KR20240095443A - 흡인 장치, 기재, 및 흡인 장치의 제어 방법 - Google Patents

흡인 장치, 기재, 및 흡인 장치의 제어 방법 Download PDF

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heating unit
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준지 미나토
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

사용자에 의한 퍼프 동작을 고정밀도로 판정하는 수법을 간이한 수법으로 실현하는 흡인 장치를 제공한다. 이러한 흡인 장치는, 에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와, 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부와, 가열부의 온도를 측정하는 온도 측정부와, 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보를 기억하는 기억부와, 가열부의 온도를 목표 온도에 도달시키도록, 전력 공급의 동작을 제어하는 제어부로서, 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는, 제어부를 구비한다.

Description

흡인 장치, 기재, 및 흡인 장치의 제어 방법
본 개시는, 흡인 장치, 기재, 및 흡인 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
사용자에게 흡인되는 물질을 생성하는 흡인 장치가 널리 보급되어 있다. 일례는, 전자 담배 및 네뷸라이저이다. 이와 같은 흡인 장치는, 예컨대 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸원, 및 생성된 에어로졸에 향미 성분을 부여하기 위한 향미원 등을 포함하는 기재를 이용하여, 향미 성분이 부여된 에어로졸을 생성한다. 사용자는, 흡인 장치에 의해 생성된, 향미 성분이 부여된 에어로졸을 흡인함으로써, 향미를 맛볼 수 있다.
상세하게는, 흡인 장치는, 에어로졸을 생성하기 위하여, 가열 요소에 대하여, 가열 동작을 규정한 가열 프로파일에 따르도록 하여 기재를 가열한다. 가열 프로파일은, 흡인 장치를 이용한 체험의 질에 큰 영향을 준다. 예컨대, 특허문헌 1에서는, 가열 개시 후 먼저 최고온에 달하고, 그 후 서서히 강온하는 가열 프로파일이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 가열 요소를 목표 온도에 유지하기 위하여, 가열 요소에 공급되는 전력을 제어하는 수법이 개시되어 있다.
국제공개공보 제2020/084773호 국제공개공보 제2013/098397호
흡인 장치를 이용한 체험의 질은 더욱 향상되는 것이 바람직하다.
그래서, 본 개시는, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그의 목적으로 하는 바는, 흡인 장치를 이용한 체험(이하, '흡인 체험'이라고 하는 경우도 있음)의 질을 보다 향상시키는 것이 가능한 구조를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 어느 관점에 따르면, 흡인 장치가 제공된다. 이러한 흡인 장치는, 에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부와, 상기 가열부의 온도를 측정하는 온도 측정부와, 상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보를 기억하는 기억부와, 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작을 제어하는 제어부로서, 상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는, 제어부를 구비한다.
상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되고, 상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 대응하는 시간 구간의 종기에서 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 가열부의 온도를 조정하는 것을 포함하여도 된다.
상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 가열부의 온도의 변화를 보상하도록, 공급되는 전력을 피드백 제어하는 것을 포함하여도 된다.
상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 전력 펄스의 듀티비를 조정하는 것을 포함하고, 상기 제어값이 상기 전력 펄스의 듀티비로 하여도 된다.
상기 변동 조건은, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것으로 하여도 된다.
상기 듀티비의 증가량이, 상기 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율로 하여도 된다.
상기 소정의 임계값이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 따라 작아지도록 설정되어도 된다.
상기 변동 조건이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 관련지어져 설정되어도 된다.
상기 목표 온도의 시계열 추이가, 제1종별의 시계열 추이와 제2종별의 시계열 추이를 포함하고, 상기 변동 조건이, 제1 변동 조건과 제2 변동 조건을 포함하며, 상기 제1 변동 조건이 상기 제1종별의 시계열 추이에 관련지어지고, 상기 제2 변동 조건이 상기 제2 시계열 추이에 관련지어져도 된다.
상기 제1종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도가 상기 제2종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도보다도 높아지도록 규정되어 있는 경우, 상기 제1 조건이 상기 제2 조건보다도 엄격하게 되도록 설정되어도 된다.
상기 제어부가, 추가로, 상기 가열부의 온도가 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 구성되어도 된다.
상기 온도 측정부가, 상기 가열부의 근방에 배치된 온도 센서에 의해 상기 가열부의 온도를 측정하도록 구성되어도 된다.
상기 제어부가, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 것과 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 것 중 한쪽 또는 쌍방이 되는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 더 구성되어도 된다.
상기 시계열 추이는, 상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 제1 시간이 경과할 때까지의 제1 구간과, 상기 제1 구간의 후에 제2 시간이 경과할 때까지의 제2 구간에 관련지어져 있고, 상기 제어부는, 상기 제1 구간에서, 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 가열부의 온도에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하고, 상기 제2 구간에서, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 제어값에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하도록 구성되어도 된다.
상기 시계열 추이에서, 상기 제1 구간이, 상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 상기 가열부를 예비 가열하기 위한 초기 승온 구간과, 상기 초기 승온 구간에 이어지는, 상기 전력 공급의 동작을 정지시킴으로써 상기 가열부의 온도를 강온시키는 도중 강온 구간을 포함하고, 상기 제2 구간이, 상기 전력 공급의 동작을 재개하고, 재차, 상기 가열부를 가열하기 위한 재승온 구간을 포함하여도 된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 다른 관점에 따르면, 상술한 흡인 장치에 사용되는 기재가 제공된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 다른 관점에 따르면, 흡인 장치의 제어 방법이 제공된다. 흡인 장치가, 에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부를 포함하고, 이러한 방법이, 상기 전력 공급의 동작 사이에, 상기 가열부의 온도를 측정하는 스텝과, 상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보에 기초하여, 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값을 조정하는 스텝과, 상기 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는 스텝을 포함한다.
상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간 마다 설정되고, 상기 대응하는 시간 구간의 종기에서, 상기 가열부의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록, 상기 제어값이 조정되어도 된다.
상기 제어값이 전력 펄스의 듀티비이며, 상기 제어값을 조정하는 스텝이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 상기 듀티비를 조정하는 것을 포함하고, 상기 제어값이 충족하는 상기 변동 조건이, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것으로 하여도 된다.
더욱이, 상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작을 판정하는 스텝에 따라, 상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작의 회수를 계수하는 스텝과, 상기 계수된 회수가 소정의 회수에 도달하였을 때에, 상기 전력 공급의 동작을 종료하는 스텝을 포함하여도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 개시에 의하면, 흡인 장치를 이용한 체험의 질을 보다 향상시키는 것이 가능한 구조가 제공된다.
도 1은, 흡인 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 흡인 장치의 물리 구성을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 히터 어셈블리의 사시도이다.
도 4는, 챔버의 사시도이다.
도 5는, 도 4에 나타내는 화살표 4-4에서의 챔버의 단면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내는 화살표 5-5에서의 챔버의 단면도이다.
도 7은, 스틱형 기재가 보유지지부에 보유지지된 상태의, 비압압부를 포함하는 챔버의 종단면도이다.
도 8은, 스틱형 기재가 보유지지부에 보유지지된 상태의, 압압부를 포함하는 챔버의 종단면도이다.
도 9는, 도 8에 나타내는 화살표 7-7에서의 챔버의 단면도이다.
도 10은, 일례의 가열 프로파일에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 흡인 장치에 의해 실행되는 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 12는, 일례의 가열 프로파일에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 13은, 본 실시형태에 의한 제어 방법을 실행하는 제어부(116)의 구성을 기능적으로 나타낸 블록도이다.
도 14는, 전력 공급의 동작의 제어에서의 듀티비의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 15는, 도 14에 나타낸 그래프의 확대 그래프이다.
도 16은, 전력 공급의 동작에서의 듀티비의 이동 평균의 시계열 추이의 일례를 나타내는 확대 그래프이다.
도 17은, 본 실시형태에 의해 실행되는 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 18은, 변경예의 가열 프로파일에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 19는, 변경예에 의해 실행되는 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
<<1. 흡인 장치의 구성예>>
흡인 장치는, 사용자에 의해 흡인되는 물질을 생성하는 장치의 예시이다. 이하에서는, 흡인 장치에 의해 생성되는 물질이, 에어로졸인 것으로서 설명한다. 그 밖에, 흡인 장치에 의해 생성되는 물질은, 기체이어도 된다. 이하에서, 흡인 장치에 의해 생성된 에어로졸을 사용자가 흡인하는 것을, 단순히 '흡인' 또는 '퍼프'라고도 칭한다. 또한, 사용자가 흡인하는 동작을, 이하에서는 '퍼프 동작'이라고도 칭한다.
도 1은, 흡인 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 구성예에 관한 흡인 장치(100)는, 전원부(111), 센서부(112), 통지부(113), 기억부(114), 통신부(115), 제어부(116), 가열부(40), 보유지지부(60), 및 단열부(70)를 포함한다.
전원부(111)는 전력을 축적한다. 전원부(111)는 제어부(116)에 의한 제어에 기초하여, 흡인 장치(100)의 각 구성 요소에 전력을 공급한다. 전원부(111)는, 예컨대, 리튬 이온 2차 전지 등의 충전식 배터리에 의해 구성될 수 있다.
센서부(112)는, 흡인 장치(100)에 관한 각종 정보를 취득한다. 일례로서 센서부(112)는, 마이크로폰 콘덴서 등의 압력 센서, 유량 센서 또는 온도 센서 등에 의해 구성되고, 사용자에 의한 흡인에 수반하는 값을 취득한다. 예컨대, 센서부(112)는, 온도 센서를 가열부(40)의 근방에 배치함으로써, 가열부(40)의 온도를 측정하는 온도 측정부를 구성한다. 다른 일례로서 센서부(112)는, 버튼 또는 스위치 등의, 사용자로부터의 정보의 입력을 받아들이는 입력 장치에 의해 구성된다.
통지부(113)는, 정보를 사용자에게 통지한다. 통지부(113)는, 예컨대, 발광하는 발광 장치, 화상을 표시하는 표시 장치, 소리를 출력하는 소리 출력 장치, 또는 진동하는 진동 장치 등에 의해 구성된다.
기억부(114)는, 흡인 장치(100)의 동작을 위한 각종 정보를 기억한다. 본 실시형태에서는, 기억부(114)는, 가열부(40)의 온도의 목표값인 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보를 기억한다. 기억부(114)는, 예컨대, 플래시 메모리 등의 불휘발성의 기억 매체에 의해 구성된다.
통신부(115)는, 유선 또는 무선의 임의의 통신 규격에 준거한 통신을 행하는 것이 가능한 통신 인터페이스이다. 이러한 통신 규격으로서는, 예컨대, Wi-Fi(등록상표), 또는 Bluetooth(등록상표) 등이 채용될 수 있다.
제어부(116)는, 연산 처리 장치 및 제어 장치로서 기능하고, 각종 프로그램에 따라 흡인 장치(100) 내의 동작 전반을 제어한다. 제어부(116)는, 예컨대 CPU(Central Processing Unit), 및 마이크로 프로세서 등의 전자 회로에 의해 실현된다.
보유지지부(60)는, 스틱형 기재(150)를 보유지지한다. 보유지지부(60)는, 흡인 장치(100)에 형성된 내부 공간(80)을 외부 공간에 연통하는 개구(52)로부터 내부 공간(80)에 삽입된 스틱형 기재(150)를 보유지지한다. 또한, 보유지지부(60)에 보유지지된 스틱형 기재(150)는, 보유지지부(60)를 구비하는 흡인 장치(100)와 함께, 본 실시형태에 관한 흡인 시스템을 구성한다.
기재의 일례인 스틱형 기재(150)는, 기재부(151), 및 흡구부(152)를 포함한다. 기재부(151)는, 에어로졸원을 포함한다. 에어로졸원이 무화됨으로써, 에어로졸이 생성된다. 에어로졸원은, 예컨대, 글리세린 및 프로필렌글리콜 등의 다가 알코올, 및 물 등의 액체이다. 에어로졸원은, 담배 유래 또는 비담배 유래의 향미 성분을 포함하고 있어도 된다. 흡인 장치(100)가 네뷸라이저 등의 의료용 흡입기인 경우, 에어로졸원은, 약제를 포함하여도 된다. 또한, 에어로졸원은 액체에 한정되는 것이 아니고, 고체이어도 된다. 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태에서, 기재부(151)의 적어도 일부는 내부 공간(80)에 수용되고, 흡구부(152)의 적어도 일부는 개구(52)로부터 돌출한다. 그리고, 개구(52)로부터 돌출한 흡구부(152)를 사용자가 입에 물고 흡인하면, 기재부(151)로부터 발생하는 에어로졸이 사용자의 입안에 도달한다.
가열부(40)는, 에어로졸원을 가열함으로써, 에어로졸원을 무화하여 에어로졸을 생성한다. 일례로서 가열부(40)는, 필름상으로 구성되고, 보유지지부(60)의 외주를 덮도록 배치된다. 그리고, 가열부(40)가 발열하면, 스틱형 기재(150)의 기재부(151)가 외주로부터 가열되어, 에어로졸이 생성된다. 가열부(40)는, 전원부(111)로부터 급전되면 발열한다.
단열부(70)는, 가열부(40)로부터 다른 구성 요소로의 전열을 방지한다. 예컨대, 단열부(70)는, 진공 단열재, 또는 에어로겔 단열재 등에 의해 구성된다.
이제부터, 흡인 장치(100)의 구성의 상세에 대하여, 도 2부터 도 9를 참조하여 설명한다. 흡인 장치(100)는, 스틱형 기재(150)를 압압(押壓)하면서 가열하는 구성을 갖는다.
도 2는, 흡인 장치(100)의 물리 구성을 모식적으로 나타내는 도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 흡인 장치(100)는, 가열부(40) 및 보유지지부(60)를 포함하는, 히터 어셈블리(30)를 포함한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 스틱형 기재(150)가 히터 어셈블리(30)(보다 상세하게는, 보유지지부(60))에 보유지지된 상태에서, 히터 어셈블리(30)와 스틱형 기재(150)의 사이에 공극이 존재한다. 사용자가 스틱형 기재(150)를 입에 물고 흡인하면, 개구(52)로부터 유입한 공기가, 당해 공극을 경유하여 기재부(151)의 단부로부터 스틱형 기재(150)의 내부에 유입하고, 흡구부(152)의 단부로부터 사용자의 입안으로 유출한다. 즉, 사용자가 들이 마시는 공기는, 공기류(190A), 공기류(190B), 공기류(190C)의 순서로 흘러, 스틱형 기재(150)로부터 발생한 에어로졸과 혼합된 상태로, 사용자의 구강 내로 유도된다.
도 3은, 도 2에 나타낸 히터 어셈블리(30)의 사시도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 히터 어셈블리(30)는, 탑 캡(32)과 가열부(40)와 챔버(50)를 포함한다. 챔버(50)는, 스틱형 기재(150)를 받아들이도록 구성된다. 가열부(40)는, 챔버(50)에 받아들여진 스틱형 기재(150)를 가열하도록 구성된다. 탑 캡(32)은, 챔버(50)에 스틱형 기재(150)를 삽입할 때의 가이드의 기능을 가짐과 함께, 챔버(50)를 흡인 장치(100)에 대하여 고정하도록 구성되어도 된다.
도 4는, 챔버(50)의 사시도를 나타낸다. 도 5는, 도 4에 나타내는 화살표 4-4에서의 챔버(50)의 단면도를 나타낸다. 도 6은, 도 5에 나타내는 화살표 5-5에서의 챔버(50)의 단면도를 나타낸다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)는, 스틱형 기재(150)가 삽입되는 개구(52)와, 스틱형 기재(150)를 보유지지하는 보유지지부(60)를 포함한다. 챔버(50)는, 스틱형 기재(150)를 받아들이는 내부 공간(80)을 둘러싸는, 중공 부재로서 형성된다. 중공 부재는, 바닥이 있는 통 형상 부재일 수 있다. 또한, 중공 부재는 바닥이 없는 통 형상체이어도 된다. 챔버(50)는, 열전도율이 높은 금속으로 구성되는 것이 바람직하고, 예컨대, 스테인리스강 등으로 형성될 수 있다. 이로써, 챔버(50)로부터 스틱형 기재(150)로 효과적인 가열이 가능하게 된다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)는, 스틱형 기재(150)의 일부를 압압하는 압압부(62)와 비압압부(66)를 포함한다. 압압부(62)는, 내면(62a)과 외면(62b)을 포함한다. 비압압부(66)는, 내면(66a)과 외면(66b)을 포함한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)는, 압압부(62)의 외면(62b)에 배치된다. 가열부(40)는, 압압부(62)의 외면(62b)에 간극 없이 배치되는 것이 바람직하다.
챔버(50)의 개구(52)는, 스틱형 기재(150)를 압압하지 않고 받아들일 수 있는 것이 바람직하다. 챔버(50)의 긴 방향, 바꾸어 말하면 스틱형 기재(150)가 챔버(50)에 삽입되는 방향 또는 챔버(50)의 측면 전체로서 연장되는 방향에 직교하는 면에서의 챔버(50)의 개구(52)의 형상은 다각형 또는 타원형이어도 되지만, 원형인 것이 바람직하다.
도 4, 도 5, 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)는, 압압부(62)를 챔버(50)의 둘레 방향으로 2 이상 포함한다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)의 2개의 압압부(62)는, 서로 대향한다. 2개의 압압부(62)의 내면(62a) 간의 적어도 일부의 거리는, 챔버(50)에 삽입되는 스틱형 기재(150)의 압압부(62) 간에 배치되는 개소의 폭보다도 작은 것이 바람직하다. 도시와 같이, 압압부(62)의 내면(62a)은 평면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 압압부(62)의 내면(62a)은, 서로 마주 보는 한 쌍의 평면상의 평면 압압면을 갖고, 비압압부(66)의 내면(66a)은, 한 쌍의 평면 압압면의 양단을 접속하고, 서로 마주 보는 한 쌍의 곡면상의 곡면 비압압면을 갖는다. 도시와 같이, 곡면 비압압이면은, 챔버(50)의 긴 방향에 직교하는 면에서, 전체적으로 원호상의 단면을 가질 수 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)는 균일한 두께를 갖는 금속 통 형상체에 의해 구성된다.
도 7은, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태의, 비압압부(66)를 포함하는 챔버(50)의 종단면도이다. 도 8은, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태의, 압압부(62)를 포함하는 챔버(50)의 종단면도이다. 도 9는, 도 8에 나타내는 화살표 7-7에서의 챔버(50)의 단면도이다. 또한, 도 9에서는, 압압부(62)에서 스틱형 기재(150)가 압압되는 것이 알기 쉽도록, 압압되기 전 상태의 스틱형 기재(150)의 단면이 나타나 있다.
도 9에 나타낸, 비압압부(66)의 내면(66a)과 스틱형 기재(150)의 사이의 공극(67)은, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지되고, 스틱형 기재(150)가 압압부(62)에 의해 압압되어 변형하여도, 실질적으로 유지된다. 이 공극(67)은, 챔버(50)의 개구(52)와, 챔버(50) 내에 위치된 스틱형 기재(150)의 단면(端面)(도 7 및 도 8 중하 측의 단면, 즉 기재부(151)의 단면)과 연통할 수 있다. 이 공극(67)은, 챔버(50)의 개구(52)와, 챔버(50) 내에 위치되고 챔버(50)의 개구(52)로부터 먼 쪽에 위치된 스틱형 기재(150)의 단면(도 7 및 도 8 중하 측의 단면, 즉 기재부(151)의 단면)에 연통한다고 할 수도 있다. 그리고, 챔버(50)의 개구(52)로부터 챔버(50) 외에 위치된 스틱형 기재(150)의 단면(도 7 및 도 8 중상 측의 단면, 즉 흡구부(152)의 단면)에 걸쳐, 공극(67) 및 스틱형 기재(150)의 내부를 경유하는, 공기 유로가 형성된다. 이로써, 스틱형 기재(150)에 공급되는 공기를 도입하기 위한 유로를 흡인 장치(100)에 별도 마련할 필요가 없기 때문에, 흡인 장치(100)의 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 비압압부(66)의, 공극(67)의 일부를 형성하는 개소가 노출되므로, 유로의 청소를 용이하게 행할 수 있다. 나아가서는, 공극(67)을 공기가 통과하는 과정에서 공기가 가열되므로, 가열부(40)에 의한 방열을 유효 이용하여 가열 효율을 높임과 함께, 퍼프에 수반하여 유입한 공기에 의한 스틱형 기재(150)의 과도한 강온을 방지할 수 있다. 그 결과, 가열부(40)의 소비 전력을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 퍼프에 수반하는 스틱형 기재(150)의 강온에 기인하는 향미 저감을 막을 수 있다. 통기 저항의 관점 등으로부터, 비압압부(66)의 내면(66a)과 스틱형 기재(150) 사이의 공극(67)의 높이는, 0.1mm 이상 1.0mm 이하인 것이 바람직하고, 0.2mm 이상 0.8mm 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.3mm 이상 0.5mm 이하인 것이 가장 바람직하다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태에서, 압압부(62)의 내면(62a)과 스틱형 기재(150)의 중심과의 거리(LA)는, 비압압부(66)의 내면(66a)과 스틱형 기재(150)의 중심과의 거리(LB)보다도 짧다. 이러한 구성에 의해, 압압부(62)의 외면(62b)에 배치된 가열부(40)와 스틱형 기재(150)의 중심과의 거리를, 압압부(62)가 마련되지 않는 경우와 비교하여 짧게 할 수 있다. 따라서, 스틱형 기재(150)의 가열 효율을 높일 수 있다.
도 4부터 도 8에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)는, 바닥부(56)를 포함한다. 바닥부(56)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 스틱형 기재(150)의 단면의 적어도 일부를 노출하도록, 챔버(50)에 삽입된 스틱형 기재(150)의 일부를, 바닥벽(56a)에 의해 지지한다. 또한, 바닥부(56)는, 노출한 스틱형 기재(150)의 단면이 공극(67)과 연통하도록, 스틱형 기재(150)의 일부를, 바닥벽(56a)에 의해 지지할 수 있다.
도 5, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)의 바닥부(56)는, 바닥벽(56a)을 포함하고, 이에 더하여 측벽(56b)을 포함하여도 된다. 측벽(56b)에 의해 획정되는 바닥부(56)의 폭은, 바닥벽(56a)을 향하여 작아져도 된다. 도 6 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)의 비압압부(66)의 내면(66a)은, 챔버(50)의 긴 방향에 직교하는 면에서 만곡하고 있다.
비압압부(66)의 내면(66a)의 챔버(50)의 긴 방향에 직교하는 면에서의 형상은, 챔버(50)의 긴 방향에 직교하는 면에서의 개구(52)의 형상과, 챔버(50)의 긴 방향의 임의의 위치에서 동일한 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 비압압부(66)의 내면(66a)은, 개구(52)를 형성하는 챔버(50)의 내면을 긴 방향으로 연장하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 도 6 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)는, 보유지지하고 있는 스틱형 기재(150)의 상태를 검지하는 상태 검지부(69)가 마련된다. 상세하게는, 상태 검지부(69)는, 압압부(62)의 내면(62a)에서의 한 쌍의 평면 압압면의 적어도 한쪽의 표면에, 긴 방향 및 짧은 방향의 각각의 대략 중앙부에 배치된다. 예컨대, 상태 검지부(69)는, 압력 센서로 구성하고, 스틱형 기재(150)의 접촉압을 측정하는 것이 좋다. 또한, 상태 검지부(69)는, 평면 압압이면 이외에도, 보유지지하고 있는 스틱형 기재(150)의 일부와 접촉하는 위치이면 임의의 위치에 배치되어도 된다. 예컨대, 스틱형 기재(150)의 일부를 지지하는 바닥부(56)에 배치되어도 된다. 또한, 복수의 상태 검지부(69)가 마련되어도 된다.
도 3부터 도 5에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)는, 개구(52)와 보유지지부(60)의 사이에 통 형상의 비보유지지부(54)를 포함하는 것이 바람직하다. 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태에서, 비보유지지부(54)와 스틱형 기재(150)의 사이에 공극이 형성될 수 있다.
도 5부터 도 9에 나타내는 바와 같이, 보유지지부(60)의 외주면은, 보유지지부(60)의 긴 방향 전체 길이에 걸쳐 동일한 형상 및 크기(보유지지부(60)의 긴 방향에 직교하는 면에서의 보유지지부(60)의 외주 길이)를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 챔버(50)는, 개구(52)를 형성하는 챔버(50)의 내면과 압압부(62)의 내면(62a)을 접속하는 테이퍼면(58a)을 구비한 제1 가이드부(58)를 포함하는 것이 바람직하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)는, 가열 요소(42)를 포함한다. 가열 요소(42)는, 예컨대 히팅 트랙이어도 된다. 예컨대 도 6에 나타내는 바와 같이, 압압부(62)의 외면(62b)과 비압압부(66)의 외면(66b)은, 각도를 갖고 서로 접속되고, 압압부(62)의 외면(62b)과 비압압부(66)의 외면(66b)의 사이에 경계(71)가 형성될 수 있다. 히팅 트랙은, 바람직하게는 경계(71)가 연장되는 방향(챔버의 긴 방향)과 교차하는 방향으로 연장되고, 바람직하게는 경계(71)가 연장되는 방향과 직각 방향으로 연장된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)는, 가열 요소(42)에 더하여, 가열 요소(42)의 적어도 일면을 덮는 전기 절연 부재(44)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 전기 절연 부재(44)는 가열 요소의 양면을 덮도록 배치된다. 또한, 전기 절연 부재(44)는, 보유지지부(60)의 외면의 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 전기 절연 부재(44)는, 챔버(50)의 긴 방향의 제1 가이드부(58) 측에서 보유지지부(60)의 외면으로부터 비어져 나오지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 개구(52)와 압압부(62)의 사이에 제1 가이드부(58)가 마련되므로, 챔버(50)의 긴 방향에서, 챔버(50)의 외면의 형상 및 챔버의 긴 방향에 직교하는 면에서의 챔버의 외주 길이가 바뀔 수 있다. 이 때문에, 전기 절연 부재(44)가 보유지지부(60)의 외면 상에 배치됨으로써, 늘어짐이 생기는 것을 억제할 수 있다.
가열부(40)는, 개구(52)와 제1 가이드부(58)의 사이의 챔버(50)의 외면, 즉 비보유지지부(54)의 외면, 제1 가이드부(58)의 외면, 및 비압압부(66)의 외면으로부터 선택되는 적어도 하나에는 배치되지 않는 것이 바람직하다. 가열부(40)는, 압압부(62)의 외면(62b)의 전체에 걸쳐 배치되는 것이 바람직하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 흡인 장치(100)는, 가열부(40)로부터 연장되는 띠 형상의 전극(48)을 포함한다. 띠 형상의 전극(48)은, 압압부(62)의 외면(62b)에 가열부(40)가 배치된 상태에서, 평면인 압압부(62)의 외면(62b)으로부터 압압부(62)의 외면(62b)의 외부로 연장되는 것이 바람직하다.
또한, 도 3, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)는, 개구(52)와 반대 측에 위치하는 제1 부분(40a)과, 개구(52) 측에 위치하는 제2 부분(40b)을 포함한다. 제2 부분(40b)의 히터 전력 밀도는, 제1 부분(40a)의 히터 전력 밀도보다도 높은 것이 바람직하다. 혹은, 제2 부분(40b)의 승온 속도는, 제1 부분(40a)의 승온 속도보다도 높은 것이 바람직하다. 혹은, 제2 부분(40b)의 가열 온도는 임의의 동 시간에서, 제1 부분(40a)의 가열 온도보다도 높은 것이 바람직하다. 제2 부분(40b)은, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(60)에 보유지지된 상태에서, 스틱형 기재(150)에 포함되는 끽연 가능물의 긴 방향에서 끽연 가능물의 1/2 이상에 대응하는 보유지지부(60)의 외면을 덮는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 실시형태에서는, 챔버(50)는 서로 대향하는 한 쌍의 압압부(62)를 포함하고 있지만, 챔버의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 챔버(50)는, 하나의 압압부(62)를 포함하고 있어도 되고, 3개 이상의 압압부(62)를 포함하고 있어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 흡인 장치(100)는, 압압부(62)에 의해 스틱형 기재(150)를 압압하면서 보유지지하고, 가열한다. 이러한 구성에 의해, 이하에 설명하는 여러 가지의 효과가 나타난다.
먼저, 가열부(40)로부터 스틱형 기재(150)로의 열전도율이 향상된다. 즉, 스틱형 기재(150)의 가열 효율을 향상시킬 수 있다. 스틱형 기재(150)의 가열 효율이 향상되기 때문에, 스틱형 기재(150)의 온도를 목표 온도에 빨리 도달시킬 수 있으므로, 후술하는 예비 가열에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 스틱형 기재(150)의 가열 효율이 향상되기 때문에, 가열부(40)의 온도 변화에 대한 스틱형 기재(150)의 온도의 추종성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 첫번째로, 에어로졸의 생성량의 제어를 보다 용이하게 할 수 있다. 두번째로, 사용자에 의한 퍼프에 수반하여 스틱형 기재(150)의 온도가 저하하였다고 해도, 곧바로 원래의 온도로 되돌릴 수 있다. 세번째로, 외기온 등의 외부 환경의 영향을 저감할 수 있다. 네번째로, 후술하는 가열 프로파일에서의 온도 변화와 마찬가지의 온도 변화를 스틱형 기재(150)에서 실현하는 것이 용이하게 된다. 다섯번째로, 가열 프로파일에서의 후술하는 재승온 구간의 효과인 향미 향상의 효과를 신속히 생기게 할 수 있다.
또한, 흡인 장치(100)는, 스틱형 기재(150)를 압압하면서, 외주로부터 가열한다. 이러한 구성에 의해, 스틱형 기재(150) 내의 에어로졸원의 형상에 상관없이, 상술한 스틱형 기재(150)의 가열 효율의 향상, 및 스틱형 기재(150)의 온도의 추종성의 향상을, 실현할 수 있다. 또한, 이러한 구성에 의해, 스틱형 기재(150)의 제조 공정에서 발생하는 불균일에 기인하는, 스틱형 기재(150)의 형상 또는 크기의 오차에 상관없이, 상술한 스틱형 기재(150)의 가열 효율의 향상, 및 스틱형 기재(150)의 온도의 추종성의 향상을, 실현할 수 있다. 이에 대하여, 스틱형 기재(150)에 블레이드상의 가열부(40)를 삽입하고, 스틱형 기재(150)를 내부로부터 가열하는 구성을 취하는 비교예에서는, 이들의 효과를 나타내는 것이 곤란하다. 왜냐하면, 당해 비교예에서, 만일 스틱형 기재(150)를 외주로부터 압압하였다고 해도, 블레이드상의 가열부(40)와 스틱형 기재(150) 내의 에어로졸원을 잘 접촉시키는 것이 곤란하기 때문이다.
또한, 흡인 장치(100)에서는, 단열부(70)는, 가열부(40)를 외주로부터 둘러싸도록 배치된다. 그 경우, 압압부(62)의 외면(62b)이 비압압부(66)의 외면(66b)과 비교하여 내부 공간(80)의 중심 부근에 위치하고 있는만큼, 압압부(62)의 외면(62b)과 단열부(70)의 내면의 사이에서 형성되는 공기층의 두께를 두껍게 할 수 있다. 혹은, 압압부(62)에 중첩되는 단열부(70)의 두께를 두껍게 할 수 있다. 따라서, 단열부(70)에 의한 단열 효과를 향상시킬 수 있다.
<<2. 기술적 특징>>
(2-1) 가열 프로파일에 기초하는 가열 동작의 제어
흡인 장치(100)는, 가열 프로파일에 기초하여 가열부(40)의 동작(즉, 가열 동작)을 제어한다. 상세하게는, 흡인 장치(100)는, 가열 프로파일에서 규정된 목표 온도의 시계열 추이가 실현되도록, 전원부(111)에 의한 가열부(40)로의 전력 공급의 동작을 제어함으로써 가열부(40)의 온도를 제어한다. 가열 프로파일이란, 가열부(40)의 온도의 목표값인 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보의 예이다. 가열 프로파일은, 기억부(114)에 격납된다. 스틱형 기재(150)를 가열하기 위하여 가열부(40)의 가열 동작을 실행할 때에 가열 프로파일이 참조된다. 또한, 가열 프로파일은, 참조될 뿐만 아니라, 스틱형 기재(150)의 가열의 도중에 갱신되어도 된다.
이로써, 가열 프로파일에 따른 가열부(40)의 동작에 따라, 가열 프로파일에 의해 계획된대로 에어로졸이 생성된다. 가열 프로파일은, 전형적으로는, 스틱형 기재(150)로부터 생성되는 에어로졸을 사용자가 흡인하였을 때에 사용자가 맛보는 향미가 최적이 되도록 설계된다. 따라서, 가열 프로파일에 기초하여 전원부(111)로부터 가열부(40)로의 전력 공급의 동작을 제어함으로써, 사용자가 맛보는 향미를 최적으로 할 수 있다.
제어부(116)는, 가열 프로파일에서 규정된 목표 온도와 가열부(40)의 실제의 온도(이하, 실온도라고도 칭함)와의 차(괴리)에 기초하여, 가열부(40)의 동작을 제어한다. 보다 상세하게는, 제어부(116)는, 가열 프로파일에 기초하는 가열부(40)로의 급전 동작의 제어를 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 가열부(40)의 목표 온도와, 가열부(40)의 실온도와의 괴리에 기초하여, 전원부(111)에 의한 가열부(40)로의 급전 동작을 제어한다. 제어부(116)는, 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이가, 가열 프로파일에서 정의된 가열부(40)의 목표 온도의 시계열 추이와 마찬가지가 되도록, 가열부(40)의 온도를 제어한다. 가열부(40)의 온도 제어는, 예컨대 공지의 피드백 제어에 의해 실현할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(116)는, 전원부(111)로부터의 전력을, 펄스폭 변조(PWM) 또는 펄스 주파수 변조(PFM)에 의한 펄스의 형태로, 가열부(40)에 공급시킨다. 그 경우, 제어부(116)는, 전력 펄스의 듀티비를 조정함으로써, 가열부(40)의 온도 제어를 행할 수 있다.
피드백 제어에서는, 제어부(116)는, 실온도와 목표 온도의 차분 등에 기초하여, 전원부(111)로부터 가열부(40)로 공급하는 전력, 예컨대 상술한 듀티비를 제어하면 된다. 피드백 제어는, 예컨대 PID 제어(Proportional-Integral-Differential Controller)이어도 된다. 혹은, 제어부(116)는, 단순한 ON-OFF 제어를 행하여도 된다. 예컨대, 제어부(116)는, 전원부(111)에 지령함으로써, 실온도가 목표 온도에 이를 때까지 가열부(40)에 의한 가열 동작을 실행시키고, 실온도가 목표 온도에 이르렀을 경우에 가열부(40)에 의한 가열을 정지시키고, 실온도가 목표 온도보다 낮아지면 가열부(40)에 의한 가열 동작을 재차 실행시켜도 된다.
가열부(40)의 온도는, 예컨대, 가열부(40)를 구성하는 발열 저항체의 전기 저항값을 측정 또는 추정함으로써 정량할 수 있다. 이는, 발열 저항체의 전기 저항값이, 온도에 따라 변화하기 때문이다. 발열 저항체의 전기 저항값은, 예컨대, 발열 저항체에서의 전압 강하량을 측정함으로써 추정할 수 있다. 발열 저항체에서의 전압 강하량은, 발열 저항체에 인가되는 전위차를 측정하는 전압 센서에 의해 측정할 수 있다. 다른 예에서는, 가열부(40)의 온도는, 가열부(40)의 근방에 설치된 온도 센서에 의해 측정될 수 있다.
측정되는 가열부(40)의 온도는, 사용자에 의한 퍼프 동작의 판정에 이용되어도 된다.
가열 프로파일에 기초하는 가열은, 가열 개시를 지시하는 조작이 행하여졌던 것이 검지된 타이밍부터 개시된다. 가열 개시를 지시하는 조작의 일례는, 흡인 장치(100)에 마련된 버튼의 압하이다. 가열 개시를 지시하는 조작의 다른 일례는, 퍼프 동작이다. 가열 개시를 지시하는 조작의 다른 일례는, 스마트폰 등의 다른 장치로부터의 신호의 수신이다.
가열 개시 후, 시간 경과와 함께 기재에 포함되는 에어로졸원은 서서히 감소하여 간다. 전형적으로는, 에어로졸원이 고갈되는 것으로 상정되는 타이밍에, 가열부(40)에 의한 가열 동작이 정지된다. 에어로졸원이 고갈되는 것으로 상정되는 타이밍의 일례는, 가열 프로파일에 기초하는 가열부(40)의 동작의 제어를 개시하고 나서 소정 시간이 경과한 타이밍이다. 에어로졸원이 고갈되는 것으로 상정되는 타이밍의 일례는, 소정 회수의 퍼프가 검지된 타이밍이다. 에어로졸원이 고갈되는 것으로 상정되는 타이밍의 일례는, 흡인 장치(100)에 마련된 버튼이 압하된 타이밍이다. 이러한 버튼은, 예컨대, 사용자가 충분한 향미를 느낄 수 없게 되었을 때에 압하된다.
또한, 충분한 양의 에어로졸이 발생하는 것으로 상정되는 기간은, 퍼프 가능 기간으로도 칭해진다. 다른 한편, 가열이 개시되고 나서 퍼프 가능 기간이 개시될 때까지의 기간은, 예비 가열 기간으로도 칭해진다. 예비 가열 기간에서 행하여지는 가열은, 예비 가열이라고도 칭해진다. 퍼프 가능 기간이 개시하는 타이밍 및 종료하는 타이밍이, 사용자에게 통지되어도 된다. 그 경우, 사용자는, 이러한 통지를 참고로, 퍼프 가능 기간에서 퍼프를 행할 수 있다.
제어부(116)는, 보유지지부(60)에 의한 스틱형 기재(150)의 보유지지 상태에 기초하여 가열부(40)의 동작을 제어한다. 상세하게는, 제어부(116)는, 스틱형 기재(150)의 일부가 보유지지부(60)의 압압부(62)에 의해 압압된 상태에서 가열 프로파일에 기초하여 스틱형 기재(150)가 가열되도록, 가열부(40)의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(116)는, 스틱형 기재(150)의 일부가 보유지지부(60)의 압압부(62)에 의해 압압된 상태에서, 가열 프로파일에 기초하는 가열부(40)의 동작의 제어를 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 목표 온도에 따라 가열부(40)로의 급전량을 조정하고, 가열부(40)에 의한 스틱형 기재(150)의 가열을 제어한다. 그때, 제어부(116)는, 압압부(62)에 의한 압압의 강도에 따라 급전량을 더욱 조정하여도 된다. 또한, 제어부(116)는, 스틱형 기재(150)의 일부가 보유지지부(60)의 압압부(62)에 의해 압압되어 있지 않은 상태에서는, 가열 프로파일에 기초하는 스틱형 기재(150)의 가열을 행하지 않도록, 가열부(40)의 동작을 제어하여도 된다(예컨대, 가열부(40)로의 급전을 행하지 않는다). 압압함으로써 스틱형 기재(150)의 가열 효율이 향상되는 것을 고려하면, 이러한 구성에 의해, 스틱형 기재(150)의 가열 효율의 향상의 정도에 따라, 가열부(40)의 동작을 제어하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 사용자에게 매우 충분한 질의 퍼프 체험을 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2-2) 온도 전이의 기본 양태
가열 프로파일은, 시간축을 따라 연속하는 복수의 시간 구간을 포함한다. 복수의 시간 구간의 각각에는, 시간 구간의 종기에서의 목표 온도가 관련지어져 설정된다. 그리고, 제어부(116)는, 복수의 시간 구간 중, 가열 프로파일에 기초하는 가열부(40)의 동작의 제어를 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간에 설정된 목표 온도와, 실온도와의 괴리에 기초하여, 가열부(40)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(116)는, 가열 프로파일에 포함되는 복수의 시간 구간의 각각의 종기까지, 설정된 목표 온도에 도달하도록, 가열부(40)의 동작을 제어한다. 가열 프로파일의 일례를, 하기의 표 1에 나타낸다.
[표 1]
표 1에 나타내는 가열 프로파일은, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간으로 이루어지고, 이들을 순서대로 포함한다. 표 1에 나타낸 예에서는, 초기 승온 구간은, 가열 프로파일의 개시부터 35초 후까지의 구간이다. 도중 강온 구간은, 초기 승온 구간의 종기부터 10초 후까지의 구간이다. 재승온 구간은, 도중 강온 구간의 종기부터 310초 후까지의 구간이다. 가열 프로파일이, 이들 시간 구간을 포함함으로써, 이하에 설명하는 바와 같이, 가열 프로파일의 최초부터 최후에 걸쳐, 사용자에게 매우 충분한 질의 퍼프 체험을 제공하는 것이 가능하게 된다. 즉, 사용자의 퍼프 체험의 질을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
초기 승온 구간은, 가열 프로파일의 최초로 포함되는 시간 구간이다. 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도는, 초기값보다도 높다. 초기값이란, 가열 개시 전의 가열부(40)의 온도로서 상정되는 온도이다. 초기값의 일례는, 0℃ 등의 임의의 온도이다. 초기값의 다른 일례는, 기온에 대응하는 온도이다.
도중 강온 구간은, 가열 프로파일의 도중에 포함되는 시간 구간이다. 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도는, 도중 강온 구간의 하나 전의 시간 구간에 설정된 목표 온도보다도 낮다. 표 1에 나타낸 예에서는, 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도 230℃는, 하나 전의 시간 구간인 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도 295℃보다도 낮다.
재승온 구간은, 가열 프로파일의 마지막에 포함되는 시간 구간이다. 재승온 구간에 설정된 목표 온도는, 재승온 구간의 하나 전의 시간 구간에 설정된 목표 온도보다도 높다. 표 1에 나타낸 예에서는, 재승온 구간에 설정된 목표 온도 260℃는, 하나 전의 시간 구간인 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도 230℃보다도 높다.
제어부(116)가 표 1에 나타낸 가열 프로파일에 따라 가열부(40)의 동작을 제어한 경우의, 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이에 대하여, 도 10을 참조하면서 설명한다. 도 10은, 표 1에 나타낸 가열 프로파일에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다. 본 그래프의 횡축은, 시간(초)이다. 본 그래프의 종축은, 가열부(40)의 온도이다. 본 그래프에서의 선(21)은, 가열부(40)의 실온도의 시계열 변화를 나타내고 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)의 실온도는, 초기 승온 구간에서 상승하고, 초기 승온 구간의 종기에서 목표 온도인 295℃에 이르고 있다. 가열부(40)의 실온도가 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도에 이르렀을 경우, 스틱형 기재(150)의 온도가 충분한 양의 에어로졸이 발생하는 온도에 도달하는 것이 상정된다. 초기 승온 구간은, 가열 프로파일의 최초에 설정된다. 그 때문에, 가열부(40)는, 초기 승온 구간에서, 초기 온도로부터 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도인 295℃까지 단번에 승온된다. 또한, 초기 온도란, 가열 프로파일에 기초하는 가열 개시 시의 가열부(40)의 실온도이다. 이러한 구성에 의해, 예비 가열을 조기에 끝내는 것이 가능하게 된다.
제어부(116)는, 초기 승온 구간에서 실온도가 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도에 도달하도록 가열부(40)의 온도 제어를 행한다. 즉, 제어부(116)는, 초기 온도로부터 295℃를 향하여 가열부(40)의 온도를 제어한다. 가열 개시부터 35초가 경과하기 전에 실온도가 295℃에 이르렀을 경우, 제어부(116)는, 295℃를 유지하도록 가열부(40)의 온도를 제어한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)의 실온도는, 도중 강온 구간에서 강하하고, 도중 강온 구간의 종기에서 목표 온도인 230℃에 이르고 있다. 도중 강온 구간은, 초기 승온 구간의 다음으로 설정된다. 그 때문에, 가열부(40)는, 도중 강온 구간에서, 초기 승온 구간의 설정 온도로부터 도중 강온 구간의 설정 온도까지 일단 강온하게 된다. 가열부(40)를 초기 승온 구간의 목표 온도와 같은 높은 온도인 채 유지하면, 스틱형 기재(150)에 포함되는 에어로졸원이 급속히 소비되어, 사용자가 맛보는 향미가 지나치게 강해져 버리는 등의 문제가 생긴다. 즉, 도중 강온 구간을 마련함으로써, 그와 같은 문제를 회피하여, 사용자의 퍼프 체험의 질을 향상시키는 것이 가능하다.
제어부(116)는, 도중 강온 구간에서는, 가열부(40)에 급전하지 않도록 제어한다. 즉, 제어부(116)는, 도중 강온 구간에서는, 가열부(40)로의 급전을 정지하고, 가열부(40)에 의한 가열이 행하여지지 않도록 제어한다. 이러한 구성에 의하면, 가열부(40)의 실온도를 가장 빨리 강하시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 도중 강온 구간에서도 가열부(40)로의 급전을 행하는 경우와 비교하여, 흡인 장치(100)의 소비 전력을 저감하는 것도 가능하다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)의 실온도는, 재승온 구간에서 상승하고, 재승온 구간의 종기에서 목표 온도인 260℃에 이르고 있다. 재승온 구간은, 도중 강온 구간의 다음이며, 가열 프로파일의 마지막에 설정된다. 그 때문에, 가열부(40)는, 재승온 구간에서, 도중 강온 구간의 설정 온도로부터 재승온 구간의 설정 온도까지 재차 승온되어, 그 후 가열을 정지한다. 초기 승온 구간의 후에 가열부(40)를 계속 강온시키면, 스틱형 기재(150)도 강온하므로, 에어로졸의 생성량이 저하하여, 사용자가 맛보는 향미가 열화해 버릴 수 있다. 즉, 도중 강온 구간의 후에 재승온 구간을 마련함으로써, 가열 프로파일의 후반에서도 사용자가 맛보는 향미의 열화를 방지하는 것이 가능하게 된다.
제어부(116)는, 재승온 구간에서 실온도가 재승온 구간에 설정된 목표 온도에 도달하도록 가열부(40)의 온도 제어를 행한다. 즉, 제어부(116)는, 260℃를 향하여 가열부(40)의 온도를 제어한다. 재승온 구간의 개시부터 310초가 경과하기 전에 실온도가 260℃에 이르렀을 경우, 제어부(116)는, 260℃를 유지하도록 가열부(40)의 온도를 제어한다.
초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간의 각각의 단위 시간당 목표 온도의 변화량의 절댓값을 비교한 경우, 재승온 구간이 가장 작고, 도중 강온 구간이 다음으로 작으며, 초기 승온 구간이 가장 커도 된다. 초기 승온 구간의 단위 시간당 목표 온도의 변화량의 절댓값은, 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도와 초기값과의 차의 절댓값을 초기 승온 구간의 시간 길이로 나눈 값이다. 도중 강온 구간의 단위 시간당 목표 온도의 변화량의 절댓값은, 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도와 도중 강온 구간의 하나 전의 시간 구간(예컨대, 초기 승온 구간)에 설정된 목표 온도와의 차의 절댓값을 도중 강온 구간의 시간 길이로 나눈 값이다. 재승온 구간의 단위 시간당 목표 온도의 변화량의 절댓값은, 재승온 구간에 설정된 목표 온도와 재승온 구간의 하나 전의 시간 구간(예컨대, 도중 강온 구간)에 설정된 목표 온도와의 차의 절댓값을 재승온 구간의 시간 길이로 나눈 값이다. 또한, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간의 각각의 시간 구간의 시간 길이를 비교한 경우, 도중 강온 구간이 가장 짧고, 초기 승온 구간이 다음으로 짧으며, 재승온 구간이 가장 길다. 이러한 구성에 의해, 도 10에 나타내는 바와 같이, 가열부(40)는, 초기 승온 구간에서 급속히 승온하고, 도중 강온 구간에서 고온인 상태로부터 조기에 벗어나, 재승온 구간에서 천천히 승온하게 된다. 따라서, 예비 가열을 조기에 끝내는 것이 가능해짐과 함께, 가열 프로파일의 최초부터 마지막에 걸쳐, 사용자에게 매우 충분한 질의 퍼프 체험을 제공하는 것이 가능하게 된다.
제어부(116)는, 가열 프로파일에서의 복수의 시간 구간의 절환의 적어도 일부를, 가열부(40)의 실온도에 기초하여 판정하여도 된다. 예컨대, 제어부(116)는, 초기 승온 구간으로부터 도중 강온 구간으로의 절환, 및 재승온 구간의 종료를, 각각의 시간 구간에 설정된 목표 온도와 가열부(40)의 실온도와의 괴리가 소정의 임계값 이내가 되었던 것에 기초하여 판정하여도 된다.
제어부(116)는, 가열 프로파일에서의 복수의 시간 구간의 절환의 적어도 일부를, 경과 시간에 기초하여 판정하여도 된다. 예컨대, 제어부(116)는, 도중 강온 구간의 초기부터의 경과 시간에 기초하여, 도중 강온 구간의 종기를 판정하여도 된다. 예컨대, 도 10에 나타낸 가열 프로파일에서는, 도중 강온 구간은 10초간으로서 설정되어 있다. 그 때문에, 제어부(116)는, 도중 강온 구간을 개시하고 나서 10초 경과한 경우에, 재승온 구간으로의 절환을 판정하고, 가열부(40)에 의한 가열을 재개시킨다. 이러한 구성에 의하면, 가열부(40)의 온도를 측정하지 않고 도중 강온 구간으로부터 재승온 구간으로의 절환을 판정할 수 있으므로, 제어부(116)의 처리 부하를 경감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 가열부(40)를 구성하는 발열 저항체의 전기 저항값에 기초하여 가열부(40)의 온도를 측정하는 구성을 취하는 경우이어도, 도중 강온 구간에서 가열부(40)로의 급전을 정지하면서, 재승온 구간으로의 절환을 판정하는 것이 가능하게 된다.
단, 도중 강온 구간의 종기에서의 가열부(40)의 실온도는, 외기온 등의 외부 환경에 의존하여 변동할 수 있다. 예컨대, 도 10에 나타낸 가열 프로파일에 기초하여 동작하는 경우, 도중 강온 구간의 종기에서의 가열부(40)의 실온도는, 외기온이 낮은 경우에는 220℃가 되고, 외기온이 높은 경우에는 240℃가 될 수 있다.
그래서, 제어부(116)는, 도중 강온 구간의 다음의 시간 구간(즉, 재승온 구간)의 초기에서, 가열부(40)의 실온도와 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도에 기초하여, 가열부(40)의 동작을 제어한다. 보다 상세하게는, 제어부(116)는, 도중 강온 구간의 다음의 시간 구간의 초기에서, 가열부(40)의 실온도가 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도 미만인 경우에, 제1 듀티비로 가열부(40)로의 급전을 행한다. 다른 한편, 제어부(116)는, 도중 강온 구간의 다음의 시간 구간의 초기에서, 가열부(40)의 실온도가 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도 이상인 경우에, 제2 듀티비로 가열부(40)로의 급전을 행한다. 여기서, 제1 듀티비는, 제2 듀티비보다도 크다. 여기서의 듀티비란, 소정 기간에 차지하는 가열부(40)로의 급전이 계속되는 기간의 비이다. 이러한 구성에 의하면, 외부 환경의 영향에 의해 가열부(40)의 목표 온도와 실온도의 사이에 괴리가 생기는 경우이더라도, 당해 괴리를 신속히 작게 할 수 있으므로, 사용자가 맛보는 향미의 열화를 억제하는 것이 가능하게 된다.
(2-3) 가열 동작의 제어에 관한 처리의 흐름
도 11은, 흡인 장치(100)에 의해 실행되는 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다. 먼저, 흡인 장치(100)는, 초기 승온 구간에서 초기 온도로부터 초기 승온 구간에 설정된 목표 온도까지 가열부(40)를 승온시킨다(스텝 S102). 이어서, 흡인 장치(100)는, 도중 강온 구간에서 가열부(40)로의 급전을 정지하고, 도중 강온 구간에 설정된 목표 온도까지 가열부(40)를 강온시킨다(스텝 S104). 다음으로, 흡인 장치(100)는, 재승온 구간에서 재승온 구간에 설정된 목표 온도까지 가열부(40)를 승온시킨다(스텝 S106). 그리고, 흡인 장치(100)는, 재승온 구간이 종료함과 함께, 가열부(40)로의 급전을 정지한다(스텝 S108).
(2-4) 온도 전이의 변형 양태
초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간은, 각각, 가열부(40)의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 온도 유지 구간을 포함하여도 된다. 그 경우의 가열 프로파일의 일례를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
도 12는, 표 2에 나타낸 가열 프로파일에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다. 본 그래프의 횡축은, 시간(초)이다. 본 그래프의 종축은, 가열부(40)의 온도(℃)이다. 본 그래프에서의 선(22)은, 가열부(40)의 실온도의 시계열 변화를 나타내고 있다.
표 2에 나타낸 예에서는, 초기 승온 구간은, 가열 프로파일의 개시부터 35초 후까지의 구간이다. 초기 승온 구간 중 최초의 25초간이 승온 구간이며, 목표 온도를 최초로 0℃부터 295℃로 상승시키는 예비 가열을 위한 시간 구간을 구성한다. 또한, 마지막(승온 구간에 후속함) 10초간이 온도 유지 구간이며, 목표 온도를 295℃로 유지시킨다.
초기 승온 구간의 다음의 도중 강온 구간은, 초기 승온 구간의 종기부터 145초 후까지의 구간이다. 도중 강온 구간 중 최초의 10초간이 강온 구간이며, 목표 온도를 295℃부터 230℃로 하강시킨다. 또한, 마지막(강온 구간에 후속함) 135초간이 온도 유지 구간이며, 목표 온도를 230℃로 유지시킨다.
도중 강온 구간의 다음의 재승온 구간은, 도중 강온 구간의 종기부터 220초 후까지의 구간이다. 재승온 구간 중 최초의 80초간이 승온 구간이며, 목표 온도를 230℃부터 260℃로 재차 상승시킨다. 또한, 마지막(승온 구간에 후속함) 140초간이 온도 유지 구간이며, 목표 온도를 260℃로 유지시킨다.
표 2의 예에서는, 초기 승온 구간의 목표 온도는 295℃, 도중 강온 구간의 목표 온도는 230℃, 및 재승온 구간의 목표 온도는 260℃이며, 이들 온도가, 각각의 시간 구간에 관련지어지는 목표 온도(이하, 구간 목표 온도)를 구성하고 있다. 구간 목표 온도는, 가열 프로파일에서 각각의 시간 구간에 관련짓도록 규정된다.
또한, 구간 목표 온도는, 1 또는 복수의 값이 설정되어도 된다. 또한, 온도 유지 구간의 초기와 종기의 목표 온도는 반드시 동일하지 않아도 된다.
가열 프로파일이 이들 시간 구간을 포함함으로써, 가열 프로파일의 최초부터 마지막에 걸쳐, 사용자에게 매우 충분한 질의 퍼프 체험을 제공하는 것이 가능하게 된다. 특히, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간의 각각에, 온도 유지 구간을 마련하는 구성으로 함으로써, 초기 승온 구간 및 재승온 구간에서는, 스틱형 기재(150)를 내부까지 효과적으로 승온시킬 수 있다. 또한, 도중 강온 구간에서는, 스틱형 기재(150)를 내부까지 충분히 강온시킬 수 있다. 즉, 사용자의 퍼프 체험의 질을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
(2-5) 퍼프 동작의 판정에 관한 구성예
이제부터, 본 실시형태에 관한 흡인 장치(100)를 이용하여, 사용자에 의한 퍼프 동작을 검지하기 위한 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
흡인 장치(100)의 제어부(116)는, 사용자에 의한 퍼프 동작을 검지하고, 퍼프 동작의 회수에 기초하여 스틱형 기재(150)에 대한 가열 동작을 제어하는 기능을 갖는다. 예컨대, 흡인 장치(100)의 제어부(116)는, 소정 회수의 퍼프 동작을 검지한 것에 따라 가열 동작을 종료할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자가 스틱형 기재(150)를 입에 물고 흡인하면, 개구(52)로부터 유입한 공기가, 히터 어셈블리(30)(가열부(40)를 포함함)와 스틱형 기재(150)의 사이의 공극에 유입한다. 유입하는 공기는, 가열부(40)를 냉각하고, 그의 온도를 저하시키게 된다. 이와 같은 냉각 작용을 이용하여, 흡인 장치(100)에 유입하는 공기량의 변화를 검지하여도 된다. 즉, 사용자에 의한 퍼프 동작을 검지하기 위하여, 일례에서는, 제어부(116)는, 사용자에 의한 퍼프 동작에 수반하는 가열부(40)의 온도의 변화를 검지하는 것이 생각된다.
여기서, 가열 소자의 온도의 변화는 여러가지 수법으로 검지할 수 있다. 예컨대, 가열 소자의 온도의 변화는, 온도 센서(서미스터)를 가열 소자의 근방에 배치함으로써 검지할 수 있다. 또한, 서미스터를 사용하는 것 이외에도, 발열 저항체의 전기 저항값 또는 가열 소자로의 전력 공급의 변화량을 이용하는 등에 의해 가열 소자의 온도의 변화를 추정할 수 있다.
이에 대하여, 일반적으로, 일련의 퍼프 동작에 수반하여 검지되는 온도의 변화량은 반드시 안정되지 않는 것이 알려져 있다. 즉, 온도 변화를 검지함으로써 퍼프 동작의 검지에 응용하는 수법에는, 검지 정밀도의 관점에서는 개량의 여지가 있다. 구체적으로는, 가열 소자의 가열을 개시하고 나서의 경과 시간에 수반하여, 일련의 퍼프 동작에 대한 온도 변화량의 폭은 축소하는 경향에 있는 것이 실험적으로 알려져 있다. 즉, 서미스터를 이용하여 온도의 변화를 검지하는 경우, 가열 기간의 종기에 가까워져, 온도 변화량의 폭이 축소하는 것에 따라, 퍼프 동작의 검지 정밀도가 안정되지 않는 일도 있다. 이것은, 발열 저항체의 전기 저항값 또는 가열부(40)로의 급전값의 변화량을 이용하는 수법으로 온도 변화를 검지하는 경우도 마찬가지이다. 또한 이와 같은 경우는, 전기 저항값 등을 측정하는 센서를 별도 마련할 필요가 있으므로, 디바이스의 비용 및 사이즈의 증가에 영향을 주는 경우도 있다.
그래서, 본 실시형태에 관한 흡인 장치(100)는, 사용자에 의한 퍼프 동작을 고정밀도로 판정하는 수법을, 간이한 수법으로 실현되는 것을 가일층의 목적으로 하고 있다.
도 13은, 본 실시형태에 의해 제어 방법을 실행하기 위한 제어부(116)의 구성을 기능적으로 나타낸 블록도이다. 흡인 장치(100)가 구비하는 제어부(116)는, 급전 지시부(116a), 급전 제어부(116b), 퍼프 판정부(116c), 퍼프 계수부(116d), 및 통지 지시부(116e)를 포함한다.
급전 지시부(116a)는, 전원부(111)에 대하여, 가열부(40)로의 급전의 개시 또는 그의 정지를 지시한다.
급전 제어부(116b)는, 가열부(40)의 온도를, 가열 프로파일에 규정된 목표 온도에 도달시키도록, 전원부(111)에 의한 가열부(40)로의 전력 공급의 동작을 제어한다. 상술한 바와 같이, 가열 프로파일에 규정되는 목표 온도는, 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되어도 된다. 시간 구간의 예는, 도 10 및 도 12에도 나타낸 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간이다. 즉, 급전 제어부(116b)는, 대응하는 시간 구간의 종기에서, 가열부(40)의 온도를 목표 온도에 도달시키도록, 가열부(40)의 온도를 조정한다. 가열부(40)의 온도의 조정은, 상술한 공지의 피드백 제어에 의해 실현되어도 된다.
퍼프 판정부(116c)는, 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값이 소정의 변동 조건을 충족하는지를 판정한다. 그리고, 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정한다. 제어값은, 급전 제어부(116b)에서 전력 공급의 동작의 제어에 사용되는 값이며, 상술한 예에서는, 전력 펄스의 듀티비로 하는 것이 좋다. 또한, 제어값의 변동 조건은, 당해 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것으로 하는 것이 좋다. 즉, 퍼프 판정부(116c)는, 전력 공급의 동작의 제어에 사용되는 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 커졌을 때에, 퍼프 동작을 판정한다.
퍼프 계수부(116d)는, 가열 프로파일에 기초하는 가열 제어에서, 사용자에 의한 퍼프 동작의 회수를 계수한다.
통지 지시부(116e)는, 통지부(113)에 대하여, 소정의 통지 동작을 실행하도록 지시한다. 예컨대, 퍼프 판정부(116c)가 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정한 것에 응답하여, 통지 지시부(116e)는, 통지부(113)에 그 취지의 통지 동작을 실행시킨다.
(2-6) 퍼프 동작의 판정예
도 14 및 도 15는, 모두, 전력 공급의 동작의 제어에서의 듀티비의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 14에 나타낸 그래프는, 듀티비의 시계열 변화의 전체를 나타내고 있으며, 도 14의 점선 부분을 확대한 그래프를 도 15에 나타내고 있다. 각 그래프의 횡축은 시간(초)이며, 종축은 전력 펄스의 듀티비(%)이다. 또한, 각 그래프는, 도 10에 나타낸 가열 프로파일에 대응하고 있다.
급전 제어부(116b)는, 도 14의 그래프의 선(23)에 나타내는 바와 같이, 피드백 제어에 의해, 리얼타임으로 듀티비를 결정하면서, 전력 공급의 동작을 제어하고 있다. 상술한 바와 같이, 사용자가 스틱형 기재(150)를 입에 물고 흡인하는 경우, 개구(52)로부터 유입한 공기가 가열부(40)를 냉각하게 된다. 그 결과, 가열부(40)의 온도는 저하한다. 이것에 따라, 급전 제어부(116b)는, 공급되는 전력을 피드백 제어하고, 가열부(40)의 온도 저하를 보상한다. 상세하게는, 급전 제어부(116b)는, 전원부(111)로부터의 전력을, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 전력 펄스의 듀티비를 조정하면서 가열부(40)에 공급함으로써, 전력 공급의 동작을 제어하고 있다. 그리고, 가열부(40)의 온도 저하에 대해서는, 급전 제어부(116b)는, 전력 펄스의 듀티비를 증가시킴으로써, 가열부(40)의 온도를 일시적으로 증가시키고, 나아가서는, 가열 프로파일에 규정된 목표 온도에 도달시키도록 동작한다. 이와 같은 동작의 결과, 사용자에 의한 퍼프 동작에 수반하여, 듀티비는 도 14의 그래프의 선(23)에 나타내는 바와 같은 파형(波形)을 나타내게 된다.
급전 제어부(116b)에서 사용되는 제어값인 전력 펄스의 듀티비에는, 변동 조건으로서 소정의 임계값이 미리 관련지어져 설정되어 있다. 그리고, 퍼프 판정부(116c)는, 이와 같은 변동 조건이 충족된 경우(특히, 듀티비의 증가량이 임계값을 초과한 경우)에, 사용자에 의한 퍼프 동작이 발생한 것을 판정할 수 있다. 도 15에 나타낸 그래프의 선(23a)의 예에서는, 듀티비가 일정 시간에 소정의 임계값 이상으로 상대적으로 증가한 5개의 부분이 특정됨으로써, 사용자에 의한 5회의 퍼프 동작이 판정되고 있다(퍼프#1~#5).
또한, 듀티비의 증가량은, 예컨대, 소정의 시간 내에서의 최솟값(또는 극솟값)과 최댓값(또는 극댓값)의 차에 의해 계산되어도 된다. 임계값은, 실험적으로 정해진 값이 설정되어도 된다. 또한, 임계값은, 제조 시에 설정되어도 되고, 혹은, 그 후의 임의의 타이밍에 설정되어도 된다. 예컨대, 변동 조건으로서 1초 이내에 듀티비가 20% 이상 상승한 경우가 설정되어도 되고, 이것이 충족된 경우에 퍼프 동작이 판정되어도 된다.
변동 조건은, 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 관련지어져 설정되어도 된다. 예컨대, 도 10 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 가열 프로파일에, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간과 같은 시간 구간이 관련지어져 있는 경우에는, 시간 구간마다, 각각 별도의 변동 조건이 관련지어져 설정되어도 된다.
본 발명자의 실험에 의하면, 가열 프로파일에 기초하는 가열 제어에서, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간으로 진행함에 따라, 사용자의 퍼프 동작에 수반하는 가열부(40)의 온도 저하의 폭이 축소하는 경향에 있는 것이 판명되어 있다. 그래서, 피드백 제어에 의해 가열부(40)의 온도 저하를 보상하기 위한 듀티비의 증가율이, 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간과 함께 작아지도록, 변동 조건을 설정하는 것이 좋다. 예컨대, 변동 조건은, 초기 승온 구간에는 듀티비가 '30%' 이상 상승한 것을 관련짓고, 도중 강온 구간에는 듀티비가 '25%' 이상 상승한 것을 관련지으며, 재승온 구간에는 듀티비가 '20%' 이상 상승한 것을 관련짓는 것이 좋다.
도 16은, 전력 공급의 동작에서의 듀티비의 이동 평균의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 16에 나타내는 그래프의 선(24)은, 도 15의 그래프의 선(23a)이 나타내는 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균의 시계열 추이의 일례를 나타내고 있다. 또한, 도 16에서는, 도 15의 그래프의 선(23a) 위에 그래프의 선(24)을 중첩하여 나타내고 있다.
이동 평균이란, 시계열 데이터를 평활화하는 수법으로서 일반적으로 알려져 있다. 이동 평균에서는, 일정한 구간마다 그 평균값을 구하고, 평균값의 시계열 추이가 나타나게 된다. 이로써, 듀티비의 시계열 추이의 경향을 더욱 정밀도 좋게 특정할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서, 이동 평균은, 단순 이동 평균, 가중 이동 평균, 지수 이동 평균 등과 같은 임의의 수법이 적용될 수 있는 것이 당업자에게는 이해된다.
이와 같이, 상술한 듀티비의 증가량에 대하여, 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율을 적용할 수 있다. 일례에서는, 소정의 구간(예컨대, 1초)마다 듀티비의 평균값을 구하고, 연속하는 복수의 구간에서의 듀티비의 평균값이 20% 이상 상승했는지가 판정된다. 그와 같이 판정된 구간에 대하여, 퍼프 판정부(116c)는 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정할 수 있다. 즉, 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율을 이용하여 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정함으로써, 오판정을 회피할 수 있어, 판정 정밀도를 더욱 안정화시킬 수 있다.
(2-7) 제어 처리의 흐름
이제부터, 흡인 장치(100)에 의해 실행되는 제어 처리의 흐름의 예를 설명한다. 도 17은 본 실시형태에 관한 제어 방법의 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로도이다. 구체적으로는, 가열 프로파일에 기초하여 에어로졸원의 가열 제어가 실행되고, 즉, 전력 공급의 동작의 제어가 실행되고 있는 동안에서, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는 처리의 흐름의 예가 나타나고 있다. 여기서의 처리는, 각각, 제어부(116)에 의해 실행된다.
또한, 여기에 나타나는 각 처리 스텝은 예시에 지나지 않고, 이것으로 한정되지 않으며 임의의 다른 처리 스텝이 포함되어도 되고, 일부의 처리 스텝이 생략되어도 된다. 또한, 여기에 나타나는 각 처리 스텝의 순서도 예시에 지나지 않고, 이것으로 한정되지 않으며 임의의 순서이어도 되고, 혹은, 병렬적으로 실행되어도 되는 경우도 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 본 처리가 개시되면, 최초로, 제어부(116)는, 흡인 요구를 센서부(112)에 검지시킨다. 이것에 따라, 급전 지시부(116a)는, 전원부(111)에 대하여, 가열부(40)로의 급전 개시를 지시한다(스텝 S11). 흡인 요구란, 에어로졸을 생성하는 것을 사용자가 요구하는 사용자 조작이다. 흡인 요구의 일례는, 흡인 장치(100)에 마련된 버튼이 사용자에게 압하되는 것과 같은, 흡인 장치(100)에 대한 사용자 조작이다.
흡인 요구의 다른 일례는, 흡인 장치(100)에 스틱형 기재(150)를 사용자가 삽입하는 사용자 조작이다. 스틱형 기재(150)가 보유지지부(140)에 보유지지된 것의 검지는, 보유지지부(140)에 배치된 압력 센서에 의해, 당해 압력 센서와 보유지지된 스틱형 기재(150)의 접촉압의 검지를 통해서 실행되어도 된다. 상세하게는, 스틱형 기재(150)가 삽입되고 내부에 보유지지되면, 보유지지부(140)의 내벽에 배치된 압력 센서는, 스틱형 기재(150)의 외주와 접촉하게 된다. 그리고, 제어부(116)는, 압력 센서에 접촉압을 검지시킴으로써, 보유지지부(140)에 스틱형 기재(150)가 보유지지되고 있다고 판단할 수 있다.
다른 예에서는, 개구(142) 부근에 마련된 정전 용량형의 근접 센서에 의해, 스틱형 기재(150)를 내부에 삽입했던 것에 수반하는 정전 용량 또는 유전율의 변화에 기초하여, 스틱형 기재(150)가 보유지지부(140)에 보유지지된 것을 검지하여도 된다. 상세하게는, 개구(142) 부근에 마련된 근접 센서가, 내부 공간(141) 중 개구(142) 부근의 부분 공간의 정전 용량 또는 유전율 등을 검지한다. 스틱형 기재(150)가 삽입/발거되는 것에 수반하여, 스틱형 기재(150)의 여러가지 부분이 당해 부분 공간을 통과한다. 이에 수반하여, 당해 부분 공간의 정전 용량 및 유전율이 변화하게 된다. 즉, 제어부(116)는, 이와 같은 부분 공간의 정전 용량 또는 유전율의 시계열 변화에 따라, 보유지지부(140)에 스틱형 기재(150)가 보유지지되고 있다고 판단할 수 있다.
이어서, 급전 제어부(116b)는, 가열 프로파일에 기초하는 에어로졸원의 가열 제어를 개시시키고, 즉, 전력 공급의 동작의 제어를 개시한다(스텝 S12). 당해 스텝 S12 이후, 스텝 S18에서 전력 공급의 제어가 종료될 때까지, 급전 제어부(116b)에 의한 가열 제어가 실행된다.
급전 제어부(116b)는, 가열 프로파일에 기초하는 가열 제어를 위하여, 가열부(40)의 온도를 계속적으로 측정한다(스텝 13). 상술한 바와 같이 가열부(40)의 온도는, 발열 저항체의 전기 저항값 또는 가열부(40)로의 급전값의 변화량을 이용하여 측정할 수 있다.
스텝 S13에서 측정된 가열부(40)의 온도는, 가열부(40)의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 가열 프로파일에 기초하여 제어된다. 즉, 급전 제어부(116b)는, 가열 프로파일에 기초하여, 가열부(40)의 온도를 목표 온도에 도달시키도록, 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값을 조정한다(스텝 S14). 상술한 바와 같이, 목표 온도는, 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되어도 된다. 그리고, 경과 시간에 대응하는 시간 구간의 종기에서, 가열부(40)의 온도가 목표 온도에 도달하도록, 제어값이 조정되는 것이 좋다. 또한, 제어값은, 전력 펄스의 듀티비로 하여도 되고, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 전력 펄스의 듀티비가 조정되어도 된다.
퍼프 판정부(116c)는, 스텝 S14에서 사용된 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 퍼프 동작을 판정한다(스텝 S15). 제어값이 충족하는 소정의 변동 조건이란, 일례에서는, 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것이다.
스텝 S15에서 퍼프 동작이 판정된 경우(Yes), 퍼프 계수부(116d)는, 사용자에 의한 퍼프 동작의 회수를 계수한다(스텝 S16). 다른 한편, 스텝 S15에서 퍼프 동작이 판정되지 않는 경우는(No), 당해 스텝 S16은 스킵된다.
제어부(116)는, 스텝 S13부터 S16을, 종료 조건을 충족할 때까지 반복한다(스텝 S17). 예컨대, 종료 조건은, 가열 제어의 기간에 걸쳐, 스텝 S16에서 계수된 퍼프 동작의 회수가 소정의 회수에 도달한 것으로 하는 것이 좋다. 또한, 종료 조건은 이것으로 한정되지 않고, 다른 예에서는, 가열 제어의 기간(즉, 가열 시간)이 소정의 시간을 경과한 것으로 하여도 된다.
이어서, 급전 제어부(116b)는, 스텝 S17에서 가열 제어의 종료 조건이 충족된 것을 판정하면(Yes), 가열 프로파일에 기초하는 가열 제어, 즉, 전력 공급의 동작의 제어를 종료한다(스텝 S18). 통지 지시부(116e)는, 당해 종료를 통지부(113)에 통지시켜도 된다.
그리고, 스텝 S18에서 가열 제어를 종료한 후, 본 처리는 종료한다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 사용자에 의한 퍼프 동작을, 소프트웨어에 의한 정보 처리의 일부로서 실장할 수 있다. 즉, 전용의 센서를 디바이스 위에 마련할 필요가 없고, 간이한 수법으로 퍼프 동작을 판정하는 수법을 제공할 수 있다. 이로써, 흡인 장치(100)의 치수가 증대하고, 더욱, 제조 비용이 증대한다는 제조상의 문제를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 제어부(116)에 의한 전원부(111)로부터 가열부(40)로의 급전 동작의 제어에 사용하는 제어값(예컨대, 전력 펄스의 듀티비)을, 퍼프 동작의 판정을 위한 파라미터로서 그대로 적용할 수 있다. 즉, 사용자에 의한 퍼프 동작의 판정을 위하여, 사용자에 의한 퍼프 동작을 간이적 또한 고정밀도로 판정할 수 있다.
<<3. 변경예>>
(3-1) 제1 변경예
상술한 실시형태에서는, 단일의 가열 프로파일에 기초하여 에어로졸원의 가열 제어가 실행되고, 즉, 전력 공급의 동작의 제어가 실행되는 것으로 하였다. 이에 더하여 또는 이에 대신하여, 제1 변경예에서는, 복수의 종류의 가열 프로파일이 미리 설정되고, 각 가열 프로파일에 기초하는 제어 처리가 실행되어도 된다. 이 경우, 퍼프 동작을 판정하기 위한 조건이, 가열 프로파일마다 유연하게 설정되어도 된다.
이하에서는, 일례로서 복수의 종별의 가열 프로파일(a, b)이 미리 설정되고, 이들이 기억부(114)에 격납되어 있는 것을 상정한다. 가열 프로파일(a, b)은, 각각, 도 10에 나타낸 바와 마찬가지로, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간을 포함한다. 다른 한편, 가열 프로파일(a) 및 가열 프로파일(b)은, 가열부(40)의 목표 온도에 대하여 규정되는 시계열 추이가 달라져 있다. 이와 같은 가열 프로파일(a, b)의 일례를 표 3-1 및 표 3-2에 나타낸다.
[표 3]
도 18은, 이와 같은 가열 프로파일(a, b)에 기초하여 동작한 가열부(40)의 실온도의 시계열 추이의 일례를 나타내는 그래프이다. 본 그래프의 횡축은, 시간(초)이다. 본 그래프의 종축은, 가열부(40)의 온도(℃)이다. 본 그래프에서의 선(25a, 25b)은, 가열부(40)의 실온도의 시계열 변화를 나타내고 있다. 표 3-1 및 표 3-2에 나타내고, 도 18에 나타낸 바와 같이, 가열 프로파일(a)과 가열 프로파일(b)에서는, 각 구간의 시간 길이 및 목표 온도가 달라져 있다. 특히, 가열 프로파일(a)은 가열 프로파일(b)과 비교하여, 전체를 통해서 가열부(40)의 온도가 보다 고온이 되도록 설정되어 있다.
본 변경예에서는, 사용자의 퍼프 동작을 판정하는데 사용되는 상술한 변동 조건은, 가열 프로파일(a)과 가열 프로파일(b)의 사이에 상이한 것을 관련지을 수 있다. 즉, 가열 프로파일(a)의 시계열 전이에는 변동 조건(A)이 관련지어지는 한편, 가열 프로파일(b)의 시계열 전이에는, 변동 조건(A)과는 다른 변동 조건(B)이 관련지어져도 된다.
여기서, 고온으로 설정된 가열 프로파일의 시계열 전이 쪽이, 저온으로 설정된 것보다도, 가열부(40)의 온도가 보다 고온에서 추이하게 된다. 이것은, 가열부(40)의 온도와 사용자의 퍼프 동작에 의해 취입된 외기와의 온도차가 커지는 것을 의미한다. 즉, 고온으로 설정된 가열 프로파일의 시계열 전이 쪽이, 저온으로 설정된 것과 비교하여, 퍼프 동작에 수반하는 온도 저하의 폭이 커지게 된다.
그래서, 표 3-1 및 표 3-2와 도 18에 나타낸 바와 같이, 가열 프로파일(a)의 시계열 추이에서의 목표 온도가, 가열 프로파일(b)에서의 것보다도 높은 경우는, 대응하는 변동 조건(A)이 변동 조건(B)보다도 엄격하게 되도록 설정되는 것이 좋다. 변동 조건(A)이 변동 조건(B)보다도 엄격한 것에는, 예컨대, 변동 조건(A)의 쪽이 변동 조건(B)과 비교하여, 관련지어지는 임계값이 크게 설정되는 것이 포함된다. 일례에서는, 보다 엄격한 변동 조건(A)은 듀티비가 '30%' 이상 상승한 것인데 대하여, 변동 조건(B)은 듀티비가 '15%' 이상 상승한 것으로 하는 것이 좋다.
즉, 본 변경예에 의하면, 복수의 가열 프로파일마다, 퍼프 동작을 판정하기 위한 조건을 유연하게 설정할 수 있으므로, 퍼프 동작의 판정의 정밀도를 더욱 향상시키고 안정화시킬 수 있다.
(3-2) 제2 변경예
상술한 실시형태에서는, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하기 위하여, 전력 공급의 동작에 이용되는 제어값(특히, 듀티비)의 변동에 기초하는 판정 수법을 적용하는 것으로 하였다. 이에 더하여, 제2 변경예에서는, 사용자에 의한 퍼프 동작의 판정에 관하여, 가열부(40)의 온도 변동에 기초하는 다른 수법도 적용하고, 퍼프 동작의 판정에 관한 2개의 수법을 병용한다.
상술한 바와 같이, 가열 프로파일에 기초하는 가열 제어가, 초기 승온 구간, 도중 강온 구간, 및 재승온 구간의 순서로 진행함에 따라, 사용자의 퍼프 동작에 수반하는 가열부(40)의 온도 저하의 폭이 축소하는 경향에 있는 것이 실질적으로 판명되어 있다. 즉, 퍼프 동작의 판정을 위하여 단일의 수법만을 적용할 뿐에서는, 반드시 판정 정밀도가 안정되지 않는 것도 상정된다. 또한, 예컨대, 가열 프로파일에서 전력 공급을 하지 않는 구간이 포함되도록 규정되는 경우는, 당해 구간의 듀티비는 제로가 되므로, 듀티비의 변동에 기초하는 판정 수법을 적용할 수는 없다.
그래서, 본 변경예에서는, 퍼프 동작의 판정 정밀도를 더욱 안정화시키기 위하여, 본 실시형태에 관한, 듀티비의 변동에 기초하는 퍼프 동작의 판정의 수법에 더하여, 다른 수법도 적용함으로써, 양자의 수법을 병용하고 있다.
구체적으로는, 본 변경예에서는, 제어부(116)의 퍼프 판정부(116c)는, 듀티비의 변동에 기초하는 퍼프 동작의 판정에 더하여, 가열부(40)의 온도의 변동에 기초하여, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정한다. 가열부(40)의 온도는, 온도 측정부를 구성하는 센서부(112)에 의해 측정된다. 즉, 퍼프 판정부(116c)는, 가열부(40)의 온도가 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에서, 퍼프 동작을 판정할 수 있도록 구성된다.
상술한 바와 같이, 가열부(40)의 온도는, 예컨대 온도 센서(서미스터)를 가열부(40)의 근방에 배치함으로써 측정할 수 있고, 측정되는 온도를 이용하여 가열부(40)의 온도의 변동을 결정할 수 있다. 또한, 서미스터를 사용하는 것 이외에도, 전압 센서를 마련함으로써, 발열 저항체의 전기 저항값 또는 가열 소자로의 전력 공급을 검지하고, 그 변화량에 기초하여 가열부(40)의 온도의 변동을 결정할 수 있다. 즉, 가열부(40)의 온도가 소정의 온도 변동 조건을 충족하는지에 기초하여, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는 수법을 적용할 수 있다.
상세하게는, 가열 프로파일에서의 가열부(40)의 목표 온도의 시계열 추이는, 적어도 2개의 구간에 관련지을 수 있다. 구체적으로는, 이들 구간에는, 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지의 전반 구간과, 전반 구간의 후에 소정의 시간이 경과할 때까지의 후반 구간이 포함되어도 된다. 그리고, 퍼프 판정부(116c)는, 전반 구간에서는, 가열부(40)의 온도가 온도 변동 조건을 충족하는지에 따라, 가열부(40)의 온도에 기초하는 퍼프 동작의 판정을 실행한다. 다른 한편, 후반 구간에서는, 퍼프 판정부(116c)는, 듀티비가 변동 조건을 충족하는지에 따라, 듀티비에 기초하는 퍼프 동작의 판정을 실행한다.
즉, 사용자에 의한 퍼프 동작에 수반하는 온도 변화의 폭이 큰 전반 구간에서는, 가열부(40)의 온도에 기초하는 퍼프 동작의 판정을 실행하면 충분하다. 다른 한편, 온도 변화의 폭이 축소되는 후반 구간에서는, 듀티비에 기초하는 퍼프 동작의 판정을 실행함으로써, 가열부(40)의 온도에 기초하는 퍼프 동작의 판정에서의 판정 정밀도를 더욱 안정시킬 수 있다.
본 변경예를, 도 10에 나타낸 가열 프로파일의 제어예에 적용하는 경우, 초기 승온 구간 및 도중 강온 구간을 전반 구간에 할당하고, 또한, 재승온 구간을 후반 구간에 할당하면 된다. 또한, 초기 승온 구간은, 가열 제어에서, 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 가열부(40)를 예비 가열하기 위한 구간이다. 도중 강온 구간은, 초기 승온 구간에 이어지는 구간이며, 전력 공급의 동작을 정지시킴으로써 가열부(40)의 온도를 강온시킨다. 재승온 구간은, 전력 공급의 동작을 재개하고, 재차, 상기 가열부를 가열하기 위한 구간이다.
도 19는, 본 변경예를 적용한 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다. 본 플로차트는, 상술한 실시형태에 관하여 설명한 도 17의 플로차트에서의 스텝 S15에 대한 변경예로서 적용 가능하다.
본 변경예에서는, 도 17의 스텝 S17에 계속하여, 가열부(40)로의 급전 동작의 제어를 개시하고 나서의 현재까지의 경과 시간에 대응하는 구간이, 초기 승온 구간 또는 도중 강온 구간인지를 판정한다(스텝 S150a). 현재까지의 경과 시간이 초기 승온 구간 또는 도중 강온 구간에 있는 경우(Yes), 가열부(40)의 온도에 기초하는 퍼프 동작의 판정이 실행된다. 즉, 퍼프 판정부(116c)는, 가열부(40)의 온도가 온도 변동 조건을 충족하는 것을 판정하고(스텝 S150b), 그 경우에는(Yes), 퍼프 동작을 판정하면 된다(스텝 S150d).
다른 한편, 현재의 경과 시간에 대응하는 구간이 재승온 구간인 경우는(스텝 S150a: No), 듀티비에 기초하는 퍼프 동작의 판정이 실행된다. 즉, 퍼프 판정부(116c)는, 듀티비가 소정의 변동 조건을 충족하는 것을 판정하고(스텝 S150c), 그 경우에는(Yes), 퍼프 동작을 판정하면 된다(스텝 S150d).
즉, 본 변경예에 의하면, 퍼프 동작의 판정 처리를 위하여 복수의 수법을 준비하고, 이들을 적절히 선택하면서 퍼프 동작의 판정 처리를 실행할 수 있다. 이로써, 퍼프 동작의 판정의 정밀도를 더욱 향상시키고 안정화시킬 수 있다.
(3-3) 제3 변경예
제3 변경예에서는, 제2 변경예와 마찬가지로, 사용자에 의한 퍼프 동작의 판정에 관하여, 가열부(40)의 온도 변동에 기초하는 다른 수법을 적용하고, 퍼프 동작의 판정에 관한 2개의 수법을 병용한다. 특히, 본 변경예에서는, 가열 프로파일에서의 가열 제어에서, 듀티비의 변동에 기초하는 퍼프 동작의 판정의 수법과, 가열부(40)의 온도의 변동에 기초하는 퍼프 동작의 판정(검지)의 수법과의 양쪽을 동시에 실행한다.
구체적으로는, 가열 프로파일에서의 가열 제어에 걸쳐, 퍼프 판정부(116c)는, 듀티비가 소정의 변동 조건을 충족하는 것과, 가열부(40)의 온도가 전 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 것 중 한쪽 또는 쌍방이 되는 경우에, 사용자의 퍼프 동작을 판정하는 것이 좋다. 환언하면, 이들 2개의 수법이 동시에 실행되고, 예컨대 퍼프 판정부(116c)가, 어느 수법에서도 퍼프 동작을 판정한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작의 발생이 실제로 특정되어도 된다. 혹은, 동일하게 이들 2개의 수법이 동시에 실행되고, 예컨대 퍼프 판정부(116c)가 어느 하나의 수법으로 퍼프 동작을 판정한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작의 발생이 실제로 특정되어도 된다.
즉, 본 변경예에 의하면, 퍼프 동작의 판정 처리를 위하여 복수의 수법을 준비하고, 이들을 동시에 적용하여 퍼프 동작의 판정 처리를 실행할 수 있다. 이로써, 퍼프 동작의 판정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
<<4. 보충>>
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 적합한 실시형태에 대하여, 몇 개의 변경예와 함께 상세하게 설명하였다. 본 실시형태에 따르면, 사용자에 의한 퍼프 동작을, 소프트웨어에 의한 정보 처리의 일부로서 실장할 수 있다. 즉, 전용의 센서를 디바이스 위에 마련할 필요가 없고, 간이한 수법으로 퍼프 동작을 판정하는 수법을 제공할 수 있다. 이로써, 흡인 장치(100)의 치수가 증대하고, 더욱, 제조 비용이 증대한다는 제조상의 문제를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 제어부(116)에 의한 전원부(111)로부터 가열부(40)로의 급전 동작의 제어에 사용하는 제어값(예컨대, 전력 펄스의 듀티비)을, 퍼프 동작의 판정을 위한 파라미터로서 그대로 적용할 수 있다. 즉, 사용자에 의한 퍼프 동작의 판정을 위하여, 사용자에 의한 퍼프 동작을 간이적 또한 고정밀도로 판정할 수 있다.
또한, 본 개시는 상기의 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에서의 통상의 지식을 갖는 사람이면, 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도, 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
또한, 본 명세서에서 설명한 각 장치에 의한 일련의 처리는, 소프트웨어, 하드웨어, 및 소프트웨어와 하드웨어의 조합의 어느 것을 이용하여 실현되어도 된다. 소프트웨어를 구성하는 프로그램은, 예컨대, 각 장치의 내부 또는 외부에 마련되는 기록 매체(비일시적인 매체: non-transitory media)에 미리 격납된다. 그리고, 각 프로그램은, 예컨대, 본 명세서에서 설명한 각 장치를 제어하는 컴퓨터에 의한 실행 시에 RAM에 판독되고, CPU 등의 프로세서에 의해 실행된다. 기록 매체는, 예컨대, 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크, 플래시 메모리 등이다. 또한, 컴퓨터 프로그램은, 기록 매체를 이용하지 않고, 예컨대 네트워크를 통하여 전송하여도 된다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.
(1)
흡인 장치이며,
에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와,
상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부와,
상기 가열부의 온도를 측정하는 온도 측정부와,
상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보를 기억하는 기억부와,
상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작을 제어하는 제어부로서,
상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는, 제어부
를 구비하는, 흡인 장치.
(2)
상기 (1)의 흡인 장치에서,
상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되고,
상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 대응하는 시간 구간의 종기에서 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 가열부의 온도를 조정하는 것을 포함하는, 흡인 장치.
(3)
상기 (1) 또는 (2)의 흡인 장치에서,
상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 가열부의 온도의 변화를 보상하도록, 공급되는 전력을 피드백 제어하는 것을 포함하는, 흡인 장치.
(4)
상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 흡인 장치에서,
상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 전력 펄스의 듀티비를 조정하는 것을 포함하고,
상기 제어값이 상기 전력 펄스의 듀티비인, 흡인 장치.
(5)
상기 (4)의 흡인 장치에서,
상기 변동 조건은, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것인, 흡인 장치.
(6)
상기 (5)의 흡인 장치에서,
상기 듀티비의 증가량이, 상기 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율인, 흡인 장치.
(7)
상기 (5) 또는 (6)의 흡인 장치에서,
상기 소정의 임계값이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 따라 작아지도록 설정되는, 흡인 장치.
(8)
상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 흡인 장치에서,
상기 변동 조건이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 관련지어져 설정되는, 흡인 장치.
(9)
상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나의 흡인 장치에서,
상기 목표 온도의 시계열 추이가, 제1종별의 시계열 추이와 제2종별의 시계열 추이를 포함하고,
상기 변동 조건이, 제1 변동 조건과 제2 변동 조건을 포함하며,
상기 제1 변동 조건이 상기 제1종별의 시계열 추이에 관련지어지고, 상기 제2 변동 조건이 상기 제2 시계열 추이에 관련지어지는, 흡인 장치.
(10)
상기 (9)의 흡인 장치에서,
상기 제1종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도가 상기 제2종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도보다도 높아지도록 규정되어 있는 경우, 상기 제1 조건이 상기 제2 조건보다도 엄격하게 되도록 설정되는, 흡인 장치.
(11)
상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나의 흡인 장치에서,
상기 제어부가, 더욱, 상기 가열부의 온도가 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 구성되는, 흡인 장치.
(12)
상기 (11)의 흡인 장치에서,
상기 온도 측정부가, 상기 가열부의 근방에 배치된 온도 센서에 의해 상기 가열부의 온도를 측정하도록 구성되는, 흡인 장치.
(13)
상기 (11) 또는 (12)의 흡인 장치에서,
상기 제어부가, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 것과 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 것 중 한쪽 또는 쌍방이 되는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 더 구성되는, 흡인 장치.
(14)
상기 (11) 내지 (13) 중 어느 하나의 흡인 장치에서,
상기 시계열 추이는,
상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 제1 시간이 경과할 때까지의 제1 구간과,
상기 제1 구간의 후에 제2 시간이 경과할 때까지의 제2 구간
에 관련지어져 있으며,
상기 제어부는,
상기 제1 구간에서, 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 가열부의 온도에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하고,
상기 제2 구간에서, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 제어값에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하도록
구성되는, 흡인 장치.
(15)
상기 (14)의 흡인 장치에서, 상기 시계열 추이에서,
상기 제1 구간이,
상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 상기 가열부를 예비 가열하기 위한 초기 승온 구간과,
상기 초기 승온 구간에 이어지는, 상기 전력 공급의 동작을 정지시킴으로써 상기 가열부의 온도를 강온시키는 도중 강온 구간
을 포함하고,
상기 제2 구간이, 상기 전력 공급의 동작을 재개하고, 재차, 상기 가열부를 가열하기 위한 재승온 구간을 포함하는, 흡인 장치.
(16)
상기 (1) 내지 (15) 중 어느 하나의 흡인 장치에 사용되는 기재.
(17)
흡인 장치의 제어 방법으로서, 상기 흡인 장치가,
에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와,
상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부
를 포함하고, 당해 방법이, 상기 전력 공급의 동작 사이에,
상기 가열부의 온도를 측정하는 스텝과,
상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보에 기초하여, 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값을 조정하는 스텝과,
상기 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는 스텝
을 포함하는, 방법.
(18)
상기 (17)의 방법에서,
상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되고,
상기 대응하는 시간 구간의 종기에서, 상기 가열부의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록, 상기 제어값이 조정되는, 방법.
(19)
상기 (17) 또는 (18)의 방법에서,
상기 제어값을 조정하는 스텝이, 상기 가열부의 온도의 변화를 보상하도록, 공급되는 전력을 피드백 제어하는 것을 포함하는, 방법.
(20)
상기 (17) 내지 (19) 중 어느 하나의 방법에서,
상기 제어값이 전력 펄스의 듀티비이고,
상기 제어값을 조정하는 스텝이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 상기 듀티비를 조정하는 것을 포함하며,
상기 제어값이 충족하는 상기 변동 조건이, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것인,
방법.
(21)
상기 (20)의 방법에서,
상기 듀티비의 증가량이, 상기 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율인, 방법.
(22)
상기 (17) 내지 (21) 중 어느 하나의 방법으로서, 추가로,
상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작을 판정하는 스텝에 따라, 상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작의 회수를 계수하는 스텝과,
상기 계수된 회수가 소정의 회수에 도달하였을 때에, 상기 전력 공급의 동작을 종료하는 스텝
을 포함하는, 방법.
(23)
상기 (17) 내지 (22) 중 어느 하나의 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램.
100: 흡인 장치
111: 전원부
112: 센서부
113: 통지부
114: 기억부
115: 통신부
116: 제어부
116a: 급전 지시부
116b: 급전 제어부
116c: 퍼프 판정부
116d: 퍼프 계수부
116e: 통지 지시부
40: 가열부
150: 스틱형 기재

Claims (20)

  1. 흡인 장치로서,
    에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와,
    상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부와,
    상기 가열부의 온도를 측정하는 온도 측정부와,
    상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보를 기억하는 기억부와,
    상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작을 제어하는 제어부로서,
    상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는, 제어부
    를 포함하는, 흡인 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되고,
    상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 대응하는 시간 구간의 종기에서 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 가열부의 온도를 조정하는 것을 포함하는, 흡인 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 상기 가열부의 온도의 변화를 보상하도록, 공급되는 전력을 피드백 제어하는 것을 포함하는, 흡인 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급의 동작을 제어하는 것이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 전력 펄스의 듀티비를 조정하는 것을 포함하고,
    상기 제어값이 상기 전력 펄스의 듀티비인, 흡인 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변동 조건은, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것인, 흡인 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 듀티비의 증가량이, 상기 듀티비의 시계열 데이터에 대한 이동 평균값의 증가율인, 흡인 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 소정의 임계값이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 따라 작아지도록 설정되는, 흡인 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변동 조건이, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 관련지어져 설정되는, 흡인 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표 온도의 시계열 추이가, 제1종별의 시계열 추이와 제2종별의 시계열 추이를 포함하고,
    상기 변동 조건이, 제1 변동 조건과 제2 변동 조건을 포함하며,
    상기 제1 변동 조건이 상기 제1종별의 시계열 추이에 관련지어지고, 상기 제2 변동 조건이 상기 제2 시계열 추이에 관련지어지는, 흡인 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도가 상기 제2종별의 시계열 추이에서의 상기 목표 온도보다도 높아지도록 규정되어 있는 경우, 상기 제1 조건이 상기 제2 조건보다도 엄격하게 되도록 설정되는, 흡인 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 가열부의 온도가 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 더 구성되는, 흡인 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 온도 측정부가, 상기 가열부의 근방에 배치된 온도 센서에 의해 상기 가열부의 온도를 측정하도록 구성되는, 흡인 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 것과 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 것 중 한쪽 또는 쌍방이 되는 경우에, 상기 퍼프 동작을 판정하도록 더 구성되는, 흡인 장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시계열 추이는,
    상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 제1 시간이 경과할 때까지의 제1 구간과,
    상기 제1 구간 후에 제2 시간이 경과할 때까지의 제2 구간
    에 관련지어져 있으며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 구간에서, 상기 가열부의 온도가 상기 소정의 온도 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 가열부의 온도에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하고,
    상기 제2 구간에서, 상기 제어값이 상기 소정의 변동 조건을 충족하는 경우에, 상기 제어값에 기초하는 상기 퍼프 동작의 판정을 실행하도록
    구성되는, 흡인 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 시계열 추이에서,
    상기 제1 구간이,
    상기 전력 공급의 동작이 개시되고 나서 상기 가열부를 예비 가열하기 위한 초기 승온 구간과,
    상기 초기 승온 구간에 이어지는, 상기 전력 공급의 동작을 정지시킴으로써 상기 가열부의 온도를 강온시키는 도중 강온 구간
    을 포함하고,
    상기 제2 구간이, 상기 전력 공급의 동작을 재개하고, 재차, 상기 가열부를 가열하기 위한 재승온 구간을 포함하는, 흡인 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 흡인 장치에 사용되는, 기재.
  17. 흡인 장치의 제어 방법으로서, 상기 흡인 장치가,
    에어로졸을 생성하기 위하여, 에어로졸원을 포함하는 기재를 가열하는 가열부와,
    상기 가열부에 전력 공급을 행하는 전원부
    를 포함하고, 당해 방법이, 상기 전력 공급의 동작 사이에,
    상기 가열부의 온도를 측정하는 스텝과,
    상기 가열부의 목표 온도의 시계열 추이가 규정된 정보에 기초하여, 상기 가열부의 온도를 상기 목표 온도에 도달시키도록, 상기 전력 공급의 동작에 관련지어지는 제어값을 조정하는 스텝과,
    상기 제어값이 소정의 변동 조건을 충족한 경우에, 사용자에 의한 퍼프 동작을 판정하는 스텝
    을 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 목표 온도가, 상기 전력 공급의 동작을 개시하고 나서의 경과 시간에 대응하는 시간 구간마다 설정되고,
    상기 대응하는 시간 구간의 종기에서, 상기 가열부의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록, 상기 제어값이 조정되는, 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제어값이 전력 펄스의 듀티비이고,
    상기 제어값을 조정하는 스텝이, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 따라 상기 듀티비를 조정하는 것을 포함하며,
    상기 제어값이 충족하는 상기 변동 조건이, 상기 듀티비의 증가량이 소정의 임계값보다도 큰 것인,
    방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로,
    상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작을 판정하는 스텝에 따라, 상기 사용자에 의한 상기 퍼프 동작의 회수를 계수하는 스텝과,
    상기 계수된 회수가 소정의 회수에 도달하였을 때에, 상기 전력 공급의 동작을 종료하는 스텝
    을 포함하는, 방법.
KR1020247017977A 2021-10-29 흡인 장치, 기재, 및 흡인 장치의 제어 방법 KR20240095443A (ko)

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