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KR20180081506A - 식별 인덕터를 갖는 에어로졸 발생 시스템용 카트리지 - Google Patents

식별 인덕터를 갖는 에어로졸 발생 시스템용 카트리지 Download PDF

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KR20180081506A
KR20180081506A KR1020187011899A KR20187011899A KR20180081506A KR 20180081506 A KR20180081506 A KR 20180081506A KR 1020187011899 A KR1020187011899 A KR 1020187011899A KR 20187011899 A KR20187011899 A KR 20187011899A KR 20180081506 A KR20180081506 A KR 20180081506A
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KR
South Korea
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electrical
cartridge
inductance
inductor
aerosol
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KR1020187011899A
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토니 리벨
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Publication date
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Abstract

에어로졸 발생 시스템(10)과 함께 사용하기에 적합한 카트리지(16) 제조 방법은 액체 저장부(22)를 제공하는 단계, 미리 정해진 저항을 갖는 전기 구성요소(40)를 제공하는 단계, 전기 구성요소를 특정한 인덕턴스를 갖는 전기 인덕터로 형성하는 단계, 및 전기 인덕터(40)를 카트리지(16)에 장착하는 단계를 포함하고, 여기서 전기 인덕터(40)의 인덕턴스는 액체 저장부(22)에 포함되었거나 내부에 채워질 에어로졸 형성 기재(24)를 나타낸다.

Description

식별 인덕터를 갖는 에어로졸 발생 시스템용 카트리지
본 발명은 에어로졸 발생 시스템과 함께 사용하기 위한, 특히 전자 담배와 함께 사용하기 위한 카트리지 제조 방법에 관한 것이다. 카트리지는 활용된 카트리지 또는 카트리지 내에 저장된 에어로졸 형성 매체를 나타내는 특정한 인덕턴스를 갖는 식별 인덕터를 구비하고 있다.
빈번하게 사용되는 전자 담배는 모듈식 구조를 가지고 있으며, 보통 에어로졸 형성 기재를 유지하기 위한 저장 구성요소를 갖는 교체형 카트리지를 포함하고 있다. 카트리지에 포함되어 있는 에어로졸 형성 기재는 조성 성분, 향미, 강도 또는 다른 특성이 상당히 달라질 수 있다. 소비자는 마음대로 카트리지 교환을 원할 수 있다. 그러나, 최적의 기화 조건은 카트리지에 포함되어 있는 에어로졸 형성 기재의 조성에 좌우될 수 있다. 따라서, 소비자에 의해 선택된 특이적인 에어로졸 형성 기재에 기화 유닛을 완벽하게 맞추기 위하여, 자동 인식 수단을 전자 담배에 포함시키는 것이 바람직할 것이며, 따라서 기화 기구의 제어 설정을 자동적으로 변경하기 위하여 자동 인식 수단은 교체 가능한 카트리지 또는 그 내부에 보관된 에어로졸 형성 기재를 확인할 수 있다.
EP 2 399 636 A1는 상술한 바와 같은 교체형 카트리지를 포함하고 있는 에어로졸 발생기에 관한 것이며, 여기에서 카트리지는 카트리지를 다른 카트리지와 구별하기 위한 하나 이상의 전기 구성요소를 포함하고 있다. 전기 구성요소는 하나 이상의 전기 저항기, 캐패시턴스 또는 인덕턴스일 수 있다. 에어로졸 발생기는 하나 이상의 전기 구성요소의 전기적 특성을 결정하기 위한 수단을 포함하고 있다. 에어로졸 발생기는 메모리 유닛에 저장된 룩업 테이블(look-up table)을 더 포함할 수 있으며, 룩업 테이블에서 전기 구성요소의 특성은 각 카트리지를 식별하는 데이터와 관련된다. 다른 카트리지들을 구별하는 것을 허용하기 위하여 복수의 전기 구성요소가 사용될 수 있다.
EP 2 399 636 A1에서는 카트리지를 다른 카트리지와 구별하기 위한 부가적인 전기 구성요소들이 별도의 전기 회로에 제공되어 있으며, 이에 따라 부가적인 전기 구성요소들이 제어 회로에 연결되는 부가적인 전기 접점의 사용이 필요하게 된다. 부가적인 접점들은 에어로졸 발생 시스템의 구조의 복잡성을 증가시킨다. 이로 인해 생산 비용이 증가하고 오작동의 추가 원인이 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하는 것을 목적으로 하며, 카트리지를 전자적으로 구별할 수 있게 하는 신뢰할 수 있는 방법을 제공하는 반면에 구조의 복잡성을 미미하게만 증가시키는 것을 목표로 한다.
본 발명의 제1 측면에 따라, 에어로졸 발생 시스템과 함께 사용하기에 적합한 카트리지 제조 방법이 제공되어 있다. 본 방법은 액체 저장부를 제공하는 단계, 미리 정해진 저항을 갖는 전기 구성요소를 제공하는 단계, 전기 구성요소를 특정한 인덕턴스를 갖는 전기 인덕터로 형성하는 단계 및 전기 인덕터를 카트리지에 장착하는 단계를 포함하고 있다. 전기 인덕터의 인덕턴스는 특정한 카트리지를 나타낸다. 전기 인덕터의 인덕턴스는 또한 카트리지의 액체 저장부에 채워져 있거나 채워질 에어로졸 형성 기재를 나타낼 수도 있다.
본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 단지 한 예로써 더 설명될 것이다.
도 1은 카트리지에 장착된 인덕터를 갖는 본 발명의 한 구현예를 보여주고 있고;
도 2는 본 발명의 카트리지를 식별하기 위한 가열 요소와 인덕터를 포함하고 있는 카트리지 회로에 대한 전자 회로도를 보여주고 있고; 그리고
도 3은 동일한 저항 및 상이한 인덕턴스를 갖는 복수의 인덕터를 보여주고 있다.
도 1에는 통상적으로 사용되는 에어로졸 발생 시스템(10)의 실시예가 도시되어 있다.
전기 구성요소는 적절한 형상의 전기 전도성 와이어일 수 있다. 주어진 물질의 경우, 전기 전도성 와이어의 총 저항은 그것의 단면 및 길이에 의해 결정된다. 와이어는 구리, 은, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 저항이 낮은 전도성 물질로 제조된 것일 수 있다. 전기 구성요소의 저항이 낮을수록, 전기 구성요소에서 소비되는 전기 에너지가 적어지고 전기 구성요소가 나머지 전기 회로에 미치는 영향이 낮아지게 된다.
전기 전도성 와이어는 특정 인덕턴스를 갖는 유도 코일과 같은 솔레노이드로 형성된 것일 수 있다. 전기 전도성 와이어로 형성된 코일의 결과적인 인덕턴스는 유도 코일의 길이, 반경 및 회전 수에 의존한다. 이러한 방식으로, 복수의 동일한 와이어, 즉 동일한 단면 및 동일한 길이를 갖는 동일한 물질로 제조된 와이어가 상이한 인덕턴스를 갖는 복수의 유도 코일로 형성될 수 있다. 와이어의 길이가 변하지 않은 상태로 유지됨에 따라, 유도 코일의 총 저항은 또한 실질적으로 일정하게 유지된다. 이 문맥에서 "실질적으로 일정하다"는 것은 총 저항이 동일하다는 것을 의미하며, 기본적으로 물질의 비균질성 또는 생산 허용오차 때문에만 변한다.
인덕턴스가 변함에 따라 코일로 와이어를 제조하기 위해서, 회전 수, 코일의 직경 및 코일의 전체 길이 중 적어도 하나를 변경하는 것이 가능하다. 와이어의 전체 길이가 코일 형상으로 형성되면, 파라미터 중 하나의 변화는 또한 다른 파라미터의 변화로 이어진다. 그러나, 와이어의 전체 길이가 코일 형상으로 형성될 필요는 없다. 파라미터 코일 직경, 코일 길이 및 회전 수 중 하나 또는 두 가지를 일정하게 유지하는 것이 가능할 수도 있다. 이어서 코일 형상으로 형성되지 않는 여분의 와이어 부분은 예를 들어 카트리지 회로를 전력 공급원 접점에 연결하는데 사용될 수 있다.
상기 방법은 전기 가열 요소를 제공하는 단계, 상기 전기 가열 요소를 상기 카트리지에 장착하는 단계, 및 전기 인덕터를 상기 전기 가열 요소에 직렬로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 명세서 전체에서 가열 요소와 인덕터의 조합을 "카트리지 회로"라고 부른다. 통상적으로, 가열 요소는 직류 전력 공급원에 의해 에어로졸 발생 시스템에 전력이 공급된다. 이러한 직류 전기 회로는 부가적인 인덕턴스의 존재에 의해 단지 약간 영향을 받는다. 또한, 유도성 요소가 저 저항 물질로 제조된 경우, 총 저항은 또한 전력 소비에 대해 단지 무시할 수 있는 영향을 가지며, 기본적으로 가열 요소의 히터 특성에 영향을 미치지 않는다.
가열 요소가 배터리와 같은 직류 전력 공급원에 의해 전력을 공급받는 구현예에서, 가열 요소에 걸친 전압 강하 및 가열 요소를 통과하는 전류 흐름은 사용 중에 실질적으로 일정하다. 그러나 인덕터의 인덕턴스를 결정하기 위해서는, 전류 흐름의 변화 시 인덕터의 응답을 판정해야 한다. 통상적으로 인덕턴스는 전기 회로의 활성화 또는 비활성화시 또는 교류 적용에 의해 판정된다. 따라서, 인덕턴스의 판정 및 카트리지의 식별은 바람직하게는 때때로 가열 요소가 작동하지 않을 때 수행된다.
사용시 카트리지 회로는 전력 공급원에 연결되고 에어로졸 발생 시스템의 전기 회로에 의해 제어된다. 카트리지 회로를 제어 회로에 접촉시키기 위한 전기 접점이 포인트 접점, 직사각형 접점, 원형 접점 또는 동심원 링 접점으로서 제공될 수 있다. 작은 접점 영역은 콤팩트한 구성을 허용하지만, 접점을 폐쇄하기 위해서 카트리지는 특이적인 배향을 재개해야 하는 것을 필요로 할 수 있다. 이와 대조적으로, 더 큰 접점 영역, 특히 링 접점은 카트리지의 특정하거나 특이적인 배향을 요구하지 않으며, 따라서 소비자를 위한 시스템의 취급을 단순화한다.
본 발명의 한 가지 이점은 유도 요소가 가열 요소와 직렬로 연결될 수 있고, 이에 따라 가열 장치에 전력을 공급하고 전기 인덕터의 인덕턴스를 판정하기 위해 2 개의 전기 접점이 충분할 수 있다는 것이다. 이로 인해 복잡성이 줄어들고 시스템의 신뢰성과 성능이 증가된다.
다양한 유도성 구성요소가 동일한 와이어 조각으로 형성된 경우, 제조 방법 및 제조 과정에서 연관된 물류가 상당히 단순화된다. 제조 공정에 대해 복수의 상이한 유도성 구성요소를 제공하는 대신에, 본 발명의 방법은 전기 전도성 와이어와 같은 단 하나의 전기 구성요소만을 필요로 한다. 그런 다음 이 와이어는, 상이한 특정 인덕턴스를 갖는 유도성 구성요소로 카트리지를 제조하는 동안, 당업자가 용이하게 이용할 수 있는 수단들에 의해 형성된다.
제조하는 동안, 각 카트리지에는 특이적인 유도성 구성요소가 장착되며, 이 구성요소의 인덕턴스는 카트리지의 액체 저장부에 이미 포함되어 있거나 내부에 채워질 에어로졸 형성 기재를 나타낸다.
전기 인덕터는 임의의 적합한 위치에서 카트리지에 장착될 수 있다. 전기 인덕터는 카트리지를 정상적으로 교체 처리하는 동안 소비자가 인덕터에 접근할 수 없도록, 카트리지의 내부에 장착될 수 있다.
전기 인덕터는 또한 카트리지의 외부에 장착될 수도 있다. 이 경우 원치 않거나 부주의한 조작으로부터 인덕터를 더 보호하기 위해, 카트리지는 전기 인덕터를 덮도록 맞추어진 캡을 더 구비할 수도 있다.
가열 요소가 가열 코일의 형태로 제공되어 있는 구현예에서, 가열 회로의 인덕턴스는 또한 가열 회로 자체의 변형에 의해 변화될 수 있다. 가열 코일의 인덕턴스의 변화는 상술한 바와 같은 부가적인 전기 인덕터의 인덕턴스의 변형과 동일한 원리를 따른다. 가열 코일의 인덕턴스를 다양하게 하여 별도의 인덕터가 더 이상 필요하지 않다. 그러나, 가열 코일의 디자인은 또한 가열될 윅 부분의 직경 및 길이와 같은 분무화 공정의 소정 요건을 준수할 필요가 있다. 따라서 코일의 치수의 변화에 대해 보다 적은 자유도가 이용 가능하다.
제2 측면에서, 본 발명은 에어로졸 발생 시스템과 함께 사용하기에 적합한 카트리지에 관한 것으로, 카트리지는 액체 저장부 및 미리 정해진 저항과 특정한 인덕턴스를 갖는 전기 인덕터를 포함하고 있으며, 전기 인덕터의 특정한 인덕턴스는 활용된 카트리지 또는 카트리지의 액체 저장부에 포함되어 있거나 내부에 채워질 에어로졸 형성 기재를 나타낸다.
카트리지는 전기 인덕터에 직렬로 연결되어 있는 가열 요소를 더 포함할 수도 있고; 여기서 가열 요소와 전기 인덕터가 카트리지 회로를 형성하고 있다.
제3 측면에서, 본 발명은 위에서 언급된 카트리지 및 전력 공급부와 전자 회로를 포함하는 장치부를 포함하는 에어로졸 발생 시스템, 특히 전자 담배에 관한 것이다. 전자 회로는 전기 인덕터의 전기 인덕턴스를 결정하고 전기 인덕턴스를 카트리지를 식별하는 데이터와 관련시키도록 맞추어져 있다.
바람직하게는, 카트리지 및 장치부는 별개의 또는 개별적인 몸체 또는 유닛이다. 즉, 카트리지는 장치부와 별도로 제조, 포장 및 판매될 수도 있다. 카트리지는 장치부에 장착 가능하거나 사용시 장치부에 의해 수용 가능할 수 있다. 이와 같이, 장치부는 내구성이 있을 수 있으며 복수 사용을 위해 구성될 수도 있으며, 카트리지는 1회 또는 2회 사용 후에 소모 및 교체 가능할 수도 있다. 일부 구현예에서, 장치부는 상이한 카트리지와 함께 사용되도록 구성될 수도 있다.
카트리지는 에어로졸 발생 시스템의 장치부에 해제 가능하게 장착될 수 있다. 카트리지는 에어로졸 발생 시스템의 장치부에 해제 가능하게 장착될 수 있다.
본 발명의 한 구현예에서, 카트리지는 탱크 및 그 안에 포함된 에어로졸 형성 기재를 식별하기 위한 전기 인덕터를 포함하고 있는 교체 가능한 탱크인 반면, 가열 요소는 장치부의 일부를 형성할 수도 있다. 탱크로부터의 액체는 적절한 수동 또는 능동 운반 수단에 의해 가열 요소로 전달된다. 수동 운반 수단은 모세관 튜브 또는 윅을 포함할 수 있으며, 이는 교체 가능한 탱크 내로 연장되어 있고 이는 모세관 작용에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열 요소로 전진시킨다. 능동 운반 수단은 제어 회로에 의해 능동적으로 제어될 수 있는 펌프 또는 주사기 시스템을 포함할 수 있다. 통상적으로, 이러한 능동 운반 수단은 퍼프 센서로부터의 대응 신호에 따라 작동될 수 있다.
가열 요소가 장치부의 일부를 형성하고 있는 구현예에서, 가열 요소는 탱크의 교체시에 대체되지 않는다. 그러나, 사용자가 필요시 새로운 가열 요소를 삽입할 수 있도록, 가열 요소가 장치부에 교체 가능하게 장착될 수도 있다.
장치부는 룩업 테이블을 저장하기 위한 메모리 장치를 포함할 수 있으며, 룩업 테이블은 인덕터들의 전기 인덕턴스를 나타내는 데이터를 포함하고, 각 전기 인덕턴스 값은 카트리지를 식별하는 데이터와 관련되어 있다.
바람직하게, 룩업 테이블은 하나 이상의 인덕턴스 값을 나타내는 데이터를 더 포함할 수 있으며, 각 인덕턴스 값은 가열 요소에 인가될 다른 에너지 프로파일을 나타내는 매개 변수와 더 관련되어 있다. 각 인덕턴스 값은 다른 카트리지 식별자와 관련된다. 이는 다른 에어로졸 형성 기재를 함유하는 카트리지가 에어로졸 발생 시스템에 삽입되어 있는 경우에도 에어로졸 발생 시스템이 일정 량, 예를 들어 체적 또는 질량의 에어로졸을 사용자에게 전달하도록 구성될 수 있다는 것을 의미한다.
예를 들어, 하나의 카트리지 내에 함유된 특정 에어로졸 형성 기재는 다른 카트리지 내에 함유된 다른 에어로졸 형성 기재보다 더 많은, 기화될 에너지를 필요로 할 수 있다. 인덕턴스 값 또는 특정 카트리지 식별자를 룩업 테이블에 저장된 가열 프로파일과 관련시킴으로써, 일정 량의 에어로졸은 카트리지 내에 저장된 에어로졸 형성 기재의 유형과 관계없이 사용자에게 전달될 수 있다.
도 1의 에어로졸 발생 시스템(10)은 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템(10)이며, 장치부(14)와 카트리지(16)를 갖는 2 부분 하우징(12)을 포함하고 있다. 장치부(14)에는, 배터리(18)와 전기 제어 회로(20) 형태의 전력 공급부가 제공되어 있다. 카트리지(16)는 에어로졸 형성 기재(24)를 함유하는 액체 저장부(22), 모세관 윅(26) 그리고 가열 코일(28) 형태의 가열 요소를 포함하고 있다. 이 구현예에서, 액체 저장부(22)는 중심 공기 흐름 채널(30)을 한정하고 있는 원통형 구조이다. 모세관 윅(26)의 말단은 액체 저장부(22) 내로 연장되어 있다. 모세관 윅(26)의 중앙 부분은 공기 흐름 채널(30)을 통해 연장되어 있고 적어도 부분적으로 가열 코일(28)로 둘러싸여 있다. 가열 코일(28)은 적절한 전기적 연결부(미도시함)를 통하여 전기 회로(20)에 연결되어 있다. 하우징(10)은 또한 마우스피스 말단에서 공기 유입부(32)와 공기 유출부(34)를 포함하고 있다. 도 1b에 도시된 장치에서, 카트리지(16)는 장치부(14)로부터 제거 가능하고, 액체 저장부(22) 및 분무기(26, 28)를 포함하고 있다. 따라서 이러한 장치는 "카토마이저"라고도 칭한다.
사용시, 작동은 다음과 같다. 액체 에어로졸 형성 기재(24)는 액체 저장부(22)로부터의 모세관 작용에 의하여 액체 저장부(22)로 연장되어 있는 윅(26)의 말단으로부터 가열 코일(28)로 둘러싸여 있는 윅(26)의 중심부로 이동된다. 사용자가 공기 유출부(34)에서 장치를 흡인할 때, 주변 공기는 공기 유입부(32)를 통하여 흡인된다. 퍼프 검출 시스템(미도시함)은 퍼프를 감지하며 가열 코일(28)을 작동시킨다. 배터리(18)는 전기 에너지를 가열 코일(28)에 공급하여 가열 코일(28)에 둘러싸여 있는 윅(26)의 중앙부를 가열한다. 윅(26)의 중앙부 내의 액체 에어로졸 형성 기재(24)는 가열 코일(28)에 의하여 기화되어 과포화 증기를 생성한다. 과포화 증기는 공기 유입부(32)로부터의 공기 흐름과 혼합되고 공기 흐름 내에서 운반된다. 공기 흐름 채널(30)에서, 증기는 응축되어 흡인 가능한 에어로졸을 형성하며, 이 에어로졸은 유출부(34)를 향하여 그리고 사용자의 입 안으로 전달된다.
상술한 요소에 더하여, 인덕터(40)가 카트리지(16)에 제공되어 있다. 인덕터(40)는 제어 회로(20)에 연결되어 있으며, 제어 회로(20)가 액체 저장부(22), 특히 액체 저장부(22)에 포함되어 있는 에어로졸 형성 기재(24)의 유형을 식별할 수 있게 한다. 도 1a, 1b에 도시되어 있는 바와 같이, 인덕터(40)는 액체 저장부(22) 내에 위치될 수 있다. 이 구현예에서, 인덕터(40)는 사용자에게 보이지 않으며 에어로졸 발생 시스템(10)의 정상적인 취급 동안에 손상으로부터 보호된다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 시스템(10)은 본 발명의 카트리지가 유리하게 사용될 수 있는 단지 예시적인 에어로졸 발생 시스템이다. 당업자라면 본 발명의 식별 시스템이 교체형 카트리지(16)를 이용하는 에어로졸 발생 시스템(10)의 다른 공지된 디자인과 함께 사용될 수도 있다는 점을 쉽게 이해할 것이다.
도 2에는 본 발명의 구현예의 전기 회로도가 도시되어 있다. 이 구현예에서, 가열 장치, 예를 들어 가열 코일(28)은 에어로졸 발생 시스템에 제공된 전력 공급원(미도시함)의 2개의 접점에 차례로 연결된 2개의 전기 접점(T1, T2)에 연결되어 있다. 이에 더하여, 도 2의 회로도는 가열 코일(28)과 직렬로 연결되어 있는, 인덕터(40)를 또한 포함하고 있다. 가열 장치와 인덕터의 조합을 본 명세서에서 "카트리지 회로"라고도 칭한다. 에어로졸 발생 시스템(10)의 제어 회로(20)는 이하에서 논의되는 바와 같이 카트리지 회로의 총 인덕턴스를 결정하도록 맞추어진다.
당업자에게 알려지게 되겠지만, 전기 회로의 인덕턴스(L)와, 전압(V) 및 회로를 통과하는 전류(I) 사이의 관계는 다음과 같다:
Figure pct00001
(1)
인덕터에 걸쳐 유도된 전압은 인덕터의 인덕턴스와 인덕터를 통해 흐르는 전류의 변화율의 곱과 같다.
인덕터를 통해 흐르는 전류의 변화에 따라 인덕터에 걸친 전위차를 측정하여, 제어기 회로는 상기 관계에 따라 인덕터(L)의 값을 결정할 수 있다.
카트리지와 관련된 인덕터(L)의 값을 결정한 후, 제어 회로는 결정된 인덕턴스 값을 사용하여 룩업 테이블을 검색하여 결정된 인덕턴스 값으로부터 카트리지 유형을 판정한다.
룩업 테이블은 하나 이상의 다른 인덕턴스 값을 포함할 수 있으며, 각각의 인덕턴스 값은 에어로졸 발생 시스템과 함께 사용될 수 있는 카트리지의 식별자와 관련된다. 식별자는 카트리지 내에 수용된 액체의 유형을 나타낼 수 있다.
컨트롤러는 룩업 테이블에 저장된, 컨트롤러에 의하여 결정된 카트리지 인덕턴스 값에 매우 근접한 값인 인덕턴스 값과 관련된 룩업 테이블 내에 저장된 카트리지 식별자로서 카트리지 유형을 판정할 수 있다. 룩업 테이블은 제어 회로에 포함된 읽기 전용 메모리(ROM)에 저장될 수 있거나 별도의 메모리 저장부에 저장될 수 있다.
도 3에는 본 발명의 한 가지 가능한 구현예가 도시되어 있다. 이 구현예에서 상이한 인덕턴스를 갖는 복수의 솔레노이드 또는 유도 코일(40)을 형성하기 위해서 고정된 길이를 갖는 구리 와이어가 사용되고 있다. 모든 코일(40)은 동일한 구리 와이어 조각으로 만들어진 것이므로, 이들 유도 코일의 전기 저항(R)은 일정하게 유지된다.
도 3의 구현예에서 사용된 구리 와이어는 150mm의 길이 및 0.5mm의 직경을 갖는다. 구리의 저항률이 1.7*10-8 옴*미터라고 가정하면, 구리 와이어의 총 저항은 약 0.01 옴이 된다. 이 저항은 충분히 작으므로 가열 코일의 히터 특성에 영향을 미치지 않는다.
구리 와이어는 다양한 코일 회전 수(N)과 코일 반경(r)을 갖는 코일로 권선된다. 미리 정해진 길이(l) 및 미리 정해진 회전 수(N)를 갖는 와이어의 경우, 결과적인 코일의 반경(r)은 관계식 l = 2ðrN에 따라 다음과 같이 결정된다:
Figure pct00002
(2)
결과적인 솔레노이드, 즉 공기 코어를 갖는 짧은 원통형 코일의 인덕턴스는 다음의 공식에 따라 그것의 기하학적 치수로부터 결정될 수 있다:
Figure pct00003
(3)
이 계산에서 코일의 길이(l)는 와이어의 직경에 코일의 회전 수를 곱한 값과 거의 같다고 간주된다.
총 길이가 150mm이고 지름이 0.5mm인 구리 와이어의 결과적인 치수 및 인덕턴스가 다음 표에 표시되어 있다:
N
회전 수		 반경(r)
(mm)		 길이(l)
(mm)		 인덕턴스(L)
(마이크로헨리)
10 2,39 5 0,31
12 1,99 6 0,29
14 1.71 7 0,26
16 1.49 8 0,24
18 1.33 9 0,22
20 1.20 10 0,20
다양한 회전 수와 반경을 갖는 코일에 대한 인덕턴스 값
전자 회로가 이 인덕턴스 값들 사이에서 신뢰할 수 있는 방식으로 구별할 수 있도록 개별 코일들을 가능한한 정확하게 다시 만들어 내는 것이 중요하다. 이 경우에 특정 인덕턴스를 갖는 유도성 코일을 형성하기 위한 방법의 정확도는 바람직하게는 ±5% 이상이다.
카트리지(16)의 유형, 이에 따라서 현재 삽입된 카트리지(16) 내에 제공된 에어로졸 형성 기재(24)의 유형을 확인하기 위하여 전자 제어 회로(20)는 카트리지 회로의 인덕턴스 값을 판정한다. 에어로졸 형성 기재(24)의 유형을 판정했으면, 전자 제어 회로(20)는 특이적인 유형의 에어로졸 형성 기재(24)에 대한 가열 요소(28)의 작동을 위한 설정을 조정할 수 있다. 이렇게 하여, 에어로졸 발생 시스템(10)과 함께 사용 가능한 매우 다양한 에어로졸 형성 기재(24)를 위하여 최적의 기화 조건이 보장될 수 있다.
상술한 예시적인 구현예가 도시되지만, 한정적인 것은 아니다. 위에서 논의된 구현예를 고려하여, 위의 예시적인 구현예와 일치하는 다른 구현예가 이제 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 시스템(10)과 함께 사용하기에 적합한 카트리지(16) 제조 방법으로서, 상기 방법은
    액체 저장부(22)를 제공하는 단계,
    미리 정해진 저항을 갖는 전기 구성요소(40)를 제공하는 단계,
    상기 전기 구성요소를 특정한 인덕턴스를 갖는 전기 인덕터로 형성하는 단계,
    상기 전기 인덕터(40)를 상기 카트리지(16)에 장착하는 단계를 포함하고,
    여기서 상기 전기 인덕터(40)의 인덕턴스는 상기 액체 저장부(22)에 포함되었거나 내부에 채워질 에어로졸 형성 기재(24)를 나타내는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 전도성 물질로 제조된 와이어인 것인, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 구리, 은, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 저항이 낮은 전도성 물질로 제조된 와이어인 것인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 특정한 인덕턴스를 갖는 유도성 코일로 형성된 것인, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 가열 요소를 제공하는 단계,
    상기 전기 가열 요소를 상기 카트리지에 장착하는 단계, 그리고
    상기 전기 인덕터를 상기 전기 가열 요소에 직렬로 연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 전기 인덕터를 제공하고, 여기서 상기 전기 인덕터는 동일한 전기 저항을 가지지만 상이한 전기 인덕턴스를 가지고 있는, 단계,
    상기 액체 저장부에 채워질 에어로졸 형성 기재에 따라 상기 카트리지에 장착될 전기 인덕터를 선택하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 동일한 와이어를 제공하는 단계,
    상기 동일한 와이어를 다양한 인덕턴스를 갖는 솔레노이드로 형성하는 단계를 더 포함하고,
    이에 따라 상기 솔레노이드는 (i) 회전 수, (ii) 회전의 직경 및 (iii) 전체 길이 중 적어도 하나가 상이해서, 각각의 솔레노이드가 실질적으로 동일한 전기 저항을 가지지만 상이한 전기 인덕턴스를 갖게 되는, 방법.
  8. 에어로졸 발생 시스템(10)과 함께 사용하기에 적합한 카트리지(16)로서, 상기 카트리지(16)는,
    액체 저장부(22),
    미리 정해진 저항 및 특정한 인덕턴스를 갖는 전기 인덕터(40)를 포함하고,
    상기 전기 인덕터의 특정한 인덕턴스는 상기 액체 저장부(22)에 포함되었거나 내부에 채워질 에어로졸 형성 기재(24)를 나타내는 것을 특징으로 하는, 카트리지.
  9. 에어로졸 발생 시스템(10)과 함께 사용하기에 적합한 카트리지(16)로서, 상기 카트리지(16)는,
    상기 전기 인덕터(40)에 직렬로 연결되어 있는, 가열 요소(28)를 더 포함하고, 여기서 상기 가열 요소(28) 및 상기 전기 인덕터(40)는 카트리지 회로를 형성하고 있는, 카트리지.
  10. 에어로졸 발생 시스템으로,
    제8항 또는 제9항에 따른 카트리지(16), 및
    전력 공급부(18)와 전자 제어 회로(20)를 포함하는 장치부(14)를 포함하고, 여기서 상기 전자 제어 회로(20)는 상기 카트리지 회로의 전기 인덕턴스를 결정하고 상기 전기 인덕턴스를 상기 카트리지(16)를 식별하는 데이터와 관련시키도록 맞추어져 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 카트리지(16)는 상기 에어로졸 발생 시스템(10)의 장치부(14)에 해제 가능하게 장착되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 가열 요소(28)는 상기 에어로졸 발생 시스템(10)의 장치부(14)의 일부를 형성하고 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 접점은 상기 장치부(14)와 상기 카트리지(16)의 인접한 말단면에 제공될 수 있고 여기서 이러한 연결부는 포인트 접점, 직사각형 접점, 원형 접점 또는 동심원 링 접점으로서 제공되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 정확히 2개의 전기 접점이 상기 카트리지(16) 상에 제공되어 있고, 2개의 대응하는 접점이 상기 장치부(14)에서 제공되어 있으며, 여기서 이들 2개의 접점은 동시에 상기 가열 요소(28)에 전력을 공급하고 상기 인덕터(40) 또는 상기 카트리지 회로의 인덕턴스를 판정할 수 있게 하는 것인, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치부(14)는 룩업 테이블을 저장하기 위한 메모리를 더 포함하되, 상기 룩업 테이블은 상기 전기 인덕터(40)들의 전기 인덕턴스를 나타내는 데이터를 포함하고, 각 전기 인덕턴스 값은 카트리지(16)를 식별하는 데이터와 관련되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
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