JP2021073981A - Power supply unit for aerosol inhaler, aerosol inhaler and charging unit for aerosol inhaler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器、及びエアロゾル吸引器用の充電ユニットに関する。 The present invention relates to a power supply unit for an aerosol aspirator, an aerosol aspirator, and a charging unit for an aerosol aspirator.
有線充電又は非接触充電が可能なエアロゾル吸引器用の電源ユニットが知られている(特許文献1、2)。例えば、特許文献1には、電子喫煙装置の電源ユニットが非接触型誘導充電システムでもよく、接触型充電システムでもよいことが記載されている。 A power supply unit for an aerosol aspirator capable of wired charging or non-contact charging is known (Patent Documents 1 and 2). For example, Patent Document 1 describes that the power supply unit of the electronic smoking device may be a non-contact inductive charging system or a contact charging system.
また、特許文献2には、送電コイルが配置された携帯型充電装置や、送電コイルと受電コイルとの位置合わせのために錘を備えたエアロゾル吸引器が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a portable charging device in which a power transmission coil is arranged, and an aerosol suction device provided with a weight for aligning the power transmission coil and the power reception coil.
また、特許文献3には、送電コイルが配置されたエアロゾル吸引器用の電源ユニットや、受電コイルが配置されたエアロゾル吸引器用の加熱デバイスが開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses a power supply unit for an aerosol aspirator in which a power transmission coil is arranged and a heating device for an aerosol aspirator in which a power receiving coil is arranged.
この種のエアロゾル吸引器やエアロゾル吸引器用の電源ユニットなどでは、さらに機能を拡張させることが提案されているが、機能を拡張させると、回路構成が複雑になる虞がある。 It has been proposed that the functions of this type of aerosol suction device and the power supply unit for the aerosol suction device be further expanded, but if the functions are expanded, the circuit configuration may become complicated.
本発明の目的は、回路構成の複雑化を抑制しつつ、機能を拡張できるエアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器、及びエアロゾル吸引器用の充電ユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply unit for an aerosol aspirator, an aerosol aspirator, and a charging unit for an aerosol aspirator whose functions can be expanded while suppressing the complexity of a circuit configuration.
第1発明は、
エアロゾル源からエアロゾルを生成するための電力を蓄える電源と、
前記電源の充電を制御可能な充電器と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
非接触で電力を受電可能な受電コイルと、
前記受電コイルと前記充電器の間に接続されるインバータと、をさらに備える。
The first invention is
A power source that stores electricity to generate aerosols from an aerosol source,
A power supply unit for an aerosol aspirator including a charger capable of controlling the charging of the power supply.
A power receiving coil that can receive power in a non-contact manner,
Further, an inverter connected between the power receiving coil and the charger is provided.
第2発明は、
エアロゾル吸引器であって、
エアロゾル源からエアロゾルを生成するための電力を蓄える電源と、
前記電源の充電を制御可能な充電器と、
非接触で電力を受電可能な受電コイルと、
前記受電コイルと前記充電器との間に接続されるインバータと、
前記受電コイルと並列になるように前記インバータに接続され、エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な誘導加熱用のコイルと、
前記電源、前記充電器、前記受電コイル、前記誘導加熱用のコイル、及び前記インバータを収容する筐体と、を備える。
The second invention is
Aerosol aspirator
A power source that stores electricity to generate aerosols from an aerosol source,
A charger that can control the charging of the power supply and
A power receiving coil that can receive power in a non-contact manner,
An inverter connected between the power receiving coil and the charger,
An induction heating coil that is connected to the inverter so as to be in parallel with the power receiving coil and can generate an aerosol from an aerosol source.
It includes the power supply, the charger, the power receiving coil, the coil for induction heating, and a housing for accommodating the inverter.
第3の発明は、
エアロゾル吸引器用の充電ユニットであって、
電源と、
前記電源の充電を制御可能な充電器と、
非接触で電力を受電可能な受電コイルと、
前記受電コイルと前記充電器との間に接続されるインバータと、
前記受電コイルと並列になるように前記インバータに接続され、エアロゾル吸引器へ非接触で電力を供給可能な送電コイルと、
前記電源、前記充電器、前記受電コイル、前記インバータ、及び前記送電コイルを収容する筐体と、を備え、
前記筐体には、前記エアロゾル吸引器を収容する吸引器収容部が設けられている。
The third invention is
A charging unit for aerosol aspirators
Power supply and
A charger that can control the charging of the power supply and
A power receiving coil that can receive power in a non-contact manner,
An inverter connected between the power receiving coil and the charger,
A power transmission coil that is connected to the inverter so as to be in parallel with the power receiving coil and can supply power to the aerosol aspirator in a non-contact manner.
The power supply, the charger, the power receiving coil, the inverter, and a housing for accommodating the power transmission coil are provided.
The housing is provided with an aspirator accommodating portion for accommodating the aerosol aspirator.
本発明によれば、受電コイルと充電器との間にインバータを接続することで、回路構成の複雑化を抑制しつつ、機能を拡張することできる。 According to the present invention, by connecting an inverter between the power receiving coil and the charger, it is possible to expand the function while suppressing the complexity of the circuit configuration.
以下、本発明の各実施形態のエアロゾル吸引器用の電源ユニット(エアロゾル吸引器、エアロゾル吸引器用の充電ユニットを含む)について説明する。 Hereinafter, the power supply unit for the aerosol suction device (including the aerosol suction device and the charging unit for the aerosol suction device) of each embodiment of the present invention will be described.
<第1実施形態>
(エアロゾル吸引器)
エアロゾル吸引器1は、燃焼を伴わずに香味を吸引するための器具であり、所定方向(以下、長手方向Aと呼ぶ)に沿って延びる棒形状を有する。エアロゾル吸引器1は、図1に示すように、長手方向Aに沿って電源ユニット10と、第1カートリッジ20と、第2カートリッジ30と、がこの順に設けられている。第1カートリッジ20は、電源ユニット10に対して着脱可能であり、第2カートリッジ30は、第1カートリッジ20に対して着脱可能である。言い換えると、第1カートリッジ20及び第2カートリッジ30は、それぞれ交換可能である。
<First Embodiment>
(Aerosol aspirator)
The aerosol aspirator 1 is an instrument for sucking flavor without burning, and has a rod shape extending along a predetermined direction (hereinafter, referred to as longitudinal direction A). As shown in FIG. 1, the aerosol aspirator 1 is provided with a
(電源ユニット)
第1実施形態の電源ユニット10は、図2及び図3に示すように、円筒状の電源ユニットケース11の内部に電源12、充電器13、制御部50、各種センサ等を収容する。
(Power supply unit)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電源ユニットケース11の長手方向Aの一端側(第1カートリッジ20側)に位置するトップ部11aには、放電端子41が設けられる。放電端子41は、トップ部11aの上面から第1カートリッジ20に向かって突出するように設けられ、第1カートリッジ20の負荷21と電気的に接続可能に構成される。
A
また、トップ部11aの上面には、放電端子41の近傍に、第1カートリッジ20の負荷21に空気を供給する空気供給部42が設けられている。
Further, on the upper surface of the
電源ユニットケース11の長手方向Aの他端側(第1カートリッジ20と反対側)に位置するボトム部11bには、外部電源(不図示)と非接触で電源12を充電するための受電コイル43と、受電コイル43が受電した交流電力を直流電力に変換する整流器として動作可能なインバータ44とが収容されている。非接触による電力伝送(Wireless Power Transfer)の方式は、電磁誘導方式でもよいし、磁気共鳴方式でもよく、電磁誘導方式と磁気共鳴方式を組合せたものでもよく、他の方式でもよい。いずれの方式の非接触による電力伝送であっても、電源ユニットケース11は、外部電源と物理的に接触してもよいし、接触しなくてもよい。また、本明細書においては、非接触による電力伝送は、無接点による電力伝送と同義なものとして扱う。
The
また、電源ユニットケース11のトップ部11aの側面には、ユーザが操作可能な操作部14が設けられる。操作部14は、ボタン式のスイッチ、タッチパネル等から構成され、ユーザの使用意思を反映して制御部50及び各種センサを起動/遮断する際等に利用される。
Further, an
電源12は、充電可能な二次電池であり、好ましくは、リチウムイオン二次電池であり、後述するエアロゾル源22からエアロゾルを生成するための電力を蓄える。充電器13は、インバータ44から電源12へ入力される充電電力を制御する。充電器13は、DC−DCコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む充電ICを用いて構成される。
The
制御部50は、図4に示すように、充電器13、操作部14、パフ(吸気)動作を検出する吸気センサ15、電源12の電圧を測定する電圧センサ16、温度を検出する温度センサ17等の各種センサ装置、及びパフ動作の回数又は負荷21への通電時間等を記憶するメモリー18に接続され、エアロゾル吸引器1の各種の制御を行う。吸気センサ15は、コンデンサマイクロフォンや圧力センサ等から構成されていてもよい。制御部50は、具体的にはプロセッサ(MCU:マイクロコントローラユニット)である。このプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。
As shown in FIG. 4, the
(第1カートリッジ)
第1カートリッジ20は、図3に示すように、円筒状のカートリッジケース27の内部に、エアロゾル源22を貯留するリザーバ23と、エアロゾル源22を霧化する電気的な負荷21と、リザーバ23から負荷21へエアロゾル源を引き込むウィック24と、エアロゾル源22が霧化されることで発生したエアロゾルが第2カートリッジ30に向かって流れるエアロゾル流路25と、第2カートリッジ30の一部を収容するエンドキャップ26と、を備える。
(1st cartridge)
As shown in FIG. 3, the
リザーバ23は、エアロゾル流路25の周囲を囲むように区画形成され、エアロゾル源22を貯留する。リザーバ23には、樹脂ウェブや綿等の多孔体が収容され、且つ、エアロゾル源22が多孔体に含浸されていてもよい。リザーバ23には、樹脂ウェブ又は綿状の多孔質体が収容されず、エアロゾル源22のみが貯留されていてもよい。エアロゾル源22は、グリセリン、プロピレングリコール、水などの液体を含む。
The
ウィック24は、リザーバ23から毛管現象を利用してエアロゾル源22を負荷21へ引き込む液保持部材であって、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成される。
The
負荷21は、電源12から放電端子41を介して供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源22を霧化する。負荷21は、所定ピッチで巻き回される電熱線(コイル)によって構成されている。なお、負荷21は、エアロゾル源22を霧化してエアロゾルを発生可能な素子であればよく、例えば、発熱素子、又は超音波発生器である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。
The
エアロゾル流路25は、負荷21の下流側であって、電源ユニット10の中心線L上に設けられる。
The
エンドキャップ26は、第2カートリッジ30の一部を収容するカートリッジ収容部26aと、エアロゾル流路25とカートリッジ収容部26aとを連通させる連通路26bと、を備える。
The
(第2カートリッジ)
第2カートリッジ30は、香味源31を貯留する。第2カートリッジ30は、第1カートリッジ20のエンドキャップ26に設けられたカートリッジ収容部26aに着脱可能に収容される。第2カートリッジ30は、第1カートリッジ20側とは反対側の端部が、ユーザの吸口32となっている。なお、吸口32は、第2カートリッジ30と一体不可分に構成される場合に限らず、第2カートリッジ30と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口32を電源ユニット10と第1カートリッジ20とは別体に構成することで、吸口32を衛生的に保つことができる。
(2nd cartridge)
The
第2カートリッジ30は、負荷21によってエアロゾル源22が霧化されることで発生したエアロゾルを香味源31に通すことによってエアロゾルに香味を付与する。香味源31を構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。香味源31は、たばこ以外の植物(例えば、ミント、漢方、ハーブ等)によって構成されてもよい。香味源31には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。
The
本実施形態のエアロゾル吸引器1では、エアロゾル源22と香味源31と負荷21とによって、香味が付加されたエアロゾルを発生させることができる。つまり、エアロゾル源22と香味源31は、エアロゾルを発生させるエアロゾル生成源と言うことができる。
In the aerosol aspirator 1 of the present embodiment, the aerosol with added flavor can be generated by the
エアロゾル吸引器1に用いられるエアロゾル生成源の構成は、エアロゾル源22と香味源31とが別体になっている構成の他、エアロゾル源22と香味源31とが一体的に形成されている構成、香味源31が省略されて香味源31に含まれ得る物質がエアロゾル源22に付加された構成、香味源31の代わりに薬剤や漢方等がエアロゾル源22に付加された構成等であってもよい。
The aerosol generation source used in the aerosol aspirator 1 has a structure in which the
このように構成されたエアロゾル吸引器1では、図2中、矢印Bで示すように、電源ユニットケース11に設けられた空気取込口(不図示)から流入した空気が、空気供給部42から第1カートリッジ20の負荷21付近を通過する。負荷21は、ウィック24によってリザーバ23から引き込まれた又は移動させられたエアロゾル源22を霧化する。霧化されて発生したエアロゾルは、空気取込口から流入した空気と共にエアロゾル流路25を流れ、連通路26bを介して第2カートリッジ30に供給される。第2カートリッジ30に供給されたエアロゾルは、香味源31を通過することで香味が付与され、吸口32に供給される。
In the aerosol aspirator 1 configured in this way, as shown by an arrow B in FIG. 2, air flowing in from an air intake port (not shown) provided in the power
また、エアロゾル吸引器1には、各種情報を報知する報知部45が設けられている。報知部45は、発光素子によって構成されていてもよく、振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。また、報知部45は、発光素子、振動素子及び音出力素子のうち、2以上の素子の組合せであってもよい。報知部45は、電源ユニット10、第1カートリッジ20、及び第2カートリッジ30のいずれに設けられてもよいが、電源12からの導線を短くするため電源ユニット10に設けられることが好ましい。例えば、操作部14の周囲が透光性を有し、LED等の発光素子によって発光するように構成される。
Further, the aerosol aspirator 1 is provided with a
(電気回路)
続いて、電源ユニット10の電気回路について図5を参照しながら説明する。
(electric circuit)
Subsequently, the electric circuit of the
電源ユニット10は、電源12と、放電端子41を構成する正極側放電端子41a及び負極側放電端子41bと、電源12の正極側と正極側放電端子41aとの間及び電源12の負極側と負極側放電端子41bとの間に接続される制御部50と、受電コイル43及びインバータ44を含む非接触充電回路46と、非接触充電回路46と電源12との電力伝達経路上に配置される充電器13と、電源12と放電端子41との電力伝達経路上に配置されるスイッチ19と、を備える。スイッチ19は、例えばMOSFETにより構成され、制御部50がゲート電圧を調整することによって開閉制御される。
The
(制御部)
制御部50は、図4に示すように、エアロゾル生成要求検出部51と、電力制御部53と、報知制御部54と、を備える。
(Control unit)
As shown in FIG. 4, the
エアロゾル生成要求検出部51は、吸気センサ15の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。吸気センサ15は、吸口32を通じたユーザの吸引により生じた電源ユニット10内の圧力変化の値を出力するよう構成されている。吸気センサ15は、例えば、空気取込口から吸口32に向けて吸引される空気の流量(すなわち、ユーザのパフ動作)に応じて変化する気圧に応じた出力値(例えば、電圧値又は電流値)を出力する圧力センサである。なお、吸気センサは検出した空気の流量や圧力がユーザのパフ動作に該当しえるか否かを判断し、ON値とOFF値のいずれか一方を出力するように構成されていてもよい。
The aerosol generation
報知制御部54は、各種情報を報知するように報知部45を制御する。例えば、報知制御部54は、第2カートリッジ30の交換タイミングの検出に応じて、第2カートリッジ30の交換タイミングを報知するように報知部45を制御する。報知制御部54は、メモリー18に記憶されたパフ動作の回数又は負荷21への累積通電時間に基づいて、第2カートリッジ30の交換タイミングを報知する。報知制御部54は、第2カートリッジ30の交換タイミングの報知に限らず、第1カートリッジ20の交換タイミングの報知、電源12の交換タイミング、電源12の充電タイミング等を報知してもよい。
The
電力制御部53は、エアロゾル生成要求検出部51がエアロゾル生成の要求を検出した際に放電端子41を介した電源12の放電を、スイッチ19のオン/オフによって制御する。
The
電力制御部53は、負荷21によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まるように、言い換えると、電源12から負荷21に供給される電力量が一定範囲となるように制御する。具体的に説明すると、電力制御部53は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御によってスイッチ19のオン/オフを制御する。これに代えて、電力制御部53は、PFM(Pulse Frequency Modulation:パルス周波数変調)制御によってスイッチ19のオン/オフを制御してもよい。
The electric
電力制御部53は、負荷21への電力供給を開始してから所定期間が経過した場合に、電源12から負荷21に対する電力供給を停止してもよい。言い換えると、電力制御部53は、ユーザが実際にパフ動作を行っているパフ期間内であっても、パフ期間が所定期間を超えた場合に、電源12から負荷21に対する電力供給を停止する。所定期間は、ユーザのパフ期間のばらつきを抑制するために定められる。電力制御部53は、電源12の蓄電量に応じて、1回のパフ動作におけるスイッチ19のオン/オフのデューティ比を制御する。例えば、電力制御部53は、電源12から負荷21に電力を供給するオン時間の間隔(パルス間隔)を制御したり、電源12から負荷21に電力を供給するオン時間の長さ(パルス幅)を制御したりする。
The
また、電力制御部53は、受電コイル43による外部電源からの受電を検出し、充電器13を介した電源12の充電を制御する。
Further, the
(非接触充電回路)
図5に示すように、非接触充電回路46は、受電コイル43と、インバータ44と、平滑コンデンサ47と、AC導線48と、DC導線49と、を備える。
(Non-contact charging circuit)
As shown in FIG. 5, the
受電コイル43は、充電時に、外部電源によって交流電力で励磁される送電コイル61と非接触で近接配置され、送電コイル61から交流電力を受電する。
The
インバータ44は、電源12を非接触充電する際、受電コイル43が受電した交流電力を直流電力に変換する整流器として動作可能に構成される。インバータ44が変換した直流電力は、平滑コンデンサ47によって平滑化される。なお、インバータ44の具体的な構成及び動作は、後述する。
The
AC導線48は、受電コイル43とインバータ44とを接続し、受電コイル43が受電した交流電力をインバータ44に供給する。DC導線49は、インバータ44と充電器13とを接続し、インバータ44で変換された直流電力を充電器13に供給する。
The
(インバータ)
本実施形態のインバータ44を具体的に説明すると、インバータ44は、第1ハイサイド・トランジスタTH1と、第1ローサイド・トランジスタTL1と、第1ハイサイド・トランジスタTH1と第1ローサイド・トランジスタTL1を直列接続する第1接続点P1とを含む第1支流回路71と、第2ハイサイド・トランジスタTH2と、第2ローサイド・トランジスタTL2と、第2ハイサイド・トランジスタTH2と第2ローサイド・トランジスタTL2を直列接続する第2接続点P2とを含む第2支流回路72と、第1支流回路71と第2支流回路2を並列接続する第3接続点P3と第4接続点P4と、を備える。そして、第1接続点P1と第2接続点P2は、それぞれAC導線48を介して受電コイル43の両端に接続され、第3接続点P3は、正極側のDC導線49を介して充電器13に接続され、第4接続点P4は、負極側のDC導線49を介して充電器13に接続される。なお、トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2は、例えばMOSFETにより構成され、制御部50がゲート電圧を調整することによって開閉制御される。
(Inverter)
The
各トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2には、それぞれ還流ダイオードとして動作するダイオードD1〜D4が並列に接続されている。還流ダイオードは、トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオフにしたとき、受電コイル43側から逆流する電流を電源12側に還流(回生)させることにより、トランジスタの破損を防止するために設けられる。これらのダイオードD1〜D4は、すべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2がオフのとき、受電コイル43が受電した交流電力を直流電力に変換する整流器として機能させることができる。
Diodes D1 to D4, which operate as freewheeling diodes, are connected in parallel to the transistors TH1, TL1, TH2, and TL2, respectively. The freewheeling diode is provided to prevent damage to the transistor by recirculating (regenerating) the current flowing back from the
具体的に説明すると、ダイオードD1のアノード及びダイオードD2のカソードは、受電コイル43の一端から延びるAC導線48に第1接続点P1で接続されており、ダイオードD3のアノード及びダイオードD4のカソードは、受電コイル43の他端から延びるAC導線48に第2接続点P2で接続されている。また、ダイオードD1及びD3の各カソードは、正極側のDC導線49に第3接続点P3で接続されており、ダイオードD2及びD4の各アノードは、負極側のDC導線49に第4接続点P4で接続されている。つまり、4つのダイオードD1〜D4は、ブリッジ接続されており、すべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2がオフのとき、全波整流回路として動作させることができる。
Specifically, the anode of the diode D1 and the cathode of the diode D2 are connected to the
制御部50は、インバータ44の制御モードとして、すべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオフにしてインバータ44を整流器として動作させる受電モードと、トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2の切替制御に基づいて、電源12の直流電力を交流電力に変換して受電コイル43に流す送電モードと、を備える。具体的に説明すると、送電モードでは、第1ハイサイド・トランジスタTH1と第2ローサイド・トランジスタTL2をオンにし、且つ第2ハイサイド・トランジスタTH2と第1ローサイド・トランジスタTL1をオフにして受電コイル43に正方向の電流を流す状態と、第1ハイサイド・トランジスタTH1と第2ローサイド・トランジスタTL2をオフにし、且つ第2ハイサイド・トランジスタTH2と第1ローサイド・トランジスタTL1をオンにして受電コイル43に逆方向の電流を流す状態と、を交互に繰り返すことにより、受電コイル43を交流電力で励磁し、受電コイル43を非接触で他のデバイスの受電コイル62に交流電力を送電する送電コイルとして動作させることが可能になる。
The
このように構成される本実施形態の電源ユニット10によれば、受電コイル43が受電した交流電力を直流電力に変換する整流器としての機能と、電源ユニット10内において電源12から交流電力を作り出す機能との2つの機能を有するインバータ44を備えるので、回路構成の複雑化を抑制しつつ、電源ユニット10の機能の拡張性を向上させることができる。
According to the
また、本実施形態では、受電コイル43を非接触の送電及び受電に兼用するので、送電及び受電が可能な多機能な電源ユニット10でありながら、重量の増加やサイズの大型化を効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the
(第1実施形態の変形例1)
第1実施形態の電源ユニット10の電気回路は、図6に示すように変形させてもよい。なお、図6〜9では、電源12と放電端子41との間の回路は図示を省略する。具体的には、本変形例の電気回路は、充電器13と並列になるように、電源12とインバータ44に接続されるバイパス回路73と、バイパス回路73に設けられ、電源12とインバータ44との間の電気的な接続を断接するバイパス回路用開閉器74と、をさらに設ける。なお、バイパス回路用開閉器74は、例えばMOSFETとダイオードを並列接続して構成され、制御部50がMOSFETのゲート電圧を調整することによって開閉制御される。また、バイパス回路73には、インバータ44側からバイパス回路73への電流の流れ込みを規制するダイオードD5を設けることが好ましい。
(Modification 1 of the first embodiment)
The electric circuit of the
このような電源ユニット10によれば、送電モードにおいてバイパス回路用開閉器74をオンにすると、充電器13を経由することなく、電源12からインバータ44及び受電コイル43に電力を供給できるので、送電モードにおける電力の損失を低減できる。また、送電モードにおいては、制御部50が充電器13の機能を休止させるように制御すれば、送電モードにおいて電源12が放電した電力が循環して、電源12へ戻ることも抑制できる。従って、送電モードにおける効率を向上できる。
According to such a
また、受電モードにおいてバイパス回路用開閉器74をオフにすると、受電した充電電力は、バイパス回路73を経由することなく、充電器13に供給されるので、電源12を適切に充電することができる。さらに、充電器13を介さないインバータ44による整流直後の電力が電源12に供給されないため、電源12を適切に保護することができる。
Further, when the
(第1実施形態の変形例2)
第1実施形態の電源ユニット10の電気回路は、さらに、図7に示すように変形させてもよい。具体的には、本変形例の電気回路は、バイパス回路73の一端部と平滑コンデンサ47との間の電気的な接続を断接する平滑コンデンサ用開閉器75をさらに設ける。なお、平滑コンデンサ用開閉器75は、例えばMOSFETとダイオードを並列接続して構成され、制御部50がMOSFETのゲート電圧を調整することによって開閉制御される。
(Modification 2 of the first embodiment)
The electric circuit of the
このような電源ユニット10によれば、送電モードにおいて、バイパス回路用開閉器74をオンにし、且つ平滑コンデンサ用開閉器75をオフにすると、平滑コンデンサ47を迂回させることができるので、平滑コンデンサ47の充電に伴って発生するタイムラグを解消し、送電モードを速やかに起動させることが可能になる。
According to such a
受電モード及び送電モードにおけるインバータ44、バイパス回路用開閉器74及び平滑コンデンサ用開閉器75の切替条件と、受電モード及び送電モードにおける各部の動作について、図8から図10を参照して説明する。
The switching conditions of the
図10に示すように、制御部50は、電源ユニット10を受電モードで動作させるとき、バイパス回路用開閉器74をオフ、平滑コンデンサ用開閉器75をオンとした後、インバータ44のすべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオフにする。このような受電モードでは、図8に示すように、送電コイル61から受電コイル43が受電した交流電流は、整流器として機能するインバータ44で直流電流に変換された後、平滑コンデンサ47で平滑化され、充電器13に供給される。
As shown in FIG. 10, when the
図10に示すように、制御部50は、電源ユニット10を送電モードで動作させるとき、バイパス回路用開閉器74をオン、平滑コンデンサ用開閉器75をオフとした後、インバータ44の各トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオン/オフ制御(DC/AC変換制御)する。具体的なオン/オフ制御としては、前述した通り、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオンにし、トランジスタTH2とトランジスタTL1をオフにした状態と、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオフにしてトランジスタTH2とトランジスタTL1をオンにした状態とを切替えればよい。このような送電モードでは、図9に示すように、電源12の直流電力が充電器13や平滑コンデンサ47を経由することなく、インバータ44に供給されるとともに、インバータ44で交流電力に変換され、送電コイルとして機能する受電コイル43に供給される。そして、送電コイルとして機能する受電コイル43から他のデバイスの受電コイル62に交流電力が送電される。
As shown in FIG. 10, when the
つぎに、電源ユニット10の第2実施形態及び第3実施形態について、図11から図21を参照して順次説明する。ただし、第1実施形態と共通の構成については、第1実施形態と同じ符号を用いることにより、第1実施形態の説明を援用する場合がある。なお、第2実施形態における電源ユニットは、後述する誘導加熱コイル202を有することから、以降の説明においてエアロゾル吸引器とも呼ぶことがある。また、第3実施形態における電源ユニットは、後述する送電コイル302を備えることから、以降の説明において充電ユニットとも呼ぶことがある。
Next, the second embodiment and the third embodiment of the
<第2実施形態>
図11及び図12に示すように、第2実施形態の電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)は、受電コイル43と並列になるようにインバータ44に接続され、後述するエアロゾル源201からエアロゾルを生成可能な誘導加熱コイル202を備え、誘導加熱コイル202が、電源12、充電器13、受電コイル43、及びインバータ44ととともに筐体203に収容されている。このような電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)によれば、受電コイル43を介して非接触充電を行う非接触充電モードと、誘導加熱コイル202を介してエアロゾル源201を加熱するIHモードとの双方を実現する多機能な電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)でありながら、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。なお、前述したように本実施形態においては、誘導加熱コイル202が電源12を収容する筐体203に収容されていることから、電源ユニット10はエアロゾル吸引器とも呼ぶことができる。
<Second Embodiment>
As shown in FIGS. 11 and 12, the power supply unit 10 (or aerosol aspirator) of the second embodiment is connected to the
エアロゾル源201は、充填物と、充填物を巻装する巻紙とから構成されていてもよい。充填物は、たばこ刻みとたばこ刻みに添加されたグリセリンやプロピレングリコールなどから構成されていてもよい。
The
第2実施形態の電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)の電気回路は、図12に示すように、受電コイル43とインバータ44との間の電気的な接続を断接する受電コイル用開閉器204と、誘導加熱コイル202とインバータ44との間の電気的な接続を断接する誘導加熱コイル用開閉器205と、をさらに備える。なお、受電コイル用開閉器204及び誘導加熱コイル用開閉器205は、例えばMOSFETとダイオードを並列接続して構成され、制御部50がMOSFETのゲート電圧を調整することによって開閉制御される。また、受電コイル用開閉器204とインバータ44との間には、インバータ44から受電コイル43への電流の流れ込みを規制するダイオードD6を設けることが好ましい。
As shown in FIG. 12, the electric circuit of the power supply unit 10 (or the aerosol suction device) of the second embodiment has a power receiving
このような電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)によれば、インバータ44に対して受電コイル43と誘導加熱コイル202を並列接続したものでありながら、受電コイル用開閉器204と誘導加熱コイル用開閉器205の切換えにより、受電コイル43と誘導加熱コイル202を排他的に機能させることができる。
According to such a power supply unit 10 (or an aerosol suction device), the
非接触充電モード及びIHモードにおけるインバータ44、受電コイル用開閉器204、誘導加熱コイル用開閉器205及びバイパス回路用開閉器74の切替条件と、非接触充電モード及びIHモードにおける各部の動作について、図13から図15を参照して説明する。
Regarding the switching conditions of the
図15に示すように、制御部50は、電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)を非接触充電モードで動作させるとき、受電コイル用開閉器204をオン、誘導加熱コイル用開閉器205をオフ、バイパス回路用開閉器74をオフとした後、インバータ44のすべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオフにする。このような非接触充電モードでは、図13に示すように、受電コイル43が受電した交流電流は、整流器として機能するインバータ44で直流電流に変換された後、平滑コンデンサ47で平滑化され、充電器13に供給される。
As shown in FIG. 15, when the power supply unit 10 (or the aerosol suction device) is operated in the non-contact charging mode, the
図15に示すように、制御部50は、電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)をIHモードで動作させるとき、受電コイル用開閉器204をオフ、誘導加熱コイル用開閉器205をオン、バイパス回路用開閉器74をオンとした後、インバータ44の各トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオン/オフ制御(DC/AC変換制御)する。具体的なオン/オフ制御としては、前述した通り、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオンにしトランジスタTH2とトランジスタTL1をオフにした状態と、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオフにしトランジスタTH2とトランジスタTL1をオンにした状態とを切替えればよい。このようなIHモードでは、図14に示すように、電源12の直流電力が充電器13を経由することなく、インバータ44に供給されるとともに、インバータ44で交流電力に変換され、誘導加熱コイル202に供給される。
As shown in FIG. 15, when the power supply unit 10 (or the aerosol suction device) is operated in the IH mode, the
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態の電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)の電気回路は、図16に示すように変形させてもよい。具体的には、受電コイル43及び誘導加熱コイル202と並列になるようにインバータ44に接続され、他のデバイスに交流電力を送電可能な送電コイル206と、送電コイル206とインバータ44との間の電気的な接続を断接する送電コイル用開閉器207と、をさらに備える。なお、送電コイル用開閉器207は、例えばMOSFETとダイオードを並列接続して構成され、制御部50がMOSFETのゲート電圧を調整することによって開閉制御される。
(Modified example of the second embodiment)
The electric circuit of the power supply unit 10 (or aerosol aspirator) of the second embodiment may be modified as shown in FIG. Specifically, the
このような電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)によれば、受電コイル43を介して非接触充電を行う非接触充電モードと、誘導加熱コイル202を介してエアロゾル源201を加熱するIHモードと、送電コイル206を介して他のデバイスに交流電力を送電可能な送電モードを実現する多機能な電源ユニット10(又はエアロゾル吸引器)でありながら、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。また、インバータ44に対して受電コイル43、誘導加熱コイル202及び送電コイル206を並列接続したものでありながら、受電コイル用開閉器204、誘導加熱コイル用開閉器205及び送電コイル用開閉器207の切換えにより、受電コイル43、誘導加熱コイル202及び送電コイル206をそれぞれ排他的に機能させることができる。
According to such a power supply unit 10 (or an aerosol suction device), there are a non-contact charging mode in which non-contact charging is performed via the
<第3実施形態>
図17及び図18に示すように、第3実施形態の電源ユニット10(充電ユニット)は、エアロゾル吸引器301を出し入れ可能に収容し、収容したエアロゾル吸引器301の電源(不図示)を充電可能な携帯型充電装置である。具体的には、第3実施形態の電源ユニット10(充電ユニット)は、受電コイル43と並列になるようにインバータ44に接続され、エアロゾル吸引器301へ非接触で電力を供給可能な送電コイル302と、電源12、充電器13、受電コイル43、インバータ44、及び送電コイル302を収容し、且つエアロゾル吸引器1を出し入れ可能に収容する吸引器収容部303aを有する筐体303と、を備える。このような電源ユニット10(充電ユニット)によれば、インバータ44に対し、エアロゾル吸引器301へ非接触で電力を供給可能な送電コイル302が受電コイル43と並列になるように接続されるので、非接触で受電する受電モードと、非接触で送電する送電モードとの双方が実行可能な電源ユニット10(充電ユニット)でも、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。なお、前述したように本実施形態においては、エアロゾル吸引器301を充電するための送電コイル302が吸引器収容部303aを有する筐体303に電源12とともに収容されていることから、電源ユニット10はエアロゾル吸引器用の充電ユニットとも呼ぶことができる。
<Third Embodiment>
As shown in FIGS. 17 and 18, the power supply unit 10 (charging unit) of the third embodiment accommodates the
第3実施形態の電源ユニット10(充電ユニット)の電気回路は、図18に示すように、送電コイル302とインバータ44との間の電気的な接続を断接する送電コイル用開閉器304をさらに備える。なお、送電コイル用開閉器304は、例えばMOSFETとダイオードを並列接続して構成され、制御部50がMOSFETのゲート電圧を調整することによって開閉制御される。このような電源ユニット10(充電ユニット)によれば、インバータ44に対して受電コイル43と送電コイル302を並列接続したものでありながら、受電コイル用開閉器204と送電コイル用開閉器304の切換えにより、受電コイル43と送電コイル302を排他的に機能させることができる。
As shown in FIG. 18, the electric circuit of the power supply unit 10 (charging unit) of the third embodiment further includes a power
受電モード及び送電モードにおけるインバータ44、受電コイル用開閉器204、送電コイル用開閉器304及びバイパス回路用開閉器74の切替条件と、受電モード及び送電モードにおける各部の動作について、図19から図21を参照して説明する。
19 to 21 show the switching conditions of the
図21に示すように、制御部50は、電源ユニット10(充電ユニット)を受電モードで動作させるとき、受電コイル用開閉器204をオン、送電コイル用開閉器304をオフ、バイパス回路用開閉器74をオフとした後、インバータ44のすべてのトランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオフにする。このような受電モードでは、図19に示すように、受電コイル43が受電した交流電流は、整流器として機能するインバータ44で直流電流に変換された後、平滑コンデンサ47で平滑化され、充電器13に供給される。
As shown in FIG. 21, when the power supply unit 10 (charging unit) is operated in the power receiving mode, the
図21に示すように、制御部50は、電源ユニット10(充電ユニット)を送電モードで動作させるとき、受電コイル用開閉器204をオフ、送電コイル用開閉器304をオン、バイパス回路用開閉器74をオンとした後、インバータ44の各トランジスタTH1,TL1,TH2,TL2をオン/オフ制御(DC/AC変換制御)する。具体的なオン/オフ制御としては、前述した通り、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオンにしトランジスタTH2とトランジスタTL1をオフにした状態と、トランジスタTH1とトランジスタTL2をオフにしトランジスタTH2とトランジスタTL1をオンにした状態とを切替えればよい。このような送電モードでは、図20に示すように、電源12の直流電力が充電器13を経由することなく、インバータ44に供給されるとともに、インバータ44で交流電力に変換され、送電コイル302に供給される。そして、送電コイル302からエアロゾル吸引器301に内蔵された受電コイル62に交流電力が送電される。
As shown in FIG. 21, when the power supply unit 10 (charging unit) is operated in the power transmission mode, the
送電コイル302によるエアロゾル吸引器301の充電は、エアロゾル吸引器301が吸引器収容部303aに収容されている時に行われてもよいし、エアロゾル吸引器301が吸引器収容部303aに収容されていない時に行われてもよい。例えば、エアロゾル吸引器301が吸引器収容部303aに収容されている時は、不図示のコネクタを介した接触方式での充電が行われ、エアロゾル吸引器301が筐体303上に載置されている時、又は筐体303の近傍に配置されている時は、送電コイル302による非接触時方式での充電が行われてもよい。
The charging of the
なお、本発明は、上記した実施形態に限らず、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記した実施形態では、交流負荷として、送電コイルに兼用される受電コイル、誘導加熱コイル、及び送電コイルを例示したが、本発明はそれ以外の交流負荷にも適用することできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified, improved, and the like.
For example, in the above-described embodiment, the power receiving coil, the induction heating coil, and the power transmission coil, which are also used as the power transmission coil, are exemplified as the AC load, but the present invention can be applied to other AC loads.
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。 At least the following matters are described in this specification. The components and the like corresponding to the above-described embodiments are shown in parentheses, but the present invention is not limited thereto.
(1)
エアロゾル源からエアロゾルを生成するための電力を蓄える電源(電源12)と、
前記電源の充電を制御可能な充電器(充電器13)と、を備えるエアロゾル吸引器(エアロゾル吸引器1)用の電源ユニット(電源ユニット10)であって、
非接触で電力を受電可能な受電コイル(受電コイル43)と、
前記受電コイルと前記充電器の間に接続されるインバータ(インバータ44)と、をさらに備える、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(1)
A power source (power source 12) that stores electric power for generating an aerosol from an aerosol source, and
A power supply unit (power supply unit 10) for an aerosol suction device (aerosol suction device 1) including a charger (charger 13) capable of controlling the charging of the power supply.
A power receiving coil (power receiving coil 43) capable of receiving power in a non-contact manner, and
A power supply unit for an aerosol suction device further comprising an inverter (inverter 44) connected between the power receiving coil and the charger.
(1)によれば、非接触で受電した電力を整流するためにインバータを用いるため、電源ユニット内で電源から交流を作り出すことができ、電源ユニットの拡張性が向上する。 According to (1), since an inverter is used to rectify the power received in a non-contact manner, alternating current can be generated from the power supply in the power supply unit, and the expandability of the power supply unit is improved.
(2)
(1)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記インバータは、前記受電コイルが受電した電力を整流する、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(2)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (1).
The inverter is a power supply unit for an aerosol aspirator that rectifies the electric power received by the power receiving coil.
(2)によれば、インバータは、受電コイルが受電した電力を整流する整流器としての機能と、電源ユニット内で電源から交流を作り出す機能との2つの機能を有する。このため、インバータと整流器それぞれを電源ユニットへ搭載した場合を比べて、電源ユニットの大型化・重量化・高コスト化を抑制できる。 According to (2), the inverter has two functions, that is, a function as a rectifier that rectifies the electric power received by the power receiving coil, and a function that creates an alternating current from the power supply in the power supply unit. Therefore, it is possible to suppress the increase in size, weight, and cost of the power supply unit as compared with the case where the inverter and the rectifier are mounted on the power supply unit.
(3)
(1)又は(2)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記インバータは、
第1ハイサイド・トランジスタ(第1ハイサイド・トランジスタTH1)と、第1ローサイド・トランジスタ(第1ローサイド・トランジスタTL1)と、前記第1ハイサイド・トランジスタと前記第1ローサイド・トランジスタを直列接続する第1ノード(第1接続点P1)とを備えた第1支流回路(第1支流回路71)と、
第2ハイサイド・トランジスタ(第2ハイサイド・トランジスタTH2)と、第2ローサイド・トランジスタ(第2ローサイド・トランジスタTL2)と、前記第2ハイサイド・トランジスタと前記第2ローサイド・トランジスタを直列接続する第2ノード(第2接続点P2)とを備えた第2支流回路(第2支流回路72)と、
前記第1支流回路と前記第2支流回路を並列接続する第3ノード(第3接続点P3)と第4ノード(第4接続点P4)と、を備え、
前記受電コイルは、前記第1ノードと前記第2ノードとに接続される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(3)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (1) or (2).
The inverter
The first high-side transistor (first high-side transistor TH1), the first low-side transistor (first low-side transistor TL1), the first high-side transistor, and the first low-side transistor are connected in series. A first tributor circuit (first tributor circuit 71) having a first node (first connection point P1) and
The second high-side transistor (second high-side transistor TH2), the second low-side transistor (second low-side transistor TL2), the second high-side transistor, and the second low-side transistor are connected in series. A second tributor circuit (second tributor circuit 72) having a second node (second connection point P2) and
A third node (third connection point P3) and a fourth node (fourth connection point P4) for connecting the first tributary circuit and the second tributary circuit in parallel are provided.
The power receiving coil is a power supply unit for an aerosol aspirator connected to the first node and the second node.
(3)によれば、インバータは、4つのトランジスタにより、非接触で受電した電力を整流する機能と、電源ユニット内で電源から交流を作り出す機能との2つの機能を実現できる。 According to (3), the inverter can realize two functions, that is, a function of rectifying the power received in a non-contact manner and a function of generating an alternating current from the power supply in the power supply unit by the four transistors.
(4)
(2)又は(3)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
交流により機能する交流負荷(誘導加熱コイル202、送電コイル206、302)をさらに備え、
前記交流負荷は、前記受電コイルと並列になるように前記インバータに接続され、
前記インバータは、前記交流負荷の機能を制御する、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(4)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (2) or (3).
Further equipped with an AC load (
The AC load is connected to the inverter so as to be in parallel with the power receiving coil.
The inverter is a power supply unit for an aerosol aspirator that controls the function of the AC load.
(4)によれば、受電コイルと並列接続される交流負荷を有するため、1つのインバータで、受電コイルが非接触で受電した電力の整流と、交流負荷の制御を行うことができる。これにより、多機能な電源ユニットでもその重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。 According to (4), since it has an AC load connected in parallel with the power receiving coil, it is possible to rectify the power received by the power receiving coil in a non-contact manner and control the AC load with one inverter. As a result, it is possible to prevent the weight and size of a multifunctional power supply unit from becoming large.
(5)
(4)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルと前記インバータとの間の電気的な接続を断接する第1開閉器(受電コイル用開閉器204)と、
前記交流負荷と前記インバータとの間の電気的な接続を断接する第2開閉器(誘導加熱コイル用開閉器205、送電コイル用開閉器207、304)と、をさらに備える、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(5)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (4).
A first switch (switch 204 for a power receiving coil) that connects and disconnects an electrical connection between the power receiving coil and the inverter.
A power supply for an aerosol suction device further comprising a second switch (switch 205 for an induction heating coil, switches 207 and 304 for a power transmission coil) for connecting and disconnecting an electrical connection between the AC load and the inverter. unit.
(5)によれば、受電コイルと交流負荷のそれぞれに対して開閉器を接続するため、受電コイルと交流負荷を排他的に機能させることができる。 According to (5), since the switch is connected to each of the power receiving coil and the AC load, the power receiving coil and the AC load can function exclusively.
(6)
(4)又は(5)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記充電器と並列になるように、前記電源と前記インバータに接続されるバイパス回路(バイパス回路73)をさらに備える、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(6)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (4) or (5).
A power supply unit for an aerosol aspirator further including a bypass circuit (bypass circuit 73) connected to the power supply and the inverter so as to be in parallel with the charger.
(6)によれば、充電器を迂回するバイパス回路を有するため、充電器を経由することなく、電源から交流負荷に電力を供給できる。これにより、交流負荷を機能させる際の電力の損失の低減と充電器の保護を実現できる。 According to (6), since it has a bypass circuit that bypasses the charger, power can be supplied from the power source to the AC load without going through the charger. This makes it possible to reduce power loss and protect the charger when the AC load functions.
(7)
(6)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルによって非接触充電を行う場合は、前記充電器と前記バイパス回路のうち前記充電器のみ機能させる、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(7)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (6).
A power supply unit for an aerosol aspirator that functions only the charger among the charger and the bypass circuit when non-contact charging is performed by the power receiving coil.
(7)によれば、非接触充電を行う場合は、バイパス回路を機能させないため、適切な充電電力を充電器に供給することができる。さらに、充電器を介さないインバータによる整流直後の電力が電源に供給されないため、電源を適切に保護することができる。 According to (7), when non-contact charging is performed, the bypass circuit does not function, so that appropriate charging power can be supplied to the charger. Further, since the electric power immediately after the rectification by the inverter that does not go through the charger is not supplied to the power source, the power source can be appropriately protected.
(8)
(6)又は(7)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記交流負荷を動作させる場合は、前記充電器と前記バイパス回路のうち前記バイパス回路のみ機能させる、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(8)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (6) or (7).
A power supply unit for an aerosol aspirator that operates only the bypass circuit of the charger and the bypass circuit when operating the AC load.
(8)によれば、交流負荷を機能させる際には充電器を機能させないため、交流負荷を機能させるために電源が放電した電力が循環して、電源へ戻ることを抑制できる。このため、交流負荷を機能させる際の効率が向上する。 According to (8), since the charger does not function when the AC load is made to function, it is possible to prevent the electric power discharged from the power source from circulating and returning to the power source in order to make the AC load function. Therefore, the efficiency when the AC load functions is improved.
(9)
(6)〜(8)のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記インバータと前記充電器との間に、前記インバータと前記充電器に対して並列接続される平滑コンデンサ(平滑コンデンサ47)をさらに備え、
前記バイパス回路は、一端部が前記インバータと前記平滑コンデンサとの間に接続され、他端部が前記充電器と前記電源との間に接続されている、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(9)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to any one of (6) to (8).
A smoothing capacitor (smoothing capacitor 47) connected in parallel to the inverter and the charger is further provided between the inverter and the charger.
The bypass circuit is a power supply unit for an aerosol aspirator, one end of which is connected between the inverter and the smoothing capacitor and the other end of which is connected between the charger and the power supply.
(9)によれば、非接触充電を行う場合に、平滑コンデンサによって充電器に入力される電圧を安定化することができる。 According to (9), when performing non-contact charging, the voltage input to the charger can be stabilized by the smoothing capacitor.
(10)
(9)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記バイパス回路に設けられ、前記電源と前記インバータとの間の電気的な接続を断接する第3開閉器(バイパス回路用開閉器74)と、
前記一端部と前記平滑コンデンサとの間の電気的な接続を断接する第4開閉器(平滑コンデンサ用開閉器75)と、をさらに備える、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(10)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (9).
A third switch (bypass circuit switch 74) provided in the bypass circuit to connect and disconnect the electrical connection between the power supply and the inverter.
A power supply unit for an aerosol suction device further comprising a fourth switch (switch 75 for smoothing capacitor) for connecting and disconnecting an electrical connection between the one end and the smoothing capacitor.
(10)によれば、交流負荷を機能させる際に、バイパス回路は平滑コンデンサを迂回させることで、平滑コンデンサの充電に伴って発生する交流負荷が機能するまでのタイムラグを解消できる。 According to (10), when the AC load is made to function, the bypass circuit bypasses the smoothing capacitor, so that the time lag until the AC load generated by charging the smoothing capacitor can be eliminated.
(11)
(4)又は(5)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記交流負荷は、誘導加熱用のコイル(誘導加熱コイル202)を含む、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(11)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (4) or (5).
The AC load is a power supply unit for an aerosol aspirator including a coil for induction heating (induction heating coil 202).
(11)によれば、誘導加熱用のコイルをインバータに接続するため、誘導加熱と非接触充電の双方ができる多機能な電源ユニットでも、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。 According to (11), since the coil for induction heating is connected to the inverter, it is possible to prevent the weight and size of a multifunctional power supply unit capable of both induction heating and non-contact charging from becoming large.
(12)
(4)又は(5)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記交流負荷は、非接触で電力を供給可能な送電コイル(送電コイル206、302)を含む、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(12)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to (4) or (5).
The AC load is a power supply unit for an aerosol aspirator including a power transmission coil (power transmission coils 206, 302) capable of supplying electric power in a non-contact manner.
(12)によれば、供給用コイルをインバータに接続するため、非接触の送電と受電の双方ができる多機能な電源ユニットでも、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。 According to (12), since the supply coil is connected to the inverter, it is possible to prevent the weight and size of a multifunctional power supply unit capable of both non-contact power transmission and reception from becoming large.
(13)
(1)〜(12)のいずれかに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記インバータは、前記電源が供給する直流電力を交流電力に変換し、
前記受電コイルは、該交流電力によって非接触で電力を供給できるように構成される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(13)
The power supply unit for the aerosol aspirator according to any one of (1) to (12).
The inverter converts the DC power supplied by the power source into AC power.
The power receiving coil is a power supply unit for an aerosol suction device, which is configured to be able to supply electric power in a non-contact manner by the AC power.
(13)によれば、1つのコイルで、非接触の送電と受電の双方が実現可能になるため、非接触の送電と受電の双方ができる多機能な電源ユニットでも、その重量やサイズが大きなものになることを効果的に抑制できる。 According to (13), since both non-contact power transmission and power reception can be realized with one coil, the weight and size of a multifunctional power supply unit capable of both non-contact power transmission and power reception are large. It can effectively suppress becoming a thing.
(14)
エアロゾル源からエアロゾルを生成するための電力を蓄える電源(電源12)と、
前記電源の充電を制御可能な充電器(充電器13)と、
非接触で電力を受電可能な受電コイル(受電コイル43)と、
前記受電コイルと前記充電器との間に接続されるインバータ(インバータ44)と、
前記受電コイルと並列になるように前記インバータに接続され、エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な誘導加熱用のコイル(誘導加熱コイル202)と、
前記電源、前記充電器、前記受電コイル、前記誘導加熱用のコイル、及び前記インバータを収容する筐体(筐体203)と、を備える、エアロゾル吸引器。
(14)
A power source (power source 12) that stores electric power for generating an aerosol from an aerosol source, and
A charger (charger 13) capable of controlling the charging of the power source and
A power receiving coil (power receiving coil 43) capable of receiving power in a non-contact manner, and
An inverter (inverter 44) connected between the power receiving coil and the charger,
An induction heating coil (induction heating coil 202) that is connected to the inverter so as to be parallel to the power receiving coil and can generate an aerosol from an aerosol source.
An aerosol suction device including the power supply, the charger, the power receiving coil, the coil for induction heating, and a housing (housing 203) for accommodating the inverter.
(14)によれば、受電コイルと充電器との間に接続されるインバータに、エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な誘導加熱用のコイルが受電コイルと並列になるように接続されるので、誘導加熱と非接触充電の双方ができる多機能なエアロゾル吸引器でも、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。 According to (14), an induction heating coil capable of generating an aerosol from an aerosol source is connected to an inverter connected between the power receiving coil and the charger so as to be in parallel with the power receiving coil. Even a multifunctional aerosol aspirator capable of both heating and non-contact charging can be prevented from becoming large in weight and size.
(15)
電源(電源12)と、
前記電源の充電を制御可能な充電器(充電器13)と、
非接触で電力を受電可能な受電コイル(受電コイル43)と、
前記受電コイルと前記充電器との間に接続されるインバータ(インバータ44)と、
前記受電コイルと並列になるように前記インバータに接続され、エアロゾル吸引器(エアロゾル吸引器301)へ非接触で電力を供給可能な送電コイル(送電コイル302)と、
前記電源、前記充電器、前記受電コイル、前記インバータ、及び前記送電コイルを収容する筐体(筐体303)と、を備え、
前記筐体には、前記エアロゾル吸引器を収容する吸引器収容部(吸引器収容部303a)が設けられている、エアロゾル吸引器用の充電ユニット。
(15)
Power supply (power supply 12) and
A charger (charger 13) capable of controlling the charging of the power source and
A power receiving coil (power receiving coil 43) capable of receiving power in a non-contact manner, and
An inverter (inverter 44) connected between the power receiving coil and the charger,
A power transmission coil (transmission coil 302) that is connected to the inverter so as to be parallel to the power receiving coil and can supply power to the aerosol suction device (aerosol suction device 301) in a non-contact manner.
A housing (housing 303) for accommodating the power supply, the charger, the power receiving coil, the inverter, and the power transmission coil is provided.
A charging unit for an aerosol aspirator, the housing of which is provided with a suction device accommodating portion (
(15)によれば、受電コイルと充電器との間に接続されるインバータに、エアロゾル吸引器へ非接触で電力を供給可能な送電コイルが受電コイルと並列になるように接続されるので、非接触の送電と受電の双方ができる充電ユニットでも、その重量やサイズが大きなものになることを抑制できる。 According to (15), the power transmission coil capable of supplying power to the aerosol aspirator in a non-contact manner is connected to the inverter connected between the power receiving coil and the charger so as to be in parallel with the power receiving coil. Even a charging unit capable of both non-contact power transmission and power reception can be prevented from becoming large in weight and size.
1 エアロゾル吸引器
10 電源ユニット
12 電源
13 充電器
21 負荷
43 受電コイル
44 インバータ
47 平滑コンデンサ
71 第1支流回路
72 第2支流回路
73 バイパス回路
74 バイパス回路用開閉器(第3開閉器)
75 平滑コンデンサ用開閉器(第4開閉器)
202 誘導加熱コイル(交流負荷)
203 筐体
204 受電コイル用開閉器(第1開閉器)
205 誘導加熱コイル用開閉器(第2開閉器)
206 送電コイル(交流負荷)
207 送電コイル用開閉器(第2開閉器)
301 エアロゾル吸引器
302 送電コイル(交流負荷)
303 筐体
303a 吸引器収容部
TH1 第1ハイサイド・トランジスタ
TL1 第1ローサイド・トランジスタ
TH2 第2ハイサイド・トランジスタ
TL2 第2ローサイド・トランジスタ
P1 第1接続点(第1ノード)
P2 第2接続点(第2ノード)
P3 第3接続点(第3ノード)
P4 第4接続点(第4ノード)
1
75 Switch for smoothing capacitor (4th switch)
202 Induction heating coil (AC load)
205 Switch for induction heating coil (second switch)
206 Power transmission coil (AC load)
207 Power transmission coil switch (second switch)
301
303
P2 2nd connection point (2nd node)
P3 3rd connection point (3rd node)
P4 4th connection point (4th node)
Claims (1)
前記電源の充電を制御可能な充電器と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
非接触で電力を受電可能な受電コイルと、
前記受電コイルと前記充電器の間に接続されるインバータと、をさらに備える、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 A power source that stores electricity to generate aerosols from an aerosol source,
A power supply unit for an aerosol aspirator including a charger capable of controlling the charging of the power supply.
A power receiving coil that can receive power in a non-contact manner,
A power supply unit for an aerosol aspirator further comprising an inverter connected between the power receiving coil and the charger.
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