한다. 이들 장치는 기재와 히터 사이의 직접 접촉의 이점을 갖는다. 그러나, 외부 히터 조립체를 사용하는 경우, 에어로졸 발생 장치의 복잡성 및 비용이 감소될 수 있고, 견고성이 개선될 수 있다. 특히, 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위해 공동의 외부 표면 주위를 유연 기재로 감싸고 그 위에 히터 트랙을 증착한 유연한 히터 조립체를 제공하면 제조가 단순해지고 에어로졸 발생 장치의 견고성이 개선된다.
일관되지 않은 전력의 문제점 및 예열 단계의 길이를 감소시킬 필요성 둘 모두는 에어로졸 형성 기재의 외부에 있는 저비용 히터 조립체를 사용하는 장치에서 더욱 심각하다. 외부 히터의 히터 트랙은 통상적으로 히터 블레이드의 히터 요소보다 높은 저항을 갖는다. 이는 동일한 양의 가열에 대해 더 높은 전압이 요구되는 것을 의미하며, 이는 배터리가 고갈될 때 더욱 두드러진다. 또한, 예열 단계는 외부 히터의 히터 요소와 에어로졸 형성 기재 사이의 직접적인 접촉이 없기 때문에 외부 히터에 대해 더 길 수 있다.
일관되지 않은 전력의 문제점을 겪지 않고 예열 단계의 지속 시간이 적절한 경우 최소화되는 외부 히터 조립체를 포함하는 간단하고 저비용의 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 장치는 종종 일부 종류의 가열 루틴을 구현한다. 가열 루틴을 따르기 위해, 에어로졸 발생 장치는 통상적으로 히터 조립체의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함할 것이고, 이들 온도 측정에 응답하여 이에 따라 예를 들어 목표 온도까지 가열하도록 작동할 것이다.
일부 종래 기술의 에어로졸 발생 장치에서, 히터 조립체의 히터 요소의 저항은 온도에 매우 의존적이며, 따라서 에어로졸 발생 장치의 제어기는 히터 요소의 저항에 기초하여 온도를 결정할 수 있다.
대안적인 해결책은 에어로졸 발생 장치가 히터 요소의 온도를 측정하기 위한 전용 온도 센서를 포함하는 것이다. 그러나, 온도 센서에 의해 측정된 온도는, 특히 히터 요소의 온도가 빠르게 변하는 경우에, 히터 요소의 실제 온도를 정확하게 반영하지 않는 경우가 종종 있다. 이는 온도 센서와 히터 요소 사이에 직접적인 접촉이 있더라도 히터 요소로부터의 열이 온도 센서에 의해 흡수되는 데 시간이 걸리기 때문이다. 이는, 예를 들어 히터 요소의 온도가 목표 온도를 오버슈팅하는 결과를 초래할 수 있고, 전술한 유형의 저비용 외부 히터의 경우에 특히 문제가 되는데, 왜냐하면 이러한 히터는 목표 온도의 오버슈팅과 관련된 고온에 의해 손상될 수 있기 때문이다.
과열이 회피되는 저비용 히터 조립체를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
제1 양태에서, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 에어로졸을 발생시키도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 타이머를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 조립체로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, n개의 순차적 시간 간격 각각에 대해 임계 에너지는 초과되지 않을 수 있다. n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하도록 구성된 제어기는 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하도록 구성되는 제어기를 포함할 수 있다.
따라서, 일 구현예에서, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치는, 사용 세션 동안 에어로졸을 발생시키도록 구성된다. 에어로졸 발생 장치는 타이머를 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함한다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함한다. 전력 공급부는 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성된다. 에어로졸 발생 장치는 제어기를 포함한다. 제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 구성된다. n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하도록 구성되는 제어기는 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 제어기는 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 그 기간에 대한 임계 에너지와 비교하도록 구성될 수 있고, 그 기간 동안 공급된 에너지의 누적량이 그 기간에 대한 임계 에너지와 동일한 경우 그 시간 간격 동안 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
임계 에너지는 각각의 시간 간격 동안 히터 조립체에 공급되는 에너지의 최대량에 해당할 수 있다. 전력과 에너지 사이의 관계 때문에, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 전력을 임계 평균 전력으로 제한하는 것은, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 전력을 제한하여 그 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않는다는 의미일 수 있다.
임계 에너지는 전력 임계값에 시간 간격의 길이를 곱한 것과 동일할 수 있다. 이는 에너지가 전력에 시간을 곱한 것과 동일하기 때문일 수 있다. 임계 에너지는 상이한 시간 간격에 대해 상이할 수 있다. 예를 들어, n개의 순차적 시간 간격의 길이가 변하는 경우, 상이한 시간 간격에 대해 임계 에너지는 상이할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 임계 평균 전력이 상이한 시간 간격에 대해 상이한 경우, 임계 에너지는 상이한 시간 간격에 대해 상이할 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하는 것은 유리하게는 상이한 사용 세션에서 n개의 순차적 시간 간격 동안 전력 공급부에 의해 공급되는 전력 또는 에너지의 양의 임의의 불일치를 감소시키거나 최소화할 수 있다.
사용 세션의 적어도 일부는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할될 수 있다.
제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 요소에 공급되는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다.
전력은 임계 평균 전력으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 순차적 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 평균 전력은 그 시간 간격에 대한 임계값을 초과하지 않을 수 있다. 즉, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각은 평균 전력 임계값을 가질 수 있고, 시간 간격 동안 공급된 전력의 평균은 각각의 임계 평균 전력을 초과하지 않을 수 있다. 임계 평균 전력은 각각의 시간 간격에 대해 상이할 수 있다. 바람직하게는, 임계 평균 전력은 각각의 시간 간격에 대해 동일할 수 있다.
예로서, 상기 또는 각각의 시간 간격의 일부 동안, 히터 조립체에 공급되는 순간 전력은 그 시간 간격에 대한 임계 평균 전력보다 높을 수 있다. 이를 설명하기 위해, 그 시간 간격의 다른 부분 동안 히터 조립체에 공급되는 순간 전력은 그 시간 간격에 대한 임계 평균 전력보다 낮을 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 또는 각각의 시간 간격 동안 공급되는 평균 전력은 각각의 임계 평균 전력을 초과하지 않도록 제한될 수 있다. 바람직하게는, 시간 간격 동안 히터 조립체에 공급되는 순간 전력은 그 시간 간격에 대한 임계 평균 전력보다 높거나 0일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "순간 전력"은 주어진 순간에 측정된 바와 같이 히터 조립체에 공급되는 전력을 의미한다. 순간 전력은 임계 평균 전력보다 높을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 순간 전력은 임계 평균 전력보다 낮을 수 있다. 바람직하게는, 순간 전력이 임계 평균 전력보다 낮을 경우, 순간 전력은 0일 수 있다.
특정 예에서, 시간 간격 동안 히터 조립체에 공급되는 임계 평균 전력은 10.8 와트일 수 있다. 시간 간격의 제1 부분(예를 들어, 시간 간격의 제1 절반)에 대해, 21.6 와트의 순간 전력이 공급될 수 있으며, 이는 임계 평균 전력보다 높다. 시간 간격의 제2 부분(예를 들어, 시간 간격의 제2 절반)에 대해, 히터 조립체에 공급되는 순간 전력은 0일 수 있다. 이러한 방식으로, 시간 간격 동안 히터 조립체에 공급되는 평균 전력은 10.8 와트일 수 있다. 즉, 시간 간격 동안 공급되는 전력, 특히 평균 전력은 임계 평균 전력으로 제한될 수 있다. 다른 예에서, 시간 간격에 대한 임계 평균 전력은 10.8 와트일 수 있다. 14.4 와트의 순간 전력이 시간 간격의 3/4 동안 히터 조립체에 공급될 수 있다. 그 시간 간격 동안의 평균 전력이 10.8 와트를 초과하지 않도록 보장하기 위해, 시간 간격의 나머지 1/4 동안 공급된 전력은 0일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "사용 세션"은 사용자에 의한 장치의 활성화로 시작하는 장치의 사용 기간을 지칭한다. 사용 세션은 에어로졸 발생 장치가 히터 조립체에 전력을 공급하여 에어로졸 형성 기재를 가열하고 에어로졸을 발생시키도록 구성되는 예열 단계를 포함할 수 있다. 사용 세션은 사용자가 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 주요 단계를 포함할 수 있다. 주요 단계는 복수의 퍼프를 위해 충분히 길 수 있다. 주요 단계는 3회, 4회, 5회 또는 6회 퍼프를 위해 충분히 길 수 있다. 주요 단계는 6회 초과의 퍼프를 위해 충분히 길 수 있다. 사용 단계의 종료 시, 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체에 전력 공급을 중단하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 사용 세션의 종료 시 에어로졸 발생 장치로부터 제거될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 추후 사용 세션에서 교체될 수 있다. 사용 세션 시작과 사용 세션 종료 사이의 사용 세션의 지속 시간은 적어도 1분, 2분, 3분, 4분, 5분, 또는 6분일 수 있다. 바람직하게는, 사용 세션은 약 4분 30초의 지속 시간을 가질 수 있다.
상이한 사용 세션에서 전력 공급부에 의해 공급되는 에너지 또는 전력의 비일관성은 전력 공급부가 에너지를 저장하기 위한 휴대용 전력 공급부일 경우 특히 문제가 될 수 있다. 휴대용 전력 공급부는 배터리, 예를 들어 충전식 배터리일 수 있다.
각각의 후속 사용 세션마다 이러한 휴대용 전력 공급부는 에너지가 손실되어 그래서 더욱 고갈될 수 있다. 휴대용 전력 공급부가 고갈됨에 따라, 공급할 수 있는 최대 전압이 감소할 수 있고, 따라서 휴대용 전력 공급부에 의해 공급될 수 있는 최대 순간 전력이 감소할 수 있다. 에너지는 전력과 관련되기 때문에, 전력 공급부가 주어진 기간 내에 히터 조립체에 공급할 수 있는 최대 에너지는 최대 순간 전력이 감소함에 따라 또한 감소할 수 있다. 따라서, 공급된 전력 또는 에너지에 대한 어떠한 종류의 제한도 없이, 휴대용 전력 공급부가 완전히 충전되는 초기 사용 세션 동안 공급된 최대 순간 전력은 휴대용 전력 공급부가 고갈되는 후기 사용 세션에 비해 더 높을 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 전력을 제한하는 것은 유리하게는 전력 공급부의 충전 상태에 관계없이 임의의 또는 각각의 시간 간격 동안 일관된 전력이 공급될 수 있음을 의미할 수 있다.
에너지가 공급된 전력에 시간을 곱한 것과 동일하다는 점에서 에너지는 전력과 관련된다. 따라서, 시간 간격 동안 공급되는 전력을 제한하면 또한 그 시간 간격 동안 히터 조립체에 공급되는 에너지가 제한된다. n개의 순차적 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 전력을 제한하는 것은 유사하게 유리하게는 전력 공급부의 충전 상태에 관계없이 n개의 순차적 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 일관된 양의 에너지가 공급되는 것을 의미할 수 있다. 이는, n번째 순차적 간격에 대한 임계 에너지가 전력 공급부의 대부분의 충전 상태에서 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력 공급부가 히터 조립체에 공급할 수 있는 최대 에너지량에 해당하기 때문일 수 있다. 전력과 에너지 사이의 관계를 고려하면, 임계 에너지는 n번째 순차적 시간 간격의 길이에 따라 달라질 수 있다.
임계 에너지는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각, 바람직하게는 n개의 순차적 시간 간격 중 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 에너지의 양에 관한 것일 수 있다. 임계 에너지는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 1 줄(Joule)보다 작을 수 있다. 임계 에너지는 바람직하게는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 0.8 줄보다 작을 수 있다. 임계 에너지는, 보다 더 바람직하게는, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 0.6 줄보다 작을 수 있다. 임계 에너지에 대한 이들 양은, 복수의 사용 세션 후에도 휴대용 전력 공급부가 유리하게 공급할 수 있는 양을 나타낸다.
임계 에너지는 0.4 줄 초과일 수 있다. 바람직하게는, 임계 에너지는 0.45 줄 초과일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 임계 에너지는 0.5 줄 초과일 수 있다. 이는, n개의 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 에너지의 양을 제한하는 것이 유리하지만, 에너지를 너무 제한하지 않는 것이 중요한데 그렇지 않으면 실질적인 에어로졸이 발생되는 온도로 히터 조립체를 적절히 가열하기에 에너지가 충분하지 않을 수 있기 때문이다.
임계 에너지는 전력 공급부가 완전히 충전되었을 경우 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에서 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 에너지보다 작을 수 있다. 임계 에너지는 유리하게는 적어도 5회, 적어도 10회, 적어도 15회, 또는 심지어 적어도 20회의 사용 세션 후에도 휴대용 전력 공급부가 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에서 공급할 수 있는 에너지의 양으로서 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 10% 낮을 수 있다. 바람직하게는, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 15% 낮을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 20% 낮을 수 있다.
물론, 시간 간격의 길이도 또한 히터 조립체에 공급된 상기 에너지 값에 맥락을 제공하는 데 중요할 수 있다. n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각이 10초 이하, 바람직하게는 1초 이하, 바람직하게는 500 밀리초 이하, 보다 더 바람직하게는 100 밀리초 미만, 보다 더 바람직하게는 75 밀리초 이하, 가장 바람직하게는 약 50 밀리초일 경우, 전술한 에너지 값은 특히 바람직하고 유리하다.
전력과 에너지 사이의 관계를 고려하면, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 n개의 순차적 시간 간격으로부터의 임계 에너지가 초과되지 않도록 하는 것은 대안적으로 또는 추가적으로, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에 걸쳐 공급되는 전력이 임계 평균 전력을 초과하지 않도록 전력을 제한하는 것으로 설명될 수 있다.
임계 전력은 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 전력보다 작을 수 있다. 임계 평균 전력은 전력 공급부가 완전히 충전되었을 경우 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전달될 수 있는 최대 전력보다 작을 수 있다. 임계 평균 전력은 유리하게는 적어도 5회, 적어도 10회, 적어도 15회, 또는 심지어 적어도 20회의 사용 세션 후에도 휴대용 전력 공급부가 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에서 공급할 수 있는 전력의 양으로서 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계 평균 전력은 최대 전력보다 적어도 10% 낮을 수 있다. 바람직하게는, 임계 평균 전력은 최대 전력보다 적어도 15% 낮을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 임계 평균 전력은 최대 전력보다 적어도 20% 낮을 수 있다.
임계 평균 전력은 13 와트 미만, 바람직하게는 12 와트 미만, 보다 더 바람직하게는 11 와트 미만일 수 있다. 임계 평균 전력은 8 와트 초과, 바람직하게는 9 와트 초과, 보다 더 바람직하게는 10 와트 초과일 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하는 제어기는 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하도록 구성되는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 에너지의 누적 양이 임계 에너지를 초과하는 경우, n번째 순차적 시간 간격의 종료 시까지 히터 조립체로의 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 추가로 구성될 수 있다. 히터 조립체로의 전력 에너지의 공급을 제한하는 것은 히터 조립체로의 전력 또는 에너지의 공급을 정지시키는 것으로 구성될 수 있다.
따라서, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에 대해, 공급되는 에너지의 양은, 임계 에너지에 도달하는 경우, 에너지 또는 전력의 공급이 다음 시간 간격까지 정지될 수 있기 때문에, 유리하게는 임계 에너지를 초과하지 않을 수 있다. 전력 공급부가 완전히 충전된 경우, 전력 공급부가 고갈된 경우보다 n번째 순차적 시간 간격에서 전력이 더 일찍 정지될 수 있다. 전력 공급부가 더 많이 고갈될수록, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력은 나중에 정지될 수 있다.
유사하게, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 공급되는 전력, 특히 평균 전력은 임계 평균 전력을 초과하지 않을 수 있다. 이는, 순간 전력이 시간 간격의 일부 동안 임계 평균 전력을 초과할 수 있지만, 그런 다음 시간 간격의 다른 일부 동안 전력을 제한하거나 정지시킴으로써 이렇게 될 수 있기 때문이다.
전력을 정지시키는 효과는 전력이 히터 조립체에 펄스로 공급되는 것일 수 있다. 펄스의 폭 및 높이는 전력 공급부의 충전 상태에 따라 달라질 수 있다. 펄스의 폭은 시간에 관한 것일 수 있다. 펄스의 높이는 전력에 관한 것일 수 있다. 펄스 폭은 전력 공급부가 고갈됨에 따라 증가할 수 있다. 펄스 높이는 전력 공급부가 고갈됨에 따라 감소할 수 있다.
n 개의 순차적 펄스가 히터 조립체에 공급될 수 있는 반면 제어기는 전력 또는 에너지를 제한하도록 구성된다. n이 충분히 크고 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각의 지속 시간이 충분히 낮은 경우, 펄스는 유리하게는 제한된 전력의 연속적인 공급을 유발하는 것으로 보일 수 있다.
n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급되는 에너지의 누적량은 일부 경우에 임계 에너지를 초과하지 않을 수 있다. 제어기가 n번째 시간 간격의 적어도 일부 동안 히터 조립체에 전력을 공급하지 않도록 구성되는 데는, 전술한 전력 또는 에너지의 제한 이외의 이유가 있을 수 있다. 예를 들어, 후술되는 바와 같이, 제어기는 또한 히터 조립체의 자동 온도 조절을 수행하도록 구성될 수 있다. 이는 히터 조립체가 목표 온도를 초과할 경우 히터 조립체에 전력이 공급되는 것을 정지시키는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 자동 온도 조절과 적어도 부분적으로 중첩되는 n개의 후속 시간 간격 중 어느 하나에 대해, 에너지의 누적량은 임계 에너지에 도달하지 않을 수 있다. 누적 에너지가 n개의 순차적 시간 간격 중 하나 동안 임계 에너지에 도달하지 않는 경우, 제어기는 여전히 n+1 간격으로 넘어가 계속 진행할 수 있다.
유사하게, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력은 임계 평균 전력보다 작을 수 있다.
누적 에너지량을 모니터링하도록 구성되어 있는 제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력 공급부로부터 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 반복적으로 측정하도록 구성되어 있는 제어기를 포함할 수 있다.
순간 전력을 측정하는 단계는, 히터 조립체에 공급되는 전압 및 전류를 결정하도록 구성되고 결정된 전압에 결정된 전류를 곱하는 제어기를 포함할 수 있다. 이와 같이, 에어로졸 발생 장치는 전압계 및 본원에서 전류계로 지칭되는 암페어 미터를 추가로 포함할 수 있다. 제어기는 전압계로부터의 신호에 기초하여 전압을 결정하고 전류계로부터의 신호에 기초하여 전류를 결정하도록 구성될 수 있다.
순간 전력의 각각의 측정에 대해, 제어기는, 측정된 순간 전력을 순간 전력의 이전 측정 이후 경과된 시간으로 곱함으로써, 순간 전력의 이전 측정 이후 히터 조립체에 공급된 에너지를 결정하도록 구성될 수 있다. 이는 순간 전력 측정이 측정들 사이에서 외삽될 수 있다고 가정한다. 순간 전력 측정은 이러한 가정이 유지될 만큼 충분히 빈번하게 이루어질 수 있다.
제어기는 누적 에너지량을 나타내는 값을 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 순간 전력의 각각의 측정에 대해, 제어기는 결정된 에너지를 누적 에너지량을 나타내는 값에 추가하도록 구성될 수 있다. 따라서, 에너지의 누적량을 나타내는 값은 유리하게는 에너지가 히터 조립체에 공급됨에 따라 연속적으로 업데이트될 수 있다. 에너지의 누적량을 나타내는 값은 유리하게도 임계 에너지와 비교될 수 있는 에너지의 실행 총계를 제공할 수 있다. 임계 에너지는 메모리에 저장될 수 있다. 예를 들어, 임계 에너지는 누적 에너지량을 나타내는 값을 저장하는 동일한 메모리에 저장될 수 있다. 임계 에너지는 바람직하게는 소정의 임계 에너지이다.
제어기는 바람직하게는 누적 에너지를 임계 에너지와 비교하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기는 바람직하게는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 동안 공급되는 에너지의 누적량을 특정 시간 간격에 적용 가능한 임계 에너지와 비교하고, 누적 에너지량이 임계 에너지에 도달할 경우 히터에 공급되는 전력을 제한하도록 구성된다.
제어기는 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 초당 적어도 100회 측정하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제어기는 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 초당 적어도 500회 측정하도록 구성될 수 있다.
제어기는 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 초당 10,000회 미만으로 측정하도록 구성될 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 제어기는 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 초당 5,000회 미만으로 측정하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 순간 전력을 빈번하게, 예를 들어 초당 500회 측정하는 것이 유리할 수 있으며 따라서 순간 전력이 측정 사이에서 외삽될 수 있다는 가정이 유지된다. 그러나, 너무 자주, 예를 들어 초당 10,000회 측정을 취하는 것은 연산 비용이 많이 들고 다른 오류를 초래할 수 있다. 가장 바람직하게는, 제어기는 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 초당 약 1,000회 측정하도록 구성될 수 있다.
제어기는 n개의 순차적 시간 간격의 종료 시 누적 에너지 양을 리셋하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어기는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각의 종료 시 에너지의 누적량을 나타내는 값을 0으로 설정하도록 구성될 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 각각은 동일한 길이를 가질 수 있다. 이는 유리하게는 계산적으로 가장 간단한 배열이다.
n개의 순차적 시간 간격 각각의 지속 시간은 10초 이하, 바람직하게는 1초 이하, 바람직하게는 500 밀리초 이하, 보다 더 바람직하게는 100 밀리초 이하, 보다 더 바람직하게는 75 밀리초 이하일 수 있다. 가장 바람직하게는, n개의 순차적 시간 간격 각각의 지속 시간은 약 50 밀리초일 수 있다. n은 10 초과일 수 있다. 바람직하게는, n은 50 초과일 수 있다. 바람직하게는, n은 100 초과일 수 있다. 보다 바람직하게는, n은 1000 초과일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, n은 5000 초과일 수 있다. 이들 지속 시간은 충분히 낮고 n은 충분히 높아서 전술한 바와 같이 펄스화된 전력이 연속으로 나타날 수 있다. 물론, n의 값은 주로 전력 또는 에너지 제한이 적용되는 사용 세션 부분의 길이 및 순차적 시간 간격 각각의 길이에 의해 결정될 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 사용 세션의 부분은 사용 세션의 적어도 5초, 바람직하게는 사용 세션의 적어도 10초, 보다 더 바람직하게는 사용 세션의 적어도 15초일 수 있다. 즉, 제어기는 유리하게는 적어도 5초, 10초, 또는 15초 동안 히터 조립체로의 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 사용 세션의 부분은 사용 세션의 적어도 예열 부분일 수 있다. 즉, 제어기는 유리하게는 사용 세션의 예열 부분 동안 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하도록 구성될 수 있다. 예열 단계는 사용 세션의 초기 단계에 해당할 수 있다. 예열 단계에서, 가열 요소의 온도는 주변 온도 또는 실온으로부터 실질적인 에어로졸이 발생되는 훨씬 더 높은 온도로 증가할 수 있다. 따라서, 이는 가장 높은 전력을 요구하고 고갈된 전력 공급부에 의해 가장 크게 영향을 받을 수 있는 사용 세션의 기간일 수 있다. 따라서, 예열 단계에서 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하는 것은 특히 바람직할 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 사용 세션의 부분은 사용 세션 초기에서 시작될 수 있다.
제어기는 예열 단계 후에도 또한 전력 또는 에너지 제한을 수행하도록 구성될 수 있다. 실질적으로, 전체 사용 세션은 n개의 순차적 시간 간격으로 분할될 수 있다.
히터 요소의 저항은 적어도 0.9 옴(ohm)일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터 요소의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함할 수 있다. 제어기는 온도 측정을 사용하여 전력 공급부의 제어에 관한 결정을 내릴 수 있다. 별도의 온도 센서를 제공하면 히터 요소의 온도를 결정하기 위한 간단하고 저렴한 수단이 제공될 수 있다. 예를 들어, 별도의 온도 센서를 제공하면 온도에 매우 의존적인 저항을 갖는 히터 요소를 제공할 필요가 없다. 온도 센서는 Pt1000 온도 센서일 수 있다.
사용 세션의 적어도 일부분 동안, 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있어서 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열된다. 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있어서 히터 요소가 전체 사용 세션 동안 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열된다.
하나 이상의 목표 온도는 에어로졸 형성 기재가 상당한 에어로졸을 발생시키는 방식으로 가열되게 하는 온도로서 선택될 수 있다. 하나 이상의 목표 온도는 특정 유형의 에어로졸 형성 기재에 적합한 것으로 선택될 수 있다. 하나 이상의 목표 온도는 유리하게는 일관된 양의 에어로졸이 사용 세션의 주요 단계 전체에 걸쳐 발생되는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 목표 온도는 에어로졸 형성 기재의 고갈을 고려하여 사용 세션 전체에 걸쳐 증가할 수 있다. 이는 사용자가 에어로졸 발생 장치를 퍼핑할 때마다 일관된 양의 에어로졸을 흡입할 수 있음을 의미할 수 있다.
히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계는 자동 온도 조절을 수행하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다. 특히, 제어기는 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 자동 온도 조절을 수행하도록 구성될 수 있다. 목표 온도가 두 개 이상일 때, 상이한 목표 온도가 상이한 시간에 사용될 수 있다. 예를 들어, 초기에, 자동 온도 조절은 제1 목표 온도를 참조하여 수행될 수 있다. 나중에, 자동 온도 조절은 제2 목표 온도를 참조하여 수행될 수 있다.
자동 온도 조절은 반복적으로 히터 요소의 온도를 결정하고 그 온도를 각각의 목표 온도와 비교하는 제어기를 포함할 수 있다.
제어기는 히터 요소의 결정된 온도가 각각의 목표 온도를 초과하는 동안 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하거나 정지시키도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 히터 요소는 히터 요소의 온도가 각각의 목표 온도에 도달하도록 전력 공급이 제한되거나 정지되는 동안 냉각될 수 있다.
제어기는 히터 요소의 결정된 온도가 각각의 목표 온도 미만인 동안 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 히터 요소는, 온도 히터 요소가 각각의 목표 온도에 도달하도록 전력이 공급되는 동안 가열될 수 있다.
제어기는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 사용 세션의 부분 동안 자동 온도 조절을 수행하도록 구성될 수 있다. 제어기는, n개의 순차적 시간 간격 중 적어도 일부 동안, 히터 트랙의 온도를 결정하고 온도를 각각의 목표 온도와 여러 번 비교하도록 구성될 수 있다. 자동 온도 조절 장치가 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 부분과 중첩되는 사용 세션의 임의의 부분 동안, 제어기는 자동 온도 조절 및 전술한 전력 또는 에너지의 제한 둘 모두를 수행하도록 구성될 수 있다. 전력 또는 에너지 제한이 전술한 바와 같이, 누적 에너지량을 모니터링함으로써 구현되는 경우, 누적 에너지는 자동 온도 조절 제어가 전력이 히터 조립체에 공급되는 것을 필요로 하는 시간 간격에 대한 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안에만 임계 에너지에 도달할 수 있다.
제어기는 히터 요소의 온도를 결정하고 온도를 각 목표 온도와 충분히 자주 비교하여 전원 공급부를 자주 껐다가 다시 켜서 발생할 수 있는 진동 효과를 줄이도록 구성될 수 있다. 특히, 이는 히터 조립체의 온도가 각각의 목표 온도보다 5℃또는 6℃넘게, 바람직하게는 2℃미만으로 위 아래로 진동하지 않을 만큼, 충분히 자주 해야 한다. 또한, 히터 요소의 온도를 빈번하게 결정하고 비교하는 것은 유리하게는 히터 요소가 각각의 목표 온도를 초과하지 않도록 보장할 수 있다. 제어기는 초당 적어도 100회, 바람직하게는 초당 적어도 500회, 보다 더 바람직하게는 초당 약 1000회씩 히터 요소의 온도를 결정하고 온도를 각각의 목표 온도와 비교하도록 구성될 수 있다.
제어기는 초당 10,000회 미만, 바람직하게는 초당 5,000회 미만씩 히터 요소의 온도를 결정하고 온도를 각각의 목표 온도와 비교하도록 구성될 수 있다.
사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 포함할 수 있다. 복수의 순차적 단계 중 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료될 수 있다. 복수의 순차적 단계를 통한 사용 세션의 진행은 제어기에 의해 제어될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 순차적 단계를 통한 사용 세션의 진행은, 단계 시작 이후의 시간 길이가 소정의 지속 시간과 같거나 이를 초과하는 것; 및 온도가 목표 온도와 같거나 이를 초과하는 것 중 적어도 하나를 결정하는, 제어기에 의해 제어될 수 있다.
각각의 단계 동안, 제어기는 히터 요소가 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 요소로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다. 각 단계의 목표 온도는 단계 목표 온도로서 지칭될 수 있다. 특정 단계의 단계 목표 온도는 후속 또는 이전 단계의 단계 목표 온도와 비교하여 동일한 값 또는 상이한 값을 가질 수 있다.
복수의 순차적 단계는:
제1 단계 목표 온도를 갖고, 제1 단계 종료는 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간인 제1 단계;
제2 단계 목표 온도를 갖고, 제2 단계 종료는 제어기가 히터 요소의 온도가 제2 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 제어기가 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것인 제2 단계; 및
제3 단계 목표 온도를 갖고, 제어기는 히터 요소의 온도를 반복적으로 측정하여 히터 요소의 온도 변화율을 결정하도록 구성되는 제3 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1, 제2, 및 제3 단계의 임의의 조합을 임의의 순서로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 단계가 시간순으로 먼저 일 필요는 없을 수 있다. 복수의 단계는 제1 및 제2 단계를 포함할 수 있고, 제1 단계는 제2 단계 시작 전 또는 후에 시작될 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 내지 제3 단계 중 적어도 하나에 더하여 추가 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1, 제2, 및 제3 단계 중 어느 하나를 포함하는 사용 세션은 사용 세션을 시작할 때 이들 단계를 포함한다. 제1, 제2, 및 제3 단계 중 어느 하나를 포함하는 사용 세션의 초기 부분은 예열 단계로 지칭될 수 있다. 예열 단계에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재로부터 실질적인 에어로졸이 발생되는 작동 온도를 향해 히터 트랙을 신속하게 가열하도록 구성될 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계를 포함할 수 있다. 제1 단계 시작은 사용 세션의 시작에 해당될 수 있다.
제1 단계는 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이 제1 단계 종료 시점이기 때문에, 제1 단계는 고정된 길이를 가질 수 있다. 따라서, 제어기는 온도보다는 시간에 기초하여 제1 단계를 통해 진행하도록 구성될 수 있다. 이는 제1 단계가 예열 단계의 일부인 경우에 특히 바람직할 수 있는데, 이는 유리하게는 그 기간 동안 최소량의 에너지가 히터 요소에 전달될 것이기 때문이다.
복수의 순차적 단계는 제2 단계를 포함할 수 있다.
제2 단계 종료는 제어기가 히터 요소의 온도가 제2 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 제어기가 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것이기 때문에 제2 단계는 최대 길이까지 동적인 길이를 가질 수 있다. 이는 히터 요소가 얼마나 빨리 제2 단계 목표 온도에 도달하는지에 따라 제2 단계의 길이가 변할 수 있음을 의미할 수 있다. 이는 제2 단계가 예열 단계의 일부일 때 특히 유리할 수 있다.
전술한 바와 같이, 예열 단계 동안, 히터 요소의 온도는 사용 세션의 시작 시의 초기 온도로부터 에어로졸 형성 기재로부터 실질적인 에어로졸이 발생되는 작동 온도까지 증가될 수 있다. 히터 요소의 초기 온도는 가변적일 수 있다. 초기 온도는 주변 온도 또는 실온과 같을 수 있다. 그러나, 현재 사용 세션이 이전 사용 세션 후 바로 지나서인 경우, 히터 요소의 초기 온도는 주변 온도 또는 실온보다 상당히 높을 수 있다. 이는 히터 요소가 이전 사용 세션으로부터의 잔여 열을 저장할 수 있기 때문이다. 예열 단계의 일부로서 동적인 제2 단계를 제공함으로써, 초기 온도에서의 차이는 유리하게 고려될 수 있다. 초기 온도가 증가함에 따라, 히터 요소는 예열 단계 동안 작동 온도, 및 제2 단계 목표 온도에 보다 신속하게 도달할 수 있다. 제2 단계가 동적이기 때문에, 제2 단계는 고정된 기간 동안 계속되기 보다는 제2 단계 목표 온도에 도달하면 종료될 것이다. 이는 유리하게는 예열 단계의 전체 길이를 감소시킨다. 이는 유리하게는, 사용자가 에어로졸을 흡입하도록 에어로졸 발생 장치가 사용 세션 동안 더 빨리 준비할 수 있을 뿐만 아니라 전력 공급부가 충전식 배터리와 같은 휴대용 전력 공급부일 경우 중요한 전력 소비를 감소시키는 것을 의미할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계 및 제2 단계를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 단계의 조합은 특히 제1 및 제2 단계가 예열 단계의 일부인 경우에 특히 바람직할 수 있다. 전술한 바와 같이, 동적인 제2 단계는 예열 단계의 전체 길이를 감소시킬 수 있다. 그러나, 히터 요소의 초기 온도가 높더라도 최소량의 에너지가 히터 요소로 전달되는 것을 보장하기 위해 추가 고정 길이 제1 단계를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 이는 에어로졸이 에어로졸 형성 기재로부터 방출되기 위해, 기화의 잠열을 예열 단계에서 극복할 필요가 있기 때문일 수 있다. 따라서, 에어로졸을 발생시키기 위해 최소량의 에너지가 에어로졸 형성 기재로 전달될 필요가 있을 수 있고, 히터 요소가 목표 온도에 도달하는 것만으로는 충분하지 않을 수 있다. 고정된 제1 단계와 동적 제2 단계의 조합은 목표 온도에 매우 빠르게 도달하더라도 최소 에너지가 히터 요소로 전달되는 것을 보장할 수 있다.
바람직하게는, 제2 단계 시작은 제1 단계 종료에 해당할 수 있다. 즉, 제어기는 제1 단계 및 이어서 제2 단계를 통해 진행하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 단계 시작은 사용 기간 시작에 해당할 수 있다.
대안적으로, 제1 단계 시작은 제2 단계 종료에 해당할 수 있다. 즉, 제어기는 제2 단계 및 이어서 제1 단계를 통해 진행하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 단계 시작은 사용 기간 시작에 해당할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제3 단계를 포함할 수 있다. 제3 단계에서, 제어기는 히터 요소의 온도 변화율을 결정하기 위해 히터 요소의 온도를 반복적으로 결정하도록 구성될 수 있다. 제3 단계 동안, 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하도록 추가로 구성될 수 있다. 제3 단계는 에어로졸 발생 장치가 히터 요소의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함할 경우 특히 유리할 수 있다. 온도 센서는 별도의 구성 요소일 수 있다.
에어로졸 발생 장치가 온도 센서를 포함할 경우, 히터 요소의 온도 변화와 온도 센서에 의해 등록되는 그 변화 사이에 지연이 있을 수 있다. 이는 히터 요소로부터의 에너지가 온도 센서로 전달되는 데 시간이 걸릴 수 있기 때문으로, 온도 센서의 온도는 히터 요소의 온도를 대변하지 못할 수 있다. 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 온도의 변화율을 일정하게 유지하는 것은 지연을 고려할 수 있는데, 왜냐하면 변화율의 값은 온도 센서의 온도가 히터 요소의 실제 온도를 더욱 가깝게 따르도록 선택될 수 있기 때문이다. 이는 온도 변화율이 히터 요소로부터 온도 센서로의 에너지 전달율보다 상당히 높지 않을 수 있기 때문일 수 있다. 변화율에 대한 일정한 값의 적절한 범위는 초당 1℃내지 15℃일 수 있다. 바람직하게는, 변화율에 대한 일정한 값은 초당 2℃내지 10℃일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 변화율에 대한 일정한 값은 초당 약 3℃일 수 있다.
히터 요소의 온도 변화와 온도 센서에 의해 등록되는 그 변화 사이의 지연을 고려하여, 제3 단계는 유리하게는 히터 요소 과열의 위험을 감소시키거나 최소화할 수 있다. 변화율을 제어하지 않고 지연을 고려하지 않으면, 히터 요소의 온도는 온도 센서에 의해 측정된 온도가 목표 온도에 도달하는 때는 목표 온도를 실질적으로 초과할 수 있다. 제3 단계의 제어를 구현하는 것은 유리하게는 이러한 문제를 해결할 수 있다. 과열을 감소시키거나 최소화하는 것은 유리하게는 히터 조립체에 대한 손상 및 에어로졸 형성 기재의 과열을 방지할 수 있다.
제3 단계는 길이가 동적이거나 또는 고정된 길이일 수 있다.
제3 단계 종료는 제3 단계 시작 이후 제3 소정의 시간일 수 있다.
대안적으로, 제3 단계 종료는, 제어기가 히터 요소의 온도가 제3 단계 목표 온도 이상인 것으로 결정할 때일 수 있다.
대안적으로, 제3 단계 종료는 제어기가 히터 요소의 온도가 제3 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 제어기가 제3 단계 시작 이후 경과된 시간이 제3 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것일 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계 및 제3 단계를 포함할 수 있다.
제3 단계 시작은 제1 단계의 종료에 해당할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제2 단계 및 제3 단계를 포함할 수 있다.
제3 단계 시작은 제2 단계의 종료에 해당할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계, 제2 단계, 및 제3 단계를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 단계는 서로 순차적일 수 있다.
제3 단계는 시작은 제2 단계의 종료에 해당할 수 있다. 대안적으로, 제3 단계 시작은 제1 단계에 해당할 수 있다.
제1 단계 및 제2 단계 중 적어도 하나와 제3 단계의 조합은, 특히 제3 단계가 제1 단계 또는 제2 단계 중 적어도 하나 후에 있고 각각의 단계가 예열 단계의 일부인 경우에 유리할 수 있다. 이는, 제1 또는 제2 단계 동안, 히터 요소의 온도는 유리하게는 온도 변화율과 관련된 어떠한 특정 제어 없이 신속하게 가열될 수 있기 때문일 수 있다. 제1 또는 제2 단계 후에 제3 단계를 제공하는 것은 유리하게는 제1 또는 제2 단계 동안 발생한 임의의 과열을 고려할 수 있다. 제3 단계는 유리하게는 제1 또는 제2 단계 후에 온도 센서가 히터 요소와 평형에 도달할 시간을 줄 수 있다.
바람직하게는, 제1 단계 온도 목표 및 제2 단계 온도 목표는 제3 단계 온도 목표보다 낮을 수 있다. 제1 단계 온도 목표 및 제2 단계 목표 온도는 충분히 낮을 수 있어서, 비록 실제 온도가 실제 온도와 측정된 온도 사이의 지연으로 인해 온도 목표를 초과하더라도, 실제 온도는 히터 조립체가 작동하도록 설계된 최대 온도보다 여전히 더 낮다. 예를 들어, 제1 및 제2 단계 목표 온도 중 적어도 하나는 제3 단계 목표 온도보다 10, 20, 30, 40, 50, 60, 또는 70℃이상 작을 수 있다. 제3 단계 목표 온도는 히터 조립체가 작동하도록 설계된 최대 온도보다 여전히 낮을 수 있다. 따라서, 히터 요소의 실제 온도는 제1 또는 제2 단계 목표 온도를 10, 20, 30, 40, 50, 60, 또는 70도까지 초과할 수 있다.
요약하면, 제1 단계 및 제2 단계 중 적어도 하나를 제3 단계와 조합함으로써, 히터 요소는 유리하게는 과열 위험이 최소일 정도로 충분히 낮은 목표 온도를 참조하여 신속하게 가열된 다음, 추가 과열을 피하기 위해 제3 단계 동안 더 높은 목표 온도를 참조하여 더 느리게 가열될 수 있다.
제어기는 제1, 제2, 및 제3 단계 중 적어도 하나에 걸쳐 히터 조립체로의 에너지 또는 전력의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다. 본원에서, "히터 조립체로의 에너지 또는 전력의 공급을 제한하는"은 사용 세션의 적어도 일부가 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되어 있고; 여기서 제어기가 전술한 바와 같이, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 요소에 공급되는 에너지 또는 전력을 임계 에너지 또는 전력으로 제한하도록 구성되는 것을 지칭한다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계를 포함할 수 있고, 제어기는 제1 단계 전체에 걸쳐 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 복수의 순차적 단계는 제2 단계를 포함할 수 있고, 제어기는 제2 단계 전체에 걸쳐 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 복수의 순차적 단계는 제3 단계를 포함할 수 있고, 제어기는 제3 단계 전체에 걸쳐 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
제어기는 복수의 순차적 단계 각각에 걸쳐 전력 또는 에너지의 공급을 제한하도록 구성될 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 단계 목표 온도 각각은 280℃미만일 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 단계 목표 온도 각각은 180℃내지 265℃일 수 있다.
제1 소정의 시간은 3초 내지 20초, 바람직하게는 5초 내지 10초일 수 있다.
제2 소정의 시간은 5초 내지 15초일 수 있다.
히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 외부에서 가열하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 하우징을 추가로 포함할 수 있다. 하우징은 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 공동을 정의할 수 있다. 히터 조립체는 공동을 정의하는 하우징의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 히터 조립체는 히터 조립체가 수용된 에어로졸 형성 기재의 외부에 있도록 공동의 적어도 일부를 정의할 수 있다.
히터 조립체는 유연한 히터 조립체일 수 있다. 히터 조립체는 유연한 지지 재료의 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 히터 요소는 유연한 지지 재료의 적어도 하나의 층 상에 증착된 적어도 하나의 히터 트랙을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 히터 트랙은 히터 요소를 형성할 수 있다. 유연한 지지 재료는 폴리이미드를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
대안적으로, 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 내부에서 가열하도록 구성될 수 있다.
히터 요소는 에어로졸 형성 기재를 관통하도록 구성된 블레이드 상에 형성될 수 있다.
히터 요소는 저항식으로 가열 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 히터 조립체는 저항 가열 조립체일 수 있다. 저항 가열 조립체의 가열 요소는 적합한 전기적 특성 및 기계적 특성을 갖는 임의의 재료를 포함하거나 이로부터 형성될 수 있다. 적절한 재료는, 도핑된 세라믹, 전기 "전도성" 세라믹(예, 몰리브덴 디실리사이드), 탄소, 그래파이트, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만든 복합 재료와 같은 반도체를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 탄화규소를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 강에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®은 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 히터 요소는 하나 이상의 전기 절연체로 코팅될 수 있다. 히터 요소를 위한 바람직한 재료는 304, 316, 304L, 316L, 18SR 스테인리스 스틸, 및 그래파이트일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, '에어로졸 형성 기재'라는 용어는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재와 관련된다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 일부일 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 구성 요소 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 추가로 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 주름진 권축 시트를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, '권축 시트'라는 용어는 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름을 갖는 시트를 가리킨다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 조각(shred)의 스트립 또는 가닥(strand)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 글리세린을 포함하는 절단된 균질화 담배를 포함할 수 있다. 글리세린은 절단된 균질화 담배에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 글리세린은 균질화 담배 상에 분무될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은, 에어로졸 형성 기재를 함유한 카트리지를 포함할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 발생 장치의 챔버에 수용 가능할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액체일 수 있거나, 고체 성분과 액체 성분 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 액체이다.
에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열 시 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다.
제2 양태에서, 제1 양태에 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공된다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 추가로 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 로드 형상일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 로드의 원위 단부 내에 포함될 수 있다. 로드의 근위 단부는 마우스피스를 형성하거나 이를 포함할 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 물품은 마우스피스를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 둘러싸는 래퍼를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 포함할 수 있다. 공동은 제1 양태와 관련하여 설명된 공동과 동일할 수 있다. 사용 시, 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 경우, 에어로졸 발생 물품의 마우스피스는 공동 밖으로 돌출될 수 있다. 따라서, 사용자는 마우스피스를 통해 공동 내에 수용된 에어로졸 형성 물품을 통한 공기를 흡입할 수 있다.
제3 양태에서, 사용 세션 동안 에어로졸 발생 장치의 히터 조립체에 공급되는 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 조립체로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 방법은 사용 세션의 적어도 일부를 n개의 순차적 시간 간격으로 분할하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 전력은 제1 양태와 관련하여 설명된 바와 같이 임계 평균 전력으로 제한될 수 있다.
히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하는 단계는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에 걸쳐 공급되는 전력의 평균이 임계 평균 전력을 초과하지 않도록 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력을 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 임계 에너지는 n개의 순차적 시간 간격 각각에 대해 초과되지 않을 수 있다.
전력 공급부는 에너지를 저장하기 위한 휴대용 전력 공급부일 수 있다. 휴대용 전력 공급부는 배터리, 예를 들어 충전식 배터리일 수 있다.
임계 에너지는 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 에너지보다 작을 수 있다. 임계 에너지는 유리하게는 적어도 5회, 적어도 10회, 적어도 15회, 또는 심지어 적어도 20회의 사용 세션 후에도 휴대용 전력 공급부가 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에서 공급할 수 있는 에너지의 양으로서 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 10% 낮을 수 있다. 바람직하게는, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 15% 낮을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 임계 에너지는 최대 에너지보다 적어도 20% 낮을 수 있다.
임계 에너지는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 1 줄 미만, 바람직하게는 0.8 줄 미만, 보다 더 바람직하게는 0.6 줄 미만일 수 있다.
임계 에너지는 0.4 줄 초과, 바람직하게는 0.45 줄 초과, 보다 더 바람직하게는 0.5 줄 초과일 수 있다.
임계 전력은 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 전력보다 작을 수 있다. 임계 전력은 유리하게는 적어도 5회, 적어도 10회, 적어도 15회, 또는 심지어 적어도 20회의 사용 세션 후에도 휴대용 전력 공급부가 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에서 공급할 수 있는 전력의 양으로서 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계 전력은 최대 전력보다 적어도 10% 낮을 수 있다. 바람직하게는, 임계 전력은 최대 전력보다 적어도 15% 낮을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 임계 전력은 최대 전력보다 적어도 20% 더 낮을 수 있다.
임계 평균 전력은 13 와트 미만, 바람직하게는 12 와트 미만, 보다 더 바람직하게는 11 와트 미만일 수 있다. 임계 평균 전력은 8 와트 초과, 바람직하게는 9 와트 초과, 보다 더 바람직하게는 10 와트 초과일 수 있다.
전력 공급부는 적어도 5개의 사용 세션, 바람직하게는 적어도 10개, 보다 더 바람직하게는 적어도 20개의 사용 세션을 위한 충분한 전력을 저장할 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하는 단계는 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 조립체에 공급되는 전력 또는 에너지를 제한하는 단계는, n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 에너지의 누적량이 임계 에너지와 같거나 초과하는 경우, n번째 순차적 시간 간격의 종료 시까지 히터 조립체에 대한 전력 또는 에너지의 공급을 제한하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 히터 조립체로의 전력 또는 에너지의 공급을 제한하는 단계는 히터 조립체로의 전력 에너지의 공급을 정지시키는 단계로 구성될 수 있다.
n번째 시간 간격의 시작 시점부터 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하는 단계는 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력 공급부로부터 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 반복적으로 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
순간 전력을 측정하는 단계는 히터 조립체에 공급되는 전압 및 전류를 결정하는 단계 및 결정된 전류에 의해 결정된 전압을 곱하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 순간 전력의 각각의 측정에 대해, 측정된 순간 전력을 순간 전력의 이전 측정 이후 경과된 시간으로 곱함으로써 순간 전력의 이전 측정 이후 히터 조립체에 공급되는 에너지를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 결정된 에너지를 누적 에너지량을 나타내는 값에 더하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
순간 전력을 측정하고 누적 에너지를 모니터링하는 것에 관한 방법의 단계는 초당 적어도 100회, 바람직하게는 초당 적어도 500회, 보다 더 바람직하게는 초당 약 1000회 반복될 수 있다.
상기 방법은 사용 세션의 적어도 일부 동안, 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이는 전체 사용 세션에 대한 것일 수 있다.
히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계는 자동 온도 조절을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 자동 온도 조절은 반복적으로 히터 요소의 온도를 결정하고 그 온도를 각각의 목표 온도와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 자동 온도 조절은 히터 요소의 결정된 온도가 각각의 목표 온도를 초과하는 동안 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하거나, 바람직하게는 정지시키는 것을 포함할 수 있다. 자동 온도 조절은 히터 요소의 결정된 온도가 각각의 목표 온도 미만인 동안 히터 조립체에 전력을 공급하는 것을 포함할 수 있다.
자동 온도 조절은 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 사용 세션의 부분 동안 수행될 수 있다.
사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 포함한다. 복수의 순차적 단계의 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료될 수 있다.
상기 방법은, 단계 시작 이후의 시간 길이가 소정의 지속시간과 같거나 이를 초과하는 것; 온도가 목표 온도와 같거나 이를 초과하는 것 중 적어도 하나를 결정함으로써, 복수의 순차적 단계를 통한 사용 세션의 진행을 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계, 제2 단계, 및 제3 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 단계는 제1 양태와 관련하여 전술한 바와 같을 수 있다.
상기 방법은 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간으로 제1 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 히터 요소의 온도가 제2 단계 목표 온도 이상인 것으로 결정하는 단계, 또는 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 이를 초과하는 것으로 결정하는 단계 중 더 이른 것으로 제2 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 히터 요소의 온도 변화율을 결정하기 위해 제3 단계 동안 히터 요소의 온도를 반복적으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제3 단계 동안 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 일정한 값은 초당 1 내지 15℃ 바람직하게는 초당 2 내지 10℃ 보다 더 바람직하게는 초당 약 3℃일 수 있다.
상기 방법은 히터 요소의 온도가 제3 단계 목표 온도 이상인 것으로 제3 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 방법은 제3단계 시작 시점부터 경과된 시간이 제3 소정의 시간과 같거나 초과하는 경우로 제3 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 방법은 히터 요소의 온도가 제3 목표 온도 이상인 것 또는 제3 단계 시작 시점부터 경과된 시간이 제3 소정의 시간과 같거나 초과하는 것 중 더 이른 것으로 제3 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
제4 양태에서, 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 장치를 사용하는 방법이 제공된다.
제5 양태에서, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 에어로졸을 발생시키도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 타이머를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 요소에 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제어기를 포함할 수 있다.
제4 양태의 에어로졸 발생 장치는 제1 양태의 에어로졸 발생 장치와 관련하여 설명된 에어로졸 발생 요소의 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
특히, 사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 통해 진행될 수 있다. 사용 세션은 복수의 순차적 단계를 통해 제어기에 의해 진행될 수 있다. 각각의 단계는 단계 시작에서 시작될 수 있다. 각각의 단계는 단계 종료에서 종료될 수 있다. 각각의 단계 동안, 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있어서 히터 요소가 각각의 목표 온도를 참조하여 가열된다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계를 포함할 수 있다. 제1 단계는 제1 단계 목표 온도를 가질 수 있다. 제1 단계 종료는 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간일 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제2 단계를 포함할 수 있다. 제2 단계는 제2 단계 목표 온도를 가질 수 있다. 제2 단계 종료는 제어기가 히터 요소의 온도가 제2 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 제어기가 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것일 수 있다.
제1 및 제2 단계는 제1 양태와 관련하여 전술한 바와 같을 수 있다. 복수의 순차적 단계는 제3 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제3 단계는 제1 양태와 관련하여 전술한 바와 같을 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 제어기는 사용 세션의 적어도 일부가 n개의 순차적 시간 간격으로 분할될 수 있고, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 요소에 공급되는 에너지 또는 전력을 임계 에너지 또는 전력으로 각각 제한하도록 추가로 구성될 수 있다. 에너지 또는 전력 제한은 제1 양태와 관련하여 전술한 것과 동일할 수 있다.
제어기는 제1 및 제2 단계 중 적어도 하나 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다. 제어기는 제1 및 제2 단계 모두 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다. 제어기는 전체 사용 세션 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다.
제6 양태에서, 복수의 순차적 단계를 통해 에어로졸 발생 장치의 사용 세션의 진행을 제어하는 방법이 제공된다. 각각의 단계는 단계 시작에 있을 수 있다. 각각의 단계는 단계 종료에서 종료될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 제5 양태에 따른 에어로졸 발생 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 조립체로 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 방법은 히터 요소가 제1 단계 동안 제1 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 제1 단계 종료가 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이 되도록 제1 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 히터 요소가 제2 단계 동안 제2 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 히터 요소의 온도가 제2 목표 온도 이상인 것 또는 제2 단계 시작 시점부터 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과하는 것 중 더 이른 것으로 제2 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
제7 양태에서, 제5 양태에 따른 장치를 사용하는 방법이 제공된다.
제8 양태에서, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 에어로졸을 발생시키도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 타이머를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 요소에 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제어기를 포함할 수 있다.
제8 양태의 에어로졸 발생 장치는 제1 양태의 에어로졸 발생 장치와 관련하여 설명된 특징들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
특히, 사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 통해 진행될 수 있다. 사용 세션은 복수의 순차적 단계를 통해 제어기에 의해 진행될 수 있다. 각각의 단계는 단계 시작에서 시작될 수 있다. 각각의 단계는 단계 종료에서 종료될 수 있다. 각각의 단계 동안, 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소가 각각의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성될 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제1 단계를 포함할 수 있다. 제1 단계는 제1 단계 목표 온도를 가질 수 있다. 제1 단계 종료는, 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간; 또는 제어기가 히터 요소의 온도가 제1 단계 목표 온도 이상인 것으로 결정했을 시점 중 적어도 하나일 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제2 단계를 포함할 수 있다. 제2 단계는 제2 단계 목표 온도를 가질 수 있다. 제2 단계에서, 제어기는 히터 요소의 온도를 반복적으로 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 히터 요소의 온도 변화율을 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하도록 구성될 수 있다.
제2 단계 시작은 제1 단계의 종료에 해당할 수 있다. 제1 단계 시작은 사용 세션 시작에 해당할 수 있다.
대안적으로, 제1 단계 시작은 제2 단계 종료에 해당할 수 있다. 제2 단계 시작은 사용 세션 시작에 해당할 수 있다.
제1 단계 종료는, 제어기가 히터 요소의 온도가 제1 목표 온도 이상인 것으로 결정하는 것, 또는 제어기가 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 이를 초과하는 것으로 결정하는 것 중 더 이른 것일 수 있다.
제8 양태의 제1 단계는 전술한 바와 같이, 제1 양태의 제2 단계에 해당할 수 있다. 제8 양태의 제2 단계는 전술한 바와 같이, 제1 양태의 제3 단계에 해당할 수 있다.
복수의 순차적 단계는 제3 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제3 단계는 제3 단계 목표 온도를 가질 수 있다. 제3 단계 종료는 제3 단계 시작 이후 제3 소정의 시간일 수 있다. 제8 양태의 제3 단계는 제1 양태의 제1 단계에 해당할 수 있다.
제3 단계는 제1 단계 이후 또는 이전일 수 있다. 제3 단계는 제2 단계 이후 또는 이전일 수 있다.
제3 단계 시작은 사용 세션 시작에 해당할 수 있다. 대안적으로, 제3 단계 시작은 제1 단계 종료에 해당할 수 있다. 대안적으로, 제3 단계 시작은 제2 단계 종료에 해당할 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 제어기는 사용 세션의 적어도 일부가 n개의 순차적 시간 간격으로 분할될 수 있고, n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 히터 요소에 공급된 에너지 또는 전력을 임계 에너지 또는 전력으로 각각 제한하도록 추가로 구성될 수 있다. 에너지 또는 전력 제한은 제1 양태와 관련하여 전술한 것과 동일할 수 있다.
제어기는 제1 및 제2 단계 중 적어도 하나 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다. 제어기는 제1 및 제2 단계 둘 모두 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다. 제어기는 전체 사용 세션 동안 에너지 또는 전력을 제한하도록 구성될 수 있다.
제9 양태에서, 복수의 순차적 단계를 통해 에어로졸 발생 장치의 사용 세션의 진행을 제어하는 방법이 제공된다. 각각의 단계는 단계 시작에서 시작될 수 있다. 각각의 사용 단계는 단계 종료에서 종료될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 제8 양태에 따른 에어로졸 발생 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 히터 조립체는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 히터 조립체로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 방법은 히터 요소가 제1 단계 동안 제1 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 제1 단계 종료가 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이거나 히터 요소의 온도가 제1 단계 목표 온도 이상인 시점이도록 제1 단계를 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 히터 요소가 제2 단계 동안 제2 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 제2 단계 동안, 히터 요소의 온도를 반복적으로 측정하여 히터 요소의 온도 변화율을 결정하고 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
제10 양태에서, 제8 양태에 따른 장치를 사용하는 방법이 제공된다.
일 양태와 관련하여 설명된 특징은 본 개시의 다른 양태에 적용될 수 있다. 특히, 제1 양태의 에어로졸 발생 장치의 특징들은 제5 양태 및 제8 양태의 에어로졸 발생 장치의 특징들에 적용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지다.
본 발명은 실시예에서 정의된다. 그러나, 하기에는 비제한적 실시예의 비포괄적 목록이 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징은 본원에 기재된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징과 조합될 수 있다.
실시예 1. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 상기 에어로졸을 발생시키도록 구성되며, 상기 에어로졸 발생 장치는:
타이머;
에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체;
상기 히터 조립체에 에너지를 공급하도록 구성되는 전력 공급부; 및
제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 사용 세션의 적어도 일부는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 3. 실시예 3에 있어서, 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 전력 공급부는 배터리, 바람직하게는 충전식 배터리와 같은 에너지를 저장하기 위한 휴대용 전력 공급부인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 5. 실시예 4에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 에너지보다 작은, 에어로졸 발생 장치.
실시예 6. 실시예 5에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 최대 에너지보다 적어도 10% 더 낮고, 바람직하게는 상기 최대 에너지보다 적어도 15% 더 낮고, 보다 더 바람직하게는 상기 최대 에너지보다 적어도 20% 더 낮은, 에어로졸 발생 장치.
실시예 7. 실시예 5 또는 실시예 6에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 요소에 공급되는 1 줄 미만, 바람직하게는 0.8 줄 미만, 보다 더 바람직하게는 0.6 줄 미만인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 8. 실시예 5 내지 실시예 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 에너지는 0.4 줄 초과, 바람직하게는 0.45 줄 초과, 보다 더 바람직하게는 0.5 줄 초과인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 요소에 공급되는 전력을 임계 평균 전력으로 제한하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 10. 실시예 9에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 상기 n번째 순차적 시간 간격 동안 공급되는 평균 전력인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 11. 실시예 9 또는 실시예 10에 있어서, 상기 전력 공급부는 휴대용 전력 공급부, 바람직하게는 배터리, 보다 더 바람직하게는 충전식 배터리인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 12. 실시예 11에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 전력보다 작은, 에어로졸 발생 장치.
실시예 13. 실시예 12에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 상기 최대 전력보다 적어도 10% 더 낮고, 바람직하게는 상기 최대 전력보다 적어도 15% 더 낮고, 보다 더 바람직하게는 상기 최대 전력보다 적어도 20% 더 낮은, 에어로졸 발생 장치.
실시예 14. 실시예 9 내지 실시예 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 13 와트 미만, 바람직하게는 12 와트 미만, 보다 더 바람직하게는 11 와트 미만인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 15. 실시예 9 내지 실시예 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 8 와트 초과, 바람직하게는 9 와트 초과, 보다 더 바람직하게는 10 와트 초과인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 16. 실시예 1 내지 실시예 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 전력 공급부는 적어도 5개의 사용 세션, 바람직하게는 적어도 10개, 보다 더 바람직하게는 적어도 20개의 사용 세션을 위한 충분한 전력을 저장하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 17. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하는 상기 제어기는 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하도록 구성된 상기 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 18. 실시예 17에 있어서, 상기 제어기는, 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 에너지의 누적량이 상기 임계 에너지와 같거나 초과하는 경우, 상기 n번째 순차적 시간 간격의 종료 시까지 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하도록 추가로 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 19. 실시예 18에 있어서, 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하는 단계는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 정지시키는 단계로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 20. 실시예 17 내지 실시예 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 누적 에너지량을 모니터링하도록 구성되는 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부로부터 상기 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 반복적으로 측정하도록 구성되는 상기 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 21. 실시예 20에 있어서, 상기 순간 전력을 측정하는 단계는, 상기 히터 조립체에 공급되는 전압 및 전류를 결정하도록 구성되고 상기 결정된 전압에 상기 결정된 전류를 곱하는 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 22. 실시예 21에 있어서, 전압계 및 전류계를 추가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 전압계로부터의 신호에 기초하여 상기 전압을 결정하고 상기 전류계로부터의 신호에 기초하여 상기 전류를 결정하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 23. 실시예 20, 실시예 21, 또는 실시예 22에 있어서, 순간 전력의 각각의 측정을 위해, 상기 제어기는 상기 측정된 순간 전력을 상기 순간 전력의 이전 측정 이후 경과된 시간으로 곱함으로써, 상기 순간 전력의 이전 측정 이후 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지를 결정하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 24. 실시예 23에 있어서, 상기 제어기는 상기 누적 에너지량을 나타내는 값을 저장하기 위한 메모리를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 24A . 실시예 24에 있어서, 상기 메모리는 상기 누적 에너지 양의 임계 값, 예를 들어 상기 누적 에너지 양의 소정의 임계 값을 저장하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 25. 실시예 24 또는 실시예 24A에 있어서, 순간 전력의 각각의 측정에 대해, 상기 제어기는 결정된 에너지를 누적 에너지량을 나타내는 값에 더하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 26. 실시예 20 내지 실시예 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 측정하고, 상기 누적 에너지를 초당 적어도 100회, 바람직하게는 초당 적어도 500회, 보다 더 바람직하게는 초당 약 1000회 모니터링하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 27. 실시예 24, 실시예 25, 또는 실시예 26에 있어서, 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각의 종료 시 누적 에너지 양을 재설정하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 28. 실시예 1 내지 실시예 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 n번째 순차적 시간 간격의 종료는 상기 n+1번째 순차적 시간 간격의 시작에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 29. 실시예 1 내지 실시예 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 각각은 동일한 길이를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 30. 실시예 1 내지 실시예 29 중 어느 하나에 있어서, n개의 순차적 시간 간격 각각의 지속 시간은 100 밀리초 이하, 보다 바람직하게는 50 밀리초 이하인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 31. 실시예 1 내지 실시예 30 중 어느 하나에 있어서, n은 10 초과, 바람직하게는 50 초과, 바람직하게는 100 초과, 더 바람직하게는 1000 초과, 보다 더 바람직하게는 5000 초과인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 32. 실시예 1 내지 실시예 31 중 어느 하나에 있어서, n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 상기 사용 세션의 부분은 상기 사용 세션의 적어도 5초, 바람직하게는 상기 사용 세션의 적어도 10초, 보다 더 바람직하게는 상기 사용 세션의 적어도 15초인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 33. 실시예 1 내지 실시예 32 중 어느 하나에 있어서, n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 상기 사용 세션의 부분은 상기 사용 세션의 적어도 예열 부분인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 34. 실시예 1 내지 실시예 33 중 어느 하나에 있어서, n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 상기 사용 세션의 부분은 상기 사용 세션 시작에서 시작하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 35. 실시예 1 내지 실시예 34 중 어느 하나에 있어서, 실질적으로 전체 사용 세션은 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 36. 실시예 1 내지 실시예 35 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 요소의 저항은 적어도 0.9 옴인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 37. 실시예 1 내지 실시예 36 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 요소의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 38. 실시예 1 내지 실시예 37 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 세션의 적어도 일부분 동안, 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 39. 실시예 38에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 상기 전체 사용 세션에 대한 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 40. 실시예 38 또는 실시예 39에 있어서, 상기 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하는 단계는, 자동 온도 조절을 수행하도록 구성된 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 41. 실시예 40에 있어서, 상기 자동 온도 조절은 상기 히터 요소의 온도를 반복적으로 결정하고 상기 온도를 상기 각각의 목표 온도와 비교하는 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 42. 실시예 40 또는 실시예 41에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 요소의 결정된 온도가 상기 각각의 목표 온도를 초과하는 동안 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 정지시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 43. 실시예 40 내지 실시예 42 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 요소의 결정된 온도가 상기 각각의 목표 온도 미만인 동안 상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 44. 실시예 40 내지 실시예 43 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 상기 사용 세션의 일부 동안 자동 온도 조절을 수행하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 45. 실시예 44에 있어서, 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 적어도 일부 동안 여러 번 상기 히터 트랙의 온도를 결정하고 상기 온도를 각각의 목표 온도와 비교하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 46. 실시예 41 내지 실시예 45 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 요소의 온도를 결정하고 상기 온도를 상기 각각의 목표 온도와 적어도 100회, 바람직하게는 적어도 500회, 보다 더 바람직하게는 약 1,000회 비교하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 47. 실시예 41 내지 실시예 46 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 히터 요소의 온도를 결정하고, 상기 온도를 상기 각각의 목표 온도와 초당 10,000회 미만, 바람직하게는 초당 5,000회 미만으로 비교하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 48. 실시예 1 내지 실시예 47 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 세션은 사용 세션의 시작과 사용 세션의 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 49. 실시예 48에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계 중 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 50. 실시예 49에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계를 통한 상기 사용 세션의 진행은 상기 제어기에 의해 제어되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 51. 실시예 50에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계를 통한 상기 사용 세션의 진행은, 상기 단계 시작 이후의 시간 길이가 소정의 지속 시간과 같거나 이를 초과하는 것, 및 상기 온도가 목표 온도와 같거나 이를 초과하는 것 중 적어도 하나를 결정하는 제어기에 의해 제어되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 52. 실시예 50 또는 실시예 51에 있어서, 각각의 단계 동안, 제어기는 히터 요소로의 전력 공급을 제어하여 히터 요소가 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 53. 실시예 50 내지 실시예 52 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는:
제1 단계 목표 온도를 갖고 상기 제1 단계 종료가 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간인 제1 단계;
제2 단계 목표 온도를 갖고 상기 제2 단계 종료는 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제2 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 상기 제어기가 상기 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 시점인 제2 단계; 및
제3 단계 목표 온도를 갖고 상기 제어기가 반복적으로 상기 히터 요소의 온도를 결정하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 결정하도록 구성되는 제3 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 54. 실시예 53에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 제1 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 55. 실시예 54에 있어서, 상기 제1 단계 시작은 상기 사용 세션 시작에 해당되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 56. 실시예 54 또는 실시예 55에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제2 단계를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 57. 실시예 56에 있어서, 상기 제2 단계 시작은 상기 제1 단계 종료에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 58. 실시예 56 또는 실시예 57에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제3 단계를 추가로 포함하고, 상기 제3 단계 시작은 상기 제2 단계 종료에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 59. 실시예 54 또는 실시예 55에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제3 단계를 추가로 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 60. 실시예 59에 있어서, 상기 제3 단계 시작은 상기 제1 단계 종료에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 61. 실시예 53에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제2 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 62. 실시예 61에 있어서, 상기 제2 단계 시작은 상기 사용 세션의 시작에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 63. 실시예 61 또는 실시예 62에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제3 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 64. 실시예 63에 있어서, 상기 제3 단계 시작은 상기 제2 단계 종료에 해당하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 65. 실시예 53에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제3 단계 및 제4 단계 목표 온도를 갖는 제4 단계를 포함하고, 상기 제4 단계 종료는 상기 제4 단계 시작 이후 제4 소정의 시간, 또는 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제4 단계 목표 온도 이상인 것으로 결정했을 시점인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 66. 실시예 65에 있어서, 상기 제4 단계는 상기 제2 단계와 동일한, 에어로졸 발생 장치.
실시예 67. 실시예 53 내지 실시예 66 중 어느 하나에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 68. 실시예 67에 있어서, 상기 일정한 값은 초당 1 내지 15℃ 바람직하게는 초당 2 내지 10℃ 보다 더 바람직하게는 초당 약 3℃인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 69. 실시예 53 내지 실시예 66 중 어느 하나에 있어서, 상기 제3 단계 종료는, 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제3 목표 온도 이상인 것으로 결정할 시점 또는 상기 제어기가 상기 제3 단계 시작 이후 경과된 시간이 제3 소정의 시간과 같거나 초과하는 것으로 결정할 시점인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 70. 실시예 53 내지 실시예 69 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1, 제2, 및 제3 단계 중 적어도 하나를 통해 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 71. 실시예 70에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제1 단계를 포함하고, 상기 제어기는 상기 제1 단계를 통해 상기 전력 공급을 제한하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 72. 실시예 71에 있어서, 상기 제어기는 상기 복수의 순차적 단계 중 각각을 통해 상기 전력 공급을 제한하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 73. 실시예 53 내지 실시예 72 중 어느 하나에 있어서, 상기 제3 목표 온도는 상기 제1 및 제2 목표 온도 중 적어도 하나보다 더 큰, 에어로졸 발생 장치.
실시예 74. 실시예 53 내지 실시예 73 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1, 제2, 및 제3 단계 목표 온도 중 각각은 280℃미만인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 75. 실시예 53 내지 실시예 74 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1, 제2, 및 제3 단계 목표 온도 중 각각은 180℃내지 265℃인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 76. 실시예 53 내지 실시예 75에 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 소정의 시간은 3초 내지 20초, 바람직하게는 5초 내지 10초인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 77. 실시예 53 내지 실시예 76 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 소정의 시간은 5초 내지 15초인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 78. 실시예 1 내지 실시예 77 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 조립체는 상기 에어로졸 형성 기재를 외부에서 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 79. 실시예 1 내지 실시예 78 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 더 포함하되, 상기 히터 조립체는 상기 공동을 정의하는 하우징의 적어도 일부분을 둘러싸거나 상기 공동의 적어도 일부분을 정의하여 상기 히터 조립체가 상기 수용된 에어로졸 형성 기재의 외부에 있도록 하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 80. 실시예 79에 있어서, 상기 히터 조립체는 유연한 히터 조립체인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 81. 실시예 80에 있어서, 상기 히터 조립체는 적어도 하나의 유연한 지지 재료 층을 포함하고, 상기 히터 요소는 상기 적어도 하나의 유연한 지지 재료 층 상에 증착된 적어도 하나의 히터 트랙인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 82. 실시예 81에 있어서, 상기 유연한 지지 재료는 폴리이미드를 포함하거나 이로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 83. 실시예 1 내지 실시예 77 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 조립체는 상기 에어로졸 형성 기재를 내부에서 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 84. 실시예 1 내지 실시예 77 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 요소는 에어로졸 형성 기재를 관통하도록 구성된 블레이드 상에 형성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 85. 실시예 1 내지 실시예 84 중 어느 하나에 있어서, 상기 히터 요소는 저항식으로 가열 가능하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 86. 에어로졸 발생 시스템으로서, 실시예 1 내지 실시예 85 중 어느 하나에 따라 정의된 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 87. 실시예 86에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 로드의 형태인, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 88. 실시예 87에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 상기 에어로졸 형성 기재를 둘러싸는 래퍼를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 89. 실시예 86 내지 실시예 88 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 에어로졸 형성 물품을 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 90. 사용 세션 동안 에어로졸 발생 장치의 히터 조립체에 공급되는 전력을 제어하는 방법으로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체 및 상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성되는 전력 공급부를 포함하고; 상기 방법은:
상기 사용 세션의 적어도 일부를 n개의 순차적 시간 간격으로 나누는 단계;
상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하여 그 시간 간격에 대한 임계 에너지가 초과되지 않도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 92. 실시예 91에 있어서, 상기 임계 에너지는, 휴대용 전력 공급부인 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 에너지보다 작은, 방법.
실시예 93. 실시예 92에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 최대 에너지보다 적어도 10% 낮은, 방법. 바람직하게는, 상기 임계 에너지는 상기 최대 에너지보다 적어도 15% 낮을 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 상기 임계 에너지는 상기 최대 에너지보다 적어도 20% 낮을 수 있다.
실시예 94. 실시예 91 내지 실시예 93 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 상기 최대 전력보다 적어도 10%, 바람직하게는 상기 최대 전력보다 적어도 15%, 보다 더 바람직하게는 상기 최대 전력보다 적어도 20% 낮고, 상기 임계 평균 전력은 13 와트 미만, 바람직하게는 12 와트 미만, 보다 더 바람직하게는 11 와트 미만인, 방법.
실시예 95. 실시예 91 내지 실시예 94 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 평균 전력은 상기 n번째 순차적 시간 간격 동안 공급되는 평균 전력인, 방법.
실시예 96. 실시예 91 내지 실시예 95 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지를 임계 에너지로 제한하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 97. 실시예 96에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 상기 최대 에너지보다 작은, 방법.
실시예 98. 실시예 96 및 실시예 97에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 n개의 순차적 시간 간격 각각 동안 상기 히터 요소에 공급되는 1 줄 미만, 바람직하게는 0.8 줄 미만, 보다 더 바람직하게는 0.6 줄 미만인, 방법.
실시예 99. 실시예 96 내지 실시예 98 중 어느 하나에 있어서, 상기 임계 에너지는 0.4 줄 초과, 바람직하게는 0.45 줄 초과, 보다 더 바람직하게는 0.5 줄 초과인, 방법.
실시예 100. 실시예 90 내지 실시예 99 중 어느 하나에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하는 단계는, 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 101. 실시예 100에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하는 단계는, 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 상기 에너지의 누적량이 상기 임계 에너지와 같거나 초과하는 경우, 상기 n번째 순차적 시간 간격의 종료 시까지 상기 히터 조립체에 대한 전력 공급을 제한하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 102. 실시예 100 또는 실시예 101에 있어서, 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 상기 에너지의 누적량을 모니터링하는 단계는, 상기 n번째 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부로부터 상기 히터 조립체에 공급되는 순간 전력을 반복적으로 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 103. 실시예 102에 있어서, 상기 순간 전력을 측정하는 단계는 상기 히터 조립체에 공급되는 전압 및 전류를 결정하는 단계 및 상기 결정된 전압에 상기 결정된 전류를 곱하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 104. 실시예 103에 있어서, 상기 방법은, 순간 전력의 각각의 측정에 대해, 상기 측정된 순간 전력을 순간 전력의 이전 측정 이후 경과된 시간으로 곱함으로써, 상기 순간 전력의 이전 측정 이후 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 105. 실시예 104에 있어서, 상기 방법은 상기 결정된 에너지를 상기 누적 에너지량을 나타내는 값에 더하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 106. 실시예 90 내지 실시예 105 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은, 상기 사용 세션의 적어도 일부분 동안, 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 107. 실시예 106에 있어서, 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 하나 이상의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계는 자동 온도 조절을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 108. 실시예 107에 있어서, 상기 자동 온도 조절은 반복적으로 상기 히터 요소의 온도를 결정하고 상기 온도를 상기 각각의 목표 온도와 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 109. 실시예 108에 있어서, 상기 자동 온도 조절은 상기 히터 요소의 결정된 온도가 상기 각각의 목표 온도를 초과하는 동안 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하거나, 바람직하게는 정지시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 110. 실시예 108 또는 실시예 109에 있어서, 상기 자동 온도 조절은 상기 히터 요소의 결정된 온도가 상기 각각의 목표 온도 미만인 동안 상기 히터 조립체에 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 111. 실시예 108 내지 실시예 110 중 어느 하나에 있어서, 상기 자동 온도 조절은 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되는 상기 사용 세션의 부분 동안 수행되는, 방법.
실시예 112. 실시예 90 내지 실시예 111 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 포함하고, 상기 복수의 순차적 단계의 각각의 단계는 단계 시작에서 시작되고 단계 종료에서 종료되는, 방법.
실시예 113. 실시예 112에 있어서, 상기 방법은, 상기 단계 시작 이후의 시간 길이가 소정의 지속시간과 같거나 이를 초과하는 것, 및 상기 온도가 목표 온도와 같거나 이를 초과하는 것 중 적어도 하나를 결정함으로써 상기 복수의 순차적 단계를 통해 상기 사용 세션의 진행을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 114. 실시예 90 내지 113 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 실시예 1 내지 실시예 89 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치인, 방법.
실시예 114. 실시예 1 내지 실시예 89 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치를 사용하는 방법.
실시예 115. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 통해 진행되는 사용 세션 동안 상기 에어로졸을 발생시키도록 구성되고, 상기 에어로졸 발생 장치는:
타이머;
에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체;
상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성되는 전력 공급부;
및
제어기를 포함하되,
상기 복수의 순차적 단계를 통한 상기 사용 세션의 진행은 상기 제어기에 의해 제어되고, 상기 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되고, 이 동안 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 각각의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성되고,
상기 복수의 순차적 단계는:
제1 단계 목표 온도를 갖고 상기 제1 단계 종료가 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간인 제1 단계; 및
제2 목표 온도를 갖고 상기 제2 단계 종료는 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제2 단계 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 상기 제어기가 상기 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 상기 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것인 제2 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 116. 복수의 순차적 단계를 통해 에어로졸 발생 장치의 사용 세션의 진행을 제어하는 방법으로서, 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되고, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체 및 상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함하고, 상기 방법은:
상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 제1 단계 동안 제1 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계;
상기 제1 단계 종료가 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이 되도록 상기 제1 단계를 종료하는 단계;
상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 제2 단계 동안 제2 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계;
상기 제2 단계를
상기 히터 요소의 온도가 상기 제2 단계 목표 온도 이상인 것, 또는
상기 제2 단계 시작 시점부터 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 이를 초과하는 것 중 이른 시점에서 종료하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 117. 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이의 복수의 순차적 단계를 통해 진행되는 사용 세션 동안 상기 에어로졸을 발생시키도록 구성되고, 상기 에어로졸 발생 장치는:
타이머;
상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체;
상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성되는 전력 공급부; 및
제어기를 포함하되,
상기 복수의 순차적 단계를 통한 상기 사용 세션의 진행은 상기 제어기에 의해 제어되고, 상기 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되고, 이 동안 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 각각의 목표 온도를 참조하여 가열되도록 구성되고,
상기 복수의 순차적 단계는:
제1 단계 목표 온도를 갖고, 상기 제1 단계 종료는 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이거나, 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제1 단계 목표 온도 이상인 것으로 결정했을 시점인 제1 단계; 및
제2 단계 목표 온도를 갖고, 상기 제어기가 반복적으로 상기 온도 센서로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 히터 요소의 온도를 측정해서 상기 히터 요소의 온도 변화율을 결정하고 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어해서 상기 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하도록 구성되는 제2 단계을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 118. 실시예 117에 있어서, 상기 제1 단계 종료는 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제1 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 제어기가 상기 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 것인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 119. 복수의 순차적 단계를 통해 에어로졸 발생 장치의 사용 세션의 진행을 제어하는 방법으로서, 각각의 단계는 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되고, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체 및 상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함하고, 상기 방법은:
상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 제1 단계 동안 제1 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계;
상기 제1 단계 종료가 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간이거나 상기 히터 요소의 온도가 상기 제1 단계 목표 온도 이상인 시점이도록 상기 제1 단계를 종료하는 단계;
상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소가 제2 단계 동안 제2 단계 목표 온도를 참조하여 가열되도록 하는 단계;
상기 제2 단계 동안, 반복적으로 상기 히터 요소의 온도를 측정하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 결정하고 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 에어로졸 발생 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 장치의 나머지로부터 격리된 도 1의 에어로졸 발생 장치의 특정 특징부의 사시도를 나타낸다.
도 3은 에어로졸 발생 장치의 히터 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제1 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 도 3의 히터 조립체의 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 4와 유사한 그래프이지만, 여기서 히터 트랙의 시작 온도는 도 4에서보다 높다.
도 6은, 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제2 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제3 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 8은 50 밀리초 기간 동안 공급되는 평균 전력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 도 8의 방법이 수행되는 동안, 도 8의 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 누적 에너지를 나타내는 그래프이다.
도 10은 전력 공급부가 완전히 충전된 경우, 도 9와 동일한 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 전력을 나타내는 그래프이다.
도 11은 전력 공급부가 완전히 충전되지 않은 경우, 도 9와 동일한 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 전력을 나타내는 그래프이다.
도 1은 에어로졸 발생 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 장치의 나머지로부터 격리된 도 1의 에어로졸 발생 장치의 특정 특징부의 사시도를 나타낸다.
도 3은 에어로졸 발생 장치의 히터 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제1 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 도 3의 히터 조립체의 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 4와 유사한 그래프이지만, 여기서 히터 트랙의 시작 온도는 도 4에서보다 높다.
도 6은, 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제2 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 에어로졸 발생 장치의 제어기에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 제3 구현예의 일부 동안, 시간에 대한 히터 트랙의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 8은 50 밀리초 기간 동안 공급되는 평균 전력을 제어하는 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 도 8의 방법이 수행되는 동안, 도 8의 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 누적 에너지를 나타내는 그래프이다.
도 10은 전력 공급부가 완전히 충전된 경우, 도 9와 동일한 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 전력을 나타내는 그래프이다.
도 11은 전력 공급부가 완전히 충전되지 않은 경우, 도 9와 동일한 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급되는 전력을 나타내는 그래프이다.
도 1은 제1 에어로졸 발생 장치(100)의 개략적인 단면도이다. 에어로졸 발생 장치(100)는 에어로졸 발생 물품(200)을 수용하기 위한 공동(10)을 포함한다. 공동(10)은 스테인리스 스틸 튜브(12)에 의해 형성되고 상류 단부에 기저부(14)를 갖는다.
에어로졸 발생 물품(200)은 공동(10) 내에 수용된다. 에어로졸 발생 물품(200)은 에어로졸 형성 기재(202)를 포함한다. 에어로졸 형성 기재(202)는 고체 담배 함유 기재이다. 특히, 에어로졸 형성 기재(202)는 균질화 담배의 절단된 시트로 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(200) 및 스테인레스 스틸 튜브(12)는 에어로졸 발생 물품이 공동(10) 내에 수용될 경우에 에어로졸 발생 물품(200)의 마우스 단부가 공동(10) 밖으로 돌출하고 에어로졸 발생 장치 밖으로 돌출하도록 구성된다. 이러한 마우스 단부는 에어로졸 발생 장치의 사용자가 사용 시 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 히터 조립체(102)를 추가로 포함한다. 히터 조립체(102)는 다층의 유연한 히터 조립체이다. 후술되는 바와 같이, 히터 조립체(102)의 층들이 도 3에 더욱 명확하게 도시되어 있다. 히터 조립체(102)는 상류 단부를 둘러싸기 위해 스테인리스 스틸 튜브(12)의 상류 단부 주위로 구부러진다. 히터 조립체(102)에 의해 둘러싸인 스테인리스 스틸 튜브(12)의 부분은, 에어로졸 발생 물품(200)이 공동(10) 내에 수용될 경우, 에어로졸 발생 물품(200)의 에어로졸 형성 기재(202)가 수용되는 공동의 부분에 해당한다.
히터 조립체(102)는 온도 센서(104)를 추가로 포함할 수 있다. 온도 센서(104)는 Pt1000 유형의 온도 센서이다. 온도 센서(104)는 히터 조립체(102)의 히터 트랙과 열 접촉하고 있으며 히터 조립체(102)의 히터 트랙의 온도를 측정하도록 구성된다.
도 2는 스테인리스 스틸 튜브(12)의 하부 주위에 래핑된 온도 센서(104)를 포함하는 히터 조립체(102)를 갖는 스테인리스 스틸 튜브(12)의 관형 성질을 더욱 명확하게 보여준다. 스테인리스 스틸 튜브(12) 및 히터 조립체(102)는 도 2에서 에어로졸 발생 시스템의 나머지 특징부와 별도로 도시되어 있다.
도 3은 히터 조립체(102)의 개략적인 단면도이며, 히터 조립체의 다양한 층을 나타낸다. 각각의 층의 두께는 축척에 따라 도시되어 있지 않다. 하단에서부터 상단으로, 층들은 다음과 같다: 제1 접착층(110), 제1 폴리이미드 기재층(112), 가열 트랙(114), 제2 접착층(116), 제2 폴리이미드층(118) 및 열 수축층(120). 온도 센서(104)는 제2 폴리이미드층(118)과 열 수축층(120) 사이에 위치한다. 온도 센서(104)는 온도 센서(104)를 제어기(108)에 연결하기 위한 연결 와이어(105)를 포함한다.
제1 접착층(110)은 히터 조립체(102)를 스테인리스 스틸 튜브(12)에 부착하는 데 사용된다. 제1 및 제2 폴리이미드 층들(112, 118) 사이에 히터 트랙(114)을 끼워 넣는 것은 히터 트랙(114)을 제자리에 지지하는 수단을 제공하고, 히터 트랙(114)과 에어로졸 발생 장치(100)의 다른 구성 요소들, 특히 스테인리스 스틸 튜브(12) 사이에 전기 절연을 제공한다. 폴리이미드는 유리하게는 유연하고, 전기 절연성이며, 사용 시 에어로졸 발생 장치, 특히 히터 트랙(114)의 정상 작동 온도를 견딜 수 있다.
히터 트랙(114)은 제조 중에 제1 또는 제2 폴리이미드층(118) 중 하나에 증착되는 스테인리스 스틸의 연속적인 전기 전도성 트랙들이다. 히터 트랙(114)은 전류가 이를 통과할 때 가열되도록 구성된다. 즉, 히터 조립체(102)는 저항 가열식 히터 조립체(102)이다. 히터 트랙(114)은 실온에서 1.1 옴의 저항을 갖는다.
제2 접착층(116)은 히터 트랙(114)을 제 위치에 유지시키는 제1 및 제2 폴리이미드층(112, 118)을 함께 고정한다.
열 수축층(120)은 사용 시, 에어로졸 발생 장치, 특히 히터 트랙(114)의 정상 작동 온도를 견딜 수 있는 재료를 포함한다. 제조 중, 열 수축층(120)은 스테인리스 스틸 튜브(12) 주위에 래핑되고 접착된 후에 히터 조립체(102)의 구성 요소의 상단에 추가된다. 열 수축층(120)은 제조 공정의 일부로서 약 320℃의 온도로 가열된다. 이렇게 하면 온도 센서(104)가 제2 폴리이미드층(118)과 밀접하게 접촉하여 히터 트랙(114)과 열적으로 밀착된 상태를 단단히 유지한다.
에어로졸 발생 장치(100)는 충전식 배터리 형태의 전력 공급부(106)를 추가로 포함한다. 히터 조립체(102)의 전력 공급부(106) 및 온도 센서(104)는 전기 와이어 및 연결부(도면에 완전히 도시되지 않음)를 통해 에어로졸 발생 장치(100)의 제어기(108)에 연결된다. 전력 공급부(106)는 히터 조립체(102)에 전력을 공급하도록 구성되고, 히터 트랙(102)의 커넥터(도면에 도시되지 않음)에 연결된다. 전력 공급부(106)에 의해 히터 조립체(102)를 가열하는 것은 제어기(108)에 의해 제어된다.
제어기(108)는 도면에 도시되지 않은 타이머를 추가로 포함한다.
기류 채널(111)은 에어로졸 발생 장치(100)의 공기 유입구(113)로부터 연장된다. 공동의 상류에서, 기류 채널(111)은 주로 기류 채널 벽(114)에 의해 정의된다. 기류 채널 벽(114)의 하류에서, 기류 채널(111)은 공동의 기저부(14)에 정의된 공기 유입구를 통과한다. 그런 다음, 기류 채널(111)은 공동(10)를 통해 연장된다. 에어로졸 발생 물품(200)이 공동(10) 내에 수용될 경우, 기류 채널(111)은 에어로졸 발생 물품(200)을 통과하고 마우스피스(204)를 통해 연장된다.
에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 장치를 활성화하기 위한 버튼과 같이 도면에 나타내지 않은 추가 요소를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템의 사용 동안, 에어로졸 발생 물품(200)은 시스템의 사용자에 의해 공동(10) 내에 삽입된다. 그런 다음, 사용자는 장치를 활성화시킨다. 이는, 예를 들어, 버튼을 누르거나 에어로졸 발생 물품의 마우스피스(204)를 통해 흡입(도면에 도시되지 않는 퍼프 센서에 의해 검출됨)함으로써 이루어질 수 있다.
활성화 후, 제어기(108)는 전력 공급부(106)로부터 히터 조립체(102)로의 전력 공급을 제어하여 가열 트랙(114)을 가열하도록 구성된다. 가열 트랙(114)으로부터의 열은 스테인리스 스틸 튜브(12)를 통해 에어로졸 발생 물품(200)의 에어로졸 형성 기재(202)로 전도된다. 에어로졸 형성 기재(202)의 이러한 가열은 증기를 발생시키고 증기는 기류 채널(111)을 통해 에어로졸 형성 물품(200) 내로 유입되는 공기로 방출된다. 그런 다음, 증기는 냉각되고 응축되어 에어로졸로 된다. 따라서, 사용자가 마우스피스를 통해 흡입할 때, 발생된 에어로졸은 에어로졸 형성 물품(200)을 통해 유입되어 사용자에 의해 흡입된다.
제어기(108)에 의해 가열을 제어하는 것은 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 온도 센서(104)로부터 수신된 온도 신호 및 타이머로부터 수신된 타이밍 신호에 기초한다. 제어기(108)는 추가적으로 또는 대안적으로, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 소정의 전력 레벨을 초과하지 않도록 전력 공급부(106)에 의해 공급되는 평균 전력을 제한하도록 구성된다.
도 4는 제어기(108)에 의해 구현될 수 있는 가열 루틴의 일부분의 제1 구현예를 나타내는 그래프(300)를 보여주고 있으며, 이에 의해 제어기는 온도 및 타이밍 신호에 기초하여 가열을 제어한다. 그래프의 X축은 시간을 초 단위로 나타낸다. X축 상의 제로(t=0)는 사용자가 에어로졸 발생 장치를 활성화시키는 것으로 시작하는 에어로졸 발생 장치의 사용 세션의 시작을 나타낸다. 그래프의 Y축은 온도를 나타낸다. 특히, 그래프의 Y축은 온도 센서(104)에 의해 측정된, 가열 트랙(114)의 온도를 나타낸다.
도 4의 가열 루틴의 부분은 4개의 순차적 단계를 포함한다.
제1 단계(302)는 0 초에서 시작한다. 제1 단계(302)는 고정된 지속 시간이며, 제1 단계 종료는 제1 단계 시작 이후 15 초이다. 제1 단계(302) 전체에 걸쳐, 제어기(108)는 히터 트랙(114)을 250℃의 제1 목표 온도를 향해 가열하도록 구성된다. 250℃는 도 4의 라인(303)으로 표시된다. 제1 목표 온도(303)를 향해 가열할 경우, 제어기(108)는 온도 센서(104)에 의해 측정된 히터 트랙(114)의 온도를 반복적으로 모니터링하도록 구성된다. 제어기(108)가 측정된 온도가 목표 온도(303)보다 작은 것으로 결정하면, 제어기(108)는 히터 조립체(102)에 전력을 계속 공급한다. 제어기(108)가 측정된 온도가 목표 온도(303)와 같거나 이를 초과하는 것으로 결정하면, 제어기는 측정된 온도가 목표 온도 아래로 떨어질 때까지 히터 조립체(102)로의 전력 공급을 중단한다. 제어기는 밀리초마다 측정된 온도를 결정하고 측정된 온도를 목표 온도와 비교하도록 구성된다.
즉, 제어기(108)는 히터 조립체(102)의 자동 온도 조절을 수행하도록 구성된다. 제1 단계(302)에서, 자동 온도 조절에 대한 목표 온도는 제1 목표 온도(303), 즉 250℃이다.
제어기(108)가 제1 단계(302)의 15초가 경과했다고 결정할 경우, 제어기는 제2 단계(304)로 진행하도록 구성된다. 따라서, 제2 단계 시작은 제1 단계 종료에 해당한다. 제2 단계(304) 전체에 걸쳐, 제어기(108)는 히터 트랙을 제2 목표 온도를 향해 가열하도록 구성되며, 이 경우 또한 라인(305)으로 표시되는 바와 같이 250℃이다.
제2 단계(304)는 동적인 길이이다. 제2 단계(304) 중 임의의 시점에서, 제어기(108)가 온도 센서(104)에 의해 측정했을 때 히터 트랙(114)의 온도가 제2 목표 온도(305)를 초과하는 것으로 결정하면, 제어기(108)는 제3 단계(306)로 진행하도록 구성된다. 그러나, 제2 단계(304)는 10초의 최대 길이를 가지므로, 제2 단계 종료는 늦어도 제2 단계 시작 이후 10초 또는 사용 세션 시작 이후 25초이다. 제어기가 히터 트랙(114)의 온도가 제2 목표 온도(305)를 초과한다고 결정하기 전에 제2 단계(304)의 최대 10초가 경과하면, 제어기는 이에 관계없이 제3 단계(306)로 진행할 것이다. 도 4에서, 제어기(108)는 히터 트랙들(114)이 제2 단계 시작 이후 9초, 즉 제2 단계(304)의 최대 길이보다 약간 앞서서, 제2 목표 온도(305)에 도달한 것으로 결정하였다. 따라서, 제2 단계 종료는 제1 단계 종료 후 최대 10초가 아니라 약 9초, 또는 사용 단계의 시작으로부터 24초이다.
제3 단계 시작은 제2 단계 종료에 해당한다. 제3 단계(306)는 고정된 지속 시간을 가지며, 제3 단계 종료는 제3 단계 시작 이후 5초, 또는 이 경우 사용 단계의 시작 이후 29초이다. 제3 단계(306) 전체에 걸쳐, 제어기는 히터 트랙(114)을 제3 목표 온도로 가열하도록 구성되며, 이는 제1 및 제2 목표 온도와 마찬가지로, 도 4에서 선(307)으로 나타낸 바와 같이 250℃이다. 제3 단계(306)에서, 자동 온도 조절은 히터 트랙(114)을 제3 목표 온도(307)로 유지하는 데 사용된다.
제어기(108)가 제3 단계(306)의 5초가 경과했다고 결정할 때, 제어기(108)는 제4 단계(308)로 이동하도록 구성된다. 따라서, 제4 단계 시작은 제3 단계 종료에 해당한다. 제4 단계(308) 전체에 걸쳐, 제어기(108)는 다시 자동 온도 조절을 사용하여, 190℃의 제4 목표 온도를 향해 히터 트랙(114)을 가열하도록 구성된다. 190℃는 도 4에서 라인(309)으로 표시된다. 제4 목표 온도(309)가 제3 목표 온도(309)보다 작기 때문에, 히터 트랙(114)이 제4 목표 온도(309)보다 높은 온도를 가지므로 초기에는 히터 조립체(102)에 전력이 공급되지 않는다. 일단 히터 트랙(114)이 190℃로 냉각되면, 히터 트랙(114)은 자동 온도 조절에 의해 그 온도로 유지될 것이다.
도 4에서, 히터 조립체(102)의 초기 온도는 주변 온도 또는 실온이다. 도 5는, 동일한 가열 루틴이 도 4에서와 같이 적용되지만 히터 조립체(102)의 초기 온도가 주변 온도 또는 실온보다 높은, 히터 조립체(102)의 온도를 나타낸다. 이러한 경우는, 예를 들어 현재 사용 세션이 이전 사용 세션 직후에 발생하여 히터 조립체(102)가 주변 온도 또는 실온으로 완전히 냉각되지 않은 경우일 수 있다.
도 5에서, 타이밍 및 온도 신호에 기초하여 각각의 단계를 통해 진행하도록 제어기(108)가 내리는 결정은 도 4에서와 동일하다. 그러나, 초기 온도가 도 5에서 더 높기 때문에, 도 4에서와 동일한 가열 루틴을 적용할 경우 히터 트랙(114)의 결과적인 온도 프로파일은 상이하다.
초기 온도가 도 4보다 도 5에서 더 높기 때문에, 히터 트랙(114)의 측정된 온도는 제1 단계 종료 시점에 제1 목표 온도(303)에 훨씬 더 가깝다. 이는, 제2 단계(304)(지속시간이 동적임) 동안, 히터 트랙(114)이 도 4에서보다 더 빠르게 제2 목표 온도(305)에 도달하는 것을 의미한다; 제2 단계 시작 이후 단지 6초 또는 사용 세션 시작 이후 21초. 따라서, 도 5에서, 제2 단계(304)는 도 4에서보다 짧다. 제3 단계(306)는 제3 단계 시작과 제3 단계 종료 사이에 고정된 지속시간을 가지므로, 도 4와 도 5 모두에서, 제3 단계는 시작 이후 5초 후에 종료된다. 그러나, 도 5에서 제2 단계가 더 짧기 때문에, 제3 단계는 도 4에서와 같이 29초가 아니라 사용 세션 시작으로부터 26초에 종료된다.
제1, 제2, 및 제3 단계(302, 304, 및 306)는 예열 단계에 해당한다. 예열 단계는 히터 조립체(102)가 사용 세션의 시작 시의 초기 온도로부터 실질적인 에어로졸이 발생되는 온도까지 온도를 증가시키는 단계이다. 따라서, 제1, 제2, 및 제3 단계(302, 304, 및 306)의 총 지속 시간은, 실질적인 에어로졸이 발생되기 전에 그리고 따라서 에어로졸 발생 장치가 사용자가 퍼핑할 준비가 되기 전에, 장치의 사용자가 기다려야 할 총 시간에 해당한다. 예열 단계는 가능한 한 짧은 것이 바람직하다. 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 동적 제2 단계(304)의 장점은 히터 트랙의 초기 온도가 t=0에서 더 높을 때 초기 가열 단계가 더 짧다는 것이다.
더 짧은 예열 단계는 또한 배터리가 더 적은 정도로 고갈된다는 이점을 갖는다.
에어로졸 형성 기재로부터 증기를 방출하기 위해서는 에어로졸 형성 기재의 온도가 높아져야 되는 것 뿐만 아니라 상당한 에너지가 히터 조립체(102)로부터 에어로졸 형성 기재(202)로 기화의 잠열로서 전달되어야 한다. 초기 가열 단계에서 고정된 지속 시간을 갖는 제1 및 제3 단계를 포함하면, 초기 가열 단계 동안 전력이 히터 조립체(102)에 공급되는 최소 시간을 제공하고, 따라서 에어로졸 형성 기재(202)로 전달되는 최소량의 에너지를 제공한다. 이러한 최소량의 에너지는 기화의 잠열을 차지한다.
도 4 및 도 5의 제4 단계(308)는 사용 세션의 주요 단계 동안 예열 단계 이후의 가열을 나타내며, 그 전체에 걸쳐 상당한 양의 에어로졸이 발생되고 사용자가 에어로졸 발생 물품 상에서 하나 이상의 퍼프를 취할 수 있다. 전술한 바와 같이, 도 4 및 도 5는 단지 사용 세션의 시작 부분만을 도시한다. 사용 세션은 통상적으로 도 4 및 도 5에 도시된 부분보다 훨씬 길고, 일반적으로 약 4분 30초이다. 일부 구현예에서, 제4 단계(308)은 주요 단계 전체에 걸쳐 계속될 것이다. 그러나, 다른 구현예에서, 주요 단계를 구성하는 임의의 수의 추가 순차적 단계가 있을 수 있으며, 각각은 사용자에게 원하는 경험을 제공하고 가열되는 에어로졸 형성 기재의 유형에 맞추기 위해 상이한 목표 온도를 갖는다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제4 단계 후 하나 이상의 순차적 단계의 목표 온도는 에어로졸 형성 기재의 고갈을 고려하여 증가할 수 있으므로, 사용 세션 전체에 걸쳐 일관된 에어로졸 발생을 보장할 수 있다.
도 4 및 도 5에서, 제1, 제2, 및 제3 목표 온도(303, 305, 및 307)은 모두 250℃이다. 그러나, 다른 구현예에서, 상이한 목표 온도가 선택될 수 있다.
또한, 제1 및 제3 단계(302 및 306)의 고정된 지속 시간, 및 제2 단계(304)의 최대 지속 시간은 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 단계(302)의 고정된 지속 시간은 8 초이고, 제2 단계(304) 최대 지속 시간은 6 초이고, 제3 단계(306)는 20 초이다.
도 6은 제어기(108)에 의해 구현된 가열 루틴의 일부분의 제2 구현예를 나타내는 그래프(400)를 나타내며, 이에 의해 제어기(108)는 온도 및 타이밍 신호에 기초하여 가열을 제어한다. 그래프(400)의 X축은 시간을 초 단위로 나타낸다. X축 상의 0(t=0)은 에어로졸 발생 장치(100)의 사용 세션의 시작을 나타낸다. 그래프(400)의 Y축은 온도를 나타낸다. 특히, 그래프(400)의 Y축은 온도 센서(104)에 의해 측정된 가열 트랙(114)의 온도를 나타낸다.
도 6의 가열 루틴의 부분은 4개의 순차적 단계를 포함한다.
제1 단계(402)는 동적 길이이다. 제1 단계(402) 중 임의의 시점에서, 제어기(108)가 온도 센서(104)에 의해 측정된 히터 트랙(114)의 온도가 190℃의 제1 목표 온도를 초과하는 것으로 결정하는 경우, 제어기(108)은 제2 단계(404)로 진행하도록 구성된다. 제1 목표 온도는 도 6에서 선(403)으로 표시된다. 그러나, 제1 단계(402)는 10초의 최대 길이를 가지므로, 제2 단계 종료는 늦어도 제2 단계 시작 이후 10초이다. 제어기(108)가 히터 트랙(114)의 온도가 제1 목표 온도(403)를 초과한다고 결정하기 전에 제1 단계(402)의 10초가 경과하면, 제어기(108)는 이에 관계없이 제2 단계(404)로 진행할 것이다. 도 6에서, 제어기(108)는 히터 트랙(114)이 제1 단계(402)의 최대 길이보다 약간 앞서서 제1 목표 온도(403)에 도달한 것으로 결정하였다. 따라서, 제1 단계 종료는 최대 10초가 아니라 제1 단계 종료 후 약 9초이다.
제2 단계(304) 전체에 걸쳐, 제어기는 히터 트랙(114)을 도 6의 라인(405)로 표시되는, 250℃의 제2 목표 온도를 향해 가열하도록 구성된다. 제어기는 가열로 인해 히터 트랙(114)의 온도 변화율이 일정하게 초당 3℃가 되도록 구성된다. 특히, 제어기(108)는 온도 센서(104)로부터 수신된 신호에 기초하여 히터 트랙(114)의 온도를 반복적으로 측정하도록 구성된다. 이들 신호에 기초하여, 제어기(108)는 히터 트랙의 온도 변화율을 결정하고 히터 조립체(102)로의 전력 공급을 제어하여 히터 트랙의 온도 변화율을 3℃/초의 일정한 값으로 유지하도록 구성된다. 히터 트랙의 결정된 온도 변화율이 초당 3도 미만인 경우, 제어기는 히터 조립체(102)에 공급되는 전력을 증가시키도록 구성된다. 히터 트랙의 결정된 온도 변화율이 3℃보다 높은 경우, 제어기는 히터 조립체(102)에 공급되는 전력을 감소시키도록 구성된다.
일단 제어기(108)가 히터 트랙(114)의 측정된 온도가 제2 목표 온도(405)에 도달하였다고 결정하면, 제어기(108)는 제3 단계(406)로 이동하도록 구성된다. 즉, 제2 단계 종료는 제어기(108)가 히터 트랙(114)의 측정된 온도가 제2 목표 온도(405)에 도달했다고 결정했을 때이다.
제3 단계(406)는 고정된 지속시간이다. 제3 단계 종료는 제3 단계 시작 이후 5초이고, 제3 단계 시작은 제2 단계 종료에 해당한다. 제3 단계(406)에서, 제어기는 히터 트랙(114)의 측정된 온도를 제3 목표 온도에서, 또한 도 6에서 선(407)로 나타낸 바와 같이 250도로 유지하도록 구성된다.
제3 단계(406)의 종료 시, 제어기(108)는 제4 단계(408)로 이동하도록 구성되고, 여기서 제어기는 도 6에서 라인(409)로 나타낸 바와 같이, 히터 트랙(114)을 190℃의 온도로 유지하도록 구성된다.
제2 구현예에서, 제1, 제2, 및 제3 단계(402, 404, 및 406)는 초기 가열 단계로 지칭될 수 있다.
온도 센서(104)에 의해 측정된 온도의 변화율이 일정하도록 가열을 제어하는 것은 히터 트랙(114)의 실제 온도와 온도 센서(104)에 의해 측정된 온도 사이의 임의의 차이를 고려한다. 온도 센서(104)에 의해 측정된 온도는, 특히 히터 트랙(114)이 온도를 증가시키고 있는 동안, 통상적으로 히터 트랙(114)의 실제 온도보다 낮을 것이다. 이는 히터 트랙(114)으로부터의 에너지가 온도 센서(104)로 전달되어 2개의 온도가 평형화되는 데 시간이 걸리기 때문이다. 측정된 온도의 변화율을 3℃/초로 일정하게 유지하면 히터 트랙(114)의 온도가 제2 목표 온도를 실질적으로 오버슈팅하고 과열하는 것을 피할 수 있다.
히터 조립체(102)는 약 280℃까지 작동하도록 설계된다. 히터 조립체, 특히 히터 트랙(114)의 실제 온도가 실질적으로 280℃를 초과하는 경우 과열이 발생할 수 있다. 히터 트랙(114)의 과열을 피하면 히터 조립체(102)에 대한 손상을 방지한다.
히터 트랙(114)이 제3 목표 온도(407)에서 유지되는 제3 단계(406)를 제공하면 히터 조립체(102)의 실제 온도가 측정된 온도와 평형을 이룰 수 있다.
도 7은 제어기(108)에 의해 구현된 가열 루틴의 일부분의 제3 구현예를 나타내는 그래프(500)를 도시하며, 이에 의해 제어기(108)는 온도 및 타이밍 신호에 기초하여 가열을 제어한다. 제3 구현예는 제1 및 제2 구현예의 특징들을 조합한다. 그래프(500)의 X축은 시간을 초 단위로 나타낸다. X축 상의 0(t=0)은 에어로졸 발생 장치(100)의 사용 세션의 시작을 나타낸다. 그래프(500)의 Y축은 온도를 나타낸다. 특히, 그래프(500)의 Y축은 온도 센서(104)에 의해 측정된, 가열 트랙(114)의 온도를 나타낸다.
도 7의 가열 루틴의 부분은 6개의 순차적 단계를 포함한다. 제3 구현예의 제1 및 제2 단계(502 및 504)는 제1 구현예의 제1 및 제2 단계(202 및 204)와 유사하다. 제1 및 제2 단계(502 및 504)의 목표 온도는 도 7에서 선(503 및 505)으로 나타낸 바와 같이, 제1 구현예에서와 같이 250℃가 아니라 190℃이다. 또한, 제3 실시예의 제1 단계(502)의 고정된 지속 시간은 제1 구현예보다 짧다. 제1 단계(502)의 고정된 지속 시간은 5초이다. 이와 같이, 제1 단계(502)는 0 초에서 시작되고, 제1 단계 종료는 제1 단계 시작 이후 5 초이다. 제1 단계(502) 동안, 제어기는 자동 온도 조절을 사용하여 190℃의 제1 목표 온도(503)에 도달하도록 구성된다.
제어기(108)가 제1 단계(502)의 5초가 경과했다고 결정할 경우, 제어기는 제2 단계(504)로 이동하도록 구성된다. 따라서, 제2 단계 시작은 제1 단계 종료에 해당한다.
제2 단계(504)는 동적 길이이다. 제2 단계(504) 중 임의의 시점에서, 제어기(108)가 온도 센서(104)에 의해 측정된 히터 트랙(114)의 온도가 제2 목표 온도(505)를 초과하는 것으로 결정하면, 제어기(108)는 제3 단계(506)로 진행하도록 구성된다. 그러나, 제2 단계(504)는 10초의 최대 길이를 가지므로, 제2 단계 종료는 제2 단계 시작 이후 늦어도 10초 또는 사용 세션의 시작 이후 15초이다. 제어기(108)가 히터 트랙(114)의 온도가 제2 목표 온도(505)를 초과한다고 결정하기 전에 제2 단계의 10초가 경과하면, 제어기(108)는 이에 관계없이 제3 단계(506)로 이동할 것이다. 도 7에서, 제어기(108)는 히터 트랙(114)이 제2 단계 시작 이후 3초, 즉 제2 단계의 최대 길이 전에 제2 목표 온도(505)에 도달한 것으로 결정하였다. 따라서, 제2 단계 종료는 최대 10초가 아니라 제1 단계 종료 후 약 3초이다. 제2 단계(504)의 종료 시, 제어기(108)는 제3 단계(506)로 진행하도록 구성된다.
제3 단계(506)에서, 제어기(108)는 제2 구현예의 제2 단계(304)와 관련하여 설명된 제어 유형을 구현하도록 구성된다. 특히, 제3 단계(506) 전체에 걸쳐, 제어기(108)는 도 7의 라인(507)으로 표시되는 250℃의 제3 목표 온도를 향해, 그러나 히터 트랙(114)의 온도 변화율이 일정한 방식으로, 히터 트랙(114)을 가열하도록 구성된다. 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 제어기(108)는 온도 센서(104)로부터 수신된 신호에 기초하여 반복적으로 히터 트랙(114)의 온도를 측정하도록 구성된다. 이들 신호에 기초하여, 제어기(108)는 히터 트랙(114)의 온도 변화율을 결정하고 히터 조립체(102)로의 전력 공급을 제어하여 히터 트랙(114)의 온도 변화율을 3℃/초의 일정한 값으로 유지하도록 구성된다. 히터 트랙(114)의 결정된 온도 변화율이 초당 3도 미만인 경우, 제어기(108)는 히터 조립체(102)에 공급되는 전력을 증가시키도록 구성된다. 히터 트랙(114)의 결정된 온도 변화율이 3℃보다 높은 경우, 제어기(108)는 히터 조립체(102)에 공급되는 전력을 감소시키도록 구성된다.
일단 제어기(108)가 히터 트랙들(114)의 측정된 온도가 250℃의 제3 목표 온도(507)에 도달하였다고 결정하면, 제어기(108)는 제4 단계(508)로 이동하도록 구성된다. 즉, 제3 단계 종료는 제어기(108)가 히터 트랙(114)의 측정된 온도가 제3 목표 온도(507)에 도달했다고 결정했을 시점이다.
제4 단계(508)는 고정된 지속 시간이다. 제4 단계 종료는 제4 단계 시작 이후 5초이고, 제4 단계 시작은 제3 단계 종료에 해당한다. 제4 단계(508)에서, 제어기(108)는 히터 트랙(114)의 측정된 온도를 또한 250도의 제4 목표 온도로 유지하도록 구성되고 도 7에서 라인(509)으로 표시된다.
제4 단계(508)의 종료 시, 제어기(108)는 제5 단계(510)로 이동하도록 구성되고, 여기서 제어기(108)는 히터 트랙(114)을 190℃의 온도에서 유지하도록 구성된다. 제5 단계 시작은 제4 단계 종료에 해당한다. 제5 단계(510)는 고정된 지속 시간이다. 제5 단계 종료는 제5 단계 시작 이후 40초이다. 제5 단계(510)에서, 제어기는 히터 트랙(114)의 측정된 온도를 도 7의 선(511)으로 표시되는 190도의 제5 목표 온도에서 유지하도록 구성된다.
제5 단계(510)의 종료 시, 제어기(108)는 제6 단계(512)로 이동하도록 구성되고, 여기서 제어기(108)는 히터 트랙(114)을 도 7의 라인(513)으로 표시되는 240℃의 목표 온도에서 유지하도록 구성된다. 제6 단계 시작은 제5 단계 종료에 해당한다. 제6 단계(510)에서, 제어기(108)는 히터 트랙(114)의 측정된 온도를 제6 목표 온도인 240도에서 유지하도록 구성된다.
제3 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 단계(502, 504, 506, 및 508)는 예열 단계로서 지칭될 수 있다.
도 8 내지 도 12는 제어기(108)에 의해 구현되는 가열 루틴의 제4 구현예를 나타내며, 이에 의해 제어기(108)는 전력 공급부(106)에 의해 공급되는 평균 전력을 제한하여 임계 평균 전력을 초과하지 않도록 구성되고 히터 조립체에 공급되는 에너지의 양은 임계 에너지를 초과하지 않는다.
도 8의 단계(802)는 3개의 하위 단계, 단계(802a) 내지 단계(802c)로 분할된다. 단계(802) 전체에 걸쳐, 제어기는 50 밀리초 기간 동안 밀리초마다 단계(802a) 내지 단계(802c) 각각을 수행하도록 구성된다.
단계(802a)에서, 제어기(108)는 히터 트랙(114)에 공급되는 순간 전력을 측정하도록 구성된다. 제어기(108)는 전력 공급부(106)에 의해 히터 트랙(114)에 공급되는 전압 및 전류의 측정에 기초하여 히터 트랙(114)에 공급되는 순간 전력을 결정할 수 있다. 이들 측정은 도면에 도시되지 않은 전압계 및 전류계에 의해 이루어진다. 그런 다음, 순간 전력은 전압에 전류를 곱함으로써 결정된다. 단계(802a)에서 결정된 전력은 순간 전력이다.
단계(802b)에서, 제어기(108)는 단계(802)에 도입된 50 밀리초 기간의 시작 이후 히터 트랙(114)에 공급된 누적 에너지를 결정하도록 구성된다.
누적 에너지를 결정하기 위해, 제어기(108)는 먼저 이전 밀리초 전체에 걸쳐 히터 트랙에 공급된 에너지를 결정하도록 구성된다. 이는, 특정 시간 간격 동안 공급되는 에너지의 양은 순간 전력을 시간 간격으로 곱한 것과 동일하기 때문에 가능하다. 따라서, 마지막 밀리초 내에 히터 트랙에 공급된 에너지는 단계(802a)에서 결정된 순간 전력에 0.001(즉, 밀리초)을 곱함으로써 결정된다. 이러한 계산은 단계(802a)에서 결정된 순간 전력이 이전 밀리초 동안 일정하다고 가정한다.
이전 밀리초 전체에 걸쳐 히터 트랙에 공급된 에너지를 결정한 후, 제어기는 히터 트랙에 공급된 것으로 결정된 에너지의 양의 가동 합계를 밀리초마다 유지함으로써 누적 에너지를 결정하도록 구성된다.
단계(802c)에서, 제어기는 누적 에너지가 임계 에너지 이상인 경우 히터 트랙(114)에 공급되는 전력을 제한하도록 구성된다. 히터 트랙(114)에 공급되는 전력을 제한하는 것은 히터 트랙에 대한 전력 공급을 정지시키는 것을 의미한다. 임계 에너지는 제어기의 메모리에 저장된 값이다. 이 구현예에서, 임계 에너지는 540 밀리줄(milliJoule)이다.
에너지와 전력은 관련되어 있기 때문에, 누적 에너지가 임계 에너지 이상일 경우 히터 트랙에 공급되는 전력을 제한하는 것은 전력을 임계 평균 전력으로 제한하는 것과 동일한 것이다. 임계 평균 전력은 임계 에너지가 50 밀리초 기간 동안 전달되는 결과를 초래하는 전력에 해당한다. 즉, 임계 에너지가 540 밀리줄이고 기간이 50 밀리초이기 때문에, 임계 평균 전력은 540 밀리줄을 50 밀리초로 나눈 10.8 와트이다. 누적 에너지가 임계 에너지 이상일 때, 50 밀리초 기간의 종료 시까지 전력을 정지시키거나 제한하는 효과는 50 밀리초 기간 전체에 걸쳐 공급되는 평균 전력이 임계 평균 전력 이하인 것이다.
단계(804)는 n개의 추가 50 밀리초 기간 동안 단계(802)를 반복하는 것이다. 이 구현예에서, 단계(802)는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용 세션 전체에 걸쳐 연속적으로 순차적 50 밀리초 기간 동안 반복된다.
도 9는 단계(802)의 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙(114)에 공급된 누적 에너지를 보여주는 그래프(600)이다. X축은 시간을 초 단위로 나타낸다. Y축은 히터 트랙(114)에 공급되는 누적 에너지를 나타낸다. 도 9는, 처음 약 24 밀리초 동안, 누적 에너지가 선형적으로 증가함을 보여준다. 이는, 단계(802a)에 따라 매 밀리초마다 결정되는, 히터 트랙(114)에 공급된 순간 전력이 약 24 밀리초 동안 일정하였음을 보여준다. 그러나, 25번째 밀리초가 되면, 누적 에너지는 제어기(108)에 저장된 그리고 도 9에서 점선(602)로 표시되는 임계 에너지에 도달하였다. 따라서, 50 밀리초 기간의 나머지 동안, 전력은 히터 트랙에 더 이상 공급되지 않는다. 이는 히터 트랙(114)에 공급된 누적 에너지가 약 25 밀리초 후에 증가를 멈추고 따라서 임계 에너지를 초과하지 않음을 의미한다.
도 10은 도 9에서와 같은 에너지보다는 히터 트랙(114)에 공급되는 전력을 보여주는 또 다른 그래프(700)이다. 도 10은 2개의 순차적 50 밀리초 기간을 보여준다. 도 10의 X축은 초 단위의 시간을 나타낸다. Y축은 히터 트랙(114)에 공급되는 전력을 나타낸다. 도 9와 관련하여, 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙(114)에 공급되는 전력은 약 24 밀리초까지 일정하고, 그 후에 50 밀리초 기간의 나머지 동안 전력이 공급되지 않는 것으로 설명되었다. 이는 또한 도 10에 도시되어 있으며, 이는 전력을 초기에 일정한 0이 아닌 값으로 나타낸 다음 약 24 밀리초 후에 0으로 나타낸다. 동일한 패턴이 두번째 50 밀리초 기간 동안 반복된다.
누적 에너지가 임계 에너지와 동일할 경우 전력을 제한함으로써, 임의의 50 밀리초 기간 동안 전달되는 평균 전력은 전술한 바와 같이 임계 평균 전력과 동일하다. 평균 전력은 도 10에서 선(702)으로 표시된다. 임계 평균 전력은 임의의 주어진 시간에 전력 공급부(106)가 공급하는 최대 전력량의 가변성을 충분히 고려할만큼 제한되면서 고속 가열을 제공하기에 충분히 높은 전력으로 선택된다. 예를 들어, 임의의 주어진 시간에 전력 공급부(106)에 의해 공급될 수 있는 최대 전력은 배터리의 충전 상태에 따라 달라질 것이다. 배터리가 완전히 충전될 경우, 배터리가 고갈된 경우보다 더 높은 최대 전력을 전달할 수 있다. 이는 배터리가 고갈됨에 따라 배터리의 전압이 떨어질 것이기 때문이다.
이용 가능한 최대 전력이 전력 공급부가 고갈됨에 따라 떨어지기 때문에, 전력 공급부의 상이한 충전 상태에서 사용 세션 동안의 사용자 경험은 전술한 전력 제한 없이는 일관되지 않을 것이다. 예를 들어, 후속 사용 세션에서, 히터 트랙(114)이 작동 온도까지 가열하는 데 걸리는 시간이 훨씬 더 길 수 있거나 사용 세션 동안 발생되는 에어로졸의 양이 더 낮을 수 있다. 소정의 전력으로 전력을 제한함으로써, 임의의 50 밀리초 기간 동안 공급되는 평균 전력은 전력 공급부(106)의 대부분의 충전 상태에서 전달될 수 있으며, 이는 에어로졸 발생 장치가 더 일관됨을 의미한다.
임계 평균 전력은 이 구현예에서 10.8 와트이며, 이는 히터가 다양한 충전 상태에서 전원(106)으로부터 얻을 수 있는 값이면서 히터 트랙(114)이 온도를 빠르게 증가시키기에 충분히 높은 것 사이에서 양호한 균형을 이루는 값으로서 선택된다.
전력 공급부(106)의 상이한 충전 상태를 고려한 전력 제한 제어의 변화는 도 10을 도 11과 비교함으로써 더욱 명확하게 보여진다. 전력 공급부(106)가 완전히 충전되는 도 10과 달리, 도 11의 전력 공급부(106)는 다소 고갈되어 있다. 따라서, 도 11에서, 전력 공급부(106)에 의해 공급될 수 있는 최대 전력은 도 10에서보다 작다. 따라서, 도 11의 50 밀리초 기간 각각에서 초기에 공급되는 순간 전력은 도 10에서보다 낮다. 이는 누적 에너지가 최대 에너지에 도달하는 데 도 11에서 더 오래 걸리는 것을 의미하며, 이는 전력이 낮을수록 각각의 1 밀리초 기간 동안 더 적은 에너지가 공급되는 것을 의미하기 때문이다. 따라서, 도 11에서, 전력은 도 10에서보다 더 오래 히터 트랙(114)에 공급된다(약 25 밀리초보다는 약 40 밀리초). 그러나, 도 10 및 도 11 모두에서, 50 밀리초 기간에 걸쳐 10.8 와트의 평균 전력에 해당하는, 540 밀리줄의 에너지가 각각의 50 밀리초 기간 동안 히터 트랙에 공급된다.
도 10 및 도 11에서, 전력 공급부의 전력이 고갈됨에 따라 전력이 강하하는 양은 과장되어 있다. 도 10 및 도 11의 50 밀리초 시간 간격 각각에서 전달된 에너지가 540 밀리줄인 경우, 최대 전력은 도 10의 약 21.6 와트에서 도 11의 약 13.4 와트로 떨어진다. 실제로, 전력 강하는 몇 와트 정도일 가능성이 더 높다.
에너지 및 전력이 제한되는 제4 구현예의 가열 루틴은 전술한 제1, 제2, 및 제3 구현예에 적용될 수 있고, 이들 구현예의 사용 세션의 전부 또는 일부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 제1 단계(202)에서, 히터 트랙을 250도의 제1 목표 온도를 향해 가열하는 것은 히터 트랙(114)의 측정된 온도가 제1 목표 온도에 도달할 때까지 히터 트랙(114)에 전력을 공급하는 것을 포함한다. 이 단계에서 공급되는 전력은 10.8 와트의 평균 전력이다.
물론, 일부 50 밀리초 기간 동안, 평균 전력은 10.8 와트 미만일 수 있다. 이는, 예를 들어 히터 트랙에 전력이 공급되지 않는 기간 동안일 수 있는데, 왜냐하면 히터 트랙(114)이 목표 온도보다 이미 더 뜨겁거나 히터 트랙(114)이 일정한 온도 변화율을 갖도록 더 낮은 전력이 공급되기 때문이다. 이러한 경우에, 도 8의 루틴이 여전히 적용되지만, 단계(802c)에는 도달하지 않는다.
Claims (15)
- 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 사용 세션 동안 상기 에어로졸을 발생시키도록 구성되며, 상기 에어로졸 발생 장치는:
타이머;
상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체;
상기 히터 조립체에 에너지를 공급하도록 구성되는 전력 공급부; 및
제어기를 포함하되,
상기 사용 세션의 적어도 일부는 n개의 순차적 시간 간격으로 분할되고;
상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한해서 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 구성되고, 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하도록 구성되는 상기 제어기는 상기 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하도록 구성되는 상기 제어기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항에 있어서, 상기 전력 공급부는 에너지를 저장하기 위한 휴대용 전력 공급부이고, 상기 임계 에너지는 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 최대 에너지 미만인, 에어로졸 발생 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 임계 에너지는 상기 전력 공급부가 완전히 충전될 경우 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 전력 공급부에 의해 전달될 수 있는 상기 최대 에너지보다 적어도 10% 낮은, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한하도록 구성되는 상기 제어기는 상기 n개의 순차적 시간 간격 각각에 걸쳐 공급되는 전력의 평균이 임계 평균 전력을 초과하지 않도록 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 전력을 제한하는 것을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 n번째 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 상기 에너지의 누적량이 상기 임계 에너지와 동일한 경우, 상기 n번째 순차적 시간 간격의 종료 시까지 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제한하도록 추가로 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 누적 에너지를 초당 적어도 100회 모니터링하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 각각의 지속 시간은 100 밀리초 이하인, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용 세션은 사용 세션 시작과 사용 세션 정지 사이에 복수의 순차적 단계를 포함하고, 상기 순차적 단계 각각은 단계 시작에서 시작하여 단계 종료에서 종료되고, 상기 복수의 순차적 단계를 통한 상기 사용 세션의 진행은 상기 제어기에 의해 제어되고, 상기 복수의 순차적 단계는:
제1 단계 목표 온도를 갖고 상기 제1 단계 종료가 상기 제1 단계 시작 이후 제1 소정의 시간인 제1 단계;
제2 단계 목표 온도를 갖고, 상기 제2 단계 종료는 상기 제어기가 상기 히터 요소의 온도가 상기 제2 목표 온도 이상임을 결정하는 것 또는 상기 제어기가 상기 제2 단계 시작 이후 경과된 시간이 제2 소정의 시간과 같거나 초과함을 결정하는 것 중 더 이른 시점인 제2 단계; 및
제3 단계 목표 온도를 갖고 상기 제어기가 반복적으로 상기 히터 요소의 온도를 결정하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 결정하도록 구성되는 제3 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제8항에 있어서, 상기 제3 단계에서, 상기 제어기는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하여 상기 히터 요소의 온도 변화율을 일정한 값으로 유지하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제1 단계 및 상기 제2 단계를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 복수의 순차적 단계는 상기 제3 단계, 및 상기 제1 단계 및 상기 제2 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히터 조립체는 상기 에어로졸 형성 기재를 외부에서 가열하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 정의된 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
- 사용 세션 동안 에어로졸 발생 장치의 히터 조립체에 공급되는 전력을 제어하는 방법으로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터 요소를 포함하는 히터 조립체 및 상기 히터 조립체에 전력을 공급하도록 구성되는 전력 공급부를 포함하고; 상기 방법은:
상기 사용 세션의 적어도 일부를 n개의 순차적 시간 간격으로 나누는 단계;
상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에 대해, 상기 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 에너지의 누적량을 모니터링하는 단계; 및
상기 n번째 순차적 시간 간격의 시작 시점부터 상기 히터 조립체에 공급되는 상기 모니터링된 누적 에너지량에 기초하여 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각 동안 상기 히터 조립체에 공급되는 전력을 제한해서 그 시간 간격에 대한 임계 에너지를 초과하지 않도록 하는 단계를 포함하는, 방법. - 제14항에 있어서, 상기 n개의 순차적 시간 간격 중 어느 하나 또는 각각에 대해, 그 시간 간격의 시작 시점부터 공급된 상기 에너지의 누적량이 상기 임계 에너지와 동일한 경우, 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 그 시간 간격 동안 제한하는, 방법.
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