JP7364687B2 - エアロゾル生成システム - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル生成システムに関する。

最近、伝統的な燃焼型シガレットを代替するための需要の増加がある。例えば、シガレットを燃焼させる代わりに、エアロゾル生成物質を加熱することで、エアロゾルを生成するエアロゾル生成装置に係わる増加した需要がある。

最近、誘導コイルとサセプタを用いた誘導加熱方式が広く利用されている。また、一部エアロゾル生成装置は、喫味(taste)及び／または霧化量を向上させるためにシガレットの複数の物質及び／または複数の領域を同時に加熱することでエアロゾルを生成する。

これにより、誘導加熱方式を用いてシガレットの複数の物質及び／または複数の領域を互いに異なる温度で加熱するための技術の必要性が要求される。

１つ以上の実施例によれば、エアロゾル生成システムは、シガレットの少なくとも一部を収容する空洞と、前記空洞周辺に位置して交流磁場を発生させる誘導コイルと、を含み、前記空洞の長手方向に沿って位置する第１サセプタ及び第２サセプタは、前記誘導コイルによって互いに異なる温度に加熱されることで前記シガレットを加熱することができる。

第１及び第２サセプタは、シガレットに含まれうる。その場合、シガレットは、第１サセプタを含むニコチン移送部と、前記ニコチン移送部の下流端部に連結され、第２サセプタを含むニコチン発生部と、前記ニコチン発生部の下流端部に連結されたフィルタ部と、を含む。

１以上の実施例によれば、単一誘導コイルと、互いに異なる材料で形成されるか、互いに異なるスペックを有する複数のサセプタを用いた誘導加熱方式によってシガレットの複数の物質及び／または複数の領域は、互いに異なる温度で加熱されうる。

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。 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。 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。 一実施例による誘導加熱方式を用いたエアロゾル生成システムの例を示す図面である。 一実施例によるシガレットの例を示す図面である。 一実施例による複数のサセプタを含むエアロゾル生成システムの例示を示す図面である。 一実施例による複数のサセプタを含むエアロゾル生成システムの例示を示す図面である。 一実施例によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

１以上の実施例によれば、エアロゾル生成システムは、シガレットの少なくとも一部を収容する空洞、空洞の周辺に位置して交流磁場を発生させる誘導コイル、及び交流磁場によって互いに異なる温度に加熱される複数のサセプタを含む。

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。したがって、本発明で使われる用語は、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に基づいて定義されねばならない。

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。

本明細書において使用されたように、「少なくとも１つ」のような表現は、構成要素のリストに先行するとき、構成要素の全体リストを限定し、リストの個別的な構成要素を限定しない。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」、「ｂ」、「ｃ」、「ａ及びｂ」、「ａ及びｃ」、「ｂ及びｃ」、または「ａ、ｂ及びｃ」を含むとも理解される。

１つのエレメントまたはレイヤが他のエレメントまたはレイヤの「上部に(over)」、「上に(above)」、「連結された(connected to)」または「結合された(coupled to)」と指称されたとき、これは、他のエレメントまたはレイヤの直上に、上に、連結されるか、結合されるものでもあり、または中間の(intervening)エレメントまたはレイヤが存在してもよい。対照的に、あるエレメントが他のエレメントまたはレイヤの「直ぐ上に」、「直上に」、「直接連結された」または「直接結合された」と言及されたときには、中間に別途のエレメントまたはレイヤが存在していないと理解されねばならない。同じ参照番号は、全体として同じ要素を指称する。

以下の実施例において、用語「上流」及び「下流」は、シガレットを構成するセグメントの相対的な位置を示す。シガレットは、上流端部（すなわち、空気流入部分）及びそれに対向する下流端部（すなわち、空気排出部分）を含む。シガレットを使用するとき、ユーザは、シガレットの下流端部を口にすることができる。

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、ここで説明する実施例に限定されない。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

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。

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が挿入されうる。

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、本実施例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にさらに含まれるという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、理解できるであろう。

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は省略されうる。

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図示されている。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図示されている。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。

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うる。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。

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。

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。

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。

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によっても具現され、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によっても具現されるということを、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。

ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力によっても加熱される。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ことができる。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うる。

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が加熱されうる。しかし、ヒータ１３は、上述した例に限定されず、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うる。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されうる。

一方、他の例として、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誘導コイルを含み、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。

例えば、ヒータ１３は、細長形（例えば、棒状、針状、ブレード状）であるか、円筒状でもあり、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。

また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されうる。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るか、シガレット２の外部に配置される。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、多様な形状にも作製される。

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うる。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うる。

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に含まれる。

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から着脱自在に作製され、蒸気化器１４と一体として作製されうる。

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。

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、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。

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。

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。

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以外に他の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（パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）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、内部気体が類推可能な構造によっても作製される。

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とが結合された状態でヒータ１３が加熱されうる。

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部分とに分けられる。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る。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。

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、外部に露出されうる。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るか、エアロゾル生成装置１の内部に第１部分の一部及び第２部分の一部が挿入されうる。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とができる。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。

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うる。例えば、空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節されうる。したがって、蒸気の量及び品質は、ユーザによって調節されうる。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の内部に流入されうる。

図４は、一実施例による誘導加熱方式を用いたエアロゾル生成システムの例を示す図面である。

図４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、誘導コイル４１及びサセプタ(susceptor)４２を含む。また、エアロゾル生成装置１の空洞４３には、シガレット２の少なくとも一部が収容されうる。

図４に図示されたエアロゾル生成装置１には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図４に図示された構成要素以外に他の構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれるということを、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、理解できるであろう。

誘導コイル４１は、空洞４３周辺に位置してもよい。図４には、誘導コイル４１がサセプタ４２及び空洞４３を取り囲むように配置されていると図示されているが、それに限定されない。

シガレット２がエアロゾル生成装置１の空洞４３に収容されれば、エアロゾル生成装置１は、誘導コイル４１が交流磁場(alternating magnetic field)を発生させるように誘導コイル４１に電力を供給することができる。誘導コイル４１によって発生した交流磁場がサセプタ４２を貫通することによってサセプタ４２が加熱される。シガレット２内のエアロゾル生成物質は、加熱されたサセプタ４２によって加熱されることで、エアロゾルが生成されうる。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。

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、誘導コイル４１が交流磁場を発生させ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。

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及び誘導コイル４１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。

誘導コイル４１は、バッテリ１１から供給された電力によって交流磁場を発生させる導電性コイルでもある。誘導コイル４１は、空洞４３の少なくとも一部を取り囲むように配置されうる。誘導コイル４１によって発生した交流磁場は、空洞４３の内側端部に配置されるサセプタ４２に印加されうる。

サセプタ４２は、誘導コイル４１から発生する交流磁場が貫通されることで加熱され、金属または炭素を含む。例えば、サセプタ４２は、フェライト（ferrite）、強磁性合金（ferromagnetic alloy）、ステンレス鋼（stainless steel）及びアルミニウム（Al）のうち、少なくとも１つを含んでもよい。

また、サセプタ４２は、黒鉛(graphite)、モリブデン(molybdenum)、シリコンカーバイド(silicon carbide)、ニオブ(niobium)、ニッケル合金(nickel alloy)、金属フィルム(metal film)、ジルコニア(zirconia)のようなセラミック、ニッケル(Ni)やコバルト(Co)のような遷移金属、ホウ素(B)やリン(P)のような半金属のうち、少なくとも１つを含んでもよい。しかし、サセプタ４２は前述した例に限定されず、交流磁場が印加されることで、所望の温度まで加熱されうる任意の他のサセプタを含んでもよい。ここで、所望の温度は、エアロゾル生成装置１に予め設定されていてもよく、ユーザによって手動で設定されてもよい。

シガレット２がエアロゾル生成装置１の空洞４３に収容されれば、サセプタ４２は、シガレット２の内部に位置しうる。したがって、加熱されたサセプタ４２は、シガレット２内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。

図４には、サセプタ４２がシガレットの内部に挿入されるように図示されているが、それに限定されない。例えば、サセプタ４２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。

また、エアロゾル生成装置１には、サセプタ４２が複数個配置されうる。この際、複数個のサセプタ４２は、シガレット２の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット２の外部に配置されうる。また、複数個のサセプタ４２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の外部に配置されうる。また、サセプタ４２の形状は、図４に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。

図５は、一実施例によるシガレットの例を示す図面である。

図５を参照すれば、シガレット５００は、ニコチン移送部（エアロゾル発生部）５１０、ニコチン発生部５２０及びフィルタ部を含む。フィルタ部は、冷却部５３０及びマウスフィルタ５４０を含む。必要に応じて、フィルタ部には、他の機能を遂行するセグメントをさらに含んでもよい。

ニコチン移送部５１０は、エアロゾル生成物質を含む。ニコチン移送部５１０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。ニコチン移送部５１０が加熱されることにより、エアロゾルが発生する。

ニコチン発生部５２０は、ニコチンが含まれたタバコ物質を含む。ニコチン発生部５２０は、タバコ葉、再構成タバコ及びタバコ顆粒のようなタバコ物質を含んでもよい。ニコチン発生部５２０は、シート(sheet)にも、ストランド(strand)にも作製され、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。

冷却部５３０は、ニコチン移送部５１０及びニコチン発生部５２０のうち、少なくとも１つが加熱され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、適当な温度のエアロゾルを吸い込むことができる。

一実施例において、冷却部５３０は、中空型酢酸セルロースフィルタでもある。他の実施例において、冷却部５３０は、ポリマー繊維によって作製されたフィルタでもある。冷却部５３０は、ポリマー繊維を製織するか、巻縮されたポリマーシートによっても形成される。例えば、前記ポリマーは、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）及びアルミニウム箔からなる群から選択された材料によっても作製される。

マウスフィルタ５４０は、酢酸セルロースフィルタでもある。

マウスフィルタ５４０は、円筒状であるか、内部に中空を含むチューブ状である。また、マウスフィルタ５４０は、リセス状でもある。

また、マウスフィルタ５４０には、少なくとも１つのカプセルが含まれる。ここで、カプセルは、香味及び／またはエアロゾルを発生させうる。例えば、カプセルは、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造である。カプセルは、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。

ニコチン移送部５１０及びニコチン発生部５２０で生成されたエアロゾルは、冷却部５３０を通過することで冷却され、冷却されたエアロゾルは、マウスフィルタ５４０を通じてユーザに伝達される。したがって、マウスフィルタ５４０に加香要素が添加される場合、ユーザに伝達される香味の持続性が増進されうる。

図５には図示されていないが、シガレット５００は、少なくとも１枚のラッパによっても包装される。ラッパには、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)が形成されうる。一例として、シガレット５００は、１枚のラッパによっても包装される。他の例として、シガレット５００は、２枚以上のラッパによって重畳的に包装されうる。

図６Ａ及び図６Ｂは、一実施例による複数のサセプタを含むエアロゾル生成システムの例示を示す図面である。

エアロゾル生成システムは、エアロゾル生成装置１及びシガレット２を含む。

エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２、誘導コイル６３０、第１サセプタ６２１、第２サセプタ６２２及び空洞６４０を含む。シガレット２は、ニコチン移送部６１１、ニコチン発生部６１２、冷却部６１３及びマウスフィルタ６１４を含む。但し、図６Ａ及び図６Ｂに図示された構成要素以外に他の構成要素がさらに含まれるということを、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、理解できるであろう。

シガレット２がエアロゾル生成装置１の空洞６４０に収容されれば、エアロゾル生成装置１は、誘導コイル６３０が交流磁場(alternating magnetic field)を発生させるように、バッテリ１１から誘導コイル６３０に電力を供給する。誘導コイル６３０によって発生した交流磁場が第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２を貫通することによって、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２それぞれは、ニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２を加熱することができる。

図６Ａを参照すれば、細長形であり、シガレット２の長手方向に沿って直列に配置される第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２を含むエアロゾル生成システムが図示される。

第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、エアロゾル生成装置１の一部でもある。図６Ａに図示されたように、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、空洞６４０の内側端部に形成される支持部６４１から空洞６４０の長手方向に沿って延びる。

シガレット２は、ニコチン移送部６１１及びニコチン移送部６１１の下流端部に連結されるニコチン発生部６１２を含んでもよい。

ニコチン移送部６１１は、保湿剤（例えば、グリセリン、プロピレングリコールなど）を含み、ニコチン移送部６１１が加熱されることによってエアロゾルが生成される。ニコチン発生部６１２は、ニコチンが含まれたタバコ物質（例えば、タバコ葉、再構成タバコ、タバコ顆粒など）を含み、ニコチン発生部６１２が加熱されることによってニコチンが生成される。

ニコチン移送部６１１とニコチン発生部６１２に含まれた物質が互いに異なるので、ユーザに最上のタバコ風味を提供するためのニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２の加熱温度は、互いに異なる。

シガレット２がエアロゾル生成装置１の空洞６４０に収容されれば、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２がシガレット２内部に挿入されるが、その際、第１サセプタ６２１は、ニコチン移送部６１１内部に位置し、第２サセプタ６２２は、ニコチン発生部６１２内部に位置する。

ニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２を互いに異なる温度で加熱するために、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２の加熱温度は、互いに異なってもいる。

一実施例において、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、互いに異なる材料によっても形成される。例えば、第１サセプタ６２１は、フェライトで形成され、第２サセプタ６２２は、ステンレス鋼で形成される。

または、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、互いに異なるスペックを有する同じ材料で形成されうる。スペックは、サセプタの長さ、厚さ、密度、質量、体積などを含むが、それらに制限されるものではない。例えば、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２がいずれもＳＵＳ３系で形成されるが、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２の長さ及び／または厚さは、互いに異なってもいる。

第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２が互いに異なる材料または互いに異なるスペックを有する同じ材料で形成されるので、単一誘導コイル６３０によって発生した交流磁場が第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２を貫通すれば、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２の加熱温度は、互いに異なってもいる。

例えば、第１サセプタ６２１がニコチン移送部６１１を加熱する温度は、第２サセプタ６２２がニコチン発生部６１２を加熱する温度よりもさらに３０℃～１００℃高い。望ましくは、第１サセプタ６２１がニコチン移送部６１１を加熱する温度は、第２サセプタ６２２がニコチン発生部６１２を加熱する温度よりもさらに５０℃～８０℃高い。

例えば、第１サセプタ６２１によってニコチン移送部６１１は、１８０℃～２５０℃に加熱され、第２サセプタ６２２によってニコチン発生部６１２は、１５０℃～２００℃に加熱される。

しかし、ニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２の最適加熱温度は、各セグメントを構成する物質の種類、組成比などによっても異なる。

一実施例において、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、シガレット２の一部でもある。例えば、シガレット２のニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２内部に細長形の第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２がそれぞれ含まれる。第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、シガレット２の長手方向に沿って延びる。

第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２がシガレット２に含まれた場合、第１サセプタ６２１及び第２サセプタ６２２は、互いに連結されて単一加熱体を形成するか、分離された状態でそれぞれニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２の内部に位置する。

図６Ｂを参照すれば、円筒状の第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２を含むエアロゾル生成システムが図示される。

以下、図６Ａとの重複説明は、便宜上、省略する。

第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、エアロゾル生成装置１の一部でもある。図６Ｂに図示されたように、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、空洞６４０を形成する内側壁６４２に沿って空洞６４０の長手方向に延びる。

シガレット２がエアロゾル生成装置１の空洞６４０に収容されれば、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、シガレット２の外部を取り囲むように位置する。この際、第１サセプタ６６１は、ニコチン移送部６１１と対応する位置に、第２サセプタ６６２は、ニコチン発生部６１２と対応する位置に位置する。

ニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２を互いに異なる温度で加熱するために、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２の加熱温度は、互いに異なってもいる。

一実施例において、単一誘導コイル６３０によって発生した交流磁場が第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２を貫通すれば、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２が互いに異なる温度で加熱されるように、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２が互いに異なる材料または互いに異なるスペックを有する同じ材料で形成されうる。

一実施例において、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、シガレット２の一部でもある。シガレット２の外側面に沿って第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２が延びる。例えば、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２それぞれは、ニコチン移送部６１１とニコチン発生部６１２とを取り囲むように位置する。また、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、少なくとも１枚のラッパによって包装されうる。

第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２がシガレット２の一部である場合、第１サセプタ６６１及び第２サセプタ６６２は、互いに連結されて単一加熱体を形成するか、分離された状態でそれぞれニコチン移送部６１１及びニコチン発生部６１２と対応する位置に位置する。

図７は、一実施例によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

図７を参照すれば、エアロゾル生成装置７００は、制御部７１０、ヒータ７２０、バッテリ７３０、メモリ７４０、センサ７５０及びインターフェース７６０を含む。しかし、エアロゾル生成装置７００の内部構造は、図７に図示されたところに限定されない。エアロゾル生成装置７００の設計によって、図７に図示されたハードウェア構成のうち、一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されるということを、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、理解できるであろう。

ヒータ７２０は、制御部７１０の制御によってバッテリ７３０から供給された電力によって電気的に加熱される。ヒータ７２０は、シガレットを収容するエアロゾル生成装置７００の収容通路内部に位置する。シガレットが外部からエアロゾル生成装置７００の挿入孔を通じて挿入された後、収容通路に沿って移動することでシガレットの一側端部がヒータ７２０内部に挿入されうる。したがって、加熱されたヒータ７２０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うる。ヒータ７２０は、シガレットの内部に挿入される任意の類型のヒータを含んでもよい。

ヒータ７２０は、熱源及び熱伝逹物体を含んでもよい。例えば、ヒータ７２０の熱源は、電気抵抗性パターンを備えたフィルム(film)状にも作製され、フィルム状のヒータ７２０は、熱伝逹物体（例えば、熱伝達管）の外側表面の少なくとも一部を取り囲むようにも配置される。

熱伝逹物体は、アルミニウムやステンレススチール(stainless steel)のように熱を伝達することができる金属素材や、合金素材や、炭素や、セラミック素材などを含んでもよい。ヒータ７２０の電気抵抗性パターンに電力が供給されれば、熱が発生し、発生した熱は、熱伝逹物体を通じて、エアロゾル生成物質を加熱することができる。

エアロゾル生成装置７００には、別途の温度感知センサが備えられる。または、別途の温度感知センサが備えられる代わりに、ヒータ７２０が温度感知センサの役割を遂行することもできる。または、ヒータ７２０が温度感知センサの役割を遂行すると共に、エアロゾル生成装置７００には、別途の温度感知センサがさらに備えられる。温度感知センサは、伝導性トラックまたは素子の形態にヒータ７２０上に配置されうる。

例えば、温度感知センサにかかる電圧及び温度感知センサに流れる電流が測定されれば、抵抗Ｒが決定されうる。この際、下記数式１によって、温度感知センサは、温度Ｔを測定することができる。

Ｒ＝Ｒ_０｛１＋α（Ｔ－Ｔ_０）｝…（１）

数式１において、Ｒは、温度感知センサの現在抵抗値を意味し、Ｒ_０は、温度Ｔ_０（例えば、０℃）における抵抗値を意味し、αは、温度感知センサの抵抗温度係数を意味する。伝導性物質（例えば、金属）は、固有の抵抗温度係数を有しているところ、温度感知センサを構成する伝導性物質によってαは、予め決定されうる。したがって、一度温度感知センサの抵抗Ｒが決定されば、前記数式１によって温度感知センサの温度Ｔが演算されうる。

制御部７１０は、エアロゾル生成装置７００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部７１０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラのようなプロセッシングユニットによって具現された集積回路である。

制御部７１０は、センサ７５０からのセンシング結果を分析し、後続して遂行される処理を制御する。制御部７１０は、センシング結果によって、バッテリ７３０からヒータ７２０への電力供給を開始または中断させうる。また、制御部７１０は、ヒータ７２０が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を保持可能なように、ヒータ７２０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。また、制御部７１０は、インターフェース７６０の多様な入力情報及び出力情報を処理することができる。

制御部７１０は、エアロゾル生成装置７００に対して行われたパフの回数をカウントし、カウンティング結果によってユーザの喫煙を制限するようにエアロゾル生成装置７００の関連機能を制御することができる。

メモリ７４０は、エアロゾル生成装置７００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７４０は、制御部７１０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７４０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うる。

メモリ７４０は、喫煙時刻、喫煙回数のようなユーザの喫煙パターンに係わるデータを保存することができる。また、メモリ７４０には、シガレットが収容通路に収容された場合の基準温度変化値関連データが保存されうる。

また、メモリ７４０は、複数の温度補正アルゴリズムを保存することができる。

バッテリ７３０は、エアロゾル生成装置７００の動作に用いられる電力を供給する。すなわち、バッテリ７３０は、ヒータ７２０が加熱されるように電力を供給する。また、バッテリ７３０は、エアロゾル生成装置７００内に備えられた他のハードウェア、制御部７１０、センサ７５０及びインターフェース７６０の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ７３０は、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）バッテリでもあるが、それに限定されず、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）バッテリ、チタン酸リチウムバッテリなどによっても作製される。バッテリ７３０は、充電可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリである。

センサ７５０は、パフ感知(puff detect)センサ（例えば、温度感知センサ、流量(flow)感知センサ、位置感知センサなど）、シガレット挿入感知センサ、ヒータ７２０の温度感知センサ及びシガレット再使用感知センサなど多様な種類のセンサを含んでもよい。センサ７５０のセンシング結果は、制御部７１０に伝達され、制御部７１０は、センシング結果によってヒータ温度の制御、喫煙の制限、シガレット挿入有／無の判断、お知らせ表示、再使用シガレット如何の判断のような多様な機能が遂行されるように、エアロゾル生成装置７００を制御することができる。

インターフェース７６０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）インターフェース手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）とデータ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、外部デバイスと無線通信（例えば、WI-FI（登録商標）,WI-FI Direct（登録商標）,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スモジュールなどの多様なインターフェース手段を含んでもよい。但し、エアロゾル生成装置７００は、前記例示された多様なインターフェース手段のうち、一部のみを取捨選択して具現されうる。

一方、エアロゾル生成装置７００は、蒸気化器（図示せず）をさらに含んでもよい。蒸気化器（図示せず）は、液体保存部、液体伝達手段及び液体を加熱する加熱要素を含んでもよい。

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（図示せず）から着脱自在に作製され、蒸気化器（図示せず）と一体としても作製される。

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。

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、それらに限定されない。

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うる。

例えば、蒸気化器（図示せず）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。

図１ないし図４、図６Ａ、図６Ｂ及び図７において、制御部１２、制御部８１０及びインターフェース７６０のような、図面でブロックで表現される構成要素、エレメント、モジュールまたはユニット（この段落では総じて「構成要素」と指称する）のうち、少なくとも１つは、一実施例によって、前述した個別的な機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェア構造によって具現されうる。例えば、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置の制御を通じて個別的な機能を行うメモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような直接回路構造を利用することができる。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、特定論理機能を遂行するための１つ以上の実行可能な命令語を含むモジュール、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、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うる。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、個別的な機能を処理する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサのようなプロセッサを含むか、プロセッサによっても具現される。このような構成要素の２以上は、全動作または結合された２以上の構成要素の機能を遂行する１つの単一構成要素によって結合されうる。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、そのような構成要素のうち、他の１つによって遂行されうる。また、前述したブロック図には、バスが図示されていないにしても、構成要素間の連結は、バスを通じて遂行されうる。前述した例示的な実施例の機能的側面は、１以上のプロセッサを行うアルゴリズムによっても具現される。これに付け加えて、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、データ処理などのための任意の数の関連技術を利用することができる。

上述した実施例に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならず、請求範囲に記載の内容と同等な範囲にある全ての相違点は、請求範囲によって決定される保護範囲に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (8)

1. エアロゾル生成システムにおいて、
   保湿剤を含むエアロゾル発生部及び前記エアロゾル発生部の下流端部に連結され、ニコチンが含まれたタバコ物質を含むニコチン発生部を含むシガレットと、
   前記シガレットの少なくとも一部を収容する空洞の周辺に位置し、交流磁場を発生させるように構成される誘導コイルと、前記空洞の長手方向に沿って直列に配置され、前記交流磁場によって互いに異なる温度に加熱される第１サセプタ及び第２サセプタと、を含むエアロゾル生成装置と、を含み、
   前記第１サセプタ及び前記第２サセプタは、前記保湿剤が気化し始める温度と、前記タバコ物質が気化し始める温度との間の差に対応する温度差を有するように、互いに異なる温度に加熱される、エアロゾル生成システム。
2. 前記エアロゾル生成装置は、
   前記空洞の内側端部に形成され、前記第１サセプタ及び前記第２サセプタを支持する支持部をさらに含み、
   前記第１サセプタ及び前記第２サセプタは、細長形であり、互いに連結され、前記支持部から前記空洞の長手方向に沿って延びる、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
3. 前記エアロゾル生成装置は、
   前記空洞を形成する内側壁をさらに含み、
   前記第１サセプタ及び前記第２サセプタは、円筒状であり、前記内側壁に沿って前記空洞の長手方向に延びる、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
4. 前記シガレットは、
   前記ニコチン発生部の下流端部に連結されたフィルタ部をさらに含む、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
5. 前記フィルタ部は、
   前記ニコチン発生部の前記下流端部に連結された冷却部と、
   前記冷却部の下流端部に連結されたマウスフィルタと、を含む、請求項４に記載のエアロゾル生成システム。
6. 前記第１サセプタ及び前記第２サセプタは、互いに異なる材料で形成される、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
7. 前記第１サセプタ及び前記第２サセプタは、互いに異なるスペックを有する同じ材料で形成される、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
8. 前記第１サセプタが前記エアロゾル発生部を加熱する温度は、前記第２サセプタが前記ニコチン発生部を加熱する温度よりもさらに３０℃～１００℃高い、請求項１に記載のエアロゾル生成システム。