KR102147825B1

KR102147825B1 - 에어로졸 흡인기용의 제어 장치 및 에어로졸 흡인기

Info

Publication number: KR102147825B1
Application number: KR1020200061248A
Authority: KR
Inventors: 카즈마 미즈구치; 타케시 아카오
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-08-25
Also published as: CN112006335B; JP6678936B1; RU2738703C1; EP3744191A1; CN112006335A; US20220125121A1; EP4215068A1; JP2020195297A; US20200375258A1; US11490661B2; EP3744191B1

Abstract

에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 에어로졸원을 가열하고 또 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하에 인가되는 전압에 따른 전압을 발생하는 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와, 입력 단자를 가지며, 그 입력 단자에 인가되는 전압에 근거한 처리를 실시하도록 구성된 제어부와, 상기 연산 증폭기의 상기 출력 단자와 상기 제어부의 상기 입력 단자를 전기적으로 접속하는 분압 회로를 포함한다.

Description

에어로졸 흡인기용의 제어 장치 및 에어로졸 흡인기{CONTROL DEVICE FOR AEROSOL INHALATION DEVICE AND AEROSOL INHALATION DEVICE}

본 개시는, 유저가 흡인하는 에어로졸을 생성하는 에어로졸 흡인기용의 제어 장치 및 해당 에어로졸 흡인기에 관한 것이다. 또한, 에어로졸 흡인기는, 에어로졸 생성 장치라고도 불리는 경우가 있다.

일반적인 전자 담배, 가열식 담배, 네뷸라이저(nebulizer) 등의, 유저가 흡인하는 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 흡인기에 있어서는, 무화됨으로써 에어로졸이 되는 에어로졸원(이하, 에어로졸 형성 기질이라고 부르는 경우도 있다)이 부족할 때 유저가 흡인을 실시하면, 유저에 대해서 충분한 에어로졸을 공급할 수 없다. 더하여, 전자 담배나 가열식 담배의 경우, 의도한 향끽미를 가지는 에어로졸을 생성할 수 없다라는 문제가 생길 수 있다.

에어로졸원의 잔량의 검출에는, 온도에 따라 전기 저항값이 변화하는 PTC 특성을 가지는 히터를 이용하는 수법이 있다. 이 수법에 있어서는, 히터에 인가되는 전압 또는 해당 전압에 따른 전압(이하, 「히터에 인가되는 전압 등」이라고 한다.)으로부터 요구되는 해당 히터의 전기 저항값에 근거하여, 에어로졸원이 부족한지를 판정할 수 있다.

또한, 에어로졸원이 고갈했을 때에, 에어로졸원과, 해당 에어로졸원을 가열하기 위한 히터를 포함한 카트리지를 교환할 수 있도록 구성된 에어로졸 흡인기가 존재한다. 해당 교환의 검출에도, 히터에 인가되는 전압 등을 이용하는 수법이 있다.

즉, 에어로졸 흡인기에 있어서는, 히터에 인가되는 전압 등에 근거하는 처리가 실행되는 경우가 있다. 히터에 인가되는 전압 등에 근거하는 처리를 실행하기 위해서, 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 히터에 인가되는 전압에 따른 전압을 출력하는 연산 증폭기와, 해당 전압에 따른 전압이 인가되는 마이크로·콘트롤러·유닛(MCU) 등의 제어부를 포함할 수 있다. 이러한 제어 장치에 있어서는, 히터에 인가되는 비교적 높은 전압으로부터 연산 증폭기나 제어부를 적절히 보호하지 않으면, 과대한 전압(이하, 「과전압」이라고도 한다.)에 의해, 해당 연산 증폭기나 제어부가 정상적으로 동작하지 않을 우려가 있다.

특허문헌 1에는, 기화 장치의 저항 발열체의 코일 온도를 제어하기 위한 회로 구성이 개시되어 있으며, 이 회로 구성은, 배터리 BATT(23)와, 배터리 BATT(23)로부터의 전압이 인가될 수 있는 코일의 저항 R_COIL(74)와, 코일의 저항 R_COIL(74)에 접속되고, 배터리 BATT(23)의 전압을 전원 전압으로 하는 MCU(72)를 포함하고 있다(단락 [0191] 및 도 17B 등을 참조.). 그러나, 특허문헌 1은, 연산 증폭기나 MCU(72)에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 구성을 개시도 시사도 하고 있지 않다.

특허문헌 2에는, 에어로졸 생성 시스템의 가열 요소의 저항을 측정하는 회로 구성이 개시되어 있으며, 이 회로 구성은, 히터(501)와, 히터(501)에 접속되고, 전압(V1)이 인가될 수 있는 마이크로프로세서(507)를 포함하고 있다(단락 [0081] 및 도 5 등을 참조.). 그러나, 특허문헌 2는, 연산 증폭기나 마이크로프로세서(507)에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 구성을 개시도 시사도 하고 있지 않다.

특허문헌 3에는, 전자 담배의 전지 어셈블리의 원리 블록도가 개시되어 있으며, 이 블록도는, 전지 어셈블리(101)와, 전지 어셈블리(101)에 접속된 분무 어셈블리(20)와, 전지 어셈블리(101) 및 분무 어셈블리(20)에 접속된 마이크로·콘트롤러(102)를 포함하고 있다(단락 [0021] 및 도 2 등을 참조.). 그러나, 특허문헌 3은, 연산 증폭기나 마이크로·콘트롤러(102)에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 구성을 개시도 시사도 하고 있지 않다.

특허문헌 4에는, 에어로졸 송출 장치의 제어체(102) 및 카트리지(104)가 개시되어 있으며, 카트리지(104)는 가열기(222)를 포함하고, 제어체(102)는, 카트리지(104)가 접속되었을 때에 가열기(222)와 전기적으로 접속되고, 전압(V)이 인가되는 마이크로프로세서(310)를 포함하고 있다(단락 [0064] 및 도 3 등을 참조.). 그러나, 특허문헌 4는, 연산 증폭기나 마이크로프로세서(310)에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 구성을 개시도 시사도 하고 있지 않다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개공보 특표 2017-501805호 공보 [특허문헌 2] 일본국 특허공개공보 특표 2014-501105호 공보 [특허문헌 3] 일본국 특허공개공보 특표 2017-503520호 공보 [특허문헌 4] 일본국 특허공개공보 특표 2018-526983호 공보

본 개시는, 상기의 점을 감안하여 이루어진 것이다.

본 개시가 해결하려고 하는 제1의 과제는, 연산 증폭기 등을 포함하고, 연산 증폭기의 비반전 입력 단자 또는 반전 입력 단자 등에 전기적으로 접속된 회로의 전압이 비교적 높은 에어로졸 흡인기용의 제어 장치로서, 연산 증폭기 등에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 것이 가능한 제어 장치 등을 제공하는 것이다.

본 개시가 해결하려고 하는 제2의 과제는, 연산 증폭기의 출력 단자와 전기적으로 접속된 제어부를 포함한 에어로졸 흡인기용의 제어 장치로서, 제어부의 전원 전압보다 높은 과전압이 제어부에 인가되는 것을 방지하는 것이 가능한 제어 장치 등을 제공하는 것이다.

상술한 제1의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 에어로졸원을 가열하고 또한 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하(負荷)에 인가되는 전압에 따른 출력을 실시하는 연산 증폭기와, 상기 출력에 따른 전압에 근거하는 처리를 실시하도록 구성된 제어부와, 상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자에 애노드가 전기적으로 접속된 다이오드를 포함하는 에어로졸 흡인기용의 제어 장치가 제공된다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 전원과 상기 부하를 전기적으로 접속하는 회로를 더 포함하고, 상기 회로는, 제1 영역과, 최대 전압이 상기 제1 영역의 최대 전압보다 작은, 또는, 인가되는 전압이 상기 제1 영역에 인가되는 전압보다 작은 제2 영역으로 구성되고, 상기 반전 입력 단자와 상기 비반전 입력 단자 중 상기 다이오드의 애노드가 전기적으로 접속된 단자는, 상기 제1 영역에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 다이오드의 애노드는, 상기 제1 영역에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 다이오드에 순방향 전류가 흐르는 것에 의해 연산 증폭기의 입력 단자에 과전압이 인가되는 것이 방지되고, 따라서, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 연산 증폭기의 오동작 등을 방지할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 부하는, 상기 제1 영역에 전기적으로 접속되거나, 또는, 포함되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하, 예를 들면 히터에 비교적 높은 전압을 인가할 수 있고, 따라서, 보다 효율적으로 에어로졸을 생성할 수 있다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 상기 제1 영역에 인가되는 일정의 전압을 출력하도록 구성된 컨버터를 더 포함하고 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는, 스위칭·레귤레이터여도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하, 예를 들면 히터에 전원의 잔량이나 열화 상태에 관계없이 안정되게 전압을 인가할 수 있고, 따라서, 에어로졸의 생성을 보다 안정되게 제어할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는, 상기 다이오드에 흐르는 순방향 전류가 허용값을 초과하지 않고, 또한, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능한 전압을 출력하도록 더 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 다이오드에 과전류가 흐르는 것을 방지함과 동시에 에어로졸을 생성할 수 있다. 따라서, 충분한 에어로졸의 생성과 다이오드의 보호라고 하는 상반되는 과제를 동시에 해결할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는, 상기 다이오드에 흐르는 순방향 전류가 허용값을 초과하지 않고, 또한, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능한 복수의 전압 또는 범위의 전압을 출력 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하의 종류에 따라, 상기 복수의 전압 또는 상기 범위의 전압 중에서, 상기 컨버터의 출력 전압을 조정하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하의 종류에 따라 적절한 전압을 이용할 수 있고, 따라서, 동일한 제어 장치를 이용하여 여러 가지 종류의 부하를 이용 가능한 에어로졸 흡인기를 실시할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 연산 증폭기의 전원 단자는, 상기 제2 영역에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 상기 제2 영역에 인가되는 전압을 출력하는 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제어부의 전원 단자는, 상기 제2 영역에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 비교적 낮은 전압으로 구동되는 제어부에 대해서, 적절한 전압을 레귤레이터에 의해 인가할 수 있다. 동시에, 제2 영역의 전압이 레귤레이터에 의해 안정되기 때문에, 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자에 있어서의 과전압 발생시에, 다이오드를 통하여 전력을 제2 영역으로 빼낼 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 다이오드의 캐소드는, 상기 제2 영역에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 다이오드의 순방향의 전기 저항값은, 상기 연산 증폭기의 전기 저항값보다 작아도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 다이오드의 캐소드는 상기 연산 증폭기의 전원 단자에 전기적으로 접속되거나, 또는, 상기 다이오드의 캐소드에 있어서의 전위는 상기 연산 증폭기의 전원 단자에 있어서의 전위와 동일해도 된다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 전원과 상기 부하 사이에 병렬로 전기적으로 접속된 제1 회로 및 제2 회로로서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 각각 포함하고, 상기 제1 회로의 전기 저항값보다 상기 제2 회로의 전기 저항값이 높게 구성된 제1 회로 및 제2 회로를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제2 개폐기가 온(on) 상태인 동안에, 상기 연산 증폭기의 상기 출력에 따른 전압을 취득하도록 더 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 기존 저항을 가지는 전압 취득용의 전용 회로를 가지기 때문에, 기존 저항에 의해 취득 정밀도가 향상한다. 동시에, 해당 기존 저항의 영향을 받는 일 없이 에어로졸을 생성할 수 있다. 이에 의해, 전원 예를 들면 리튬이온 이차 전지의 축전 용량의 이용 효율이 향상된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 제어부는, 에어로졸을 생성하기 위해서 상기 제1 개폐기를 온 상태로 하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 제2 회로가 가지는 전기 저항값의 영향을 받는 일 없이 부하에 전력을 공급할 수 있고, 따라서, 보다 효율적으로 에어로졸을 생성할 수 있다. 다시 말하면, 1회의 충전으로 보다 많은 에어로졸을 생성할 수 있다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속된 상기 부하와, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속되고, 또한, 상기 부하와 병렬로 전기적으로 접속된 제2 저항을 더 포함하고, 상기 부하는, 상기 제1 회로, 상기 제2 회로와 상기 제2 저항에 대하여 착탈 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 제2 회로는 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 저항의 전기 저항값과, 상기 제2 저항의 전기 저항값은 동일해도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하가 분리되어 있는 경우여도, 제2 저항을 통한 전기적 경로가 존재하게 되고, 따라서, 연산 증폭기는 제2 저항에 인가되는 전압에 따른 출력을 실시할 수 있으로, 해당 출력이 안정된다.

또한, 상술한 제1의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 에어로졸원을 가열하고 또한 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하에 인가되는 전압에 따른 출력을 실시하는 콤퍼레이터(comparator)와, 상기 출력에 따른 전압에 근거하는 처리를 실시하도록 구성된 제어부와, 상기 콤퍼레이터의 입력 단자에 애노드가 전기적으로 접속된 다이오드를 포함하는 에어로졸 흡인기용의 제어 장치가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, 다이오드에 순방향 전류가 흐르는 것에 의해 콤퍼레이터의 입력 단자에 과전압이 인가되는 것이 방지되고, 따라서, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 콤퍼레이터의 오동작 등을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 제1의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 에어로졸원을 가열하고 또한 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하에 인가되는 전압에 따른 출력을 실시하는 연산 증폭기와, 상기 출력에 따른 전압에 근거하는 처리를 실시하도록 구성된 제어부와, 상기 부하를 포함하는 에어로졸 생성 회로를 포함하고, 상기 연산 증폭기의 전원 전압은, 상기 에어로졸 생성 회로에 인가되는 전압과 동일하고, 상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로에 전기적으로 접속된, 에어로졸 흡인기용의 제어 장치가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자에 인가되는 전압이 연산 증폭기의 전원 전압 이하가 되기 때문에, 연산 증폭기에 과전압이 인가되는 것에 의한 연산 증폭기의 오동작 등을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 제1의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 상기와 같은 제어 장치를 구비한 에어로졸 흡인기가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, 다이오드에 순방향 전류가 흐르는 것에 의해 연산 증폭기 또는 콤퍼레이터의 입력 단자에 과전압이 인가되는 것이 방지되고, 따라서, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 연산 증폭기 또는 콤퍼레이터의 오동작 등을 방지할 수 있다.

혹은, 이러한 구성에 의하면, 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자에 인가되는 전압이 연산 증폭기의 전원 전압 이하가 되기 때문에, 연산 증폭기에 과전압이 인가되는 것에 의한 연산 증폭기의 오동작 등을 방지할 수 있다.

상술한 제2의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 에어로졸원을 가열하고 또한 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하에 인가되는 전압에 따른 전압을 발생하는 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와, 입력 단자를 가지고, 그 입력 단자에 인가되는 전압에 근거하는 처리를 실시하도록 구성된 제어부와, 상기 연산 증폭기의 상기 출력 단자와 상기 제어부의 상기 입력 단자를 전기적으로 접속하는 분압 회로를 포함하는 에어로졸 흡인기용의 제어 장치가 제공된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 분압 회로는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이, 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되도록 구성되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 연산 증폭기의 전원 전압은, 상기 제어부의 전원 전압보다 높아도 된다.

이러한 구성에 의하면, 분압 회로에 의해 강압된 전압이 제어부의 입력 단자에 인가되게 된다. 이에 의해, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 제어부의 오동작 등을 방지할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 연산 증폭기의 증폭률은, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이, 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되도록 설정되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 제어부의 입력 단자에 과전압이 인가되는 일이 없어지고, 이에 의해, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 제어부의 오동작 등을 방지할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 연산 증폭기의 전원 전압은, 상기 부하를 포함하는 에어로졸 생성 회로에 인가되는 전압과 동일하고, 상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 연산 증폭기의 입력 단자에 연산 증폭기의 전원 전압보다 높은 전압이 인가되는 일이 없어지고, 따라서, 입력 단자에 과전압이 인가되는 것에 의한 연산 증폭기의 오동작 등을 방지할 수 있다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 상기 부하를 포함하는 에어로졸 생성 회로에 일정한 전압을 인가하도록 구성된 컨버터를 더 포함하고 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터의 출력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로 및 상기 연산 증폭기의 전원 단자에 전기적으로 접속되고, 상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로에 전기적으로 접속되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하, 예를 들면 히터에 안정되게 전압을 인가할 수 있고, 따라서, 에어로졸의 생성을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되고, 또한, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압을 출력하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 제어부의 입력 단자에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 것과 동시에 에어로졸을 생성할 수 있고, 따라서, 에어로졸 생성 중의 제어부의 오동작 등을 방지할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는 스위칭·레귤레이터여도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 컨버터는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되고, 또한, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 복수의 전압 또는 범위의 전압을 출력 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하의 종류에 따라, 상기 컨버터의 출력 전압을 조정하도록 구성되어 있어도 된다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 전원과 상기 부하 사이에 전기적으로 병렬로 접속된 제1 회로 및 제2 회로로서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 각각 포함하고, 상기 제1 회로의 전기 저항값보다 상기 제2 회로의 전기 저항값이 높게 구성된 제1 회로 및 제2 회로를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제2 개폐기가 온 상태인 동안에, 상기 입력 단자에 인가되는 전압을 취득하도록 더 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 기존 저항을 가지는 전압 취득용의 전용 회로를 가지기 때문에, 기존 저항에 의해 취득 정밀도가 향상한다. 동시에, 해당 기존 저항의 영향을 받는 일 없이 에어로졸을 생성할 수 있다. 이에 의해, 전원 예를 들면 리튬이온 이차 전지의 축전 용량의 이용 효율이 향상한다.

이러한 구성에 의하면, 제2 회로가 가지는 전기 저항값의 영향을 받는 일 없이 부하에 전력을 공급할 수 있고, 따라서, 보다 효율적으로 에어로졸을 생성할 수 있다.

일 실시 형태인 에어로졸 흡인기용의 제어 장치는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속된 상기 부하와, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속되고, 또한, 상기 부하와 병렬로 전기적으로 접속된 제2 저항을 더 포함하고, 상기 부하는, 상기 제1 회로, 상기 제2 회로와 상기 제2 저항에 대해서 착탈 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 부하가 분리되어 있는 경우여도, 제2 저항을 통한 전기적 경로가 존재하게 되고, 따라서, 연산 증폭기는 제2 저항에 인가되는 전압에 따른 출력을 실시할 수 있기 때문에, 해당 출력이 안정된다.

또한, 상술한 제2의 과제를 해결하기 위해, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 상기와 같은 제어 장치를 구비한 에어로졸 흡인기가 제공된다.

[도 1a] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기의 예시 구성의 개략적인 블록도이다.
[도 1b] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기의 다른 예시 구성의 개략적인 블록도이다.
[도 2a] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기용의 예시의 제어 장치의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2b] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기용의 예시의 제어 장치의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2c] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기용의 다른 예시의 제어 장치의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2d] 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기용의 다른 예시의 제어 장치의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
[도 3a] 부하가 장착되어 있을 때의, 예시의 제어 장치의 회로의 일부를 나타내는 도면이다.
[도 3b] 부하가 분리되어 있을 때의, 예시의 제어 장치의 회로의 일부를 나타내는 도면이다.
[도 3c] 부하가 분리되어 있을 때의, 제2 션트 저항이 존재하지 않는다고 가정한 예시의 제어 장치의 회로의 일부를 나타내는 도면이다.
[도 3d] 연산 증폭기에 전기적으로 접속된 다이오드가 존재하지 않는다고 가정한 예시의 제어 장치의 회로의 일부를 나타내는 도면이다.
[도 3e] 예시의 제어 장치의 회로의 일부의 구성 요소의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
[도 4a] 부하의 온도를 측정하고, 에어로졸원의 고갈 또는 부족을 판단하기 위한 예시의 주처리의 플로우 차트이다.
[도 4b] 부하의 온도를 측정하고, 에어로졸원의 고갈 또는 부족을 판단하기 위한 예시의 주처리의 플로우 차트이다.
[도 5] 주처리를 보조하는 예시의 처리의 플로우 차트이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 실시 형태에 관하여 자세하게 설명한다. 또한, 본 개시의 실시 형태는, 전자 담배, 가열식 담배 및 네뷸라이저를 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 본 개시의 실시 형태는, 유저가 흡인하는 에어로졸을 생성하기 위한 여러 가지 에어로졸 흡인기를 포함할 수 있다.

1 에어로졸 흡인기의 개요

도 1a는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 에어로졸 흡인기(100A)의 구성의 개략적인 블록도이다. 도 1a는, 에어로졸 흡인기(100A)가 구비하는 각 컴퍼넌트를 개략적 또한 개념적으로 가리키는 것이며, 각 컴퍼넌트 및 에어로졸 흡인기(100A)의 엄밀한 배치, 형상, 치수, 위치 관계 등을 나타내는 것은 아닌 것에 유의해야 한다.

도 1a에 나타나듯이, 에어로졸 흡인기(100A)는, 제1의 부재(102)(이하, 「본체(102)」라고 한다) 및 제2의 부재(104A)(이하, 「카트리지(104A)」라고 한다)를 구비한다. 도시하듯이, 일례로서, 본체(102)는, 제어부(106), 통지부(108), 전원(110), 센서(112) 및 메모리(114)를 포함해도 된다. 에어로졸 흡인기(100A)는, 유속 센서, 유량 센서, 압력 센서, 전압 센서, 전류 센서, 온도 센서 등의 센서를 가져도 되고, 본 개시에 있어서 이들을 정리하여 「센서(112)」라고도 한다. 본체(102)는 또한, 후술하는 회로(134)를 포함해도 된다. 일례로서, 카트리지(104A)는, 저류부(貯留部)(116A), 무화부(118A), 공기취입 유로(120), 에어로졸 유로(121), 흡구부(122), 보지부(保持部)(130) 및 부하(132)를 포함해도 된다. 본체(102) 내에 포함되는 컴퍼넌트의 일부가 카트리지(104A) 내에 포함되어도 된다. 카트리지(104A) 내에 포함되는 컴퍼넌트의 일부가 본체(102) 내에 포함되어도 된다. 카트리지(104A)는, 본체(102)에 대해서 착탈 가능하게 구성되어도 된다. 혹은, 본체(102) 및 카트리지(104A) 내에 포함되는 모든 컴퍼넌트가, 본체(102) 및 카트리지(104A)를 대신하여, 동일한 케이스 내에 포함되어도 된다.

저류부(116A)는, 에어로졸원을 수용하는 탱크로서 구성되어도 된다. 이 경우, 에어로졸원은, 예를 들면, 글리세린이나 프로필렌 글리콜이라고 하는 다가 알코올, 물 등의 액체나 이들의 혼합 액체이다. 에어로졸 흡인기(100A)가 전자 담배인 경우, 저류부(116A) 내의 에어로졸원은, 가열하는 것에 의해 향끽미 성분을 방출하는 성분을 포함하고 있어도 된다. 보지부(130)는, 저류부(116A)가 공급하는 에어로졸원을 부하(132)가 가열 가능한 위치에서 보지한다. 예를 들면, 보지부(130)는, 섬유 형상 또는 다공질성의 소재로부터 구성되며, 섬유간의 틈새나 다공질 재료의 세공(細孔)에 액체로서의 에어로졸원을 보지한다. 상술한 섬유 형상 또는 다공질성의 소재에는, 예를 들면 코튼이나 유리 섬유나 세라믹, 또는 담배 원료 등을 이용할 수 있다. 에어로졸 흡인기(100A)가 네뷸라이저 등의 의료용 흡입기인 경우, 에어로졸원은 또한, 환자가 흡입하기 위한 약제를 포함해도 된다. 다른 예로서, 저류부(116A)는, 소비된 에어로졸원을 보충할 수 있는 구성을 가져도 된다. 혹은, 저류부(116A)는, 에어로졸원이 소비되었을 때에 저류부(116A) 자체를 교환할 수 있도록 구성되어도 된다. 또한, 에어로졸원은 액체에 한정되는 것은 아니며, 고체여도 된다. 에어로졸원이 고체인 경우의 저류부(116A)는, 공동(空洞)의 용기여도 된다.

무화부(118A)는, 에어로졸원을 무화하여 에어로졸을 생성하도록 구성된다. 센서(112)에 의해 흡인 동작이나 유저에 의한 다른 조작이 검지되면, 무화부(118A)는 에어로졸을 생성한다. 예를 들면, 보지부(130)는, 저류부(116A)와 무화부(118A)를 연결하도록 설치된다. 이 경우, 보지부(130)의 일부는 저류부(116A)의 내부에 통하고, 에어로졸원과 접촉한다. 보지부(130)의 다른 일부는 무화부(118A)로 연장된다. 또한, 무화부(118A)로 연장된 보지부(130)의 다른 일부는, 무화부(118A)에 수용되어도 되고, 혹은, 무화부(118A)를 지나 다시 저류부(116A)의 내부로 통해도 된다. 에어로졸원은, 보지부(130)의 모세관 효과에 의해 저류부(116A)로부터 무화부(118A)로 옮겨진다. 일례로서, 무화부(118A)는, 전원(110)에 전기적으로 접속된 부하(132)를 포함하는 히터를 구비한다. 또한, 본 출원에 있어서, 「전기적으로 접속」은, 전기적으로 접속되는 2개의 요소의 사이에서 전기를 수송할 수 있는 상태를 가리켜도 된다. 2개의 요소의 사이에서 전기를 수송할 수 있다면, 그 방식은 유선이어도 되고, 무선이어도 된다. 따라서, 전기적으로 접속되는 2개의 요소 사이에는, 제3의 요소 예를 들면 저항이 포함되는 경우도 있고, 포함되지 않는 경우도 있다. 히터는, 보지부(130)와 접촉 또는 근접하도록 배치된다. 흡인 동작이나 유저에 의한 다른 조작이 센서(112)에 의해 검지되면, 제어부(106)는, 무화부(118A)의 히터로의 전력 공급을 제어하고, 보지부(130)를 통하여 옮겨진 에어로졸원을 가열하는 것에 의해 해당 에어로졸원을 무화한다. 무화부(118A)에는 공기취입 유로(120)가 접속되며, 공기취입 유로(120)는 에어로졸 흡인기(100A)의 외부로 통하고 있다. 무화부(118A)에 있어서 생성된 에어로졸은, 공기취입 유로(120)를 통하여 취입된 공기와 혼합된다. 에어로졸과 공기의 혼합 유체는, 화살표 124로 나타나듯이, 에어로졸 유로(121)로 송출된다. 에어로졸 유로(121)는, 무화부(118A)에 있어서 생성된 에어로졸과 공기의 혼합 유체를 흡구부(122)까지 수송하기 위한 관 형상 구조를 가진다.

흡구부(122)는, 에어로졸 유로(121)의 종단에 위치하고, 에어로졸 유로(121)를 에어로졸 흡인기(100A)의 외부에 대해서 개방하도록 구성된다. 유저는, 흡구부(122)를 물고 흡인하는 것에 의해, 에어로졸을 포함한 공기를 구강 내로 취입한다.

통지부(108)는, LED 등의 발광 소자, 디스플레이, 스피커, 바이브레이터 등을 포함해도 된다. 통지부(108)는, 필요에 따라서, 발광, 표시, 발성, 진동 등에 의해, 유저에 대해서 어떠한 통지를 실시하도록 구성된다.

또한, 카트리지(104A)는 외관으로서, 공기취입 유로(120) 및 에어로졸 유로(121)의 일방 또는 쌍방은 외관 내에 배치되는 내관으로서 구성할 수 있다. 또한, 부하(132)는, 내관인 공기취입 유로(120) 또는 에어로졸 유로(121) 내에 배치할 수 있다. 저류부(116A)는, 외관인 카트리지(104A)와 내관인 공기취입 유로(120) 또는 에어로졸 유로(121)의 사이에 배치 또는 형성할 수 있다.

전원(110)은, 통지부(108), 센서(112), 메모리(114), 부하(132), 회로(134) 등의 에어로졸 흡인기(100A)의 각 컴퍼넌트에 전력을 공급한다. 전원(110)은, 일차 전지인지, 또는, 에어로졸 흡인기(100A)의 소정의 포트(도시하지 않음)를 통하여 외부 전원에 접속하는 것에 의해 충전할 수 있는 이차 전지여도 된다. 전원(110)만을 본체(102) 또는 에어로졸 흡인기(100A)로부터 분리할 수 있어도 되고, 새로운 전원(110)과 교환할 수 있어도 된다. 또한, 본체(102) 전체를 새로운 본체(102)와 교환하는 것에 의해 전원(110)을 새로운 전원(110)과 교환할 수 있어도 된다. 일례로서, 전원(110)은, 리튬이온 이차 전지나 니켈 수소 이차 전지나 리튬이온 커패시터 등으로 구성되어 있어도 된다. 이차 전지인 전원(110)은, 해당 전지의 온도를 검지하기 위한 온도 센서를 포함하는 경우가 있다.

센서(112)는, 회로(134)의 전체 또는 특정의 부분에 인가되는 전압의 값, 회로(134)의 전체 또는 특정의 부분에 흐르는 전류의 값, 부하(132)의 전기 저항값에 관련하는 값 또는 온도에 관련하는 값 등을 취득하기 위해 이용되는 1개 또는 복수의 센서를 포함해도 된다. 센서(112)는 회로(134)에 장착되어도 된다. 센서(112)의 기능이 제어부(106)에 장착되어도 된다. 센서(112)는 또한, 공기취입 유로(120) 및 에어로졸 유로(121)의 일방 또는 쌍방 내의 압력의 변동을 검지하는 압력 센서, 유속을 검지하는 유속 센서 및 유량을 검지하는 유량 센서 중 1 이상을 포함해도 된다. 센서(112)는 또한, 저류부(116A) 등의 컴퍼넌트의 중량을 검지하는 중량 센서를 포함해도 된다. 센서(112)는 또한, 에어로졸 흡인기(100A)를 이용한 유저에 의한 퍼프의 회수를 계수하도록 구성되어도 된다. 센서(112)는 또한, 무화부(118A)로의 통전 시간을 적산하도록 구성되어도 된다. 센서(112)는 또한, 저류부(116A) 내의 액면의 높이를 검지하도록 구성되어도 된다. 센서(112)는 또한, 전원(110)의 SOC(State of Charge, 충전 상태), 전류 적산값, 전압 등을 구하도록 또는 검지하도록 구성되어도 된다. SOC는, 전류 적산법(크론·카운팅법)이나 SOC-OCV(Open Circuit Voltage, 개회로 전압)법 등에 의해 구해져도 된다. 센서(112)는 또한, 상술한 전원(110) 내의 온도 센서를 포함하고 있어도 된다. 센서(112)는 또한, 유저가 조작 가능한 조작 버튼 등에 대한 조작을 검출 가능해도 된다.

제어부(106)는, 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터로서 구성된 전자 회로 모듈, 예를 들면, MCU여도 된다. 제어부(106)는, 메모리(114)에 격납된 컴퓨터 실행 가능 명령에 따라 에어로졸 흡인기(100A)의 동작을 제어하도록 구성되어도 된다. 메모리(114)는, ROM, RAM, 플래쉬 메모리 등의 기억 매체이다. 메모리(114)에는, 상기와 같은 컴퓨터 실행 가능 명령 외에, 에어로졸 흡인기(100A)의 제어에 필요한 설정 데이터 등이 격납되어도 된다. 예를 들면, 메모리(114)는, 통지부(108)의 제어 방법(발광, 발성, 진동 등의 태양(態樣) 등), 센서(112)에 의해 취득 및 검지의 일방 또는 쌍방이 된 값, 무화부(118A)의 가열 이력 등의 여러 가지 데이터를 격납해도 된다. 제어부(106)는, 필요에 따라서 메모리(114)로부터 데이터를 판독하여 에어로졸 흡인기(100A)의 제어에 이용하고, 필요에 따라서 데이터를 메모리(114)에 격납한다. 또한, 메모리(114)는, 제어부(106)에 포함되는 경우가 있다.

도 1b는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련되는 에어로졸 흡인기(100B)의 구성의 개략적인 블록도이다.

도시되듯이, 에어로졸 흡인기(100B)는, 도 1a의 에어로졸 흡인기(100A)와 유사한 구성을 가진다. 단, 제2의 부재(104B)(이하, 「에어로졸 발생 물품(104B)」또는 「스틱(104B)」이라고 한다)의 구성은 제2의 부재(104A)의 구성과는 다르다. 일례로서, 에어로졸 발생 물품(104B)은, 에어로졸 기재(116B), 무화부(118B), 공기취입 유로(120), 에어로졸 유로(121), 흡구부(122)를 포함해도 된다. 본체(102) 내에 포함되는 컴퍼넌트의 일부가 에어로졸 발생 물품(104B) 내에 포함되어도 된다. 에어로졸 발생 물품(104B) 내에 포함되는 컴퍼넌트의 일부가 본체(102) 내에 포함되어도 된다. 에어로졸 발생 물품(104B)은, 본체(102)에 대하여 삽발(揷拔) 가능하게 구성되어도 된다. 혹은, 본체(102) 및 에어로졸 발생 물품(104B) 내에 포함되는 모든 컴퍼넌트가, 본체(102) 및 에어로졸 발생 물품(104B)을 대신하여, 동일한 케이스 내에 포함되어도 된다.

에어로졸 기재(116B)는, 에어로졸원을 담지하는 고체로서 구성되어도 된다. 도 1a의 저류부(116A)의 경우와 마찬가지로, 에어로졸원은, 예를 들면, 글리세린이나 프로필렌 글리콜이라고 하는 다가 알코올, 물 등의 액체나 이들의 혼합 액체여도 된다. 에어로졸 기재(116B) 내의 에어로졸원은, 가열하는 것에 의해 향끽미 성분을 방출하는 담배 원료나 담배 원료 유래의 추출물을 포함하고 있어도 된다. 또한, 에어로졸 기재(116B) 그 자체가 담배 원료로부터 구성되어 있어도 된다. 에어로졸 흡인기(100B)가 네뷸라이저 등의 의료용 흡입기인 경우, 에어로졸원은 또한, 환자가 흡입하기 위한 약제를 포함해도 된다. 에어로졸 기재(116B)는, 에어로졸원이 소비되었을 때에 에어로졸 기재(116B) 자체를 교환할 수 있도록 구성되어도 된다. 에어로졸원은 액체에 한정되는 것은 아니고, 고체여도 된다.

무화부(118B)는, 에어로졸원을 무화하여 에어로졸을 생성하도록 구성된다. 센서(112)에 의해 흡인 동작이나 유저에 의한 다른 조작이 검지되면, 무화부(118B)는 에어로졸을 생성한다. 무화부(118B)는, 전원(110)에 전기적으로 접속된 부하를 포함하는 히터(도시하지 않음)를 구비한다. 흡인 동작이나 유저에 의한 다른 조작이 검지되면, 제어부(106)는, 무화부(118B)의 히터로의 전력 공급을 제어하고, 에어로졸 기재(116B) 내에 담지된 에어로졸원을 가열하는 것에 의해 해당 에어로졸원을 무화한다. 무화부(118B)에는 공기취입 유로(120)가 접속되고, 공기취입 유로(120)는 에어로졸 흡인기(100B)의 외부로 통하고 있다. 무화부(118B)에 있어서 생성된 에어로졸은, 공기취입 유로(120)를 통하여 취입된 공기와 혼합된다. 에어로졸과 공기의 혼합 유체는, 화살표 124로 나타나듯이, 에어로졸 유로(121)로 송출된다. 에어로졸 유로(121)는, 무화부(118B)에 있어서 생성된 에어로졸과 공기의 혼합 유체를 흡구부(122)까지 수송하기 위한 관 형상 구조를 가진다.

제어부(106)는, 본 개시의 실시 형태에 관련되는 에어로졸 흡인기(100A 및 100B)(이하, 정리하여 「에어로졸 흡인기(100)」라고도 한다)를 여러 가지 방법으로 제어하도록 구성된다.

2 에어로졸 흡인기용의 제어 장치의 개요

2-1 제1의 제어 장치에 관하여

2-1-1 회로 구성

도 2a 및 도 2b는, 본 개시의 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기(100) 용의 제어 장치(200A)의 개략적인 회로 구성을 나타내는 도면이다. 도 2a에는 제어 장치(200A)의 각 요소에 언급하기 위한 참조가 첨부되며, 도 2b에는 설명에서 이용하는 전압 및 전기 저항값에 관한 참조 등이 첨부되어 있다. 또한, 제어 장치(200A)는, 통지부(108), 전원(110), 센서(112), 메모리(114), 제어부(106) 및 회로(134) 중, 도시하지 않은 요소를 포함하고 있어도 된다.

제어 장치(200A)는, 전원(110), 제어부(106)의 일례인 MCU, 센서(112A) 및 센서(112C), 부하(132)(이하, 「히터 저항」이라고도 하며, 그 전기 저항값을 R_HTR로 나타낸다.), 부하(132)가 제어 장치(200A)에 대해서 탈착 가능한 경우에 있어서의 부하(132)의 접촉 저항(254)(그 전기 저항값을 R_CONNECTOR로 나타낸다.), 부하(132)의 회로와의 접속 단자(256) 및 접속 단자(258), 제1 회로(202), 제2 회로(204), 제1 전계 효과 트랜지스터(FET)(206)를 포함하는 스위치(Q1), 컨버터(208) 및 레귤레이터(242), 제2 FET(210)를 포함하는 스위치(Q2), 제1 션트 저항(212) 및 제2 션트 저항(252)(이하, 각각, 그 전기 저항값을 R_shunt1 및 R_shunt2로 나타낸다.), 연산 증폭기(262), 연산 증폭기(OP-Amp)(262)의 반전 입력 단자에 전기적으로 접속된 저항(264) 및 저항(266), 다이오드(268), 연산 증폭기(262)의 출력 단자에 전기적으로 접속된 저항(272), 저항(272)에 전기적으로 접속된 커패시터(274)를 구비한다. 다이오드(268)는, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 애노드가, 연산 증폭기(262)의 전원 단자(보다 상세하게는, 인가되는 전압이 일반적으로 V_cc 및 V_EE로서 각각 참조되는 정(正)측 전원 단자 및 부(負)측 전원 단자 중 정측 전원 단자여도 된다. 이하, 연산 증폭기(262)의 전원 단자에 관하여 동일.)에 캐소드가 전기적으로 접속되어도 된다. 다시 말하면, 다이오드(268)의 캐소드에 있어서의 전위는, 연산 증폭기(262)의 전원 단자에 있어서의 전위와 동일하면 된다.

제어 장치(200A)에 있어서, V_out는 컨버터(208)의 출력 전압에, V_sample는 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압에, V_ref는 연산 증폭기(262)의 반전 입력 단자에 인가되는 전압에, V_analog는, 연산 증폭기(262)의 출력 단자의 전압에 따른 전압이며, 제어부(106)에 인가되는 전압에, V_op-amp는 연산 증폭기(262)의 전원 단자에 인가되는 전압 즉 연산 증폭기(262)의 전원 전압에, V_MCU는, 레귤레이터(242)의 출력 전압으로서, 제어부(106)의 전원 단자에 인가되는 전압 즉 제어부(106)의 전원 전압에, 각각 대응한다. 제어 장치(200A)에 있어서, V_op-amp는 V_MCU와 동일하다.

부하(132)의 전기 저항값은 온도에 따라 변화한다. 다시 말하면, 부하(132)는 PTC 히터를 포함하고 있어도 된다. 부하(132)의 전기 저항값은 온도에 따라 변화하기 때문에, 부하(132)의 온도와 부하(132)의 전기 저항값은 상관을 가진다고도 말할 수 있다. 부하(132)는 접속 단자(256) 및 접속 단자(258)를 통하여 제어 장치(200A)의 회로에 착탈 가능하게 전기적으로 접속된다. 부하(132)는, 제어 장치(200A)에 포함되는 것으로 해도 되고, 포함되지 않는 것으로 해도 된다.

제1 션트 저항(212)은, 부하(132)와 직렬로 전기적으로 접속되며, 기존의 전기 저항값 R_shunt1를 가진다. 제1 션트 저항(212)의 전기 저항값 R_shunt1는 온도에 대하여 거의 또는 완전하게 불변이어도 된다. 제1 션트 저항(212)은 부하(132)보다 큰 전기 저항값을 가진다. 제2 션트 저항(252)은, 제1 션트 저항(212)과 같은 특성의 것이어도 되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 션트 저항(252)은, 제1 션트 저항(212)과 직렬로 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 션트 저항(252)은, 부하(132)와 병렬로 전기적으로 접속된다.

센서(112A) 및 센서(112C)는 센서(112)의 일부를 구성하는 것이다. 실시 형태에 따라, 센서(112A 및 112C)는 생략되어도 된다.

스위치(Q1)에 포함되는 제1 FET(206)와 스위치(Q2)에 포함되는 제2 FET(210)는, 각각 전기 회로를 개폐하는 개폐기의 역할을 완수한다. 개폐기로서는, FET뿐만이 아니라, IGBT, 콘택터 등의 여러 가지 소자를, 스위치(Q1 및 Q2)를 구성하기 위해서 이용할 수 있는 것은 당업자에게 있어 명백할 것이다. 또한, 스위치(Q1 및 Q2)는, 동일한 특성을 가지고 있는 것이 바람직하지만, 그렇지 않아도 된다. 따라서, 스위치(Q1 및 Q2)로서 이용하는 FET, IGBT, 콘택터 등은, 동일한 특성을 가지고 있는 것이 바람직하지만, 그렇지 않아도 된다. 또한, 스위치(Q1 및 Q2)에 대하여 동일한 특성을 가지는 것을 채용한 경우, 스위치(Q1)와 스위치(Q2)의 하나당의 조달 비용을 낮출 수 있다. 이에 의해, 제어 장치(200A)를 보다 저비용으로 제조하는 것이 가능하게 된다.

컨버터(208)는, DC/DC 컨버터여도 된다. 컨버터(208)는, 예를 들면 스위칭·레귤레이터이며, FET(214), 다이오드(216), 인덕터(218) 및 커패시터(220)를 포함할 수 있다. 컨버터(208)가 전원(110)의 출력 전압을 변환하여, 변환된 출력 전압이 V_out가 되도록, 제어부(106)는 컨버터(208)를 제어해도 된다. 여기서, 컨버터(208)는, 제어부(106)에 의한 제어에 의해, 적어도 스위치(Q2)가 온 상태인 동안은, 일정한 전압을 출력하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 컨버터(208)는, 제어부(106)에 의한 제어에 의해, 스위치(Q1)가 온 상태인 동안도, 일정한 전압을 출력하도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 이 경우에 있어서, 컨버터(208)가 출력하는 전압이, 엄밀하게 일정한 것을 필요로 하지 않는다. 컨버터(208)의 목표 전압이 소정의 기간에 걸쳐 일정하게 유지되고 있으면, 컨버터(208)는, 일정한 전압을 출력하도록 구성되어 있다고 할 수 있다. 또한, 스위치(Q1)가 온 상태인 동안에 제어부(106)에 의한 제어에 의해 컨버터(208)가 출력하는 일정한 전압과, 스위치(Q2)가 온 상태인 동안에 제어부(106)에 의한 제어에 의해 컨버터(208)가 출력하는 일정한 전압은, 같아도 되고 달라도 된다. 이들이 다른 경우, 스위치(Q1)가 온 상태인 동안에 제어부(106)에 의한 제어에 의해 컨버터(208)가 출력하는 일정한 전압은, 스위치(Q2)가 온 상태인 동안에 제어부(106)에 의한 제어에 의해 컨버터(208)가 출력하는 일정한 전압보다, 높아도 되고 낮아도 된다. 이러한 구성에 의하면, 전압이나 다른 파라미터가 안정되기 때문에, 에어로졸의 잔량의 검출 정밀도가 향상하게 된다. 또한, 스위칭·레귤레이터를 컨버터(208)에 이용함으로써, 컨버터(208)에 입력되는 전압을 일정한 전압으로 변환할 때의 손실을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 에어로졸의 잔량의 검출 정밀도를 향상시키면서도, 에어로졸을 1회의 충전으로 보다 많이 생성할 수 있다.

컨버터(208)는, 제어부(106)에 의한 제어에 의해, 스위치(Q1)만이 온 상태인 동안은, 전원(110)의 출력 전압이 직접 제1 회로(202)에 인가되도록 구성되어 있어도 된다. 이러한 태양은, 제어부(106)가, 스위칭·레귤레이터(208)를 스위칭 동작이 정지하는 직결 모드로 제어하는 것에 의해 실현되어도 된다. 또한, 컨버터(208)는 필수의 컴퍼넌트는 아니고, 생략하는 것도 가능하다. 또한, 컨버터(208)는 도 2a에 도시된 강압(降壓)형이어도 되고, 승압(昇壓)형이어도 되고, 승강압형이어도 된다.

또한, 컨버터(208)의 제어는, 제어부(106) 이외의 다른 제어부에 의해 실시되어도 된다. 이 다른 제어부는, 컨버터(208) 내에 설치되어도 된다. 이 경우에 있어서는, 센서(112C)에 의해 검지된 값은, 이 다른 제어부에 적어도 입력된다. 또한, 이 경우에 있어서도, 센서(112C)에 의해 검지된 값은, 제어부(106)에 입력되어도 된다.

레귤레이터(242)는, 예를 들면 리니어·레귤레이터, 특히 LDO(Low Drop-Out Regulator)여도 된다. 레귤레이터(242)는, 제어부(106)의 전원 단자에 전기적으로 접속되어 있으며, 제어부(106)를 구동하기 위한 전압(V_MCU)을 생성한다.

전압(V_MCU)은, 제어부(106)를 구동하기 위한 전압이기 때문에, 비교적 낮은 전압이어도 된다. 한편, 전압(V_out)은 부하(132)에 인가되는 전압에 관계하는 것이며, 무화 효율을 향상시키기 위해 비교적 높은 전압인 것이 바람직하다. 따라서, 일반적으로, 전압(V_out)은 전압(V_MCU)보다 높다. 그 때문에, 제어 장치(200A)에 있어서, 전압(V_out)은, 전압(V_MCU)과 동일한 전압(V_op-amp)보다 높다. 따라서, 제어 장치(200A)는, 적어도, 그 최대 전압이 V_out인 제1 영역(예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 290으로 나타내는 영역)과, 그 최대 전압이 V_MCU인 제2 영역(예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 292로 나타내는 영역)으로부터 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 제2 영역의 최대 전압(V_MCU)은, 제1 영역의 최대 전압(V_out)보다 작다.

또한, 각각의 영역 내에 승압 장치가 없는 한, 최대 전압은 영역 전체에 인가되는 전압과 동일하다. 즉, 상술한 바와 같이, 제2 영역에 인가되는 전압(V_MCU)은, 제1 영역에 인가되는 전압(V_out)보다 작다고도 할 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 나타나는 회로(134)는, 전원(110)과 부하(132)를 전기적으로 접속하고, 제1 회로(202) 및 제2 회로(204)를 포함할 수 있다. 제1 회로(202) 및 제2 회로(204)는, 전원(110)과 부하(132)의 사이에 있어서 전기적으로 병렬로 접속된다. 제1 회로(202)는 스위치(Q1)를 포함할 수 있다. 제2 회로(204)는 스위치(Q2) 및 제1 션트 저항(212)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 회로(202)는 제2 회로(204)보다 작은 전기 저항값을 가질 수 있다. 제1 회로(202)로부터 부하(132)로 도달하는 회로는, 에어로졸 생성 회로의 적어도 일부를 구성하는 것이다.

도 2a 및 도 2b에 있어서 점선 화살표로 나타내듯이, 제어부(106)는, 스위치(Q1), 스위치(Q2) 등을 제어할 수 있으며, 센서(112A) 및 센서(112C)에 의해 검지된 값을 취득할 수 있다. 제어부(106)는, 스위치(Q1)를 오프(off) 상태로부터 온 상태로 전환하는 것에 의해 제1 회로(202)를 기능시키고, 스위치(Q2)를 오프 상태로부터 온 상태로 전환하는 것에 의해 제2 회로(204)를 기능시키도록 구성되어도 된다. 제어부(106)는, 스위치(Q1 및 Q2)를 교대로 전환하는 것에 의해, 제1 회로(202) 및 제2 회로(204)를 교대로 기능시키도록 구성되어도 된다.

제1 회로(202)는 에어로졸원의 무화에 주로 이용된다. 스위치(Q1)가 온 상태로 전환되어 제1 회로(202)가 기능할 때, 부하(132)에 전력이 공급되고, 부하(132)는 가열된다. 부하(132)의 가열에 의해, 무화부(118A) 내의 보지부(130)에 보지되어 있는 에어로졸원(도 1b의 에어로졸 흡인기(100B)의 경우, 에어로졸 기재(116B)에 담지(擔持)된 에어로졸원)이 무화되어 에어로졸이 생성된다.

제2 회로(204)는, 부하(132)에 인가되는 전압에 따른 전압의 값 등을 취득하기 위해서 이용된다.

연산 증폭기(262)는, 센서(112)의 일부를 구성하는 전압 센서를 구성하기 위한 것이다. 제어 장치(200A)에 있어서, 연산 증폭기(262)는 증폭 회로의 일부를 구성하고, 따라서 제어부(106)에는, 전압(V_sample)에 따른(정확하게는, 전압(V_sample)과 전압 (V_ref)의 차분(差分)에 따른) 전압(V_analog)이 인가된다. V_analog는, 전압(V_sample)과 전압 (V_ref)과의 차분 그 자체는 아니고, 전압(V_sample)과 전압 (V_ref)의 차분을 증폭한 것이어도 된다. 또한, 연산 증폭기(262)의 도시되지 않은 전원 단자는, 그라운드에 전기적으로 접속되어 있어도 된다. 또한, 제어 장치(200A)에 있어서, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 전기적으로 접속되는 것과, 반전 입력 단자에 전기적으로 접속되는 것이 반대가 되도록 구성해도 된다. 따라서, 연산 증폭기(262)의 반전 입력 단자에 다이오드(268)가 전기적으로 접속되는 경우가 있다.

2-1-2 제2 션트 저항(252)에 관하여

제2 션트 저항(252)은, 이하에 상세히 서술하는 바와 같이, 부하(132)가 에어로졸 흡인기(100)로부터 분리되었을 때의 전압(V_sample) 및 그에 따른 전압(V_analog)을 안정시키고, 그에 의해, 부하(132)의 분리를 확실히 검지하기 위한 것이다.

도 3a 및 도 3b는, 각각, 부하(132)가 장착되어 있을 때 및 분리되어 있을 때의, 제어 장치(200A)의 회로의 일부를 나타내는 도면이다. 또한, 이하의 설명에서는, 스위치(Q1)는 오프 상태이며, 스위치(Q2)는 온 상태인 것으로 한다.

부하(132)가 장착되어 있을 때, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)은, 제2 션트 저항(252), 저항(254) 및 부하(132)의 합성 저항(340)(그 전기 저항값을 R'로 나타낸다.)과, 제1 션트 저항(212)에 의해 전압(V_out)이 분압된 전압이 된다. 즉,

여기서,

한편, 부하(132)가 분리되어 있을 때, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)은, 제1 션트 저항(212)과, 제2 션트 저항(252)과 의해 전압(V_out)이 분압된 전압이 된다. 즉,

상술한 바와 같이, 제1 션트 저항(212)과 제2 션트 저항(252)은, 저항(254)이나 부하(132)와 비교하여 충분히 큰 전기 저항값을 가진다. 따라서, 식(2)로부터 명백하게 R'는 R_shunt2와 상이하기 때문에, 식(1) 및 (3)으로부터, 부하(132)가 장착되어 있을 때와 분리되어 있을 때는, 전압(V_sample)은 상이하다. 따라서, 전압(V_sample)에 따른 전압(V_analog)도, 부하(132)가 장착되어 있을 때와 분리되어 있을 때는 상이하게 된다. 이에 의해, 제어부(106)는, 인가되는 전압에 근거하여, 부하(132)의 착탈을 검출하는 것이 가능하다.

여기서, 도 3c와 같이, 제2 션트 저항(252)이 존재하지 않는다고 가정한 제어 장치(200A)의 회로에 관하여 검토하면, 부하(132)가 분리되어 있을 때, 전원(110)으로부터 제1 션트 저항(212)을 통과하여 다시 전원(110)으로 돌아오는 경로가 폐회로를 구성하지 않게 되고, 이에 의해 전압(V_analog)의 값이 불안정한 것이 되어 버린다.

따라서, 제2 션트 저항(252)을 구비함으로써, 부하(132)의 착탈의 검지에 있어서의 정밀도를 큰폭으로 향상시킬 수 있다.

2-1-3 다이오드(268)에 관하여

다이오드(268)는, 이하에 상세히 서술하는 바와 같이, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 3d는, 다이오드(268)가 존재하지 않는다고 가정한 제어 장치(200A)의 회로의 일부를 나타내는 도면이다.

우선, 도 3d에 나타나는 회로에 있어서, 스위치(Q1)가 온 상태이고, 스위치(Q2)가 오프 상태인 경우를 검토한다. 도 2b로부터, 전압(V_sample)은 전압(V_out)과 동일하다. 따라서,

V_sample=V_out(4)

또한, 상술한 바와 같이,

V_op-amp＜V_out(5)

이기 때문에, 식(4) 및 (5)로부터,

V_op-amp＜V_sample(6)

이 점은, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)이, 연산 증폭기(262)의 전원 전압(V_op-amp)보다 높아지는 것을 나타내고 있다. 이러한 경우, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에는 과전압이 인가되는 것이 되고, 연산 증폭기(262)의 오동작을 일으킬 우려가 있다.

다음으로, 도 3d에 나타나는 회로에 있어서, 스위치(Q1)가 오프 상태이고, 스위치(Q2)가 온 상태인 경우를 검토한다. 제2 션트 저항(252), 저항(254) 및 부하(132)의 합성 저항(340)(그 전기 저항값은 R'로 표시된다.)과, 제1 션트 저항(212)의 합성 저항(342)의 전기 저항값 R은,

R=R_shunt1+R' (7)

합성 저항(340)의 전기 저항값 R'는 식(2)와 같으므로, 합성 저항(342)의 전기 저항값 R은,

제1 션트 저항(212)을 흐르는 전류를 I로 하면,

I=V_out/R (9)

이며, 제1 션트 저항(212)에 있어서의 전압 강하는 I·R_shunt1이므로, 전압(V_sample)은 이하와 같이 나타낼 수 있다.

식(10)에 의하면, R_shunt1 및 R_shunt2가 R_CONNECTOR 및 R_HTR보다 충분히 크면, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)은 충분히 작은 값이 된다. 따라서, V_sample는, 연산 증폭기(262)의 전원 전압(V_op-amp)보다 높아지지 않는다. 그러나, 그렇지 않은 경우에는, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)은, 연산 증폭기(262)의 전원 전압(V_op-amp)보다 높아져 버린다. 즉, 스위치(Q1)가 오프 상태이고, 스위치(Q2)가 온 상태인 경우여도, 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에 인가되는 전압(V_sample)이 과대가 되는 경우가 있다.

도 3e는, 상기 과대한 전압의 문제를 해결하기 위한, 제어 장치(200A)에 있어서의 다이오드(268)에 관련되는 등가 회로(350)를 나타내고 있다.

352는 연산 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에, 354는 연산 증폭기(262)가 가지는 실질적인 저항(이하, 그 전기 저항값을 R_op-amp로 나타낸다.)에 상당한다. 362 및 364는, 각각, V_op-amp 및 V_sample를 발생하는 전압원에 상당한다.

전압(V_op-amp)이 전압(V_sample)보다 대체로 높을 때, 다이오드(268)에 순방향 전류는 흐르지 않으므로, 전류는 372에 나타내는 방향에만 흐르게 된다. 한편, 전압(V_sample)이 전압(V_op-amp)보다 대체로 높을 때, 다이오드(268)에 순방향 전류가 흐르게 된다. 여기서, 다이오드(268)의 순방향의 전기 저항값보다 저항(354)의 전기 저항값 R_op-amp가 충분히 큰 경우에는, 과전압을 가지는 전류의 대부분이 다이오드(268)에 흐르게 된다.

너무나 큰 전류가 다이오드(268)에 흐르면, 다이오드(268)의 역류 방지 기능이 저하하고, 전압(V_op-amp)에 의해 발생하는 전류가 부하(132)로 관류(貫流)할 우려가 있다. 그 때문에, 다이오드(268)에 흐르는 전류는, 다이오드(268)에 의존하는 최대값을 초과하지 않도록 할 필요가 있다. 이하, 다이오드(268)에 흐르는 전류가 그 최대값을 초과하지 않는 조건에 관하여 검토한다.

등가 회로(350)에 있어서, 다이오드(268)에 허용되는 최대의 순방향 전류를 I_{F_upper}라고, 다이오드(268)의 순방향의 전기 저항값을 R_F라고 하면, 이하의 조건을 만족한다면, 다이오드(268)에 흐르는 전류가 그 최대값을 초과할 일은 없다.

여기서, 상술한 바와 같이, 전압(V_sample)은 전압(V_out)을 초과하지 않으므로, 결국, 이하의 조건을 만족한다면, 다이오드(268)에 흐르는 전류가 그 최대값을 초과할 일은 없고, 다이오드(268)의 역류 방지 기능이 저하할 일은 없다.

이와 같이, V_out의 값이 작을수록 다이오드(268)의 순방향 전류가 작아지기 때문에, 결과적으로 다이오드(268)를 보호할 수 있다. 그러나, 스위치(Q1)의 온 상태에 있어서, V_out는 에어로졸을 생성하는 부하(132)에 인가된다. 따라서, V_out를 너무 작게 해 버리면, 부하(132)가 에어로졸을 생성하지 못할 우려가 있다.

그래서, V_out는, 상술한 식(12)의 조건과, 부하(132)가 에어로졸을 생성할 수 있을 정도의 전압이라는 조건을 동시에 만족할 필요가 있다. 본원 발명자들이 예의(銳意) 검토한 결과, 부하(132)가 상온에 있어서 약 2.4Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 3.3~3.7V 정도이면, 상술한 2개의 조건을 동시에 만족하는 것이 판명되었다. 또한, 부하(132)가 상온에 있어서 약 1.0Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 2.1~2.5V 정도이면, 상술한 2개의 조건을 동시에 만족하는 것이 판명되었다.

상술한 실시 형태에서는, 연산 증폭기(262)의 입력 전압(V_sample)이 연산 증폭기(262)의 전원 전압(V_op-amp) 이하로 되기 위한 회로 구성에 관하여 설명했다. 동일한 과제는, 연산 증폭기(262)를 대신하여 콤퍼레이터를 이용했을 경우에도 발생할 수 있다. 이러한 경우에 있어서도, 콤퍼레이터의 입력 단자에 애노드가 접속되는 다이오드(268)를 이용하면, 콤퍼레이터의 입력 전압이 콤퍼레이터의 전원 전압 이하로 될 수 있다.

2-2 제2의 제어 장치에 관하여

2-2-1 회로 구성

도 2c 및 도 2d는, 본 개시의 다른 일 실시 형태에 의한, 에어로졸 흡인기(100)용의 제어 장치(200B)의 개략적인 회로 구성을 나타내는 도면이다. 도 2c에는 제어 장치(200B)의 각 요소에 언급하기 위한 참조가 첨부되고, 도 2d에는 설명에서 이용하는 전압 및 전기 저항값에 관한 참조 등이 첨부되어 있다. 제어 장치(200A)와 제어 장치(200B)는 일부의 구성이 공통이며, 도 2a 및 도 2b와 도 2c 및 도 2d에서 동일한 부호는 동일한 것을 참조하고 있다. 이하, 제어 장치(200B)와 제어 장치(200A)의 차이점에 관하여 설명한다.

제어 장치(200B)에 있어서, 다이오드(268)는 존재하지 않고, 또한, 연산 증폭기(262)의 전원 단자에는 전압(V_out)이 인가되도록 구성되어 있다. 따라서, 제어 장치(200B)에 있어서, 연산 증폭기(262)의 전원 단자에 인가되는 전압(V_op-amp)은 V_out와 동일하다.

또한, 제어 장치(200B)에는, 제1 저항(282) 및 제2 저항(284)(이하, 그 전기 저항값을 각각 R_div1 및 R_div2로 나타낸다.)으로부터 구성된 분압(分壓) 회로(286)가 포함되어 있다. 분압 회로(286)는, 전압(V_analog)을 분압하여 전압(V'_analog)을 출력하는 것이다.

또한, 제어 장치(200B)에 있어서, 제어부(106)에는 전압(V'_analog)이 입력된다.

2-2-2 분압 회로(286)에 관하여

제어 장치(200B)에 있어서, 분압 회로(286)가 존재하지 않는 경우, 제어부(106)에는 전압(V_analog)이 인가되게 된다. 여기서, 제어 장치(200B)에 있어서의 연산 증폭기(262)의 전원 전압은 V_out이므로, 연산 증폭기(262)의 출력 전압에 따른 전압(V_analog)도, V_out에 달할 가능성이 있다. 한편, 제어부(106)의 전원 전압은 V_MCU이며, 또한, 상술한 바와 같이 일반적으로 V_MCU＜V_out이므로, 제어부(106)에는, 전원 전압인 V_MCU보다 높은 전압(V_analog)이 인가되고, 과전압이 될 가능성이 있다.

분압 회로(286)는, 상기 문제를 방지하기 위한 것이다. 제어 장치(200B)에 있어서, 제어부(106)에 인가되는 전압(V'_analog)과 전압(V_analog)의 관계는, 이하와 같이 나타내진다.

제어부(106)에 과전압이 입력되지 않게 하기 위해서는, 제어부(106)에 입력되는 전압(V'_analog)이, 그 전원 전압(V_MCU) 이하이면 된다. 즉,

제어 장치(200B)에 있어서의 연산 증폭기(262)가 구성하는 증폭 회로의 증폭률을 A_d라고 하면,

전압(V_sample)은 전압(V_out)을 초과하지 않으므로,

식(14) 및 (16)로부터, 전압(V_MCU)과 전압(V_out)이 이하의 관계를 만족한다면, 상기 과전압의 문제는 발생하지 않는다.

따라서, 식(18)을 만족하는 V_out를 출력하도록 컨버터(208)를 조정하는 것, 및, 식(18)을 만족하도록 분압 회로(286)의 제1 저항(282) 및 제2 저항(284)의 전기 저항값 R_div1 및 R_div2를 설정하는 것의 일방 또는 쌍방을 실시하는 것에 의해, 제어부(106)에 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다. 다른 관점에서 설명하면, 식(18)에 의하면, 분압 회로(286)의 제1 저항(282) 및 제2 저항(284)의 전기 저항값 R_div1 및 R_div2를 고정한 경우의, 컨버터(208)의 출력 전압(V_out)의 상한값이 정해지게 된다.

이와 같이, V_out의 값이 작을수록 V_analog가 작아지기 때문에, 결과적으로 제어부(106)를 보호할 수 있다. 그러나, 스위치(Q1)의 온 상태에 있어서, V_out는 에어로졸을 생성하는 부하(132)에 인가된다. 따라서, V_out를 너무 작게 해 버리면, 부하(132)가 에어로졸을 생성하지 못할 우려가 있다.

그래서, V_out는, 상술한 식(18)의 조건과, 부하(132)가 에어로졸을 생성할 수 있는 정도의 전압이라는 조건을 동시에 만족할 필요가 있다. 본원 발명자들이 예의 검토한 결과, 부하(132)가 상온에 있어서 약 2.4Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 3.3~3.7V 정도이면, 상술한 2개의 조건을 동시에 만족하는 것이 판명되었다. 또한, 부하(132)가 상온에 있어서 약 1.0Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 2.1~2.5V 정도이면, 상술한 2개의 조건을 동시에 만족하는 것이 판명되었다.

3 에어로졸 흡인기용의 제어 장치의 동작

3-1 주(主)처리에 관하여

도 4a 및 도 4b는, 부하(132)의 온도를 측정하고, 에어로졸원의 잔량을 검출하기 위한 예시의 주처리(400)의 플로우 차트이다. 또한, 주처리(400)는, 제어 장치(200A) 또는 제어 장치(200A)가 포함하는 제어부(106)가 실행하는 것이며, 에어로졸 흡인기(100)가 동작하고 있는 동안, 반복되는 것이다.

스텝 410은, 제1 조건 및 제2 조건을 만족하고 있는지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 제1 조건 및 제2 조건을 만족하고 있다고 판정된 경우, 처리는 스텝 420으로 진행되고, 그렇지 않을 경우, 스텝 410을 반복한다. 제1 조건과 제2 조건에 관하여는, 후술한다.

후술하는 후속의 스텝 450에 있어서, 에어로졸원을 무화하기 위해서 스위치(Q1)를 온 상태로 하기 위한 신호가 송신된다. 스텝 410에 의해, 제1 조건과 제2 조건의 적어도 한쪽이 만족되지 않는 경우에는, 스텝 450으로 진행되지 않고, 따라서, 스위치(Q1)를 온 상태로 하는 것이 금지되게 된다.

스텝 420은, 에어로졸의 생성 요구를 검지했는지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 에어로졸의 생성 요구를 검지했다고 판정한 경우, 처리는 스텝 430으로 진행되고, 그렇지 않을 경우, 스텝 420을 반복한다.

제어부(106)는, 예를 들면, 압력 센서나 유속 센서, 유량 센서 등으로부터 얻어진 정보에 근거하여, 유저에 의한 흡인 개시를 검지한 경우에, 에어로졸의 생성 요구를 검지했다고 판정해도 된다. 보다 상세하게는, 예를 들면, 제어부(106)는, 압력 센서의 출력값 즉 압력이 소정의 문턱값을 하회(下回)한 경우에, 유저에 의한 흡인 개시가 검지되었다고 판정할 수 있다. 또한, 예를 들면, 제어부(106)는, 유속 센서 또는 유량 센서의 출력값 즉 유속 또는 유량이 소정의 문턱값을 초과한 경우에, 유저에 의한 흡인 개시가 검지되었다고 판정할 수 있다. 이러한 판정 수법에 있어서는, 유저의 감각에 맞는 에어로졸 생성이 가능하기 때문에, 유속 센서 또는 유량 센서는 특히 적합하다. 혹은, 제어부(106)는, 이들의 센서의 출력값이 연속적으로 변화하기 시작한 경우, 유저에 의한 흡인 개시가 검지되었다고 판정해도 된다. 혹은, 제어부(106)는, 에어로졸의 생성을 개시하기 위한 버튼이 눌린 것 등에 근거하여, 유저에 의한 흡인 개시가 검지되었다고 판정해도 된다. 혹은, 제어부(106)는, 압력 센서, 유속 센서 또는 유량 센서로부터 얻어진 정보와 버튼의 압하의 쌍방에 근거하여, 유저에 의한 흡인 개시가 검지되었다고 판정해도 된다.

스텝 430은, 카운터가 소정의 카운터 문턱값 이하인지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 카운터가 소정의 카운터 문턱값 이하인 경우, 처리는 스텝 440으로 진행되고, 그렇지 않은 경우, 처리는 후술하는 도 4b의 스텝 464로 진행된다.

소정의 카운터 문턱값은, 1 이상의 소정의 값이어도 된다. 스텝 430의 의의에 관하여는, 후술한다.

스텝 435는, 컨버터(208)를, 후술하는 스텝 534에서 설정된 출력 전압(V_out)을 발생하도록 제어하는 스텝을 나타내고 있다. 이 스텝은, 컨버터(208)가 이미 전압(V_out)을 출력하고 있는 경우에는 아무것도 하지 않는 스텝이어도 된다. 또한, 이 스텝은, 부하(132)에 전력을 공급하기 전이면, 어느 타이밍에 실행되어도 된다.

스텝 440은, 부하(132)로의 급전이 정지하고 나서 소정의 냉각 시간이 경과했는지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 부하(132)로의 급전이 정지하고 나서 소정의 냉각 시간이 경과했다고 판정한 경우, 처리는 스텝 442로 진행되고, 그렇지 않은 경우, 처리는 스텝 448로 진행된다.

스텝 442는, 부하(132)의 전기 저항값을 취득하기 위해서, 스위치(Q2)를 온 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 443은, 제어부(106)에 인가되는 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여, 부하(132)의 전기 저항값을 R2로서 취득하고, 적어도 일시적으로 메모리(114)에 기억하는 스텝을 나타내고 있다. 후술하는 바와 같이, 이 전기 저항값(R2)은, 부하(132)의 온도와 전기 저항값의 상관을 교정하기 위해 이용되는 것이다.

전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여 부하(132)의 전기 저항값을 구하는 수법은, 임의이다. 예를 들면, 부하(132) 전기 저항값은 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)의 값의 함수이므로, 해당 함수를 실험적으로 또는 계산에 의해 미리 구해 두고, 해당 함수에 따라 스텝 443에 있어서 부하(132)의 전기 저항값을 취득할 수 있다.

또한, 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)은, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압이므로, 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여 부하(132)의 전기 저항값을 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다.

또한, 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여 부하(132)의 전기 저항값을 취득하는 처리는, 명백하게, 제어부(206)에 인가되는 전압에 근거하는 처리이기도 하다.

스텝 444는, 스위치(Q2)를 오프 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 445는, 후술하는 스텝 455에 있어서 부하(132)의 온도를 취득하기 위해서, 부하(132)의 온도와 전기 저항값의 상관을 교정하기 위해, 기준 저항값 R_ref를 나타내는 변수에, 직전의 스텝 443에 있어서 취득한 전기 저항값(R2)을 대입하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 448은, 기준 저항값 R_ref를 나타내는 변수에, 전회 이전의 스텝 443에 있어서 취득한 전기 저항값(R2)의 어느 하나, 또는, 후술하는 카트리지(104A)의 교환시에 취득한 부하(132)의 전기 저항값(R1)의 값을 대입하는 스텝을 나타내고 있다.

또한, 에어로졸 흡인기(100)의 동작 중에 기준 저항값 R_ref를 나타내는 변수의 값이 보지된다면, 스텝 448은, 기준 저항값 R_ref를 나타내는 변수의 값이 설정되어 있지 않을 경우에 해당 변수에 전기 저항값(R1)의 값을 대입하고, 그렇지 않은 경우에 아무것도 하지 않는 스텝이어도 된다.

또한, 스텝 445 및 스텝 448에 있어서의 대입은, 부하(132)의 온도와 전기 저항값의 상관을 나타내는 후술하는 스텝 455에 있어서 이용하는 식에 의해 계산되는 부하(132)의 온도 T_HTR의 정밀도를 향상시키는 것이며, 해당 상관을 교정하는 처리의 일례이다.

스텝 450은, 에어로졸원을 무화하기 위해서 스위치(Q1)를 온 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 451은, 부하(132)의 전기 저항값을 취득하기 위해서, 스위치(Q2)를 온 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있으며, 스텝 452는, 고정밀도로 부하(132)의 전기 저항값을 취득하기 위해서, 스위치(Q1)를 오프 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다. 스텝 451 및 452의 순서는 어느 쪽이 먼저여도 동시여도 상관없지만, 스위치에 신호를 보내고 나서 실제로 상태가 변화하기까지의 지연을 고려하면, 스텝 451은 스텝 452보다 앞인 것이 바람직하다.

스텝 453은, 제어부(106)에 인가되는 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여, 부하(132)의 전기 저항값을 R3로서 취득하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 454는, 스위치(Q2)를 오프 상태로 하는 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 455는, 부하(132)의 온도 T_HTR를 취득하는 스텝을 나타내고 있다. 부하(132)의 온도 T_HTR의 값은, 이하의 식에 의해 구하는 것이 가능하다.

여기서, T_ref는 소정의 기준 온도이며, 그 전기 저항값이 R_ref일 때의 부하(132)의 온도와 동일하거나, 또는, 해당 온도 근방의 온도인 것이 바람직하다. 예를 들면, T_ref를 에어로졸 흡인기(100)의 사용이 상정(想定)되는 주위 온도(예를 들면, 실온 또는 25℃)로 설정해 두면, 스텝 443이나 후술하는 스텝 530의 실행시에 있어서의 부하(132)의 온도는, 그러한 T_ref의 근방의 온도가 될 것이다. α_TCR은, 부하(132)의 재질에 의존하는 기지(旣知)의 정수이다.

또한, 상술한 바와 같이, 식(19)에 있어서의 R_ref 및 R3를 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 따라서, 식(19)에 따라 부하(132)의 온도 T_HTR를 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 마찬가지로, 식(19)에 따라 부하(132)의 온도 T_HTR를 취득하는 처리는, 제어부(206)에 인가되는 전압에 근거하는 처리이기도 하다.

스텝 460은, 직전의 스텝 455에 있어서 취득한 부하(132)의 온도 T_HTR를 데이터 구조인 리스트에 추가하여, 다음에 참조할 수 있도록 하는 스텝을 나타내고 있다. 또한, 리스트는 예시에 지나지 않으며, 스텝 460에 있어서 배열 등 복수의 데이터를 보지 가능한 임의의 데이터 구조를 이용해도 된다. 또한, 후술하는 스텝 470에 있어서 처리가 스텝 480으로 진행한다고 판단되지 않는 한, 스텝 460의 처리는 복수회 실행된다. 스텝 460이 복수회 실행되는 경우, 데이터 구조에 있어서의 부하(132)의 온도 T_HTR은, 덮어쓰기 되지 않고, 스텝 460의 처리가 실행되는 회수만 추가된다.

스텝 462는, 직전의 스텝 455에 있어서 취득한 부하(132)의 온도 T_HTR가, 소정의 제1 문턱값 미만인지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 부하(132)의 온도 T_HTR가 제1 문턱값 미만인 경우, 처리는 스텝 470으로 진행되고, 그렇지 않을 경우, 처리는 스텝 464로 진행된다.

제1 문턱값은, 부하(132)의 온도가 초과한 경우에, 에어로졸원의 고갈이 강하게 의심되는 온도인 것이 바람직하고, 예를 들면 300℃이다.

스텝 464는, 스위치(Q1)가 온 상태가 되는 것을 금지하는 스텝을 나타내고 있다.

이 스텝은, 제1 조건에 관련되는 플래그를 메모리(114)에 있어서 설정하는 스텝이어도 되고, 이 플래그는, 카트리지(104A)가 교환되었을 때에 해제되는 것이어도 된다. 즉, 이 예에서는, 제1 조건은 카트리지(104A)가 교환되는 것이며, 해당 플래그가 해제될 때까지 즉 카트리지(104A)가 교환될 때까지 제1 조건은 만족되지 않는 것이 되고, 스텝 410에 있어서의 판정은 거짓이 된다. 다시 말하면, 해당 플래그가 해제되지 않는 한, 스텝 410에 있어서의 판정은 참이 되지 않는다.

또한, 스텝 462 및 464는, 부하(132)의 온도 T_HTR에 근거하는 처리이며, 상술한 바와 같이, 식(19)에 따라 부하(132)의 온도 T_HTR를 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 따라서, 스텝 462 및 464에 관련되는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거한 처리일 수 있다. 마찬가지로, 스텝 462 및 464에 관련되는 처리는, 제어부(206)에 인가되는 전압에 근거하는 처리일 수도 있다.

스텝 466은, 통지부(108) 상의 UI(user interface)에 있어서 소정의 통지를 실시하는 스텝을 나타내고 있다.

이 통지는, 카트리지(104A)를 교환해야 하는 것을 나타내는 통지여도 된다.

스텝 470은, 에어로졸 생성 요구가 종료했는지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 에어로졸 생성 요구가 종료했다고 판정된 경우, 처리는 스텝 480으로 진행되고, 그렇지 않은 경우, 처리는 스텝 450으로 되돌아온다.

제어부(106)는, 예를 들면, 압력 센서나 유속 센서, 유량 센서 등으로부터 얻어진 정보에 근거하여, 제어부(106)가 유저에 의한 흡인 종료를 검지한 경우에, 에어로졸 생성 요구가 종료되었다고 판정해도 된다. 여기서, 예를 들면, 제어부(106)는, 압력 센서의 출력값 즉 압력이 소정의 문턱값을 초과한 경우에, 유저에 의한 흡인 종료가 검지되었다고, 다시 말하면 에어로졸의 생성이 요구되지 않았다고 판정할 수 있다. 또한, 예를 들면, 제어부(106)는, 유속 센서 또는 유량 센서의 출력값 즉 유속 또는 유량이 소정의 문턱값을 하회한 경우에, 유저에 의한 흡인 종료가 검지되었다고, 다시 말하면 에어로졸의 생성이 요구되지 않았다고 판정할 수 있다. 또한, 이 문턱값은, 스텝 420에 있어서의 문턱값보다 커도, 해당 문턱값과 동일해도, 해당 문턱값보다 작아도 된다. 혹은, 제어부(106)는, 에어로졸의 생성을 개시하기 위한 버튼이 떼어진 것 등에 근거하여, 유저에 의한 흡인 종료가 검지되었다고, 다시 말하면, 에어로졸의 생성이 요구되지 않았다고 판정해도 된다. 혹은, 제어부(106)는, 에어로졸의 생성을 개시하기 위한 버튼이 압하되고 나서, 소정 시간이 경과하는 등의 소정의 조건이 만족되면, 유저에 의한 흡인 종료가 검지되었다고, 다시 말하면 에어로졸의 생성이 요구되지 않았다고 판정해도 된다.

스텝 480은, 부하(132)의 1 이상의 온도 T_HTR가 보지되어 있는 리스트에 있어서의 최대값이, 소정의 제2의 문턱값 미만인지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 해당 최대값이 제2 문턱값 미만인 경우, 처리는 스텝 488로 진행되고, 그렇지 않을 경우, 처리는 스텝 482로 진행된다.

제2 문턱값은, 부하(132)의 온도가 초과한 경우에, 에어로졸원의 고갈이 의심되지만, 저류부(116A)로부터 에어로졸원의 공급이 충분하지 않는 등에 의한 보지부(130)에 있어서의 에어로졸원의 일시적인 부족 가능성도 있는 온도인 것이 바람직하다. 따라서, 제2 문턱값은 제1 문턱값보다 작아도 되고, 예를 들면 250℃이다.

스텝 482는, 스위치(Q1)가 온 상태가 되는 것을 일시적으로 금지하는 스텝을 나타내고 있다.

이 스텝은, 제2 조건에 관련되는 플래그를 메모리(114)에 있어서 설정하는 스텝이면 되고, 이 플래그는, 해당 플래그의 설정으로부터 소정 시간 경과했을 때에 해제되는 것이어도 된다. 즉, 이 예에서는, 제2 조건은 플래그가 설정되고 나서 소정 시간이 경과하는 것이며, 해당 플래그가 해제될 때까지 즉 해당 플래그의 설정으로부터 소정 시간이 경과할 때까지 제2 조건은 만족되지 않는 것이 되며, 스텝 410에 있어서의 판정은 일시적으로 거짓이 된다. 다시 말하면, 해당 플래그가 해제되지 않는 한, 스텝 410에 있어서의 판정은 참이 되지 않는다. 또한, 소정 시간은 10초 이상, 예를 들면 11초여도 된다.

또한, 스텝 480 및 482는, 부하(132)의 온도 T_HTR에 근거하는 처리이며, 상술한 바와 같이, 식(19)에 따라 부하(132)의 온도 T_HTR를 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 따라서, 스텝 480 및 482에 관련되는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리일 수 있다. 마찬가지로, 스텝 480 및 482에 관련되는 처리는, 제어부(206)에 인가되는 전압에 근거하는 처리일 수도 있다.

스텝 484는, 통지부(108) 상의 UI에 있어서 소정의 통지를 실시하는 스텝을 나타내고 있다.

이 통지는, 에어로졸의 흡인을 잠시 기다리도록 독촉하는 통지여도 된다.

스텝 486은, 카운터를 인크리먼트(increment), 예를 들면 카운터에 1을 가산하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 488은, 카운터 및 리스트를 초기화하는 스텝을 나타내고 있다. 이 스텝에 의해, 카운터는 0이 되고, 리스트는 비어도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 에어로졸 생성 요구가 종료한 후의 스텝 480에 있어서, 부하(132)의 온도 T_HTR와 제2 문턱값을 비교하고 있다. 본 실시 형태를 대신하여, 에어로졸 생성 요구가 종료하기 전에 부하(132)의 온도 T_HTR와 제2 문턱값을 비교해도 된다. 이 경우, 부하(132)의 온도 T_HTR가 제2 문턱값 이상이라고 판단된 경우, 에어로졸 생성 요구가 종료할 때까지, 부하(132)의 온도 T_HTR와 제2 문턱값의 비교를 더 이상 실시하지 않아도 된다.

3-2 보조 처리에 관하여

도 5는, 주처리(400)를 보조하는 예시의 처리(500)의 플로우 차트이다. 보조 처리(500)는, 주처리(400)와 동시에 또는 병렬로 실행할 수 있다.

스텝 510은, 카트리지(104A)의 교환을 검지했는지를 판정하는 스텝을 나타내고 있다. 카트리지(104A)는 부하(132)를 포함하는 것이므로, 제어부(106)는, 2-1-2에서 서술한 바와 같이, 전압(V_analog)(또는 전압V'_analog)에 근거하여 부하(132)의 착탈을 검지하는 것에 의해, 카트리지(104A)의 교환을 검지할 수 있다. 카트리지(104A)의 교환을 검지한 경우, 처리는 스텝 520으로 진행되고, 그렇지 않은 경우, 스텝 510을 반복한다.

스텝 520은, 부하(132)의 전기 저항값을 취득하기 위해서, 스위치(Q2)를 온 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 530은, 제어부(106)에 인가되는 전압(V_analog) 또는 전압(V'_analog)에 근거하여, 부하(132)의 전기 저항값을 R1로서 취득하고, 적어도 일시적으로 메모리(114)에 기억하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 532는, 교환된 카트리지(104A)의 종류를 식별하는 스텝을 나타내고 있다. 카트리지(104A)의 종류의 식별은, 스텝 530에서 취득한 전기 저항값(R1)에 근거하여, 해당 카트리지가 포함하는 부하(132)의 종류(재질을 포함하며, 예를 들면, 니크롬인지 SUS인지)를 특정하는 것을 포함한다.

스텝 534는, 특정한 부하(132)의 종류에 근거하여, 부하(132)에 최적인 출력 전압(V_out)을 설정하는 스텝을 나타내고 있다.

2-1에서 서술한 것과 같은 연산 증폭기(262)의 입력 전압(V_sample)이 연산 증폭기(262)의 전원 전압(V_op-amp)보다 높아질 수 있는 실시 형태에 있어서는, 최적인 출력 전압(V_out)은, 다이오드(268)의 과전압에 의한 오동작을 방지하고, 또한, 부하(132)가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 최적인 출력 전압(V_out)은, 다이오드(268)에 흐르는 순방향 전압이 허용값을 초과하지 않고, 또한, 부하(132)가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압인 것이 바람직하다.

2-2에서 서술한 것과 같은 제어부(106)에 입력되는 전압(V_analog)이 제어부(106)의 전원 전압(V_MCU)보다 높아질 수 있는 실시 형태에 있어서는, 최적인 출력 전압(V_out)은, 제어부(106)의 과전압에 의한 오동작을 방지하고, 또한, 부하(132)가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 제어부(106)에 입력되는 전압(V_analog) 혹은 전압(V'_analog)이 제어부(106)의 전원 전압(V_MCU) 이하가 되고, 또한, 부하(132)가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압인 것이 바람직하다.

본원 발명자들이 예의 검토한 결과, 부하(132)가 상온에 있어서 약 2.4Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 3.3~3.7V 정도이면, 상술한 최적인 출력 전압(V_out)이 만족해야 하는 조건을 만족하는 것이 판명되었다. 또한, 부하(132)가 상온에 있어서 약 1.0Ω의 전기 저항값을 가지는 경우, V_out가 2.1~2.5V 정도이면, 상술한 2개의 조건을 동시에 만족하는 것이 판명되었다.

이와 같이 부하(132)의 종류에 따라, 복수의 최적인 출력 전압(V_out) 또는 최적인 출력 전압(V_out)의 범위가 구해진다. 컨버터(208)는, 부하(132)의 종류에 따라, 복수의 그러한 전압 또는 그러한 범위의 전압을 출력 가능하도록 구성할 수 있다.

또한, 스텝 532 및 534는 R1에 근거하는 처리이며, R1를 취득하는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 따라서, 스텝 532 및 534에 관련되는 처리는, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압에 근거하는 처리이다. 마찬가지로, 스텝 532 및 534에 관련되는 처리는, 제어부(206)에 인가되는 전압에 근거하는 처리이기도 하다.

스텝 540은, 스위치(Q2)를 오프 상태로 하기 위한 신호를 송신하는 스텝을 나타내고 있다.

스텝 550은, 처리 400에 있어서 사용되는 상술한 카운터 및 리스트를 초기화하는 스텝을 나타내고 있다.

상술한 스텝 462, 스텝 480, 스텝 510은, 연산 증폭기(262)의 출력에 따른 전압인 아날로그 신호를, 제어부(106)의 내부에 설치된 A/D 컨버터로 디지털값으로 변환하고, 이것을 소정의 문턱값과 비교하는 것으로 실현될 수 있다. 이 방법으로 바꾸어, 연산 증폭기(262) 대신에 콤퍼레이터를 이용하고, 또한, 콤퍼레이터의 기준 전압을 소정의 문턱값에 대응하는 값으로 함으로써, 상술한 스텝 462, 스텝 480, 스텝 510을 실현할 수 있다. 이와 같이 콤퍼레이터를 이용하는 경우여도, 상술한 다이오드(268)나 분압 회로(286)에 의해, 콤퍼레이터나 제어부를 과전압으로부터 보호할 수 있는 것은, 당업자이면 명백할 것이다.

4 마지막으로

이상, 본 개시의 실시 형태를 설명하였지만, 이들이 예시에 지나지 않고, 본 개시의 범위를 한정하는 것이 아님이 이해될 것이다. 본 개시의 취지 및 범위로부터 일탈하는 일 없이, 실시 형태의 변경, 추가, 개량 등을 적당히 실시할 수 있음이 이해될 것이다. 본 개시의 범위는, 상술한 실시 형태의 어느 하나에 의해서도 한정되어서는 안되며, 특허청구의 범위 및 그 균등물에 의해서만 규정되어야 한다.

100A, 100B…에어로졸 흡인기
102…본체
104A…카트리지
104B…에어로졸 발생 물품
106…제어부(예를 들면, MCU)
108…통지부
110…전원
112, 112A, 112C…센서
114…메모리
116A…저류부
116B…에어로졸 기재
118A, 118B…무화부
120…공기취입 유로
121…에어로졸 유로
122…흡구부
130…보지부
132…부하
134…회로
200A, 200B…에어로졸 흡인기용의 제어 장치
202…제1 회로
204…제2 회로
206, 210, 214…FET
208…컨버터(예를 들면, 스위칭·레귤레이터)
212…제1 션트 저항
216…다이오드
218…인덕터
220…커패시터
242…레귤레이터(예를 들면, LDO)
252…제2 션트 저항
254…저항
256, 258…접속 단자
262…연산 증폭기
264, 266…저항
268…다이오드
272…저항
274…커패시터
282, 284…분압 회로를 구성하는 저항
286…분압 회로
340, 342…합성 저항
350…등가 회로
352…연산 증폭기의 비반전 입력 단자
354…연산 증폭기가 가지는 저항
362, 364…전압원
372, 374…전류의 흐름

Claims

에어로졸원을 가열하고 또 온도와 전기 저항값이 상관(相關)을 가지는 부하(負荷)에 인가되는 전압에 따른 전압을 발생하는 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와,
입력 단자를 가지며, 그 입력 단자에 인가되는 전압에 근거하는 처리를 실시하도록 구성된 제어부와,
상기 연산 증폭기의 상기 출력 단자와 상기 제어부의 상기 입력 단자를 전기적으로 접속하는 분압(分壓) 회로
를 포함하며,
상기 연산 증폭기의 전원 전압은, 상기 제어부의 전원 전압보다 높고, 또, 상기 부하를 포함하는 에어로졸 생성 회로에 인가되는 전압과 동일하며,
상기 연산 증폭기의 반전(反轉) 입력 단자 또는 비반전(非反轉) 입력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로에 전기적으로 접속된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분압 회로는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이, 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연산 증폭기의 증폭률은, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이, 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되도록 설정된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 부하를 포함하는 에어로졸 생성 회로에 일정 전압을 인가하도록 구성된 컨버터를 더 포함하는 에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 컨버터의 출력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로 및 상기 연산 증폭기의 전원 단자에 전기적으로 접속되며,
상기 연산 증폭기의 반전 입력 단자 또는 비반전 입력 단자는, 상기 에어로졸 생성 회로에 전기적으로 접속된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 컨버터는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되고, 또, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 전압을 출력하도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 분압 회로는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이, 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 컨버터는 스위칭·레귤레이터인,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 컨버터는, 상기 제어부의 상기 입력 단자에 인가되는 전압이 상기 제어부의 전원 전압 이하가 되고, 또, 상기 부하가 에어로졸을 생성 가능하게 되는 복수의 전압 또는 범위의 전압을 출력 가능한 형태로 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는, 상기 부하의 종류에 따라, 상기 컨버터의 출력 전압을 조정하도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
전원과 상기 부하 사이에 전기적으로 병렬로 접속된 제1 회로 및 제2 회로로서,
상기 제1 회로 및 제2 회로는 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 각각 포함하고,
상기 제1 회로의 전기 저항값보다 상기 제2 회로의 전기 저항값 쪽이 높은
형태로 구성된 제1 회로 및 제2 회로를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제2 개폐기가 온 상태인 동안에, 상기 입력 단자에 인가되는 전압을 취득하도록 더 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제어부는, 에어로졸을 생성하기 위해서 상기 제1 개폐기를 온 상태로 하도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속된 상기 부하와,
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속되고, 또, 상기 부하와 병렬로 전기적으로 접속된 제2 저항
을 더 포함하고,
상기 부하는, 상기 제1 회로, 상기 제2 회로와 상기 제2 저항에 대해서 착탈 가능하도록 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 제2 회로는 제1 저항을 포함하고,
상기 제1 저항의 전기 저항값과, 상기 제2 저항의 전기 저항값은 동일한,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 에어로졸 흡인기용의 제어 장치를 구비한 에어로졸 흡인기.
에어로졸원을 가열하고 또 온도와 전기 저항값이 상관을 가지는 부하에 인가되는 전압에 따른 전압을 발생하는 출력 단자를 가지는 연산 증폭기와,
입력 단자를 가지며, 그 입력 단자에 인가되는 전압에 근거한 처리를 실시하도록 구성된 제어부와,
상기 연산 증폭기의 상기 출력 단자와 상기 제어부의 상기 입력 단자를 전기적으로 접속하는 분압 회로
를 포함하며,
상기 연산 증폭기의 전원 전압은, 상기 제어부의 전원 전압보다 높고,
전원과 상기 부하 사이에 전기적으로 병렬로 접속된 제1 회로 및 제2 회로로서,
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 각각 포함하며,
상기 제1 회로의 전기 저항값보다 상기 제2 회로의 전기 저항값 쪽이 높은
형태로 구성된 제1 회로 및 제2 회로와,
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속된 상기 부하와,
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로와 직렬로 전기적으로 접속되고, 또, 상기 부하와 병렬로 전기적으로 접속된 제2 저항
을 더 포함하며,
상기 부하는, 상기 제1 회로, 상기 제2 회로와 상기 제2 저항에 대해서 착탈 가능한 형태로 구성된,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 제2 회로는 제1 저항을 포함하며,
상기 제1 저항의 전기 저항값과, 상기 제2 저항의 전기 저항값은 동일한,
에어로졸 흡인기용의 제어 장치.