(57)【要約】  本開示のエアロゾルを生成するための装置は、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成するための加熱部、及び制御部を含み、制御部は、エアロゾルを生成するための加熱温度よりも低い予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、加熱部に供給される電力量を可変的に増加させうる。
2021509276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾルを生成するための装置であって、
エアロゾル生成物質を加熱する加熱部と、
制御部と、を含み、
前記制御部は、
エアロゾルを生成するための加熱温度よりも低い予熱温度で前記エアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給される電力量を可変的に増加させることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記制御部は、
既定の予熱期間の間にユーザのパフが感知されない場合、前記加熱部に供給される電力量を、前記予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給される電力量より減少させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御部は、
連続したパフ時点間のパフ間隔に係わる履歴情報に基づいて、平均パフ間隔を算出し、
前記算出された平均パフ間隔に基づいて前記予熱期間を決定することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、
前記加熱部に供給される電力を提供する電源部をさらに含み、
前記制御部は、
前記電源部に保存されたエネルギーの残量に基づいて前記予熱期間を決定することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記予熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱する間に、前記加熱部に供給される電力量の経時的な累積値である累積供給電力量を決定し、
前記累積供給電力量が既定の臨界値を超過する場合、前記加熱部に供給される電力量を、前記予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給される電力量より減少させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記加熱部に残留する熱エネルギーが減少することにより、前記加熱部に供給される電力量を増加させることで、前記エアロゾル生成物質の温度を前記予熱温度で加熱することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記加熱部に供給されるＰＷＭ(pulse width modulation)パルス信号のデューティサイクル(duty cycle)を変化させ、前記加熱部に供給される電力量を可変的に制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給されるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルの範囲は、７０％から９５％であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記予熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給されるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルの範囲は、３％から２０％であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する加熱部を含むエアロゾルを生成装置の制御方法であって、
パフを感知することにより、前記エアロゾル生成物質の温度をエアロゾルを生成するための加熱温度に加熱するために、前記加熱部に供給される電力量を制御する段階と、
前記加熱温度に加熱されたエアロゾル生成物質の温度を前記加熱温度よりも低い予熱温度に保持するために、前記加熱部に供給される電力量を減少させる段階と、
前記加熱部に残留する熱エネルギーが減少することにより、前記エアロゾル生成物質の温度を前記予熱温度に保持すするために、前記加熱部に供給される電力量を増加させる段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
既定の予熱期間の間に、ユーザのパフが感知されない場合、前記加熱部に供給される電力量を、前記予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給される電力量より減少させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
連続したパフ時点間のパフ間隔に係わる履歴情報に基づいて、平均パフ間隔を算出する段階と、
前記算出された平均パフ間隔に基づいて前記予熱期間を決定する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記予熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱する間に、前記加熱部に供給される電力量の経時的な累積値である累積供給電力量を決定する段階と、
前記累積供給電力量が既定の臨界値を超過する場合、前記加熱部に供給される電力量を、前記予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給される電力量より減少させる段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記加熱部に供給される電力量は、前記加熱部に供給されるＰＷＭ(pulse width modulation)パルス信号のデューティサイクル(duty cycle)に基づいて決定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記加熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給されるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルの範囲は、７０％から９５％であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記予熱温度に前記エアロゾル生成物質を加熱するために、前記加熱部に供給されるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルの範囲は、３％から２０％であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル発生装置及びその制御方法に係り、さらに詳細には、加熱部に供給される電力を調整し、加熱部の消耗を減らして効率的に加熱部を加熱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係わる需要が増大している。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、エアロゾルが生成する方法に係わる需要が増大している。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】
ユーザのパフ時、ヒータは、エアロゾルを生成するのに十分な温度によってエアロゾル生成物質を加熱することができる。この際、次回のパフ時までヒータの温度を適切に保持しつつ電力浪費を減らす必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ユーザの連続したパフの間にヒータの温度を適正レベルに保持するために、ヒータに供給される電力量を可変的に調整することで、ユーザの喫煙満足度を高めると共に、電力消耗を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一側面による、エアロゾルを生成するための装置は、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成するための加熱部、及び制御部を含み、制御部は、エアロゾルを生成するための加熱温度よりも低い予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために加熱部に供給される電力量を可変的に増加させうる。
【０００６】
他の一側面による、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する加熱部を含むエアロゾルを生成装置の制御方法は、パフを感知することにより、エアロゾル生成物質の温度をエアロゾルを生成するための加熱温度に加熱するために、加熱部に供給される電力量を制御する段階、加熱温度に加熱されたエアロゾル生成物質の温度を加熱温度よりも低い予熱温度に保持するために、加熱部に供給される電力量を減少させる段階及び加熱部に残留する熱エネルギーが減少することにより、エアロゾル生成物質の温度を予熱温度に保持するために、加熱部に供給される電力量を増加させる段階を含んでもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施例によれば、ヒータの温度を適正レベルに保持することで、ユーザのパフ時、迅速にエアロゾルを提供することができる。
【０００８】
本発明の実施例によれば、ヒータの温度を適正レベルに保持するために、ヒータに供給される電力量を可変的に調整することで、電力消耗を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】一実施例によるエアロゾル生成装置のブロック図である。
【図７】一実施例によるエアロゾル生成装置の詳細なブロック図である。
【図８Ａ】ＰＷＭ(pulse width modulation)方式のパルス信号を説明するための図面である。
【図８Ｂ】ＰＷＭ(pulse width modulation)方式のパルス信号を説明するための図面である。
【図８Ｃ】ＰＷＭ(pulse width modulation)方式のパルス信号を説明するための図面である。
【図９】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル(duty cycle)変化と加熱部の温度変化の例示を示す図面である。
【図１０】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル(duty cycle)変化と加熱部の温度変化の例示を示す図面である。
【図１１Ａ】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル変化方式の多様な実施例を説明するための図面である。
【図１１Ｂ】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル変化方式の多様な実施例を説明するための図面である。
【図１１Ｃ】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル変化方式の多様な実施例を説明するための図面である。
【図１１Ｄ】経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル変化方式の多様な実施例を説明するための図面である。
【図１２】一実施例によるエアロゾル生成装置の制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態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、当分野に携わる技術者の意図、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、単なる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。
【００１１】
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、明細書に記載の「・・・部」、「・・・モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合として具現される。
【００１２】
以下では、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野で当業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、さまざまに異なる形態として具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
以下では、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１には、本実施形態に係わる構成要素が図示されている。したがって、図１ないし図３に図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にさらに含まれもするということは、本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、理解することができるであろう。
【００１７】
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が含まれていると図示されているが、必要に応じて、ヒータ１３は、省略される。
【００１８】
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。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。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図示されている。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に図示されたものに限定されない。言い換えれば、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の配置は変更される。
【００１９】
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／または蒸気化器１４を作動させ、エアロゾルを発生させる。ヒータ１３及び／または蒸気化器１４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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。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、センサー、モータなどの動作に必要な電力を供給する。
【００２２】
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だけではなく、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。
【００２３】
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、汎用的なマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサによって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にも具現されることを、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、導電性トラック(track)を含み、導電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、制限なしに該当される。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に予め設定されても、ユーザによって所望の温度に設定されてもよい。
【００２６】
一方、他の例において、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導電性コイルを含み、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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に図示された形状に限定されず、多様な形状によっても作製される。
【００２９】
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。言い換えれば、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。
【００３０】
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むが、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。
【００３１】
液体保存部は、液状組成物を保存する。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／付着可能によっても作製され、蒸気化器１４と一体として作製されてもよい。
【００３２】
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。
【００３３】
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、綿纎維、セラミック纎維、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、それらに限定されない。
【００３４】
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、液体伝達手段に巻き取ら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。その結果、エアロゾルが生成される。
【００３５】
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。
【００３６】
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／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサー（パフ感知センサー、温度感知センサー、シガレット挿入感知センサーなど）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、内部気体が流出される構造によっても作製される。
【００３７】
図１ないし図３には、図示されていないが、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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部分の一部のみ挿入されても、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んでもよい。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。
【００４０】
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つの空気通路を通じて流入される。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／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。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)を通じてシガレット２の内部に流入されてもよい。
【００４１】
以下、図４及び図５を参照して、シガレット２の例を説明する。
【００４２】
図４及び図５は、シガレットの例を示す図面である。
【００４３】
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に基づいて説明した第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。
【００４４】
図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントと図示されているが、それに限定されない。言い換えれば、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。
【００４５】
シガレット２の直径は、５ｍｍないし９ｍｍの範囲以内であり、長さは、約４８ｍｍであるが、それらに限定されない。例えば、タバコロッド２１の長さは、約１２ｍｍ、フィルタロッド２２の第１セグメントの長さは、約１０ｍｍ、フィルタロッド２２の第２セグメントの長さは、約１４ｍｍ、フィルタロッド２２の第３セグメントの長さは、約１２ｍｍであるが、それらに限定されない。
【００４６】
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れば、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。
【００４７】
第１ラッパ２４１及び第２ラッパ２４２は、一般的なフィルタ巻紙に作製される。例えば、第１ラッパ２４１及び第２ラッパ２４２は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙でもある。また、第１ラッパ２４１及び第２ラッパ２４２は、耐油性を有する紙類及び／またはアルミニウム合紙包装材によっても作製される。
【００４８】
第３ラッパ２４３は、ハード巻紙によっても作製される。例えば、第３ラッパ２４３の坪量は、８８ｇ／ｍ２〜９６ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、９０ｇ／ｍ２〜９４ｇ／ｍ２の範囲内に含まれる。また、第３ラッパ２４３の厚さは、１２０μｍ〜１３０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、１２５μｍでもある。
【００４９】
第４ラッパ２４４は、耐油性ハード巻紙によっても作製される。例えば、第４ラッパ２４４の坪量は、８８ｇ／ｍ２〜９６ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、９０ｇ／ｍ２〜９４ｇ／ｍ２の範囲内に含まれる。また、第４ラッパ２４４の厚さは、１２０μｍ〜１３０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、１２５μｍでもある。
【００５０】
第５ラッパ２４５は、滅菌紙（ＭＦＷ）によっても作製される。ここで、滅菌紙（ＭＦＷ）は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般紙よりも増進されるように特殊に製造された紙を意味する。例えば、第５ラッパ２４５の坪量は、５７ｇ／ｍ２〜６３ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、６０ｇ／ｍ２でもある。また、第５ラッパ２４５の厚さは、６４μｍ〜７０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、６７μｍでもある。
【００５１】
第５ラッパ２４５は、所定の物質が内添されうる。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当するが、それに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または、電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではないにしても、上述した特性を有する物質であれば、制限なしに第５ラッパ２４５に塗布（または、コーティング）されうる。
【００５２】
第５ラッパ２４５は、シガレット２の燃焼現象を防止することができる。例えば、タバコロッド２１０がヒータ１３によって加熱されれば、シガレット２の燃焼可能性がある。具体的に、タバコロッド３１０に含まれた物質のうち、いずれか１つの発火点以上に温度が上昇する場合、シガレット２が燃焼される。そのような場合にも、第５ラッパ２４５は、不燃性物質を含むので、シガレット２の燃焼現象が防止される。
【００５３】
また、第５ラッパ２４５は、シガレット２で生成される物質によるホルダー１の汚染を防止することができる。ユーザのパフによって、シガレット２内で液体物質が生成される。例えば、シガレット２で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却されることで、液体物質（例えば、水分など）が生成される。第５ラッパ２４５がシガレット２を包装することにより、シガレット２内で生成された液体物質がシガレット２の外部への漏れが防止される。
【００５４】
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／または有機酸(organic acid)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。
【００５５】
タバコロッド２１は、多様によっても作製される。例えば、タバコロッド２１は、シート(sheet)によっても作製され、筋（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取り囲まれる。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を取り囲む熱伝導物質は、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、タバコ味を向上させうる。また、タバコロッド２１を取り囲む熱伝導物質は、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、図面に図示されていないが、タバコロッド２１は、外部を取り囲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。
【００５６】
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つが異なる形状によっても作製される。
【００５７】
フィルタロッド２２の第１セグメントは、酢酸セルロースフィルタでもある。例えば、第１セグメントは、内部に中空を含むチューブ状の構造物でもある。第１セグメントによってヒータ１３が挿入される場合、タバコロッド２１０の内部物質が後に押される現象を防止することもでき、エアロゾルの冷却効果も発生する。第１セグメントに含まれた中空の直径は、２ｍｍないし４．５ｍｍの範囲内で適切な直径が採用されるが、その限りではない。
【００５８】
第１セグメントの長さは、４ｍｍないし３０ｍｍの範囲内で適切な長さが採用されるが、その限りではない。望ましくは、第１セグメントの長さは、１０ｍｍにもなるが、その限りではない。
【００５９】
第１セグメントの製造時に可塑剤の含量を調節することで、第１セグメントの硬度が調整される。また、第１セグメントは、内部（例えば、中空）に同形あるいは異形の材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造される。
【００６０】
フィルタロッド２２の第２セグメントは、ヒータ１３がタバコロッド２１を加熱することで生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは、適当な温度に冷却されたエアロゾルを吸い込むことができる。
【００６１】
第２セグメントの距離または直径は、シガレット２の形態によって多様に決定されうる。例えば、第２セグメントの長さは、７ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。望ましくは、第２セグメントの長さは、約１４ｍｍにもなるが、その限りではない。
【００６２】
第２セグメントは、ポリマー纎維を製織して作製される。その場合、ポリマーによって製造された纎維に加香液を塗布することもできる。または、加香液が塗布された別途の纎維とポリマーによって製造された纎維とを共にに製織して第２セグメントを作製することもできる。または、第２セグメントは巻軸されたポリマーシートによって形成される。
【００６３】
例えば、ポリマーは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、セルロースアセテート（ＣＡ）及びアルミニウムホイルからなる群から選択された材料によっても作製される。
【００６４】
第２セグメントが製織されたポリマー纎維または巻軸されたポリマーシートによって形成されることにより、第２セグメントは、縦方向に延びる単数または複数のチャネルを含んでもよい。ここで、チャネルは、気体（例えば、空気またはエアロゾル）が通過する通路を意味する。
【００６５】
例えば、巻軸されたポリマーシートからなる第２セグメントは、約５μｍと約３００μｍとの間、例えば、約１０μｍと約２５０μｍとの間の厚さを有する材料から形成される。また、第２セグメントの全表面積は、約３００ｍｍ２／ｍｍと約１０００ ｍｍ２／ｍｍ間にもなる。また、エアロゾル冷却要素は、比表面積が約１０ｍｍ２／ｍｇと約１００ｍｍ２／ｍｇとの間の材料から形成される。
【００６６】
一方、第２セグメントには、揮発性香味成分を含むスレッド(thread)が含まれる。ここで、揮発性香味成分は、メントールでもあるが、それに制限されない。例えば、スレッドには、１．５ｍｇ以上のメントールを第２セグメントに提供するために、十分な量のメントールが充填されうる。
【００６７】
フィルタロッド２２の第３セグメントは、酢酸セルロースフィルタでもある。第３セグメントの長さは、４ｍｍないし２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。例えば、第３セグメントの長さは、約１２ｍｍにもなるが、その限りではない。
【００６８】
第３セグメントを作製する過程において、第３セグメントに加香液を噴射することで、香味が発生するように作製されてもよい。または、加香液が塗布された別途の纎維を第３セグメントの内部に挿入することもできる。タバコロッド２１で生成されたエアロゾルは、フィルタロッド２２の第２セグメントを通過することにより、冷却して、冷却されたエアロゾルが第３セグメントを通じて、ユーザに伝達される。したがって、第３セグメントに加香要素が添加される場合、ユーザに伝達する香味の持続性が増進される効果が発生する。
【００６９】
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っても、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。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、それらに制限されるものではない。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。例えば、前端プラグ３３の長さは、約７ｍｍ、タバコロッド３１の長さは、約１５ｍｍ、第１セグメント３２１の長さは、約１２ｍｍ、第２セグメント３２２の長さは、約１４ｍｍであるが、それらに限定されない。
【００７３】
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。
【００７４】
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を取り囲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に図示されたヒータ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。
【００７５】
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っても、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。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、それらに制限されるものではない。
【００７６】
第１ラッパ３５１は、一般的なフィルタ巻紙にアルミニウムホイルのような金属ホイルが結合されたものでもある。例えば、第１ラッパ３５１の全体厚さは、４５μｍ〜５５μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、５０．３ｕｍでもある。また、第１ラッパ３５１の金属ホイルの厚さは、６ｕｍ〜７μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、６．３ｕｍでもある。また、第１ラッパ３５１の坪量は、５０ｇ／ｍ２〜５５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、５３ｇ／ｍ２でもある。
【００７７】
第２ラッパ３５２及び第３ラッパ３５３は、一般的なフィルタ巻紙によっても作製される。例えば、第２ラッパ３５２及び第３ラッパ３５３は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙でもある。
【００７８】
例えば、第２ラッパ３５２の多孔度は、３５０００ＣＵでもあるが、それに制限されない。また、第２ラッパ３５２の厚さは、７０μｍ〜８０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、７８μｍでもある。また、第２ラッパ３５２の坪量は、２０ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、２３．５ｇ／ｍ２でもある。
【００７９】
例えば、第３ラッパ３５３の多孔度は、２４０００ＣＵでもあるが、それに制限されない。また、第３ラッパ３５３の厚さは、６０μｍ〜７０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、６８μｍでもある。また、第３ラッパ３５３の坪量は、２０ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、２１ｇ／ｍ２でもある。
【００８０】
第４ラッパ３５４は、ＰＬＡ合紙によっても作製される。ここで、ＰＬＡ合紙は、紙層、ＰＬＡ層及び紙層を含む３重の紙を意味する。例えば、第４ラッパ３５４の厚さは、１００μｍ〜１２０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、１１０μｍでもある。また、第４ラッパ３５４の坪量は、８０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、８８ｇ／ｍ２でもある。
【００８１】
第５ラッパ３５５は、滅菌紙（ＭＦＷ）によっても作製される。ここで、滅菌紙（ＭＦＷ）は、引張強度、耐水度、平滑度などが一般紙より増進されるように、特殊に製造された紙を意味する。例えば、第５ラッパ３５５の坪量は、５７ｇ／ｍ２〜６３ｇ／ｍ２の範囲内に含まれ、望ましくは、６０ｇ／ｍ２でもある。また、第５ラッパ３５５の厚さは、６４μｍ〜７０μｍの範囲内に含まれ、望ましくは、６７μｍでもある。
【００８２】
第５ラッパ３５５は、所定の物質が内添されうる。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当されるが、それに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または、電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではないにしても、上述した特性を有する物質であれば、制限なしに第５ラッパ３５５に塗布（または、コーティング）される。
【００８３】
前端プラグ３３は、セルロースアセテートによっても作製される。一例として、前端プラグ３３は、セルロースアセテートトウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて作製される。セルロースアセテートトウを構成するフィラメントのモノデニール(monodenier)は、１．０〜１０．０の範囲内に含まれ、望ましくは、４．０〜６．０の範囲内に含まれる。さらに望ましくは、前端プラグ３３のフィラメントのモノデニールは、５．０でもある。また、前端プラグ３３を構成するフィラメントの断面は、Ｙ字形でもある。前端プラグ３３のトータルデニール(totaldenier)は、２００００〜３００００の範囲内に含まれ、望ましくは、２５０００〜３００００の範囲内に含まれる。さらに望ましくは、前端プラグ３３のトータルデニールは、２８０００でもある。
【００８４】
また、必要に応じて、前端プラグ３３は、少なくとも１つのチャネルを含み、チャネルの断面形状は、多様によっても作製される。
【００８５】
タバコロッド３１は、図４を参照して上述したタバコロッド２１と対応する。したがって、以下では、タバコロッド３１に係わる具体的な説明は省略する。
【００８６】
第１セグメント３２１は、セルロースアセテートによっても作製される。例えば、第１セグメントは、内部に中空を含むチューブ状の構造物でもある。第１セグメント３２１は、セルロースアセテートトウに可塑剤（例えば、トリアセチン）を加えて作製される。例えば、第１セグメント３２１のモノデニール及びトータルデニールは、前端プラグ３３のモノデニール及びトータルデニールと同一でもある。
【００８７】
第２セグメント３２２は、セルロースアセテートによっても作製される。第２セグメント３２２を構成するフィラメントのモノデニール(monodenier)は、１．０〜１０．０の範囲内に含まれ、望ましくは、８．０〜１０．０の範囲内に含まれる。さらに望ましくは、第２セグメント３２２のフィラメントのモノデニールは、９．０でもある。また、第２セグメント３２２のフィラメントの断面は、Ｙ字形でもある。第２セグメント３２２のトータルデニール(totaldenier)は、２００００〜３００００の範囲内に含まれ、望ましくは、２５０００でもある。
【００８８】
図６は、一実施例によるエアロゾル生成装置６００のブロック図である。
【００８９】
エアロゾルを生成するための装置６００は、制御部６１０及び加熱部６２０を含んでもよい。図６には、本実施形態に係わる構成だけ図示されており、他の汎用的な構成をさらに含むことを通常の技術者であれば、理解ができるであろう。
【００９０】
エアロゾル生成装置６００は、図１ないし図３のエアロゾル生成装置１に係わる実施例が適用される。制御部６１０には、図１ないし図３の制御部１２に対応する。また、加熱部６２０は、図１のヒータ１３または図２及び図３の蒸気化器１４に対応する。
【００９１】
加熱部６２０は、エアロゾル生成物質を加熱してエアロゾルを生成する。加熱部６２０は、電力源から電力を供給される。加熱部６２０は、電力源から供給された電気エネルギーから熱エネルギーを生成する。加熱部６２０は、エアロゾル生成物質に熱を伝達することで、エアロゾル生成物質を加熱することができる。
【００９２】
例えば、加熱モードにおいて加熱部６２０は、エアロゾルを生成するのに十分な温度にエアロゾル生成物質を加熱することができる。これと区別される、予熱モードでは、加熱部６２０は、エアロゾルが生成される温度よりも低い温度にエアロゾル生成物質を加熱することができる。また、節電モードにおいて、加熱部６２０は、予熱モードでさらに低い温度にエアロゾル生成物質を加熱することができる。
【００９３】
加熱モード、予熱モード及び節電モードそれぞれで加熱部６２０がエアロゾル生成物質を加熱する温度は、互いに異なる。それぞれのモードは、制御部６１０によって制御される加熱部６２０の供給電力量によって区別される。
【００９４】
制御部６１０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、汎用的なマイクロプロセッサと、この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も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。
【００９５】
例えば、制御部６１０は、ユーザのパフ開始時点からパフ終了時点までのパフ期間の間にエアロゾル生成装置６００のモードを加熱モードとして決定する。この際、制御部６１０は、パフによって発生する気流変化や気流変化による圧力の変化に基づいてパフ開始時点及びパフ終了時点を決定する。
【００９６】
他の一例として、制御部６１０は、パフ開始時点から既定の期間の間にエアロゾル生成装置６００のモードを加熱モードとして決定する。この際、パフ終了時点は、パフ開始時点から既定の期間が経過した時点を示す。加熱モードにおいて、制御部６１０は、エアロゾル生成温度にエアロゾル生成物質を加熱するために加熱部６２０に供給される電力量を制御する。
【００９７】
制御部６１０は、パフが終了したと決定することにより、エアロゾル生成装置６００のモードを、加熱モードから予熱モードに変更することができる。予熱モードにおいて、制御部６１０は、加熱部６２０がエアロゾル生成温度よりも低い温度である予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するように加熱部６２０に供給される電力量を制御する。
【００９８】
この際、加熱モードにおいて、加熱部６２０に供給される電力量が予熱モードで加熱部６２０に供給される電力量よりもさらに高い。例えば、加熱部６２０は、ＰＷＭパルス信号を用いて電力を供給される。この際、制御部６１０は、ＰＷＭパルス信号のデューティサイクル(duty cycle)を調整して、加熱部６２０に供給される電力量を制御する。例えば、加熱部６２０は、デューティサイクルを増加させるか、減少させて加熱部６２０に供給される電力量を増加させるか、減少させうる。他の一例として、制御部６１０は、ＰＷＭパルス信号の周波数を調整して、加熱部６２０に供給される電力量を制御する。例えば、制御部６１０は、ＰＷＭパルス信号の周波数を増加させるか、減少させて加熱部６２０に供給される電力量を増加させるか、減少させうる。それ以外にも、振幅を調整するか、他の形態の信号を用いて加熱部６２０に供給される電力量の調整可能性があるということを、通常の技術者ならば、理解できるであろう。
【００９９】
予熱モードにおいて、制御部６１０は、加熱温度よりも低い予熱エアロゾル生成物質を加熱するために加熱部６２０に供給される電力量を可変的に増加させうる。加熱モードにおいて、加熱部６２０に供給される電力量より少ない電力量範囲で、制御部６１０は、加熱部６２０に供給される電力量を漸増させうる。
【０１００】
予熱モードは、複数のフェーズ(phase)で構成される。この際、フェーズは、供給電力量が一定に保持される時区間を示す。経時的にフェーズが変わるということは、加熱部６２０に供給される電力量が、経時的に所定の時間間隔を置いて変わるということを示す。この際の変化する時間間隔は、フェーズの持続期間である。すなわち、フェーズの持続期間は、供給電力量が連続して保持される期間を示す。この際、複数のフェーズそれぞれの持続期間は、互いに異なる。
【０１０１】
制御部６１０は、予熱モードにおいて供給電力量を増加させる方向にフェーズを変化させうる。すなわち、経時的な先行フェーズの供給電力量よりも後行フェーズの供給電力量がさらに大きくなる。加熱モードから予熱モードにエアロゾル生成装置６００のモードが変わることにより、初期には、加熱部６２０の温度が相対的に高く、残留熱エネルギーによって、相対的に低い電力量を加熱部６２０に供給し、漸次的に加熱部６２０に残留する熱エネルギーが減少することにより、相対的に高い電力量を加熱部６２０に供給することができる。
【０１０２】
他の例示として、制御部６１０は、供給電力量を減少させる方向または供給電力量を増加させた後、再び減少させる方向にフェーズを変化させうる。それ以外にも、供給電力量を変化させる多様なパターンがあり得る。
【０１０３】
また、制御部６１０は、予熱モードにおいて、フェーズの持続期間を増加させる方向にフェーズを変化させうる。加熱モードから予熱モードにモードが変わることにより、予熱モード直前の加熱モードにおいて、電力供給量と予熱モード初期の電力供給量との差が大きいので、初期に加熱部６２０の温度が急減する。したがって、制御部６１０は、初期加熱部６２０の急激な温度変化に対応するために、フェーズの持続期間を相対的に短縮し、徐々に加熱部６２０の温度が予熱温度範囲で安定化されることにより、フェーズの持続期間を増加させる。それ以外にも、フェーズの持続期間を変化させる多様なパターンがあり得る。制御部６１０は、エアロゾル生成装置６００のモードを予熱モードから節電モードに変化させうる。例えば、予熱モードで所定の予熱期間の間にユーザのパフが感知されない場合、制御部６１０は、エアロゾル生成装置６００のモードを予熱モードから節電モードに変更する。この際、節電モードで加熱部６２０に供給される電力量は、予熱モードで加熱部６２０に供給される電力量よりも小さい。一定期間ユーザのパフが感知されない場合、加熱部６２０の予熱を中止し、供給電力を減少させることで、電力消耗を減らすことができる。
【０１０４】
例えば、制御部６１０は、ユーザの連続したパフ時点間の差であるパフ間隔の予測値に基づいて、予熱期間を決定することができる。また、制御部６１０は、電源部に保存されたエネルギーの残量に基づいて予熱期間を決定することができる。この際、パフ間隔の予測値が短いほど、エネルギーの残量が少ないほど予熱期間は短く決定される。
【０１０５】
例えば、制御部６１０は、同じ予熱期間に対してパフ間隔の予測値が短いほど、またはエネルギーの残量が少ないほど予熱期間の複数のフェーズのうち、相対的に高い供給電力が加熱部６２０に供給されるフェーズの持続期間を短縮することができる。
【０１０６】
また、制御部６１０は、予熱モードで加熱部に供給される電力量の累積値を決定する。決定された累積供給電力量が既定の累積供給電力量の臨界値よりも大きい場合、制御部６１０は、エアロゾル生成装置６００のモードを予熱モードから節電モードに変更する。この際、制御部６１０は、累積供給電力量の臨界値をエネルギーの残量に基づいて調整することができる。例えば、制御部６１０は、エネルギーの残量が少ないほど累積供給電力量の臨界値を減少させうる。
【０１０７】
例えば、制御部６１０は、パフ間隔の予測値に基づいて予熱期間を決定することができる。この際、制御部６１０は、エネルギーの残量が少ないほど決定された予熱期間のうち、相対的に高い供給所力が加熱部６２０に供給されるフェーズの持続期間を短縮することができる。
【０１０８】
図７は、一実施例によるエアロゾル生成装置７００の詳細なブロック図である。
【０１０９】
図７のエアロゾル生成装置７００は、制御部７１０、加熱部７２０、パフ感知センサー７３０、電源部７４０及びメモリ７５０を含んでもよい。
【０１１０】
図７の制御部７１０及び加熱部７２０は、それぞれ図６の制御部６１０及び加熱部６２０に対応する。また、電源部７４０は、図１ないし図３のバッテリ１１に対応する。
【０１１１】
パフ感知センサー７３０は、ユーザのパフを感知するために用いられる。例えば、パフ感知センサー７３０は、圧力感知センサーを含んでもよい。圧力感知センサーは、エアロゾル生成装置７００内に形成された空気通路に配置される。ユーザがパフ時エアロゾル生成装置７００内に気流の流れが発生することにより、パフ感知センサー７３０は、圧力の変化を感知し、感知された圧力の変化または変化された圧力に対応する信号を出力する。制御部７１０は、パフ感知センサー７３０の出力信号に基づいてパフを感知する。
【０１１２】
制御部７１０は、パフ感知センサー７３０の出力信号に基づいて、ユーザのパフの開始、パフの終了及びパフ間隔に係わる情報を獲得する。例えば、制御部７１０は、パフの開始時点からパフの終了時点までのパフ期間の間、エアロゾル生成装置７００のモードを加熱モードに設定する。また、制御部７１０は、パフ間隔に係わる情報を収集し続けて、ユーザの平均パフ間隔を決定する。この際、平均パフ間隔は、図６で上述したように予熱期間を決定するために用いられる。すなわち、制御部７１０は、平均パフ間隔が短いほど、予熱期間を減らすことができる。
【０１１３】
制御部７１０は、エアロゾル生成装置７００の制御に必要な情報またはユーザの喫煙習慣に係わる履歴情報を保存するようにメモリ７５０を制御する。例えば、制御部７１０は保存されたユーザのパフ開始時点または終了時点に係わる情報、または、パフ間隔に係わる情報などを保存するようにメモリ７５０を制御する。
【０１１４】
電源部７４０は、エアロゾル生成装置７００の作動に必要な電力を供給する。例えば、電源部７４０は、エアロゾル生成物質の加熱に必要な熱エネルギーの生成に必要な電気エネルギーを加熱部７２０に供給する。この際、制御部７１０は、電源部７４０から出力された電力信号を制御し、加熱部７２０に供給される電力量を制御する。
【０１１５】
例えば、制御部７１０は、電源部７４０から出力された電気的信号からＰＷＭパルス信号を生成し、生成されたＰＷＭパルス信号を加熱部７２０に供給する。この際、制御部７１０は、ＰＷＭパルス信号のデューティサイクルを調整して、加熱部７２０に供給される電力量を制御する。
【０１１６】
例えば、電源部７４０は、バッテリを含んでもよい。制御部７１０は、バッテリの出力電圧、充電されたエネルギーの残量を感知する。図６を参照して上述したように、制御部７１０は、感知されたエネルギー残量に基づいて予熱期間を決定する。例えば、制御部７１０は、感知されたエネルギー残量が少ないほど予熱期間を短縮し、電力消耗を減らすことができる。
【０１１７】
また、例えば、電源部７４０は、加熱部７２０の温度を測定する温度センサーの出力信号に基づいて予熱期間を決定する。
【０１１８】
図８Ａないし図８Ｃは、ＰＷＭ(pulse width modulation)方式のパルス信号を説明するための図面である。
【０１１９】
ＰＷＭは、アナログ信号をデジタル信号に変換する方式である。ＰＷＭパルス信号は、高出力信号
2021509276.tif 000003
と低出力信号
2021509276.tif 000004
が一定周期で繰り返される信号である。図８Ａないし図８Ｃにおいて、ＰＷＭパルス信号の周期は
2021509276.tif 000005
、高出力信号
2021509276.tif 000006
の保持期間は
2021509276.tif 000007
、低出力信号
2021509276.tif 000008
の保持期間は
2021509276.tif 000009
で表示される。
【０１２０】
この際、ＰＷＭパルス信号の全体周期
2021509276.tif 000010
のうち、高出力信号
2021509276.tif 000011
が持続される期間
2021509276.tif 000012
が占める比率をデューティサイクルと称する。
【０１２１】
図８Ａに図示されたＰＷＭパルス信号は、デューティサイクルが５０％である場合であって、高出力信号
2021509276.tif 000013
が保持される期間
2021509276.tif 000014
と低出力信号
2021509276.tif 000015
が保持される期間
2021509276.tif 000016
が同一である。
【０１２２】
図８Ｂに図示されたＰＷＭパルス信号は、デューティサイクルが５０％未満である場合であって、高出力信号
2021509276.tif 000017
が保持される期間
2021509276.tif 000018
は、低出力信号
2021509276.tif 000019
が保持される期間
2021509276.tif 000020
より短い。例えば、予熱モードにおいて、制御部は、相対的に低い電力量を供給するために、供給電力信号であるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルを３％から２０％範囲に制御し、節電モードでは、それより小さい範囲にデューティサイクルを制御する。
【０１２３】
図８Ｃに図示されたＰＷＭパルス信号は、デューティサイクルが５０％より大きい場合であって、高出力信号
2021509276.tif 000021
が保持される期間
2021509276.tif 000022
は、低出力信号
2021509276.tif 000023
が保持される期間
2021509276.tif 000024
よりも長い。例えば、加熱モードにおいて、制御部は、相対的に高い電力量を供給するために、供給電力信号であるＰＷＭパルス信号のデューティサイクルを７０％から９５％範囲に制御する。
【０１２４】
図９及び図１０は、経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル(duty cycle)変化と加熱部の温度変化の例示を示す図面である。
【０１２５】
図９及び図１０において、横軸は、時間、左側の縦軸は、供給電力信号であるＰＷＭパルス信号の電圧、右側の縦軸は、加熱部の温度またはエアロゾル生成物質の温度を示す。
【０１２６】
図９及び図１０において、加熱区間、予熱区間及び節電区間は、それぞれ加熱モードの持続区間、予熱モードの持続区間及び節電モードの持続区間を示す。
【０１２７】
図９では、加熱区間において相対的に高いデューティサイクルのＰＷＭ電力信号が供給されることにより、加熱部の温度が加熱温度Ｔ１に上昇する。時点９１０で予熱区間が始まる。予熱区間において、デューティサイクルの変化によって３個のフェーズが示される。それぞれのフェーズにおいてデューティサイクルは、一定である。予熱区間の初期区間である第１フェーズにおいてデューティサイクルは、他の予熱区間のフェーズにおけるデューティサイクルよりも小さい。上述したように加熱区間において、加熱部の温度が高いので、相対的に少ない電力量を提供しても、加熱部の温度を予熱温度範囲、例えば、Ｔ２及びその隣接範囲に保持することができる。この際、時点９１０前後のデューティサイクルの差が大きいので、すなわち、供給電力量が急減することにより、加熱部の温度も急減する。したがって、予熱区間の初期フェーズには、急激な加熱部の温度変化に対応するために、フェーズの持続期間を短くして供給電力量を迅速に調整する必要がある。
【０１２８】
以後、加熱部の温度が予熱温度範囲で安定化されることにより、デューティサイクルを漸増させてフェーズを変化させうる。また、予熱区間において、既定の予熱期間内にパフが感知される場合、またデューティサイクルを増加させることで、加熱部の温度を加熱温度Ｔ１に増加させうる。例えば、図９において、予熱区間が持続される途中、時点９２０においてパフが感知されることにより、時点９２０から時点９３０まで加熱期間の間に相対的に高いデューティサイクルが保持される。これにより、加熱部の温度が加熱温度Ｔ１に再び上昇する。
【０１２９】
図１０では、既定の予熱期間の間、パフが感知されず、予熱モードが節電モードに変化した実施例が図示される。
【０１３０】
予熱区間が開始された時点１０１０から既定の予熱期間が徒過することにより、時点１０２０から節電区間が開始される。節電モードでは、予熱区間において、加熱部の温度を予熱温度に保持するために必要なデューティサイクルよりも低いデューティサイクルのＰＷＭパルス信号が供給される。これにより、予熱温度範囲よりも低い温度に加熱部の温度が減少する。節電区間において、所定時間が経過すれば、制御部は、加熱部に電力供給を中止する。図１０では、節電区間において、ユーザのパフが感知される実施例に係わるものであって、時点１０３０において、ユーザのパフが感知されることにより、再び節電モードから加熱モードにモードが切り換えられる。時点１０３０以後、時点１０４０まで再び高いデューティサイクルが保持されることにより、加熱部の温度が再び加熱温度Ｔ１に上昇する。
【０１３１】
図１１Ａないし図１１Ｄは、経時的なＰＷＭパルス信号のデューティサイクル変化方式の多様な実施例を説明するための図面である。
【０１３２】
図１１Ａないし図１１Ｃには、先行パフの終了を感知した時点から次のパフの開始を感知した時点までの予熱区間に含まれたフェーズの変化パターンが図示される。
【０１３３】
例えば、それぞれのセルは、フェーズを示し、それぞれのセル内部に記載の数字は、当該フェーズのデューティサイクルを示す。また、セルの幅は、当該フェーズの持続期間を示す。
【０１３４】
図１１Ａ及び図１１Ｂには、三つのフェーズで構成された予熱区間が図示される。この際、フェーズのデューティサイクルが３％−＞４％−＞５％のように漸増する。但し、図１１Ａでは、三つのフェーズの持続期間がいずれも同一であるが、図１１Ｂでは、三つのフェーズの持続期間が徐々に増加する。
【０１３５】
図１１Ｃには、五つのフェーズで構成された予熱区間が図示される。この際、フェーズのデューティサイクルが３％−＞４％−＞５％−＞４％−＞３％のように増加していて減少する。この際、相対的に低いデューティサイクル３％が保持される最初のフェーズの持続期間よりも相対的に高いデューティサイクル５％が保持される三番目フェーズの持続期間がさらに長い。以後、デューティサイクルが再び減少する四番目フェーズと五番目フェーズの持続期間は、徐々に減少する。
【０１３６】
図１１Ｄは、予熱期間内に次のパフが感知されていないことにより、節電モードに切り換えられ、デューティサイクルが徐々に減少する実施例に関するものである。例えば、前記三つのフェーズは、予熱区間に含まれ、以後のフェーズは、節電区間に含まれる。その場合、予熱期間は、前記三つのフェーズの全体持続期間であり、予熱期間内にパフ動作が感知されないことにより、４％−＞３％−＞２％−＞１％と徐々にデューティサイクルが減少する。すなわち、四番目以後のフェーズは、節電モードに属する。
【０１３７】
図１２は、一実施例によるエアロゾル生成装置の制御方法のフローチャートである。
【０１３８】
図１２の動作は、図６の制御部６１０によって行われる。
【０１３９】
段階１２１０において、制御部は、パフを感知することにより、エアロゾル生成物質の温度をエアロゾルを生成するための加熱温度に加熱するために、加熱部に供給される電力量を制御する。
【０１４０】
段階１２２０において、制御部は、加熱温度に加熱されたエアロゾル生成物質の温度を加熱温度よりも低い予熱温度に保持するために、加熱部に供給される電力量を減少させうる。
【０１４１】
段階１２３０において、制御部は、加熱部に残留する熱エネルギーが減少することにより、エアロゾル生成物質の温度を予熱温度に保持するために加熱部に供給される電力量を増加させうる。
【０１４２】
また、制御部は、既定の予熱期間の間に、ユーザのパフが感知されない場合、加熱部に供給される電力量を予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために加熱部に供給される電力量よりも減少させうる。
【０１４３】
例えば、制御部は、連続したパフ時点間のパフ間隔に係わる履歴情報に基づいて、平均パフ間隔を算出し、算出された平均パフ間隔に基づいて予熱期間を決定する。
【０１４４】
また、制御部は、予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱する間、加熱部に供給される電力量の経時的な累積値である累積供給電力量を決定する。この際、制御部は、累積供給電力量が既定の臨界値を超過する場合、加熱部に供給される電力量を、予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、加熱部に供給される電力量より減少させうる。制御部は、累積供給電力量が既定の臨界値を超過する場合、加熱部に供給される電力量を、予熱温度にエアロゾル生成物質を加熱するために、加熱部に供給される電力量より減少させうる。
【０１４５】
本実施形態に係わる技術分野において通常の知識を有する者は、前記本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現される可能性があるということを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前記説明ではなく、請求範囲に開示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれたと解釈されねばならない。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月26日(2020.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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【国際調査報告】
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2021509276.tif 000044
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