(57)【要約】  本発明の一実施例は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置であって、マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブヒータと、エアロゾル生成装置内に位置し、エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入され、マイクロウエーブによってシガレットから生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティ(microwave cavity)と、マイクロウェーブキャビティ外部に位置し、生成されたマイクロウエーブをマイクロウェーブキャビティの既設定の有効面積範囲に送出するマイクロウエーブアンテナと、を含むマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置を開示する。
2021531728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置であって、
マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成部と、
前記エアロゾル生成装置内に位置し、エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入され、前記生成されたマイクロウエーブによって前記シガレットが加熱されて生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティ(microwave cavity)と、
前記マイクロウェーブキャビティの外部に位置し、前記生成されたマイクロウエーブを前記マイクロウェーブキャビティの既設定の有効面積範囲に送出するマイクロウエーブアンテナと、を含むマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項２】
前記マイクロウエーブアンテナの数は、少なくとも２つ以上であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項３】
前記マイクロウェーブキャビティは、
シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入される方向の反対方向に行くほど断面積が狭くなる円筒状であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項４】
前記マイクロウエーブ生成部は、
少なくとも１つ以上のマグネトロン(magnetron)を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項５】
前記マイクロウエーブ生成部は、少なくとも１つ以上のマグネトロンを含み、
前記マイクロウエーブアンテナは、前記マグネトロンと一対一に対応する数によって配置されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項６】
前記マイクロウエーブ生成部は、少なくとも２つ以上のマグネトロンで構成され、
前記マグネトロンは、互いに異なる周波数のマイクロウエーブを生成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項７】
前記マイクロウエーブ生成部は、１つのマグネトロンで構成され、
前記マイクロウエーブアンテナは、少なくとも２つ以上であって、互いに異なる長さを有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項８】
前記マイクロウエーブアンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、
前記第１アンテナの長さは、前記第２アンテナの長さの１．５倍であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項９】
前記マイクロウエーブアンテナは、
前記マイクロウエーブアンテナから送出されたマイクロウエーブが前記マイクロウェーブキャビティの内部で少なくとも２回以上反射するように、マイクロウエーブを送出することを特徴とする請求項１に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置。
【請求項１０】
マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法であって、
マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成段階と、
シガレットから生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティに、エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入されることを感知するシガレット挿入感知段階と、
前記シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入されたことを感知すれば、マイクロウエーブアンテナが前記マイクロウェーブキャビティの有効面積範囲に前記生成されたマイクロウエーブを送出するマイクロウエーブ送出段階と、を含む、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【請求項１１】
前記マイクロウエーブアンテナの数は、少なくとも２つ以上であることを特徴とする 請求項１０に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【請求項１２】
前記マイクロウェーブキャビティは、
前記シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入される方向の反対方向に行くほど断面積が狭くなる円筒状であることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【請求項１３】
前記マイクロウエーブ生成段階は、
少なくとも１つ以上のマグネトロン(magnetron)によってマイクロウエーブが生成されることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【請求項１４】
前記マイクロウエーブ生成段階は、
少なくとも１つ以上のマグネトロンによって前記マイクロウエーブが生成され、
前記マイクロウエーブ送出段階は、
前記マグネトロンと一対一に対応する数によって配置されている前記マイクロウエーブアンテナがマイクロウエーブを送出することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【請求項１５】
前記マイクロウエーブ生成段階は、
少なくとも２つ以上のマグネトロンによって互いに異なる周波数のマイクロウエーブを生成することを特徴とする請求項１０に記載のマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置及びその方法に係り、さらに具体的には、エアロゾル生成基質を含むシガレットをマイクロウエーブを通じて非接触方式で加熱してエアロゾルを生成することができるエアロゾル生成装置及びその装置を具現するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に関す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く、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、エアロゾルを生成す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。
【０００３】
エアロゾル生成装置でエアロゾルが生成されるためには、エアロゾル生成基質がヒータによって一定温度以上に一定時間加熱されることが要求される。エアロゾル生成基質を含んでいるエアロゾル生成装置用のシガレットが非接触方式で十分に加熱されるためには、効率的な方式が必要であり、そのうち、広く知られた方式として、誘導コイルを用いる方式がある。
【０００４】
ただし、誘導コイルを用いる方式によれば、誘導コイルがエアロゾル生成基質を加熱させるための物性を有するためには、一定サイズ以上にならねばならない限界点があり、誘導コイルを一定サイズ以上に保持するしかないために、誘導コイルを用いるエアロゾル生成装置は、小型化が困難であるという問題点も存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、エアロゾル生成装置のシガレットをマイクロウエーブを通じて加熱してエアロゾルを生成させるエアロゾル生成装置及びその装置を具現するための方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例による装置は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置であって、マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成部と、前記エアロゾル生成装置内に位置し、エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入され、前記生成されたマイクロウエーブによって前記シガレットが加熱されて生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティ(microwave cavity)と、前記マイクロウェーブキャビティ外部に位置し、前記生成されたマイクロウエーブを前記マイクロウェーブキャビティの既設定の有効面積範囲に送出するマイクロウエーブアンテナと、を含む。
【０００７】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施例による方法は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法であって、マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成段階と、シガレットから生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティに前記エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入されることを感知するシガレット挿入感知段階と、前記シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入されたことを感知すれば、マイクロウエーブアンテナが前記マイクロウェーブキャビティの有効面積範囲に前記生成されたマイクロウエーブを送出するマイクロウエーブ送出段階と、を含む。
【０００８】
本発明の一実施例は、前記方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体を開示する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マイクロウエーブを介してシガレットを加熱可能となり、エアロゾル生成装置において誘導コイルを排除することができ、エアロゾル生成装置の小型化が可能である。
【００１０】
また、エアロゾル生成装置を小型化しなくとも、エアロゾル生成装置内部をさらに容易に活用することができ、エアロゾル生成装置内部でエアギャップ(air gap)を確保する方式などを通じてエアロゾル生成装置の発熱を効果的に低めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図２】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図３】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図４】シガレットの例を示す図面である。
【図５】シガレットの例を示す図面である。
【図６】本発明によるエアロゾル生成装置の一例を図式的に示すブロック図である。
【図７】本発明によるエアロゾル生成装置の他の一例のブロック図を示す図面である。
【図８】本発明によるエアロゾル生成装置のさらに他の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明のエアロゾル生成装置で複数のマイクロウエーブアンテナが使用されてエアロゾルが生成される一例を図式的に示す図面である。
【図１０】本発明のエアロゾル生成装置において複数のマイクロウエーブアンテナが使用されてエアロゾルが生成される他の一例を図式的に示す図面である。
【図１１】本発明によるマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例による装置は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置であって、マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成部と、前記エアロゾル生成装置内に位置し、エアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入され、前記生成されたマイクロウエーブによって前記シガレットが加熱されて生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティ(microwave cavity)と、前記マイクロウェーブキャビティの外部に位置し、前記生成されたマイクロウエーブを前記マイクロウェーブキャビティの既設定の有効面積範囲に送出するマイクロウエーブアンテナと、を含む。
【００１３】
前記装置において、前記マイクロウエーブアンテナの数は、少なくとも２つ以上であることを特徴とする。
【００１４】
前記装置において、前記マイクロウェーブキャビティは、シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入される方向の反対方向に行くほど断面積が狭くなる円筒状であることを特徴とする。
【００１５】
前記装置において、前記マイクロウエーブ生成部は、少なくとも１つ以上のマグネトロン(magnetron)を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記装置において、前記マイクロウエーブ生成部は、少なくとも１つ以上のマグネトロンを含み、前記マイクロウエーブアンテナは、前記マグネトロンと一対一に対応する数によって配置されていることを特徴とする。
【００１７】
前記装置において、前記マイクロウエーブ生成部は、少なくとも２つ以上のマグネトロンで構成され、前記マグネトロンは、互いに異なる周波数のマイクロウエーブを生成することを特徴とする。
【００１８】
前記装置において、前記マイクロウエーブ生成部は、１つのマグネトロンで構成され、前記マイクロウエーブアンテナは、少なくとも２つ以上であって、互いに異なる長さを有することを特徴とする。
【００１９】
前記装置において、前記マイクロウエーブアンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、前記第１アンテナの長さは、前記第２アンテナの長さの１．５倍であることを特徴とする。
【００２０】
前記装置において、前記マイクロウエーブアンテナは、前記マイクロウエーブアンテナから送出されたマイクロウエーブが前記マイクロウェーブキャビティの内部で少なくとも２回以上反射するように、マイクロウエーブを送出することを特徴とする。
【００２１】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施例による方法は、マイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法であって、マイクロウエーブを生成するマイクロウエーブ生成段階と、シガレットから生成されたエアロゾルを通過させるための少なくても１つ以上の流出口を含むマイクロウェーブキャビティにエアロゾル生成基質を含むシガレットが挿入されることを感知するシガレット挿入感知段階と、前記シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入されたことを感知すれば、マイクロウエーブアンテナが前記マイクロウェーブキャビティの有効面積範囲に前記生成されたマイクロウエーブを送出するマイクロウエーブ送出段階と、を含む。
【００２２】
前記方法において、前記マイクロウエーブアンテナの数は、少なくとも２つ以上であることを特徴とする。
【００２３】
前記方法において、前記マイクロウェーブキャビティは、前記シガレットが前記マイクロウェーブキャビティに挿入される方向の反対方向に行くほど断面積が狭くなる円筒状であることを特徴とする。
【００２４】
前記方法において、前記マイクロウエーブ生成段階は、少なくとも１つ以上のマグネトロン(magnetron)によってマイクロウエーブが生成されることを特徴とする。
【００２５】
前記方法において、前記マイクロウエーブ生成段階は、少なくとも１つ以上のマグネトロンによって前記マイクロウエーブが生成され、前記マイクロウエーブ送出段階は、前記マグネトロンと一対一に対応する数によって配置されている前記マイクロウエーブアンテナがマイクロウエーブを送出することを特徴とする。
【００２６】
前記方法において、前記マイクロウエーブ生成段階は、少なくとも２つ以上のマグネトロンによって互いに異なる周波数のマイクロウエーブを生成することを特徴とする。
【００２７】
前記方法において、前記マイクロウエーブ生成段階は、１つのマグネトロンによって前記マイクロウエーブを生成し、前記マイクロウエーブ送出段階は、少なくとも２つ以上の互いに異なる長さを有する前記マイクロウエーブアンテナが前記生成されたマイクロウエーブを送出することを特徴とする。
【００２８】
前記方法において、前記マイクロウエーブアンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、前記第１アンテナの長さは、前記第２アンテナの長さの１．５倍であることを特徴とする。
【００２９】
前記方法において、前記マイクロウエーブ送出段階は、前記マイクロウエーブアンテナから送出されたマイクロウエーブが前記マイクロウェーブキャビティの内部で少なくとも２回以上反射するようにマイクロウエーブを送出することを特徴とする。
【００３０】
本発明の一実施例は、前記方法を実行させるためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【００３１】
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、これは、当業者の意図または判例、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、様々な互いに異なる形態に具現されもし、ここで説明する実施例に限定されない。
【００３４】
以下では、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３５】
図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【００３６】
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、蒸気化器１４をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１の内部空間には、シガレット２が挿入される。
【００３７】
図１ないし図３に示されたエアロゾル生成装置１には、本実施例と係わる構成要素が示されている。したがって、図１ないし図３に示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれることを、本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、理解することができるであろう。
【００３８】
また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１にヒータ１３が含まれていると示されているが、必要に応じて、ヒータ１３は、省略されてもよい。
【００３９】
図１には、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３が一列に配置されていると示されている。また、図２には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４及びヒータ１３が一列に配置されていると示されている。また、図３には、蒸気化器１４及びヒータ１３が並列に配置されていると示されている。しかし、エアロゾル生成装置１の内部構造は、図１ないし図３に示されているところに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置１の設計によって、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の配置は、変更されうる。
【００４０】
シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３及び蒸気化器１４の少なくとも１つを作動させ、エアロゾルを発生させることができる。ヒータ１３及び蒸気化器１４の少なくとも１つによって発生したエアロゾルは、シガレット２を通過してユーザに伝達される。
【００４１】
必要に応じて、シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されていない場合にもエアロゾル生成装置１は、ヒータ１３を加熱することができる。
【００４２】
バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１は、ヒータ１３または、蒸気化器１４が加熱されるように電力を供給し、制御部１２の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
【００４３】
制御部１２は、エアロゾル生成装置１の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２は、バッテリ１１、ヒータ１３及び蒸気化器１４だけでなくエアロゾル生成装置１に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２は、エアロゾル生成装置１の構成のそれぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
【００４４】
制御部１２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具現されもし、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み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具現されることを、本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。
【００４５】
ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１に挿入されれば、ヒータ１３は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ１３は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
【００４６】
ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３が加熱される。しかし、ヒータ１３は、前記例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に既に設定されていてもよく、ユーザによって所望温度に設定されてもよい。
【００４７】
一方、他の例で、ヒータ１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
【００４８】
例えば、ヒータ１３は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット２の内部または外部を加熱することができる。
【００４９】
また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３は、シガレット２の内部に挿入されるように配置されても、シガレット２の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３のうち、一部は、シガレット２の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２の外部に配置される。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
【００５０】
蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２を通過してユーザに伝達される。すなわち、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成される。
【００５１】
例えば、蒸気化器１４は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置１に含まれてもよい。
【００５２】
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４から脱着されるように作製され、蒸気化器１４と一体として作製されてもよい。
【００５３】
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
【００５４】
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それに限定されない。
【００５５】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。
【００５６】
例えば、蒸気化器１４は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されない。
【００５７】
一方、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び触覚情報の出力のためのモータの少なくとも１つを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、シガレット２が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出可能な構造によっても作製される。
【００５８】
図１ないし図３には、示されていないが、エアロゾル生成装置１は、別途のクレードルと共に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１のバッテリ１１の充電に用いられる。または、クレードルとエアロゾル生成装置１が結合された状態でヒータ１３が加熱されてもよい。
【００５９】
シガレット２は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。または、シガレット２の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。
【００６０】
エアロゾル生成装置１の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出される。または、エアロゾル生成装置１の内部に第１部分の一部だけ挿入され、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込む。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過してユーザの口に伝達される。
【００６１】
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１に形成された少なくとも１つの空気通路を介して流入される。例えば、エアロゾル生成装置１に形成された空気通路の開閉及び空気通路の大きさの少なくとも１つは、ユーザによって調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節される。他の例として、外部空気は、シガレット２の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を介してシガレット２の内部に流入されてもよい。
【００６２】
以下、図４及び図５を参照し、シガレット２の例を説明する。
【００６３】
図４及び図５は、シガレットの例を示す図面である。
【００６４】
図４を参照すれば、シガレット２は、タバコロッド２１及びフィルタロッド２２を含む。図１ないし図３を参照して上述した第１部分２１は、タバコロッド２１を含み、第２部分２２は、フィルタロッド２２を含む。
【００６５】
図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントとして示されているが、それに限定されない。すなわち、フィルタロッド２２は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド２２は、エアロゾルを冷却するセグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングするセグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド２２には、他の機能を行う少なくとも１つのセグメントをさらに含んでもよい。
【００６６】
シガレット２は、少なくとも１枚のラッパ２４によって包装される。ラッパ２４には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット２は、１枚のラッパ２４によって包装される。他の例として、シガレット２は、２以上のラッパ２４によって重畳的に包装されてもよい。例えば、第１ラッパ２４１によってタバコロッド２１が包装され、ラッパ２４２、２４３、２４４によってフィルタロッド２２が包装される。そして、単一ラッパ２４５によってシガレット２全体が再包装される。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成されているならば、それぞれのセグメントがラッパ２４２、２４３、２４４によって包装される。
【００６７】
タバコロッド２１は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含むが、それらに限定されない。また、タバコロッド２１は、風味剤、湿潤剤及び有機酸(organic acid)の少なくとも１つのような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド２１には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド２１に噴射されることによって添加される。
【００６８】
タバコロッド２１は、多様に作製される。例えば、タバコロッド２１は、シート(sheet)によっても作製され、ストランド（strand）によっても作製される。また、タバコロッド２１は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質によっても覆い包まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド２１を覆い包む熱伝導物質は、タバコロッド２１に伝達される熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これにより、タバコ風味を向上させうる。また、タバコロッド２１を覆い包む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能が行える。この際、図面に示されていないが、タバコロッド２１は、外部を覆い包む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
【００６９】
フィルタロッド２２は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド２２は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも１つが異なる形状にも作製される。
【００７０】
また、フィルタロッド２２には、少なくとも１つのカプセル２３が含まれる。ここで、カプセル２３は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル２３は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセル２３は、球状または円筒状を有するが、それらに制限されない。
【００７１】
図５を参照すれば、シガレット３は、前端プラグ３３をさらに含んでもよい。前端プラグ３３は、タバコロッド３１において、フィルタロッド３２に対向する一側に位置する。前端プラグ３３は、タバコロッド３１の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド３１から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１ないし図３の１）に流れて行くことを防止することができる。
【００７２】
フィルタロッド３２は、第１セグメント３２１及び第２セグメント３２２を含んでもよい。ここで、第１セグメント３２１は、図４のフィルタロッド２２の第１セグメントに対応し、第２セグメント３２２は、図４のフィルタロッド２２の第３セグメントに対応する。
【００７３】
シガレット３の直径及び全長は、図４のシガレット２の直径及び全長に対応する。
【００７４】
シガレット３は、少なくとも１枚のラッパ３５によって包装される。ラッパ３５には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つの孔(hole)が形成される。例えば、第１ラッパ３５１によって前端プラグ３３が包装され、第２ラッパ３５２によってタバコロッド３１が包装され、第３ラッパ３５３によって第１セグメント３２１が包装され、第４ラッパ３５４によって第２セグメント３２２が包装される。そして、第５ラッパ３５５によってシガレット３全体が再包装される。
【００７５】
また、第５ラッパ３５５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成される。例えば、穿孔３６は、タバコロッド３１を覆い包む領域に形成されるが、それに制限されない。穿孔３６は、図２及び図３に示されたヒータ１３によって形成された熱をタバコロッド３１の内部に伝達する役割を行うことができる。
【００７６】
また、第２セグメント３２２には、少なくとも１つのカプセル３４が含まれる。ここで、カプセル３４は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル３４は、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセル３４は、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。
【００７７】
図６は、本発明によるエアロゾル生成装置の一例を図式的に示すブロック図である。
【００７８】
図６を参照すれば、本発明によるエアロゾル生成装置は、制御部１１０、バッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、記憶装置１７０を含むことが分かる。図６において、制御部１１０、バッテリ１２０、ヒータ１３０は、図１ないし図３で説明した制御部１２、バッテリ１１、ヒータ１３とそれぞれ同一に対応すると見なす。
【００７９】
制御部１１０は、エアロゾル生成装置に含まれているバッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、記憶装置１７０を総括的に制御する。図６に示されていないが、実施例によって、制御部１１０は、ユーザのボタン入力やタッチ入力を受信する入力受信部（図示せず）及びユーザ端末のような外部通信装置と通信可能な通信部（図示せず）をさらに含んでもよい。図６に示されていないが、制御部１１０は、ヒータ１３０に対して比例積分微分制御（ＰＩＤ）を行うためのモジュールをさらに含んでもよい。
【００８０】
特に、本発明において、制御部１１０は、前述したバッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、記憶装置１７０を総括的に制御する以外にも、複数の地磁気センサからエアロゾル生成装置の内部磁場の大きさの変更を感知した結果を受信し、エアロゾル生成装置に脱着可能な要素が脱着されることをリアルタイムで感知し、ディスプレイ部１５０、モータ１６０などを通じてユーザにアラームを提供することができる。
【００８１】
バッテリ１２０は、ヒータ１３０に電力を供給し、ヒータ１３０に供給される電力の大きさは、制御部１１０によって調節される。
【００８２】
ヒータ１３０は、電流を印加すれば、固有抵抗によって発熱を行い、エアロゾル生成基質が加熱されたヒータに接触（結合）すれば、エアロゾルが生成される。
【００８３】
パルス幅変調処理部１４０は、ヒータ１３０にＰＷＭ(pulse width modulation)信号を伝達する方式を通じて、制御部１１０がヒータ１３０に供給される電力を制御する。実施例によって、パルス幅変調処理部１４０は、制御部１１０に含まれる方式によって具現されてもよい。
【００８４】
ディスプレイ部１５０は、エアロゾル生成装置で発生する各種アラームメッセージ(alarm message)を視覚的に出力して、エアロゾル生成装置を使用するユーザをして確認可能にする。ユーザは、ディスプレイ部１５０に出力されるバッテリ電力不足メッセージやヒータの過熱警告メッセージなどを確認し、エアロゾル生成装置の動作が止まるか、エアロゾル生成装置が破損される前に適切な措置を取ることができる。
【００８５】
モータ１６０は、制御部１１０によって駆動されてエアロゾル生成装置の使用準備が完了されているという事実をユーザが触覚を通じて認知可能にする。
【００８６】
記憶装置１７０は、制御部１１０がヒータ１３０に供給される電力を適切に制御し、エアロゾル生成装置を使用するユーザに多様な風味を提供するための各種情報を保存している。例えば、記憶装置１７０に保存される情報には、制御部１１０がヒータの温度を経時的に適切に加減制御するために参照する温度プロファイル(temperature profile)、後述する制御基準比率、比較制御値などを予め保存しており、制御部１１０の要請によって、制御部１１０に当該情報を送信することができる。記憶装置１７０は、フラッシュメモリ(flash memory)のように不揮発性メモリで構成されるだけではなく、さらに速いデータ入出力（Ｉ／Ｏ）速度を確保するために、通電時にのみ制限的にデータを保存する揮発性メモリで構成されてもよい。
【００８７】
本発明の一実施例による制御部１１０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０及び記憶装置１７０は、少なくとも１つ以上のプロセッサ(processor)に該当するか、少なくとも１つ以上のプロセッサを含んでもよい。これにより、制御部１１０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０及び記憶装置１７０は、マイクロプロセッサや汎用コンピュータシステムのような他のハードウェア装置に含まれた形態によっても駆動される。
【００８８】
図７は、本発明によるエアロゾル生成装置の他の一例のブロック図を示す図面である。
【００８９】
さらに具体的に、図６は、本発明によるエアロゾル生成装置に含まれる各種構成を概念的なブロック図として説明するための図面であれば、図７は、本発明によるエアロゾル生成装置において、マイクロウエーブ(microwave)を通じてエアロゾルを生成する方法を具体的に説明するために、必要な構成を除いた残りの構成は、省略した図面と理解されうる。
【００９０】
図７を参照すれば、本発明によるエアロゾル生成装置７００は、シガレット７１０、マイクロウェーブキャビティ７３０、マイクロウエーブ生成装置７５０、バッテリ１２０を含むことが分かる。以下、図７でのエアロゾル生成装置７００は、図１ないし図６で説明したエアロゾル生成装置１の一例と見なす。
【００９１】
まず、バッテリ１２０は、図６で説明したバッテリ１２０と同様に、エアロゾル生成装置７００に含まれた各種構成に電力を供給する機能を行う。
【００９２】
シガレット７１０は、図７に示されたシガレット挿入方向にマイクロウェーブキャビティ７３０（microwave cavity）に挿入されてマイクロウエーブによって加熱されることで、エアロゾルを生成する。さらに具体的に、シガレット７１０がマイクロウェーブキャビティ７３０に予め設定されたシガレット挿入方向に一定以上の深さほど挿入された後、マイクロウエーブ生成装置７５０によってマイクロウエーブが生成され、そのような制御方式は、シガレット７１０がマイクロウェーブキャビティ７３０に挿入されていない状態で不要にマイクロウエーブが生成され、マイクロウェーブキャビティ７３０への送出を防止することができる。
【００９３】
マイクロウェーブキャビティ７３０は、既定値によって一定の体積を有するサイズに作製され、エアロゾル生成装置１内部に挿入されるシガレット７１０を囲み込む機能を行う。マイクロウェーブキャビティ７３０は、マイクロウエーブ生成装置７５０から送出されたマイクロウエーブを受信し、マイクロウェーブキャビティ７３０の内壁において少なくとも１回以上の反射を誘導させることで、マイクロウェーブキャビティ７３０に挿入されているシガレット７１０を、反射されるマイクロウエーブによって加熱させる。マイクロウェーブキャビティ７３０は、シガレット７１０が挿入される方向に少なくとも１つ以上の流出口を含み、ユーザの吸入行為によってエアロゾル生成装置１で生成されたエアロゾルが流出口を通じて排出されるように設計されている。
【００９４】
図７に示されていないが、マイクロウェーブキャビティ７３０は、シガレット７１０がシガレット挿入方向に正しく挿入されているか否かを確認するか、シガレット７１０に付着されている巻紙の特性や巻紙外部の材質、印刷されたパターンなどを感知し、シガレット７１０がエアロゾル生成装置１を動作させうる有効なシガレット７１０であるか否かを確認する機能を含み、そのような機能を具現するために、自体に少なくとも１つ以上のセンサ(sensor)を含んでもよい。
【００９５】
マイクロウエーブ生成装置７５０は、バッテリ１２０に連結されて電力を供給されながら、マイクロウエーブを生成してマイクロウェーブキャビティ７３０に送出する機能を行う。マイクロウエーブ生成装置７５０は、マイクロウエーブを生成するマグネトロン(magnetron)、マグネトロンにバッテリ１２０の電力供給を制御する制御部、マグネトロンによって生成されたマイクロウエーブをマイクロウェーブキャビティ７３０に送出するマイクロウエーブアンテナで構成され、これについては、図８を通じて後述する。
【００９６】
本発明によるエアロゾル生成装置７００の全体的な動作は、次のように要約することができる。まず、エアロゾル生成装置７００の電源オン状態で、シガレット７１０がマイクロウェーブキャビティ７３０に入れ込まれる。ここで、マイクロウェーブキャビティ７３０に付着されているセンサは、シガレット７１０がエアロゾルを生成させるのに十分な程度でエアロゾル生成装置７００のマイクロウェーブキャビティ７３０に完全に装着されているか否かを感知し、感知した結果をマイクロウエーブ生成装置７５０に伝達する。
【００９７】
マイクロウエーブ生成装置７５０は、シガレット７１０がマイクロウェーブキャビティ７３０に入れ込まれたならば、ユーザの入力を受けて、マグネトロンにバッテリ１２０の電力が供給されるように制御することができる。バッテリ１２０の電力を供給されたマグネトロンは、マイクロウエーブを生成し、生成されたマイクロウエーブは、マイクロウエーブアンテナを介してマイクロウェーブキャビティ７３０に送出されて、シガレット７１０に浸透し、浸透したマイクロウエーブは、マイクロウェーブキャビティ７３０の内部壁によって数回反射しつつ、シガレット７１０を加熱させる。その過程で、マイクロウエーブは、単にマイクロウェーブキャビティ７３０の内部壁によって反射し続けるだけではなく、シガレット７１０を構成する刻みたばこ、各種保湿剤などによって乱反射(scttered reflection)される。マイクロウエーブによって既設定の温度以上に加熱されたシガレット７１０からエアロゾルが生成されれば、ユーザは、エアロゾルが生成されたということをエアロゾル生成装置７００に備えられたＬＥＤ（図示せず）や振動モータ（図６の１６０）などを通じて認知してパフを行うことで、エアロゾルを吸い込むことができる。
【００９８】
図８は、本発明によるエアロゾル生成装置のさらに他の一例を示すブロック図である。
【００９９】
図８を参照すれば、図８でのエアロゾル生成装置８００は、マイクロウェーブキャビティ８１０、マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂ、アンテナ構成部８３０、マイクロウエーブ生成部８５０、マイクロウエーブ制御部８７０及びバッテリ１２０を含み、図８を、図７と比較して説明すれば、図７のマイクロウエーブ生成装置７５０が、図８では、マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂ、アンテナ構成部８３０、マイクロウエーブ生成部８５０、マイクロウエーブ制御部８７０にさらに細分化されて表示されている。
【０１００】
マイクロウェーブキャビティ８１０は、図７で説明した機能と同じ機能を行い、図面において直観性を高めるために、マイクロウェーブキャビティ８１０に挿入されるシガレットは、図８で省略された。
【０１０１】
マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂは、マイクロウエーブ生成部８５０で生成されたマイクロウエーブをマイクロウェーブキャビティ８１０に送出する。マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂは、図８において、２つと表示されているが、実施例によって、２つを超過してもよい。
【０１０２】
アンテナ構成部８３０は、マイクロウエーブ生成部８５０からマイクロウエーブを受信し、マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂにマイクロウエーブを載せてマイクロウェーブキャビティ８１０に送出する。それに付け加えて、アンテナ構成部８３０は、マイクロウエーブを送出するアンテナの数を調整してもよい。さらに具体的な例として、アンテナ構成部８３０は、図８に示された第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂ以外に第３マイクロウエーブアンテナ（図示せず）をさらに立てて第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａないし第３マイクロウエーブアンテナ（図示せず）を介してマイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０に送出されるように制御してもよい。
【０１０３】
マイクロウエーブ生成部８５０は、バッテリ１２０から電力を供給されてマイクロウエーブを生成する。マイクロウエーブ生成部８５０は、マイクロウエーブを生成するためのマグネトロン(magnetron)を含んでおり、マイクロウエーブ生成部８５０は、実施例によって、マイクロウエーブヒータ(microwave heater)とも呼称される。
【０１０４】
選択的一実施例であって、マイクロウエーブ生成部８５０は、少なくとも２つ以上の互いに異なるマグネトロンを含んでもよい。すなわち、この選択的実施例では、互いに異なるマグネトロンが互いに異なる周波数のマイクロウエーブを生成するように設計され、マイクロウエーブ生成部８５０は、単にマグネトロンそのものではなく、マグネトロンを含むＩＣチップセット(IC chipset)を含んでもよい。例えば、マイクロウエーブ生成部８５０は、２つのマグネトロンを含み、それぞれ２．５ＧＨｚ、２．７ＧＨｚのマイクロウエーブを生成し、２つのマイクロウエーブアンテナにそれぞれ載せて送出することができる。この際、マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂは、マグネトロンと一対一に対応する数によって配置され、各マグネトロンで特定周波数のマイクロウエーブが生成されれば、予め対応して配置されたマイクロウエーブアンテナを介してマイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０に送出される形にも具現される。
【０１０５】
マイクロウエーブ制御部８７０は、マイクロウエーブ生成部８５０に供給されるバッテリ１２０の電力を制御することで、マイクロウエーブが生成されるか、生成されないように制御する機能を行う。図８においてアンテナ構成部８３０、マイクロウエーブ生成部８５０、マイクロウエーブ制御部８７０は、いずれもマイクロウェーブキャビティ８１０の外部に位置する。
【０１０６】
図９は、本発明のエアロゾル生成装置で複数のマイクロウエーブアンテナが使用されてエアロゾルが生成される一例を図式的に示す図面である。
【０１０７】
図９では、説明の便宜上、シガレットは省略され、マイクロウェーブキャビティ８１０、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂ、アンテナ構成部８３０のみ示されており、図８で説明した他の構成は、省略されている。以下では、図８を参照して説明する。
【０１０８】
図９では、説明の便宜上、シガレットが省略され、マイクロウェーブキャビティ８１０、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂ、アンテナ構成部８３０のみ示されており、図８で説明した他の構成は、省略されている。以下では、図８を参照して説明する。図９において、マイクロウエーブアンテナは、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ及び第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂのみ示されているが、実施例によって、マイクロウエーブアンテナの数が３つ以上にもなるということは、当該分野の通常の技術者には、自明であろう。
【０１０９】
図８において説明したように、本発明は、マイクロウェーブキャビティ８１０の外部に位置しているマイクロウエーブ生成部８５０でマイクロウエーブを生成すれば、少なくとも２つ以上のマイクロウエーブアンテナを介してマイクロウェーブキャビティ８１０の内部にマイクロウエーブを送出する。この際、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂは、マイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０の既設定の有効面積範囲に送出されるように配置されるか、設定されうる。
【０１１０】
マイクロウェーブキャビティ８１０は、図９に示されたように、シガレットがマイクロウェーブキャビティ８１０に挿入される方向の反対方向に行くほど、断面積が狭くなる円筒状でもある。図８のような形状のマイクロウェーブキャビティ８１０を用いることにより、マイクロウエーブアンテナから送出されたマイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０の内部壁に一回も反射されず、直ちにマイクロウェーブキャビティ８１０の流出口を通じて抜け出る場合を最小化するが、図９の例示とは反対の例であって、マイクロウェーブキャビティ８１０は、シガレットがマイクロウェーブキャビティ８１０に挿入される方向に行くほど断面積が狭くなる円筒状でもある。マイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０の流出口を通じて抜け出ることを防止するための他の方法として、シガレットのフィルタ部分に遮蔽材を挿入してもよい。
【０１１１】
マイクロウェーブキャビティ８１０にマイクロウエーブを送出するマイクロウエーブアンテナの数は、少なくとも２つ以上が望ましく、図９のように２つのマイクロウエーブアンテナを採択する場合、マイクロウエーブの反射回数を十分に増やすために、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ及び第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂは、マイクロウェーブキャビティ８１０の断面の中央から遠く離して配置し、マイクロウエーブをマイクロウェーブキャビティ８１０の内部で少なくとも２回以上反射させることが望ましい。
【０１１２】
アンテナ構成部８３０は、マイクロウエーブ生成部８５０からマイクロウエーブを伝達された後、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ及び第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂを通じてマイクロウェーブキャビティ８１０の既設定の有効面積範囲に送出する。ここで、既設定の有効面積範囲は、マイクロウェーブキャビティ８１０にシガレットが挿入されているとき、マイクロウエーブによってシガレットのエアロゾル生成基質が効率的に加熱されるために、マイクロウエーブが送出されねばならないマイクロウェーブキャビティ８１０の内部特定位置を意味する。
【０１１３】
例えば、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａから送出されたマイクロウエーブがエアロゾルが通過される流出口方向に送出されるならば、マイクロウエーブは、一回も反射されなくなって、シガレットに含まれたエアロゾル生成基質を効果的に加熱させることができない。他の例として、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂから送出されたマイクロウエーブがマイクロウェーブキャビティ８１０の内部ではなく、エアロゾル生成装置に含まれた他の構成に向かってマイクロウエーブを送出する場合にも、アンテナから送出されたマイクロウエーブは、シガレットに含まれたエアロゾル生成基質の温度を上昇させるのに全く寄与することができない。
【０１１４】
すなわち、エアロゾルを生成させるために、マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、８３０ｂから送出されるマイクロウエーブは、マイクロウェーブキャビティ８１０の内部で適切に反射しつつ、シガレットに含まれたエアロゾル生成基質を加熱させるように、マイクロウェーブキャビティ８１０の内部の適切な位置に送出されねばならず、その送出されねばならない位置を予め設定しておいたのが、既設定の有効面積範囲である。例えば、有効面積範囲は、円筒状であるマイクロウェーブキャビティ８１０の側面の表面積の全体または一部でもある。
【０１１５】
本発明において、マイクロウエーブアンテナを少なくとも２つ以上使用することは、エアロゾル生成基質中の１つのグリセリンの気化温度及びシガレットに含まれているエアロゾル生成基質に対するマイクロウエーブの浸透深さと関連している。
【０１１６】
まず、シガレットは、エアロゾル生成基質として、刻みたばこだけではなく、保湿剤、グリセリンなどを含んでおり、水の比熱が１であれば、グリセリンの比熱は、常温で約０．６程度と測定される。ここで、グリセリンの気化温度は、約２９０℃であり、グリセリン１ｇの気化に必要な熱量は、１７４ｃａｌ程度と計算される。本発明によるエアロゾル生成装置に含まれているマグネトロンチップ(magnetron chip)の出力量は、３０Ｖを供給する場合において、１９０Ｗ程度に集計され、実質的にエアロゾル生成装置に含まれるバッテリ１２０の電圧を３０Ｖに昇圧させる場合、電力損失が過度に大きくなる問題が発生するので、１５Ｖ程度のみ昇圧すると仮定すれば、少なくとも２つ以上のマイクロウエーブアンテナがあって初めて、グリセリンを安定して気化させることができるほどのマイクロウエーブが送出される。
【０１１７】
また、家庭用電子レンジで使用される２．５ＧＨｚの周波数のマイクロウエーブによっても加熱対象が均一に加熱されない問題点があり、全ての電子レンジには、回転板が備えられて、加熱対象にマイクロウエーブが均一に吸収されるようにするが、エアロゾル生成装置では、実質的にシガレットを回転させる方式を採択することができない限界がある。本発明では、被加熱体であるシガレットを均一に加熱するために、複数のマイクロウエーブアンテナを配置する。実施例によって、マイクロウエーブアンテナが送出するマイクロウエーブの周波数は、マイクロウエーブアンテナごとに互いに異なりもし、本実施例を具現するために、マグネトロンが少なくとも２つ以上にもなるということは、前述した通りである。
【０１１８】
選択的な一実施例であって、マイクロウエーブ生成部８５０は、少なくとも１つ以上のマグネトロンを含み、マイクロウエーブアンテナは、マグネトロンと一対一に対応する数によってエアロゾル生成装置内部に配置されてもよい。その場合、第１マグネトロンで生成されたマイクロウエーブは、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａを通じて送出され、第２マグネトロンで生成されたマイクロウエーブは、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂを通じて送出され、それぞれのマグネトロンの生成したマイクロウエーブは、互いに異なる周波数を有してもよい。
【０１１９】
図１０は、本発明のエアロゾル生成装置で複数のマイクロウエーブアンテナが使用されてエアロゾルが生成される他の一例を図式的に示す図面である。
【０１２０】
図１０では、説明の便宜上、シガレットは省略され、マイクロウェーブキャビティ８１０、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂ、アンテナ構成部８３０のみ示されており、図８で説明した他の構成は、省略されている。以下では、図８を参照して説明する。図９において、マイクロウエーブアンテナは、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ及び第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂのみ示されているが、実施例によって、マイクロウエーブアンテナの数が３つ以上にもなるということは、当該分野の通常の技術者には、自明である。
【０１２１】
図１０は、複数のマイクロウエーブアンテナを使用するという点では、図９での説明と類似しているが、マイクロウエーブ生成部８５０に含まれているマグネトロンが１つであり、マイクロウェーブキャビティ８１０に挿入されているシガレット内部を多様な浸透深さで加熱するために、マイクロウエーブアンテナを変形させるという点で、互いに異なる。
【０１２２】
さらに具体的に、図１０において、アンテナ構成部８３０の出力端を基準にアンテナ構成部８３０に備えられたマイクロウエーブアンテナは、１つだけであり、図１０での大きなマイクロウエーブアンテナは、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａ及び第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂを含む。この選択的一実施例は、１つの出力端においてアンテナ長に基づいてマイクロウエーブの出力周波数を制御する方式を図式的に説明したものであって、同一マグネトロンで生成されたマイクロウエーブであるとしても、マイクロウエーブを送出するアンテナ長に差等をつけさせて互いに周波数のマイクロウエーブが得られるという点を用いる。
【０１２３】
マイクロウエーブの周波数に影響を与えるアンテナ長を測定する基準は、次のようである。まず、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａの長さは、a＋ｄである。同様に、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂの長さは、a＋ｂ＋ｃになる。
【０１２４】
【数１】
2021531728.tif 000003
【０１２５】
数式１は、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａと第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂとの長さの比率であるｋを算出するための数式を示す。数式１において、ｋは、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａの長さに対する第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂの長さの比率であり、ａないしｄは、図１０において、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａまたは第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂの長さを算出するための数値である。例えば、第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂの長さが１５であり、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａの長さが１０であれば、ｋは、１．５になり、１．５に該当する数値がマイクロウエーブの周波数を変更させるパラメータとして作用することができる。すなわち、ｋの値が大きくなるほど、２つのアンテナから送出されたマイクロウエーブの周波数差は大きくなる。上記のような例によれば、第１マイクロウエーブアンテナ８３０ａと第２マイクロウエーブアンテナ８３０ｂから送出されるマイクロウエーブは、同一マグネトロンで生成されたにもかかわらず、アンテナ長さ比率であるｋによって互いに異なる周波数を有する。
【０１２６】
この選択的一実施例によれば、１つのマイクロウエーブ出力端においてアンテナの距離調整だけでも複数個のアンテナ出力が使用できるようになり、アンテナ数に比例する多様な周波数のマイクロウエーブを出力可能となることにより、シガレット内部をさらに容易かつ効率的に加熱することが可能である。また、実施例によって、ｋは、前述した１．５以外にも他の値にもなる。
【０１２７】
図１１は、本発明によるマイクロウエーブを通じてエアロゾルを生成する方法の一例を示すフローチャートである。
【０１２８】
図１１は、図７または図８によるエアロゾル生成装置によって具現されるので、以下では、図７または図８を参照して説明し、図７及び図８で説明した内容と重複する説明は、省略する。
【０１２９】
まず、マイクロウエーブ制御部８７０は、バッテリ１２０が装着された後、エアロゾル生成装置８００の電源がオンになったことを確認し、マイクロウエーブ生成部８５０に対する電力供給を制御する（Ｓ１１１０）。段階Ｓ１１１０において、マイクロウエーブ制御部８７０は、エアロゾル生成装置８００のマイクロウェーブキャビティ８１０に、次の段階を進行するのに適したシガレットが挿入されたか否かを判断することができる。
【０１３０】
マイクロウエーブ生成部８５０は、マイクロウエーブ制御部８７０の制御によってバッテリ１２０から電力を供給されてマイクロウエーブを生成する（Ｓ１１３０）。
【０１３１】
マイクロウエーブアンテナは、段階Ｓ１１３０で生成されたマイクロウエーブをマイクロウェーブキャビティの有効面積範囲に送出する（Ｓ１１５０）。
【０１３２】
本発明によれば、マイクロウエーブを介してシガレットを加熱可能とすることにより、エアロゾル生成装置において誘導コイルを排除することができ、エアロゾル生成装置の小型化が可能となる。
【０１３３】
また、エアロゾル生成装置を小型化しなくとも、エアロゾル生成装置内部をさらに容易に活用することができ、エアロゾル生成装置内部でエアギャップ(air gap)を確保する方式などを通じてエアロゾル生成装置の発熱を効率よく低めることができる。
【０１３４】
以上、説明された本発明による実施例は、コンピュータ上で多様な構成要素を通じて実行されるコンピュータプログラムの形態として具現され、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読取り可能な媒体に記録される。この際、媒体は、ハードディスク、フロッピィーディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気光媒体(magneto-optical medium)、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリのようなプログラム命令語を保存し、実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含んでもよい。
【０１３５】
一方、前記コンピュータプログラムは、本発明のために特別に設計され、構成されたものであるか、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知されて使用可能なものである。コンピュータプログラムの例には、コンパイラによって作製される機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードも含まれる。
【０１３６】
本発明で説明する特定の実行は、一実施例であって、如何なる方法によっても、本発明の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、前記システムの他の機能的な側面の記載は、省略されている。また、図面に示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結及び物理的または回路的連結の少なくとも１つを例示的に示したものであって、実際装置では、代替可能であるか、あるいは追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路連結として示される。また、「必須の」、「重要に」のように具体的な言及がなければ、本発明の適用のために必ずしも必要な構成要素ではない。
【０１３７】
本発明の明細書（特に特許請求の範囲において）において“前記”の用語及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数にいずれも該当しうる。また、本発明において範囲(range)を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであって（これに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に前記範囲を構成する各個別的な値を記載した通りである。最後に、本発明による方法を構成する段階について明白に順序を記載するか、反する記載がなければ、前記段階は、適当な順序によって行われうる。必ずしも前記段階の記載順序によって、本発明が限定されるものではない。本発明において全ての例または例示的な用語（例えば、など）の使用は、単に本発明を詳細に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって限定されない限り、前記例または例示的な用語によって、本発明の範囲が限定されるものではない。また、当業者は、多様な修正、組合わせ及び変更が付け加えられた特許請求の範囲またはその均等物の範疇内で設計条件及びファクタによって構成されることが分かる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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