JP6706712B1 - エアロゾル吸引器用の電源ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記電源、前記受電コイル、前記充電器、及び前記変換器を収容する筐体と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイル、前記変換器、及び前記充電器は、前記電源の充電時に、前記電源より鉛直方向の上方に配置される。
第2発明は、
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記電源、前記受電コイル、前記充電器、及び前記変換器を収容する筐体と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記充電器は、前記電源の充電時に前記電源より鉛直方向の上方に配置され、
前記受電コイル及び前記変換器は、前記電源の充電時に前記電源より前記鉛直方向の下方に配置される。
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記受電コイルを収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、回路素子と、前記回路素子を磁場から保護可能、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減可能なシールドと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルは、前記筐体が縦向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記筐体は、前記電源の充電時に、鉛直方向の下方から順に、前記受電コイル、前記シールド、前記変換器、及び前記電源を収容する。
第4発明は、
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記受電コイルを収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、回路素子と、前記回路素子を磁場から保護可能、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減可能なシールドと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルは、前記筐体が横向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記シールドは、前記受電コイルの受電効率が最大になるように前記筐体が横向きに置かれた状態と、前記筐体を該状態からローリング方向に回転させた全ての角度において、前記回路素子を磁場から保護、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減するように構成される。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
図5に示すように、非接触充電回路46は、受電コイル43と、整流器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。
図3に示すように、電源ユニットケース11の内部には、ボトム部11bに受電コイル43及び整流器44が配置され、電源12に対し、受電コイル43及び整流器44と反対側に充電器13が配置されている。受電コイル43が、充電時に電源12より鉛直方向の下方に配置されることで、電源ユニットケース11が縦向きに置かれた状態で受電可能で、さらに充電マット62を用いて充電する場合に、受電コイル43と送電コイル61との間の距離が短くなり、送電効率が向上する。さらに、電源12を挟んで受電コイル43の反対側に充電器13が配置されることで、受電コイル43の漏洩磁場が充電器13に与える影響を抑えることができる。
図3に示すように、受電コイル43を収容する電源ユニットケース11内には、回路素子を受電コイル43の漏洩磁場から保護するシールド81が設けられている。シールド81は、フェライトや軟磁性材などで構成され、漏洩磁束を吸収することにより、漏洩磁場を遮蔽若しくは低減することができる。
図7及び図8に示すように、第2実施形態の電源ユニット10は、縦向きに置かれた状態で充電するとき、電源ユニットケース11内において、受電コイル43、シールド81、整流器44、及び充電器13が電源12より鉛直方向の上方に配置される点が第1実施形態の電源ユニット10と相違している。このようにすると、電源12の充電時に、重量の大きい電源12が、受電コイル43、シールド81、整流器44、及び充電器13よりも鉛直方向下方に位置するので、重心が低くなり、載置時の安定性を向上させることができる。なお、第2実施形態の電源ユニット10を充電する場合は、電源ユニットケース11が貫通可能な送電コイル61を備える充電台(不図示)が使用される。なお充電台に代えて、第1実施形態における充電マット62を用いてもよい。本実施形態において充電マット62を用いる場合には、磁気共鳴方式で電力伝送が行われることが好ましい。
図9及び図10に示すように、第3実施形態の電源ユニット10は、受電コイル43が、電源ユニットケース11が横向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成される点が第1及び第2実施形態の電源ユニット10と相違している。具体的には、電源ユニットケース11が横向きに置かれ、かつローリング方向に回転させた所定の角度範囲でのみ受電コイル43が送電コイル61と近接し、電力を受電可能となるように電源ユニットケース11内に受電コイル43が配置されている。なお、横向きとは、長手方向を略水平方向に向けて載置することをいう。この場合、電源ユニットケース11には、電力を受電可能な所定の角度範囲に電源ユニット10を維持できるように位置規制部が設けられることが好ましい。
図11に示すように、第4実施形態の電源ユニット10は、変換器として整流器44の代わりにインバータ70が設けられている点が第1実施形態と相違している。インバータ70は、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。本実施形態のインバータ70は、4個のスイッチング素子71をブリッジ接続することで構成される。スイッチング素子71は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、又はMOSFET(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor)等のトランジスタであり、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。
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷(負荷21)に対して電力を供給可能な電源(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、
前記電源ユニットは、
非接触で電力を受電可能な受電コイル(受電コイル43)と、
交流電力を直流電力に変換する変換器(整流器44、インバータ70)と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線(AC導線48)と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線(DC導線49)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)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DC導線は、前記AC導線より長い、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記電源、前記受電コイル、及び前記変換器を収容する筐体(電源ユニットケース11)をさらに備え、
前記受電コイル及び前記変換器は、前記電源の一端側と他端側のうちいずれか一方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記筐体は、前記充電器をさらに収容し、
前記受電コイル、前記変換器、及び前記充電器は、前記電源の充電時に、前記電源より鉛直方向の上方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記筐体は、前記充電器をさらに収容し、
前記充電器は、前記電源の充電時に前記電源より鉛直方向の上方に配置され、
前記受電コイル及び前記変換器は、前記電源の充電時に前記電源より前記鉛直方向の下方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(1)から(5)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、
前記受電コイルを収容する筐体(電源ユニットケース11)をさらに備え、
前記筐体内には、回路素子と、前記回路素子を磁場から保護可能、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減可能なシールド(シールド81)と、が設けられている、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記受電コイルは、前記筐体が縦向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記シールドは、前記受電コイルの少なくとも一部を覆う、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記受電コイルは、前記筐体が縦向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記筐体は、前記電源の充電時に、鉛直方向の下方から順に、前記受電コイル、前記シールド、前記変換器、及び前記電源を収容する、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(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、
前記受電コイルは、前記筐体が横向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記シールドは、前記受電コイルの受電効率が最大になるように前記筐体が横向きに置かれた状態と、前記筐体を該状態からローリング方向に回転させた一部の角度のみにおいて、前記回路素子を磁場から保護、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減す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。
(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、
前記受電コイルは、前記筐体が横向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記シールドは、前記受電コイルの受電効率が最大になるように前記筐体が横向きに置かれた状態と、前記筐体を該状態からローリング方向に回転させた全ての角度において、前記回路素子を磁場から保護、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減す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。
(1)から(10)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AC導線は、複数の導線を撚り合わせて構成される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(1)から(11)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、
前記変換器は、整流器(整流器44)又はインバータ(インバータ70)である、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷(負荷21)に対して電力を供給可能な電源(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、
前記電源ユニットは、
非接触で電力を受電可能な受電コイル(受電コイル43)と、
交流電力を直流電力に変換する変換器(整流器44)と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線(AC導線48)と、
前記電源、前記充電器、前記受電コイル、前記変換器、及びAC導線を収容する筐体(電源ユニットケース11)と、をさらに備え、
前記受電コイル及び前記変換器は、前記電源の一端側と他端側のうちいずれか一方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
(13)に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記充電器は、前記電源の一端側と他端側のうちいずれか他方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
10 電源ユニット
11 電源ユニットケース(筐体)
12 電源
13 充電器
21 負荷
43 受電コイル
44 整流器(変換器)
48 AC導線
49 DC導線
70 インバータ(変換器)
81 シールド
Claims (7)
- エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記電源、前記受電コイル、前記充電器、及び前記変換器を収容する筐体と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイル、前記変換器、及び前記充電器は、前記電源の充電時に、前記電源より鉛直方向の上方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 - エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記電源、前記受電コイル、前記充電器、及び前記変換器を収容する筐体と、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記充電器は、前記電源の充電時に前記電源より鉛直方向の上方に配置され、
前記受電コイル及び前記変換器は、前記電源の充電時に前記電源より前記鉛直方向の下方に配置される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 - エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記受電コイルを収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、回路素子と、前記回路素子を磁場から保護可能、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減可能なシールドと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルは、前記筐体が縦向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記筐体は、前記電源の充電時に、鉛直方向の下方から順に、前記受電コイル、前記シールド、前記変換器、及び前記電源を収容する、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 - エアロゾル源からエアロゾルを生成可能な負荷に対して電力を供給可能な電源と、
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、
交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記受電コイルと前記変換器とを接続するAC導線と、
前記変換器と前記充電器とを接続し、且つ、前記AC導線以上の長さを持つDC導線と、
前記受電コイルを収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、回路素子と、前記回路素子を磁場から保護可能、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減可能なシールドと、を備えるエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記受電コイルは、前記筐体が横向きに置かれた場合に非接触で電力を受電可能に構成され、
前記シールドは、前記受電コイルの受電効率が最大になるように前記筐体が横向きに置かれた状態と、前記筐体を該状態からローリング方向に回転させた全ての角度において、前記回路素子を磁場から保護、又は、前記受電コイルにおける漏洩磁場を遮蔽若しくは低減す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。 - 請求項1〜4のいずれか一項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DC導線は、前記AC導線より長い、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 - 請求項1から5のいずれか一項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AC導線は、複数の導線を撚り合わせて構成される、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記変換器は、整流器又はインバータである、エアロゾル吸引器用の電源ユニット。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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