JP6888137B1 - エアロゾル吸引器の電源ユニット及びエアロゾル吸引器 - Google Patents
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Abstract
Description
エアロゾル吸引器1は、香味成分が付加されたエアロゾルを、燃焼を伴わずに生成して、吸引可能とするための器具であり、図1及び図2に示すように、所定方向(以下、長手方向Xと呼ぶ)に沿って延びる棒形状となっている。エアロゾル吸引器1は、長手方向X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(換言すると、交換可能)である。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(換言すると、交換可能)である。図3に示すように、第1カートリッジ20には、第一負荷21と第二負荷31が設けられている。エアロゾル吸引器1の全体形状は、図1のように、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、が一列に並ぶ形状には限らない。電源ユニット10に対して、第1カートリッジ20及び第2カートリッジ30が交換可能に構成されていれば、略箱状等の任意の形状を採用可能である。なお、第2カートリッジ30は、電源ユニット10に対して着脱可能(換言すると、交換可能)であってもよい。
電源ユニット10は、図3、図4、及び図5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と、充電IC55Aと、MCU(Micro Controller Unit)50と、DC/DCコンバータ51と、吸気センサ15と、電圧センサ52及び電流センサ53を含む温度検出用素子T1と、電圧センサ54及び電流センサ55を含む温度検出用素子T2と、を収容する。
図3に示すように、第1カートリッジ20は、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を霧化するための第一負荷21と、リザーバ23から第一負荷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、エンドキャップ26に設けられた、第2カートリッジ30を加熱するための第二負荷31と、を備える。
第2カートリッジ30は、香味源33を貯留する。第二負荷31によって第2カートリッジ30が加熱されることで、香味源33が加熱される。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。
図5に示すように、DC/DCコンバータ51は、電源ユニット10に第1カートリッジ20が装着された状態において、第一負荷21と電源12の間に接続される。MCU50は、DC/DCコンバータ51と電源12の間に接続されている。第二負荷31は、電源ユニット10に第1カートリッジ20が装着された状態において、MCU50とDC/DCコンバータ51との接続ノードに接続される。このように、電源ユニット10では、第1カートリッジ20が装着された状態において、DC/DCコンバータ51及び第一負荷21の直列回路と、第二負荷31とが、電源12に並列接続される。
次に、MCU50の機能について説明する。MCU50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。
図10及び図11は、図1のエアロゾル吸引器1の動作を説明するためのフローチャートである。操作部14の操作等によってエアロゾル吸引器1の電源がONされると(ステップS0:YES)、MCU50は、メモリ50aに記憶している吸引回数又は累積放電時間に基づいて、香味源33の目標温度Tcap_targetを決定(設定)する(ステップS1)。
以上のように、エアロゾル吸引器1によれば、エアロゾルの生成要求に応じて生成されるエアロゾルに付加される香味成分量を高い値で安定させることができ、商品価値を高めることができる。
目標温度の決定に累積放電時間を用いる構成を前提とし、図10及び図11に示すフローチャートでのエアロゾルの生成期間(ステップS4の判定がYESとなってから、ステップS11又はステップS13の判定がYESとなるまでの期間)において、MCU50は、累積放電時間を逐次更新し、その更新した累積放電時間に基づいて、香味源33の目標温度を変更可能に構成してもよい。
この変形例では、目標温度の決定に累積放電時間を用いる構成を前提とする。この構成では、目標温度の変更を行うために、累積放電時間に閾値を設ける。この閾値は、第一の目標温度と、第一の目標温度よりも高い第二の目標温度が設定可能な場合に、第一の目標温度を適用する累積放電時間と、第二の目標温度を適用する累積放電時間の境界値に相当する。MCU50は、例えば、累積放電時間が閾値以下であれば第一の目標温度を設定し、累積放電時間が閾値を超えれば第二の目標温度を設定するようにしてもよいが、本変形例では、次のように目標温度の切り替えを行う。
また、第一負荷21を、超音波などによってエアロゾル源22を加熱することなくエアロゾル源22を霧化することのできる素子で構成してもよい。また、第二負荷31を、超音波などによって香味源33を加熱することなく、香味源33がエアロゾルに付加する香味成分量を変更できるような素子で構成してもよい。
第一負荷21に用いることができる素子は、上述したヒータ、ペルチェ素子、超音波素子に限られず、電源12から供給される電力を消費することでエアロゾル源22の霧化が可能な素子であればさまざまな素子又はその組合せを利用することができる。同様に、第二負荷31に用いることができる素子は、上述したヒータ、ペルチェ素子、超音波素子に限られず、電源12から供給される電力を消費することでエアロゾルに付加する香味成分量の変更が可能な素子であればさまざまな素子又はその組合せを利用することができる。
第一負荷(第一負荷21)によって加熱されるエアロゾル源(エアロゾル源22)から生成されたエアロゾルを、第二負荷(第二負荷31)によって加熱される香味源(香味源33)に通過させて、前記エアロゾルに前記香味源の香味成分を付加するエアロゾル吸引器(エアロゾル吸引器1)の電源ユニット(電源ユニット10)であって、
前記第一負荷及び前記第二負荷に放電可能に構成された電源(電源12)と、
処理装置(MCU50)と、を備え、
前記処理装置は、エアロゾルの生成要求を示す信号を出力する第一センサ(吸気センサ15又は操作部14)からの前記信号に応じて前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記香味源の温度に関する情報を出力する第二センサ(温度検出用素子T1又は温度検出用素子T3)の出力に基づき、前記香味源の温度が目標温度へ収束するように、前記電源から前記第二負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積回数(吸引回数)、又は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積時間(累積放電時間)に基づいて、前記目標温度を増加させる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を段階的に増加させる電源ユニット。
(2)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を段階的に3段階以上増加させる電源ユニット。
(2)又は(3)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を5℃以上15℃以下の温度刻みにて段階的に増加させる電源ユニット。
(2)又は(3)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記第二センサの出力に基づいて、所定の分解能で前記香味源の温度を取得可能であり、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を前記分解能の5倍以上15倍以下の温度刻みにて段階的に増加させる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、最高の前記目標温度を適用する期間が最も長くなるように、前記目標温度を増加させる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、最低の前記目標温度を適用する期間が最短とならないように、前記目標温度を増加させる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
最低の前記目標温度は、常温に含まれる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、1回の前記生成要求当たり前記第一負荷へ放電する時間が既定時間(第一既定値tupper)以下になるように、前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記目標温度のいずれか1つを適用する前記累積時間の幅は、前記既定時間の倍以上である、電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数に基づいて前記目標温度を増加させ、前記目標温度のいずれか1つを適用する前記累積回数の値は、2以上である電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、前記電源から前記第一負荷へ放電している間は前記目標温度を維持する電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、前記電源から前記第一負荷へ放電している間も、前記目標温度を前記累積時間に応じて増加させる電源ユニット。
(12)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記電源から前記第一負荷へ放電している間に前記目標温度を増加させる場合には、前記電源から前記第一負荷への放電と、増加した前記目標温度へ前記香味源の温度を収束させるための前記電源から前記第二負荷への放電とを交互に行う電源ユニット。
(12)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記電源から前記第一負荷へ放電している間に前記目標温度を増加させる場合には、前記電源から前記第一負荷へ放電する電力を増加させる電源ユニット。
(1)記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、1回の前記生成要求当たり前記第一負荷へ放電する時間が既定時間(第一既定値tupper)以下になるように前記電源から前記第一負荷への電力の放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電する前における前記累積時間と時間閾値との差が前記既定時間未満の場合には、前記目標温度を増加させ、前記差が前記既定時間以上の場合には、前記目標温度を維持する電源ユニット。
第一負荷によって加熱と冷却の少なくとも加熱がなされるエアロゾル源から生成されたエアロゾルを、第二負荷によって加熱と冷却の少なくとも加熱がなされる香味源に通過させて、前記エアロゾルに前記香味源の香味成分を付加するエアロゾル吸引器の電源ユニットであって、
前記第一負荷及び前記第二負荷に放電可能に構成された電源と、
処理装置と、を備え、
前記処理装置は、エアロゾルの生成要求を示す信号を出力する第一センサからの前記信号に応じて前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記香味源の温度に関する情報を出力する第二センサの出力に基づき、前記香味源の温度が目標温度へ収束するように、前記電源から前記第二負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積回数、又は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積時間に基づいて、前記目標温度を増加させる電源ユニット。
(1)から(16)のいずれか1つに記載の電源ユニットと、
前記エアロゾル源と、
前記香味源と、
前記第一負荷と、
前記第二負荷と、
前記第一センサと、
前記第二センサと、を備えるエアロゾル吸引器。
T1,T2,T3 温度検出用素子
SW1〜SW4 開閉器
R1、R2 抵抗素子
C1、C2 並列回路
OP1,OP2 オペアンプ
V1 出力電圧
10 電源ユニット
11a トップ部
11b ボトム部
11 電源ユニットケース
12 電源
14 操作部
15 吸気センサ
20 第1カートリッジ
21 第一負荷
31 第二負荷
22 エアロゾル源
23 リザーバ
24 ウィック
25 エアロゾル流路
26a カートリッジ収容部
26b 連通路
26 エンドキャップ
27 カートリッジケース
30 第2カートリッジ
32 吸口
33 香味源
41 放電端子
42 空気供給部
43 充電端子
45 通知部
50a メモリ
50b,50c ADC
50 MCU
51 DC/DCコンバータ
52,54 電圧センサ
53,55 電流センサ
55A 充電IC
60 LDOレギュレータ
Claims (17)
- 第一負荷によって加熱されるエアロゾル源から生成されたエアロゾルを、第二負荷によって加熱される香味源に通過させて、前記エアロゾルに前記香味源の香味成分を付加するエアロゾル吸引器の電源ユニットであって、
前記第一負荷及び前記第二負荷に放電可能に構成された電源と、
処理装置と、を備え、
前記処理装置は、エアロゾルの生成要求を示す信号を出力する第一センサからの前記信号に応じて前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記香味源の温度に関する情報を出力する第二センサの出力に基づき、前記香味源の温度が目標温度へ収束するように、前記電源から前記第二負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積回数、又は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積時間に基づいて、前記目標温度を増加させ、
前記処理装置は、前記信号を検知すると、前記電源から前記第二負荷への放電を終了し、その時点での前記香味源の温度が前記目標温度未満である場合には、前記電源から前記第一負荷へ放電する電力を増加させる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を段階的に増加させる電源ユニット。 - 請求項2記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を段階的に3段階以上増加させる電源ユニット。 - 請求項2又は3記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を5℃以上15℃以下の温度刻みにて段階的に増加させる電源ユニット。 - 請求項2又は3記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記第二センサの出力に基づいて、所定の分解能で前記香味源の温度を取得可能であり、
前記処理装置は、前記累積回数又は前記累積時間に基づき、前記目標温度を前記分解能の5倍以上15倍以下の温度刻みにて段階的に増加させる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、最高の前記目標温度を適用する期間が最も長くなるように、前記目標温度を増加させる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、最低の前記目標温度を適用する期間が最短とならないように、前記目標温度を増加させる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
最低の前記目標温度は、常温に含まれる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、1回の前記生成要求当たり前記第一負荷へ放電する時間が既定時間以下になるように、前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記目標温度のいずれか1つを適用する前記累積時間の幅は、前記既定時間の倍以上である、電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積回数に基づいて前記目標温度を増加させ、前記目標温度のいずれか1つを適用する前記累積回数の値は、2以上である電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、前記電源から前記第一負荷へ放電している間は前記目標温度を維持する電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記累積時間に基づいて前記目標温度を増加させ、前記電源から前記第一負荷へ放電している間も、前記目標温度を前記累積時間に応じて増加させる電源ユニット。 - 請求項12記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記電源から前記第一負荷へ放電している間に前記目標温度を増加させる場合には、前記電源から前記第一負荷への放電と、増加した前記目標温度へ前記香味源の温度を収束させるための前記電源から前記第二負荷への放電とを交互に行う電源ユニット。 - 請求項12記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、前記電源から前記第一負荷へ放電している間に前記目標温度を増加させる場合には、前記電源から前記第一負荷へ放電する電力を増加させる電源ユニット。 - 請求項1記載の電源ユニットであって、
前記処理装置は、1回の前記生成要求当たり前記第一負荷へ放電する時間が既定時間以下になるように前記電源から前記第一負荷への電力の放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電する前における前記累積時間と時間閾値との差が前記既定時間未満の場合には、前記目標温度を増加させ、前記差が前記既定時間以上の場合には、前記目標温度を維持する電源ユニット。 - 第一負荷によって加熱と冷却の少なくとも加熱がなされるエアロゾル源から生成されたエアロゾルを、第二負荷によって加熱と冷却の少なくとも加熱がなされる香味源に通過させて、前記エアロゾルに前記香味源の香味成分を付加するエアロゾル吸引器の電源ユニットであって、
前記第一負荷及び前記第二負荷に放電可能に構成された電源と、
処理装置と、を備え、
前記処理装置は、エアロゾルの生成要求を示す信号を出力する第一センサからの前記信号に応じて前記電源から前記第一負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記香味源の温度に関する情報を出力する第二センサの出力に基づき、前記香味源の温度が目標温度へ収束するように、前記電源から前記第二負荷への放電を制御し、
前記処理装置は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積回数、又は、前記信号に応じて前記第一負荷へ放電した累積時間に基づいて、前記目標温度を増加させ、
前記処理装置は、前記信号を検知すると、前記電源から前記第二負荷への放電を終了し、その時点での前記香味源の温度が前記目標温度未満である場合には、前記電源から前記第一負荷へ放電する電力を増加させる電源ユニット。 - 請求項1から16のいずれか1項記載の電源ユニットと、
前記エアロゾル源と、
前記香味源と、
前記第一負荷と、
前記第二負荷と、
前記第一センサと、
前記第二センサと、を備えるエアロゾル吸引器。
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