JP7216153B2 - エアロゾル生成装置、及びそれを収容するクレードル - Google Patents

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Description

本発明は、エアロゾル生成装置、及びそれを収容することができるクレードルに関する。
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ってエアロゾルが生成される方法への需要が増大している。それにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に対する研究が活発に進められている。
本発明が解決しようとする課題は、エアロゾル生成装置、及びそれを収容することができるクレードルを提供するところにある。
一実施形態によるエアロゾル生成装置は、シガレットが挿入可能なシガレット挿入部と、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルが該シガレット挿入部に挿入されたシガレットを通過するように、生成されたエアロゾルを挿入されたシガレットに向けて放出する蒸気化器（vaporizer）とを含む。
また、該シガレット挿入部は、挿入されたシガレットを加熱し、エアロゾルを生成するヒータモジュールを含んでもよい。
また、該ヒータモジュールは、挿入されたシガレット内部を加熱し、エアロゾルを生成することができる。
また、該ヒータモジュールは、挿入されたシガレット外部を加熱し、エアロゾルを生成することができる。
また、該ヒータモジュールは、バッテリから供給される電流のＰＷＭ（pulse width modulation）またはデューティーサイクル（duty cycle）によって挿入されたシガレットを加熱することができる。
また、電流のＰＷＭまたはデューティーサイクルは、あらかじめ設定されていてもよい。
また、該エアロゾル生成装置は、ユーザのパフを感知するセンサと、センサを介してユーザのパフいかんを判断する制御部をさらに含んでもよい。
また、該制御部は、ユーザのパフ回数が、既設定パフ制限回数以上であるか否かということを判断し、該判断結果により、エアロゾル生成装置の動作終了いかんを決定することができる。
また、該制御部は、ユーザのパフ回数が、既設定パフ制限回数以上である場合、蒸気化器の加熱動作を中止させることができる。
また、該蒸気化器は、液状組成物を保存する液体保存部と、液状組成物に係わる液体伝達手段と、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成する加熱要素と、生成されたエアロゾルが、挿入されたシガレットに向けて放出されるように配置された気流通路と、を含んでもよい。
また、該制御部は、ユーザのパフを感知したときから既設定時間の間、加熱要素に電流が供給されるように制御することができる。
また、シガレットは、第１フィルタセグメントと、エアロゾル生成物質及びタバコ原料を含むタバコロッドと、少なくとも１つの香カプセルを含む第２フィルタセグメントと、中空を含む第３フィルタセグメントと、ラッパとを含んでもよい。
また、該タバコロッドは、喫味調節処理され、第１フィルタセグメント、タバコロッド、第２フィルタセグメント、第３フィルタセグメント及びラッパのうち少なくとも一つは、加香処理される。
また、該エアロゾル生成装置は、外部から流入される空気の通路である空気流入通路をさらに含んでもよい。
他の実施形態により、該クレードルは、エアロゾル生成装置が収容可能な内部空間と、エアロゾル生成装置を充電する電力を供給するバッテリと、制御部とを含んでもよい。
エアロゾル生成装置の実施形態を図示した構成図である。 エアロゾル生成装置の実施形態を図示した構成図である。 蒸気化器の一例を図示した構成図である。 シガレット挿入部のヒータモジュールの一例を図示した構成図である。 シガレット挿入部のヒータモジュールの他の例を図示した構成図である。 エアロゾル生成装置の他の例を図示した構成図である。 エアロゾル生成装置が動作する一例について説明するためのフローチャートである。 クレードルの一例を図示した構成図である。 シガレットの一例を図示した構成図である。 シガレットの一例を図示した構成図である。
一実施形態によるエアロゾル生成装置は、シガレットが挿入可能なシガレット挿入部と、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルがシガレット挿入部に挿入されたシガレットを通過するように、生成されたエアロゾルを挿入されたシガレットに向けて放出する蒸気化器（vaporizer）と、を含んでもよい。
他の実施形態により、クレードルは、エアロゾル生成装置が収容可能な内部空間と、エアロゾル生成装置を充電する電力を供給するバッテリと、制御部とを含んでもよい。
本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、可能な限り現在汎用一般的な用語を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、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、特定の場合には、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く、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なければならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、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。
明細書全体において、「エアロゾル生成物質」は、エアロゾルを発生させることができる物質を意味し、エアロゾル形成基質をも意味する。該エアロゾルは、揮発性化合物を含んでもよい。該エアロゾル生成物質は、固体または液体でもある。
例えば、固体のエアロゾル生成物質は、板状葉タバコ、刻タバコ、再構成タバコのように、タバコ原料を基にする固体物質を含んでもよく、液体のエアロゾル生成物質は、ニコチン、タバコ抽出物、及び多様な香味剤を基にする液体物質を含んでもよい。ここで、前記例示に制限されないということは言うまでもない。
明細書全体において、エアロゾル生成装置は、ユーザの口を介して、ユーザの肺に直接吸入可能なエアロゾルを発生させるために、エアロゾル生成物質を利用し、エアロゾルを生成する装置でもある。例えば、該エアロゾル生成装置は、ホルダ（holder）でもある。
明細書全体において、「パフ」とは、ユーザの吸入を意味し、吸入とは、ユーザの口や鼻を介して、ユーザの口腔内、鼻腔内または肺に引き込む状況を意味する。
以下では、添付した図面を参照し、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することができる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にも具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
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。
図１Ａ及び図１Ｂは、エアロゾル生成装置の実施形態を図示した構成図である。
図１Ａ及び図１Ｂのエアロゾル生成装置１００は、シガレット挿入部１１０、蒸気化器１２０、制御部１３０及びバッテリ１４０を含んでもよい。図１Ａ及び図１Ｂに図示されたエアロゾル生成装置１００は、本実施形態と係わる構成要素だけが図示されている。従って、図１Ａ及び図１Ｂ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１００にさらに含まれてもよいということは、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。また、エアロゾル生成装置１００は、ステッキ形態でもあり、ホルダ形態でもある。
シガレット挿入部１１０は、エアロゾル生成装置１００の一端の領域に該当するが、一実施形態により、シガレット１０が挿入可能な空間を含んでもよい。一実施形態により、シガレット１０は、図１Ａ及び図１Ｂに図示されているように、一般的なシガレットの形態を有することができる。他の実施形態により、シガレット１０は、タバコ原料が熱伝導物質に積み重ねられた形態を有することができる。例えば、該熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもある。
蒸気化器１２０は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成することができ、生成されたエアロゾルが、シガレット挿入部１１０に挿入されたシガレット１０を通過するように、生成されたエアロゾルを、挿入されたシガレット１０に向けて放出することができる。従って、シガレット１０を通過したエアロゾルに、タバコ香味（tobacco flavor）が加味され、ユーザは、シガレット１０の一端を口で吸い込み、タバコ香味が加味されたエアロゾルを吸い込むことができる。一実施形態により、蒸気化器１２０は、カトマイザ（cartomizer）または霧化器（atomizer）と称することができる。
一実施形態により、シガレット挿入部１１０は、挿入されたシガレット１０を加熱するためのヒータモジュールを含んでもよい。該ヒータモジュールは、管状の加熱要素、板状の加熱要素、針状または棒状の加熱要素を含んでもよく、該加熱要素の形態により、シガレット１０の内部または外部を加熱することができる。該ヒータモジュールは、シガレット１０を加熱し、タバコ香味が加味されたエアロゾルを生成することができ、それにより、ユーザは、シガレット１０の一端を口で吸い込み、タバコ香味が加味されたエアロゾルを吸い込むことができる。従って、ユーザは、蒸気化器１２０によって生成されたエアロゾル、及びシガレット１０の加熱から生成されたエアロゾルを共に吸い込むことができる。また、該ヒータモジュールは、相対的に低い温度（例えば、４０℃ないし２００℃）でシガレット１０を加熱することができる。
他の実施形態により、シガレット挿入部１１０は、挿入されたシガレット１０を加熱するためのヒータモジュールを含まない。その場合、蒸気化器１２０によって生成されたエアロゾルは、非加熱のシガレット１０を通過して、タバコ香味が加味される。特に、喫味調節処理されたシガレット１０は、周囲空気またはエアロゾルとの接触により、タバコ香味成分を放出することができる。従って、ユーザは、非加熱のシガレット１０からタバコ香味が加味されたエアロゾルを吸い込むことができる。また、蒸気化器１２０の加熱によって生成されたエアロゾルであるので、ユーザは、非加熱のシガレット１０から温熱感あるエアロゾルを吸い込むことができる。
一実施形態により、蒸気化器１２０は、交換可能になるように、エアロゾル生成装置１００に結合されている。
制御部１３０は、エアロゾル生成装置１００の動作を全般的に制御する。具体的には、制御部１３０は、バッテリ１４０及び蒸気化器１２０だけではなく、エアロゾル生成装置１００に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１３０は、エアロゾル生成装置１００の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１００が動作可能な状態であるか否かということを判断することもできる。
制御部１３０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。該プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、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との組み合わせによっても具現される。また、他形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施形態が属す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。
バッテリ１４０は、エアロゾル生成装置１００が動作するのに利用される電力を供給する。例えば、バッテリ１４０は、蒸気化器１２０が液状組成物を加熱するように、蒸気化器１２０に電流を供給することができる。また、バッテリ１４０は、エアロゾル生成装置１００に設置されたディスプレイ、センサ、モータなどが動作するのに必要な電力を供給することができる。
バッテリ１４０は、リチウムリン酸鉄（ＬｉＦｅＰＯ４）バッテリでもあるが、前述の例に限定されるものではない。例えば、バッテリ１４０は、酸化リチウムコバルト（ＬｉＣｏＯ２）バッテリ、リチウムチタン酸塩バッテリ及びリチウムイオンバッテリなどが該当する。
バッテリ１４０は、直径が１０ｍｍであり、長さが３７ｍｍである円柱の形状でもあるが、それに限定されるものではない。バッテリ１４０の容量は、１２０ｍＡｈないし２５０ｍＡｈの範囲を有することができるが、それに限定されるものではない。また、バッテリ１４０は、充電が可能なバッテリでもあり、一回使用バッテリでもある。例えば、バッテリ１４０が充電が可能である場合、バッテリ１４０の充電率（Ｃ－rate）は、１０Ｃ、放電率（Ｃ－rate）は、１０Ｃないし２０Ｃでもあるが、それらに限定されるものではない。また、安定した使用のために、バッテリ１４０は、充放電が２，０００回進められた場合にも、全体容量の８０％以上が確保されるようにも作製される。
一方、エアロゾル生成装置１００は、バッテリ１４０、制御部１３０及び蒸気化器１２０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１００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ、または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。一例として、エアロゾル生成装置１００にディスプレイが含まれる場合、制御部１３０は、ディスプレイを介して、ユーザに、蒸気化器１２０の状態に係わる情報（例えば、蒸気化器１２０の使用可能いかんなど）、ヒータモジュールに係わる情報（例えば、予熱開始、予熱進行、予熱完了など）、バッテリ１４０と係わる情報（例えば、バッテリ１４０の残余容量、使用可能いかんなど）、エアロゾル生成装置１００のリセットと係わる情報（例えば、リセット時期、リセット進行、リセット完了など）、エアロゾル生成装置１００の掃除と係わる情報（例えば、掃除時期、掃除必要性、掃除進行、掃除完了など）、エアロゾル生成装置１００の充電と係わる情報（例えば、充電必要、充電進行、充電完了など）、ユーザのパフと係わる情報（例えば、パフの強度など）、または安全と係わる情報（例えば、使用時間経過など）などを伝達することができる。他の例として、エアロゾル生成装置１００にモータが含まれる場合、制御部１３０は、モータを利用し、振動信号を生成することにより、ユーザに前述の情報を伝達することができる。
エアロゾル生成装置１００は、ユーザが、エアロゾル生成装置１００の機能を制御することができる少なくとも１つの入力装置（例えば、ボタン）、及び／またはクレードル２００と結合される端子を含んでもよい。例えば、ユーザは、エアロゾル生成装置１００の入力装置を利用し、多様な機能を実行することができる。ユーザが入力装置を押す回数（例えば、１回、２回など）、または入力装置を押している時間（例えば、０．１秒、０．２秒）を調節することにより、エアロゾル生成装置１００の複数機能のうち所望する機能を実行することができる。ユーザが入力装置を作動させることにより、蒸気化器１２０の加熱要素またはヒータモジュールを予熱する機能、蒸気化器１２０の加熱要素またはヒータモジュールの温度を調節する機能、シガレットが挿入される空間を掃除する機能、エアロゾル生成装置１００が作動可能な状態であるか否かということを点検する機能、バッテリ１４０の残量（可用電力）を表示する機能、エアロゾル生成装置１００のリセット機能などが遂行される。しかし、エアロゾル生成装置１００の機能は、前述の例に限定されるものではない。
エアロゾル生成装置１００は、パフ感知センサ、温度感知センサ及び／またはシガレット挿入感知センサを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００は、シガレットが挿入された状態でも、外部空気が流入／流出される構造にも作製される。
一実施形態により、エアロゾル生成装置１００は、図１Ａのように、直列に配列されたシガレット挿入部１１０及び蒸気化器１２０を含んでもよい。他の実施形態により、エアロゾル生成装置１００は、図１Ｂのように、並列に配列されたシガレット挿入部１１０及び蒸気化器１２０を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１００のシガレット挿入部１１０、蒸気化器１２０、制御部１３０及びバッテリ１４０の配列形態は、図１Ａ及び図１Ｂに限定されるものではなく、多様な形態でもある。
図１Ｂについて述べれば、エアロゾル生成装置１００内気流通路を介して、蒸気化器１２０によって生成されたエアロゾルは、シガレット挿入部１１０に流入され、シガレット１０を通過することができる。従って、シガレット１０を通過したエアロゾルにタバコ香味が加味され、ユーザは、シガレット１０の一端を口で吸い込み、タバコ香味が加味されたエアロゾルを吸い込むことができる。
図２は、蒸気化器の一例を図示した構成図である。
蒸気化器１２０は、液体保存部１２２、液体伝達手段１２４、加熱要素１２６及び気流通路１２８を含んでもよい。蒸気化器１２０の各構成は、ポリカーボネイト（poly carbonate）素材によっても構成されるが、それに制限されるものではない。
液体保存部１２２は、加熱時、エアロゾルが生成される液状組成物を保存することができる。一実施形態により、該液状組成物は、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、他の実施形態により、液状組成物は、非タバコ物質を含む液体でもある。また、液状組成物は、０．１ないし２．０ｍＬ容量の液体を保存することができるが、それに制限されるものではない。また、液体保存部１２２は、蒸気化器１２０内において、交換可能に結合されている。
例えば、該液状組成物は、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。該香料は、メントール、ペパーミント、スぺアミントオイル、各種果物香成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。該香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供することができる成分を含む。該ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち少なくとも一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、該液状組成物は、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。
液体伝達手段１２４は、液体保存部１２２の液状組成物を加熱要素１２６に伝達することができる。一実施形態により、液体伝達手段１２４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、毛細管現象を利用し、液体保存部１２２の液状組成物を加熱要素１２６に伝達することができる。
加熱要素１２６は、液体伝達手段１２４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が、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなる。また、加熱要素１２６は、ニクロム線のような伝導性フィラメントによっても構成され、液体伝達手段１２４に巻かれる構造にも配置される。加熱要素１２６は、電流供給によっても加熱され、加熱要素１２６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。
気流通路１２８は、生成されたエアロゾルが、挿入されたシガレット１０に向けて放出されるようにも配置される。すなわち、加熱要素１２６によって生成されたエアロゾルは、気流通路１２８を介しても放出される。
制御部１３０は、加熱要素１２６に供給される電流を制御し、加熱要素１２６の温度を制御することができる。従って、制御部１３０は、加熱要素１２６に供給される電流を制御し、液状組成物から生成されるエアロゾル量を制御することができる。また、制御部１３０は、ユーザのパフ感知時、既設定時間の間、加熱要素１２６に電流を供給するように制御することができる。例えば、制御部１３０は、ユーザのパフを感知したときから１～５秒間、加熱要素１２６に電流が供給されるように制御することができる。
制御部１３０は、気流通路１２８の開閉状態を制御し、蒸気化器１２０から放出されるエアロゾルの量を制御することができる。具体的には、制御部１３０は、気流通路１２８の空隙の大きさを大きくして、蒸気化器１２０から放出されるエアロゾル量を増加させることができ、気流通路１２８の空隙の大きさを小さくし、蒸気化器１２０から放出されるエアロゾル量を低減させることができる。例えば、制御部１３０は、ダイヤル方式を利用し、気流通路１２８の空隙を制御することができる。
制御部１３０は、液体保存部１２２の液状組成物が既設定量より少ない場合、振動モータまたはディスプレイを介して、ユーザに液状組成物が不足しているという情報を知らせることができる。
図３は、シガレット挿入部のヒータモジュールの一例を図示した構成図である。
シガレット挿入部１１０は、挿入されたシガレット１０外部を加熱するためのヒータモジュール１１２を含んでもよい。
一実施形態により、ヒータモジュール１１２は、シガレット１０を保持するように、シガレット１０の外径に対応する中空シリンダによっても構成される。
ヒータモジュール１１２は、熱伝導チューブ、ヒータ、断熱材を含んでもよい。該熱伝導チューブは、電気的に伝導性がある金属からも構成される。また、該熱伝導チューブは、セラミック及び耐熱プラスチックなどからも構成されるが、それらに制限されるものではない。また、該熱伝導チューブは、０．１～１．０ｍｍ厚を有することができるが、それに制限されるものではない。該ヒータは、フィルムヒータまたはセラミックヒータによっても構成されるが、それらに制限されるものではない。該断熱材は、アラミド系素材、炭素纎維、ガラスファイバ（シリカ）または断熱フィルムによっても構成されるが、それらに制限されるものではない。
一実施形態により、ヒータモジュール１１２は、ヒータを介して熱伝導チューブを加熱することができ、熱伝導により、熱伝導チューブに接触されたシガレット１０を加熱することができる。また、他の実施形態により、ヒータモジュール１１２は、対流及び輻射を介した熱をシガレット１０に伝達し、シガレット１０を加熱することができる。従って、シガレット１０内のエアロゾル生成物質は、加熱によって温度が上昇し、その結果、エアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、シガレットのフィルタを介して、ユーザに伝達される。
制御部１３０は、ヒータモジュール１１２の温度を制御することができる。具体的には、制御部１３０は、ヒータモジュール１１２に供給される電流のＰＷＭ（pulse width modulation）またはデューティーサイクル（duty cycle）を制御し、ヒータモジュール１１２の温度を制御することができる。また、制御部１３０は、電流供給時間を制御し、ヒータモジュール１１２の温度を制御することができる。ヒータモジュール１１２に供給される電流のＰＷＭまたはデューティーサイクル、及び電流供給時間は、既設定でもある。制御部１３０は、ヒータモジュール１１２の温度が一定に維持されるように制御することができる。例えば、制御部１３０は、予熱時、ヒータモジュール１１２の温度より低い温度で、ヒータモジュール１１２の温度が一定に維持されるように制御することができる。
制御部１３０は、ヒータモジュール１１２の温度を制御することができるが、結果として、シガレット１０の加熱によって発生するエアロゾル量を制御することができる。従って、制御部１３０は、エアロゾル発生量を制御することにより、ユーザがパフによって感じることができる喫味強度を調節することができる。
図４は、シガレット挿入部のヒータモジュールの他の例を図示した構成図である。
シガレット挿入部１１０は、挿入されたシガレット１０内部を加熱するためのヒータモジュール１１４を含んでもよい。
ヒータモジュール１１４は、バッテリ１４０から供給された電力によって加熱される。シガレット１０がシガレット挿入部１１０に挿入されれば、ヒータモジュール１１４は、シガレット１０の内部に位置することができる。
ヒータモジュール１１４は、縫針（needle）状のヒータによっても構成される。例えば、ヒータモジュール１１４は、直径が約２ｍｍ、長さが約２３ｍｍである円柱形状を有し、ヒータモジュール１１４の末端は、鋭角に仕上げられているが、それに限定されるものではない。言い換えれば、ヒータモジュール１１４は、シガレット１０内部に挿入される形態であるならば、制限なしに該当する。また、ヒータモジュール１１４は、一部分だけ加熱されてもよい。例えば、ヒータモジュール１１４の長さが２３ｍｍであると仮定すれば、ヒータモジュール１１４の末端から１２ｍｍだけ加熱され、ヒータモジュール１１４の残り部分は、加熱されない。
ヒータモジュール１１４は、電気抵抗性ヒータによっても構成される。例えば、ヒータモジュール１１４には、電気伝導性トラック（track）が含まれ、該電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータモジュール１１４が加熱される。該電気伝導性トラックは、電気抵抗性物質を含む。一例として、該電気伝導性トラックは、金属物質からも作製される。他の例として、該電気伝導性トラックは、電気伝導性セラミック物質、炭素、金属合金、またはセラミック物質と金属との合成物質によっても作製される。
従って、シガレット１０内のエアロゾル生成物質は、加熱によって温度が上昇し、その結果、エアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、シガレットフィルタを介してユーザに伝達される。
図５は、エアロゾル生成装置の他の例を図示した構成図である。
エアロゾル生成装置１００は、センサ１６０及び空気流入通路１５０をさらに含んでもよい。
センサ１６０は、パフ感知センサ、温度感知センサ及びシガレット挿入感知センサのうち少なくとも一つを含む。例えば、該パフ感知センサは、ＩＲセンサのような近接センサ、圧力センサ、マイクロフォン、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁場センサなどによっても具現される。また、該シガレット挿入感知センサは、一般的な静電容量型センサまたは抵抗センサによっても具現される。
制御部１３０は、センサ１６０がセンシングした情報を介して、ユーザのパフいかんを判断することができる。例えば、センサ１６０が、エアロゾル生成装置１００内圧力変化をセンシングすることができ、制御部１３０は、センサ１６０がセンシングした圧力変化に係わる情報により、ユーザのパフが発生したと判断することができる。続いて、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフにより、エアロゾルを生成することができる。具体的には、エアロゾル生成装置１００は、蒸気化器の液状組成物またはシガレットから、エアロゾルを生成することができる。他の実施形態により、エアロゾル生成装置１００は、別途のユーザ入力を介して、エアロゾルを生成することができる。
制御部１３０は、ユーザのパフ回数をカウンティングすることができる。また、制御部１３０は、ユーザのパフ回数が、既設定回数以上である場合、蒸気化器１２０の使用制限のために、エアロゾル生成装置１００の動作を強制終了させることができる。
空気流入通路１５０は、エアロゾル生成装置１００の外部から流入される空気の通路にもなる。従って、蒸気化器１２０またはシガレット１０から発生するエアロゾルは、外部空気と混合され、ユーザに伝達される。また、空気流入通路１５０は、空気流入量を調節することができる構造を含んでもよい。例えば、空気流入通路１５０は、少なくとも１つの空隙を含んでもよく、少なくとも１つの空隙が開閉されるようにも作製される。従って、制御部１３０は、空気流入通路１５０の少なくとも１つの空隙の開閉程度を制御し、外部空気流入量を調節することができ、それにより、ユーザが吸煙するときに感じることができるタバコの味、風味または香味などを調節することができる。
図６は、エアロゾル生成装置が動作する一例について説明するためのフローチャートである。
図６に図示されたエアロゾルを生成する方法はエアロゾル生成装置１００において、時系列的に処理される段階によって構成される。従って、以下で省略された内容であるとしても、エアロゾル生成装置１００について以上で記述された内容は、図８の方法にも適用されるということが分かる。
６１０段階において、エアロゾル生成装置１００は、ユーザがパフしたか否かということを判断することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、パフ感知センサを介して、ユーザがパフしたか否かということを判断することができる。
６２０段階において、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフ回数が、パフ制限回数以上であるか否かということを判断することができる。具体的には、エアロゾル生成装置１００は、６１０段階において、ユーザのパフが発生した場合、ユーザのパフ回数をカウンティングすることができる。例えば、直前パフがｎ回パフである場合、エアロゾル生成装置１００は、６１０段階において、ユーザのパフが発生した場合、ユーザのパフ回数をｎ＋１回にカウンティングすることができる。続いて、エアロゾル生成装置１００は、カウンティングしたユーザのパフ回数が、既設定パフ制限回数以上であるか否かということを判断することができる。一実施形態により、既設定パフ制限回数は、蒸気化器内の液状組成物の量によっても決定される。例えば、液状組成物が２ｍＬである場合、パフ制限回数は、２００回にも決定される。また、蒸気化器、または蒸気化器内の液体保存部が新たに交換された場合、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフ回数を初期化することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフ回数を０回に初期化することができる。
また、ユーザのパフ回数がパフ制限回数に近接した場合（例えば、ユーザのパフ回数が１８０回である場合）、エアロゾル生成装置１００は、ディスプレイまたは振動モータを介して、警告信号を出力することができる。
もし、ユーザのパフ回数がパフ制限回数以上である場合には、６４０段階に進み、ユーザのパフ回数がパフ制限回数より少ない場合には、６３０段階に進む。
６３０段階において、エアロゾル生成装置１００は、ユーザのパフにより、エアロゾルを生成することができる。具体的には、エアロゾル生成装置１００は、蒸気化器の液状組成物またはシガレットから、エアロゾルを生成することができる。
６４０段階において、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾル装置１００の動作を強制終了させることができる。言い換えれば、エアロゾル生成装置１００は、エアロゾル生成動作を中止させることができる。例えば、エアロゾル生成装置１００は、蒸気化器に供給される電力を遮断し、蒸気化器の加熱動作を中止させることができる。他の例を挙げれば、エアロゾル生成装置１００は、ヒータモジュールに供給される電力を遮断し、ヒータモジュールの加熱動作を中止させることができる。
図７は、クレードルの一例を図示した構成図である。
クレードル２００は、バッテリ２１０及び制御部２２０を含んでもよい。また、クレードル２００は、エアロゾル生成装置１００が挿入される内部空間２３０を含んでもよい。
図７に図示されたクレードル２００には、本実施形態と係わる構成要素だけが図示されている。従って、図７に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がクレードル２００にさらに含まれてもよいということは、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。
バッテリ２１０は、クレードル２００が動作するのに利用される電力を供給する。また、バッテリ２１０は、エアロゾル生成装置１００のバッテリ２１０を充電する電力を供給することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００がクレードル２００に挿入され、エアロゾル生成装置１００の端子と、クレードル２００の端子とが結合する場合、クレードル２００のバッテリ２１０は、エアロゾル生成装置１００のバッテリ１４０に電力を供給することができる。例えば、バッテリ２１０は、バッテリ１４０に、２ないし１５Ｃレートで電力を供給することができる。
また、エアロゾル生成装置１００とクレードル２００とが結合された場合、バッテリ２１０は、エアロゾル生成装置１００が動作するのに利用される電力を供給することができる。例えば、エアロゾル生成装置１００の端子と、クレードル２００の端子とが結合されれば、エアロゾル生成装置１００のバッテリ１４０が放電されたがか否かということを問わず、エアロゾル生成装置１００は、クレードル２００のバッテリ２１０が供給する電力を利用して動作することができる。従って、エアロゾル生成装置１００は、クレードル２００のバッテリ２１０を介して、エアロゾルを生成することができる。
バッテリ２１０種類の例は、図１を参照して説明したバッテリ１４０の例と同一でもある。バッテリ２１０の容量は、バッテリ１４０の容量よりも多くなる。例えば、バッテリ２１０の容量は、バッテリ１４０の容量の５ないし４０倍の容量にもなるが、それに制限されるものではない。
制御部２２０は、クレードル２００の動作を全般的に制御する。制御部２２０は、クレードル２００の全構成の動作を制御することができる。また、制御部２２０は、エアロゾル生成装置１００とクレードル２００とが結合されたか否かいうことを判断し、クレードル２００とエアロゾル生成装置１００との結合またはその分離により、クレードル２００の動作を制御することができる。
例えば、エアロゾル生成装置１００とクレードル２００とが結合されれば、制御部２２０は、バッテリ２１０の電力をエアロゾル生成装置１００に供給することにより、バッテリ１４０を充電することができる。
制御部２２０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。該プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、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と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よっても具現されるということは、本実施形態が属す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。
一方、クレードル２００は、バッテリ２１０及び制御部２２０以外に、汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、クレードル２００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイを含んでもよい。例えば、クレードル２００にディスプレイが含まれる場合、制御部２２０は、ディスプレイに表示される信号を生成することにより、ユーザにバッテリ２１０（例えば、バッテリ２１０の残余容量、使用可能いかんなど）と係わる情報、クレードル２００のリセット（例えば、リセット時期、リセット進行、リセット完了など）と係わる情報、エアロゾル生成装置１００の掃除（例えば、掃除時期、掃除必要、掃除進行、掃除完了など）と係わる情報、クレードル２００の充電（例えば、充電必要性、充電進行、充電完了など）と係わる情報などを伝達することができる。
また、クレードル２００は、ユーザが、クレードル２００の機能を制御することができる少なくとも１つの入力装置（例えば、ボタン）、エアロゾル生成装置１００と結合する端子、及び／またはバッテリ２１０の充電のためのインターフェース（例えば、ＵＳＢポートなど）を含んでもよい。
例えば、ユーザは、クレードル２００の入力装置を利用し、多様な機能を実行することができる。ユーザが入力装置を押す回数、または入力装置を押している時間を調節することにより、クレードル２００の複数の機能のうち所望する機能を実行することができる。ユーザが入力装置を作動させることにより、クレードル２００は、エアロゾル生成装置１００のヒータモジュール、または蒸気化器１２０の加熱要素を予熱する機能、エアロゾル生成装置１００のヒータモジュール、または蒸気化器１２０の加熱要素の温度を調節する機能、エアロゾル生成装置１００内のシガレット１０が挿入される空間を掃除する機能、クレードル２００が作動可能な状態であるか否かということを点検する機能、クレードル２００のバッテリ２１０の残量（可用電力）を表示する機能、クレードル２００のリセット機能などが遂行される。しかし、クレードル２００の機能は、前述の例に限定されるものではない。
図８Ａ及び図８Ｂは、シガレットの一例を図示した構成図である。
図８Ａ及び図８Ｂを参照すれば、シガレット１０は、第１フィルタセグメント８１０、タバコロッド８２０、第２フィルタセグメント８３０、第３フィルタセグメント８４０及び第１ラッパ（wrapper）８５０を含んでもよい。
一方、図８Ａと図８Ｂとを比較すれば、図８Ｂのシガレット１０は、図８Ａのシガレット１０に比べ、第２ラッパ８６０をさらに含む。
ただし、図８Ａと図８Ｂとに図示されたシガレット１０の構造は、一例に過ぎず、一部構成が省略されもする。例えば、シガレット１０には、第１フィルタセグメント８１０、第２フィルタセグメント８３０及び第３フィルタセグメント８４０のうち１以上が含まれない。
第１フィルタセグメント８１０は、セルロースアセテートフィルタでもある。また、第１フィルタセグメント８１０は、紙フィルタ及び多孔性成形物などによっても構成される。例えば、第１フィルタセグメント８１０の長さは、４～１５ｍｍにもなるが、それに制限されるものではない。また、第１フィルタセグメント８１０は、有色処理もなされ、加香処理される。
タバコロッド８２０は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、該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一つを含んでもよい。
タバコロッド８２０は、顆粒によって構成されたタバコ原料を含んでもよい。例えば、顆粒の大きさは、０．２～１．２ｍｍにもなる。また、タバコロッド８２０内のスペース空間（cavity）内に、タバコ原料で構成された顆粒が充填される。例えば、タバコロッド８２０内において、タバコ原料の充填率は、３０～１００％にもなる。また、タバコロッド８２０内において、タバコ原料の充填量は、０．１～２．０ｇにもなる。他の実施形態により、タバコロッド８２０は、タバコ原料で構成された板状葉シートまたは刻タバコを含んでもよい。該タバコ原料は、タバコ刻み葉、タバコ茎、タバコ処理中に発生したタバコ粉じん、及び／またはタバコ葉の主要脇片ストリップでもある。
また、タバコロッド８２０は、喫味調節処理もなされる。一実施形態により、タバコロッド８２０の顆粒または板状葉シートの製造時、タバコ原料に喫味調節剤が添加される。また、タバコロッド８２０は、喫味調節剤によって構成された顆粒を含んでもよいので、タバコロッド８２０は、タバコ原料から構成された顆粒、及び喫味調節剤で構成された顆粒を含んでもよい。該喫味調節剤の例としては、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、酸化カルシウムなどにもなる。該喫味調節剤は、タバコロッド８２０がアルカリ性を有するように、タバコロッドのｐＨ（hydrogen exponent）を調整することができ、それにより、タバコロッド８２０からの香味成分放出を促進させることができる。従って、シガレット１０が非加熱である場合にも、シガレット１０を加熱した場合と同じ喫味発現効果をもたらすことができる。
また、タバコロッド８２０は、加香処理される。一実施形態により、タバコロッド８２０の顆粒または板状葉シートの製造時、タバコ原料に加香物質が添加され、他の実施形態により、タバコロッド８２０の顆粒または板状葉シートに、加香物質が添加される。該加香物質は、液体状態または固体状態の物質でもある。また、該加香物質は、ハブ顆粒のような天産物にもなり、香成分を含むシリカ、ゼオライト、デキストリン（dextrin）などの物質にもなる。
また、タバコロッド８２０は、風味剤、湿潤剤及び／またはアセテート化合物のような他の添加物質を含んでもよい。例えば、該風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤（isosweet）、ココア、ラベンダー、シナモン、カルダモン、セロリ、フェヌグリーク、カスカリラ、白檀、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、桂皮、ケラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモミール、メントール、桂皮、イランイラン、サルビア、スペアミント、生姜、コリアンダーまたはコーヒーなどを含んでもよい。また、該湿潤剤は、グリセリンまたはプロピレングリコールなどを含んでもよい。
一例として、タバコロッド８２０は、タバコ刻みによっても充填される。ここで、該タバコ刻みは、タバコシートを細かく粉砕することによっても生成される。
広いタバコシートが狭い空間のタバコロッド８２０に充填されるためには、タバコシートが容易に畳まれるようにする工程が追加して要求される。従って、タバコロッド８２０をタバコシートで充填することに比べ、タバコロッド８２０をタバコ刻みで充填する方がさらに容易であり、タバコロッド８２０を生産する工程の生産性及び効率がさらに高くなる。
他の例として、タバコロッド８２０は、タバコシートが細切りにされた複数のタバコ筋によっても充填される。例えば、タバコロッド８２０は、複数のタバコ筋が互いに同方向（平行）またはランダムに合わされても形成される。１本のタバコ筋は、横長が１ｍｍ、縦長が１２ｍｍ、厚み（高さ）が０．１ｍｍである直方体状にも製造されるが、それに限定されるものではない。
タバコロッド８２０がタバコシートによって充填されることと比較し、タバコ筋によって充填されたタバコロッド８２０は、さらに多量のエアロゾルが発生しうる。同一空間に充填されると仮定すれば、タバコシートに比べ、タバコ筋がさらに広い表面積を保証する。広い表面積は、エアロゾル生成物質が、外部空気と接触する機会がさらに多いということを意味する。従って、タバコロッド８２０がタバコ筋によって充填される場合、タバコシートによって充填されたことに比べ、さらに多くのエアロゾルが生成される。該タバコシートは、タバコ原料をスラリー状に粉砕した後、該スラリーを乾燥させることによっても形成される。例えば、該スラリーには、エアロゾル生成物質が１５ないし３０％添加される。該タバコ原料は、タバコ刻み葉、タバコ茎、タバコ処理中に発生したタバコ粉じん、及び／またはタバコ葉の主要脇片ストリップでもある。また、タバコシートには、木材セルロース纎維のような他の添加剤が含有されてもよい。
第２フィルタセグメント８３０は、少なくとも１つの香カプセルを含むフィルタによっても構成される。例えば、第２フィルタセグメント８３０は、少なくとも１つの香カプセルが挿入された酢酸セルロースフィルタでもある。また、第２フィルタセグメント８３０は、加香物質が混合されたフィルタによっても構成される。
第３フィルタセグメント８４０は、内部に中空を含むチューブフィルタによっても構成される。例えば、第２フィルタセグメント８３０は、内部に中空を含む酢酸セルロースフィルタまたはリセットフィルタによっても構成される。
また、第１フィルタセグメント８１０、タバコロッド８２０、第２フィルタセグメント８３０及び第３フィルタセグメント８４０のうち少なくとも一つは、加香処理される。該加香処理の方法としては、フィルタ製造時に加香処理される方法、フィルタ内への筋（thread）挿入方法にもなる。
また、シガレット１０内において、第１フィルタセグメント８１０、タバコロッド８２０、第２フィルタセグメント８３０及び第３フィルタセグメント８４０は、図８Ａのような配列順序に限定されるものではなく、多様な順序によっても配列される。例えば、シガレット１０は、第１フィルタセグメント８１０、タバコロッド８２０、第３フィルタセグメント８４０及び第２フィルタセグメント８３０のような順序の配列によって構成されたシガレットでもある。
第１ラッパ８５０は、一般的な紙類包装材によっても作製される。また、第１ラッパ８５０は、耐油性または耐水性を有する紙類及びフィルム合紙によっても作製される。第１フィルタセグメント８１０、タバコロッド８２０、第２フィルタセグメント８３０及び第３フィルタセグメント８４０は、第１ラッパ８５０によっても包装される。
また、第１ラッパ８５０に熱反応性香物質が塗布または混合される。従って、シガレット１０加熱時、香が発生し、香保留性を高めることができる。
図８Ｂを参照すれば、シガレット１０は、第２ラッパ８６０を含んでもよい。タバコロッド８２０と第１フィルタセグメント８１０とのうち少なくとも一つは、第２ラッパ８６０によっても包装される。言い換えれば、タバコロッド８２０だけ第２ラッパ８６０によっても包装され、タバコロッド８２０及び第１フィルタセグメント８１０が第２ラッパ８６０によっても包装される。例えば、第２ラッパ８６０は、紙類包装材によっても作製される。
第２ラッパ８６０は、紙類包装材の一表面または両表面に、所定物質が塗布（または、コーティング）されることによっても生成される。ここで、該所定物質の例としては、シリコンが該当するが、それに限定されるものではない。シリコンは、温度による変化が小さい耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する抜水性、または電気絶縁性などの特性を有する。ただし、シリコンではないとしても、前述の特性を有する物質であるならば、制限なしに、第２ラッパ８６０に塗布（または、コーティング）されてもよい。
第２ラッパ８６０は、シガレット１０が燃焼される現象を防止することができる。例えば、タバコロッド８２０が加熱されれば、シガレット１０が燃焼される可能性がある。具体的には、タバコロッド８２０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１０が燃焼してしまう。そのような場合にも、第２ラッパ８６０は、不燃性（uncombustible）物質を含むので、シガレット１０が燃焼される現象が防止される。例えば、第２ラッパ８６０は、アルミニウムのような不燃性物質を含んでもよい。
ユーザのパフにより、シガレット１０内において、液体物質が生成される。例えば、シガレット１０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により、液体物質（例えば、水分など）が生成される。第２ラッパ８６０が、タバコロッド８２０及び／または第１フィルタセグメント８１０を包装するにより、シガレット１０内で生成された液体物質が、シガレット１０の外部に漏れることが防止される。
なお、前述の方法は、コンピュータで実行されるプログラムによって作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用し、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータにおいても具現される。また、前述の方法で使用されたデータ構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、多くの手段を介しても記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ（read-only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、ＵＳＢ、フロッピーディスク、ハードディスクなど）；光学的判読媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）、ＤＶＤ（digital versatile disc）など）のような記録媒体を含む。
本実施形態と係わる技術分野で当業者であるならば、前述の記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現されるということを理解することができるであろう。従って、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異は、本発明に含まれたものであると解釈されなければならないのである。

Claims (10)

  1. 液状組成物を加熱することにより、エアロゾルを生成するヒータを含む蒸気化器と、
    複数のセグメントを含むシガレットが挿入されるシガレット挿入部と、
    を含み、
    前記蒸気化器から生成されたエアロゾルは、前記シガレット挿入部に挿入されたシガレットを通過し、前記複数のセグメントのうちいずれか１つのセグメントに含まれた少なくとも１つの物質と接触することにより、前記少なくとも１つの物質を伴うエアロゾルが前記シガレットの一端を介してユーザの口に伝達され、
    前記複数のセグメントは、
    第１フィルタセグメント、前記少なくとも１つの物質を含むタバコロッド、少なくとも１つの香りカプセルを含む第２フィルタセグメント、及び中空を含む第３フィルタセグメントを含む、エアロゾル生成装置。
  2. ユーザのパフを感知するセンサと、
    前記センサを介して前記ユーザのパフ如何を判断する制御部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  3. 前記制御部は、
    ユーザのパフを感知したときから所定時間、前記ヒータに電流が供給されるように制御することを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
  4. 外部から流入される空気の通路である空気流入通路をさらに含み、
    前記空気流入通路は、
    少なくとも１つの空隙を含み、前記少なくとも１つの空隙は、開閉調節されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  5. 前記タバコロッドは、エアロゾル生成物質及びタバコ原料を含み、
    前記シガレットは、前記第１フィルタセグメント、前記タバコロッド、前記第２フィルタセグメント、及び前記第３フィルタセグメントを包装する第１ラッパを含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  6. 前記タバコロッドは、喫味調節処理され、
    前記第１フィルタセグメント、前記タバコロッド、前記第２フィルタセグメント、前記第３フィルタセグメント、及び前記第１ラッパのうち、少なくとも１つは、加香処理されていることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
  7. 前記第１フィルタセグメント及び前記タバコロッドのうち、少なくとも１つは、第２ラッパによって包装されていることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
  8. 前記シガレットは、
    タバコ原料が熱伝導物質に積み重ねられた形態であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
  9. 前記熱伝導物質は、
    アルミニウムホイルを含む金属ホイルであることを特徴とする請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
  10. 請求項１～９のうち、いずれか１項に記載のエアロゾル生成装置を収容可能な内部空間と、
    前記エアロゾル生成装置を充電する電力を供給するバッテリと、
    制御部と、を含む、クレードル。
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