KR20240015714A - 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 - Google Patents

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KR20240015714A
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KR1020247000077A
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카즈마 미즈구치
하지메 후지타
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

전원 유닛(100U)은, 전원(102)으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원(112)을 가열하는 서셉터(110)에 와전류(渦電流)를 발생시키는 코일(106)과, 코일(106)과 상기 전원(102)의 사이에 접속되고, 상기 전원(102)으로부터 공급되는 직류를 맥류(脈流) 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로(132)와, 상기 전류 변환 회로(132)에 의해 변환된 맥류 또는 교류가 공급되고 또한 상기 코일(106)이 포함되는 유도 가열 회로와, 상기 코일(106)에서 발생한 유도 전류에 따른 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와, 상기 유도 가열 회로의 임피던스를 검출 가능한 제2 검출 회로와, 상기 제1 검출 회로의 출력 및 상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원(102)으로부터 상기 코일(106)로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 제어부(118)를 구비한다.

Description

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛
본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 관한 것이다.
종래, 서셉터를 가지는 에어로졸 형성 기체(基體)와 근접하여 배치된 인덕터를 사용하여, 유도 가열에 의해 해당 서셉터를 가열함으로써, 에어로졸 형성 기체로부터 에어로졸을 생성하는 장치가 알려져 있다(특허문헌 1~3).
특허문헌 1: 일본국 특허공보 제6623175호 특허문헌 2: 일본국 특허공보 제6077145호 특허문헌 3: 일본국 특허공보 제6653260호
본 발명의 목적은, 에어로졸 발생 물품의 상태에 따른 정확한 처리가 가능한 에어로졸 생성 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 태양(態樣)의 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛은, 전원과, 상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원을 가열하는 서셉터에 와전류(渦電流)를 발생시키는 코일과, 상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류(脈流) 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로와, 상기 전류 변환 회로에 의해 변환된 맥류 또는 교류가 공급되고 또한 상기 코일이 포함되는 유도 가열 회로와, 상기 코일에서 발생된 유도 전류에 따른 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와, 상기 유도 가열 회로의 임피던스를 검출 가능한 제2 검출 회로와, 상기 제1 검출 회로의 출력 및 상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러를 구비하는, 것이다.
본 발명에 의하면, 에어로졸 발생 물품의 상태에 따른 정확한 처리가 가능한 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 일 실시 형태인 전원 유닛(100U)을 포함하는 에어로졸 생성 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
[도 2] 도 1에 나타내는 회로(104)의 상세 구성예를 나타내는 도면이다.
[도 3] 코일(106)에 공급되는 맥류 전류가 변환 회로(132)에 의해 생성될 때의 전압 및 전류의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 4] 임피던스에 근거하여 서셉터(110)를 검출하는 원리, 및, 임피던스에 근거하여 서셉터(110)의 온도를 취득하는 원리에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
[도 5] 도 1에 나타내는 코일(106)에 발생하는 유도 전류를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 6] 전원 유닛(100U)의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 7] 도 2에 나타내는 회로(104)에 추가되는 전자 소자의 바람직한 예를 나타내는 도면이다.
[도 8] 도 2에 나타내는 회로(104)의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
[도 9] 도 2에 나타내는 회로(104)의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
[도 10] 도 2에 나타내는 회로(104)의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
[도 11] 도 2에 나타내는 회로(104)의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.
[도 12] 도 2에 나타내는 회로(104)의 제５ 변형예를 나타내는 도면이다.
[도 13] SLEEP 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(10)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 14] CHARGE 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(20)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 15] 사용 가능 개비수에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
[도 16] ACTIVE 모드시에 제어부(118)가 주로 실행하는 예시 처리(메인 처리(30))를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 17] ACTIVE 모드의 메인 처리(30)에 있어서의 스텝 S33에 있어서 개시되는, 서브 처리(40) 및 서브 처리(50)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 18] PRE-HEAT 모드시에 제어부(118)가 주로 실행하는 예시 처리(메인 처리(60))를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 19] INTERVAL 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(70)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 20] HEAT 모드시에 제어부(118)가 실행하는 메인 처리(80)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 21] PRE-HEAT 모드의 메인 처리(60), INTERVAL 모드의 예시 처리(70), 및 HEAT 모드의 메인 처리(80)에서 실행되는 서브 처리(서브 처리(90)와 서브 처리(100S))를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 22] ACTIVE 모드에 있어서의 연속 사용 판정 처리 중의 메인 처리(200)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 23] 도 22에 나타내는 연속 사용 판정 처리의 메인 처리(200)에서 실행되는 서브 처리(300)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 24] ACTIVE 모드에 있어서의 연속 사용 판정 처리 중의 메인 처리(400)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
＜에어로졸 생성 장치의 전체 구성＞
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 전원 유닛(100U)을 포함하는 에어로졸 생성 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1은, 구성 요소의 엄밀한 배치, 형상, 치수, 위치 관계 등을 나타내는 것은 아닌 점에 유의바란다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 전원 유닛(100U)과, 적어도 일부가 전원 유닛(100U)에 수용 가능하게 구성된 에어로졸 형성 기체(108)를 구비한다.
전원 유닛(100U)은, 하우징(101), 전원(102), 회로(104), 코일(106), 및 충전 전원 접속부(116)를 구비한다. 전원(102)은, 충전 가능한 이차 전지, 전기 이중층 캐패시터 등이며, 바람직하게는, 리튬이온 이차 전지이다. 회로(104)는 전원(102)에 전기적으로 접속된다. 회로(104)는, 전원(102)을 사용하여, 전원 유닛(100U)의 구성 요소에 전력을 공급하도록 구성된다. 회로(104)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다. 충전 전원 접속부(116)는, 전원(102)의 충전을 위해서 전원 유닛(100U)을 충전 전원(도시하지 않음)에 접속하기 위한 인터페이스이다. 충전 전원 접속부(116)는, 유선 충전을 위한 리셉터클이어도 되고, 무선 충전을 위한 수전(受電) 코일이어도 되고, 이들의 조합이어도 된다. 충전 전원 접속부(116)에 접속되는 충전 전원은, 전원 유닛(100U)을 수용하는 도시 생략의 수용체에 내장되는 이차 전지나, 충전 케이블을 통하여 접속되는 콘센트나 모바일 배터리 등이다. 하우징(101)은, 예를 들면 외형이 기둥 형상 또는 편평 형상 등으로 되어 있고, 그 일부에, 개구(開口)(101A)가 형성되어 있다. 코일(106)은, 예를 들면 나선 형상으로 감긴 형상으로 되어 있으며, 개구(101A)의 일부 또는 전부를 포위하는 상태로, 하우징(101) 내에 삽입되어 있다. 코일(106)은, 회로(104)와 전기적으로 접속되어 있으며, 후술하듯이, 유도 가열에 의해 서셉터(110)를 가열하기 위해서 사용된다.
에어로졸 형성 기체(108)는, 자성 재료에 의해 구성된 서셉터(110)와, 에어로졸원(112)과, 필터(114)를 포함한다. 에어로졸 형성 기체(108)는, 일례로서 가늘고 긴 기둥 형상의 물품이다. 도 1의 예에서는, 서셉터(110)는, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서의 길이 방향의 일단(一端)으로부터 길이 방향의 중앙에 걸쳐, 에어로졸 형성 기체(108)의 내부에 배치되어 있다. 또한, 필터(114)는, 에어로졸 형성 기체(108)의 길이 방향의 타단(他端)에 배치되어 있다. 즉, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서, 서셉터(110)는, 길이 방향의 일단 측에 편심(偏心)하여 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 서셉터(110)의 N극은, 필터(114) 측과 반대 측을 향하도록 배치되어 있다. 환언하면, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서, 서셉터(110)의 N극, 서셉터(110)의 S극, 및 필터(114)는, 이 순서로 길이 방향에 배열되어 있다.
에어로졸원(112)은, 가열됨으로써 에어로졸을 생성할 수 있는 휘발성 화합물을 포함한다. 에어로졸원(112)은 고체여도 되고, 액체여도 되고, 고체 및 액체의 양쪽을 포함해도 된다. 에어로졸원(112)은, 예를 들면, 글라이세린이나 프로필렌글라이콜 등의 다가 알코올, 물 등의 액체, 또는 이들의 혼합 액체를 포함해도 된다. 에어로졸원(112)은, 니코틴을 포함해도 된다. 에어로졸원(112)은 또한, 입자상의 담배를 응집함으로써 형성된 담배 재료를 포함해도 된다. 혹은, 에어로졸원(112)은, 비담배 함유 재료를 포함해도 된다. 에어로졸원(112)은, 서셉터(110)에 근접 배치되어 있으며, 예를 들면, 서셉터(110)를 둘러싸 설치된다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서의 서셉터(110) 측의 단부를 하우징(101)의 개구(101A)에 대면시킨 상태에서, 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입한 도 1에 나타내는 상태가, 정규의 사용 상태로 여겨진다. 이 정규의 사용 상태를 얻기 위한 개구(101A)에 대한 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향을 정(正)방향이라고 기재한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는, 정규의 사용 상태와는 반대 방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입하는 것도 물리적으로는 가능하게 되어 있다. 즉, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서의 필터(114) 측의 단부(端部)를 하우징(101)의 개구(101A)에 대면시킨 상태에서, 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입 가능하고, 이때의 개구(101A)에 대한 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향을 역(逆)방향이라고 기재한다. 정규의 사용 상태 이외에서의 에어로졸 형성 기체(108)의 개구(101A)로의 삽입이 불가하도록, 전원 유닛(100U)이나 에어로졸 형성 기체(108)를 구성하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 코스트가 증가한다. 이하에서는, 하우징(101)의 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되어 있는 상태를 삽입 상태라고도 기재한다. 또한, 하우징(101)의 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되어 있지 않은 상태를 발취(拔取) 상태라고도 기재한다.
에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 정방향으로 삽입된 도 1에 나타내는 상태에서는, 에어로졸 형성 기체(108)에 포함되는 서셉터(110)의 대부분(바람직하게는 전부)이, 코일(106)에 의해 포위된다. 도 1에 나타내는 상태에서, 코일(106)에 전력이 공급됨으로써, 서셉터(110)에 와전류가 발생하고, 서셉터(110)에 근접하는 에어로졸원(112)이 가열되어 에어로졸이 생성된다. 또한, 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 역방향으로 삽입된 상태에서는, 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 정방향으로 삽입된 상태와 비교하면, 코일(106)에 의해 포위되는 서셉터(110)의 체적(환언하면, 에어로졸 형성 기체(108)의 길이 방향의 길이)는 작아지는 점에 유의바란다.
＜전원 유닛의 회로 구성＞
도 2는, 도 1에 나타내는 회로(104)의 상세 구성예를 나타내는 도면이다. 이하에 기재하는 "스위치"란, 바이폴러 트랜지스터 및 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자를 말한다. 이 스위치의 일단과 타단은, 각각, 전류가 흐르는 단자를 의미한다. 바이폴러 트랜지스터이면 컬렉터 단자와 이미터 단자가 일단과 타단을 구성하고, MOSFET이면 드레인 단자와 소스 단자가 일단과 타단을 구성한다. 또한, 콘택터나 릴레이를 스위치에 사용해도 된다.
회로(104)는, 전원 유닛(100U) 내의 구성 요소를 제어하도록 구성된 제어부(118)를 구비한다. 제어부(118)는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서를 주체로 구성된 MCU(Micro Controller Unit) 등에 의해 구성된다. 회로(104)는, 전원(102)과 전기적으로 접속되는 전원 접속부(양극 측 전원 커넥터(BC+) 및 음극 측 전원 커넥터(BC-))와, 코일(106)과 전기적으로 접속되는 코일 접속부(양극 측 코일 커넥터(CC+) 및 음극 측 코일 커넥터(CC-))를 구비한다.
전원(102)의 양극 단자와 접속되는 양극 측 전원 커넥터(BC+)에는, 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(Rsense1)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rsense1)의 타단에는, 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(Rsense2)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rsense2)의 타단에는, 병렬 회로(130)의 일단이 접속되어 있다. 병렬 회로(130)의 타단에는, 콘덴서(C2)의 일단이 접속되어 있다. 또한, 저항기(Rsense1)의 일단은, 음극 측 전원 커넥터(BC-)에 접속되어도 된다. 이 경우, 저항기(Rsense2)의 일단은, 저항기(Rsense1)의 타단 또는 양극 측 전원 커넥터(BC+)에 접속된다. 또한, 저항기(Rsense2)의 일단은, 음극 측 전원 커넥터(BC-)에 접속되어도 된다. 이 경우, 저항기(Rsense1)의 타단은, 병렬 회로(130)의 일단에 접속된다.
병렬 회로(130)는, P 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q1)를 포함하는 경로(이하, 「제1 회로」라고도 부른다)와, npn형 바이폴러 트랜지스터로 구성된 스위치(Q2)를 포함하는 경로(이하, 「제2 회로라고도 부른다」)를 구비한다. 제2 회로는, 스위치(Q2), 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(Rshunt1), 및 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(Rshunt2)가 직렬 접속된 직렬 회로이다. 스위치(Q2)의 이미터 단자에는 저항기(Rshunt1)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rshunt1)의 타단에는, 저항기(Rshunt2)의 일단이 접속되어 있다. 스위치(Q1)의 소스 단자에는, 스위치(Q2)의 컬렉터 단자가 접속되고, 스위치(Q1)의 드레인 단자에는, 저항기(Rshunt2)의 타단이 접속되어 있다. 스위치(Q1)와 스위치(Q2)는, 제어부(118)에 의해 온/오프 제어된다. 저항기(Rshunt1)와 저항기(Rshunt2)의 한쪽은, 생략되어도 된다.
콘덴서(C2)의 타단에는, 다이오드(D1)의 애노드가 접속되어 있다. 다이오드(D1)의 캐소드에는, 코일(106)의 일단과 접속된 양극 측 코일 커넥터(CC+)가 접속되어 있다. 코일(106)의 타단과 접속된 음극 측 코일 커넥터(CC-)에는, 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(R2)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R2)의 타단에는, N 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q4)의 드레인 단자가 접속되어 있다. 스위치(Q4)의 소스 단자와, 전원(102)의 음극 단자와 접속된 음극 측 전원 커넥터(BC-)는, 각각 그라운드에 접속되어 있다. 스위치(Q4)는, 제어부(118)에 의해 온/오프 제어된다. 제어부(118)는, 스위치(Q4)의 게이트 단자에 접지 스위치 신호(하이 또는 로우)를 인가함으로써, 스위치(Q4)의 온/오프를 제어한다. 구체적으로는, 접지 검지 스위치 신호가 하이일 때, 스위치(Q4)는 온 상태가 되고, 접지 스위치 신호가 로우일 때, 스위치(Q4)는 오프 상태가 된다. 스위치(Q4)는, 후술하는 ERROR 모드와 SLEEP 모드와 CHARGE 모드 이외의 동작 모드에서는 적어도 온 상태로 제어된다.
저항기(Rsense1)와 저항기(Rsense2)를 접속하는 노드(A)에는, 각각이 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(Rdiv1) 및 저항기(Rdiv2)의 직렬 회로의 일단이 접속되어 있다. 직렬 회로의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 저항기(Rdiv1)와 저항기(Rdiv2)를 접속하는 노드는, 제어부(118)에 접속되어 있다. 이 직렬 회로에 의해, 전원(102)의 전압(전원 전압이라고도 기재)을 검출하는 전압 검출 회로(134)가 구성되어 있다. 구체적으로는, 전압 검출 회로(134)에 의해, 전원(102)의 출력 전압을 저항기(Rdiv1) 및 저항기(Rdiv2)로 분압한 아날로그 신호가, 제어부(118)에 공급된다.
저항기(Rsense2)의 일단에는 오피 앰프(op-amp, Operational Amplifier)(OP)의 비반전 입력 단자가 접속되고, 저항기(Rsense2)의 타단에는 오피 앰프(OP)의 반전 입력 단자가 접속되어 있다. 오피 앰프(OP)의 출력 단자는 제어부(118)에 접속되어 있다. 저항기(Rsense2)와 오피 앰프(OP)에 의해, 전원(102)으로부터 코일(106)을 향해 흐르는 전류(전원 전류라고도 기재)를 검출하는 전류 검출 회로(136)가 구성되어 있다. 또한, 오피 앰프(OP)는 제어부(118) 내에 설치되어 있어도 된다.
병렬 회로(130)의 타단과 콘덴서(C2)의 일단을 접속하는 라인에는, 병렬 회로(130) 측으로부터 차례로, P 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q3)의 소스 단자와, 콘덴서(C1)의 일단이 접속되어 있다. 스위치(Q3)의 드레인 단자와 콘덴서(C1)의 타단은, 각각, 스위치(Q4)의 드레인 단자와 저항기(R2)의 타단을 접속하는 라인에 접속되어 있다. 스위치(Q3)의 드레인 단자와 콘덴서(C1)의 타단은, 각각, 그라운드에 접속되어도 된다. 스위치(Q3)는, 제어부(118)에 의해 온/오프 제어된다. 스위치(Q3)와 콘덴서(C1)에 의해, 전원(102)으로부터 공급되는 직류(직류 전류(IDC))를 맥류(맥류 전류(IPC))로 변환하는 변환 회로(132)가 구성되어 있다.
다이오드(D1)의 캐소드와 양극 측 코일 커넥터(CC+)를 접속하는 노드에는, 고정된 전기 저항값을 가지는 저항기(R1)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R1)의 타단에는, N 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q5)의 드레인 단자가 접속되어 있다. 스위치(Q5)의 소스 단자는, 저항기(R2)의 타단에 접속되어 있다. 스위치(Q5)는, 제어부(118)에 의해 온/오프 제어된다. 제어부(118)는, 스위치(Q5)의 게이트 단자에 삽발 검지 스위치 신호(하이 또는 로우)를 인가함으로써, 스위치(Q5)의 온/오프를 제어한다. 구체적으로는, 삽발 검지 스위치 신호가 하이일 때, 스위치(Q5)는 온 상태가 되고, 삽발 검지 스위치 신호가 로우일 때, 스위치(Q5)는 오프 상태가 된다.
회로(104)는, 저항기(R1)를 흐르는 후술의 유도 전류를 검출하는 전류 검출 IC(152)와, 저항기(R2)를 흐르는 후술의 유도 전류를 검출하는 전류 검출 IC(151)를 더 구비한다. 전류 검출 IC(151, 152)의 상세에 대해는 후술한다.
회로(104)는, 잔량 측정 집적 회로(이하, 집적 회로를 IC라고 기재)(124)를 더 구비한다. 잔량 측정 IC(124)는, 전원(102)의 충방전시에 저항기(Rsense1)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출한 전류값에 근거하여, 전원(102)의 잔용량, 충전 상태를 나타내는 SOC(State Of Charge), 및 건전 상태를 나타내는 SOH(State Of Health) 등의 배터리 정보를 도출한다. 잔량 측정 IC(124)의 전원 전압 검출 단자(BAT)는, 양극 측 전원 커넥터(BC+)와 저항기(Rsense1)를 접속하는 노드에 접속되어 있다. 잔량 측정 IC(124)는, 전원 전압 검출 단자(BAT)를 사용하여, 전원(102)의 전압을 검출 가능하다. 잔량 측정 IC(124)는, 제어부(118)와 시리얼 통신에 의해 통신 가능하게 구성되어 있다. 제어부(118)는, 통신 단자(SDA)로부터 잔량 측정 IC(124)의 통신 단자(SDA)로 I2C 데이터 신호를 송신함으로써, 제어부(118)의 통신 단자(SCL)로부터 잔량 측정 IC(124)의 통신 단자(SCL)에 I2C 클록 신호를 송신하는 타이밍에 맞추어, 잔량 측정 IC(124) 내에 격납되어 있는 배터리 정보 등을 취득할 수 있다. 또한, 제어부(118)와 잔량 측정 IC(124)의 시리얼 통신에 사용되는 프로토콜은 I2C에 한하지 않고, SPI나 UART를 사용해도 된다.
회로(104)는, 충전 회로(122)를 더 구비한다. 충전 회로(122)의 충전 단자(BAT)는, 저항기(Rsense2)와 병렬 회로(130)를 접속하는 노드(B)에 접속되어 있다. 충전 회로(122)는, 충전 이네이블 단자(CE)에 있어서 수신된 제어부(118)로부터의 충전 이네이블 신호에 응답하여, 충전 전원 접속부(116)를 통하여 접속된 충전 전원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 전압(입력 단자(VBUS)와 그라운드 단자(GND)의 사이의 전위차)를, 전원(102)의 충전에 적합한 전압으로 조정하도록 구성된 IC이다. 충전 회로(122)에 의해 조정된 전압은, 충전 회로(122)의 충전 단자(BAT)로부터 공급된다. 충전 회로(122)의 충전 단자(BAT)로부터는, 조정된 전류가 공급되어도 된다. 충전 전원 접속부(116)에 접속되는 충전 전원이, 전원 유닛(100U)을 수용하는 도시생략의 수용체에 내장되는 이차 전지인 경우에는, 충전 회로(122)는, 전원 유닛(100U)이 아니라, 이 수용체에 내장되는 구성이어도 된다.
회로(104)는, 충전 회로(122)의 입력 단자(VBUS)와 충전 전원 접속부(116)의 양극 측을 접속하는 노드에 접속된 2개의 저항기로 이루어지는 분압 회로(140)를 더 구비한다. 분압 회로(140)의 단부 중 상술한 노드에 접속되지 않는 쪽은, 그라운드에 접속되는 것이 바람직하다. 분압 회로(140)의 출력은, 제어부(118)에 접속되어 있다. 충전 전원 접속부(116)에 충전 전원이 접속되면, VBUS 검지 신호가, 분압 회로(140)를 통하여 제어부(118)에 입력된다. 충전 전원이 접속되면, VBUS 검지 신호는, 충전 전원으로부터 공급되는 전압을 분압 회로(140)에서 분압한 값이 되기 때문에, VBUS 검지 신호는 하이레벨이 된다. 충전 전원이 접속되어 있지 않으면, 분압 회로(140)에는 전압이 공급되지 않기 때문에, VBUS 검지 신호는 로우레벨이 된다. 제어부(118)는, VBUS 검지 신호가 하이레벨이 되면, 하이레벨의 충전 이네이블 신호를 충전 회로(122)의 충전 이네이블 단자(CE)에 입력하여, 충전 회로(122)에 전원(102)의 충전 제어를 개시시킨다. 충전 이네이블 단자(CE)는 양(陽)논리로 하고 있지만, 음(陰)논리로 해도 된다. 충전 회로(122)는, 잔량 측정 IC(124)와 동일하게, 제어부(118)와 시리얼 통신에 의해 통신 가능하게 구성되어 있다. 또한, 전원 유닛(100U)을 수용하는 수용체에 충전 회로(122)가 내장되는 경우여도, 제어부(118) 및 잔량 측정 IC(124)는, 충전 회로(122)와 시리얼 통신에 의해 통신 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
회로(104)는, 전압 조정 회로(120)를 더 구비한다. 전압 조정 회로(120)의 입력 단자(IN)는, 노드 A에 접속되어 있다. 전압 조정 회로(120)는, 입력 단자(IN)에 입력되는 전원(102)의 전압(VBAT)(예를 들면, 3. 2~4. 2볼트)를 조정해, 회로(104) 내 또는 전원 유닛(100U) 내의 구성 요소에 공급되는 시스템 전압(Vsys)(예를 들면, 3볼트)를 생성하도록 구성된다. 일례로서 전압 조정 회로(120)는, LDO(lowdropoutregulator) 등의 linear regulator이다. 전압 조정 회로(120)에 의해 생성된 시스템 전압(Vsys)은, 제어부(118), 잔량 측정 IC(124), 오피 앰프(OP), 전류 검출 IC(151), 전류 검출 IC(152), 후술의 발광 소자 구동 회로(126), 및 후술의 버튼(128)을 포함하는 회로등의 동작 전압으로서 이들에 공급된다.
회로(104)는, LED(light emitting diode) 등의 발광 소자(138)와, 발광 소자(138)를 구동하기 위한 발광 소자 구동 회로(126)를 더 구비한다. 발광 소자(138)는, 전원(102)의 잔량 및 에러의 발생 등의 전원 유닛(100U)의 상태 등의 여러 가지 정보를 유저에게 제공(통지)하기 위해 사용될 수 있다. 발광 소자 구동 회로(126)는, 발광 소자(138)의 여러 가지 발광 모드에 관한 정보를 격납하고 있어도 된다. 발광 소자 구동 회로(126)는, 잔량 측정 IC(124)와 동일하게, 제어부(118)와 시리얼 통신에 의해 통신 가능하게 구성되어 있다. 제어부(118)는, 통신 단자(SDA)로부터 I2C 데이터 신호를 발광 소자 구동 회로(126)의 통신 단자(SDA)에 송신하여 원하는 발광 모드를 지정함으로써, 발광 소자(138)를 원하는 태양으로 발광시키도록 발광 소자 구동 회로(126)를 제어할 수 있다. 제어부(118)와 발광 소자 구동 회로(126)의 시리얼 통신에 사용되는 프로토콜은 I2C에 한하지 않고, SPI나 UART를 사용해도 된다. 회로(104)는, 발광 소자(138) 대신에 또는 발광 소자(138)에 더하여, 제어부(118)에 의해 제어되는 스피커 및 바이브레이터의 적어도 한쪽을 탑재하고 있어도 된다. 발광 소자(138), 스피커, 및 바이브레이터는, 에어로졸 생성 장치(100)의 유저에게 각종의 통지를 실행하기 위한 통지부로서 사용된다.
회로(104)는, 저항기 및 콘덴서의 직렬 회로와, 버튼(128)을 포함하는 회로를 더 구비한다. 이 직렬 회로의 일단에는 시스템 전압(Vsys)이 공급되고, 이 직렬 회로의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 버튼(128)은, 이 직렬 회로에 있어서의 저항기와 콘덴서를 접속하는 노드와 그라운드의 사이에 접속되어 있다. 이 노드에는, 제어부(118)의 버튼 조작 검지용 단자가 접속되어 있다. 유저가 버튼(128)을 누르면, 제어부(118)의 버튼 조작 검지용 단자가 버튼(128)을 통하여 그라운드와 접속됨으로써, 로우레벨의 버튼 검지 신호가 버튼 조작 검지용 단자에 송신된다. 이에 의해, 제어부(118)는, 버튼(128)이 눌렸다고 판단할 수 있고, 조작에 따른 각종의 처리(예를 들면, 전원(102)의 잔량 통지나, 에어로졸 생성을 개시하는 처리)를 실시할 수 있다.
＜제어부에 의한 가열 제어와 모니터 제어＞
병렬 회로(130)에 있어서의 스위치(Q1)를 포함하는 제1 회로는, 서셉터(110)의 가열에 사용된다. 제어부(118)는, 스위치(Q1)의 게이트 단자에 가열 스위치 신호(하이 또는 로우)를 인가함으로써, 스위치(Q1)의 온/오프를 제어한다. 구체적으로는, 가열 스위치 신호가 로우일 때, 스위치(Q1)는 온 상태가 되고, 가열 스위치 신호가 하이일 때, 스위치(Q1)는 오프 상태가 된다.
병렬 회로(130)에 있어서의 스위치(Q2)를 포함하는 제2 회로는, 서셉터(110)의 전기 저항값 또는 온도에 관련하는 값의 취득에 사용된다. 전기 저항값 또는 온도에 관련하는 값은, 예를 들면, 임피던스 또는 온도 등이다. 제어부(118)는, 스위치(Q2)의 베이스 단자에 모니터 스위치 신호(하이 또는 로우)를 인가함으로써, 스위치(Q2)의 온/오프를 제어한다. 구체적으로는 모니터 스위치 신호가 로우일 때, 스위치(Q2)는 온 상태가 되고, 모니터 스위치 신호가 하이일 때, 스위치(Q2)는 오프 상태가 된다.
제어부(118)는, 스위치(Q4)를 온 상태 또한 스위치(Q5)를 오프 상태로 한 상태에서, 스위치(Q1)의 온 상태와 스위치(Q2)의 온 상태를 전환함으로써, 서셉터(110)를 유도 가열하여 에어로졸을 생성하는 가열 제어와, 서셉터(110)의 전기 저항값 또는 온도에 관련하는 값을 취득하는 모니터 제어를 전환하여 실시한다.
제어부(118)는, 가열 제어시에는, 스위치(Q1)를 온 상태 또한 스위치(Q2)를 오프 상태로 하여 스위치(Q3)를 온/오프 제어한다. 이에 의해, 에어로졸원(112)으로부터 에어로졸을 발생시키기 위해서 필요한 큰 전력을 가지는 고주파(가열용 전력이라고도 기재)를, 전원(102)으로부터 코일(106)에 공급 가능해진다. 제어부(118)는, 모니터 제어시에는, 스위치(Q1)를 오프 상태 또한 스위치(Q2)를 온 상태로 하여 스위치(Q3)를 온/오프 제어한다. 이 경우, 제1 회로보다도 충분히 전기 저항값이 큰 제2 회로에, 전원(102)으로부터 전류가 흐르게 된다. 이 때문에, 모니터 제어시에는, 서셉터(110)의 전기 저항값 또는 온도에 관련하는 값의 취득에 필요한 정도의 작은 전력을 가지는 고주파(비가열용 전력이라고도 기재)를, 전원(102)으로부터 코일(106)에 공급 가능해진다. 모니터 제어에 의해 취득할 수 있는 서셉터(110)의 전기 저항값 또는 온도에 관련하는 값은, 가열 제어시에 있어서 코일(106)에 공급하는 전력의 제어에 사용된다.
스위치(Q1)의 온 상태와 스위치(Q2)의 온 상태의 사이의 전환은, 임의의 타이밍으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 유저에 의한 흡인이 실시되고 있는 동안, 제어부(118)는, 스위치(Q1)의 온 상태와 스위치(Q2)의 온 상태를 임의의 타이밍으로 전환해도 된다.
제어부(118)는, 변환 회로(132)에 포함되는 스위치(Q3)의 게이트 단자에 맥류(PC) 스위치 신호(하이 또는 로우)를 인가함으로써, 스위치(Q3)의 온/오프를 제어한다. 구체적으로는, PC 스위치 신호가 로우일 때, 스위치(Q3)는 온 상태가 되고, PC 스위치 신호가 하이일 때, 스위치(Q3)는 오프 상태가 된다. 도 2에 있어서, 변환 회로(132)는, 병렬 회로(130)와 코일(106)의 사이에 배치되어 있다. 다른 예로서, 변환 회로(132)는, 병렬 회로(130)와 전원(102)의 사이에 배치되어도 된다. 변환 회로(132)에 의해 생성된 맥류는, 콘덴서(C2), 코일 접속부, 및 코일(106)을 포함하는 유도 가열 회로에 공급된다. 이 유도 가열 회로에는, 삽입 상태이면 서셉터(110)가 포함되고, 발취 상태이면 서셉터(110)가 포함되지 않는다.
도 3은, 코일(106)에 공급되는 맥류 전류가 변환 회로(132)에 의해 생성될 때의 전압 및 전류의 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 전압(V1)은, 스위치(Q1)의 게이트 단자 또는 스위치(Q2)의 베이스 단자에 인가되는 전압 파형을 나타낸다. 도 3에 나타내는 전압(V2)은, 스위치(Q3)의 게이트 단자에 인가되는 전압 파형을 나타낸다. 도 3에 나타내는 직류 전류(IDC)는, 스위치(Q3)의 스위칭에 의해 생성되는 직류 전류(IDC)를 나타낸다. 도 3에 나타내는 맥류 전류(IPC)는, 코일(106)로 흐르는 맥류 전류(IPC)를 나타낸다. 도 3에 있어서, 가로축은 시간(t)을 나타낸다. 설명을 간단하게 하기 위해서, 스위치(Q1)의 게이트 단자에 인가되는 전압 및 스위치(Q2)의 베이스 단자에 인가되는 전압이 전압(V1)으로서 하나의 그래프에 표시되어 있는 점에 유의바란다.
시각(t1)에 있어서 전압(V1)이 로우가 되면, 스위치(Q1) 또는 스위치(Q2)는 온 상태가 된다. 전압(V2)이 하이인 경우, 스위치(Q3)는 오프 상태가 되고, 병렬 회로(130)로부터 출력되는 직류 전류(IDC)는 콘덴서(C1)로 흘러, 콘덴서(C1)에 전하가 축적된다. 콘덴서(C1)의 축전량의 증가에 따라, 맥류 전류(IPC)는, 상승을 개시한다. 시각(t2)에 있어서 전압(V2)이 로우로 전환되면, 스위치(Q3)는 온 상태가 된다. 이때, 직류 전류(IDC)의 흐름이 정지하는 한편, 콘덴서(C1)에 축적된 전하의 방전이 개시된다. 콘덴서(C1)의 축전량의 감소에 따라, 맥류 전류(IPC)는, 하강을 개시한다. 시각(t3) 이후, 동일한 동작이 반복된다. 상기의 동작의 결과로서, 도 3에 나타내듯이, 맥류 전류(IPC)가 생성되어, 코일(106)로 흐른다. 또한, 맥류 전류(Pulsating Current)란, 0암페어 이상의 범위에 있어서, 소정 주기에서 전류값이 진동하는 전류이다.
도 3으로부터 이해되듯이, 맥류 전류(IPC)의 주파수(f)는, 스위치(Q3)의 스위칭 주기(즉, PC 스위치 신호의 주기)(T)에 의해 제어된다. 스위치(Q1)가 온 상태인 경우, 이 주파수(f)가, 서셉터(110)와, 코일(106)과, 콘덴서(C2)를 포함하는 가열시 RLC 직렬 회로의 공진 주파수(f0)에 가까워질수록, 서셉터(110)로의 에너지 공급의 효율이 높아진다.
상술과 같이 하여 생성된 맥류 전류가 코일(106)을 흐름으로써, 코일(106)의 주위에 교번(交番) 자계가 발생한다. 발생한 교번 자계는 서셉터(110) 내에 와전류를 야기한다. 이 와전류와 서셉터(110)의 전기 저항값에 의해 줄열(히스테리시스 손실)이 발생하고, 서셉터(110)가 가열된다. 결과적으로, 서셉터(110)의 주위의 에어로졸원(112)이 가열되어 에어로졸이 생성된다.
회로(104)에 있어서의 전압 검출 회로(134) 및 전류 검출 회로(136)는, 노드(B)보다도 코일(106) 측의 회로(이하에 설명하는 모니터시 RLC 직렬 회로)의 임피던스(Z)를 측정하기 위해서 사용된다. 제어부(118)는, 전압 검출 회로(134)로부터 전압값을 취득하고, 전류 검출 회로(136)로부터 전류값을 취득하여, 이들의 전압값 및 전류값에 근거하여, 임피던스(Z)를 산출한다. 보다 구체적으로는, 제어부(118)는, 취득한 전압값의 평균값 또는 실효값을, 취득한 전류값의 평균값 또는 실효값으로 나눗셈함으로써, 임피던스(Z)를 산출한다.
삽입 상태에 있어서, 스위치(Q1)가 오프 상태 또한 스위치(Q2)가 온 상태가 되면, 저항기(Rshunt1) 및 저항기(Rshunt2)를 포함하는 회로 및 서셉터(110)와, 코일(106)과, 콘덴서(C2)에 의해 모니터시 RLC 직렬 회로가 형성된다. 발취 상태에 있어서, 스위치(Q1)가 오프 상태 또한 스위치(Q2)가 온 상태가 되면, 저항기(Rshunt1) 및 저항기(Rshunt2)를 포함하는 회로와, 코일(106)과, 콘덴서(C2)에 의해 모니터시 RLC 직렬 회로가 형성된다. 이들 모니터시 RLC 직렬 회로에는, 전술한 유도 가열 회로가 포함된다.
모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)는 상술과 같이 하여 얻을 수 있다. 얻어진 임피던스(Z)로부터 저항기(Rshunt1) 및 저항기(Rshunt2)의 저항값을 포함하는 회로의 저항값을 제함으로써, 삽입 상태에 있어서는, 콘덴서(C2), 코일 접속부, 코일(106), 및 서셉터(110)를 포함하는 유도 가열 회로의 임피던스(Zx)(서셉터(110)의 전기 저항값과 거의 동의(同義))를 산출할 수 있다. 또한, 발취 상태에 있어서는, 콘덴서(C2), 코일 접속부, 및 코일(106)을 포함하고 또한 서셉터(110)를 포함하지 않는 유도 가열 회로의 임피던스(Zx)를 산출할 수 있다. 임피던스(Zx)의 크기를 봄으로써, 삽입 상태와 발취 상태의 식별, 환언하면 서셉터(110)의 검출이 가능해진다. 또한, 서셉터(110)의 전기 저항값이 온도 의존성을 가지는 경우, 산출된 임피던스(Zx)에 근거하여, 서셉터(110)의 온도를 추정할 수 있다.
＜서셉터 검출과 서셉터 온도 취득의 구체예＞
도 4는, 임피던스에 근거하여 서셉터(110)를 검출하는 원리, 및, 임피던스에 근거하여 서셉터(110)의 온도를 취득하는 원리에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 4에 나타내는 등가 회로(EC1)는, 발취 상태에 있어서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 등가 회로를 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 "L"은 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스의 값을 나타내고 있다. "L"은 엄밀하게는 모니터시 RLC 직렬 회로에 포함되는 복수의 소자의 임피던스 성분을 합성한 값이지만, 코일(106)의 임피던스의 값과 동일한 것으로 해도 된다.
도 4에 나타내는 "C2"는 모니터시 RLC 직렬 회로의 캐패시턴스의 값을 나타내고 있다. "C2"는 엄밀하게는 모니터시 RLC 직렬 회로에 포함되는 복수의 소자의 캐패시턴스 성분을 합성한 값이지만, 콘덴서(C2)의 캐패시턴스의 값과 동일한 것으로 해도 된다.
도 4에 나타내는 "Rcircuit"는, 모니터시 RLC 직렬 회로에 있어서의 서셉터(110)를 제외한 소자의 저항값을 나타내고 있다. "Rcircuit"는, 모니터시 RLC 직렬 회로에 포함되는 복수의 소자의 저항 성분을 합성한 값이다.
“L", "C2", 및 "Rcircuit"의 값은, 전자 소자의 스펙 시트로부터 사전에 취득하거나 또는 실험적으로 사전에 측정하여, 제어부(118)의 메모리(도시하지 않음) 또는 제어부(118)의 외부에 설치된 메모리 IC(도시하지 않음)에 미리 기억해 둘 수 있다. 등가 회로(EC1)에 있어서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z0)는, 이하의 식에 의해 계산할 수 있다.
여기서, ω는 모니터시 RLC 직렬 회로에 공급되는 맥류 전력의 각(角) 주파수를 나타내고 있다. 이 각 주파수는, 도 3에 나타낸 주파수(f)를 이용하여, ω=2πf의 연산으로 구할 수 있다.
도 4에 나타내는 등가 회로(EC2)는, 삽입 상태에 있어서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 등가 회로를 나타내고 있다. 등가 회로(EC2)에 있어서의 등가 회로(EC1)와의 차이는, 에어로졸 형성 기체(108)에 포함되는 서셉터(110)에 의한 저항 성분(Rsusceptor)이 존재하는 점이다. 등가 회로(EC2)에 있어서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z1)는, 이하의 식에 의해 계산할 수 있다.
이와 같이, 삽입 상태에서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스는, 발취 상태에서의 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스보다도 커진다. 발취 상태에서의 임피던스(Z0)와, 삽입 상태에서의 임피던스(Z1)를 실험적으로 사전에 구하여, 그 사이에 설정된 문턱값을 제어부(118)의 메모리(도시하지 않음) 또는 제어부(118)의 외부에 설치된 메모리 IC(도시하지 않음)에 미리 기억해 둔다. 이에 의해, 제어부(118)는, 측정한 임피던스(Z)가 해당 문턱값보다 큰가 여부에 근거하여, 삽입 상태인지 여부, 즉, 서셉터(110)의 검출이 가능하다. 서셉터(110)의 검출은, 에어로졸 형성 기체(108)의 검출로 간주할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어부(118)는, 전압 검출 회로(134) 및 전류 검출 회로(136)에 의해 각각 측정한 전압의 실효값(VRMS) 및 전류의 실효값(IRMS)에 근거하여, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)를 이하와 같이 계산할 수 있다.
또한, 임피던스(Z1)의 상기 식을 Rsusceptor에 대해 풀면, 이하의 식이 도출된다.
여기서, 음의 저항값을 제외하고, 임피던스(Z1)를 임피던스(Z)로 치환하면, 이하의 식을 얻을 수 있다.
따라서, Rsusceptor와, 서셉터(110)의 온도의 관계를 실험적으로 사전에 구하고, 제어부(118)의 메모리(도시하지 않음)에 미리 기억해 둠으로써, 삽입 상태에 있어서는, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)로부터 수 5의 식에서 계산된 Rsusceptor에 근거하여, 서셉터(110)의 온도를 취득하는 것이 가능하다.
도 4에 나타내는 등가 회로(EC3, EC4)는, 모니터시 RLC 직렬 회로의 공진 주파수(f0)에서 맥류 전력을 모니터시 RLC 직렬 회로에 공급한 경우(스위치(Q3)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)인 경우)의, 모니터시 RLC 직렬 회로의 등가 회로를 표시하고 있다. 등가 회로(EC3)는, 발취 상태에서의 등가 회로를 나타낸다. 등가 회로(EC4)는, 삽입 상태에서의 등가 회로를 나타낸다. 모니터시 RLC 직렬 회로의 공진 주파수(f0)는 이하와 같이 도출할 수 있다.
또한, 공진 주파수(f0)에서 맥류 전력을 모니터시 RLC 직렬 회로에 공급한 경우에는, 이하의 관계가 충족된다. 이 때문에, 수학식 1이나 수학식 2에 나타나는 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스에 대해, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스 성분 및 캐패시턴스 성분은 무시할 수 있게 된다.
따라서, 스위치(Q3)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)의 경우에 있어서의 임피던스(Z0) 및 임피던스(Z1)는 이하와 같다.
스위치(Q3)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)인 경우에 있어서의, 삽입 상태에서의 서셉터(110)에 의한 저항 성분의 값(Rsusceptor)은, 이하의 식에 의해 계산할 수 있다.
이와 같이, 서셉터(110)를 검출할 때, 및, 임피던스에 근거하여 서셉터(110)의 온도를 취득할 때의 한쪽 또는 쌍방에 있어서, 모니터시 RLC 직렬 회로의 공진 주파수(f0)를 사용하는 것은, 계산의 용이함이라는 점에서 유리하다. 물론, 모니터시 RLC 직렬 회로의 공진 주파수(f0)를 사용하는 것은, 전원(102)이 저장한 전력을 고효율이면서 고속으로 서셉터(110)에 공급하는 점에서도 유리하다.
회로(104)에서는, 전류 검출 회로(136)가, 전원(102)과 코일(106)의 사이의 경로에 있어서, 해당 경로로부터 전압 조정 회로(120)로의 분기점(노드(A))보다도 코일(106)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 이 구성에 의하면, 전류 검출 회로(136)는, 전압 조정 회로(120)에 공급되는 전류를 포함하지 않는, 코일(106)로 공급되는 전류의 값을 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 서셉터(110)의 전기 저항값이나 온도를 정확하게 측정 또는 추정할 수 있다.
또한, 전류 검출 회로(136)는, 전원(102)과 코일(106)의 사이의 경로에 있어서, 해당 경로로부터 충전 회로(122)로의 분기점(노드(B))보다도 코일(106)에 가까운 위치에 배치되어도 된다. 이 구성에 의해, 전원(102)의 충전 중(스위치(Q1, Q2)는 오프 상태)에, 충전 회로(122)로부터 공급되는 전류가 전류 검출 회로(136) 내의 저항기(Rsense2)를 흐르는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 저항기(Rsense2)가 고장날 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 전원(102)의 충전 중에 전류 검출 회로(136)의 오피 앰프(OP)에 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있으므로, 소비 전력을 억제할 수 있다.
잔량 측정 IC(124)는, 전원(102)의 전압과 전원(102)으로부터 코일(106)로 향하는 전류를 측정 가능하다. 이 때문에, 잔량 측정 IC(124)에 의해 측정되는 전압과 전류에 근거해도, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)는 도출 가능하다. 일반적으로, 잔량 측정 IC(124)는, 1초 주기로 데이터를 갱신하도록 구성된다. 따라서, 잔량 측정 IC(124)에 의해 측정되는 전압값 및 전류값을 사용하여 임피던스(Z)를 계산하려고 하면, 임피던스(Z)가 최고 속도에서도 1초 주기로 산출된다. 따라서, 서셉터(110)의 온도가 최고 속도에서도 1초 주기로 추정되게 된다. 그러한 주기는, 서셉터(110)의 가열을 적절히 제어하는데 충분히 짧다고는 할 수 없다. 따라서, 잔량 측정 IC(124)에 의해 측정되는 전압값 및 전류값을 임피던스(Z)의 측정에 이용하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 바람직하게는, 잔량 측정 IC(124)는, 상술과 같은 전압 검출 회로(134) 및 전류 검출 회로(136)로서 사용되지 않는다. 따라서, 회로(104)에 있어서 잔량 측정 IC(124)는 필수는 아니다. 단, 잔량 측정 IC(124)를 사용함으로써, 전원(102)의 상태를 정확하게 파악할 수 있다.
＜유도 전류의 검출＞
코일(106)의 내측에는, 서셉터(110)를 포함하는 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입된다. 가열 제어 및 모니터 제어의 어느 것도 실행되지 않고, 코일(106)에 전원(102)으로부터의 전력의 공급이 실행되고 있지 않은 전력 비공급 상태(예를 들면, 스위치(Q1, Q2)가 각각 오프 상태)여도, 코일(106)에 서셉터(110)가 가까워지는 과정(발취 상태에서 삽입 상태로 천이하는 과정)과, 코일(106)로부터 서셉터(110)가 멀어지는 과정(삽입 상태에서 발취 상태로 천이하는 과정)에 있어서는, 코일(106)에 유도 전류가 발생한다. 이 유도 전류에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는, 도 1에 나타내는 코일(106)에 발생하는 유도 전류를 설명하기 위한 모식도이다. 상태(ST1)는, 개구(101A)에 대해 에어로졸 형성 기체(108)가 정방향으로 삽입될 때(정방향 삽입시)의 상태를 나타낸다. 상태(ST2)는, 정방향으로 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)로부터 발취될 때(정방향 발취시)의 상태를 나타낸다. 상태(ST3)는, 개구(101A)에 대하여 에어로졸 형성 기체(108)가 역방향으로 삽입될 때(역방향 삽입시)의 상태를 나타낸다. 상태(ST4)는, 역방향으로 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)로부터 발취될 때(역방향 발취시)의 상태를 나타낸다.
상태(ST1)에 나타내듯이, 정방향 삽입시에는, 코일 커넥터(CC-) 측으로부터 코일 커넥터(CC+) 측을 향하여 코일(106)을 흐르는 유도 전류(IDC1)가 발생한다. 상태(ST2)에 나타내듯이, 정방향 발취시에는, 유도 전류(IDC1)와는 반대 방향으로 코일(106)을 흐르는 유도 전류(IDC2)가 발생한다.
상태(ST3)에 나타내듯이, 역방향 삽입시에는, 코일 커넥터(CC+) 측으로부터 코일 커넥터(CC-) 측을 향하여 코일(106)을 흐르는 유도 전류(IDC3)가 발생한다. 상태(ST4)에 나타내듯이, 역방향 발취시에는, 유도 전류(IDC3)와는 반대 방향으로 코일(106)을 흐르는 유도 전류(IDC4)가 발생한다. 서셉터(110)는 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서 길이 방향의 일단 측에 편심하여 설치되어 있기 때문에, 상태(ST3)에서는, 코일(106)의 내측을 통과하는 서셉터(110)의 체적이, 상태(ST1)와 비교하여 작아진다. 그 때문에, 상태(ST3)에서 발생하는 유도 전류(IDC3)의 전류값(절대값)은, 상태(ST1)에서 발생하는 유도 전류(IDC1)의 전류값(절대값)보다도 작아진다. 동일하게, 상태(ST4)에서는, 코일(106)의 내측을 통과하는 서셉터(110)의 체적이, 상태(ST2)와 비교하여 작아진다. 그 때문에, 상태(ST4)에서 발생하는 유도 전류(IDC4)의 전류값(절대값)은, 상태(ST2)에서 발생하는 유도 전류(IDC2)의 전류값(절대값)보다도 작아진다.
따라서, 소정의 타이밍으로, 유도 전류(IDC1, IDC2, IDC3, IDC4)를 검출함으로써, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되었는지 여부를 판단(삽입을 검지)하거나, 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향이 정방향과 역방향의 어느 쪽인지를 판단(삽입 방향을 검지)하거나, 개구(101A)로부터 에어로졸 형성 기체(108)가 발취되었는지 여부를 판단(발취를 검지)하거나 하는 것이 가능하게 된다. 이하에서는, 동일한 방향으로 흐르는 유도 전류(IDC2)와 유도 전류(IDC3)를 총칭하여 유도 전류(IDCa)라고 기재하고, 동일한 방향으로 흐르는 유도 전류(IDC1)와 유도 전류(IDC4)를 총칭하여 유도 전류(IDCb)라고 기재한다.
회로(104)에서는, 전류 검출 IC(151)에 의해, 유도 전류(IDCa)(유도 전류(IDC2) 또는 유도 전류(IDC3))를 검출 가능하게 되어 있다. 또한, 전류 검출 IC(152)에 의해, 유도 전류(IDCb)(유도 전류(IDC1) 또는 유도 전류(IDC4))를 검출 가능하게 되어 있다. 코일(106)에서 발생할 수 있는 유도 전류는, 전원(102)으로부터 코일(106)로 전력이 공급되고 있지 않은 상태(스위치(Q1, Q2)가 오프 상태)에 있어서, 스위치(Q4, Q5)가 각각 온 상태일 때에, 전류 검출 IC(151, 152)에 의해 검출 가능하게 된다.
전류 검출 IC(151)는, 예를 들면 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(151)는, 저항기(R2)의 양단(兩端)으로 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R2)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R2)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다. 전류 검출 IC(151)에 포함되는 오피 앰프의 비반전 입력 단자(IN+)는, 저항기(R2)의 코일 커넥터(CC-) 측의 단자(일단)에 접속되어 있다. 전류 검출 IC(151)에 포함되는 오피 앰프의 반전 입력 단자(IN-)는, 저항기(R2)의 타단에 접속되어 있다. 따라서, 전류 검출 IC(151)로부터는, 상기 전력 비공급 상태에 있어서 코일(106)에 유도 전류(IDCa)가 발생한 경우에, 유도 전류(IDCa)에 근거하는 소정의 크기의 전류값이 출력 단자(OUT)로부터 출력된다. 전류 검출 IC(151)를 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성한 경우, 전류 검출 IC(151)는 유도 전류(IDCa)와 반대 방향으로 흐르는 전류를 검출할 수 없는 점에 유의바란다.
전류 검출 IC(152)는, 예를 들면 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(152)는, 저항기(R1)의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R1)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R1)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다. 전류 검출 IC(152)에 포함되는 오피 앰프의 비반전 입력 단자(IN+)는, 저항기(R1)의 코일 커넥터(CC+) 측의 단자(일단)에 접속되어 있다. 전류 검출 IC(152)에 포함되는 오피 앰프의 반전 입력 단자(IN-)는, 저항기(R1)의 타단에 접속되어 있다. 따라서, 전류 검출 IC(152)로부터는, 상기 전력 비공급 상태에 있어서 코일(106)에 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에, 유도 전류(IDCb)에 근거하는 소정의 크기의 전류값이 출력 단자(OUT)로부터 출력된다. 전류 검출 IC(152)를 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성한 경우, 전류 검출 IC(152)는 유도 전류(IDCb)와 반대 방향으로 흐르는 전류를 검출할 수 없는 점에 유의바란다.
＜전원 유닛(100U)의 동작 모드＞
도 6은, 전원 유닛(100U)의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에 나타내듯이, 전원 유닛(100U)의 동작 모드에는, SLEEP 모드, CHARGE 모드, ACTIVE 모드, PRE-HEAT 모드, INTERVAL 모드, HEAT 모드, 및 ERROR 모드의 7개의 모드가 포함된다.
SLEEP 모드는, 버튼(128)의 조작의 검지나 전원(102)의 관리 등, 전력 소비가 적은 처리만을 제어부(118)가 실행 가능으로 하여, 전력 절약화를 도모하는 모드이다.
ACTIVE 모드는, 전원(102)으로부터 코일(106)로의 전력 공급을 제외한 대부분의 기능이 유효하게 되는 모드이며, SLEEP 모드보다도 전력 소비가 많은 모드이다. 제어부(118)는, 전원 유닛(100U)을 SLEEP 모드에서 동작시키고 있는 상태에서, 버튼(128)의 소정의 조작을 검지하면, 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 전원 유닛(100U)을 ACTIVE 모드에서 동작시키고 있는 상태에서, 버튼(128)의 소정의 조작을 검지하거나, 버튼(128)의 무조작 시간이 소정 시간에 도달하거나 하면, 동작 모드를 SLEEP 모드로 전환한다.
ACTIVE 모드에 있어서, 제어부(118)는, 코일(106)에 발생할 수 있는 유도 전류의 검출이 가능한 회로 상태(이하, 유도 전류 검출 상태라고 기재)가 되도록, 회로(104)의 스위치를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(118)는, 스위치(Q1, Q2)를 오프 상태 또한 스위치(Q4, Q5)를 온 상태로 제어한다. 이 유도 전류 검출 상태에서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151, 152)의 출력에 근거하여, 코일(106)에 유도 전류(IDC1)가 발생했다고 판단한 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 삽입되었다고 판단하여, 동작 모드를 PRE-HEAT 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151, 152)의 출력에 근거하여, 코일(106)에 유도 전류(IDC3)가 발생했다고 판단한 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 삽입되었다고 판단하여, 발광 소자(138) 등으로 구성되는 통지부를 작동시켜, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향이 반대인 것을 유저에게 통지한다.
PRE-HEAT 모드는, 가열 제어와 모니터 제어 및 서셉터(110)의 온도 취득 처리 등을 제어부(118)가 실행하여, 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)에 포함되는 서셉터(110)를 제1 목표 온도까지 가열 또는 소정 시간만큼 가열하는 모드이다. PRE-HEAT 모드에 있어서, 제어부(118)는, 스위치(Q4)를 온 상태 또한 스위치(Q5)를 오프 상태로 하고, 스위치(Q1, Q2, Q3)를 온 오프 제어하여, 가열 제어와 모니터 제어 및 서셉터(110)의 온도 취득 처리를 실행한다. 제어부(118)는, 전원 유닛(100U)을 PRE-HEAT 모드에서 동작시키고 있는 상태에서, 서셉터(110)의 온도가 제1 목표 온도에 도달하면, 또는, 소정 시간이 경과하면, 동작 모드를 INTERVAL 모드로 전환한다.
INTERVAL 모드는, 서셉터(110)의 온도가 어느 정도까지 저하하는 것을 기다리는 모드이다. INTERVAL 모드에서는, 예를 들면 제어부(118)는, 가열 제어를 일시적으로 정지하고, 모니터 제어 및 서셉터(110)의 온도 취득 처리를 실시하여, 서셉터(110)의 온도가 제1 목표 온도보다도 낮은 제2 목표 온도까지 저하할 때까지 대기한다. 제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 제2 목표 온도까지 저하하면, 동작 모드를 HEAT 모드로 전환한다.
HEAT 모드는, 가열 제어와 모니터 제어 및 서셉터(110)의 온도 취득 처리를 제어부(118)가 실행하여, 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)에 포함되는 서셉터(110)의 온도가 소정의 목표 온도가 되도록 제어하는 모드이다. 제어부(118)는, 기정(旣定)의 가열 종료 조건이 충족되면, HEAT 모드를 종료하여, 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 가열 종료 조건은, HEAT 모드가 개시되고 나서 소정 시간이 경과했다, 또는, 유저의 흡인 횟수가 기정값에 도달했다 등의 조건이다. PRE-HEAT 모드 및 HEAT 모드는, 에어로졸 형성 기체(108)로부터 원하는 에어로졸을 발생시키기 위해서, 전원(102)으로부터 코일(106)로 전력의 공급이 이루어지는 동작 모드가 된다.
HEAT 모드로부터 ACTIVE 모드로 전환된 직후에 있어서, 제어부(118)는, 도 6에 나타낸 연속 사용 판정 처리를 실시한다. 연속 사용 판정 처리란, 유저가 계속하여 신품(新品)의 에어로졸 형성 기체(108)의 사용(이하, 연속 사용이라고 기재)을 실시할 의사가 있는지를 판정하는 처리이다. 제어부(118)는, 연속 사용의 의사가 있고 또한 신품의 에어로졸 형성 기체(108)의 에어로졸원(112)의 소비에 필요한 전력을 전원(102)으로부터 공급 가능(전원 잔량이 충분히 있다)이라고 판정한 경우에는, 동작 모드를 ACTIVE 모드로부터 PRE-HEAT 모드로 전환하고, 그 이외의 경우에는, 동작 모드를 ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로 전환한다. 연속 사용 판정 처리는 필수는 아니고 생략 가능하다.
CHARGE 모드는, 충전 전원 접속부(116)에 접속된 충전 전원으로부터 공급되는 전력에 의해, 전원(102)의 충전 제어를 실시하는 모드이다. 제어부(118)는, 전원 유닛(100U)을, 7개의 모드 중의 CHARGE 모드 및 ERROR 모드 이외의 모드에서 동작시키고 있는 상태에서, 충전 전원 접속부(116)에 충전 전원이 접속되면, 동작 모드를 CHARGE 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 전원 유닛(100U)을 CHARGE 모드에서 동작시키고 있는 상태에서, 전원(102)의 충전이 완료되거나, 충전 전원 접속부(116)와 충전 전원이 비접속이 되거나 하면, 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다.
ERROR 모드는, 다른 6개의 동작 모드의 각각에 있어서, 전원(102)의 과방전이나 과충전, 서셉터(110)의 과가열 등의 이상(에러)이 발생한 경우에, 회로(104)의 안전성을 확보(예를 들면, 모든 스위치를 오프 상태로 제어)하여, 통지부에 의해 유저에게 통지를 실시하는 모드이다. ERROR 모드로 천이한 경우에는, 전원 유닛(100U)의 리셋이나, 전원 유닛(100U)의 수리 또는 폐기가 필요하게 된다.
＜에어로졸 형성 기체(108)의 상태의 판별 처리＞
제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 전류 검출 IC(151)와 전류 검출 IC(152)의 출력에 근거하여, 도 5에 나타낸 상태(ST1)~상태(ST4)의 어느 것인지를 판별할 수 있다.
(상태(ST1)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151)와 전류 검출 IC(152) 중 전류 검출 IC(152)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단한다.
(상태(ST2)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151)와 전류 검출 IC(152) 중 전류 검출 IC(151)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC2)가 발생한, 즉 상태(ST2)라고 판단한다.
(상태(ST3)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151)와 전류 검출 IC(152) 중 전류 검출 IC(151)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC3)가 발생한, 즉 상태(ST3)라고 판단한다.
(상태(ST4)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(151)와 전류 검출 IC(152) 중 전류 검출 IC(152)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC4)가 발생한, 즉 상태(ST4)라고 판단한다.
또한, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 코일(106)에서 유도 전류가 발생한 경우에도, 다이오드(D1)의 존재에 의해, 이 유도 전류가 콘덴서(C2) 및 변환 회로(132)에 흐르는 것은 방지된다. 이 때문에, 유도 전류가 변환 회로(132)에 영향을 미치지 않게 되어, 전원 유닛(100U)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 한편, 가열 제어시에는, 변환 회로(132)로부터의 맥류가 다이오드(D1)를 통과하지만, 이 맥류는 다이오드(D1)에 의해 불필요하게 정류(整流)되는 경우가 없다. 이 때문에, 가열 제어시에는, 전원(102)으로부터 코일(106)로 적절한 전력을 공급하여, 에어로졸원(112)을 적절히 가열할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 회로(104)의 구성에서는, 가열 제어가 실행될 때에, 저항기(R2)에, 유도 전류와는 상이한, 유도 전류보다도 큰 전류가 흐른다. 이 때문에, 이 큰 전류가 전류 검출 IC(151)에서 검출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 도 7은, 도 2에 나타내는 회로(104)에 추가되는 전자 부품의 바람직한 예를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내듯이, 회로(104)에는, 로드 스위치(170)와 배리스터(171)가 추가되는 것이 바람직하다.
로드 스위치(170)는, 제어 단자(ON)에 제어부(118)로부터 하이 또는 로우의 온 신호가 입력됨으로써, 입력 단자(IN)에 입력된 시스템 전압(Vsys)을 출력 단자(OUT)로부터 출력한다. 로드 스위치(170)는, 제어 단자(ON)에 제어부(118)로부터 오프 신호가 입력되고 있는 경우는, 입력 단자(IN)에 입력된 시스템 전압(Vsys)을 출력 단자(OUT)로부터 출력하지 않는다. 로드 스위치(170)의 출력 단자(OUT)는, 전류 검출 IC(151)의 전원 단자(VDD)에 접속되어 있다. 배리스터(171)는, 전류 검출 IC(151)의 출력 단자(OUT)와 제어부(118)를 접속하는 라인과, 그라운드에 접속되어 있다.
제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서는, 로드 스위치(170)에 온 신호를 입력하여, 전류 검출 IC(151)로의 전원 공급을 실시한다. 제어부(118)는, 가열 제어와 모니터 제어의 적어도 한쪽이 실시되는 모드(PRE-HEAT 모드, INTERVAL 모드, 및 HEAT 모드)에서는, 로드 스위치(170)에 오프 신호를 입력함으로써, 전류 검출 IC(151)로의 전원 공급을 정지하여, 전류 검출 IC(151)의 출력을 정지시킨다. 이에 의해, 저항기(R2)에, 유도 전류와는 상이한, 유도 전류보다도 큰 전류가 흐른 경우에도, 제어부(118)에 큰 신호가 입력되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가열 제어와 모니터 제어의 적어도 한쪽이 실행되는 모드(PRE-HEAT 모드, INTERVAL 모드, 및 HEAT 모드)에 있어서, 어떠한 원인으로 로드 스위치(170)가 온 상태에 고정되어 버린 경우에도, 전류 검출 IC(151)의 출력은, 보호 소자로서의 배리스터(171)에 의해 낮은 값으로 제한된다. 이 때문에, 저항기(R2)에, 유도 전류와는 상이한, 유도 전류보다도 큰 전류가 흐른 경우에도, 제어부(118)에 큰 신호가 입력되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 회로(104)에 있어서, 로드 스위치(170)와 배리스터(171)의 어느 한쪽을 설치하면, 전류 검출 IC(151)로부터 제어부(118)로 큰 신호가 입력되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 배리스터(171)를 대신하여 제너 다이오드를 사용해도 된다.
＜회로(104)의 제1 변형예＞
도 8은, 도 2에 나타내는 회로(104)의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 회로(104)는, 저항기(R1), 전류 검출 IC(152), 및 전류 검출 IC(151)가 삭제된 점과, 저항기(R2)의 위치가 변경된 점과, 전류 검출 IC(153)가 추가된 점을 제외하고는, 도 2와 동일하다.
도 8에 나타내는 회로(104)에 있어서는, 스위치(Q5)의 드레인 단자가 코일 커넥터(CC+)에 접속되고, 스위치(Q5)의 소스 단자가 저항기(R2)의 일단에 접속되어 있다. 저항기(R2)의 타단은, 코일 커넥터(CC-)에 접속되어 있다.
전류 검출 IC(153)는, 예를 들면 쌍방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(153)는, 저항기(R2)의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R2)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R2)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다.
도 8에 나타내는 회로(104)에서는, 스위치(Q1, Q2, Q4)가 오프 상태 또한 스위치(Q5)가 온 상태가 됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 형성된다. 본 실시 형태에 있어서의 전류 검출 IC(153)는, 반전 입력 단자(IN-)가 비반전 입력 단자(IN+)보다도 고전위인 경우에 플러스의 전류값을 출력하고, 반전 입력 단자(IN-)가 비반전 입력 단자(IN+)보다도 저전위인 경우에 마이너스의 전류값을 출력하는 것으로 한다. 이 유도 전류 검출 상태에 있어서, 코일(106)에 유도 전류(IDCa)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCa)에 근거하는 소정의 크기의 마이너스의 전류값이 전류 검출 IC(153)로부터 출력되고, 코일(106)에 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCb)에 근거하는 소정의 크기의 플러스의 전류값이 전류 검출 IC(153)로부터 출력된다.
따라서, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 전류 검출 IC(153)의 출력에 근거하여, 이하에 설명하듯이, 도 5에 나타낸 상태(ST1)~상태(ST4)의 어느 것인지를 판별할 수 있다.
(상태(ST1)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(153)로부터 절대값이 소정값 이상인 플러스의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단한다.
(상태(ST2)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(153)로부터 절대값이 소정값 이상인 마이너스의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC2)가 발생한, 즉 상태(ST2)라고 판단한다.
(상태(ST3)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(153)로부터 절대값이 소정값 이상인 마이너스의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC3)가 발생한, 즉 상태(ST3)라고 판단한다.
(상태(ST4)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(153)로부터 절대값이 소정값 이상인 플러스의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC4)가 발생한, 즉 상태(ST4)라고 판단한다.
＜회로(104)의 제2 변형예＞
도 9는, 도 2에 나타내는 회로(104)의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 회로(104)는, 전류 검출 IC(153)가 오피 앰프(161)로 변경된 점과, 저항기(591), 저항기(592), 콘덴서(593), 및 콘덴서(594)로 이루어지는 레일 스플리터 회로(160)가 추가된 점을 제외하고는, 도 8과 동일하다.
레일 스플리터 회로(160)는, 전압 조정 회로(120)에 의해 생성된 시스템 전압(Vsys)이 입력되는 입력 단자(T1)와, 2개의 출력 단자(T2, T3)를 가진다. 레일 스플리터 회로(160)는, 입력된 시스템 전압(Vsys)으로부터, 절대값이 동일하고 양음(陽陰)이 상이한 2개의 전위((Vsys/2)의 플러스 전위와 (-Vsys/2)의 마이너스 전위)를 생성한다. 그리고, 레일 스플리터 회로(160)의 출력 단자(T3)로부터 출력되는 플러스 전위(Vsys/2)는, 오피 앰프(161)의 양전원 단자에 입력되고, 레일 스플리터 회로(160)의 출력 단자(T2)로부터 출력되는 마이너스 전위(-Vsys/2)는, 오피 앰프(161)의 음전원 단자에 입력되어 있다.
오피 앰프(161)의 비반전 입력 단자는, 저항기(R2)의 스위치(Q5) 측의 단자(일단)에 접속되어 있다. 오피 앰프(161)의 반전 입력 단자는, 저항기(R2)의 타단에 접속되어 있다. 오피 앰프(161)는, 저항기(R2)의 양단 사이의 전압을 증폭하여 출력한다. 상술한 바와 같이, 오피 앰프(161)의 음전원 단자에는 마이너스 전위가 입력되기 때문에, 오피 앰프(161)는 플러스의 전압값뿐만 아니라 마이너스의 전압값을 출력할 수 있다.
도 9에 나타내는 회로(104)에서는, 스위치(Q1, Q2, Q4)가 오프 상태 또한 스위치(Q5)가 온 상태가 됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 형성된다. 이 유도 전류 검출 상태에 있어서, 코일(106)에 유도 전류(IDCa)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCa)에 근거하는 소정의 크기의 마이너스의 전압값이 오피 앰프(161)로부터 출력되고, 코일(106)에 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCb)에 근거하는 소정의 크기의 플러스의 전압값이 오피 앰프(161)로부터 출력된다.
따라서, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 오피 앰프(161)의 출력에 근거하여, 이하에 설명하듯이, 도 5에 나타낸 상태(ST1)~상태(ST4)의 어느 것인지를 판별할 수 있다.
(상태(ST1)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 오피 앰프(161)로부터 절대값이 소정값 이상인 플러스의 전압값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전압 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단한다.
(상태(ST2)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 오피 앰프(161)로부터 절대값이 소정값 이상인 마이너스의 전압값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전압 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC2)가 발생한, 즉 상태(ST2)라고 판단한다.
(상태(ST3)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 오피 앰프(161)로부터 절대값이 소정값 이상인 마이너스의 전압값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전압 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC3)가 발생한, 즉 상태(ST3)라고 판단한다.
(상태(ST4)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 오피 앰프(161)로부터 절대값이 소정값 이상인 플러스의 전압값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전압 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC4)가 발생한, 즉 상태(ST4)라고 판단한다.
＜회로(104)의 제3 변형예＞
도 10은, 도 2에 나타내는 회로(104)의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 회로(104)는, 변환 회로(132)가, 직류를 교류로 변환하는 인버터(162)로 변경된 점과, 저항기(R1), 전류 검출 IC(152), 및 전류 검출 IC(151)가 삭제된 점과, 저항기(R3), 저항기(R4), 전류 검출 IC(154), 및 전류 검출 IC(155)가 추가된 점을 제외하고는, 도 2와 동일하다.
인버터(162)는, P 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q5, Q7)와, N 채널형 MOSFET로 구성된 스위치(Q6, Q8)와, 스위치(Q5~Q8)의 게이트 전압을 제어하는 게이트 드라이버(162b)와, 게이트 드라이버(162b)를 제어하는 프로세서(Logic)(162c)와, 게이트 드라이버(162b)와 프로세서(162c)로 전력을 공급하는 LDO(162a)를 구비한다. 인버터(162)의 양극 측 입력 단자(IN+)는, 병렬 회로(130)의 타단에 접속되어 있다. 인버터(162)의 음극 측 입력 단자(IN-)는, 스위치(Q4)의 드레인 단자에 접속되어 있다. LDO(162a)는, 양극 측 입력 단자(IN+)에 입력된 전압을 조정하여 얻은 전압을, 게이트 드라이버(162b)와 프로세서(162c)로 공급한다. 프로세서(162c)는, 제어부(118)와 시리얼 통신에 의해 통신 가능하게 구성되어 있으며, 제어부(118)에 의해 제어된다.
스위치(Q5)의 소스 단자는 양극 측 입력 단자(IN+)에 접속되고, 스위치(Q5)의 드레인 단자는, 스위치(Q6)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(Q6)의 소스 단자는 음극 측 입력 단자(IN-)에 접속되어 있다. 스위치(Q5)와 스위치(Q6)를 접속하는 노드는, 출력 단자(OUT+)에 접속되어 있다.
스위치(Q7)의 소스 단자는 양극 측 입력 단자(IN+)에 접속되고, 스위치(Q7)의 드레인 단자는, 스위치(Q8)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(Q8)의 소스 단자는 음극 측 입력 단자(IN-)에 접속되어 있다. 스위치(Q7)와 스위치(Q8)를 접속하는 노드는, 출력 단자(OUT-)에 접속되어 있다.
저항기(R3)는, 일단이 콘덴서(C2)의 일단에 접속되고, 타단이 출력 단자(OUT+)에 접속되어 있다. 저항기(R4)는, 일단이 코일 커넥터(CC-)에 접속되고, 타단이 출력 단자(OUT-)에 접속되어 있다.
전류 검출 IC(155)는, 예를 들면 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(155)는, 저항기(R3)의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R3)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R3)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다. 전류 검출 IC(155)에 포함되는 오피 앰프의 비반전 입력 단자(IN+)는, 저항기(R3)의 콘덴서(C2) 측의 단자에 접속되어 있다. 전류 검출 IC(155)에 포함되는 오피 앰프의 반전 입력 단자(IN-)는, 저항기(R3)의 출력 단자(OUT+) 측의 단자에 접속되어 있다.
전류 검출 IC(154)는, 예를 들면 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(154)는, 저항기(R4)의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R4)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R4)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다. 전류 검출 IC(154)에 포함되는 오피 앰프의 비반전 입력 단자(IN+)는, 저항기(R4)의 코일 커넥터(CC-) 측의 단자에 접속되어 있다. 전류 검출 IC(154)에 포함되는 오피 앰프의 반전 입력 단자(IN-)는, 저항기(R4)의 출력 단자(OUT-) 측의 단자에 접속되어 있다.
제어부(118)는, 가열 제어시에는, 스위치(Q1, Q4)를 온 상태 또한 스위치(Q2)를 오프 상태로 하고, 스위치(Q5, Q8)의 온 상태를 PWM(펄스폭 변조, Pulse Width Modulation) 제어에 의해 제어하고 또한 스위치(Q6, Q7)를 오프 상태로 하는 제1 스위치 제어와, 스위치(Q5, Q8)를 오프 상태 또한 스위치(Q6, Q7)의 온 상태를 PWM 제어에 의해 제어하는 제2 스위치 제어를 교호(交互)로 실시한다. 이에 의해, 전원(102)으로부터 공급되는 직류가 교류에 변환되어, 코일(106)에 공급된다.
제어부(118)는, 모니터 제어시에는, 스위치(Q2, Q4)를 온 상태 또한 스위치(Q1)를 오프 상태로 하고, 상기의 제1 스위치 제어와 제2 스위치 제어를 교호로 실시한다. 이에 의해, 전원(102)으로부터 공급되는 직류가 교류에 변환되어, 코일(106)에 공급된다.
도 10에 나타내는 회로(104)에서는, 제어부(118)는, 스위치(Q1, Q2)를 오프 상태로 하고, 스위치(Q4)를 온 상태로 하고, 스위치(Q6, Q8)를 온 상태로 함으로써, 유도 전류 검출 상태를 형성한다. 이 유도 전류 검출 상태에 있어서, 코일(106)에 유도 전류(IDCa)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCa)에 근거하는 소정의 크기의 전류값이 전류 검출 IC(154)로부터 출력되고, 코일(106)에 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에는, 유도 전류(IDCb)에 근거하는 소정의 크기의 전류값이 전류 검출 IC(155)로부터 출력된다.
따라서, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 전류 검출 IC(154, 155)의 출력에 근거하여, 이하에 설명하듯이, 도 5에 나타낸 상태(ST1)~상태(ST4)의 어느 것인지를 판별할 수 있다.
(상태(ST1)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(155)로부터 절대값이 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단한다.
(상태(ST2)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(154)로부터 절대값이 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC2)가 발생한, 즉 상태(ST2)라고 판단한다.
(상태(ST3)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(154)로부터 절대값이 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 절대값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC3)가 발생한, 즉 상태(ST3)라고 판단한다.
(상태(ST4)의 판별)
유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(155)로부터 절대값이 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC4)가 발생한, 즉 상태(ST4)라고 판단한다.
또한, 도 10에 나타내는 회로(104)에서는, 가열 제어가 실행될 때에, 저항기(R3, R4)에, 유도 전류와는 상이한, 유도 전류보다도 큰 전류가 흐른다. 이 때문에, 이 큰 전류가 전류 검출 IC(154, 155)에서 검출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도 7에 나타낸 예와 동일하게, 전류 검출 IC(154, 155) 각각으로의 전원 공급을 제어하는 로드 스위치와, 전류 검출 IC(154, 155) 각각의 출력 단자(OUT)에 접속되는 배리스터(또는 제너 다이오드)의 적어도 한쪽을 추가하는 것이 바람직하다.
또한, 도 10에 나타내는 회로(104)에서는, 유도 전류 검출 상태에 있어서, 코일(106)에서 발생한 유도 전류가 인버터(162)에 입력되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 인버터(162)의 출력 단자(OUT+)와 저항기(R3)를 접속하는 노드와 그라운드를 제1 스위치로 접속하고, 인버터(162)의 출력 단자(OUT-)와 저항기(R4)를 접속하는 노드와 그라운드를 제2 스위치로 접속한다. 그리고, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태에 있어서는, 제1 스위치와 제2 스위치를 각각 온 상태로 하고, 가열 제어시와 모니터 제어시에 있어서는, 제1 스위치와 제2 스위치를 각각 오프 상태로 제어한다. 이에 의해, 제1 스위치와 제2 스위치를 포함하는 제한 회로에 의해, 유도 전류가 인버터(162)에 입력되는 것을 방지할 수 있다.
여기까지 설명한 도 2, 도 8, 도 9, 및 도 10에 나타내는 회로(104)에서는, 전류 검출 IC(151), 전류 검출 IC(152), 전류 검출 IC(153), 전류 검출 IC(154), 전류 검출 IC(155), 및 오피 앰프(161) 등에 의해, 코일(106)에 흐르는 유도 전류의 방향, 즉, 유도 전류(IDCa)와 유도 전류(IDCb)를 구별하여 검출 가능하게 되어 있다. 그러나, 유도 전류(IDCa)와 유도 전류(IDCb)를 구별하여 검출할 수 없어도, 에어로졸 형성 기체(108)의 상태를 판단하는 것은 가능하다. 이하, 회로(104)의 제4 변형예와 제５ 변형예에 의해 설명한다.
＜회로(104)의 제4 변형예＞
도 11은, 도 2에 나타내는 회로(104)의 제4 변형예를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 회로(104)는, 저항기(R1), 전류 검출 IC(152), 및 전류 검출 IC(151)가 삭제된 점과, 저항기(R2)의 위치가 변경된 점과, 전류 검출 IC(156)가 추가된 점을 제외하고는, 도 2와 동일하다.
도 11에 나타내는 회로(104)에 있어서는, 스위치(Q5)의 드레인 단자가 코일 커넥터(CC+)에 접속되고, 스위치(Q5)의 소스 단자가 코일 커넥터(CC-)에 접속되어 있다. 또한, 저항기(R2)는, 그 일단이 스위치(Q5)의 소스 단자에 접속되고, 그 타단이 스위치(Q4)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 도 11에 나타내는 회로(104)에서는, 제어부(118)는, 스위치(Q1, Q2)를 오프 상태로 하고, 스위치(Q4, Q5)를 온 상태로 함으로써, 유도 전류 검출 상태를 형성한다.
전류 검출 IC(156)는, 예를 들면 단방향 전류 센스 앰프에 의해 구성된다. 전류 검출 IC(156)는, 저항기(R2)의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 검출기로서, 저항기(R2)의 양단 사이의 전압을 증폭하는 오피 앰프를 포함하고, 이 오피 앰프의 출력에 근거하여, 저항기(R2)에 흐르는 전류의 전류값을 측정값으로서 출력한다. 전류 검출 IC(156)에 포함되는 오피 앰프의 비반전 입력 단자(IN+)는, 저항기(R2)의 스위치(Q5) 측의 단자에 접속되어 있다. 전류 검출 IC(156)에 포함되는 오피 앰프의 반전 입력 단자(IN-)는, 저항기(R2)의 스위치(Q4) 측의 단자에 접속되어 있다.
따라서, 전류 검출 IC(156)로부터는, 유도 전류 검출 상태에 있어서 코일(106)에 유도 전류(IDCa) 또는 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에, 소정의 크기의 전류값이 출력 단자(OUT)로부터 출력된다. 도 11에 나타내는 회로(104)에서는, 단방향 센스 앰프에 의해 구성된 단일 전류 검출 IC(156)만에 의해 유도 전류가 검출된다. 전류 검출 IC(156)의 출력은, 유도 전류(IDCa)와 유도 전류(IDCb)의 어느 것이어도, 그 크기를 제외하면 동일한 부호의 전류값이 된다. 이와 같이, 전류 검출 IC(156)는, 코일(106)에 발생한 유도 전류의 방향을 구별한 정보의 출력은 불가로 되어 있다.
또한, 도 11에 나타내는 회로(104)에서는, 가열 제어가 실행될 때에, 저항기(R2)에, 유도 전류와는 상이한, 유도 전류보다도 큰 전류가 흐른다. 이 때문에, 이 큰 전류가 전류 검출 IC(156)에서 검출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도 7에 나타낸 예와 동일하게, 전류 검출 IC(156)로의 전원 공급을 제어하는 로드 스위치와, 전류 검출 IC(156)의 출력 단자(OUT)에 접속되는 배리스터(또는 제너 다이오드)의 적어도 한쪽을 추가하는 것이 바람직하다.
제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)의 출력에 근거하여, 이하에 나타내듯이, 상태(ST1)~상태(ST4)의 어느 것인지를 판별한다.
(상태(ST1)의 판별)
ACTIVE 모드이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단한다.
(상태(ST2)의 판별)
HEAT 모드 종료 직후이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 이상인 경우에는, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC2)가 발생한, 즉 상태(ST2)라고 판단한다.
(상태(ST3)의 판별)
ACTIVE 모드이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC3)가 발생한, 즉 상태(ST3)라고 판단한다.
(상태(ST4)의 판별)
HEAT 모드 종료 직후이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되고, 또한, 이 전류값이 전류 문턱값 미만인 경우에는, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))로부터 멀어짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC4)가 발생한, 즉 상태(ST4)라고 판단한다.
본 실시 형태에서는, 제어부(118)는, 상태(ST1)에서 상태(ST4)까지를 판별한다. 이를 대신하여, 제어부(118)는, 상태(ST1)와 상태(ST3)를 구별하지 않아도 된다. 즉, ACTIVE 모드이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되면, 상태(ST1) 또는 상태(ST3)라고 판단해도 된다. 제어부(118)는, 상태(ST1) 또는 상태(ST3)라고 판단한 경우, 동작 모드를 PRE-HEAT 모드로 전환해도 된다. 동일하게, HEAT 모드 종료 직후이면서 유도 전류 검출 상태에 있어서, 제어부(118)는, 전류 검출 IC(156)로부터 소정값 이상의 전류값이 출력되면, 상태(ST2) 또는 상태(ST4)라고 판단해도 된다.
＜회로(104)의 제５ 변형예＞
도 12는, 도 2에 나타내는 회로(104)의 제５ 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 회로(104)는, 레일 스플리터 회로(160)가 삭제된 점과, 오피 앰프(161)가 오피 앰프(162)로 변경된 점을 제외하고는, 도 9와 동일하다.
도 12에 나타내는 회로(104)에 있어서의 오피 앰프(162)는, 도 9에 나타낸 오피 앰프(161)에 있어서, 양전원 단자에 시스템 전압(Vsys)을 공급하고, 음전원 단자를 그라운드에 접속한 구성이다.
도 12에 나타내는 회로(104)에서는, 제어부(118)는, 스위치(Q1, Q2, Q4)를 오프 상태 또한 스위치(Q5)를 온 상태로 제어하여, 유도 전류 검출 상태를 형성한다. 유도 전류 검출 상태에 있어서 유도 전류(IDCb)가 발생한 경우에는, 오피 앰프(161)로부터, 그 유도 전류(IDCb)에 따른 소정값 이상의 전압값이 출력된다. 한편, 유도 전류 검출 상태에 있어서 유도 전류(IDCa)가 발생한 경우에는, 오피 앰프(161)로부터 소정값 이상의 전압값이 출력되는 일은 없다. 이와 같이, 오피 앰프(162)의 출력은, 유도 전류(IDCb)가 발생한 때에만, 소정값 이상의 전압값이 된다. 즉, 오피 앰프(162)는, 코일(106)에 발생한 유도 전류의 방향을 구별한 정보의 출력은 불가로 되어 있다.
도 12에 나타내는 회로(104)에 있어서, 제어부(118)는, ACTIVE 모드에 있어서 유도 전류 검출 상태를 형성하고, 이 유도 전류 검출 상태에 있어서, 오피 앰프(161)로부터 소정값 이상 또한 전압 문턱값 이상인 전압이 출력된 경우에, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)(서셉터(110))가 개구(101A)(코일(106))에 가까워짐으로써, 코일(106)에서 유도 전류(IDC1)가 발생한, 즉 상태(ST1)라고 판단하여, 동작 모드를 PRE-HEAT 모드로 전환한다.
도 12에 나타내는 회로(104)에서는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 삽입된 것이나, 정방향으로 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)가 발취된 것을 유도 전류에 근거하여 제어부(118)가 판단할 수 없다. 그러나, 제어부(118)는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)가 개구(101A)에 삽입된 것은 판단 가능하다.
이상과 같이, 도 2 및 도 8~도 11에 나타내는 회로(104)의 구성이면, 제어부(118)가, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 검지, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취 검지, 및 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향의 식별을 실시하는 것이 가능하다. 또한, 예를 들면, 에어로졸 생성 장치(100)를, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 삽입했을 때와, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 삽입했을 때의 어느 것에 있어서도, 에어로졸 형성 기체(108)를 가열하여 에어로졸을 흡인 가능하게 구성한다면, 삽입 방향의 식별은 불필요해진다. 이 때문에, 이러한 구성에 있어서는, 제어부(118)가, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 검지와 발취 검지만을 실시하도록 하면 충분하다. 즉, 제어부(118), 전원 유닛(100U), 회로(104)의 구성을 간이(簡易)한 것으로 할 수 있다.
＜제어부(118)의 동작＞
이하에서는, 도 2, 도 8~도 12의 각각에 나타내는 회로(104)에 있어서의 제어부(118)의 동작을 설명한다. 유도 전류 또는 유도 전류에 따른 전압값을 검출할 수 있는, 전류 검출 IC(151, 152, 153, 154, 155, 156)와 오피 앰프(161, 162)를 총칭하여, 이하에서는 유도 전류 검출 IC라고도 기재한다.
도 13은, SLEEP 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(10)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속되었는지 여부를 판정한다(스텝 S11). 해당 판정은, 예를 들면 상술한 VBUS 검지 신호에 의해 실행된다. 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속된 경우(스텝 S11: YES)에는, 동작 모드를 CHARGE 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속되어 있지 않은 경우(스텝 S11: NO)에는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어졌는지 여부를 판정한다(스텝 S12). 이 소정의 조작의 일례는, 버튼(128)의 길게 누름 또는 짧게 누름 또는 연타(連打)이다. 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어진 경우(스텝 S12: YES)에는, 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어지지 않은 경우(스텝 S12: NO)에는, 스텝 S11로 처리를 되돌린다.
도 14는, CHARGE 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(20)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 충전 회로(122)에 전원(102)의 충전을 개시시킨다(스텝 S21). 해당 처리는, 예를 들면, 제어부(118)가 소정 레벨을 가지는 충전 이네이블 신호를 충전 회로(122)의 충전 이네이블 단자(CE)에 입력함으로써 실행된다. 다음으로, 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)로부터 분리되었는지 여부를 판정한다(스텝 S22). 해당 판정은, 예를 들면 상술한 VBUS 검지 신호에 의해 실행된다. 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)로부터 분리되지 않은 경우(스텝 S22: NO)에는, 스텝 S22로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)로부터 분리된 경우(스텝 S22: YES)에는, 충전 회로(122)에 전원(102)의 충전을 종료시킨다(스텝 S23). 또한, 충전 회로(122)는, 제어부(118)로부터의 지령을 기다리지 않고, 잔량 측정 IC(124)와의 시리얼 통신이나 충전 단자(BAT)로의 입력으로부터 취득되는 전원(102)의 충전 전류나 충전 전압에 근거하여, 전원(102)의 충전을 종료시켜도 된다. 스텝 S23 후, 제어부(118)는, 전원(102)의 충전 레벨(전원(102)에 남아 있는 전력량)에 근거하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 사용 가능 개비수를 설정한다(스텝 S24). 여기에서는, 에어로졸 형성 기체(108)로서 스틱 형상의 것을 상정하고 있지만, 에어로졸 형성 기체(108)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 「사용 가능 개비수」는, 「사용 가능 개수」로 일반화할 수 있는 점에 유의 바란다. 이하, 도 15를 참조하여, 사용 가능 개비수에 대해 설명한다.
도 15는, 사용 가능 개비수에 대해 설명하기 위한 모식도이다. 용량(610)은, 아직 사용되지 않았을 때(이하, 「미사용시」라고 한다.)의 전원(102)에 대응하고, 그 면적이 미사용시의 만충전 용량을 나타내고 있다. 또한, 전원(102)이 아직 사용되지 않았다란, 전원(102)이 제조되고 나서의 방전 회수가 제로인 또는 소정의 방전 회수 이하인 것을 의미한다. 미사용시의 전원(102)의 만충전 용량의 예는, 약 220mAh이다. 용량(620)은, 방전과 충전이 반복되어, 어느 정도 열화(劣化)가 진행되었을 때(이하, 「열화시」라고 한다.)의 전원(102)에 대응하고, 그 면적이 열화시의 만충전 용량을 나타내고 있다. 도 15로부터 분명하듯이, 미사용시의 전원(102)의 만충전 용량은, 열화시의 전원(102)의 만충전 용량보다도 크다.
전력량(630)은, 하나의 에어로졸 형성 기체(108)를 소비하기 위해서 필요한 전력량(에너지)에 대응하고, 그 면적이 대응하는 전력량을 나타내고 있다. 도 15에 있어서의 4개의 전력량(630)은 모두 동일한 면적이며, 대응하는 전력량도 대략 동일하다. 또한, 하나의 에어로졸 형성 기체(108)를 소비하기 위해서 필요한 전력(630)의 예는, 약 70mAh이다. 일례로서, HEAT 모드로 이행한 후에 가열 종료 조건이 충족되었을 때에, 하나의 에어로졸 형성 기체(108)가 소비되었다고 간주할 수 있다.
전력량(640) 및 전력량(650)은, 각각, 2개의 에어로졸 형성 기체(108)를 소비한 후의 전원(102)의 충전 레벨(이하, 「잉여 전력량」이라고 한다.)에 대응하고, 그 면적이 대응하는 전력량을 나타내고 있다. 도 15로부터 분명하듯이, 미사용시의 잉여 전력량은, 열화시의 잉여 전력량보다 크다.
전압(660)은, 전원(102)의 만충전시의 출력 전압을 나타내고 있으며, 그 예는 약 3.64V이다. 전압(670)은, 전원(102)의 방전 종지 전압을 나타내고 있으며, 그 예는 약 2.40V이다. 전원(102)의 만충전시의 출력 전압과 방전 종지 전압은, 각각, 기본적으로는, 전원(102)의 열화에 의하지 않고, 즉 SOH(State Of Health)에 의하지 않고 일정하다.
전원(102)은, 전압이 방전 종지 전압에 도달할 때까지, 환언하면 전원(102)의 충전 레벨이 제로가 될 때까지 사용되지 않는 것이 바람직하다. 이것은, 전원(102)의 전압이 방전 종지 전압 이하가 된 경우 또는 전원(102)의 충전 레벨이 제로가 된 경우, 전원(102)의 열화가 급격하게 진행되기 때문이다. 또한, 전원(102)의 전압이 방전 종지 전압에 가까워질수록, 전원(102)의 열화는 진행된다.
또한, 상술한 바와 같이, 전원(102)은, 방전과 충전이 반복되면, 그 만충전 용량이 감소하고, 소정의 수(도 15에 있어서는 "2")의 에어로졸 형성 기체(108)를 소비한 후의 잉여 전력량은, 미사용시보다도 열화시의 쪽이 작아진다.
따라서, 제어부(118)는, 전원(102)의 열화를 예상한 후, 전압이 방전 종지 전압 또는 그 근방에 도달할 때까지, 환언하면 전원(102)의 충전 레벨이 제로 또는 그 근방이 될 때까지 사용되지 않도록, 사용 가능 개비수를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 사용 가능 개비수는, 예를 들면 이하와 같이 설정할 수 있다.
n=int((e-S)/C)
여기서, "n"은 사용 가능 개비수이며, "e"는 전원(102)의 충전 레벨(단위는 예를 들면 mAh)이며, "S"는 전원(102)의 열화시의 잉여 전력량에 여유를 주기 위한 파라미터(단위는 예를 들면 mAh)이며, "C"는 하나의 에어로졸 형성 기체(108)를 소비하는데 필요한 전력량(단위는 예를 들면 mAh)이며, "int()"는 () 내의 소수점 이하를 절사하는 함수이다. 또한, "e"는 변수이며, 제어부(118)가 잔량 측정 IC(124)와 통신함으로써 취득할 수 있다. 또한, "S" 및 "C"는 정수이며, 실험적으로 사전에 구하여, 제어부(118)의 메모리(도시하지 않음)에 미리 기억해 둘 수 있다.
도 14로 돌아와, 제어부(118)는, 스텝 S24 후, 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 또한, 도 14의 스텝 S22는, 충전 회로(122)에 의한 전원(102)의 충전이 완료되었는지 여부를 제어부(118)가 판정하는 처리로 치환할 수도 있다.
도 16은, ACTIVE 모드시에 제어부(118)가 주로 실행하는 예시 처리(메인 처리(30))를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 회로(104)의 스위치를 제어하여 유도 전류 검출 상태를 형성한다(스텝 S30). 도 2와 그 변형 예의 각 회로(104)에 있어서의 유도 전류 검출 상태의 형성에 대해서는 상술한 바와 같다. 도 2, 도 10, 및 도 11에 나타내는 각 회로(104)에 있어서, 도 7에 예시되는 로드 스위치(170)가 추가되는 경우에는, 제어부(118)는, 이 스텝 S30에 있어서, 이 로드 스위치(170)를 온 상태로 하여, 유도 전류 검출 IC를 구성하는 전류 검출 IC로의 전력 공급을 실시한다.
또한, 제어부(118)는, 제1 타이머를 기동한다(스텝 S31). 제1 타이머가 기동됨으로써, 제1 타이머의 값은 초기값으로부터 시간의 경과에 의해 증가 또는 감소하게 된다. 이하에서는, 제1 타이머의 값은 시간의 경과에 의해 증가하는 것으로 하여 설명한다. 제1 타이머는, 다른 동작 모드로 전환할 때에 정지하고 또한 초기화된다. 이들에 대해서는, 후술하는 제2 타이머 및 제3 타이머에 대해서도 동일하다.
다음으로, 제어부(118)는, 전원(102)의 충전 레벨을 유저에게 통지한다(스텝 S32). 충전 레벨의 통지는, 잔량 측정 IC(124)와의 통신에 의해 취득한 전원(102)의 정보에 근거하여, 제어부(118)가 발광 소자 구동 회로(126)와 통신하고, 발광 소자(138)를 소정의 태양으로 발광시킴으로써 실현될 수 있다. 이에 대해서는, 후술하는 다른 통지에 대해서도 동일하다. 충전 레벨의 통지는, 일시적으로 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 통지부로서 스피커나 바이브레이터를 포함하는 경우에는, 제어부(118)가 이들을 제어하여, 소리 또는 진동에 의해 충전 레벨의 통지를 실시한다.
다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(30)와 병렬로 실행되도록, 다른 처리(이하, 「서브 처리」라고 한다.)의 실행을 개시한다(스텝 S33). 스텝 S33에 있어서 개시되는 서브 처리에 대해서는 후술한다. 또한, 서브 처리의 실행은, 다른 동작 모드로 전환될 때에 정지된다. 이에 대해서는, 후술하는 다른 서브 처리에 대해서도 동일하다.
다음으로, 제어부(118)는, 제1 타이머의 값에 근거하여, 소정 시간이 경과했는지를 판정한다(스텝 S34). 제어부(118)는, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우(스텝 S34: YES)에는, 후술의 스텝 S40의 처리를 실시한다. 제어부(118)는, 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우(스텝 S34: NO)에는, 유도 전류 검출 IC의 출력값에 근거하여, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되었는지 여부를 판정한다(스텝 S35).
제어부(118)는, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되지 않았다고 판정한 경우(스텝 S35: NO)에는, 스텝 S34로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되었다고 판정한 경우(스텝 S35: YES)에는, 스텝 S36으로 처리를 이행한다.
스텝 S36에 있어서, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 IC의 출력값에 근거하여, 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향이 정방향인지 여부를 판정한다. 또한, 도 12에 나타내는 회로(104)에서는, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입된 경우의 유도 전류는 검출되지 않기 때문에, 스텝 S35의 판정이 YES가 되는 것은, 에어로졸 형성 기체(108)가 정방향으로 삽입된 것과 동일하다. 이 때문에, 도 12에 나타내는 회로(104)에서는, 스텝 S36의 처리는 생략되어, 스텝 S38의 처리가 실행된다.
제어부(118)는, 삽입 방향이 역방향이라고 판정한 경우(스텝 S36: NO)에는, 삽입 방향이 반대인 것을 나타내는 에러 통지를 통지부에 실행시키고, 또한, 제1 타이머의 값을 초기값으로 리셋한다(스텝 S37). 스텝 S37 후, 제어부(118)는, 스텝 S34로 처리를 되돌린다. 스텝 S37은, ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로의 천이를 지연시키는 처리라고 할 수 있다. 이 처리가 있음으로써, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)를 유저가 발취하고 나서, 유저가 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 다시 삽입할 때까지의 사이에, 동작 모드가 SLEEP 모드로 천이해 버리는 것을 방지할 수 있어, 편리성을 향상시킬 수 있다. 또한 스텝 S37에 있어서, 제1 타이머의 값은, 초기값으로 리셋되지 않고, 뺄셈 등에 의해 초기값에 가까워져도 된다.
제어부(118)는, 삽입 방향이 정방향이라고 판정한 경우(스텝 S36: YES)에는, 설정되어 있는 사용 가능 개비수가 1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S38). 제어부(118)는, 사용 가능 개비수가 1 이상인 경우(스텝 S38: YES)에는, 동작 모드를 PRE-HEAT 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 사용 가능 개비수가 1 미만인 경우(스텝 S38: NO)에는, 전원(102)의 잔량이 부족한 것을 나타내는 저잔량 통지를 통지부에 실행시킨다(스텝 S39). 스텝 S39 다음의 스텝 S40에 있어서, 제어부(118)는, 회로(104)의 스위치 등을 제어하여 유도 전류 검출 상태를 해제하고, 그 후, 동작 모드를 SLEEP 모드로 전환한다.
도 2의 회로(104)이면, 스위치(Q5)가 오프 상태로 되고, 바람직하게는 전류 검출 IC(151)로의 전원 공급이 더 정지됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 해제된다. 도 8, 도 9, 및 도 12의 각 회로(104)이면, 스위치(Q5)가 오프 상태로 됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 해제된다. 도 10의 회로(104)이면, 스위치(Q6, Q8)가 오프 상태로 되고, 바람직하게는 전류 검출 IC(154, 155)로의 전원 공급이 더 정지됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 해제된다. 도 11의 회로(104)이면, 스위치(Q5)가 오프 상태로 되고, 바람직하게는 전류 검출 IC(156)로의 전원 공급이 더 정지됨으로써, 유도 전류 검출 상태가 해제된다.
스텝 S34에 있어서, 소정 시간이 경과했다고 판정된 경우(스텝 S34: YES)에는, 스텝 S40의 처리가 실행되어, 그 후, 동작 모드가 SLEEP 모드로 전환된다.
도 17은, ACTIVE 모드의 메인 처리(30)에 있어서의 스텝 S33에 있어서 개시되는, 서브 처리(40) 및 서브 처리(50)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
(서브 처리(40))
우선, 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어졌는지 여부를 판정한다(스텝 S44). 이 소정의 조작의 일례는, 버튼(128)의 짧은 누름이다. 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어진 경우(스텝 S44: YES)에는, 제1 타이머의 값을 초기값으로 리셋한다(스텝 S45). 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어지지 않은 경우(스텝 S44: NO)에는, 스텝 S44로 처리를 되돌리는 스텝 S45 후, 제어부(118)는, 도 16의 스텝 S32와 동일하게, 전원(102)의 충전 레벨을 유저에게 통지하고(스텝 S46), 그 후, 스텝 S44로 처리를 되돌린다. 또한 스텝 S45에 있어서, 제1 타이머의 값은, 초기값으로 리셋되지 않고, 뺄셈 등에 의해 초기값에 가까워져도 된다.
(서브 처리(50))
우선, 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속되었는지 여부를 판정한다(스텝 S51). 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속되어 있지 않은 경우(스텝 S51: NO)에는, 스텝 S51로 처리를 되돌린다. 해당 판정은, 예를 들면, 상술한 VBUS 검지 신호에 의해 실행된다. 제어부(118)는, 충전 전원이 충전 전원 접속부(116)에 접속된 경우(스텝 S51: YES)에는, 유도 전류 검출 상태를 해제하고(스텝 S52), 동작 모드를 CHARGE 모드로 전환한다. 스텝 S52는, 도 16의 스텝 S40과 동일한 처리이다. 제어부(118)는, 동작 모드를 CHARGE 모드로 전환하는 경우에는, 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 모두 오프 상태로 하는 것이 바람직하다.
도 18은, PRE-HEAT 모드시에 제어부(118)가 주로 실행하는 예시 처리(메인 처리(60))를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 상태를 해제한다(스텝 S60). 스텝 S60은, 도 16의 스텝 S40과 동일한 처리이다.
다음으로, 제어부(118)는, 가열 제어를 개시하고, 가열용 전력을 코일(106)에 공급한다(스텝 S61). 가열용 전력은, 도 2, 도 8, 도 9, 도 11 및 도 12의 각 회로(104)이면, 스위치(Q1)를 온 상태로 하고, 스위치(Q2)를 오프 상태로 한 후에, 스위치(Q3)를 스위칭함으로써 생성되는 것이다. 도 10의 회로(104)이면, 가열용 전력은, 스위치(Q1)를 온 상태로 하고, 스위치(Q2)를 오프 상태로 한 후에, 인버터(162)에서 상술한 제1 스위치 제어와 제2 스위치 제어가 교호로 실행됨으로써 생성되는 것이다. 다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(60)와 병렬로 실행되도록, 서브 처리의 실행을 개시한다(스텝 S62). 이 서브 처리에 대해서는 후술한다.
다음으로, 제어부(118)는, 가열 제어를 일시적으로 정지한 상태로 모니터 제어를 실시하고, 비가열용 전력을 코일(106)에 공급하여, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)를 측정한다(스텝 S63). 다음으로, 제어부(118)는, 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 개구(101A)에 서셉터(110)(에어로졸 형성 기체(108))가 삽입되고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S64). 제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되지 않았다고 판정한 경우(스텝 S64: NO)에는, 가열 제어를 종료하고(스텝 S66), 또한, 사용 가능 개비수를 1개 줄여(스텝 S67), 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 스텝 S64의 판정이 NO가 되는 것은, 유저가, 신품의 에어로졸 형성 기체(108)를 삽입하고 나서, 곧바로 발취한 경우에 상당한다.
제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되어 있다고 판정한 경우(스텝 S64: YES)에는, 스텝 S63에서 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 서셉터(110)의 온도를 취득한다(스텝 S65). 다음으로, 제어부(118)는, 스텝 S65에서 취득한 서셉터(110)의 온도가 제1 목표 온도에 도달하고 있는지를 판정한다(스텝 S66).
제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 제1 목표 온도에 도달하지 않은 경우(스텝 S68: NO)에는, 스텝 S63으로 처리를 되돌린다. 처리를 스텝 S63으로 되돌릴 때에는, 제어부(118)는, 가열 제어를 재개하고, 가열용 전력을 코일(106)에 공급한다. 제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 제1 목표 온도에 도달한 경우(스텝 S68: YES)에는, 통지부를 제어하여, 예열이 완료된 것을 유저에게 통지한다(스텝 S69). 스텝 S69 후, 제어부(118)는, 동작 모드를 INTERVAL 모드로 전환한다. 또한, 제어부(118)는, PRE-HEAT 모드가 개시되고 나서 소정 시간 경과한 경우에도, 예열이 완료되었다고 판단하여, 동작 모드를 INTERVAL 모드로 전환해도 된다.
도 19는, INTERVAL 모드시에 제어부(118)가 실행하는 예시 처리(70)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 가열 제어를 종료하여, 가열용 전력의 코일(106)로의 공급을 정지한다(스텝 S71). 다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(70)와 병렬로 실행되도록, 서브 처리의 실행을 개시한다(스텝 S72). 이 서브 처리에 대해서는 후술한다.
다음으로, 제어부(118)는, 모니터 제어를 실시하여, 비가열용 전력을 코일(106)에 공급하고, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)를 측정한다(스텝 S73). 다음으로, 제어부(118)는, 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 서셉터(110)의 온도를 취득한다(스텝 S74). 다음으로, 제어부(118)는, 스텝 S74에서 취득한 서셉터(110)의 온도가 제2 목표 온도에 도달하고 있는지를 판정한다(스텝 S75).
제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 제2 목표 온도에 도달하지 않은 경우(스텝 S75: NO)에는, 스텝 S73우로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 제2 목표 온도에 도달한 경우(스텝 S75: YES)에는, 동작 모드를 HEAT 모드로 전환한다. 또한, 제어부(118)는, INTERVAL 모드가 개시되고 나서 소정 시간 경과한 경우에도, 냉각이 완료되었다고 판단하여, 동작 모드를 HEAT 모드로 전환해도 된다.
PRE-HEAT 모드에서는, 에어로졸을 신속히 공급할 수 있도록 서셉터(110)는 급속히 가열된다. 한편, 이러한 급속한 가열에서는, 생성되는 에어로졸의 양이 과잉이 되어 버릴 우려가 있다. 그래서, HEAT 모드 전에 INTERVAL 모드로 이행함으로써, PRE-HEAT 모드의 완료 시점부터 HEAT 모드의 완료 시점까지에 걸쳐, 생성되는 에어로졸의 양을 안정으로 할 수 있다. 도 19의 메인 처리(70)에 의하면, 에어로졸 생성의 안정화를 위해서, 예열된 에어로졸 형성 기체(108)를 HEAT 모드의 전에 냉각할 수 있다.
도 20은, HEAT 모드시에 제어부(118)가 실행하는 메인 처리(80)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 우선, 제어부(118)는, 제2 타이머를 기동한다(스텝 S81). 다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(80)와 병렬로 실행되도록, 다른 처리(서브 처리)의 실행을 개시한다(스텝 S82). 이 서브 처리에 대해서는 후술한다. 다음으로, 제어부(118)는, 가열 제어를 개시한다(스텝 S83).
가열 제어의 개시 후, 제어부(118)는, 가열 제어를 일시적으로 정지한 상태로 모니터 제어를 실시하여, 비가열용 전력을 코일(106)에 공급하고, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)를 측정한다(스텝 S84). 다음으로, 제어부(118)는, 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 개구(101A)에 서셉터(110)(에어로졸 형성 기체(108))가 삽입되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S85). 제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 S85: NO)에는, 가열 제어를 종료하고(스텝 S86), 또한, 사용 가능 개비수를 1개 줄여(스텝 S87), 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 스텝 S85의 판정이 NO가 되는 것은, 유저가, 에어로졸 생성 도중에 에어로졸 형성 기체(108)를 발취한 경우에 상당한다.
제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되어 있다고 판정한 경우(스텝 S85: YES)에는, 스텝 S84에서 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 서셉터(110)의 온도를 취득한다(스텝 S88). 다음으로, 제어부(118)는, 스텝 S88에서 취득한 서셉터(110)의 온도가 소정의 가열 목표 온도에 도달했는지를 판정한다(스텝 S89). 가열 목표 온도는 일정값으로 해도 되고, 에어로졸에 부가되는 향미 성분량이 일정이 되도록, 흡인 횟수나 제2 타이머의 값이 증가함에 따라 증가시켜도 된다.
제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 가열 목표 온도에 도달한 경우(스텝 S89: YES)에는, 가열 제어를 정지하여 소정 시간 대기하고(스텝 S90), 그 후, 스텝 S83으로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 서셉터(110)의 온도가 가열 목표 온도에 도달하지 않은 경우(스텝 S89: NO)에는, 제2 타이머의 값, 또는, HEAT 모드가 개시되고 나서의 유저의 흡인 횟수에 근거하여, 가열 종료 조건이 충족되었는지 여부를 판정한다(스텝 S91).
제어부(118)는, 가열 종료 조건이 충족되지 않은 경우(스텝 S91: NO)에는, 스텝 S84로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 가열 종료 조건이 충족된 경우(스텝 S91: YES)에는, 가열 제어를 종료하고(스텝 S92), 사용 가능 개비수를 1개 줄여(스텝 S87), 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 동작 모드가 HEAT 모드로부터 ACTIVE 모드로 전환되면, 제어부(118)에 의해 연속 사용 판정 처리가 실행된다. 연속 사용 판정 처리의 상세는 후술한다. 본 실시 형태에서는, 스텝 S89에서 NO라고 판단되면 스텝 S91이 실행되었지만, 스텝 S91은, 스텝 S84, S85, S88, S89와 병렬하여 실행되어도 되고, 스텝 S84, S85, S88, S89 중 어느 하나의 사이에서 실행되어도 된다.
도 21은, PRE-HEAT 모드의 메인 처리(60), INTERVAL 모드의 예시 처리(70), 및 HEAT 모드의 메인 처리(80)에서 실행되는 서브 처리(서브 처리(90)와 서브 처리(100S))를 설명하기 위한 플로우차트이다.
(서브 처리(90))
우선, 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어졌는지 여부를 판정한다(스텝 S95). 이 소정의 조작의 일례는, 버튼(128)의 길게 누름 또는 연타이다. 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어진 경우(스텝 S95: YES)에는, 가열 제어 또는 모니터 제어를 종료하고(스텝 S96), 사용 가능 개비수를 1개 줄여(스텝 S97), 동작 모드를 ACTIVE 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 버튼(128)에 대한 소정의 조작이 이루어지지 않은 경우(스텝 S95: NO)에는, 스텝 S95로 처리를 되돌린다.
(서브 처리(100S))
우선, 제어부(118)는, 방전 전류를 측정한다(스텝 S101). 방전 전류는, 전류 검출 회로(136)에 의해 측정할 수 있다. 다음으로, 제어부(118)는, 측정한 방전 전류가 과대(過大)인지 여부를 판정한다(스텝 S102). 제어부(118)는, 방전 전류가 과대하지 않은 경우(스텝 S102: NO)에는 스텝 S101로 처리를 되돌리고, 방전 전류가 과대한 경우(스텝 S102: YES)에는, 소정의 페일 세이프 액션을 실행한다(스텝 S103). 소정의 페일 세이프 액션은, 예를 들면, 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 모두 오프 상태로 하는 것이다. 스텝 S103 후, 제어부(118)는, 통지부를 제어하여 유저에게 에러 통지를 실시하고(스텝 S104), 동작 모드를 ERROR 모드로 전환한다.
도 22는, ACTIVE 모드에 있어서의 연속 사용 판정 처리 중의 메인 처리(200)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 또한, 도 22에서 예시하는 연속 사용 판정 처리는, 도 2, 도 8 내지 도 11의 각 회로(104)에 있어서 실행 가능하다.
우선, 제어부(118)는, 제3 타이머를 기동하고, 연속 가열 Flag를 FALSE로 설정한다(스텝 S201). 다음으로, 제어부(118)는, 전원(102)의 충전 레벨을 유저에게 통지한다(스텝 S202). 스텝 S202는 스텝 S32의 처리와 동일하다.
다음으로, 제어부(118)는, 회로(104)의 스위치 등을 제어하여 유도 전류 검출 상태를 형성한다(스텝 S203). 다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(200)와 병렬로 실행되도록, 다른 처리(후술하는 도 23에 나타내는 서브 처리(300))의 실행을 개시한다(스텝 S204).
다음으로, 제어부(118)는, 제3 타이머의 값에 근거하여, 소정 시간이 경과했는지를 판정한다(스텝 S205). 제어부(118)는, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우(스텝 S205: YES)에는, 후술하는 스텝 S210의 처리를 실시한다. 제어부(118)는, 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우(스텝 S205: NO)에는, 유도 전류 검출 IC의 출력값에 근거하여, 개구(101A)로부터 에어로졸 형성 기체(108)가 발취되었는지 여부를 판정한다(스텝 S206).
제어부(118)는, 개구(101A)로부터 에어로졸 형성 기체(108)가 발취되지 않았다고 판정한 경우(스텝 S206: NO)에는, 스텝 S205로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 개구(101A)로부터 에어로졸 형성 기체(108)가 발취되었다고 판정한 경우(스텝 S206: YES)에는, 제3 타이머를 리셋한다(스텝 S207). 또한 스텝 S207에 있어서, 제3 타이머의 값은, 초기값으로 리셋되지 않고, 뺄셈 등에 의해 초기값에 가까워져도 된다.
또한, 제어부(118)는, 이 스텝 S207의 후에, 스텝 S202와 동일한 처리를 실시해도 된다. 혹은, 스텝 S202의 처리를, 스텝 S201과 스텝 S203의 사이가 아니라, 스텝 S207과 스텝 S208의 사이에서 실시하도록 해도 된다. 스텝 S206의 판정이 YES가 된 타이밍에서는, 유저의 주의가 전원 유닛(100U)을 향하고 있다. 이러한 타이밍에서, 전원(102)의 잔량을 유저에게 통지함으로써, 유저가 전원(102)의 잔량을 파악하기 쉬워진다.
스텝 S207 후, 제어부(118)는, 연속 가열 Flag를 TRUE로 설정한다(스텝 S208). 다음으로, 제어부(118)는, 제3 타이머의 값에 근거하여, 소정 시간이 경과했는지를 판정한다(스텝 S209). 제어부(118)는, 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우(스텝 S209: NO)에는, 스텝 S209로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우(스텝 S209: YES)에는, 회로(104)의 스위치 등을 제어하여 유도 전류 검출 상태를 해제하고(스텝 S210), 동작 모드를 ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로 전환한다.
제3 타이머는, ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로 천이시킬 때까지의 시간을 카운트하기 위해서 사용된다. 도 22에 나타내듯이, HEAT 모드의 종료 후, 유저가 연속 사용을 실시하기 위해서 에어로졸 형성 기체(108)의 발취를 바로 실행한 경우에는, 스텝 S206의 판정이 YES가 되어 제3 타이머가 리셋된다. 이 때문에, HEAT 모드의 종료 후, 유저가 에어로졸 형성 기체(108)의 발취를 실행하지 않는 경우(즉 연속 사용의 의사가 없는 경우)와 비교하면, ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로 천이할 때까지의 시간은 길어진다. 즉, 스텝 S207은, ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로의 천이를 지연시키는 처리라고 할 수 있다. 이 처리가 있음으로써, 유저가 에어로졸 형성 기체(108)를 발취하고 나서, 신품의 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입할 때까지의 사이에, 동작 모드가 SLEEP 모드로 천이해 버리는 것을 방지할 수 있으며, 편리성을 향상시킬 수 있다.
도 23은, 도 22에 나타내는 연속 사용 판정 처리의 메인 처리(200)에서 실행되는 서브 처리(300)를 설명하기 위한 플로우차트이다.
우선, 제어부(118)는, 연속 가열 Flag가 TRUE로 설정되어 있는지를 판정한다(스텝 S301). 제어부(118)는, 연속 가열 Flag가 FALSE로 설정되어 있는 경우(스텝 S301: NO)에는, 스텝 S301로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 연속 가열 Flag가 TRUE로 설정되어 있는 경우(스텝 S301: YES)에는, 유도 전류 검출 IC의 출력값에 근거하여, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되었는지 여부를 판정한다(스텝 S302).
제어부(118)는, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되지 않았다고 판정한 경우(스텝 S302: NO)에는, 스텝 S302로 처리를 되돌린다. 제어부(118)는, 개구(101A)에 에어로졸 형성 기체(108)가 삽입되었다고 판정한 경우(스텝 S302: YES)에는, 스텝 S303으로 처리를 이행한다.
스텝 S303에 있어서, 제어부(118)는, 유도 전류 검출 IC의 출력값에 근거하여, 개구(101A)에 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향이 정방향인지 여부를 판정한다. 제어부(118)는, 삽입 방향이 역방향이라고 판정한 경우(스텝 S303: NO)에는, 삽입 방향이 반대인 것을 나타내는 에러 통지를 통지부에 실행시키고(스텝 S304), 또한, 제3 타이머의 값을 초기값으로 리셋한다(스텝 S305). 또한 스텝 S305에 있어서, 제3 타이머의 값은, 초기값으로 리셋되지 않고, 뺄셈 등에 의해 초기값에 가까워져도 된다. 스텝 S305 후, 제어부(118)는, 스텝 S302로 처리를 되돌린다.
스텝 S305는, ACTIVE 모드로부터 SLEEP 모드로의 천이를 지연시키는 처리라고 할 수 있다. 이 처리가 있음으로써, 실수로 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)를 유저가 발취하고, 유저가 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 다시 삽입할 때까지의 사이에, 동작 모드가 SLEEP 모드로 천이해 버리는 것을 방지할 수 있으며, 편리성을 향상시킬 수 있다.
제어부(118)는, 삽입 방향이 정방향이라고 판정한 경우(스텝 S303: YES)에는, 설정하고 있는 사용 가능 개비수가 1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S306). 제어부(118)는, 사용 가능 개비수가 1 이상인 경우(스텝 S306: YES)에는, 동작 모드를 PRE-HEAT 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 사용 가능 개비수가 1 미만인 경우(스텝 S306: NO)에는, 전원(102)의 잔량이 부족한 것을 나타내는 저잔량 통지를 통지부에 실행시킨다(스텝 S307). 스텝 S307 후, 제어부(118)는, 회로(104)의 스위치 등을 제어하여 유도 전류 검출 상태를 해제하고(스텝 S308), 그 후, 동작 모드를 SLEEP 모드로 전환한다.
＜에어로졸 생성 장치(100)의 주된 효과＞
이상과 같이, 에어로졸 생성 장치(100)에 의하면, 코일(106)에 발생한 유도 전류에 근거하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입을 검지하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 가열을 자동적으로 개시할 수 있다. 이 때문에, 유저는, 버튼(128)을 조작하여 전원 유닛(100U)을 ACTIVE 모드로 한 후, 에어로졸 형성 기체(108)를 정방향으로 개구(101A)에 삽입하고, 필터(114)를 물고 흡인한다고 하는 간이한 작업을 실시하는 것만으로, 향미가 부가된 에어로졸의 흡인을 개시할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)에 의하면, 유도 전류에 근거하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향을 식별할 수 있다. 이 때문에, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)의 가열이 실시되는 것을 방지하여, 의도하지 않는 향끽미(香喫味)를 가지는 에어로졸이 생성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)에 의하면, 유도 전류에 근거하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취를 검지할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 도 22 및 도 23의 연속 사용 판정 처리에서 설명한 것처럼, HEAT 모드의 종료 후, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취가 검지되지 않는 한은, PRE-HEAT 모드로 이행할 수 없도록 할 수 있다. 즉, 소비된 에어로졸 형성 기체(108)가 다시 가열되어 버리는 것을 방지할 수 있어, 유저의 흡인 체험이 손상되는 것이 회피된다.
＜연속 사용 판정 처리의 변형예＞
여기까지의 설명에서는, 제어부(118)가, 코일(106)에 발생하는 유도 전류에 근거하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입을 검지하거나, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취를 검지하거나, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 방향을 판단하거나 하는 것으로 했다. 그러나, 원리적으로는, 삽입 상태와 발취 상태로 값이 변화하는 상술한 임피던스(Z)를 사용하는 것으로도, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입을 검지하거나, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취를 검지하거나 하는 것은 가능하다.
다만, ACTIVE 모드에 있어서 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입을 검지하여 PRE-HEAT 모드로 이행하기 위해서는, ACTIVE 모드에 있어서, 전원(102)으로부터 모니터시 RLC 직렬 회로로의 전력 공급을 고빈도로 실시할 것이 요망된다. 또한, 유도 전류의 고정밀도의 검출을 위해서는, 서셉터(110)의 자성이 강할 것이 요망되지만, 서셉터(110)의 가열이 실시되는 기간에서는, 이 자성이 약해지는 경우가 있다. 즉, ACTIVE 모드이면, 저소비 전력으로, 유도 전류를 고정밀도로 검출할 수 있다. 그래서, ACTIVE 모드에 있어서의 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입의 검지는 유도 전류에 근거하여 실시하고, PRE-HEAT 모드, INTERVAL 모드, 및 HEAT 모드나, HEAT 모드의 종료 직후에 있어서의, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취의 검지는, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)에 근거하여 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입을 저소비 전력으로 놓치지 않고 검지할 수 있고, 또한, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취도 놓치지 않고 검지할 수 있다. 이하, 플로우차트를 이용하여 동작을 설명한다.
도 24는, ACTIVE 모드에 있어서의 연속 사용 판정 처리 중의 메인 처리(400)를 설명하기 위한 플로우차트이다. 또한, 도 24에서 예시하는 연속 사용 판정 처리는, 도 2, 도 8 내지 도 12의 각 회로(104)에 있어서 실행 가능하다.
우선, 제어부(118)는, 제3 타이머를 기동하고, 연속 가열 Flag를 FALSE로 설정한다(스텝 S401). 다음으로, 제어부(118)는, 전원(102)의 충전 레벨을 유저에게 통지한다(스텝 S402). 스텝 S402는 스텝 S202의 처리와 동일하다.
다음으로, 제어부(118)는, 메인 처리(400)와 병렬로 실행되도록, 도 23에 예시한 서브 처리(300)의 실행을 개시한다(스텝 S403). 다음으로, 제어부(118)는, 모니터 제어를 실시하여, 비가열용 전력을 코일(106)에 공급하고, 모니터시 RLC 직렬 회로의 임피던스(Z)를 측정한다(스텝 S404).
다음으로, 제어부(118)는, 제3 타이머의 값에 근거하여, 소정 시간이 경과했는지를 판정한다(스텝 S405). 제어부(118)는, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우(스텝 S405: YES)에는, 동작 모드를 SLEEP 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우(스텝 S405: NO)에는, 측정한 임피던스(Z)에 근거하여, 개구(101A)에 서셉터(110)(에어로졸 형성 기체(108))가 삽입되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S406). 제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되어 있다고 판정한 경우(스텝 S406: YES)에는, 스텝 S404로 처리를 되돌린다.
제어부(118)는, 개구(101A)에 서셉터(110)가 삽입되어 있지 않은, 즉 에어로졸 형성 기체(108)의 발취가 실시되었다고 판정한 경우(스텝 S406: NO)에는, 제3 타이머를 리셋한다(스텝 S407). 또한 스텝 S407에 있어서, 제3 타이머의 값은, 초기값으로 리셋되지 않고, 뺄셈 등에 의해 초기값에 가까워져도 된다.
스텝 S407 후, 제어부(118)는, 연속 가열 Flag를 TRUE로 설정한다(스텝 S408). 다음으로, 제어부(118)는, 회로(104)의 스위치 등을 제어하여 유도 전류 검출 상태를 해제한다(스텝 S409). 스텝 S409 후, 제어부(118)는, 제3 타이머의 값에 근거하여, 소정 시간이 경과했는지를 판정한다(스텝 S410). 제어부(118)는, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우(스텝 S410: YES)에는, 동작 모드를 SLEEP 모드로 전환한다. 제어부(118)는, 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정한 경우(스텝 S410: NO)에는, 스텝 S410으로 처리를 되돌린다.
이상과 같이, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽입 검지에는 유도 전류를 이용하고, 에어로졸 형성 기체(108)의 발취 검지에는 임피던스(Z)를 이용함으로써, 소비 전력을 많게 하는 일 없이, 삽입 검지와 발취 검지를 고정밀도로 실시할 수 있다.
또한, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서의 서셉터(110)의 자극(磁極)의 방향은 도 1에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 1에 있어서 S극과 N극을 반대로 한 구성으로 해도 된다. 즉, 에어로졸 형성 기체(108)에 있어서, 서셉터(110)의 S극, 서셉터(110)의 N극, 및 필터(114)가, 이 순으로 길이 방향으로 배열되는 구성이어도 된다.
이와 같이 한 경우에는, 정방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입한 경우에, 도 5에 나타낸 유도 전류(IDC3)가 발생하고, 정방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)로부터 발취하는 경우에, 도 5에 나타낸 유도 전류(IDC4)가 발생하고, 역방향으로 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)에 삽입한 경우에, 도 5에 나타낸 유도 전류(IDC1)가 발생하고, 역방향으로 삽입된 에어로졸 형성 기체(108)를 개구(101A)로부터 발취하는 경우에, 도 5에 나타낸 유도 전류(IDC2)가 발생하는 점과, 유도 전류(IDC3)가 유도 전류(IDC1)보다도 커지고, 유도 전류(IDC4)가 유도 전류(IDC2)보다도 커지는 점에 유의하여, 에어로졸 형성 기체(108)의 삽발의 검지와 삽입 방향의 판정을 실시하면 된다.
또한, 이 구성으로 했을 때에는, 도 12에 나타내는 회로(104)에 있어서, 저항기(R2)의 코일 커넥터(CC-) 측의 단자를 오피 앰프(162)의 비반전 입력 단자에 접속하고, 저항기(R2)의 스위치(Q5) 측의 단자를 오피 앰프(162)의 반전 입력 단자에 접속하는 구성으로 함으로써, 에어로졸 형성 기체(108)의 개구(101A)로의 삽입시에 발생하는 유도 전류(IDC3)에 따른 전압을 오피 앰프(162)에 의해 검출할 수 있다.
본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소 등을 나타내고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
(1) 전원(전원(102))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원(에어로졸원(112))을 가열하는 서셉터(서셉터(110))에 와전류를 발생시키는 코일(코일(106))과,
상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로(변환 회로(132) 또는 인버터(162))와,
상기 전류 변환 회로에 의해 변환된 맥류 또는 교류가 공급되고 또한 상기 코일이 포함되는 유도 가열 회로와,
상기 코일에서 발생한 유도 전류에 따른 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
상기 유도 가열 회로의 임피던스를 검출 가능한 제2 검출 회로와,
상기 제1 검출 회로의 출력 및 상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러(제어부(118))를 구비하는,
에어로졸 생성 장치(에어로졸 생성 장치(100))의 전원 유닛(전원 유닛(100U)).
서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 코일의 내측에 삽입되는 과정에서, 코일에는 유도 전류가 발생할 수 있다. 또한, 서셉터가 코일의 내측에 삽입되어 있는 상태와 서셉터가 코일의 내측에 삽입되어 있지 않은 상태에서는, 유도 가열 회로의 임피던스가 상이하다. (1)에 의하면, 유도 전류와 임피던스의 쌍방에 근거하여, 전원으로부터 코일로의 전력의 공급을 제어할 수 있으므로, 에어로졸 발생 물품 상태에 따른 정확한 처리가 가능해진다.
(2) (1)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
제2 검출 회로에 의한 임피던스의 검출에는, 유도 가열 회로로의 통전이 필요하다. 또한, 가열 제어시에 있어서는 에어로졸 발생 물품의 삽발은 원칙으로서 실시되지 않기 때문에, 유도 전류는 발생하지 않는다. 즉, 가열 제어시에는 제1 검출 회로는 기능하기 어렵다. (2)에 의하면, 가열 제어의 개시에는 제1 검출 회로의 출력을 이용하고, 가열 제어의 전력 제어에는 제2 검출 회로의 출력을 이용하므로, 가열을 개시하고 싶다는 유저의 요망을, 저소비 전력으로 놓치지 않고 검지할 수 있고, 또한, 가열 제어를 고도로 제어할 수 있다.
(3) (1)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품(에어로졸 형성 기체(108))을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구(개구(101A))를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 실시하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되고,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어의 완료 후(HEAT 모드의 종료 후)에 있어서의 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
제2 검출 회로에 의한 임피던스의 검출에는, 유도 가열 회로로의 통전이 필요하다. 또한, 가열 제어시에 있어서는 에어로졸 발생 물품의 삽발은 원칙으로서 실시되지 않기 때문에, 유도 전류는 발생하지 않는다. 즉, 가열 제어시에는 제1 검출 회로는 기능하기 어렵다. (3)에 의하면, 에어로졸 발생 물품의 발취의 검지에는 제1 검출 회로의 출력을 이용하고, 가열 제어에 있어서의 전력 제어에는 제2 검출 회로의 출력을 이용하므로, 에어로졸 발생 물품의 발취를, 저소비 전력으로 놓치지 않고 검지할 수 있고, 또한, 가열 제어를 고도로 제어할 수 있다.
(4) (2) 또는 (3)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 실행 중은, 상기 제1 검출 회로에 의한 정보의 검출을 정지시키도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(4)에 의하면, 가열 제어 중은, 제1 검출 회로에 의한 정보의 검출을 정지하므로, 에어로졸 생성 장치의 기능을 저하시키는 일 없이, 전력 절약화를 실현할 수 있다.
(5) (1)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품(에어로졸 형성 기체(108))을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구(개구(101A))를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
제2 검출 회로에 의한 임피던스의 검출에는, 유도 가열 회로로의 통전이 필요하다. 또한, 제1 검출 회로에 의한 유도 전류의 고정밀의 검출을 위해서는, 서셉터의 자성이 강할 것이 요망되지만, 가열 제어 완료 직후는 이 자성이 약해지는 경우가 있다. 즉, 제1 검출 회로에서는, 가열 제어 완료 직후의 유도 전류에 따른 정보의 검출이 어려운 경우가 있다. (5)에 의하면, 에어로졸 발생 물품의 삽입의 검지에는 제1 검출 회로의 출력을 이용하고, 에어로졸 발생 물품의 발취의 검지에는 제2 검출 회로의 출력을 이용하므로, 에어로졸 발생 물품의 삽입을, 저소비 전력으로 놓치지 않고 검지할 수 있고, 또한, 발취도 놓치지 않고 검지할 수 있다.
(6) (5)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하면, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(6)에 의하면, 유저의 의도를 참작하여 에어로졸의 생성을 자동적으로 개시할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치의 편리성이 향상된다.
(7) (6)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 실행 중에 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하면, 상기 가열 제어를 정지하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(7)에 의하면, 에어로졸 발생 물품이 발취된 상태에서의 코일로의 통전이 억제되므로, 누설 자장의 발생을 억제하고, 또한, 전원이 축적한 전력의 낭비도 회피할 수 있다.
(8) (6) 또는 (7)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 완료 후에 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하지 않는 한, 상기 가열 제어를 다시 실행하지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(8)에 의하면, 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하지 않는 한, 에어로졸 발생 물품의 가열을 하지 않기 때문에, 사용된 에어로졸 발생 물품의 가열이 억제된다. 이 결과, 유저의 흡인 체험이 손상되는 것이 회피된다.
(9) (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제2 검출 회로는, 상기 전원의 출력 전압을 검출하는 전압 검출 회로(전압 검출 회로(134))와, 상기 전원과 상기 전류 변환 회로의 사이를 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 회로(전류 검출 회로(136))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(9)에 의하면, 제2 검출 회로를 간이한 회로 구성으로 할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 또는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 코스트를 저감할 수 있다.
(10) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터(코일 커넥터(CC+))와,
상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터(코일 커넥터(CC-))를 구비하고,
상기 제1 검출 회로는,
상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 제1 저항기(도 2의 저항기(R1))와,
상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 또한, 그라운드에 타단이 접속되는 제2 저항기(도 2의 저항기(R2))와,
상기 제1 저항기의 타단에 일단이 접속되고, 또한, 상기 제2 저항기의 타단에 타단이 접속되는 개폐기(도 2의 스위치(Q5))와,
상기 제1 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제1 검출기(도 2의 전류 검출 IC(152))와,
상기 제2 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제2 검출기(도 2의 전류 검출 IC(151))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(10)에 의하면, 제1 검출 회로를 간이한 구성으로 실현할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 또는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 코스트를 저감할 수 있다.
(11) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터(코일 커넥터(CC+))와,
상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터(코일 커넥터(CC-))를 구비하고,
상기 제1 검출 회로는,
상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 개폐기(도 8의 스위치(Q5))와,
상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 상기 개폐기의 타단에 타단이 접속되는 저항기(도 8의 저항기(R2))와,
상기 저항기의 양단에 접속되고, 또한, 상기 저항기를 흐르는 전류와 그 방향을 검출 가능한 쌍방향 전류 센스 앰프(도 8의 전류 검출 IC(153))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(11)에 의하면, 제1 검출 회로를 간이한 구성으로 실현할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 또는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 코스트를 저감할 수 있다.
(12) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원으로부터 공급되는 전력에 근거하여 음전압(도 9의 -0.5Vsys)을 생성하는 음전원 생성 회로(도 9의 레일 스플리터 회로(160))와,
상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터(코일 커넥터(CC+))와,
상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터(코일 커넥터(CC-))를 구비하고,
상기 제1 검출 회로는,
상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 개폐기(도 9의 스위치(Q5))와,
상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 상기 개폐기의 타단에 타단이 접속되는 저항기(도 9의 저항기(R2))와,
반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 중 한쪽이 상기 저항기의 일단에 접속되고, 반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 중 다른 쪽이 상기 저항기의 타단에 접속되고, 음전원 단자에 상기 음전압이 공급되는 오피 앰프(도 9의 오피 앰프(161))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(12)에 의하면, 제1 검출 회로를 간이한 구성으로 실현할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 또는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 코스트를 저감할 수 있다.
(13) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터(코일 커넥터(CC+))와,
상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터(코일 커넥터(CC-))와,
상기 전원으로부터 공급되는 직류를 교류로 변환하고, 또한, + 측 출력 단자(출력 단자(OUT+)) 및 - 측 출력 단자(출력 단자(OUT-))를 포함하는 인버터(도 10의 인버터(162))를 구비하고,
상기 제1 검출 회로는,
상기 + 측 커넥터와 상기 + 측 출력 단자를 접속하는 제1 저항기(도 10의 저항기(R3))와,
상기 - 측 커넥터와 상기 - 측 출력 단자를 접속하는 제2 저항기(도 10의 저항기(R4))와,
상기 제1 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제1 검출기(도 10의 전류 검출 IC(155))와,
상기 제2 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제2 검출기(도 10의 전류 검출 IC(154))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(13)에 의하면, 제1 검출 회로를 간이한 구성으로 실현할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치 또는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛의 코스트를 저감할 수 있다.
(14) 전원(전원(102))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원(에어로졸원(112))을 가열하는 서셉터(서셉터(110))에 와전류를 발생시키는 코일(코일(106))과,
상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로(변환 회로(132) 또는 인버터(162))와,
상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
컨트롤러(제어부(118))를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치(에어로졸 생성 장치(100))의 전원 유닛(전원 유닛(100U)).
(14)에 의하면, 에어로졸 발생 물품에 관한 상이한 정보를 검출 가능하고, 이 상이한 정보에 근거하여 가열 제어의 개시와 그 가열 제어에 있어서의 전력 제어가 실시된다. 이 때문에, 상이한 정보의 어느 한쪽만에 근거하여 가열 제어의 개시와 전력 제어를 실시하는 경우보다도, 에어로졸 발생 물품 상태에 따른 정확한 처리가 가능하게 된다.
(15) 전원(전원(102))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원(에어로졸원(112))을 가열하는 서셉터(서셉터(110))에 와전류를 발생시키는 코일(코일(106))과,
상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품(에어로졸 형성 기체(108))을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구(개구(101A))와,
상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로(변환 회로(132) 또는 인버터(162))와,
상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
컨트롤러(제어부(118))를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 실시하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되고,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어의 완료 후에 있어서의 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치(에어로졸 생성 장치(100))의 전원 유닛(전원 유닛(100U)).
(15)에 의하면, 에어로졸 발생 물품에 관한 상이한 정보를 검출 가능하고, 이 상이한 정보에 근거하여 가열 제어에 있어서의 전력 제어와 에어로졸 발생 물품의 발취의 검지가 실시된다. 이 때문에, 상이한 정보의 어느 한쪽만에 근거하여 전력 제어와 에어로졸 발생 물품의 발취의 검지를 실시하는 경우보다도, 에어로졸 발생 물품 상태에 따른 정확한 처리가 가능하게 된다.
(16) 전원(전원(102))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원(에어로졸원(112))을 가열하는 서셉터(서셉터(110))에 와전류를 발생시키는 코일(코일(106))과,
상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품(에어로졸 형성 기체(108))을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구(개구(101A))와,
상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로(변환 회로(132) 또는 인버터(162))와,
상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
컨트롤러(제어부(118))를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하고,
상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
에어로졸 생성 장치(에어로졸 생성 장치(100))의 전원 유닛(전원 유닛(100U)).
(16)에 의하면, 에어로졸 발생 물품에 관한 상이한 정보를 검출 가능하고, 이 상이한 정보에 근거하여 에어로졸 발생 물품의 삽발의 검지가 실시된다. 이 때문에, 상이한 정보의 어느 한쪽만에 근거하여 에어로졸 발생 물품의 삽발의 검지를 실시하는 경우보다도, 에어로졸 발생 물품 상태에 따른 정확한 처리가 가능하게 된다.
100 에어로졸 생성 장치
100U 전원 유닛
101 하우징
101A 개구
102 전원
104 회로
106 코일
108 에어로졸 형성 기체
110 서셉터
112 에어로졸원
114 필터
116 충전 전원 접속부
118 제어부

Claims (16)

  1. 전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원을 가열하는 서셉터에 와전류(渦電流)를 발생시키는 코일과,
    상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류(脈流) 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로와,
    상기 전류 변환 회로에 의해 변환된 맥류 또는 교류가 공급되고 또한 상기 코일이 포함되는 유도 가열 회로와,
    상기 코일에서 발생한 유도 전류에 따른 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
    상기 유도 가열 회로의 임피던스를 검출 가능한 제2 검출 회로와,
    상기 제1 검출 회로의 출력 및 상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러를 구비하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구(開口)를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 실시하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되고,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어의 완료 후에 있어서의 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취(拔取)를 검지하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 실행 중은, 상기 제1 검출 회로에 의한 정보의 검출을 정지시키도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하면, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 실행 중에 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하면, 상기 가열 제어를 정지하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 가열 제어의 완료 후에 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하지 않는 한, 상기 가열 제어를 다시 실행하지 않는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 검출 회로는, 상기 전원의 출력 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 전원과 상기 전류 변환 회로의 사이를 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 회로를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일의 일단(一端)이 접속되는 + 측 커넥터와,
    상기 코일의 타단(他端)이 접속되는 - 측 커넥터를 구비하고,
    상기 제1 검출 회로는,
    상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 제1 저항기와,
    상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 또한, 그라운드에 타단이 접속되는 제2 저항기와,
    상기 제1 저항기의 타단에 일단이 접속되고, 또한, 상기 제2 저항기의 타단에 타단이 접속되는 개폐기와,
    상기 제1 저항기의 양단(兩端)에 인가되는 전압을 검출하는 제1 검출기와,
    상기 제2 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제2 검출기를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터와,
    상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터를 구비하고,
    상기 제1 검출 회로는,
    상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 개폐기와,
    상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 상기 개폐기의 타단에 타단이 접속되는 저항기와,
    상기 저항기의 양단에 접속되고, 또한, 상기 저항기를 흐르는 전류와 그 방향을 검출 가능한 쌍방향 전류 센스 앰프를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  12. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력에 근거하여 음전압을 생성하는 음전원 생성 회로와,
    상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터와,
    상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터를 구비하고,
    상기 제1 검출 회로는,
    상기 + 측 커넥터에 일단이 접속되는 개폐기와,
    상기 - 측 커넥터에 일단이 접속되고, 상기 개폐기의 타단에 타단이 접속되는 저항기와,
    반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 중 한쪽이 상기 저항기의 일단에 접속되고, 반전 입력 단자와 비반전 입력 단자 중 다른 쪽이 상기 저항기의 타단에 접속되고, 음전원 단자에 상기 음전압이 공급되는 오피 앰프를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  13. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일의 일단이 접속되는 + 측 커넥터와,
    상기 코일의 타단이 접속되는 - 측 커넥터와,
    상기 전원으로부터 공급되는 직류를 교류로 변환하고, 또한, + 측 출력 단자 및 - 측 출력 단자를 포함하는 인버터를 구비하고,
    상기 제1 검출 회로는,
    상기 + 측 커넥터와 상기 + 측 출력 단자를 접속하는 제1 저항기와,
    상기 - 측 커넥터와 상기 - 측 출력 단자를 접속하는 제2 저항기와,
    상기 제1 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제1 검출기와,
    상기 제2 저항기의 양단에 인가되는 전압을 검출하는 제2 검출기를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  14. 전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원을 가열하는 서셉터에 와전류를 발생시키는 코일과,
    상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로와,
    상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
    상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
    컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 개시하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  15. 전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원을 가열하는 서셉터에 와전류를 발생시키는 코일과,
    상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구와,
    상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로와,
    상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
    상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
    컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전원으로부터 상기 코일로 상기 에어로졸원을 가열하기 위한 전력을 공급하는 가열 제어를 실시하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어에 있어서 상기 전원으로부터 상기 코일로 공급하는 전력을 제어하도록 구성되고,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 가열 제어의 완료 후에 있어서의 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  16. 전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 사용하여, 에어로졸원을 가열하는 서셉터에 와전류를 발생시키는 코일과,
    상기 에어로졸원 및 상기 서셉터를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 삽입 가능하고, 또한, 적어도 부분적으로 상기 코일에 포위되는 개구와,
    상기 코일과 상기 전원의 사이에 접속되고, 상기 전원으로부터 공급되는 직류를 맥류 또는 교류로 변환하는 전류 변환 회로와,
    상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능한 제1 검출 회로와,
    상기 에어로졸 발생 물품에 관한 정보를 검출 가능하고, 또한, 상기 제1 검출 회로와 상이한 제2 검출 회로와,
    컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입을 검지하고,
    상기 제2 검출 회로의 출력에 근거하여, 상기 개구에 대한 상기 에어로졸 발생 물품의 발취를 검지하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
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