JP6647441B1 - エアロゾル吸引器用の電源ユニット、その制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電源の劣化を抑制可能なエアロゾル吸引器用の電源ユニット、その制御方法及び制御プログラムを提供する。【解決手段】エアロゾル吸引器１用の電源ユニット１０は、電源１２と、充電端子４３と、放電端子４１と、吸気センサ１５の吸気検出に基づきエアロゾル生成要求を検出するよう構成され、且つ、電源１２の放電及び充電を制御する制御部５０と、を備える。充電端子４３には、放電端子４１を介した電源１２の放電が可能な状態で、外部電源６０を電気的に接続することができるように構成される。充電端子４３と外部電源６０が電気的に接続され且つ充電端子４３を介した外部電源６０からの充電が行われている場合、吸気センサ１５が吸気を検出できないようにする、又は、吸気センサ１５の吸気検出を無効にして、放電と充電のうち充電のみ実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、エアロゾル吸引器用の電源ユニット、その制御方法及び制御プログラムに関する。

特許文献１には、燃焼を伴わずにエアロゾル源を霧化する負荷を有する霧化ユニットと、負荷に電力を供給するための電源を含む電源ユニットと、を備えた非燃焼型の香味吸引器が開示されている。この香味吸引器では、電源ユニットの一端部に、負荷と充電器とを代替的に接続可能な接続部が設けられている。

この電源ユニットの接続部には、霧化ユニットの負荷又は充電器が排他的に接続されるため、同時に充電器と負荷が接続されることはない。

国際公開第２０１８／１６３２６１号

ここで、ユーザの利便性を考慮し、香味吸引器等のエアロゾル吸引器から霧化ユニットを取り外さずに電源ユニットを充電可能に構成することが検討されている。しかしながら、電源ユニットに放電端子と充電端子とを別々に設けると、構造的に放電端子を介した電源の放電と充電端子を介した電源の充電とを同時に行うことが可能となる。

エアロゾル吸引器に使用される電源では、放電と充電とを同時に行うと電源の劣化が促進する虞があるため、ユーザの利便性を考慮しつつも、電源の劣化を効果的に抑制する必要がある。

本発明の目的は、電源の劣化を抑制可能なエアロゾル吸引器用の電源ユニット、その制御方法及び制御プログラムを提供することにある。

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法は、
充電端子には、放電端子を介した電源の放電が可能な状態で、外部電源を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続され且つ前記充電端子を介した前記外部電源からの充電が行われている場合、吸気センサが吸気を検出できないようにする、又は、吸気センサの吸気検出を無効にして、前記放電と前記充電のうち前記充電のみ実行する。

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムは、
充電端子には、放電端子を介した電源の放電が可能な状態で、外部電源を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続され且つ前記充電端子を介した前記外部電源からの充電が行われている場合、吸気センサが吸気を検出できないようにする、又は、吸気センサの吸気検出を無効にして、前記放電と前記充電のうち前記充電のみ実行する制御ステップをコンピュータに実行させる。

本発明によれば、構造的に電源の充電と放電を同時に行うことができるエアロゾル吸引器用の電源ユニットにおいて電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することで、電源の劣化を抑制することができる。

本発明の一実施形態の電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器の斜視図である。 図１のエアロゾル吸引器の他の斜視図である。 図１のエアロゾル吸引器の断面図である。 電源ユニットの斜視図である。 電源ユニットのブロック図である。 電源ユニットの電気回路図である。 エアロゾル生成量と制御信号との関係を示す図である。 第１例の充放電制御を説明する説明図である。 第２例の充放電制御を説明する説明図である。 第３例の充放電制御を説明する説明図である。 第４例の充放電制御を説明する説明図である。 変形例の電源ユニットの電気回路図である。

以下、本発明の一実施形態のエアロゾル吸引器用の電源ユニットについて説明するが、先ず、電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器について、図１〜図３を参照しながら説明する。

（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、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。

（電源ユニット）
本実施形態の電源ユニット１０は、図３及び図４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。電源１２は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。

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。

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。

電源ユニットケース１１の長手方向の他端側（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、電源１２を充電可能な外部電源６０（図６参照）と電気的に接続可能な充電端子４３が設けられる。充電端子４３は、ボトム部１１ｂの側面に設けられ、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ（登録商標、以下同様）端子の少なくとも１つが接続可能である。

なお、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であってもよい。このような場合、充電端子４３（受電部）は、受電コイルから構成されていてもよい。非接触による電力伝送（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよい。また、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を無接点で受電可能な受電部であってもよい。別の一例として、充電端子４３は、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であり、且つ上述した受電部を有していてもよい。

即ち、電源ユニット１０は、放電端子４１と充電端子４３とが別体に構成され、且つ、長手方向Ａにおいて離間して配置されるので、充電端子４３には、放電端子４１を介した電源１２の放電が可能な状態で、外部電源６０を電気的に接続することができるように構成される。詳しくは後述するが、電源ユニット１０では、充電端子４３と外部電源６０が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、電源１２の充電と放電とが同時に行われることが禁止される。

また、電源ユニットケース１１には、ユーザが操作可能な操作部１４が、トップ部１１ａの側面に充電端子４３とは反対側を向くように設けられる。より詳述すると、操作部１４と充電端子４３は、操作部１４と充電端子４３を結ぶ直線と長手方向Ａにおける電源ユニット１０の中心線Ｌの交点について点対称の関係にある。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。操作部１４の近傍には、制御部５０及びパフ動作を検出する吸気センサ１５が設けられている。

充電器１３は、充電端子４３に近接して配置され、充電端子４３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、充電端子４３に接続される充電ケーブルに搭載された交流を直流に変換するインバータ６１等からの直流を大きさの異なる直流に変換するコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む。

制御部５０は、図５に示すように、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、温度センサ１７等の各種センサ装置、操作部１４、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（コンピュータ）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。制御部５０の詳細については後述する。

また、電源ユニットケース１１には、内部に外気を取り込む不図示の空気取込口が設けられている。なお、空気取込口は、操作部１４の周囲に設けられていてもよく、充電端子４３の周囲に設けられていてもよい。

（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。

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。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。

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。

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。

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。

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。

（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側の端部が第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。

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。

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。

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。

このように構成されたエアロゾル吸引器１では、図３中、矢印Ｂで示すように、電源ユニットケース１１に設けられた不図示の取込口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、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。

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（図５参照）。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。

（電気回路）
続いて、電源ユニット１０の電気回路について図６を参照しながら説明する。
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、充電端子４３を構成する正極側充電端子４３ａ及び負極側充電端子４３ｂ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、電源１２の電圧を測定する電圧センサ１６と、充電端子４３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。制御部５０は、例えば、制御部５０を流れる微弱電流の変化によって、充電端子４３に外部電源６０が接続されたことを判定することができる。

図６に示した電源ユニット１０の電気回路図では、制御部５０と電圧センサ１６は別体となっている。これに代えて、制御部５０が電源１２の電圧を測定する機能を有していてもよい。また、図６に示した電源ユニット１０の電気回路では、スイッチ１９は電源１２の正極側と正極側放電端子４１ａの間に設けられている。このような所謂プラスコントロールに代えて、スイッチ１９は負極側放電端子４１ｂと電源１２の負極側に設けられるマイナスコントロールであってもよい。

（制御部）
次に制御部５０の構成について、より具体的に説明する。
制御部５０は、図５に示すように、エアロゾル生成要求検出部５１と、操作検出部５２と、電力制御部５３と、報知制御部５４と、を備える。

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、不図示の取込口から吸口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。

操作検出部５２は、ユーザによる操作部１４の操作を検出する。

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。

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。

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。

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回のパフ動作においるスイッチ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、図７に示すように、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Ｔ１）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Ｔ２）を制御したりする。

また、電力制御部５３は、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続を検出し、充電端子４３を介した電源１２の充電を制御する。

ここで、エアロゾル吸引器１に使用される電源１２では、放電と充電とが同時に行われると電源１２の劣化が促進する虞がある。放電と充電が同時に行われると電源１２の温度が上昇しやすいため、電源１２内部の構造や組成が変化し、電源１２の劣化が促進する虞がある。特に、エアロゾル吸引器１を既存のシガレットの形状や重量に似せることを考慮すると、他の電子機器と比べて電源１２の温調機器を搭載することが困難である。従って、エアロゾル吸引器１では、放電と充電を同時に行わせないことで、電源１２の温度管理を行うことが好ましい。特に電源１２に、安全管理が重要なリチウムイオン二次電池を用いる場合は、温度管理の必要性が向上する。

上記したように、エアロゾル吸引器１において、充電端子４３には、放電端子４１を介した電源１２の放電が可能な状態で、外部電源６０を電気的に接続することができるように構成されている。言い換えると、エアロゾル吸引器１は、構造的に電源１２の充電と放電を同時に行うことができるように構成されている。

そこで、電力制御部５３は、以下で説明する充放電制御により、充電端子４３と外部電源６０が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、充電器１３とスイッチ１９とを制御して、電源１２の充電と放電とが同時に行われることを禁止する。なお、以下で説明する充放電制御は、これらを実行可能なプログラムとして電源ユニット１０に読み込まれ、電源ユニット１０によって実行されてもよい。

（充放電制御）
＜第１例＞
第１例の充放電制御では、図８に示すように、充電端子４３に外部電源６０が接続された状態において、操作部１４が操作された場合であっても操作部１４の操作を無効にするとともに、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成要求を検出した場合であっても、電力制御部５３は、放電端子４１を介した電源１２の放電を禁止する。言い換えると、電力制御部５３は、外部電源６０と充電端子４３とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、充電のみ実行する。この充放電制御は、充電が完了した時、又は、充電端子４３から外部電源６０が外された時に終了する。

操作部１４の操作や吸気センサ１５の吸気検出を無効にすることに代えて、充電端子４３に外部電源６０が接続された状態で、操作部１４や吸気センサ１５の電源を落としてもよい。このようにすれば、エアロゾル生成要求検出部５１や操作検出部５２が確実に機能しなくすることができる。

電力制御部５３は、充電の完了直後に放電を抑制することが好ましい。一般的に、充電時の電源１２の内部抵抗は、放電時の電源１２の内部抵抗より高い。これにより、電源１２の温度は放電時より充電時の方が高くなりやすい。充電完了直後は電源１２の温度が高くなっているため、充電完了直後のエアロゾル生成を抑制することで、電源温度の更なる上昇を抑制できる。

また、電力制御部５３は、充電の完了直後にエアロゾルを生成するために、吸引と該吸引とは別の操作を要求してもよい。電源１２の充電完了直後にエアロゾルを生成するために、吸引に加えて吸引とは別の操作（例えば、操作部１４の操作）を要求することで、放電開始までの時間を確保することができる。

第１例の充放電制御によれば、電力制御部５３は、充電端子４３と外部電源６０が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、充電のみ実行するので確実に電源１２の充電と放電とが同時に行われないようにエアゾル生成を禁止することができる。また、充電のみ実行することで、積極的に電源１２を充電することができる。

＜第２例＞
第２例の充放電制御では、図９に示すように、充電端子４３に外部電源６０が接続された状態において、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成要求を検出した場合に、充電端子４３を介した電源１２の充電を停止する。即ち、電力制御部５３は、エアロゾル生成要求を契機として充電端子４３を介した電源１２の充電を停止する。なお、エアロゾル生成要求は、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な操作である点に留意されたい。

また、電力制御部５３は、充電の停止後に放電端子４１を介した電源１２の放電を開始する。言い換えると、電力制御部５３は、外部電源６０と充電端子４３とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電のみ実行する。この充放電制御では、吸引完了若しくは所定期間が経過した場合、即ち放電が停止した後、充電が再開されてもよい。なお、図９に示す、放電端子４１を介した電源１２の放電では、放電期間中、オン状態を維持しているが、上記したようにＰＷＭ制御によって制御され得る（図１０における第２例の充放電制御においても同様。）。

第２例の充放電制御によれば、ユーザによる吸引を契機として充電を停止することで、電源１２の充電と放電とが同時に行われないように制御することができる。また、外部電源６０と充電端子４３とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電のみ実行するので、ユーザの要求を満たすことができる。また、放電の停止後に充電を再開することで、電源１２の充電と放電とが同時に行われないように制御しながら、充電を積極的に行うことができる。

＜第３例＞
第３例の充放電制御では、図１０に示すように、充電端子４３に外部電源６０が接続された状態において、操作検出部５２が操作部１４の操作を検出した場合に、充電端子４３を介した電源１２の充電を停止する。即ち、電力制御部５３は、操作部１４の操作を契機として充電端子４３を介した電源１２の充電を停止する。なお、電源１２の充電を停止する際に要求される操作は、操作部１４の操作に限らず、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な操作であればよい。

また、電力制御部５３は、この状態で、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成要求を検出した場合に、放電端子４１を介した電源１２の放電を開始する。言い換えると、電力制御部５３は、電源１２の充電停止後にエアロゾルを生成するために、電源１２の充電を停止する際に契機となった操作（操作部１４の操作）とは別の操作（ユーザの吸引）を要求する。この充放電制御では、吸引完了若しくは所定期間が経過した場合、即ち放電が停止した後、充電が再開されてもよい。

なお、充電中や充電再開時には、吸気センサ１５の電源を落としてもよい。このようにすれば、充電と放電同時に行われることを確実に抑制しつつ、電源１２の蓄電量を抑制することができる。

第３例の充放電制御によれば、電源１２の充電停止後にエアロゾルを生成するために、電源１２の充電を停止する際に契機となった操作（操作部１４の操作）とは別の操作（ユーザの吸引）を要求することで、電源１２の充電と放電とが同時に行われないように制御することができるとともに、操作部１４の誤操作によるエアロゾルの生成を防止できる。また、放電の停止後に充電を再開することで、電源１２の充電と放電とが同時に行われないように制御しながら、充電を積極的に行うことができる。

＜第４例＞
第４例の充放電制御では、図１１に示すように、充電端子４３に外部電源６０が接続された状態において、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成要求を検出した場合に、放電と充電を交互に実行する。即ち、電力制御部５３は、ＰＷＭ制御においてスイッチ１９のオン時に充電を停止し、スイッチ１９のオフ時に充電を実行する。

第４例の充放電制御によれば、外部電源６０と充電端子４３とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電と充電を交互に実行することで、電源１２の充電と放電とが同時に行われないように制御することができるとともに、電源１２の充電とユーザの要求を同時に満たすことができる。

＜第５例＞
第２〜第４例の充放電制御では、充電から放電に切替える場合にユーザによる吸引及び／又は操作部１４による操作を要求したが、放電から充電に切替える場合にも所定の操作を要求してもよい。所定の操作は、例えば、操作部１４の押圧、操作部１４の長押し等、操作部１４の操作である。充電を放電に切替える場合及び／又は放電を充電に切替える場合において、所定の操作を要求することで、電源１２が充電と放電とを同時に行うことを防止でき、電源１２の劣化を抑制することができる。所定の操作は、操作部１４の操作に限らず、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な操作であればよい。

＜第６例＞
充電から放電に切替える場合にユーザによる吸引及び／又は充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求する代わりに、所定の時間の経過を要求してもよい。また、放電から充電に切替える場合にも所定の時間の経過を要求してもよい。充電を放電に切替える場合及び／又は放電を充電に切替える場合において、所定の時間の経過を要求することで、電源１２が充電と放電とを同時に行うことを防止でき、電源１２の劣化を抑制することができる。所定の時間は、タイマーで計測することができる。

＜変形例＞
第２〜第４例の充放電制御において、外部電源６０と充電端子４３とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、電源１２から負荷２１へ放電してもよいが、外部電源６０から直接的に負荷２１へ放電してもよい。

放電端子４１を介して外部電源６０から直接的に負荷２１へ放電可能とするためには、図１２に示すように、外部電源６０と負荷２１とを電気的に接続する回路に対し電源１２を遮断するスイッチ４４を設ければよい。スイッチ４４をオフ状態、且つ、スイッチ１９をオン状態とすることで、外部電源６０から負荷２１への放電が可能となり、電源１２の電力消費を回避できる。

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、操作部１４は１つに限らず複数あってもよく、制御部５０を起動／遮断する際に使用される操作部と、充電を放電に切替える場合又は放電を充電に切替える場合に操作される操作部とは、異なっていてもよい。

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。

（１）
電源（電源１２）と、
該電源を充電可能な外部電源（外部電源６０）と電気的に接続可能な充電端子（充電端子４３）と、
エアロゾル源（エアロゾル源２２）からエアロゾルを発生させるための負荷（負荷２１）と電気的に接続可能、且つ、前記充電端子とは別体の放電端子（放電端子４１）と、
エアロゾル生成の要求を検出するよう構成され、且つ、前記放電端子を介した前記電源の放電及び前記充電端子を介した前記電源の充電を制御する制御部（制御部５０）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、
前記充電端子には、前記放電端子を介した前記電源の放電が可能な状態で、前記外部電源を電気的に接続することができるように構成され、
前記制御部は、前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続されている状態で前記要求を検出した場合、前記充電と前記放電とを同時に行わないように制御する、
エアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１）によれば、制御部が、充電端子と外部電源が電気的に接続されている状態でエアロゾル生成要求を検出した場合、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することで、電源の劣化を抑制することができる。

（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、
前記充電端子には、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（２）によれば、充電端子には、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であるので、汎用性の高い外部電源ケーブルから電源を充電することができる。

（３）
（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、
前記電源ユニットは、所定方向に延びており、
前記放電端子は、前記所定方向の一端（トップ部１１ａ）に設けられ、
前記充電端子は、前記所定方向の他端（ボトム部１１ｂ）の側面に設けられるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（３）によれば、充電端子が放電端子とは反対側の他端部の側面に設けられるので、充電中に電源ユニットを起立姿勢で保持することができる。また、底面に設けられる場合に比べて、外部電源ケーブルの挿抜力が働きにくく、充電端子の損傷を抑制できる。

（４）
（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、
前記充電端子は、前記外部電源から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（４）によれば、充電端子は、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であるので、外部電源ケーブルの挿抜することなく、電源を充電することができる。従って、ユーザの利便性を向上することができる。

（５）
（１）から（４）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、
前記制御部は、前記充電の完了直後に前記放電を抑制するよう構成されるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（５）によれば、充電完了直後は電源の温度が高くなっているため、充電完了直後のエアロゾル生成を抑制することで、電源温度の更なる上昇を抑制できる。

（６）
（１）から（４）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、
前記制御部は、前記充電の完了直後にエアロゾルを生成するために、吸引と該吸引とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（６）によれば、充電完了直後は電池の温度が高くなっているため、電源の充電完了直後にエアロゾルを生成するために、吸引に加えて吸引とは別の操作を要求することで、放電開始までの時間を確保することができる。

（７）
（５）又は（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、
前記充電端子から前記電源へ入力される充電電力を制御可能な充電器（充電器１３）を含むエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（７）によれば、電源ユニットが充電器を内蔵することで、外部電源に充電器を不要とすることができる。また、専用の充電器を持ち運ぶ必要が無いため、充電の機会が増大する。

（８）
（１）から（７）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、
前記制御部は、前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作の検出を契機として、前記充電を停止するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（８）によれば、制御部は、充電端子と外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作の検出を契機として充電を停止することで、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することができる。

（９）
（８）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
ユーザが操作可能な操作部を含み、
前記所定の操作は、前記操作部に対する操作であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（９）によれば、制御部は、操作部に対する操作を契機として充電を停止することで、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することができる。

（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、
前記制御部は、前記電源の充電停止後にエアロゾルを生成するために、前記所定の操作とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１０）によれば、制御部は、電源の充電停止後にエアロゾルを生成するために、所定の操作とは別の操作を要求することで、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することができるとともに、操作部の誤操作によるエアロゾルの生成を防止できる。

（１１）
（９）又は（１０）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源ユニットのオフ時における前記操作部への操作は、前記制御部を起動するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１１）によれば、制御部を起動する操作部を、充電を停止するための契機となる操作を行う操作部と兼用とすることで、電源ユニットが複雑になるのを防止できる。また、エアロゾル吸引器のコスト、重要、サイズの増大を抑制することができる。

（１２）
（８）に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記所定の操作は、ユーザによる吸引であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１２）によれば、制御部は、ユーザによる吸引を契機として充電を停止することで、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御することができる。

（１３）
（８）から（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、 前記制御部は、前記放電の停止後に前記充電を再開するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１３）によれば、制御部は、放電の停止後に充電を再開することで、電源の充電と放電とが同時に行われないように制御しながら、充電を積極的に行うことができる。

（１４）
（１）から（７）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、
前記制御部は、前記外部電源と前記充電端子とが電気的に接続され且つ前記要求を検出した場合、前記充電のみ実行するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１４）によれば、制御部は、外部電源と充電端子とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、充電のみ実行するので、積極的に電源を充電することができる。

（１５）
（１）から（７）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、
前記制御部は、前記外部電源と前記充電端子とが電気的に接続され且つ前記要求を検出した場合、前記放電のみ実行するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１５）によれば、制御部は、外部電源と充電端子とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電のみ実行するので、ユーザの要求を満たすことができる。

（１６）
（１）から（７）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、
前記制御部は、前記外部電源と前記充電端子が電気的に接続され且つ前記要求を検出した場合、前記放電端子を介して前記外部電源から前記負荷へ放電するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１６）によれば、制御部は、外部電源と充電端子とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電端子を介して外部電源から負荷へ放電することで、電源の電力消費を回避できる。

（１７）
（１）から（７）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、
前記制御部は、前記外部電源と前記充電端子が電気的に接続され且つ前記要求を検出した場合、前記放電と前記充電を交互に実行するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（１７）によれば、制御部は、外部電源と充電端子とが電気的に接続され且つエアロゾル生成要求を検出した場合、放電と充電を交互に実行することで、電源の充電とユーザの要求を同時に満たすことができる。

（１８）
充電端子（充電端子４３）には、放電端子（放電端子４１）を介した電源（電源１２）の放電が可能な状態で、外部電源（外部電源６０）を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）用の電源ユニット（電源ユニット１０）の制御方法であって、
前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成の要求を検出した場合、前記放電端子を介した前記電源の放電と前記充電端子を介した前記電源の充電とを同時に行うことを禁止するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。

（１８）によれば、充電端子と外部電源が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、電源が充電と放電とを同時に行うことを禁止することで、電源の劣化を抑制することができる。

（１９）
充電端子（充電端子４３）には、放電端子（放電端子４１）を介した電源（電源１２）の放電が可能な状態で、外部電源（外部電源６０）を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）用の電源ユニット（電源ユニット１０）の制御プログラムであって、
前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成の要求を検出した場合、前記放電端子を介した前記電源の放電と前記充電端子を介した前記電源の充電とを同時に行うことを禁止する制御ステップをコンピュータに実行させるためのエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。

（１９）によれば、充電端子と外部電源が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、電源が充電と放電とを同時に行うことを禁止することで、電源の劣化を抑制することができる。

（２０）
電源（電源１２）と、
該電源を充電可能な外部電源（外部電源６０）と電気的に接続可能な充電端子（充電端子４３）と、
エアロゾル源（エアロゾル源２２）からエアロゾルを発生させるための負荷（負荷２１）と電気的に接続可能、且つ、前記充電端子とは別体の放電端子（放電端子４１）と、
エアロゾル生成の要求を検出するよう構成され、且つ、前記放電端子を介した前記電源の放電及び前記充電端子を介した前記電源の充電を制御する制御部（制御部５０）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、
前記充電端子には、前記放電端子を介した前記電源の放電が可能な状態で、前記外部電源を電気的に接続することができるように構成され、
前記制御部は、前記充電を前記放電に切替える場合と前記放電を前記充電に切替える場合の少なくとも一方において、所定の時間の経過又は前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

（２０）によれば、制御部は、充電を放電に切替える場合又は放電を充電に切替える場合において、所定の時間の経過又は充電端子と外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求することで、電源が充電と放電とを同時に行うことを防止でき、電源の劣化を抑制することができる。

（２１）
充電端子（充電端子４３）には、放電端子（放電端子４１）を介した電源（電源１２）の放電が可能な状態で、外部電源（外部電源６０）を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）用の電源ユニット（電源ユニット１０）の制御方法であって、
前記充電端子を介した前記電源の充電を前記放電端子を介した前記電源の放電に切替える場合と前記放電を前記充電に切替える場合の少なくとも一方において、所定の時間の経過又は前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。

（２１）によれば、充電を放電に切替える場合又は放電を充電に切替える場合において、所定の時間の経過又は充電端子と外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求することで、電源が充電と放電とを同時に行うことを防止でき、電源の劣化を抑制することができる。

（２２）
充電端子（充電端子４３）には、放電端子（放電端子４１）を介した電源（電源１２）の放電が可能な状態で、外部電源（外部電源６０）を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）用の電源ユニット（電源ユニット１０）の制御プログラムであって、
前記充電端子を介した前記電源の充電を前記放電端子を介した前記電源の放電に切替える場合と前記放電を前記充電に切替える場合の少なくとも一方において、所定の時間の経過又は前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求する制御ステップをコンピュータに実行させるためのエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。

（２２）によれば、充電を放電に切替える場合又は放電を充電に切替える場合において、所定の時間の経過又は充電端子と外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求することで、電源が充電と放電とを同時に行うことを防止でき、電源の劣化を抑制することができる。

（１）及び（１８）〜（２２）によれば、充電端子と外部電源が電気的に接続されている状態で、エアロゾル生成要求を検出した場合、電源が充電と放電とを同時に行うことを禁止することで、電源の劣化を抑制することができる。従って、電源を新品のものと交換することなく長期に亘って使用できるという省エネルギー効果を有する。

１ エアロゾル吸引器
１０ 電源ユニット
１２ 電源
２１ 負荷
２２ エアロゾル源
４１ 放電端子
４３ 充電端子
５０ 制御部
６０ 外部電源

Claims (18)

1. 充電端子には、放電端子を介した電源の放電が可能な状態で、外部電源を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続され且つ前記充電端子を介した前記外部電源からの充電が行われている場合、吸気センサが吸気を検出できないようにする、又は、吸気センサの吸気検出を無効にして、前記放電と前記充電のうち前記充電のみ実行するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
2. 請求項１に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記充電の完了後に前記放電を抑制するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
3. 請求項１又は２に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記充電の完了後にエアロゾルを生成するために、吸引と該吸引とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作の検出を契機として、前記充電を停止するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
5. 請求項４に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記所定の操作は、前記電源ユニットの操作部に対する操作であるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
6. 請求項５に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記電源の充電停止後にエアロゾルを生成するために、前記所定の操作とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
7. 請求項５又は６に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記電源ユニットのオフ時における前記操作部への操作は、前記電源ユニットの制御部を起動するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
8. 請求項４から７のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記放電の停止後に前記充電を再開するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法であって、
   前記充電を前記放電に切替える場合において、所定の時間の経過又は前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法。
10. 充電端子には、放電端子を介した電源の放電が可能な状態で、外部電源を電気的に接続することができるように構成されたエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記充電端子と前記外部電源とが電気的に接続され且つ前記充電端子を介した前記外部電源からの充電が行われている場合、吸気センサが吸気を検出できないようにする、又は、吸気センサの吸気検出を無効にして、前記放電と前記充電のうち前記充電のみ実行する制御ステップをコンピュータに実行させるためのエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
11. 請求項１０に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記充電の完了後に前記放電を抑制するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
12. 請求項１０又は１１に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記充電の完了後にエアロゾルを生成するために、吸引と該吸引とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
13. 請求項１０から１２のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作の検出を契機として、前記充電を停止するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
14. 請求項１３に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記所定の操作は、前記電源ユニットの操作部に対する操作であるエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
15. 請求項１４に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記電源の充電停止後にエアロゾルを生成するために、前記所定の操作とは別の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
16. 請求項１４又は１５に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記電源ユニットのオフ時における前記操作部への操作は、前記電源ユニットの制御部を起動するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
17. 請求項１３から１６のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記放電の停止後に前記充電を再開するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。
18. 請求項１０から１７のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラムであって、
    前記充電を前記放電に切替える場合において、所定の時間の経過又は前記充電端子と前記外部電源との電気的な接続状態を維持した状態で実行可能な所定の操作を要求するエアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御プログラム。

Images