JP2022082382A - エアロゾル生成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御する。
図1~図3に示すように、エアロゾル吸引器1は、燃焼を伴わずにエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルに香味成分を付加して、香味成分が含まれるエアロゾルをユーザが吸引可能とするための器具である。一例として、エアロゾル吸引器1は、棒形状となっている。
図3及び図4に示すように、電源ユニット10は、第1方向Xに延びる中心線Lを中心とする中空の略円環形状の電源ユニットケース11を備える。電源ユニットケース11は、例えば、ステンレス等の金属によって形成されている。電源ユニットケース11は、電源ユニットケース11の第1方向Xにおける頂部側の端面である頂面11aと、電源ユニットケース11の第1方向Xにおける底部側の端面である底面11bと、頂面11aから底面11bへと中心線Lを中心とする略円環状に第1方向Xに延びる側面11cと、を有する。
図3に示すように、カートリッジ40は、軸方向を長手方向とする略円柱形状のカートリッジケース41を備える。カートリッジケース41は、例えばポリカーボネート等の樹脂によって形成されている。カートリッジケース41の内部には、エアロゾル源71を貯留する貯留室42と、エアロゾル源71を加熱する加熱室43と、が形成されている。加熱室43には、貯留室42に貯留されたエアロゾル源71を加熱室43に輸送して加熱室43で保持するウィック44と、ウィック44に保持されたエアロゾル源71を加熱して気化及び/又は霧化させる第1負荷45と、が収容されている。カートリッジ40は、第1負荷45によって加熱されることで気化及び/又は霧化したエアロゾル源71を、エアロゾル化して加熱室43からカプセル50に向かって輸送する第1エアロゾル流路46をさらに備える。
カプセルホルダ30は、略円環状に第1方向Xに延びる側壁31を備え、底部側及び頂部側の両端面が開口した中空の略円環形状となっている。側壁31は、例えば、アルミニウム等の金属によって形成されている。カプセルホルダ30は、底部側の端部で、カートリッジカバー20の頂部側の端部と、螺合や係止等によって連結され、カートリッジカバー20に対して着脱可能となっている。略円環形状の側壁31の内周面31aは、エアロゾル吸引器1の中心線Lを中心とする円環形状であり、カートリッジ40の第1エアロゾル流路46よりも大径、かつ、カートリッジカバー20よりも小径となっている。
図3に戻って、カプセル50は、略円筒形状を有し、両端面が開口して略円環状に延びる側壁51を備える。側壁51は、例えば、プラスチック等の樹脂によって形成されている。側壁51は、カプセルホルダ30の側壁31の内周面31aよりもわずかに小径の略円環形状となっている。
このように構成されたエアロゾル吸引器1は、電源ユニット10に、カートリッジカバー20、カプセルホルダ30、カートリッジ40、及びカプセル50が装着された状態で使用される。この状態では、エアロゾル吸引器1には、少なくとも、カートリッジ40に設けられた第1エアロゾル流路46と、カプセルホルダ30の底壁32に設けられた連通孔33と、によって、エアロゾル流路90が形成される。図3に示されるようにカプセル50の内部空間に収容室53が形成される場合には、カプセル50に設けられた第2エアロゾル流路57も、エアロゾル流路90の一部を形成する。カプセルホルダ30にカプセル50が収容されると、カプセルホルダ30の底壁とカプセル50の底部の間に空間が形成される場合には、カプセルホルダ30の底壁とカプセル50の底部の間に形成される空間も、エアロゾル流路90の一部を形成する。エアロゾル流路90は、カートリッジ40の加熱室43とカプセル50の収容室53とを接続し、加熱室43で生成されたエアロゾル72を加熱室43から収容室53へと輸送する。
次に、電源ユニット10の詳細について、図6を参照しながら説明する。図6に示すように、電源ユニット10において、電源61の出力電圧を変換して第1負荷45へ印加可能な電圧変換器の一例であるDC/DCコンバータ66は、電源ユニット10にカートリッジ40が装着された状態において、第1負荷45と電源61との間に接続されている。MCU63は、DC/DCコンバータ66と電源61の間に接続されている。第2負荷34は、電源ユニット10にカートリッジ40が装着された状態において、MCU63とDC/DCコンバータ66との間に接続されている。このように、電源ユニット10では、カートリッジ40が装着された状態において、DC/DCコンバータ66及び第1負荷45の直列回路と、第2負荷34とが、電源61に対し並列接続されている。
次に、MCU63の機能について説明する。MCU63は、ROMに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される機能ブロックとして、温度検出部と、電力制御部と、通知制御部と、を備える。
MCU63による具体的な第1負荷45等への放電制御について説明する前に、ここで、MCU63による第1負荷45等への放電制御に用いられる各種パラメータについて説明する。
次に、エアロゾル吸引器1の動作の一例について、図8~12を参照しながら説明する。以下に説明するエアロゾル吸引器1の動作は、例えば、MCU63のプロセッサがメモリ63a等に予め記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
次に、ステップS1に示したフレーバー識別処理について説明する。図12に示すように、フレーバー識別処理において、MCU63は、まず、エアロゾル吸引器1の電源オン直後であるか否かを判定する(ステップS41)。MCU63は、例えば、エアロゾル吸引器1の電源オン後、1回目のフレーバー識別処理である場合のみ、ステップS41において肯定を判定する。
次に、カートリッジ40及びカプセル50が共にメンソールタイプである場合のMCU63による具体的な制御例について、図13を参照して説明する。なお、ここでは、新品のカプセル50がエアロゾル吸引器1に装着されてから、カプセル50内の香味成分残量が前述した残量閾値未満となるまで(すなわちカプセル50内の香味成分残量がほぼなくなるまで)、所定回数の吸引動作が行われるものとして説明する。また、この所定回数の吸引動作が行われている間には、十分な量のエアロゾル源71がカートリッジ40内に貯留されているものとする。
次に、カートリッジ40のみがメンソールタイプである場合のMCU63による具体的な制御例について、図14を参照して説明する。カートリッジ40のみがメンソールタイプである場合のメンソールモードにあっては、第1期間Tm1及び第2期間Tm2における第1負荷45への印加電圧のみが、カートリッジ40及びカプセル50が共にメンソールタイプである場合のメンソールモードとは異なる。したがって、以下では、図13の説明と異なる箇所を中心に説明することとし、図13の説明と同様の箇所についてはその説明を適宜省略する。
前記エアロゾル源(エアロゾル源71)を加熱する第1ヒータ(第1負荷45)と、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源(香味源52)が収容される収容部(カプセル50、収容室53)と、
前記香味源を加熱する第2ヒータ(第2負荷34)と、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサ(第2温度検出用素子68)と、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源(電源61)と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラ(MCU63)と、
を備えるエアロゾル生成装置(エアロゾル吸引器1)であって、
前記コントローラは、前記温度を第1目標温度(例えば80[℃])へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度(例えば60[℃])へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御する、
エアロゾル生成装置。
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、メンソールの融点(例えば42~45[℃])よりも高く、かつメンソールの沸点(例えば212~216[℃])よりも低い、
エアロゾル生成装置。
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、90[℃]以下である、
エアロゾル生成装置。
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器(DC/DCコンバータ66)をさらに備え、
前記香味源は、メンソールを含み、
前記コントローラは、前記第1ヒータへ第1電圧(例えばV1[V])を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧よりも高い第2電圧(例えばV2[V]。ただしV2>V1)を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置。
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器(DC/DCコンバータ66)をさらに備え、
前記香味源は、メンソールを含まず、
前記コントローラは、前記第1ヒータへ第1電圧(例えばV4[V])を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧より低い第2電圧(例えばV5[V]。ただしV5<V4)を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置。
前記コントローラは、
前記センサの出力に基づき前記温度を示す情報を取得可能であり、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度以下である場合には、第1電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御し、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度よりも高い場合には、前記第1電力よりも少ない第2電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御する、
エアロゾル生成装置。
前記コントローラは、
起動モードと、前記起動モードよりも消費電力が少なく、かつ前記起動モードへ遷移可能なスリープモードとによって前記エアロゾル生成装置を動作させることが可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記温度が前記第2目標温度未満の所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させる、
エアロゾル生成装置。
前記コントローラは、
前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報を取得可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報の取得が完了する前に、前記温度が前記所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させる、
エアロゾル生成装置。
34 第2負荷
45 第1負荷
50 カプセル(収容部)
52 香味源
53 収容室(収容部)
61 電源
71 エアロゾル源
63 MCU(コントローラ)
68 第2温度検出用素子(センサ)
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、メンソールの融点よりも高く、かつメンソールの沸点よりも低い、
エアロゾル生成装置である。
第2発明は、
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、90[℃]以下である、
エアロゾル生成装置である。
第3発明は、
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器と、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記香味源は、メンソールを含み、
前記コントローラは、
前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
前記第1ヒータへ第1電圧を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧よりも高い第2電圧を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置である。
第4発明は、
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器と、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記香味源は、メンソールを含まず、
前記コントローラは、
前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
前記第1ヒータへ第1電圧を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧より低い第2電圧を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置である。
第5発明は、
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、
前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
前記センサの出力に基づき前記温度を示す情報を取得可能であり、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度以下である場合には、第1電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御し、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度よりも高い場合には、前記第1電力よりも少ない第2電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御する、
エアロゾル生成装置である。
第6発明は、
メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、
前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御し、
起動モードと、前記起動モードよりも消費電力が少なく、かつ前記起動モードへ遷移可能なスリープモードとによって前記エアロゾル生成装置を動作させることが可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記温度が前記第2目標温度未満の所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させ、
前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報を取得可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報の取得が完了する前に、前記温度が前記所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させる、
エアロゾル生成装置である。
Claims (8)
- メンソールを含むエアロゾル源を貯留する貯留部と、
前記エアロゾル源を加熱する第1ヒータと、
前記第1ヒータによる加熱で気化及び/又は霧化した前記エアロゾル源に香味を付与可能な香味源が収容される収容部と、
前記香味源を加熱する第2ヒータと、
前記香味源又は前記収容部又は前記第2ヒータの温度に関連する値を出力するセンサと、
前記第1ヒータと前記第2ヒータとへ電気的に接続される電源と、
前記電源から前記第1ヒータへの放電と、前記センサの出力に基づく前記電源から前記第2ヒータへの放電を制御可能なコントローラと、
を備えるエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、前記温度を第1目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御した後、前記温度を前記第1目標温度よりも低い第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御する、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、メンソールの融点よりも高く、かつメンソールの沸点よりも低い、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記第1目標温度及び前記第2目標温度は、90[℃]以下である、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器をさらに備え、
前記香味源は、メンソールを含み、
前記コントローラは、前記第1ヒータへ第1電圧を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧よりも高い第2電圧を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラによって制御され、前記電源の出力電圧を変換して前記第1ヒータへ印加可能な電圧変換器をさらに備え、
前記香味源は、メンソールを含まず、
前記コントローラは、前記第1ヒータへ第1電圧を印加した後、前記第1ヒータへ前記第1電圧より低い第2電圧を印加するように、前記電圧変換器を制御する、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、
前記センサの出力に基づき前記温度を示す情報を取得可能であり、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度以下である場合には、第1電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御し、
前記温度を前記第2目標温度へ収束させるように前記第2ヒータへの放電を制御しており、かつ前記センサの出力に基づき取得した前記温度が前記第2目標温度よりも高い場合には、前記第1電力よりも少ない第2電力が前記第1ヒータへ供給されるように前記第1ヒータへの放電を制御する、
エアロゾル生成装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、
起動モードと、前記起動モードよりも消費電力が少なく、かつ前記起動モードへ遷移可能なスリープモードとによって前記エアロゾル生成装置を動作させることが可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記温度が前記第2目標温度未満の所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させる、
エアロゾル生成装置。 - 請求項7に記載のエアロゾル生成装置であって、
前記コントローラは、
前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報を取得可能であり、
前記起動モードへの遷移を契機として、前記香味源がメンソールを含むか否かを示す情報の取得が完了する前に、前記温度が前記所定の温度に収束するように、前記第2ヒータへの放電を開始させる、
エアロゾル生成装置。
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