(57)【要約】  一実施例による蒸気化器は、液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部、一方向に延び、前記保存部に連結された両端部を通じてエアロゾル生成物質を吸収する芯、芯の一方向に沿って変化するエアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で芯を複数回巻回し、芯に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱するコイルを含んでもよい。
2021530197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部と、
一方向に延び、前記保存部に連結された両端部を通じて前記エアロゾル生成物質を吸収する芯と、
前記芯の一方向に沿って変化する前記エアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で前記芯を複数回巻回し、前記芯に吸収された前記エアロゾル生成物質を加熱するコイルと、を含む、蒸気化器．
【請求項２】
前記芯の中心部の加熱強度が前記芯の両端部の加熱強度より小さくなるように、前記芯の中心部での巻線間隔は、前記芯の両端部での前記コイルの巻線間隔よりも大きい、請求項１に記載の蒸気化器。
【請求項３】
前記芯の中心部での巻線間隔は、前記芯の両端部での前記コイルの巻線間隔よりも１．３倍ないし１．５倍大きい、請求項１に記載の蒸気化器。
【請求項４】
前記コイルは、前記芯の中心部を第１巻線間隔で巻回し、前記芯の他の部分を前記第１巻線間隔より大きい第２巻線間隔で巻回し、
前記第１巻線間隔が示される回数は、前記第２巻線間隔が示される回数よりも０．６倍ないし４倍大きい、請求項１に記載の蒸気化器。
【請求項５】
前記コイルは、
前記芯を貫通することで前記芯の内部を加熱する、請求項１に記載の蒸気化器。
【請求項６】
前記コイルは、
前記芯の内部に配置されることで、前記芯の内部を加熱する、請求項１に記載の蒸気化器。
【請求項７】
液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部、一方向に延び、前記保存部に連結された両端部を通じて前記エアロゾル生成物質を吸収する芯及び前記芯の一方向に沿って変化する前記エアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で前記芯を複数回巻回し、前記芯に吸収された前記エアロゾル生成物質を加熱するコイルを含む蒸気化器と、
前記蒸気化器に電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから前記蒸気化器に供給される電力を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル生成装置及びその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来に一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではないシガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成される方法に関する需要が増加している。これにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のエアロゾル生成装置において、芯を含めたエアロゾル生成物質を運搬する手段がたびたび過度に加熱され、芯が炭化されてしまうのである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施例による蒸気化器は、液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部、一方向に延び、前記保存部に連結された両端部を通じてエアロゾル生成物質を吸収する芯、一方向に沿って変化するエアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で芯を複数回巻回し、芯に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱するコイルを含んでもよい。
【０００５】
一実施例による蒸気化器は、液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部、一方向に延び、前記保存部に連結された両端部を通じてエアロゾル生成物質を吸収する芯、芯の一方向に沿って変化するエアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で芯を複数回巻回し、芯に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱するコイルを含んでもよい。
【０００６】
また、芯の中心部の加熱強度が芯の両端部の加熱強度より小さくなるように、芯の中心部での巻線間隔は、芯の両端部でコイルの巻線間隔より大きくなる。
【０００７】
また、芯の中心部での巻線間隔は、芯の両端部でのコイルの巻線間隔よりも１．３倍ないし１．５倍大きくなることができる。
【０００８】
また、コイルは、芯の中心部を第１巻線間隔で巻回し、前記芯の他の部分を第１巻線間隔より大きい第２巻線間隔で巻回し、第１巻線間隔が示される回数は、第２巻線間隔が示される回数の０．６倍ないし４倍大きくなる。
【０００９】
また、コイルは、芯を貫通することで芯の内部を加熱する。
【００１０】
また、コイルは、芯の内部に配置されることで芯の内部を加熱する。
【００１１】
他の一実施例によるエアロゾル生成装置は、液状のエアロゾル生成物質を保存する保存部、芯の一方向に延び、保存部に連結された両端部を通じてエアロゾル生成物質を吸収する芯及び一方向に沿って変化するエアロゾル生成物質の吸収速度プロファイルに基づいて互いに異なる巻線間隔で芯を複数回巻回し、芯に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱するコイルを含む蒸気化器、蒸気化器に電力を供給するバッテリ及びバッテリから蒸気化器に供給される電力を制御する制御部を含んでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
一実施例によれば、芯の各領域でエアロゾル生成物質の吸収程度に基づいて芯の各領域で加熱要素の配置が決定されることで、エアロゾルの生成量を調節し、芯の炭化が防止されるように最適化された加熱強度が提供される。
【００１３】
本発明の効果が上述した効果によって制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施例による蒸気化器を含むエアロゾル生成装置に係わる図面である。
【図２】一実施例による蒸気化器の断面図である。
【図３】一実施例による芯の長手方向によるエアロゾル生成物質吸収プロファイルに係わる図面である。
【図４】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【図５】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【図６】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【図７】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【図８】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【図９】実施例による芯及び加熱要素に係わる図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野の技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されねばならない。
【００１６】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
【００１７】
本明細書において、要素を羅列するとき、「少なくとも１つ」のような表現は、要素全体を修飾するものであって、個別要素を修飾するものではない。例えば、「ａ、ｂ及びｃのうち少なくとも１つ」という表現は、ａ単独、ｂ単独、ｃ単独、ａとｂ両方、ａとｃ両方、ｂとｃ両方、またはａ、ｂ及びｃをいずれも含むものと理解されねばならない。
【００１８】
要素または層が他の要素または層に対して「over」、「above」、「on」、「connected to」または「coupled to」と指称されるとき、それは、他の要素または層に直接連結されるか、結合されてもよく、またはその間に要素や層が介在されてもよい。
【００１９】
対照的に、要素が他の要素または層に対して「directly over」,「directly above」,「directly on」,「directly connected to」または「directly coupled to」と言及されるとき、介在要素または層が存在しない。同じ参照番号は、全体に亘って同じ要素を指称する。
【００２０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態としても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
【００２１】
図１は、一実施例による蒸気化器１２０を含むエアロゾル生成装置１００に係わる図面である。
【００２２】
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、蒸気化器１２０、バッテリ１６０及び制御部１４０を含む。しかし、エアロゾル生成装置１００の内部構造は、図１の図示に限定されない。エアロゾル生成装置１００の設計によって、ハードウェア構成の一部が省略されるか、ヒータ、センサー、ユーザインターフェース、メモリなど新たな構成がさらに追加されるということを、この実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
【００２３】
以下では、エアロゾル生成装置１００に含まれた各構成が位置する空間を限定せず、各構成の動作について説明する。
【００２４】
蒸気化器１２０は、エアロゾル生成物質を保存し、エアロゾル生成物質を加熱することで、気化されたエアロゾルを生成する構成である。蒸気化器１２０は、ヒータ、芯１２２及び保存部１２１（図２参照）を含んでもよい。保存部１２１に収容されたエアロゾル生成物質は、芯１２２に吸収され、ヒータは、芯１２２に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを発生させうる。発生したエアロゾルは、気流パスに沿って移動し、マウスピース１８０を通じてユーザに吸入される。蒸気化器１２０は、カトマイザ(cartomizer)とも指称される。
【００２５】
一実施例によれば、蒸気化器１２０は、エアロゾル生成装置１００に挿入及び脱着が可能なカートリッジである。蒸気化器１２０は、保存するエアロゾル生成物質がいずれも消費されれば、エアロゾル生成物質が新たに補充されるか、エアロゾル生成物質が保存された他の蒸気化器１２０に交換されうる。蒸気化器１２０については、図２を参照してさらに詳細に後述する。
【００２６】
バッテリ１６０は、エアロゾル生成装置１００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１６０は、蒸気化器１２０がエアロゾル生成物質を加熱するように電力を供給することができる。また、バッテリ１６０は、エアロゾル生成装置１００内に備えられた他のハードウェア構成、すなわち、センサー、ユーザインターフェース、メモリ及び制御部１４０の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ１６０は、充電が可能なバッテリ１６０であるか、使い捨てバッテリ１６０でもある。例えば、バッテリ１６０は、リチウムポリマー(LiPoly) バッテリ１６０でもあるが、それに制限されない。
【００２７】
制御部１４０は、エアロゾル生成装置１００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部１４０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとしても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアとしても具現されるということを、当該実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。
【００２８】
制御部１４０は、少なくとも１つのセンサーによってセンシングされた結果を分析し、後続して行われる処理を制御する。制御部１４０は、少なくとも１つのセンサーによってセンシングされた結果に基づいて、蒸気化器１２０の動作が開始または終了されるように、蒸気化器１２０に供給される電力を制御することができる。また、制御部１４０は、少なくとも１つのセンサーによってセンシングされた結果に基づいて、蒸気化器１２０の加熱温度を上昇させるか、適切な温度を保持するように蒸気化器１２０に供給される電力の量、及び電力が供給される時間を制御することができる。
【００２９】
一実施例において、制御部１４０は、エアロゾル生成装置１００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータの動作を開始するために、蒸気化器１２０のモードを予熱モードとして設定することができる。また、制御部１４０は、パフ感知センサーを用いてユーザのパフを感知した後、蒸気化器１２０のモードを予熱モードから動作モードに切り換える。また、制御部１４０は、パフ感知センサーを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、蒸気化器１２０への電力供給を中断することができる。
【００３０】
制御部１４０は、少なくとも１つのセンサーによってセンシングされた結果に基づいて、ユーザインターフェースを制御する。例えば、パフ感知センサーを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、制御部１４０は、ランプ、モータ及びスピーカのうち、少なくともいずれか１つを用いてユーザにエアロゾル生成装置１００の終了を予告することができる。
【００３１】
図１には図示されていないが、一実施例によれば、エアロゾル生成装置１００は、少なくとも１つのセンサーを含んでもよい。少なくとも１つのセンサーでセンシングされた結果は、制御部１４０に伝達され、センシング結果によって制御部１４０は、蒸気化器１２０の動作制御、喫煙の制限、蒸気化器１２０の挿入有無の判断、お知らせ表示のような多様な機能が行われるように、エアロゾル生成装置１００を制御することができる。
【００３２】
例えば、少なくとも１つのセンサーは、パフ感知センサーを含んでもよい。パフ感知センサーは、温度変化、流量(flow) 変化、電圧変化及び圧力変化のうち、いずれか１つに基づいてユーザのパフを感知することができる。
【００３３】
また、少なくとも１つのセンサーは、温度感知センサーを含んでもよい。温度感知センサーは、エアロゾル生成物質が加熱される温度を感知する。エアロゾル生成装置１００は、ヒータの温度を感知する別途の温度感知センサーを含むか、別途の温度感知センサーを含む代わりに、ヒータ自体が温度感知センサーの役割を行う。
【００３４】
また、少なくとも１つのセンサーは、位置変化感知センサーを含んでもよい。位置変化感知センサーは、エアロゾル生成装置１００の傾き及び加速度変化などを感知することで、ユーザがエアロゾル生成装置１００を把持している姿勢及びユーザの喫煙意思などに関する情報を獲得することができる。
【００３５】
図１には、図示されていないが、一実施例によれば、エアロゾル生成装置１００は、ユーザインターフェースを含んでもよい。ユーザインターフェースは、ユーザにエアロゾル生成装置１００の状態についての情報を提供する。ユーザインターフェースは、視覚情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信するか、ユーザに情報を出力する入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）や、データ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子１２４、外部デバイスと無線通信（例えば、WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth（登録商標）, NFC(Near-Field Communication）など）を行うための通信インターフェーシングモジュールなどの多様なインターフェーシング手段を含んでもよい。但し、エアロゾル生成装置１００には、前記例示された多様なユーザインターフェースの一部のみが取捨選択されて具現されてもよい。
【００３６】
図１には、図示されていないが、一実施例によれば、エアロゾル生成装置１００は、メモリを含んでもよい。メモリは、エアロゾル生成装置１００内で処理される各種データを保存するハードウェアであって、メモリは、制御部１４０で処理されたデータ及び処理されるデータを保存することができる。メモリは、DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory)のようなRAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な種類によって具現される。
【００３７】
メモリには、エアロゾル生成装置１００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存される。
【００３８】
図１には、図示されていないが、一実施例によれば、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾル生成装置１００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００のバッテリ１６０の充電に用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリ１６０から電力を供給されてエアロゾル生成装置１００のバッテリ１６０を充電することができる。
【００３９】
図２は、一実施例による蒸気化器１２０の断面図である。蒸気化器１２０は、保存部１２１、芯１２２、加熱要素１２３及びエアロゾル排出通路１２５などを含んでもよい。蒸気化器１２０の構成要素が上述した構成に限定されるものではない。
【００４０】
保存部１２１は、ハウジング及びハウジングで取り囲まれた空き空間を含む。保存部１２１の空き空間には、エアロゾル生成物質が保存される。保存部１２１は、エアロゾル生成物質が芯１２２を介さない他の経路を通じて保存部１２１外部への漏出が防止されるように密封される。
【００４１】
保存部１２１は、多様な形状によって作製され、例えば、保存部１２１は、一方向に延びる円筒状または直方体などの形状を有する。
【００４２】
保存部１２１は、芯１２２と連結され、保存部１２１のエアロゾル生成物質は、芯１２２を通じて保存部１２１の外部に運搬される。例えば、保存部１２１は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂとそれぞれ連結される複数の開口を含んでもよい。保存部１２１の開口、及び開口と連結される芯１２２は、気密に密封されており、芯１２２以外の領域でエアロゾル生成物質が漏れることが防止される。
【００４３】
芯１２２は、保存部１２１と連結され、保存部１２１に保存されたエアロゾル生成物質を気化チャンバ及び気化チャンバ内の加熱要素１２３に伝達する。
【００４４】
芯１２２は、液体またはゲルのエアロゾル生成物質を吸収する吸湿性の繊維でもある。芯１２２は、保存部１２１と連結された端部を通じてエアロゾル生成物質を吸収することで、エアロゾル生成物質を運搬することができる。または、一実施例によれば、芯１２２は、細管状であり、毛細管現象を用いて管内部を通じてエアロゾル生成物質を運搬することができる。
【００４５】
芯１２２の形態は、多様でもあり、例えば、芯１２２は、一方向に延びる細長形でもある。芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂは、保存部１２１に連結されてエアロゾル生成物質を吸収する。芯１２２は、両端部１２２ａ、１２２ｂを通じてエアロゾル生成物質を吸収し、芯１２２の中心部までエアロゾル生成物質を運搬することができる。
【００４６】
加熱要素１２３は、芯１２２のエアロゾル生成物質を加熱することで、気化されたエアロゾルを生成する。加熱要素１２３によって加熱温度がエアロゾル生成物質の気化温度以上であれば、エアロゾル生成物質が気化されてエアロゾルが生成される。
【００４７】
加熱要素１２３は、芯１２２の一領域または１つ以上の領域に配置される。図２に図示されたように、加熱要素１２３は、芯１２２を巻回するコイル１２３形態でもある。加熱要素１２３は、芯１２２が延びる方向に沿って取り囲んでもよい。
【００４８】
加熱要素１２３が芯１２２を巻回することにより、加熱要素１２３は、芯１２２の周り方向に沿って複数のリングを形成することができる。隣接した加熱要素１２３のリング間の間隔である巻線間隔は、芯１２２の長手方向によって互いに異なる。これについて、図４ないし図６を参照してさらに詳細に後述する。
【００４９】
加熱要素１２３は、芯１２２の表面を取り囲むか、または芯１２２の内部を貫通しつつ、芯１２２に巻回されうる。これにより、加熱要素１２３は、芯１２２の内部にあるエアロゾル生成物質を効果的に加熱することができる。これについて、図７ないし図１０を参照してさらに詳細に後述する。
【００５０】
加熱要素１２３は、任意の適した電気抵抗性物質によって形成される。例えば、適した電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、錫、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属または金属合金でもあるが、それに制限されない。また、加熱要素１２３は、金属熱線(wire)、導電性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現されるが、それに制限されない。
【００５１】
気化チャンバは、エアロゾル生成物質が気化されてエアロゾルが生成される空間である。例えば、気化チャンバは、芯１２２に加熱要素１２３が巻回された領域を含む空間である。保存部１２１のエアロゾル生成物質は、芯１２２を通じて気化チャンバに運搬される。気化チャンバは、エアロゾル生成物質排出通路と連結されており、生成されたエアロゾルは、気化チャンバを通じて移動することができる。
【００５２】
気化チャンバは、加熱要素１２３から発生した熱を気化チャンバの内部に保持するように外壁によって取り囲まれた空間でもある。気化チャンバは、エアロゾル排出通路１２５以外には、外部と気密を保持することができる。これにより、気化チャンバ内の加熱効率が向上する。
【００５３】
気化されたエアロゾルは、エアロゾル排出通路１２５を通じてエアロゾル排出通路１２５の延長方向に沿って排出される。エアロゾル排出通路１２５が延びる一方向には、マウスピース１８０が位置する。
【００５４】
蒸気化器１２０は、端子１２４を含んでもよい。蒸気化器１２０は、端子１２４を介してバッテリ１６０から電力を受信して、加熱要素１２３に電力を伝達する。蒸気化器１２０がバッテリ１６０に結合するとき、端子１２４は、バッテリ１６０と電気的に連結される。加熱要素１２３の両端部１２２ａ、１２２ｂは延びて、端子１２４に電気的に連結される。
【００５５】
図３は、一実施例による芯１２２の長手方向によるエアロゾル生成物質吸収プロファイルに係わる図面である。
【００５６】
図３（ａ）を参照すれば、芯１２２は、両端部１２２ａ、１２２ｂからエアロゾル生成物質を吸収して芯１２２の中心部までエアロゾル生成物質を運搬する。矢印によって表示された方向（及びその反対方向）は、芯１２２の長手方向に該当する。芯１２２の一端部１２２ａからの距離ｄによってエアロゾル生成物質が吸収されて移動する速度が互いに異なる。
【００５７】
図３（ｂ）を参照すれば、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂでは、エアロゾル生成物質の吸収速度が速い。芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂは、保存部１２１と連結されてエアロゾル生成物質を直接的に供給される。パフ後には、芯１２２内のエアロゾル生成物質が気化されるので、芯１２２は、乾燥状態になる。芯１２２が乾燥状態であるとき、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂは、エアロゾル生成物質を速い速度で吸収することができる。
【００５８】
一方、芯１２２の中心部でエアロゾル生成物質の吸収速度は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂでの吸収速度よりも減少する。芯１２２の中心部は、保存部１２１から離隔されているので、エアロゾル生成物質が到逹するのにかかる時間が長い。
【００５９】
芯１２２の長手方向に沿って芯１２２を構成する微小区間を見れば、各微小区間の両端でエアロゾル生成物質が吸収された程度の差によって、エアロゾルが吸収される。そのような方式によって、芯１２２の端部から中心部に近づくほど、各微小区間の両端でのエアロゾル生成物質の吸収程度の差値が減少する。したがって、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂから中心部に近づくほどエアロゾル生成物質の吸収速度が減少する。
【００６０】
図４、図５及び図６は、実施例による芯１２２及び加熱要素１２３に係わる図面である。図３を通じて上述したように、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂの間、及び芯１２２の中央部でのエアロゾル生成物質の吸収速度が異なり、それにより、芯１２２の各区間ごとにエアロゾル生成物質の吸収程度が異なる。
【００６１】
したがって、芯１２２の各区間ごとに吸収されたエアロゾル生成物質の量に基づいて、適当な強度で加熱することで、エアロゾル生成物質が気化される程度を均一に調節し、また芯１２２が中心部で炭化することを防止する。
【００６２】
具体的に、加熱要素１２３は、速い吸収速度を有する芯１２２の中心部では、加熱強度を減少させ、一方、芯１２２の中心部で吸収速度より大きい吸収速度を有する芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂでは、加熱強度を増加させうる。
【００６３】
加熱要素１２３は、エアロゾル生成物質吸収プロファイルに基づいて芯１２２の長手方向によって互いに異なる巻線間隔で芯１２２を取り囲んでもよい。具体的に、加熱要素１２３が芯１２２を巻回する巻線間隔が小さいほど、加熱強度が増加し、一方、巻線間隔が大きいほど、加熱強度は減少する。そのような方式によって加熱要素１２３は、芯１２２の中心部では、巻線間隔を大きくし、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂでは、巻線間隔を小さく保持した状態で芯１２２を取り囲んでもよい。
【００６４】
また、コイル１２３がそれぞれ互いに異なる巻線間隔で芯１２２を巻回する回数は、吸収プロファイルによって決定される。すなわち、コイル１２３は各巻線間隔ごとに既定の回数によって芯１２２を取り囲んでもよい。
【００６５】
以下、図４ないし図６では、加熱要素１２３がコイル１２３の形態で芯１２２を６回、５回及び４回巻き取ることができる。図４ないし図６に示された実施例は、一例に過ぎず、それに限定されるものではない。例えば、コイル１２３は、芯１２２を、３回、７回、８回及び多様な回数に巻き取ることができる。
【００６６】
各コイル１２３の巻線間隔は、互いに異なる。または、各コイル１２３の巻線間隔は、設計によって同一でもある。例えば、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂから中心部に向かってエアロゾル生成物質が吸収されるので、芯１２２の中心部を基準に、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂまでコイル１２３の巻線間隔は、芯１２２の中心に対して対称でもある。
【００６７】
図４は、コイル１２３が芯１２２を６回巻き取ることを図示する。これにより、コイル１２３が芯１２２を巻回する５個の巻線間隔を示している。
【００６８】
芯１２２の中心部で巻線間隔ａ３は、芯１２２の中間部の巻線間隔ａ２、ａ４より大きいか同一である。芯１２２の中間部の巻線間隔ａ２、ａ４は、芯１２２両端部１２２ａ、１２２ｂで巻線間隔ａ１、ａ５より大きいか同一である。
【００６９】
例えば、芯１２２の中心部で巻線間隔ａ３は、芯１２２両端部１２２ａ、１２２ｂからコイル１２３の巻線間隔ａ１、ａ５の１．３倍ないし１．５倍である。この際、芯１２２の中間部の巻線間隔ａ２、ａ４は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３より大きくない範囲で、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂの巻線間隔ａ１、ａ５の約１．３倍ないし１．５倍である。
【００７０】
この際、コイル１２３は、互いに異なる巻線間隔ごとに既定の回数によって芯１２２を巻回する。下記の例は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３より小さな巻線間隔ａ１、ａ２が示される回数及び芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３が示される回数の関係を開示する。しかし、互いに異なる巻線間隔が示される回数が下記の例に限定されるものではなく、エアロゾル生成物質の吸収プロファイルによって、各巻線間隔は、適切な回数で示される。
【００７１】
例えば、コイル１２３は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３が１回示されるように巻き取られ、中心部の巻線間隔ａ３より小さな巻線間隔が４回示される。この際、芯１２２中間部の巻線間隔ａ２及び芯１２２両端部１２２ａ、１２２ｂの巻線間隔ａ１は、同一である。すなわち、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３より小さな巻線間隔が示される回数は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３が示される回数の４倍である。
【００７２】
他の例として、コイル１２３は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３が３回示されるように巻き取られ、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３よりも小さい巻線間隔が２回示される。この際、芯１２２の中間部の巻線間隔ａ２及び芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３は、同一である。すなわち、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３よりも小さい巻線間隔が示される回数は、芯１２２の中心部の巻線間隔ａ３が示される回数の約０．６７倍である。
【００７３】
図５は、コイル１２３が芯１２２を５回巻き取ることを図示する。これにより、コイル１２３が芯１２２を巻回する４個の巻線間隔が示される。
【００７４】
芯１２２の中心部で巻線間隔ｂ２、ｂ３は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂで巻線間隔ｂ１、ｂ４より大きいか同一である。例えば、芯１２２の中心部で巻線間隔ｂ２、ｂ３は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂで巻線間隔ｂ１、ｂ４の１．３倍ないし１．５倍でもある。対称性によって巻線間隔ｂ２及び巻線間隔ｂ３は同一であり、巻線間隔ｂ１及び巻線間隔ｂ４は同一でもある。
【００７５】
上述したように、コイル１２３は、互いに異なる巻線間隔ごとに既定の回数によって芯１２２を取り囲んでもよい。例えば、コイル１２３は、芯１２２の中心部の巻線間隔ｂ２、ｂ３が２回示され、中心部の巻線間隔ｂ２、ｂ３より小さい巻線間隔ｂ１、ｂ４が２回示される。すなわち、巻線間隔ｂ２、ｂ３より小さい巻線間隔が示される回数は、芯１２２の中心部の巻線間隔ｂ２、ｂ３が示される回数と一致する。
【００７６】
図６は、コイル１２３が芯１２２を４回巻き取ることを図示する。これにより、コイル１２３が芯１２２を巻回する３個の巻線間隔が示される。
【００７７】
芯１２２の中心部で巻線間隔ｃ２は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂで巻線間隔ｃ１、ｃ３より大きいか同一である。例えば、芯１２２の中心部での巻線間隔ｃ２は、芯１２２の両端部１２２ａ、１２２ｂでの巻線間隔ｃ１、ｃ３の１．３倍ないし１．５倍でもある。対称性によって巻線間隔ｃ１及び巻線間隔ｃ３は、同一でもある。
【００７８】
上述したように、コイル１２３は、互いに異なる巻線間隔ごとに既定の回数によって芯１２２を巻回する。例えば、コイル１２３は、芯１２２の中心部の巻線間隔ｃ２が１回示されるように巻き取られ、中心部の巻線間隔ｃ２より小さな巻線間隔ｃ１、ｃ３が２回示される。すなわち、巻線間隔ｃ２より小さな巻線間隔が示される回数は、芯１２２の中心部の巻線間隔ｃ２が示される回数の２倍である。
【００７９】
図７、図８及び図９は、実施例による芯１２２及び加熱要素１２３に係わる図面である。図７、図８及び図９は、図２のａ−ａ’断面による芯１２２の断面の一例を示したものなので、芯１２２の断面がそれに限定されるものではない。例えば、芯１２２の断面は、楕円形及び多角形などの異なる形状でもある。
【００８０】
芯１２２の断面の中心点からの距離によって、芯１２２が吸収して保持するエアロゾル生成物質の量は、互いに異なる。芯１２２の表面では、芯１２２を通る気流によってエアロゾル生成物質の気化が容易である。また、芯１２２に吸収されたエアロゾル生成物質は、相互間の引力によって芯１２２の内部の中心点に集まる傾向がある。したがって、芯１２２の表面は、芯１２２の内部より乾燥状態になり、芯１２２の内部は、湿潤状態になりやすい。
【００８１】
したがって、加熱要素１２３は、芯１２２の表面だけではなく、芯１２２の内部を加熱することで、エアロゾル生成物質の気化量を増加させうる。
【００８２】
図７を参照すれば、加熱要素１２３の一部１２３ａは、芯１２２の表面に沿って芯１２２を巻き取り、加熱要素１２３の他の一部１２３ｂは、芯１２２を貫通することができる。例えば、図７に図示されたように、加熱要素１２３の他の一部１２３ｂは、芯１２２の上側部分を貫通して芯１２２の内部に進入することができるが、それらに限定されない。
【００８３】
加熱要素１２３の他の一部１２３ｂは、芯１２２の内部に吸収されたエアロゾル生成物質を効果的に加熱することができる。加熱要素１２３の他の一部１２３ｂは、芯１２２の内部で直線状に配置されるか、あるいは曲線及び加熱効率を増大させるための所定のパターンによって配置される。
【００８４】
加熱要素１２３の一部１２３ａは、芯１２２の表面でエアロゾル生成物質を加熱することができる。これにより、加熱要素１２３は、芯１２２の表面及び芯１２２の内部をいずれも加熱することで、加熱効率及びエアロゾル気化量を増大させうる。図８及び図９を参照すれば、加熱要素１２３は、芯１２２の内部に存在する。加熱要素１２３は、芯１２２の内部に吸収されたエアロゾル生成物質を効果的に加熱する。例えば、加熱要素１２３は、芯１２２の内部で楕円または円形を描いて配置されるが、それに限定されない。加熱要素１２３は、加熱効率を増大させるための所定のパターンによって配置されてもよい。
【００８５】
図８を参照すれば、加熱要素１２３は、芯１２２の内部で楕円を描いて配置されるが、気流が芯１２２の下側から上側に通ることにより、楕円の長半径は、上下方に配置される。一実施例によれば、コイルは、両端部では、芯の表面を取り囲み、芯の中心部では、芯の内部に配置されることで、芯の内部を加熱することができる。
【００８６】
図１の制御部１４０及び気化器１２０のような、図面において、ブロックで表示される構成要素、要素、モジュールまたはユニット（この段落において、「構成要素」と称する）のうち、少なくとも１つは、例示的な実施例によって前述したそれぞれの機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウエア構造として具現される。例えば、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、メモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような１つ以上のマイクロプロセッサの制御を通じてそれぞれの機能を行う直接回路構造を使用することができる。また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、モジュール、プログラムまたはコードの一部によって具体的に具現され、これは、特定論理機能を行うための１つ以上の実行可能な命令を含み、１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置によって実行される。
【００８７】
また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、それぞれの機能を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサのようなプロセッサを含むか、それにより、具現されうる。これらコンポーネントのうち、２以上は、１つ以上の単一コンポーネントに結合され、結合された２つ以上のコンポーネントの全ての動作または機能を行うことができる。また、これらコンポーネントのうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、これらコンポーネントのうち、他のコンポーネントによって行われる。また、バスは、前記ブロック図に図示されていないが、コンポーネントを介した通信は、バスを通じて行われる。前記例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによって具現されうる。また、ブロックまたは処理段階によって表現される構成要素は、電子構成、信号処理及び／または制御、データ処理のための多くの関連技術を用いてもよい。
【００８８】
前記では、本発明による実施例を基準に本発明の構成と特徴を説明したが、本発明は、それに限定されず、本発明の思想と範囲内で多様に変更または変形可能であるということは、本発明が属する技術分野の当業者に明白なものであり、よって、そのような変更または変形は、特許請求の範囲に属するということを明らかにしておく。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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