JP7348313B2 - エアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法 - Google Patents
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Description
図1から図5は、電源ユニット10が装着されたエアロゾル生成装置1を示している。図1及び図2はエアロゾル生成装置1の斜視図であり、図3はエアロゾル生成装置1の断面図である。また、図4はエアロゾル生成装置1が備える電源ユニット10の斜視図であり、図5は電源ユニット10の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の電源ユニット10は、図3及び図4に示されるように、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。
カートリッジ・ユニット20は、図3に示されるように、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カプセル・ユニット30に向かって流れるエアロゾル流路25と、カプセル・ユニット30の一部を収容することができるエンドキャップ26と、を備える。
カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20側の端部がカートリッジ・ユニット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。カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット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、カプセル・ユニット30と一体不可分に構成される場合に限らず、カプセル・ユニット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とカートリッジ・ユニット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。
次に制御部50の構成について、図5を参照して具体的に説明する。制御部50は、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、カートリッジ検知判定部55と、を備える。
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の放電を制御する。一例では、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り、つまり、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。
エアロゾル生成装置1の組立方法について説明する。図6は、エアロゾル生成装置1の分解図である。図示されるように、エアロゾル生成装置1は、電源ユニット10と、カートリッジケース27と、カートリッジ200と、エンドキャップ26と、カプセル・ユニット(カプセル)30と、を組み立てることで構成される。
図7から図10を参照して、本実施形態により、電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の種別の判定について説明する。図7は、フォトセンサ17を示した概略斜視図である。図8Aは、当該フォトセンサ17を備えた本実施形態の電源ユニット10の概略斜視図であり、図8Bは、電源ユニット10を軸方向にカートリッジ200側から見た平面図である。また、図9Aは、本実施形態の電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の概略斜視図であり、図9Bは、カートリッジ200を軸方向の電源ユニット10側から見た平面図である。そして、図10は、このような電源ユニット10及びカートリッジ200を用いて、カートリッジ200の種別を判定する方法を示すフロー図である。
フォトセンサ17が電源ユニット10に設けられる。具体的には、図7に示されるように、フォトセンサ17は一対の発光素子171と受光素子172とを備え、電源ユニット10の接続面80(前述の接続キャップ)に設けられている。
図9A及び図9Bに示されるように、突起部材220がカートリッジ200の電極面280上に設けられている。突起部材220は、1つ以上の突起(図示される例では2つの突起2201,2202)を備える。また、電極面280には、電源ユニット10側の一対の放電端子41と接触して通電するために、一対の接続電極部210が設けられている。
図10には、カートリッジ200の種別の判定に関する一連の動作が示される。カートリッジ200がエアロゾル生成装置1の電源ユニット10に軸線Lの方向に沿って接続されるときに、主に、カートリッジ検知判定部55及び報知制御部54が、フォトセンサ17、メモリ18、及び報知部45と協働することによって実行される。
a)前述の説明においては、フォトセンサ17として透過型フォトインタラプタを採用したが、これ以外にも、例えば反射型フォトセンサを採用してもよい。つまり、反射型フォトセンサは、一対の発光素子及び受光素子が直接に配列され、発光素子は所定の角度で発光を行う。そして、配列方向に沿って一対の発光素子及び受光素子の近傍を物体(カートリッジ200の突起部材220)が移動するときに、物体は発光素子からの光を受光素子に向けて反射し、これにより、受光素子が光を受け取る。反射型フォトセンサの場合は、突起部材220の突起の反射を通じて発光素子から発光された光を受光素子が受け取った回数に基づいて、カートリッジ200の種別が判定される。
本開示の他の実施形態について図13を参照して説明する。図13は、本開示の他の実施形態におけるエアロゾル生成装置1の電源ユニット10aの構成例を示すブロック図である。電源ユニット10aは、制御部50aと、フォトセンサ17aと、メモリ18aとを備える。
Claims (16)
- エアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
発光素子と、
受光素子と、
当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、前記発光素子を発光させることを通じて前記カートリッジを検知させ、前記検知の結果に基づいて前記カートリッジの種別を判定する制御部と、
物理スイッチと、を備え、
当該電源ユニットが前記カートリッジに接続されるときに、前記物理スイッチが前記カートリッジによって押下され、
前記制御部は、前記物理スイッチが押下されたのに応じて、前記発光素子に発光を開始させる、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記発光素子から前記受光素子に向けて発光された光が遮断され、
前記カートリッジの突起の数が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記光が遮断された回数を含む、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記発光素子から発光され前記受光素子が受光する光の信号強度が調整され、
前記カートリッジの突起の形状が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記カートリッジの突起の形状を通じて調整された前記光の信号強度を含む、電源ユニット。 - 請求項1から3の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記発光素子及び前記受光素子は、軸方向に沿って当該電源ユニットが前記カートリッジに接続される面において、周方向に沿って対向するように配置される、電源ユニット。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記受光素子が第1信号強度の光を受けたのに応じて、前記カートリッジの検知の動作を開始し、
前記受光素子が第2信号強度の光を受けたのに応じて、前記カートリッジの検知の動作を終了する、電源ユニット。 - 請求項5に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記受光素子が前記第1信号強度及び前記第2信号強度よりも小さい第3信号強度の光を受けたのに応じて、前記光が遮断されたことを判定する、電源ユニット。 - 請求項1から6の何れか一項に記載の電源ユニットであって、
第1対の発光素子及び受光素子と、第2対の発光素子及び受光素子とを備えており、
前記制御部は、前記第1対の発光素子及び受光素子における前記検知の結果と、前記第2対の発光素子及び受光素子における前記検知の結果とに基づいて、前記カートリッジの種類を判定する、電源ユニット。 - 請求項1から7の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記物理スイッチが前記カートリッジによって再び押下されたのに応じて、前記発光素子に発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項1から7の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記検知の結果に基づいて前記カートリッジの種別を判定したのに応じて、前記発光素子に発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項1から9の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記発光素子による前記発光が開始された後、所定の期間にわたり前記カートリッジが検知されない場合に、当該電源ユニットの前記カートリッジへの接続失敗と判定して、前記発光素子に前記発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項10に記載の電源ユニットであって、更に、報知部を備えており、
前記制御部は、前記報知部に前記接続失敗を報知させる、電源ユニット。 - 請求項11に記載の電源ユニットにおいて、
前記接続失敗の報知によって、当該電源ユニットの前記カートリッジへの再度の接続の操作をユーザに促す、電源ユニット。 - 請求項1から12の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記カートリッジの種別を判定することができない場合に、前記カートリッジへの電力供給を禁止する、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の近傍を移動することにより前記発光素子からの光を前記受光素子に向けて反射し、
前記カートリッジの突起の数が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記発光素子から発光された光を前記受光素子が受け取った回数を含む、電源ユニット。 - 請求項1から14の何れか一項に記載の電源ユニットに接続される、前記種別に応じて異なった突起部材を有するカートリッジ。
- カートリッジの種別を判定する方法であって、前記カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに軸方向に沿って接続されるときに、前記電源ユニットによる、
前記電源ユニットが備えるフォトセンサを活性化するステップであって、前記電源ユニットが備える物理スイッチが前記カートリッジによって押下されたのに応じて、前記フォトセンサの発光素子が発光を開始する、ステップと、
前記フォトセンサの前記発光素子から受光素子に向けて発光される光が前記カートリッジの突起部材によって遮断された回数をカウントするステップであって、前記電源ユニットに対して前記カートリッジが前記軸の回りに所定の距離だけ回転している間に、前記突起部材の突起が前記フォトセンサの前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記光が遮断されるステップと、
前記カウントされた回数に基づいて、前記カートリッジの種別を判定するステップと、
を含み、
前記突起部材の突起が前記カートリッジの種別に応じて異なる数を有する、方法。
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