WO2021149124A1 - エアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a power supply unit and a cartridge of an aerosol generator, and a method of determining the type of the cartridge.
- Aerosol generators such as electronic cigarettes and nebulizers that generate gas with flavor components that are sucked by the user are widespread.
- the aerosol generating apparatus is equipped with elements that contribute to the generation of the gas to which the flavor component is added, such as an aerosol source for generating an aerosol and a flavor source for imparting a flavor to the aerosol. Then, the contents accumulated in these elements are consumed every time gas is generated.
- the user can taste the flavor together with the gas by sucking the gas to which the flavor component is added (hereinafter, also referred to as puff) generated by these aerosol generators.
- the mechanism of the element and the aerosol generator is devised so that the type of the element can be easily determined when the element is mounted on the aerosol generator, and the operation of the aerosol generator can be controlled according to the type. It is one of the purposes.
- a power supply unit of an aerosol generator detects a cartridge by causing the light emitting element, the light receiving element, and the power supply unit to emit light when the power supply unit is connected to the cartridge, and determines the type of the cartridge based on the detection result. It has a part and.
- the type of cartridge can be determined easily and with high accuracy.
- the operation of the aerosol generator can be controlled according to the type. This makes it possible to provide the user with a sufficient suction experience.
- the protrusions provided on the cartridge move between the light emitting element and the light receiving element, so that the light emitted from the light emitting element toward the light receiving element is blocked.
- the number of protrusions on the cartridge varies depending on the type of cartridge, and the detection result may include the number of times the light is blocked.
- the protrusions provided on the cartridge move between the light emitting element and the light receiving element, so that the signal intensity of the light emitted from the light emitting element and received by the light receiving element is received.
- the shape of the protrusions of the cartridge varies depending on the type of cartridge, and the detection result may include the signal intensity of the light adjusted through the shape of the protrusions of the cartridge.
- the power supply unit of the fourth viewpoint is the power supply unit of the first to third viewpoints, and the light emitting element and the light receiving element face each other along the circumferential direction on the surface where the power supply unit is connected to the cartridge along the axial direction. It may be arranged as follows.
- the power supply unit of the fifth viewpoint is the power supply unit of the first to fourth viewpoints, and the control unit starts the operation of detecting the cartridge in response to the light receiving element receiving the light of the first signal intensity and receives the light.
- the operation of detecting the cartridge may be terminated in response to the element receiving the light of the second signal intensity.
- the power supply unit of the sixth aspect is the power supply unit of the fifth aspect.
- the control unit receives light having a third signal intensity smaller than that of the first signal intensity and the second signal intensity. May be determined to have been blocked.
- the power supply unit of the seventh aspect is the power supply unit of the first to sixth aspects, and includes a first pair of light emitting elements and light receiving elements, and a second pair of light emitting elements and light receiving elements, and the control unit ,
- the type of the cartridge may be determined based on the detection result of the first pair of light emitting elements and the light receiving element and the detection result of the second pair of the light emitting element and the light receiving element.
- the power supply unit of the eighth viewpoint is the power supply unit of the first to seventh viewpoints, and further includes a physical switch, and when the power supply unit is connected to the cartridge, the physical switch is pressed by the cartridge.
- the control unit may cause the light emitting element to start light emission in response to the physical switch being pressed.
- the power supply unit of the ninth aspect is the power supply unit of the eighth aspect, and the control unit may end the light emission to the light emitting element in response to the physical switch being pressed again by the cartridge.
- the power supply unit of the tenth viewpoint is the first to eighth power supply units, and the control unit may terminate the light emitting element to emit light according to the determination of the cartridge type based on the detection result.
- the power supply unit of the eleventh aspect is the first to tenth power supply units, and the control unit transfers the cartridge to the cartridge of the power supply unit when the cartridge is not detected for a predetermined period after the light emission by the light emitting element is started. It may be determined that the connection has failed and the light emitting element may end the light emission.
- the power supply unit of the twelfth viewpoint is a power supply unit of the eleventh viewpoint, and further includes a notification unit, and the control unit may notify the notification unit of a connection failure.
- the power supply unit of the thirteenth viewpoint may prompt the user to reconnect the power supply unit to the cartridge by notifying the connection failure in the power supply unit of the twelfth viewpoint.
- the power supply unit of the 14th viewpoint may be the power supply unit of the 1st to 13th viewpoints, and the control unit may prohibit the power supply to the cartridge when the type of the cartridge cannot be determined.
- the protrusions provided on the cartridge move in the vicinity of the light emitting element and the light receiving element to reflect the light from the light emitting element toward the light receiving element, and the cartridge.
- the number of protrusions of the above varies depending on the type of cartridge, and the detection result may include the number of times the light receiving element receives the light emitted from the light emitting element.
- a cartridge having different protrusion members depending on the type is provided, which is connected to the first to fifteenth power supply units.
- a cartridge for an aerosol generator is provided.
- Such a cartridge is provided with different protrusion members depending on the type, and when the cartridge is connected to the power supply unit of the aerosol generator, the protrusion member is detected by the photo sensor provided in the power supply unit, and the detection result is obtained.
- the type is determined based on.
- the type of the cartridge can be determined easily and with high accuracy.
- the operation of the aerosol generator can be controlled according to the type. This makes it possible to provide the user with a sufficient suction experience.
- the protrusion member has a different number of protrusions depending on the type of the cartridge, and when the cartridge is connected to the power supply unit, the protrusions are formed by the photosensor.
- the protrusions are formed by the photosensor.
- the 19th aspect cartridge comprises a cartridge case for holding the cartridge in which the aerosol generator is assembled to the power supply unit along the axial direction in the 17th or 18th aspect cartridge, as viewed from the axial direction.
- the cross section of the cartridge has a concave shape and corresponds to the convex shape of a part of the hollow part of the cartridge case, and the cross section of the cartridge is aligned in the circumferential direction with the cross section of a part of the hollow part of the cartridge case. It may be inserted into the cavity of the cartridge case along the axial direction.
- a method for determining the type of cartridge involves the step of activating the photosensor included in the power supply unit by the power supply unit when the cartridge is connected to the power supply unit of the aerosol generator along the axial direction, and from the light emitting element of the photosensor to the light receiving element.
- This is a step of counting the number of times that the light emitted toward the cartridge is blocked by the protrusion member of the cartridge, and the protrusion of the protrusion member while the cartridge is rotated about a predetermined distance around the axis with respect to the power supply unit.
- the type of the cartridge can be determined easily and with high accuracy.
- the operation of the aerosol generator can be controlled according to the type. This makes it possible to provide the user with a sufficient suction experience.
- FIG. 8A is a plan view of the power supply unit of FIG. 8A as viewed from the axial direction.
- 9A is a plan view of the cartridge of FIG. 9A as viewed from the axial direction.
- the aerosol generator includes, but is not limited to, an electronic cigarette and a nebulizer. That is, the aerosol generator may include various suction devices for producing an aerosol or a flavored aerosol that the user sucks. In addition to aerosols, the generated suction component source may also contain invisible vapors.
- FIGS. 1 to 5 show an aerosol generation device 1 to which a power supply unit 10 is mounted.
- 1 and 2 are perspective views of the aerosol generator 1
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the aerosol generator 1.
- FIG. 4 is a perspective view of the power supply unit 10 included in the aerosol generation device 1
- FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the power supply unit 10.
- the aerosol generator 1 is an instrument for letting the user suck the flavor without burning, and has a rod shape extending along a predetermined direction (hereinafter, referred to as a longitudinal direction A). As shown in FIGS. 1 and 2, the aerosol generator 1 is provided with a power supply unit 10, a cartridge unit 20, and a capsule unit 30 in this order along the longitudinal direction A.
- the cartridge unit 20 is removable from the power supply unit 10, and the capsule unit 30 is removable from the cartridge unit 20. In other words, the cartridge unit 20 and the capsule unit 30 are interchangeable.
- the power supply unit 10 of the present embodiment has a power supply 12, a charger 13, a control unit 50, and various sensors inside a cylindrical power supply unit case 11. Etc. are accommodated.
- the power source 12 is a rechargeable secondary battery, an electric double layer capacitor, or the like, and is preferably a lithium ion battery.
- a discharge terminal 41 is provided on the top portion 11a located on one end side (cartridge unit 20 side) of the power supply unit case 11 in the longitudinal direction A.
- the discharge terminal 41 is provided so as to project from the upper surface of the top portion 11a toward the cartridge unit 20, and is configured to be electrically connectable to the load 21 of the cartridge unit 20.
- the power supply unit 10 of the present embodiment further includes a photosensor 17 including a (pair) light emitting element 171 and a light receiving element 172 on the upper surface of the top portion 11a.
- connection cap forms a connection surface on which the power supply unit 10 connects to the cartridge unit 20 along the longitudinal direction A.
- the connection cap is made of a resin material that is softer and more elastic than silicone resin, and the tip sides of the discharge terminal 41, the air supply unit 42, and the photosensor 17 project from the connection cap toward the cartridge unit 20.
- the bottom portion 11b located on the other end side (opposite side of the cartridge unit 20) of the power supply unit case 11 in the longitudinal direction has a charging terminal that can be electrically connected to an external power supply (not shown) capable of charging the power supply 12. 43 is provided.
- the charging terminal 43 is provided on the side surface of the bottom portion 11b, and at least one of a USB terminal, a microUSB terminal, and a Lightning terminal can be connected.
- the charging terminal 43 may be a power receiving unit capable of receiving power transmitted from an external power source in a non-contact manner.
- the charging terminal 43 (power receiving unit) may be composed of a power receiving coil.
- the method of wireless power transmission may be an electromagnetic induction type or a magnetic resonance type.
- the charging terminal 43 may be a power receiving unit capable of receiving power transmitted from an external power source without contact.
- the charging terminal 43 may be connected to at least one of a USB terminal, a microUSB terminal, and a Lightning terminal, and may have the power receiving unit described above.
- the discharge terminal 41 and the charging terminal 43 are separately configured and arranged apart from each other in the longitudinal direction A. Therefore, the charging terminal 43 is connected to the power supply 12 via the discharging terminal 41. It is configured so that the external power supply 60 can be electrically connected in a state where the electric power supply 60 can be discharged.
- a user-operable operation unit 14 is provided on the side surface of the top unit 11a so as to face the side opposite to the charging terminal 43. More specifically, the operation unit 14 and the charging terminal 43 have a point-symmetrical relationship with respect to the intersection of the straight line connecting the operation unit 14 and the charging terminal 43 and the central axis L of the power supply unit 10 in the longitudinal direction A.
- the operation unit 14 is composed of a button-type switch, a touch panel, and the like, and is used when starting / shutting off the control unit 50 and various sensors reflecting the user's intention to use.
- a control unit 50 and an intake sensor 15 for detecting a puff operation are provided in the vicinity of the operation unit 14.
- the charger 13 is arranged close to the charging terminal 43 and controls the charging power input from the charging terminal 43 to the power supply 12.
- the charger 13 includes a converter, a voltmeter, an ammeter, a processor, etc. that convert direct current from an inverter 61 or the like mounted on a charging cable connected to the charging terminal 43 to direct current to a direct current of a different size. include.
- the control unit 50 includes an operation unit 14, an intake sensor 15 that detects a puff (intake) operation, a voltage sensor 16 that measures the voltage of the power supply 12, various sensor devices such as a photo sensor 17, and various sensor devices. It is connected to a memory 18 that stores the number of puff operations, the energization time of the load 21, and the like, and controls various operations of the aerosol generator 1.
- the intake sensor 15 may be composed of a condenser microphone, a pressure sensor, or the like.
- the photosensor 17 is preferably configured to include a light emitting element 171 and a light receiving element 172.
- control unit 50 is a processor (computer). More specifically, the structure of this processor is an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined. The details of the control unit 50 will be described later.
- the power supply unit case 11 is provided with an air intake port (not shown) for taking in outside air inside.
- the air intake port may be provided around the operation unit 14, or may be provided around the charging terminal 43.
- the cartridge unit 20 has a reservoir 23 for storing an aerosol source 22 and electricity for atomizing the aerosol source 22 inside a cylindrical cartridge case 27.
- An end cap 26 capable of accommodating a part of the unit 30 is provided.
- a member including a reservoir 23, a load 21, a wick 24, and an aerosol flow path 25 can be configured as a cartridge 200.
- One end of the cartridge 200 can be connected to the power supply unit 10, and the other end can be connected to the end cap 26.
- the reservoir 23 is partitioned so as to surround the aerosol flow path 25, and stores the aerosol source 22.
- the reservoir 23 may contain a porous body such as a resin web or cotton, and the aerosol source 22 may be impregnated with the porous body.
- Aerosol source 22 contains liquids such as glycerin, propylene glycol and water.
- the wick 24 is a liquid holding member that draws the aerosol source 22 from the reservoir 23 to the load 21 by utilizing the capillary phenomenon, and is composed of, for example, glass fiber or porous ceramic.
- the load 21 atomizes the aerosol source 22 by the electric power supplied from the power supply 12 via the discharge terminal 41 without combustion.
- the load 21 is composed of heating wires (coils) wound at a predetermined pitch.
- the load 21 may be an element capable of atomizing the aerosol source 22 to generate an aerosol, and is, for example, a heat generating element or an ultrasonic generator. Examples of the heat generating element include a heat generating resistor, a ceramic heater, an induction heating type heater, and the like.
- the aerosol flow path 25 is provided on the downstream side of the load 21 and along the axis L of the power supply unit 10.
- the end cap 26 includes a cartridge accommodating portion 26a for accommodating a part of the capsule unit 30, and a communication passage 26b for communicating the aerosol flow path 25 and the cartridge accommodating portion 26a.
- the capsule unit 30 is detachably housed in a cartridge accommodating portion 26a provided at an end cap 26 of the cartridge unit 20 at an end portion on the cartridge unit 20 side.
- the end of the capsule unit 30 opposite to the cartridge unit 20 side is the user's mouthpiece 32.
- the mouthpiece 32 is not limited to being integrally inseparable from the capsule unit 30, and may be detachably configured to be detachable from the capsule unit 30. By configuring the mouthpiece 32 separately from the power supply unit 10 and the cartridge unit 20 in this way, the mouthpiece 32 can be kept hygienic.
- the capsule unit 30 imparts flavor to the aerosol by passing the aerosol generated by atomizing the aerosol source 22 by the load 21 through the flavor source 31.
- the raw material piece constituting the flavor source 31 chopped tobacco or a molded product obtained by granulating the tobacco raw material can be used.
- the flavor source 31 may be composed of plants other than tobacco (for example, mint, Chinese herbs, herbs, etc.). A fragrance such as menthol may be added to the flavor source 31.
- the aerosol generator 1 can generate an aerosol to which a flavor is added by the aerosol source 22, the flavor source 31, and the load 21. That is, the aerosol source 22 and the flavor source 31 can be said to be aerosol generation sources that generate aerosols.
- the aerosol generation source used in the aerosol generation device 1 has a configuration in which the aerosol source 22 and the flavor source 31 are separate bodies, and a configuration in which the aerosol source 22 and the flavor source 31 are integrally formed.
- the flavor source 31 may be omitted and a substance that can be contained in the flavor source 31 may be added to the aerosol source 22, or a drug or the like may be added to the aerosol source 22 instead of the flavor source 31.
- the air flowing in from the intake port (not shown) provided in the power supply unit case 11 is introduced from the air supply unit 42. It passes near the load 21 of the cartridge unit 20.
- the load 21 atomizes the aerosol source 22 drawn from the reservoir 23 by the wick 24.
- the aerosol generated by atomization flows through the aerosol flow path 25 together with the air flowing in from the intake port, and is supplied to the capsule unit 30 via the communication passage 26b.
- the aerosol supplied to the capsule unit 30 is given a flavor by passing through the flavor source 31, and is supplied to the mouthpiece 32.
- the control unit 50 includes an aerosol generation request detection unit 51, an operation detection unit 52, a power control unit 53, a notification control unit 54, and a cartridge detection determination unit 55.
- the aerosol generation request detection unit 51 detects the aerosol generation request based on the output result of the intake sensor 15.
- the intake sensor 15 is configured to output the value of the pressure change in the power supply unit 10 caused by the suction of the user through the suction port 32.
- the intake sensor 15 has, for example, an output value (for example, a voltage value or a current value) according to the atmospheric pressure that changes according to the flow rate of air sucked from the intake port toward the suction port 32 (that is, the puff operation of the user). It is a pressure sensor that outputs.
- the operation detection unit 52 detects the operation of the operation unit 14 by the user.
- the power control unit 53 controls the discharge of the power supply 12 via the discharge terminal 41 when the aerosol generation request detection unit 51 detects the aerosol generation request.
- the power control unit 53 keeps the amount of aerosol generated by atomizing the aerosol source by the load 21 within a desired range, that is, the amount of power supplied from the power supply 12 to the load 21 is within a certain range. Control to be.
- the power control unit 53 may be controlled by PWM (Pulse Width Modulation) control or PFM (Pulse Frequency Modulation) control.
- PWM Pulse Width Modulation
- PFM Pulse Frequency Modulation
- the power control unit 53 detects the electrical connection between the charging terminal 43 and the external power supply 60, and controls the charging of the power supply 12 via the charging terminal 43.
- the notification control unit 54 controls the notification unit 45 so as to notify various information.
- the notification control unit 54 controls the notification unit 45 so as to notify the replacement timing of the capsule unit 30 in response to the detection of the replacement timing of the capsule unit 30.
- the notification control unit 54 notifies the replacement timing of the capsule unit 30 based on the number of puff operations stored in the memory 18 or the cumulative energization time of the load 21.
- the notification control unit 54 is not limited to notifying the replacement timing of the capsule unit 30, but may also notify the replacement timing of the cartridge 20, the replacement timing of the power supply 12, the charging timing of the power supply 12, an error during operation, and the like. ..
- the aerosol generation device 1 is provided with a notification unit 45 for notifying various information, and cooperates with the notification control unit 54.
- the notification unit 45 may be composed of a light emitting element, a vibrating element, or a sound output element. Further, the notification unit 45 may be a combination of two or more elements among the light emitting element, the vibration element and the sound output element.
- the notification unit 45 may be provided in any of the power supply unit 10, the cartridge unit 20, and the capsule unit 30, but it is preferably provided in the power supply unit 10.
- the periphery of the operation unit 14 has translucency, and is configured to emit light by a light emitting element such as an LED.
- the cartridge detection determination unit 55 causes the photo sensor 17 to detect the cartridge 200 by causing the photo sensor 17 to emit light when the power supply unit 10 and the cartridge 200 are connected. Further, the cartridge detection determination unit 55 determines the type of the connected cartridge 200 based on the detection result.
- FIG. 6 is an exploded view of the aerosol generation device 1.
- the aerosol generator 1 is configured by assembling a power supply unit 10, a cartridge case 27, a cartridge 200, an end cap 26, and a capsule unit (capsule) 30.
- the cartridge case 27 of the cartridge unit 20 is assembled to the power supply unit 10 (procedure A). Specifically, the inside of the cartridge case 27 is inserted into the first rotation connection portion 110 of the power supply unit 10 along the axis L, and then the cartridge case 27 is rotated relative to the power supply unit 10 around the axis L. Let me.
- the power supply unit 10 and the cartridge case 27 are assembled to each other in a state of being positioned in the axial direction and the circumferential direction.
- the operation opposite to this operation may be performed.
- the cartridge 200 is inserted into the cartridge case 27 (procedure B). Specifically, the cartridge 200 is inserted into the cavity inside the cartridge case 27 with the connection electrode portion 210 provided on the bottom surface of the cartridge 200 facing the cartridge case 27 side. As a result, the cartridge 200 is assembled to the power supply unit 10.
- the discharge terminal 41 of the power supply unit 10 and the connection electrode portion 210 of the cartridge 200 are connected by contact.
- the heating wire of the load 21 can be energized via the connection electrode portion 210.
- a buffer space is defined between the power supply unit 10 and the cartridge 200 by the connection surface of the power supply unit 10, the electrode surface of the cartridge 200, and the cartridge case 27.
- the cartridge 200 When the cartridge 200 is connected to the power supply unit 10, it is aligned with the inner wall of the cavity of the cartridge case 27 so that the electrode surface of the cartridge 200 is aligned with the connection surface of the power supply unit 10 in the circumferential direction.
- a guide (not shown) is provided.
- the end cap 26 is assembled to the cartridge case 27 by the second rotation connection portion 260 (procedure C). Specifically, the male threaded portion of the end cap 26 is screwed onto the female threaded portion provided on the inner wall of the cartridge case 27. When the end cap 26 is tightened in this state, the cartridge 200 is held in the cartridge case 27 in a state of being axially pressed toward the power supply unit 10.
- a non-slip member 261 that rotates the cartridge 200 about the axis L with respect to the power supply unit 10 is provided.
- the non-slip member 261 comes into contact with the bottom surface of the cartridge 200 while the end cap 26 is being connected to the cartridge case 27. Then, in a state where the non-slip member 261 is in contact with the cartridge 200, the cartridge 200 can rotate around the axis L together with the end cap 26.
- the cartridge 200 rotates about the axis L with respect to the power supply unit 10 within a predetermined range.
- the determination operation of the cartridge 200 according to the present embodiment is executed.
- the cartridge 200 rotating within a predetermined range the engaging concave portion (not shown) of the cartridge 200 and the engaging convex portion (not shown) of the power supply unit 10 are aligned, and the cartridge 200 and the power supply unit 10 are aligned. Is configured to engage.
- the non-slip member 261 of the end cap 26 presses the cartridge 200 toward the power supply unit 10 with the end cap 26 screwed to the cartridge case 27. As a result, the cartridge 200 is fixed to the power supply unit 10.
- the capsule unit 30 is inserted into the end cap 26 (procedure D). Specifically, the capsule unit 30 is fitted into the end cap 26 with the mesh-shaped opening 310 facing the end cap 26. As described above, the assembly of the aerosol generation device 1 is completed.
- FIG. 7 is a schematic perspective view showing the photo sensor 17.
- FIG. 8A is a schematic perspective view of the power supply unit 10 of the present embodiment provided with the photo sensor 17, and
- FIG. 8B is a plan view of the power supply unit 10 viewed from the cartridge 200 side in the axial direction.
- 9A is a schematic perspective view of the cartridge 200 connected to the power supply unit 10 of the present embodiment, and
- FIG. 9B is a plan view of the cartridge 200 as viewed from the power supply unit 10 side in the axial direction.
- FIG. 10 is a flow chart showing a method of determining the type of the cartridge 200 by using the power supply unit 10 and the cartridge 200.
- control unit 50 determines the type of the cartridge 200 by causing the photo sensor 17 provided in the power supply unit 10 to detect the protrusion member 200 provided in the cartridge 200.
- the photosensor 17 is provided in the power supply unit 10. Specifically, as shown in FIG. 7, the photosensor 17 includes a pair of light emitting elements 171 and a light receiving element 172, and is provided on the connection surface 80 (the connection cap described above) of the power supply unit 10.
- the photo sensor 17 is a transmissive photo interrupter. More specifically, the light emitting element 171 is preferably composed of a GaAs infrared light emitting diode, and the light receiving element 172 is preferably composed of a phototransistor (photo IC). The light emitting element 171 and the light receiving element 172 are arranged so as to face each other, and when the photo sensor 17 is activated, light (infrared light) is emitted from the light emitting element 171 toward the light receiving element 172. Then, the light emitting element 171 continues the light emission until it receives an instruction to end the light emission.
- the light emitting element 171 is preferably composed of a GaAs infrared light emitting diode
- the light receiving element 172 is preferably composed of a phototransistor (photo IC).
- the light emitting element 171 and the light receiving element 172 are arranged so as to face each other, and when the photo sensor 17 is activated, light (infrared light) is
- the photo sensor 17 is configured to detect the cartridge 200 when the power supply unit 10 is connected to the cartridge 200. Specifically, as described above, when the power supply unit 10 is connected to the cartridge 200, the cartridge 200 rotates about the axis L with respect to the power supply unit 10 within a predetermined range (FIG. 6: Procedure C). ). At this time, the protrusion 220 provided on the cartridge 200 moves between the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172, so that the light emitted from the light emitting element 171 toward the light receiving element 172 is blocked. .. Then, as the light is blocked, the amount of transmitted light is reduced and the signal intensity of the light received by the light receiving element 172 is lowered, and as a result, the passage of the cartridge 200 is detected.
- the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172 of the photosensor 17 project axially from the connection surface 80 of the power supply unit 10 with the cartridge 200. It is provided as follows.
- the photosensor 17 is arranged in the vicinity of the peripheral edge of the connection surface 80 in a region that does not overlap with the discharge terminal 41 and the air supply unit 42. Further, a pair of light emitting elements 171 and a light receiving element 172 face each other along the circumferential direction.
- the radial distance from the axis L to the photosensor 17 is such that the protrusion member 220 can move between the light emitting element 171 and the light receiving element 172 from the axis L on the electrode surface of the cartridge 200. Associated with radial distances up to 220.
- the photo sensor 17 is provided not on the consumable cartridge 200 but on the power supply unit 10. That is, the cost (for example, initial cost and / or running cost) incurred with respect to the photo sensor 17 can be reduced as compared with the case where the photo sensor 17 is provided on the cartridge 200 side. Further, as a result of the photo sensor 17 being provided in the power supply unit 10, the photo sensor 17 is arranged away from the positions of the load 21 and the reservoir 23 of the cartridge 200, and is less susceptible to heat, liquid leakage, and the like. It can operate stably. Then, the risk of failure can be reduced.
- the cost for example, initial cost and / or running cost
- the arrangement position of the photosensor 17 on the connection surface 80, the arrangement relationship and the shape of the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172 are not limited to those shown in the drawings.
- the light emitting element 171 and the light receiving element 172 are not limited to a pair, and may have a plurality of pairs, that is, the power supply unit 10 may include a plurality of photo sensors 17.
- the photosensor 17 does not necessarily have a pair of light emitting elements 171 and a light receiving element 172 configured as one member, or is configured as separate members without being housed in one housing, and can be arranged individually. Is understood by those skilled in the art.
- the protruding member 220 is provided on the electrode surface 280 of the cartridge 200.
- the protrusion member 220 includes one or more protrusions (two protrusions 220 1 , 220 2 in the illustrated example).
- the electrode surface 280 is provided with a pair of connection electrode portions 210 in order to contact and energize the pair of discharge terminals 41 on the power supply unit 10 side.
- the protrusion member 220 is provided in a region of the electrode surface 280 that does not overlap with the region occupied by the connection electrode portion 210.
- two protrusion arrangement regions AR 1 and AR 2 facing each other with respect to the center (axis L) of the electrode surface 280 are provided, and one protrusion 220 1 and a protrusion placement region are provided in the protrusion placement region AR 1.
- One protrusion 220 2 is arranged on the AR 2.
- the radial distance from the axis L to the protrusions 220 1 and 220 2 is associated with the radial distance from the axis L to the photosensor 17 on the connection surface 80 of the power supply unit 10.
- the number of protrusions of the protrusion member 220 is configured to be different depending on the type of the cartridge 200.
- one protrusion is provided for the type "mint flavor cartridge”
- two protrusions are provided for the type "coffee flavor cartridge”.
- the shape and / or material of the protrusion member 220 may be different so that the signal intensity of the light received by the light receiving element 172 of the photo sensor 17 is adjusted differently depending on the type of the cartridge 200.
- the shape of the protrusion in the case of the type "mint flavor cartridge” is configured so that the relative signal intensity of light is 80%, and the shape of the protrusion in the case of the type "coffee flavor cartridge” is the signal of light. It may be configured to have a strength of 50%.
- the protrusion 220 provided on the cartridge 200 moves between the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172, so that the light emitted from the light emitting element 171 toward the light receiving element 172 is blocked. Will be done. That is, the number of times that the protrusion member 220 blocks light and the photosensor 17 of the power supply unit 10 detects the protrusion 220 of the cartridge 200 differs depending on the type of the cartridge 200. The type of the cartridge 200 is determined based on the detection result including such a number of times.
- the structure of the protrusion member 220 of the cartridge 200 is different depending on the type. That is, the operation of determining the type of the cartridge 200 by the cooperation between the protrusion member 220 and the photo sensor 17 of the power supply unit 10 can be facilitated, and the accuracy of the determination can be improved.
- the arrangement position of the protrusion member on the electrode surface 280, the area of the protrusion arrangement area, the arrangement relationship and the number, the arrangement relationship of each protrusion, the number and the shape are not limited to those shown in the drawing.
- FIG. 10 shows a series of operations relating to cartridge type determination.
- the cartridge detection determination unit 55 and the notification control unit 54 mainly include the photo sensor 17, the memory 18, and the notification unit. It is carried out in collaboration with 45.
- step S10 the insertion of the cartridge 200 is detected. Specifically, with the cartridge case 27 assembled to the power supply unit 10 (FIG. 6: procedure A), the cartridge 200 was inserted into the cartridge case 27 and brought into contact with the power supply unit 10 (FIG. 6: procedure B). ) Is detected. More specifically, the cartridge detection determination unit 55 may detect that the discharge terminal 41 of the power supply unit 10 and the connection electrode unit 210 of the cartridge 200 are in contact with each other and the heating wire of the load 21 can be energized. The cartridge 200 is guided by the cartridge case 27 so that the electrode surface 280 is aligned in the circumferential direction with respect to the connection surface 80 of the power supply unit 10 and is inserted into the cartridge case 27.
- the photo sensor 17 is activated in step S20 in response to detecting the insertion of the cartridge 200 in step S10. Specifically, the light emitting element 171 of the photo sensor 17 is in a light emitting state. More specifically, when the power supply unit 10 is connected to the cartridge 200, the cartridge detection determination unit 55 may cause the photo sensor 17 to emit light from the light emitting element 171. Further, the light receiving element 172 is in the light receiving standby state.
- step S30 the detection of the protrusion member 220 provided on the cartridge 200 is started.
- the end cap 26 is tightened, and while the cartridge 200 rotates about the axis L with respect to the power supply unit 10 by a predetermined distance (FIG. 6: procedure C), the cartridge detection determination unit 55 sends the photo sensor 17 to the photo sensor 17.
- the protrusion member 220 is detected. More specifically, in step S40, while the cartridge 200 is rotated by a predetermined distance (or angle) with respect to the power supply unit 10, the protrusion member 220 is between the light emitting element 171 and the light receiving element 172 of the photosensor 17. By moving, it is detected whether the light is blocked.
- step S40 When light blocking is detected (S40: Yes), the number of times is counted one by one in step S50 each time. The operations of steps S40 and S50 are repeated during the detection.
- step S60 the type of the cartridge 200 is determined based on the number of interruptions counted in step S50 according to the cartridge 200 having completed the rotation of the power supply unit 10 by a predetermined distance.
- the cartridge detection determination unit 55 may determine the type of the cartridge 200 according to the counted number of cutoffs. can.
- the number of cutoffs and the number of protrusions are associated with each type of the cartridge 200.
- the rules may be pre-stored in memory 18 in the form of a table, for example. That is, in the present embodiment, the cartridge detection determination unit 55 can easily determine the type of the cartridge 200 as long as the number of times the light is blocked is specified.
- step S70 the light emission by the light emitting element 171 ends. Specifically, in response to the determination of the type of the cartridge 200 in step S60, the cartridge detection determination unit 55 causes the photo sensor 17 to terminate the light emission by the light emitting element 171.
- step S80 it is determined whether or not the result of the determination of the type of the cartridge 200 in step S60 was normal. For example, when the cartridge 200 is a counterfeit product by a third party, the result of the type determination may not be normal. More specifically, the cartridge detection determination unit 55 further determines whether the type of the cartridge 200 is actually determined based on the rules stored in the memory 18 in advance, that is, whether the type is uniquely specified.
- step S85 the cartridge detection determination unit 55 cooperates with the power control unit 53 to connect the cartridge 200 to the cartridge 200. The power supply to the load 21 is prohibited.
- the cartridge 200 is connected to the power supply unit 10 but its type cannot be determined, it is highly possible that the cartridge 200 is a counterfeit product or a defective product. If power is supplied to such a cartridge 200, it is assumed that the aerosol generator 1 will fail. In order to prevent such a failure, it is preferable to prohibit the power supply to the load 21 of the cartridge 200.
- the profile information stored in the memory 18 is continuously set in step S90 according to the type.
- the cartridge detection and determination unit 55 may set the heating profile according to the type of the cartridge 200 and set for life management.
- the operation of the aerosol generation device 1 can be individually controlled according to the type of the cartridge 200, and the cartridge can be effectively used while providing a sufficient suction experience to the user.
- the heating temperature of the load 21 according to the type of the cartridge 200, it is possible to impart an amount of flavor component more suitable for the type of the cartridge 200 and deliver it to the user. Further, by managing the number of suctions for each cartridge 200, even if the cartridge 200 is replaced by the user, the life of each cartridge 200 can be notified at an appropriate timing.
- step S75 the cartridge detection determination unit 55 may terminate the light emitting element 171 to emit light. That is, even if the cartridge 200 is not detected, the power consumption associated with the light emission can be reduced by automatically stopping the light emission.
- step S95 the notification unit 45 is notified of the failure of the connection of the cartridge 200 to the power supply unit 10.
- the cartridge detection and determination unit 55 cooperates with the notification control unit 54 to indicate that the connection has failed through any combination of the light emitting element, the vibration element, the sound output element, and the like of the notification unit 45.
- the type of the cartridge 200 can be easily determined by detecting the protrusion member 220 provided on the cartridge 200 by using the photo sensor 17 provided on the power supply unit 10. .. That is, it is possible to provide a method for determining the type of cartridge with high accuracy while reducing the cost.
- the transmissive photointerruptor is adopted as the photosensor 17, but other than this, for example, a reflective photosensor may be adopted. That is, in the reflective photosensor, a pair of light emitting elements and a light receiving element are directly arranged, and the light emitting elements emit light at a predetermined angle. Then, when the object (protruding member 220 of the cartridge 200) moves in the vicinity of the pair of light emitting elements and the light receiving element along the arrangement direction, the object reflects the light from the light emitting element toward the light receiving element, thereby. , The light receiving element receives the light. In the case of the reflective photo sensor, the type of the cartridge 200 is determined based on the number of times the light receiving element receives the light emitted from the light emitting element through the reflection of the protrusion of the protrusion member 220.
- the power supply unit 10 includes a set of photosensors 17 including a pair of light emitting elements 171 and a light receiving element 172.
- two or more sets of photo sensors 17 may be provided.
- the power supply unit 10 may include a second pair of light emitting elements and a light receiving element in addition to the first pair of light emitting elements and receivers.
- the cartridge detection determination unit 55 of the control unit 50 detects the result of the protrusion member 220 in the first pair of light emitting elements and the light receiving element and the result of the detection of the protrusion member 220 in the second pair of light emitting elements and the light receiving element. It is better to determine the type of cartridge based on both.
- each pair of the light emitting element and the light receiving element has different light transmission characteristics.
- the first pair of light emitting elements and light receiving elements may be formed of shorter lengths, and the second pair of light emitting elements and light receiving elements may be formed of longer lengths than the first pair.
- the protrusions of the protrusion member 220 may be formed of different lengths and materials.
- the first pair is a short sensor having a relatively short length and the second pair is a long sensor having a relatively long length, and these two sets of photosensors are used in combination.
- the type of the cartridge 200 when the protrusion member 220 is detected by both the short sensor and the long sensor is specified as the first type, while the long sensor does not detect the protrusion member 220, but the short sensor does not detect the protrusion member 220.
- the type of the cartridge 200 is specified as the second type. This makes it possible to increase the number of identifiable cartridge types as compared to the case of a pair of photosensors.
- the variation of judgment can be increased.
- the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172 of the photosensor 17 are provided so as to project in the axial direction from the connection surface 80 of the power supply unit 10 with the cartridge 200.
- the pair of light emitting elements 171 and the light receiving element 172 may be arranged so as to be below the connecting surface, and in this case, a groove for moving the protrusion member 220 may be provided on the connecting surface 80.
- the power supply unit 10 is provided with a groove extending downward from the connection surface 80, and a photo sensor 17 (a pair of light emitting elements 171 and a light receiving element 172) may be provided facing each other on the side surface of the groove. ..
- a protrusion (detection object) provided on the cartridge 200 moves in the groove to block the light emitted by the photo sensor 17.
- the type of the cartridge can be determined based on the light shielding.
- FIG. 11A is a cross-sectional view of the modified cartridge case 27'viewed from the axial direction.
- FIG. 11B is a cross-sectional view of the modified cartridge 200'viewed from the axial direction.
- the cartridge case 27' provides two convex portions 27c 1 and 27c 2 facing each other along the axial direction in a part of the inner wall of the cavity portion.
- the position in the inner wall where the convex portions 27c 1 and 27c 2 are arranged should be provided in the vicinity of the end cap 26 on the opposite side of the power supply unit 10 (that is, in the vicinity of the insertion port of the capsule unit 30) along the axial direction. good.
- the cartridge 200' provides two recesses 200c 1 and 200c 2 facing each other along the axial direction.
- the cross section of the cartridge 200' is formed to have a concave shape when viewed from the axial direction, and corresponds to the convex shape of the cross section of the cartridge case 27'. Then, when the cartridge 200'is inserted, the cross section of the cartridge 200'is aligned with the cross section of the cartridge case 27'in the circumferential direction.
- the cartridge 200' when the cartridge 200'is inserted into the cartridge case 27' (FIG. 6: procedure B), the cartridge 200'can be reliably aligned in the circumferential direction. That is, the electrode surface 280 of the cartridge 200'can be more reliably aligned with the connection surface 80 of the power supply unit 10 in the circumferential direction, and when the light emitting element 171 of the subsequent photosensor 17 starts light emission (FIG. 10: S20).
- the position of can be made more accurate.
- the start of light emission by the light emitting element 171 is the timing at which the electrode surface 280 of the cartridge 200 is aligned in the circumferential direction with respect to the connection surface 80 of the power supply unit 10 and inserted into the cartridge case 27. (Fig. 10: S20).
- a physical switch may be used to specify the start timing.
- FIG. 12 is a schematic perspective view of a modified example of the power supply unit 10 provided with the physical switch 19. Similar to the photosensor 17, the discharge terminal 41, and the air supply unit 42, the physical switch 19 is provided on the connection surface 80 so as to project along the direction of the axis L. The physical switch 19 is preferably arranged at a position on the connection surface 80 so that the cartridge 200 is pressed with respect to the power supply unit 10 immediately after the cartridge 200 starts rotating (FIG. 6: procedure C).
- the cartridge detection determination unit 55 causes the light emitting element 171 to emit light in response to the physical switch 19 being pressed. Specifically, the cartridge detection determination unit 55 determines that the physical switch 19 is pressed by the cartridge 200 when the power supply unit 10 is connected to the cartridge 200, and with this as an opportunity, emits light from the light emitting element 171. It is better to configure it so that it will.
- the cartridge 200 is provided with a protrusion for pressing the physical switch 19 corresponding to the physical switch 19 of the power supply unit 10.
- the protrusion can be replaced with the protrusion of the protrusion member 220. As a result, the timing of starting the activation of the photo sensor 17 can be limited, so that the power consumption associated with the light emission can be further reduced.
- the cartridge detection determination unit 55 uses the light emitting element 171 in response to the fact that the physical switch 19 is pressed again after the light emitting element 171 emits light. The light emission may be terminated.
- the physical switch 19 may be configured to be pressed again by the protrusion of the cartridge 200.
- the physical switch for ending the light emission may be the same as or separate from the physical switch 19 for causing the light emitting element 171 to emit light. If they are separate, the physical switch 19 is connected so that the physical switch 19 is pressed again by the cartridge 200 just before the cartridge 200 and the power supply unit 10 engage (FIG. 6: step C). It is preferably arranged at a position on the surface 80. As a result, the timing of termination of activating the photo sensor 17 can be limited, so that the power consumption associated with light emission can be further reduced.
- the detection of the protrusion 220 of the cartridge 200 is started at the timing corresponding to the light emission of the light emitting element 171 (FIG. 10: S30).
- the protrusion 220 may be configured to include a trigger protrusion for giving a timing to start detection of the protrusion 220.
- a specific protrusion detected by the photo sensor 17 may be used as a trigger protrusion for triggering such timing.
- the first signal intensity at which the light receiving element 172 receives the light from the light emitting element 171 is stored in the memory 18 in advance with respect to the trigger projection. Then, in step S30, it is preferable to start the detection operation of the protrusion member 220 in response to the light receiving element 172 receiving the light of the first signal intensity.
- the length of the protrusion may be different.
- the timing at which the detection of the protrusion member 220 is started can be further clarified, so that it is possible to prevent an error in counting the number of times and count the number of times more accurately. That is, the accuracy of the determination of the cartridge 200 can be improved.
- step S40 and step S50 it is preferable to determine that the light is blocked by the protrusions by receiving light having a signal intensity smaller than that of the first signal intensity.
- the protrusion 220 may be configured to include a trigger protrusion for giving a timing to end the detection of the protrusion 220. More specifically, the second signal intensity at which the light receiving element 172 receives the light from the light emitting element 171 is stored in the memory 18 in advance with respect to the trigger projection for termination. Then, it is preferable to end the detection operation of the protrusion member 220 in response to the light receiving element 172 receiving the light of the second signal intensity.
- the timing at which the detection of the protrusion member 220 ends can be further clarified, so that it is possible to prevent an error in counting the number of times and count the number of times more accurately. That is, the accuracy of the determination of the cartridge 200 can be improved.
- the signal strength smaller than the above-mentioned first signal strength is also preferably made smaller than the second signal strength. Further, the first signal strength and the second signal strength may be the same value.
- FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the power supply unit 10a of the aerosol generation device 1 according to another embodiment of the present disclosure.
- the power supply unit 10a includes a control unit 50a, a photo sensor 17a, and a memory 18a.
- the photo sensor 17a and the memory 18a correspond to, for example, the photo sensor 17 and the memory 18 in one embodiment of the present disclosure shown in FIG. 5, respectively.
- the control unit 50a corresponds to, for example, a part of the control unit 50 in one embodiment of the present disclosure shown in FIG.
- the cartridge detection / determination unit 55a corresponds to, for example, the cartridge detection / determination unit 55 in one embodiment of the present disclosure shown in FIG.
- the photo sensor 17a includes a pair of light emitting elements and a light receiving element. Then, when the power supply unit 10a is connected to the cartridge 200, the control unit 50a detects the cartridge 200 by causing the photo sensor 17a to emit light of a light emitting element, and determines the type of the cartridge 200 based on the detection result. It is composed of.
- the power supply unit and cartridge of the aerosol generator according to some embodiments, and the method of determining the type of cartridge have been described with reference to the drawings. It is understood that the present disclosure, when executed by a processor, can also be implemented as a program that causes the processor to execute a method of determining the type of cartridge, or as a computer-readable storage medium that stores the program.
- Convex part 200, 200 ' ⁇ ⁇ ⁇ Cartridge, 200c 1 , 200c 2 ⁇ ⁇ ⁇ Recessed part, 260 ⁇ ⁇ ⁇ Second rotation connection part, 210 ⁇ ⁇ ⁇ Connection electrode part, 220 ⁇ ⁇ ⁇ Protrusion member, 220 1 , 220 2 ⁇ ⁇ ⁇ Protrusion , 280 ... Electrode surface, protrusion arrangement area ... AR 1 , AR 2 , 26 ... End cap, 261 ... Non-slip member, 30 ... Capsule unit, 310 ... Opening
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- Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
Abstract
要素がエアロゾル生成装置に装着される際に要素の種別を容易に判定可能とし、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とする。エアロゾル生成装置の電源ユニット(10)が提供される。かかる電源ユニットは、発光素子(171)及び受光素子(172)を備えるフォトセンサ(17)と、当該電源ユニットがカートリッジ(200)に接続されるときに、フォトセンサに、発光素子を発光させることを通じてカートリッジを検知させ、検知の結果に基づいてカートリッジの種別を判定する制御部(50)と、を備える。
Description
本開示は、エアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法に関する。
電子タバコやネブライザなど、ユーザに吸引される香味成分が付与された気体を生成するエアロゾル生成装置が普及している。エアロゾル生成装置には、例えば、エアロゾルを生成するためのエアロゾル源やエアロゾルに香味を付与するための香味源などの、香味成分が付与された気体の生成に寄与する要素が装着される。そして、これら要素に蓄積された内容物が気体生成の度に消費される。ユーザは、これらエアロゾル生成装置により生成された、香味成分が付与された気体を吸引する(以下、パフとも称する。)ことで、気体と共に香味を味わうことができる。
ユーザに対し十分な吸引体験を提供しつつ要素の有効活用を図ることが望ましい。そこで、本開示は、要素及びエアロゾル生成装置の機構を工夫し、要素がエアロゾル生成装置に装着される際に要素の種別を容易に判定可能とし、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることを目的の1つとする。
上述した課題を解決するために、第1観点によれば、エアロゾル生成装置の電源ユニットが提供される。かかる電源ユニットは、発光素子と、受光素子と、当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、発光素子を発光させることを通じてカートリッジを検知させ、検知の結果に基づいてカートリッジの種別を判定する制御部と、を備える。
かかるエアロゾル生成装置の電源ユニットによれば、カートリッジの種別を簡易かつ高精度に判定することができる。また、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることができる。これにより、ユーザに対し十分な吸引体験を提供することができる。
第2観点の電源ユニットは、第1観点の電源ユニットにおいて、カートリッジに設けられた突起が発光素子及び受光素子の間を移動することにより、発光素子から受光素子に向けて発光された光が遮断され、カートリッジの突起の数がカートリッジの種別に応じて異なり、検知の結果は、光が遮断された回数を含んでもよい。
第3観点の電源ユニットは、第1観点の電源ユニットにおいて、カートリッジに設けられた突起が発光素子及び受光素子の間を移動することにより、発光素子から発光され受光素子が受光する光の信号強度が調整され、カートリッジの突起の形状がカートリッジの種別に応じて異なり、検知の結果は、カートリッジの突起の形状を通じて調整された光の信号強度を含んでもよい。
第4観点の電源ユニットは、第1から第3観点の電源ユニットにおいて、発光素子及び受光素子は、軸方向に沿って当該電源ユニットがカートリッジに接続される面において、周方向に沿って対向するように配置されてもよい。
第5観点の電源ユニットは、第1から第4観点の電源ユニットにおいて、制御部は、受光素子が第1信号強度の光を受けたのに応じて、カートリッジの検知の動作を開始し、受光素子が第2信号強度の光を受けたのに応じて、カートリッジの検知の動作を終了してもよい。
第6観点の電源ユニットは、第5観点の電源ユニットにおいて、制御部は、受光素子が第1信号強度及び第2信号強度よりも小さい第3信号強度の光を受けたのに応じて、光が遮断されたことを判定してもよい。
第7観点の電源ユニットは、第1から第6観点の電源ユニットであって、第1対の発光素子及び受光素子と、第2対の発光素子及び受光素子とを備えており、制御部が、第1対の発光素及び受光素子における検知の結果と、第2対の発光素子及び受光素子における検知の結果とに基づいて、カートリッジの種類を判定してもよい。
第8観点の電源ユニットは、第1から第7観点の電源ユニットであって、更に、物理スイッチを備えており、当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、物理スイッチがカートリッジによって押下され、制御部は、物理スイッチが押下されたのに応じて、発光素子に発光を開始させてもよい。
第9観点の電源ユニットは、第8観点の電源ユニットにおいて、制御部は、物理スイッチがカートリッジによって再び押下されたのに応じて、発光素子に発光を終了させてもよい。
第10観点の電源ユニットは、第1から第8の電源ユニットにおいて、制御部は、検知の結果に基づいてカートリッジの種別を判定したのに応じて、発光素子に発光を終了させてもよい。
第11観点の電源ユニットは、第1から第10の電源ユニットにおいて、制御部は、発光素子による発光が開始された後、所定の期間にわたりカートリッジが検知されない場合に、当該電源ユニットのカートリッジへの接続失敗と判定して、発光素子に発光を終了させてもよい。
第12観点の電源ユニットは、第11観点の電源ユニットであって、更に、報知部を備えており、制御部が、報知部に接続失敗を報知させてもよい。
第13観点の電源ユニットは、第12観点の電源ユニットにおいて、接続失敗の報知によって、当該電源ユニットのカートリッジへの再度の接続の操作をユーザに促してもよい。
第14観点の電源ユニットは、第1から第13観点の電源ユニットにおいて、制御部は、カートリッジの種別を判定することができない場合に、カートリッジへの電力供給を禁止してもよい。
第15観点の電源ユニットは、第1観点の電源ユニットにおいて、カートリッジに設けられた突起が発光素子及び受光素子の近傍を移動することにより発光素子からの光を受光素子に向けて反射し、カートリッジの突起の数がカートリッジの種別に応じて異なり、検知の結果は、発光素子から発光された光を受光素子が受け取った回数を含んでもよい。
第16観点によれば、第1から第15の電源ユニットに接続される、種別に応じて異なった突起部材を有するカートリッジが提供される。
第17観点によれば、エアロゾル生成装置のカートリッジが提供される。かかるカートリッジは、種別に応じて異なる突起部材が設けられており、当該カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに接続されるときに、電源ユニットが備えるフォトセンサによって突起部材が検知され、検知の結果に基づいて種別が判定される。
かかるエアロゾル生成装置のカートリッジによれば、カートリッジの種別が簡易かつ高精度に判定されることができる。また、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることができる。これにより、ユーザに対し十分な吸引体験を提供することができる。
第18観点のカートリッジは、第17観点のカートリッジにおいて、突起部材が、カートリッジの種別に応じて異なる数の突起を有し、当該カートリッジが電源ユニットに接続されるときに、突起が、フォトセンサが備える発光素子及び受光素子の間を移動することにより、発光素子から受光素子に向けて発光される光を遮断し、突起が光を遮断する回数に応じて、種別が判定されてもよい。
第19観点のカートリッジは、第17または第18観点のカートリッジにおいて、エアロゾル生成装置が、軸方向に沿って電源ユニットに組み付けられる、カートリッジを保持するためのカートリッジケースを備え、軸方向から見て、当該カートリッジの断面が凹形状を有し、カートリッジケースの空洞部の一部の断面の凸形状に対応し、当該カートリッジの断面が、カートリッジケースの空洞部の一部の断面に周方向に位置合わせされて、軸方向に沿ってカートリッジケースの空洞部に挿入されてもよい。
第20観点によれば、カートリッジの種別を判定する方法が提供される。かかる方法は、カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに軸方向に沿って接続されるときに、電源ユニットによる、電源ユニットが備えるフォトセンサを活性化するステップと、フォトセンサの発光素子から受光素子に向けて発光される光がカートリッジの突起部材によって遮断された回数をカウントするステップであって、電源ユニットに対してカートリッジが軸の回りに所定の距離だけ回転している間に、突起部材の突起がフォトセンサの発光素子及び受光素子の間を移動することにより、光が遮断される、ステップと、カウントされた回数に基づいて、カートリッジの種別を判定するステップと、を含み、突起部材の突起がカートリッジの種別に応じて異なる数を有する。
かかるカートリッジの種別を判定する方法によれば、カートリッジの種別を簡易かつ高精度に判定することができる。また、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることができる。これにより、ユーザに対し十分な吸引体験を提供することができる。
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。添付図面において、同一又は類似の要素には同一又は類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一又は類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。更に、図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
なお、本開示の実施形態において、エアロゾル生成装置には電子たばこやネブライザが含まれるが、これらに限定されない。つまり、エアロゾル生成装置は、ユーザが吸引するエアロゾル又は香味が付与されたエアロゾルを生成するための様々な吸引装置を含み得る。また、生成される吸引成分源は、エアロゾル以外にも不可視の蒸気も含み得る。
(1)エアロゾル生成装置の構成
図1から図5は、電源ユニット10が装着されたエアロゾル生成装置1を示している。図1及び図2はエアロゾル生成装置1の斜視図であり、図3はエアロゾル生成装置1の断面図である。また、図4はエアロゾル生成装置1が備える電源ユニット10の斜視図であり、図5は電源ユニット10の構成例を示すブロック図である。
図1から図5は、電源ユニット10が装着されたエアロゾル生成装置1を示している。図1及び図2はエアロゾル生成装置1の斜視図であり、図3はエアロゾル生成装置1の断面図である。また、図4はエアロゾル生成装置1が備える電源ユニット10の斜視図であり、図5は電源ユニット10の構成例を示すブロック図である。
エアロゾル生成装置1は、燃焼を伴うことなく香味をユーザに吸引させるための器具であり、所定方向(以下、長手方向Aと称する。)に沿って延びる棒形状を有する。エアロゾル生成装置1は、図1及び図2に示されるように、長手方向Aに沿って電源ユニット10と、カートリッジ・ユニット20と、カプセル・ユニット30と、がこの順に設けられる。カートリッジ・ユニット20は、電源ユニット10に対して着脱可能であり、カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20に対して着脱可能である。言い換えると、カートリッジ・ユニット20及びカプセル・ユニット30は、相互に交換可能である。
(1-1)電源ユニット
本実施形態の電源ユニット10は、図3及び図4に示されるように、円筒状の電源ユニットケース11の内部に電源12、充電器13、制御部50、各種センサ等を収容する。電源12は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。
本実施形態の電源ユニット10は、図3及び図4に示されるように、円筒状の電源ユニットケース11の内部に電源12、充電器13、制御部50、各種センサ等を収容する。電源12は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。
電源ユニットケース11の長手方向Aの一端側(カートリッジ・ユニット20側)に位置するトップ部11aには、放電端子41が設けられる。放電端子41は、トップ部11aの上面からカートリッジ・ユニット20に向かって突出するように設けられ、カートリッジ・ユニット20の負荷21と電気的に接続可能に構成される。
また、トップ部11aの上面には、放電端子41の近傍に、カートリッジ・ユニット20の負荷21に空気を供給する空気供給部42が設けられている。本実施形態の電源ユニット10は、後述するように、トップ部11aの上面には、更に、(一対の)発光素子171及び受光素子172を備えるフォトセンサ17を備える。
トップ部11aは、接続キャップ(不図示)によってキャップされている。接続キャップは、長手方向Aに沿って電源ユニット10がカートリッジ・ユニット20と接続する接続面を形成する。接続キャップは、シリコーン樹脂よりも軟らかく、かつ弾性を有する樹脂材料により形成され、放電端子41、空気供給部42、フォトセンサ17は各先端側が接続キャップからカートリッジ・ユニット20に向かって突出している。
電源ユニットケース11の長手方向の他端側(カートリッジ・ユニット20と反対側)に位置するボトム部11bには、電源12を充電可能な外部電源(不図示)と電気的に接続可能な充電端子43が設けられる。充電端子43は、ボトム部11bの側面に設けられ、USB端子、microUSB端子、Lightning端子の少なくとも1つが接続可能である。
なお、充電端子43は、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であってもよい。このような場合、充電端子43(受電部)は、受電コイルから構成されていてもよい。非接触による電力伝送(Wireless Power Transfer)の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよい。また、充電端子43は、外部電源から送電される電力を無接点で受電可能な受電部であってもよい。別の一例として、充電端子43は、USB端子、microUSB端子、Lightning端子の少なくとも1つが接続可能であり、且つ上述した受電部を有してもよい。
すなわち、電源ユニット10は、放電端子41と充電端子43とが別体に構成され、且つ、長手方向Aにおいて離間して配置されるので、充電端子43には、放電端子41を介した電源12の放電が可能な状態で、外部電源60を電気的に接続することができるように構成される。
また、電源ユニットケース11には、ユーザが操作可能な操作部14が、トップ部11aの側面に充電端子43とは反対側を向くように設けられる。より詳しくは、操作部14と充電端子43は、操作部14と充電端子43を結ぶ直線と長手方向Aにおける電源ユニット10の中心の軸線Lの交点について点対称の関係にある。操作部14は、ボタン式のスイッチ、タッチパネル等から構成され、ユーザの使用意思を反映して制御部50及び各種センサを起動/遮断する際等に利用される。操作部14の近傍には、制御部50及びパフ動作を検出する吸気センサ15が設けられている。
充電器13は、充電端子43に近接して配置され、充電端子43から電源12へ入力される充電電力を制御する。充電器13は、充電端子43に接続される充電ケーブルに搭載された交流を直流に変換するインバータ61等からの直流を大きさの異なる直流に変換するコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む。
制御部50は、図5に示されるように、操作部14、パフ(吸気)動作を検出する吸気センサ15、電源12の電圧を測定する電圧センサ16、フォトセンサ17等の各種センサ装置、及びパフ動作の回数又は負荷21への通電時間等を記憶するメモリ18に接続され、エアロゾル生成装置1の各種の動作制御を行う。吸気センサ15は、コンデンサマイクロフォンや圧力センサ等から構成されていてもよい。フォトセンサ17は、発光素子171及び受光素子172を含んで構成されるのがよい。
制御部50は、具体的にはプロセッサ(コンピュータ)である。このプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。制御部50の詳細については後述する。
また、電源ユニットケース11には、内部に外気を取り込む空気取込口(不図示)が設けられている。なお、空気取込口は、操作部14の周囲に設けられていてもよく、充電端子43の周囲に設けられていてもよい。
(1-2)カートリッジ・ユニット
カートリッジ・ユニット20は、図3に示されるように、円筒状のカートリッジケース27の内部に、エアロゾル源22を貯留するリザーバ23と、エアロゾル源22を霧化する電気的な負荷21と、リザーバ23から負荷21へエアロゾル源を引き込むウィック24と、エアロゾル源22が霧化されることで発生したエアロゾルがカプセル・ユニット30に向かって流れるエアロゾル流路25と、カプセル・ユニット30の一部を収容することができるエンドキャップ26と、を備える。
カートリッジ・ユニット20は、図3に示されるように、円筒状のカートリッジケース27の内部に、エアロゾル源22を貯留するリザーバ23と、エアロゾル源22を霧化する電気的な負荷21と、リザーバ23から負荷21へエアロゾル源を引き込むウィック24と、エアロゾル源22が霧化されることで発生したエアロゾルがカプセル・ユニット30に向かって流れるエアロゾル流路25と、カプセル・ユニット30の一部を収容することができるエンドキャップ26と、を備える。
ここでは、リザーバ23と、負荷21と、ウィック24と、エアロゾル流路25と、を具備する部材をカートリッジ200として構成することができる。カートリッジ200は、その一方の端部を電源ユニット10に接続し、他方の端部をエンドキャップ26に接続することができる。
リザーバ23は、エアロゾル流路25の周囲を囲むように区画形成され、エアロゾル源22を貯留する。リザーバ23には、樹脂ウェブや綿等の多孔体が収容され、且つ、エアロゾル源22が多孔体に含浸されていてもよい。エアロゾル源22は、グリセリン、プロピレングリコール、水などの液体を含む。
ウィック24は、リザーバ23から毛管現象を利用してエアロゾル源22を負荷21へ引き込む液保持部材であって、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成される。
負荷21は、電源12から放電端子41を介して供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源22を霧化する。負荷21は、所定ピッチで巻き回される電熱線(コイル)によって構成されている。なお、負荷21は、エアロゾル源22を霧化してエアロゾルを発生可能な素子であればよく、例えば、発熱素子、又は超音波発生器である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。
エアロゾル流路25は、負荷21の下流側であって、電源ユニット10の軸線L上に沿って設けられる。
エンドキャップ26は、カプセル・ユニット30の一部を収容するカートリッジ収容部26aと、エアロゾル流路25とカートリッジ収容部26aとを連通させる連通路26bと、を備える。
(1-3)カプセル・ユニット
カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20側の端部がカートリッジ・ユニット20のエンドキャップ26に設けられたカートリッジ収容部26aに着脱可能に収容される。カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20側とは反対側の端部が、ユーザの吸口32となっている。なお、吸口32は、カプセル・ユニット30と一体不可分に構成される場合に限らず、カプセル・ユニット30と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口32を電源ユニット10とカートリッジ・ユニット20とは別体に構成することで、吸口32を衛生的に保つことができる。
カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20側の端部がカートリッジ・ユニット20のエンドキャップ26に設けられたカートリッジ収容部26aに着脱可能に収容される。カプセル・ユニット30は、カートリッジ・ユニット20側とは反対側の端部が、ユーザの吸口32となっている。なお、吸口32は、カプセル・ユニット30と一体不可分に構成される場合に限らず、カプセル・ユニット30と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口32を電源ユニット10とカートリッジ・ユニット20とは別体に構成することで、吸口32を衛生的に保つことができる。
カプセル・ユニット30は、負荷21によってエアロゾル源22が霧化されることで発生したエアロゾルを香味源31に通すことによってエアロゾルに香味を付与する。香味源31を構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。香味源31は、たばこ以外の植物(例えば、ミント、漢方、ハーブ等)によって構成されてもよい。香味源31には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。
エアロゾル生成装置1は、エアロゾル源22と香味源31と負荷21とによって、香味が付加されたエアロゾルを発生させることができる。つまり、エアロゾル源22と香味源31は、エアロゾルを発生させるエアロゾル生成源と言うことができる。
エアロゾル生成装置1に用いられるエアロゾル生成源の構成は、エアロゾル源22と香味源31とが別体になっている構成の他、エアロゾル源22と香味源31とが一体的に形成されている構成、香味源31が省略されて香味源31に含まれ得る物質がエアロゾル源22に付加された構成、香味源31の代わりに薬剤等がエアロゾル源22に付加された構成等であってもよい。
このように構成されたエアロゾル生成装置1では、図3中、矢印Bで示されるように、電源ユニットケース11に設けられた取込口(不図示)から流入した空気が、空気供給部42からカートリッジ・ユニット20の負荷21付近を通過する。負荷21は、ウィック24によってリザーバ23から引き込まれたエアロゾル源22を霧化する。霧化されて発生したエアロゾルは、取込口から流入した空気と共にエアロゾル流路25を流れ、連通路26bを介してカプセル・ユニット30に供給される。カプセル・ユニット30に供給されたエアロゾルは、香味源31を通過することで香味が付与され、吸口32に供給される。
(1-4)電源ユニットの制御部
次に制御部50の構成について、図5を参照して具体的に説明する。制御部50は、エアロゾル生成要求検出部51と、操作検出部52と、電力制御部53と、報知制御部54と、カートリッジ検知判定部55と、を備える。
次に制御部50の構成について、図5を参照して具体的に説明する。制御部50は、エアロゾル生成要求検出部51と、操作検出部52と、電力制御部53と、報知制御部54と、カートリッジ検知判定部55と、を備える。
エアロゾル生成要求検出部51は、吸気センサ15の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。吸気センサ15は、吸口32を通じたユーザの吸引により生じた電源ユニット10内の圧力変化の値を出力するよう構成されている。吸気センサ15は、例えば、取込口から吸口32に向けて吸引される空気の流量(すなわち、ユーザのパフ動作)に応じて変化する気圧に応じた出力値(例えば、電圧値又は電流値)を出力する圧力センサである。
操作検出部52は、ユーザによる操作部14の操作を検出する。
電力制御部53は、エアロゾル生成要求検出部51がエアロゾル生成の要求を検出した際に放電端子41を介した電源12の放電を制御する。一例では、電力制御部53は、負荷21によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まり、つまり、電源12から負荷21に供給される電力量が一定範囲となるように制御する。
電力制御部53は、エアロゾル生成要求検出部51がエアロゾル生成の要求を検出した際に放電端子41を介した電源12の放電を制御する。一例では、電力制御部53は、負荷21によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まり、つまり、電源12から負荷21に供給される電力量が一定範囲となるように制御する。
より詳しくは、電力制御部53は、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御、又はPFM(Pulse Frequency Modulation:パルス周波数変調)制御によって制御してもよい。電圧センサ16の出力結果を用いてもよい。
また、電力制御部53は、充電端子43と外部電源60との電気的な接続を検出し、充電端子43を介した電源12の充電を制御する。
報知制御部54は、各種情報を報知するように報知部45を制御する。例えば、報知制御部54は、カプセル・ユニット30の交換タイミングの検出に応じて、カプセル・ユニット30の交換タイミングを報知するように報知部45を制御する。報知制御部54は、メモリ18に記憶されたパフ動作の回数又は負荷21への累積通電時間に基づいて、カプセル・ユニット30の交換タイミングを報知する。報知制御部54は、カプセル・ユニット30の交換タイミングの報知に限らず、カートリッジ20の交換タイミングの報知、電源12の交換タイミング、電源12の充電タイミング、動作時のエラー等を報知してもよい。
なお、エアロゾル生成装置1には、各種情報を報知する報知部45が設けられ、報知制御部54と協働する。報知部45は、発光素子によって構成されていてもよく、振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。また、報知部45は、発光素子、振動素子及び音出力素子のうち、2以上の素子の組合せであってもよい。報知部45は、電源ユニット10、カートリッジ・ユニット20、及びカプセル・ユニット30のいずれに設けられてもよいが、電源ユニット10に設けられることが好ましい。例えば、操作部14の周囲が透光性を有し、LED等の発光素子によって発光するように構成される。
カートリッジ検知判定部55は、後述するように、電源ユニット10とカートリッジ200とが接続されるときに、フォトセンサ17に、その発光素子171を発光させることを通じてカートリッジ200を検知させる。また、カートリッジ検知判定部55は、検知の結果に基づいて、接続されたカートリッジ200の種別を判定する。
(2)エアロゾル生成装置の組立方法
エアロゾル生成装置1の組立方法について説明する。図6は、エアロゾル生成装置1の分解図である。図示されるように、エアロゾル生成装置1は、電源ユニット10と、カートリッジケース27と、カートリッジ200と、エンドキャップ26と、カプセル・ユニット(カプセル)30と、を組み立てることで構成される。
エアロゾル生成装置1の組立方法について説明する。図6は、エアロゾル生成装置1の分解図である。図示されるように、エアロゾル生成装置1は、電源ユニット10と、カートリッジケース27と、カートリッジ200と、エンドキャップ26と、カプセル・ユニット(カプセル)30と、を組み立てることで構成される。
最初に、電源ユニット10に、カートリッジ・ユニット20のカートリッジケース27を組み付ける(手順A)。具体的には、軸線Lに沿って、電源ユニット10の第1回転接続部110にカートリッジケース27の内側を差し込み、その後に、電源ユニット10に対しカートリッジケース27を、軸線Lの回りに相対回転させる。
その結果、電源ユニット10とカートリッジケース27とは、軸方向及び周方向での位置決めがなされた状態で、互いに組み付けられる。なお、電源ユニット10に対してカートリッジケース27を取り外す際は、この動作と逆の動作を行えばよい。
続いて、カートリッジケース27内にカートリッジ200を挿入する(手順B)。具体的には、カートリッジ200の底面に設けられた接続電極部210をカートリッジケース27側に向けた状態で、カートリッジケース27内の空洞にカートリッジ200を挿入する。これにより、カートリッジ200が電源ユニット10に組み付けられる。
より詳しくは、電源ユニット10の放電端子41とカートリッジ200の接続電極部210とが接触により接続される。この接続電極部210を介し、負荷21の電熱線に通電可能となる。また、電源ユニット10の接続面と、カートリッジ200の電極面と、カートリッジケース27とによって、電源ユニット10とカートリッジ200の間にバッファ空間が画成される。
なお、カートリッジ200が電源ユニット10に接続されるときに、電源ユニット10の接続面に対してカートリッジ200の電極面が周方向に位置合わせされるように、カートリッジケース27の空洞の内壁に位置合わせ用のガイド(不図示)が設けられている。
次に、エンドキャップ26をカートリッジケース27に第2回転接続部260によって組み付ける(手順C)。具体的には、エンドキャップ26の雄ねじ部分をカートリッジケース27の内壁に設けた雌ねじ部分に螺着させる。この状態で、エンドキャップ26を締め付けると、カートリッジ200は、電源ユニット10側に向けて軸方向に押し付けられた状態でカートリッジケース27内に保持される。
より詳しくは、エンドキャップ26がカートリッジ200と当接する面には、カートリッジ200を、電源ユニット10に対し軸線L回りに回転させる滑り止め部材261が設けられている。滑り止め部材261は、エンドキャップ26がカートリッジケース27に接続される途中で、カートリッジ200の底面に当接する。そして、滑り止め部材261がカートリッジ200に当接した状態で、カートリッジ200がエンドキャップ26と共に軸線L回りに回転可能となる。
ここでは、エンドキャップ26を回転させることによりエンドキャップ26をねじ込むと、カートリッジ200は、電源ユニット10に対し軸線L回りに所定の範囲内で回転する。この際に、後述するように、本実施形態によるカートリッジ200の判定動作が実行される。カートリッジ200が所定の範囲内で回転する結果、カートリッジ200の係合凹部(不図示)と、電源ユニット10の係合凸部(不図示)とが位置合わせされて、カートリッジ200と電源ユニット10とが係合する構成となっている。
カートリッジ200と電源ユニット10とが係合されると、カートリッジ200は電源ユニット10に対する周方向の移動が規制される。つまり、エンドキャップ26の滑り止め部材261とカートリッジ200との間に作用する摩擦力のために、カートリッジ200がエンドキャップ26に連れ回らない構成となっている。
更に、エンドキャップ26の滑り止め部材261は、エンドキャップ26がカートリッジケース27に螺着した状態で、カートリッジ200を電源ユニット10に向かって押圧している。これにより、カートリッジ200が電源ユニット10に対して固定される。
最後に、エンドキャップ26にカプセル・ユニット30が差し込まれる(手順D)。具体的には、メッシュ状の開口部310をエンドキャップ26に向けた状態で、エンドキャップ26内にカプセル・ユニット30を嵌合させる。以上により、エアロゾル生成装置1の組み立てが完了する。
(3)カートリッジの種別の判定
図7から図10を参照して、本実施形態により、電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の種別の判定について説明する。図7は、フォトセンサ17を示した概略斜視図である。図8Aは、当該フォトセンサ17を備えた本実施形態の電源ユニット10の概略斜視図であり、図8Bは、電源ユニット10を軸方向にカートリッジ200側から見た平面図である。また、図9Aは、本実施形態の電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の概略斜視図であり、図9Bは、カートリッジ200を軸方向の電源ユニット10側から見た平面図である。そして、図10は、このような電源ユニット10及びカートリッジ200を用いて、カートリッジ200の種別を判定する方法を示すフロー図である。
図7から図10を参照して、本実施形態により、電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の種別の判定について説明する。図7は、フォトセンサ17を示した概略斜視図である。図8Aは、当該フォトセンサ17を備えた本実施形態の電源ユニット10の概略斜視図であり、図8Bは、電源ユニット10を軸方向にカートリッジ200側から見た平面図である。また、図9Aは、本実施形態の電源ユニット10に接続されるカートリッジ200の概略斜視図であり、図9Bは、カートリッジ200を軸方向の電源ユニット10側から見た平面図である。そして、図10は、このような電源ユニット10及びカートリッジ200を用いて、カートリッジ200の種別を判定する方法を示すフロー図である。
本実施形態によれば、制御部50によるカートリッジ200の種別の判定は、電源ユニット10に設けられるフォトセンサ17に、カートリッジ200に設けられる突起部材200を検知させることを通じて実行される。
(3-1)電源ユニットに設けられるフォトセンサ
フォトセンサ17が電源ユニット10に設けられる。具体的には、図7に示されるように、フォトセンサ17は一対の発光素子171と受光素子172とを備え、電源ユニット10の接続面80(前述の接続キャップ)に設けられている。
フォトセンサ17が電源ユニット10に設けられる。具体的には、図7に示されるように、フォトセンサ17は一対の発光素子171と受光素子172とを備え、電源ユニット10の接続面80(前述の接続キャップ)に設けられている。
フォトセンサ17の例は、透過型フォトインタラプタである。より詳しくは、発光素子171はGaAs赤外線発光ダイオードで構成され、受光素子172はフォトトランジスタ(フォトIC)で構成されるのがよい。発光素子171及び受光素子172は対向するように配置され、フォトセンサ17が活性化されると、光(赤外光)が発光素子171から受光素子172に向けて発光される。そして、発光素子171は、発光の終了の指示を受けるまで、当該発光は継続される。
本実施形態では、電源ユニット10がカートリッジ200に接続されるときに、フォトセンサ17はカートリッジ200を検知するように構成される。具体的には、前述のとおり、電源ユニット10がカートリッジ200に接続されるときに、カートリッジ200は、電源ユニット10に対して軸線Lの回りに所定の範囲内で回転する(図6:手順C)。この際、カートリッジ200に設けられた突起部材220が一対の発光素子171と受光素子172との間を移動することにより、発光素子171から受光素子172に向けて発光されている光が遮断される。そして、光が遮断されることにより、透過光量が減少して受光素子172で受け取る光の信号強度が下がる結果、カートリッジ200の通過が検知される。
より詳しくは、図8A及び図8Bに示されるように、一例では、フォトセンサ17の一対の発光素子171及び受光素子172は、電源ユニット10のカートリッジ200との接続面80から軸方向に突出するように設けられている。フォトセンサ17は、接続面80の周縁部近傍において、放電端子41及び空気供給部42と重複しない領域に配置されている。また、一対の発光素子171及び受光素子172が周方向に沿って対向している。接続面80において、軸線Lからフォトセンサ17までの径方向の距離は、発光素子171及び受光素子172の間を突起部材220が移動できるように、カートリッジ200の電極面上における軸線Lから突起部材220までの径方向の距離と関連付けられる。
このように、本実施形態では、フォトセンサ17は、消耗品であるカートリッジ200上ではなく、電源ユニット10上に設けられる。すなわち、フォトセンサ17をカートリッジ200側に設けるのに比べて、フォトセンサ17に関して発生するコスト(例えば、初期コスト及び/又はランニングコスト)を削減することができる。また、フォトセンサ17が電源ユニット10に設けられる結果、フォトセンサ17は、カートリッジ200の負荷21やリザーバ23の位置から離れて配置されることになり、熱や液漏れ等の影響を受けにくく、安定的に動作可能となる。そして、故障のリスクを低減することができる。
なお、フォトセンサ17の接続面80上における配置位置、一対の発光素子171及び受光素子172の配置関係及び形状は図示したものに限定されないことが当業者にとって理解される。また、発光素子171及び受光素子172は一対に限らず、複数対有してもよく、つまり、電源ユニット10は複数のフォトセンサ17を備えてもよい。また、フォトセンサ17は、必ずしも、一対の発光素子171及び受光素子172を1つの部材として構成し、或いは1つの筐体に収容することなく、別個の部材として構成し、個別に配置可能であることが当業者によって理解される。
(3-2)カートリッジに設けられる突起部材
図9A及び図9Bに示されるように、突起部材220がカートリッジ200の電極面280上に設けられている。突起部材220は、1つ以上の突起(図示される例では2つの突起2201,2202)を備える。また、電極面280には、電源ユニット10側の一対の放電端子41と接触して通電するために、一対の接続電極部210が設けられている。
図9A及び図9Bに示されるように、突起部材220がカートリッジ200の電極面280上に設けられている。突起部材220は、1つ以上の突起(図示される例では2つの突起2201,2202)を備える。また、電極面280には、電源ユニット10側の一対の放電端子41と接触して通電するために、一対の接続電極部210が設けられている。
突起部材220は、電極面280のうち、接続電極部210が占有している領域と重複しない領域に設けられている。図示される例では、電極面280の中心(軸線L)に関して対向する2つの突起配置領域AR1,AR2が設けられており、突起配置領域AR1に1つの突起2201と、突起配置領域AR2に1つの突起2202とが配置されている。電極面280上において、軸線Lからの突起2201,2202までの径方向の距離は、電源ユニット10の接続面80における軸線Lからフォトセンサ17までの径方向の距離と関連付けられる。
また、カートリッジ200の種別を判定するために、突起部材220が有する突起の数は、カートリッジ200の種別に応じて異なるように構成される。例えば、種別「ミント風味カートリッジ」の場合の突起は1つ、種別「コーヒー風味カートリッジ」の場合の突起は2つ設ける。また、カートリッジ200の種別に応じて、フォトセンサ17の受光素子172が受け取る光の信号強度が異なって調整されるように、突起部材220の形状及び/又は素材を異なるものとしてもよい。例えば、種別「ミント風味カートリッジ」の場合の突起の形状は、光の相対的な信号強度が80%になるように構成され、種別「コーヒー風味カートリッジ」の場合の突起の形状は、光の信号強度が50%になるように構成されてもよい。
前述のように、カートリッジ200に設けられた突起部材220が一対の発光素子171と受光素子172との間を移動することにより、発光素子171から受光素子172に向けて発光されている光が遮断される。つまり、突起部材220が光を遮断して、電源ユニット10のフォトセンサ17がカートリッジ200の突起部220を検知する回数は、カートリッジ200の種別に応じて異なるものとなる。このような回数を含む検知の結果に基づくことで、カートリッジ200の種別が判定される。
このように、本実施形態では、カートリッジ200の突起部材220の構造を、種別に応じて異なるものとする。すなわち、突起部材220と電源ユニット10のフォトセンサ17との協働によるカートリッジ200の種別の判定の動作を容易にし、判定の精度を向上させることができる。
なお、突起部材の電極面280上における配置位置、突起配置領域の面積、配置関係及び個数、各突起の配置関係、個数及び形状は図示したものに限定されないことが当業者にとって理解される。
(3-3)カートリッジの種別の判定動作
図10には、カートリッジ200の種別の判定に関する一連の動作が示される。カートリッジ200がエアロゾル生成装置1の電源ユニット10に軸線Lの方向に沿って接続されるときに、主に、カートリッジ検知判定部55及び報知制御部54が、フォトセンサ17、メモリ18、及び報知部45と協働することによって実行される。
図10には、カートリッジ200の種別の判定に関する一連の動作が示される。カートリッジ200がエアロゾル生成装置1の電源ユニット10に軸線Lの方向に沿って接続されるときに、主に、カートリッジ検知判定部55及び報知制御部54が、フォトセンサ17、メモリ18、及び報知部45と協働することによって実行される。
最初に、ステップS10において、カートリッジ200の挿入が検出される。具体的には、カートリッジケース27が電源ユニット10に組み付けられた状態(図6:手順A)で、カートリッジ200がカートリッジケース27内に挿入され、電源ユニット10に接触された(図6:手順B)ことが検出される。より詳しくは、カートリッジ検知判定部55は、電源ユニット10の放電端子41とカートリッジ200の接続電極部210とが接触され、負荷21の電熱線に通電可能となったことを検出すればよい。なお、カートリッジ200は、電源ユニット10の接続面80に対して電極面280が周方向に位置合わせされてカートリッジケース27に挿入されるよう、カートリッジケース27によってガイドされる。
ステップS10でカートリッジ200の挿入を検出したのに応じて、ステップS20において、フォトセンサ17が活性化される。具体的には、フォトセンサ17の発光素子171が発光状態となる。より詳しくは、電源ユニット10がカートリッジ200に接続されたことを契機として、カートリッジ検知判定部55は、フォトセンサ17に発光素子171を発光させるのがよい。また、受光素子172は受光待機状態となる。
次いで、ステップS30において、カートリッジ200に設けられた突起部材220の検知が開始される。これにより、エンドキャップ26が締め付けられ、カートリッジ200が電源ユニット10に対し軸線Lの回りに所定の距離にわたり回転する間に(図6:手順C)、カートリッジ検知判定部55は、フォトセンサ17に突起部材220を検知させる。より詳しくは、ステップS40において、電源ユニット10に対してカートリッジ200が所定の距離(又は角度)だけ回転している間に、突起部材220がフォトセンサ17の発光素子171と受光素子172との間を移動することで、光が遮断されるかが検知される。
光の遮断が検知された場合(S40:Yes)は、その都度、ステップS50において、その回数を逐一カウントする。ステップS40及びステップS50の動作は、検知している間は繰り返される。
次いで、カートリッジ200が電源ユニット10に対して所定の距離の回転を終えたのに応じて、ステップS60において、ステップS50でカウントされた遮断の回数に基づいて、カートリッジ200の種別が判定される。前述のとおり、突起部材220が有する突起の数はカートリッジ200の種別に応じて異なっているので、カートリッジ検知判定部55は、カウントされた遮断の回数に応じてカートリッジ200の種別を判定することができる。
なお、カートリッジ200の種別の判定のための規則によって、カートリッジ200の種別毎に、遮断の回数と突起の数とが関連付けられる。規則は、例えばテーブル形式でメモリ18に予め格納されるのがよい。すなわち、本実施形態では、光が遮断された回数が特定されさえすれば、カートリッジ検知判定部55は、容易にカートリッジ200の種別を判定することができる。
次いで、ステップS70において、発光素子171による発光が終了する。具体的には、ステップS60においてカートリッジ200の種別を判定したのに応じて、カートリッジ検知判定部55は、フォトセンサ17に、発光素子171による発光を終了させる。
このように、発光素子171による発光の終了のタイミングを、カートリッジ200の種別の判定終了時に限定することにより、フォトセンサ17の発光制御を自動化することができる。これにより、発光に伴う消費電力を削減することができる。
引き続き、ステップS80において、ステップS60でのカートリッジ200の種別の判定の結果が正常であったかを判定する。例えば、カートリッジ200が第三者による模倣品であるような場合には、種別の判定の結果が正常ではない場合がある。より詳しくは、カートリッジ検知判定部55は、メモリ18に予め格納されている規則に基づいて実際にカートリッジ200の種別が判定されたか、つまり、種別が一意に特定されたかについて更に判定する。
そして、仮に、カートリッジ200の種別が正常に判定されない場合(S80:No)には、ステップS85において、カートリッジ検知判定部55は、電力制御部53と協働して、接続されているカートリッジ200の負荷21への電力供給を禁止する。
前述のとおり、電源ユニット10にカートリッジ200が接続されているものの、その種別が判定できない場合、そのカートリッジ200は模倣品である、或いは不良品である可能性が高い。このようなカートリッジ200に電力供給を行うと、エアロゾル生成装置1が故障することも想定される。このような故障を未然に防ぐためにも、カートリッジ200の負荷21への電力供給を禁止するのがよい。
他方、カートリッジ200の種別が正常に判定された場合(S80:Yes)は、引き続きステップS90において、当該種別に応じて、メモリ18に格納されているプロファイル情報の設定が行われる。例えば、カートリッジ検知判定部55は、カートリッジ200の種別に応じた加熱プロファイルの設定、及び寿命管理用の設定を行うのがよい。これにより、カートリッジ200の種別に応じてエアロゾル生成装置1の動作を個別に制御することができ、ユーザに対し十分な吸引体験を提供しつつカートリッジの有効活用を図ることができる。
具体的には、カートリッジ200の種別に応じて負荷21の加熱温度を制御することにより、カートリッジ200の種別により適した量の香味成分を付与して、ユーザにデリバリすることができる。また、カートリッジ200毎に吸引回数を管理することにより、ユーザによってカートリッジ200が取り替えられた場合であっても、カートリッジ200毎の寿命を適切なタイミングで通知することができる。
なお、前述のステップS40で、メモリ18に予め設定されている所定の期間にわたりカートリッジ200が検知されなかった場合には、カートリッジ200は電源ユニット10への接続に失敗したものと判定される。この場合は、ステップS75において、カートリッジ検知判定部55は、発光素子171に発光を終了させるのがよい。すなわち、カートリッジ200が検知されない場合でも、発光を自動停止させることにより、発光に伴う消費電力を削減することができる。
ステップS75に引き続き、ステップS95において、カートリッジ200の電源ユニット10への接続の失敗を報知部45に報知させる。具体的には、カートリッジ検知判定部55は、報知制御部54と協働して、報知部45の発光素子、振動素子、及び音出力素子等の任意の組み合わせを通じて、接続の失敗があった旨をユーザに提示する。特に、電源ユニット10とカートリッジ200との接続を一旦解除し、再度接続の操作を行う旨をユーザに促すように提示するのがよい。
このように、本実施形態では、電源ユニット10上に設けたフォトセンサ17を使用して、カートリッジ200に設けた突起部材220を検知することにより、カートリッジ200の種別を容易に判定することができる。すなわち、コストを削減しつつ、カートリッジの種別を高精度に判定する手法を提供することができる。
(4)変形例
a)前述の説明においては、フォトセンサ17として透過型フォトインタラプタを採用したが、これ以外にも、例えば反射型フォトセンサを採用してもよい。つまり、反射型フォトセンサは、一対の発光素子及び受光素子が直接に配列され、発光素子は所定の角度で発光を行う。そして、配列方向に沿って一対の発光素子及び受光素子の近傍を物体(カートリッジ200の突起部材220)が移動するときに、物体は発光素子からの光を受光素子に向けて反射し、これにより、受光素子が光を受け取る。反射型フォトセンサの場合は、突起部材220の突起の反射を通じて発光素子から発光された光を受光素子が受け取った回数に基づいて、カートリッジ200の種別が判定される。
a)前述の説明においては、フォトセンサ17として透過型フォトインタラプタを採用したが、これ以外にも、例えば反射型フォトセンサを採用してもよい。つまり、反射型フォトセンサは、一対の発光素子及び受光素子が直接に配列され、発光素子は所定の角度で発光を行う。そして、配列方向に沿って一対の発光素子及び受光素子の近傍を物体(カートリッジ200の突起部材220)が移動するときに、物体は発光素子からの光を受光素子に向けて反射し、これにより、受光素子が光を受け取る。反射型フォトセンサの場合は、突起部材220の突起の反射を通じて発光素子から発光された光を受光素子が受け取った回数に基づいて、カートリッジ200の種別が判定される。
b)前述の説明においては、電源ユニット10は、一対の発光素子171及び受光素子172を備えるフォトセンサ17を一組備えるものとした。これ以外にも、フォトセンサ17を2組以上備えてもよい。例えば、電源ユニット10は、第1対の発光素子及び受に加えて、第2対の発光素子及び受光素子とを備えてもよい。この場合、制御部50のカートリッジ検知判定部55は、第1対の発光素及び受光素子における突起部材220の検知の結果と、第2対の発光素子及び受光素子における突起部材220の検知の結果との両方に基づいて、カートリッジの種類を判定するのがよい。
そして、複数組のフォトセンサを備える場合は、発光素子及び受光素子の対毎に異なる光の透過特性を有するように、異なる形状のものとするのがよい。例えば、第1対の発光素子及び受光素子を長さが短いもので形成し、第2対の発光素子及び受光素子を第1対に比べて長さが長いもので形成してもよい。また、突起部材220の突起を異なる長さや材質で形成してもよい。
これにより、判定可能なカートリッジ200の種別の数を増やすことができる。例えば、第1対を長さが相対的に短い短センサとし、第2対を長さが相対的に長い長センサとして、これらの2組のフォトセンサを組み合わせて使用した場合を想定する。そして、短センサと長センサとの両方によって突起部材220が検知された場合のカートリッジ200の種別を第1種別と特定し、他方、長センサでは突起部材220が検知されなかったが短センサでは突起部材220が検知される場合には、カートリッジ200の種別を第2種別と特定すると言った具合である。これにより、フォトセンサの対が1組の場合と比べて、識別可能なカートリッジの種類の数を増やすことができるようになる。
また、判定のバリエーションも増やすことができる。例えば、「ミント風味カートリッジ」のカートリッジに対し、「男性向けミント風味カートリッジ」および「女性向けミント風味カートリッジ」のように判定する種別を増やすことができる。これにより、ユーザに対し十分な吸引体験を提供しつつ、カートリッジの更なる有効活用を図ることができるようになる。
c)前述の説明においては、フォトセンサ17の一対の発光素子171及び受光素子172は、電源ユニット10のカートリッジ200との接続面80から軸方向に突出するように設けられるものとした。これ以外にも、一対の発光素子171及び受光素子172が接続面の下となるように配置されてもよく、この場合、突起部材220が移動するための溝が接続面80に設けられてもよい。より詳しくは、接続面80から下方に延びる溝が電源ユニット10に設けられており、当該溝の側面にフォトセンサ17(一対の発光素子171及び受光素子172)が対向して設けられてもよい。そして、電源ユニットにカートリッジ200を接続させる時に、カートリッジ200に設けられた突起(検出物)が溝内を移動し、フォトセンサ17で照射される光を遮光する。これにより、当該遮光に基づき、カートリッジの種別を判定することができる。
d)前述の説明においては、カートリッジ200がカートリッジケース27に挿入されて電源ユニット10に接続されるときに(図6:手順B)、電源ユニット10の接続面80に対してカートリッジ200の電極面280が周方向に位置合わせされるものとした。このような位置合わせの精度を向上させるために、更に、カートリッジ200と、カートリッジ200を保持するカートリッジケース27の空洞部とに位置合わせのための機構を設けてもよい。
図11Aは、変形例のカートリッジケース27’を軸方向から見た断面図である。また、図11Bは、変形例のカートリッジ200’を軸方向から見た断面図である。カートリッジケース27’は、空洞部の内壁の一部に、軸方向に沿って、対向する2つの凸部27c1,27c2を備えている。凸部27c1,27c2が配置される内壁内の位置は、軸方向に沿って、電源ユニット10と反対側のエンドキャップ26付近(つまり、カプセル・ユニット30の挿入口付近)に設けるのがよい。
また、カートリッジ200’は、軸方向に沿って、対向する2つの凹部200c1,200c2を備えている。軸方向から見て、カートリッジ200’の断面は凹形状を有するように形成され、カートリッジケース27’の断面の上記凸形状に対応する。そして、カートリッジ200’の挿入時には、カートリッジ200’の断面が、カートリッジケース27’の断面に周方向に位置合わせされることになる。
これにより、カートリッジ200’がカートリッジケース27’に挿入されるときに(図6:手順B)、確実に周方向に位置合わせすることができる。すなわち、電源ユニット10の接続面80に対してカートリッジ200’の電極面280が周方向に更に確実に位置合わせでき、後続のフォトセンサ17の発光素子171による発光の開始時(図10:S20)の位置をより正確にすることができる。
e)前述の説明においては、発光素子171による発光の開始は、電源ユニット10の接続面80に対し、カートリッジ200の電極面280が周方向に位置合わせされてカートリッジケース27に挿入されたタイミングとした(図10:S20)。これ以外にも、物理スイッチを用いて開始のタイミングが特定されるように構成してもよい。
図12は、物理スイッチ19を設けた電源ユニット10の変形例の概略斜視図である。フォトセンサ17、放電端子41、及び空気供給部42と同様に、物理スイッチ19が、接続面80上に軸線Lの方向に沿って突出するように設けられる。物理スイッチ19は、電源ユニット10に対してカートリッジ200が回転を開始した(図6:手順C)直後に押下されるように、接続面80上の位置に配置されるのがよい。
物理スイッチ19が押下されたことは、カートリッジ検知判定部55によって特定可能であればよい。そして、図10のステップS20では、物理スイッチ19が押下されたのに応じて、カートリッジ検知判定部55が発光素子171を発光させるのがよい。具体的には、カートリッジ検知判定部55は、電源ユニット10がカートリッジ200に接続されるときに当該物理スイッチ19がカートリッジ200によって押下されたことを判定し、これを契機として、発光素子171を発光させるように構成するのがよい。
なお、電源ユニット10の物理スイッチ19に対応して、物理スイッチ19を押下するための突起をカートリッジ200に設けるのがよい。なお、当該突起は突起部材220の突起でも代用可能である。これにより、フォトセンサ17を活性化させる開始のタイミングを制限することができるので、発光に伴う消費電力を更に削減することができる。
f)同様に、物理スイッチ19が電源ユニット10に具備される場合に、発光素子171が発光した後、物理スイッチ19が再び押下されたのに応じて、カートリッジ検知判定部55が発光素子171による発光を終了させてもよい。具体的には、電源ユニット10に対してカートリッジ200が回転するときに、物理スイッチ19がカートリッジ200の突起によって再度押下されるように構成してもよい。
発光を終了させるための物理スイッチは、発光素子171を発光させるための物理スイッチ19と同一でも別個でもよい。これらが別個のものとする場合は、カートリッジ200と電源ユニット10とが係合する(図6:手順C)直前に、物理スイッチ19がカートリッジ200によって再度押下されるように、物理スイッチ19は接続面80上の位置に配置されるのがよい。これにより、フォトセンサ17を活性化させる終了のタイミングを制限できるので、発光に伴う消費電力を更に削減することができる。
g)前述の説明においては、カートリッジ200の突起部材220の検知を開始するのは、発光素子171が発光したのに応じたタイミングとした(図10:S30)。これ以外にも、突起部材220の検知を開始するタイミングを与えるためのトリガ用突起を突起部材220に含めるように構成してもよい。
例えば、カートリッジ200の突起部材220の突起のうち、フォトセンサ17によって検知される特定の突起を、このようなタイミングの契機とするためのトリガ用突起としてもよい。より詳しくは、トリガ用突起に対し、発光素子171からの光を受光素子172が受光する第1信号強度を予めメモリ18に記憶しておく。そして、ステップS30において、受光素子172が第1信号強度の光を受けたのに応じて、突起部材220の検知の動作を開始させるのがよい。
この場合、当該トリガ用突起を、ステップS40及びステップS50で光を遮断するための突起部材220の突起と明確に区別するために、例えば、突起の長さを異なるように構成するのがよい。これにより、突起部材220の検知を開始するタイミングを更に明確化できるので、回数のカウントの誤りを防止して、更に正確に回数をカウントすることができる。すなわち、カートリッジ200の判定の精度を向上させることができる。また、ステップS40及びステップS50では、第1信号強度よりも小さい信号強度の光を受けることで、突起による光の遮断と判定するのがよい。
h)同様に、突起部材220の検知を終了するタイミングを与えるためのトリガ用突起を突起部材220に含めるように構成してもよい。より詳しくは、終了のためのトリガ用突起に対し、発光素子171からの光を受光素子172が受光する第2信号強度を予めメモリ18に記憶しておく。そして、受光素子172が第2信号強度の光を受けたのに応じて、突起部材220の検知の動作を終了させるのがよい。
これにより、突起部材220の検知を終了するタイミングを更に明確化できるので、回数のカウントの誤りを防止して、更に正確に回数をカウントすることができる。すなわち、カートリッジ200の判定の精度を向上させることができる。なお、ステップS40及びステップS50に関し、前述の第1信号強度よりも小さい信号強度は、やはり第2信号強度よりも小さくするのがよい。また、第1信号強度と第2信号強度とは同一の値としてもよい。
<他の実施形態>
本開示の他の実施形態について図13を参照して説明する。図13は、本開示の他の実施形態におけるエアロゾル生成装置1の電源ユニット10aの構成例を示すブロック図である。電源ユニット10aは、制御部50aと、フォトセンサ17aと、メモリ18aとを備える。
本開示の他の実施形態について図13を参照して説明する。図13は、本開示の他の実施形態におけるエアロゾル生成装置1の電源ユニット10aの構成例を示すブロック図である。電源ユニット10aは、制御部50aと、フォトセンサ17aと、メモリ18aとを備える。
フォトセンサ17a及びメモリ18aは、例えば、図5に示した本開示の一実施形態におけるフォトセンサ17及びメモリ18にそれぞれ相当する。また、制御部50aは、例えば、図5に示した本開示の一実施形態における制御部50の一部に相当する。特にカートリッジ検知判定部55aは、例えば、図5に示した本開示の一実施形態におけるカートリッジ検知判定部55に相当する。
フォトセンサ17aは、一対の発光素子及び受光素子を備える。そして、制御部50aは、電源ユニット10aがカートリッジ200に接続するときに、フォトセンサ17aに発光素子を発光させることを通じてカートリッジ200を検知させ、検知の結果に基づいてカートリッジ200の種別を判定するように構成される。
上述の説明において、幾らかの実施形態に係るエアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法が図面を参照して説明された。本開示は、プロセッサにより実行されると、当該プロセッサに、カートリッジの種別を判定する方法を実行させるプログラム、又は当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体としても実施され得ることが理解される。
また、これまで説明してきた本開示の実施形態及びその変更例は例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良等を適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ規定されるべきである。
1・・・エアロゾル生成装置、10,10a・・・電源ユニット、11・・・電源ユニットケース、110・・・第1回転接続部、12・・・電源、14・・・操作部、15・・・吸気センサ、16・・・電圧センサ、17,17a・・・フォトセンサ、171・・・発光素子、172・・・受光素子、18,18a・・・メモリ、19・・・物理スイッチ、45・・・報知部、50,50a・・・制御部、51・・・エアロゾル生成要求検出部、52・・・操作検出部、53・・・電力制御部、54・・・報知制御部、55,55a・・・カートリッジ検知判定部、80・・・接続面、20・・・カートリッジ・ユニット、27,27’・・・カートリッジケース、27c1,27c2・・・凸部、200,200’・・・カートリッジ、200c1,200c2・・・凹部、260・・・第2回転接続部、210・・・接続電極部、220・・・突起部材、2201,2202・・・突起、280・・・電極面、突起配置領域・・・AR1,AR2、26・・・エンドキャップ、261・・・滑り止め部材、30・・・カプセル・ユニット、310・・・開口部
Claims (20)
- エアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
発光素子と、
受光素子と、
当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、前記発光素子を発光させることを通じて前記カートリッジを検知させ、前記検知の結果に基づいて前記カートリッジの種別を判定する制御部と、
を備える、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記発光素子から前記受光素子に向けて発光された光が遮断され、
前記カートリッジの突起の数が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記光が遮断された回数を含む、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記発光素子から発光され前記受光素子が受光する光の信号強度が調整され、
前記カートリッジの突起の形状が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記カートリッジの突起の形状を通じて調整された前記光の信号強度を含む、電源ユニット。 - 請求項1から3の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記発光素子及び前記受光素子は、軸方向に沿って当該電源ユニットが前記カートリッジに接続される面において、周方向に沿って対向するように配置される、電源ユニット。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記受光素子が第1信号強度の光を受けたのに応じて、前記カートリッジの検知の動作を開始し、
前記受光素子が第2信号強度の光を受けたのに応じて、前記カートリッジの検知の動作を終了する、電源ユニット。 - 請求項5に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記受光素子が前記第1信号強度及び前記第2信号強度よりも小さい第3信号強度の光を受けたのに応じて、前記光が遮断されたことを判定する、電源ユニット。 - 請求項1から6の何れか一項に記載の電源ユニットであって、
第1対の発光素子及び受光素子と、第2対の発光素子及び受光素子とを備えており、
前記制御部は、前記第1対の発光素及び受光素子における前記検知の結果と、前記第2対の発光素子及び受光素子における前記検知の結果とに基づいて、前記カートリッジの種類を判定する、電源ユニット。 - 請求項1から7の何れか一項に記載の電源ユニットであって、更に、物理スイッチを備えており、
当該電源ユニットが前記カートリッジに接続されるときに、前記物理スイッチが前記カートリッジによって押下され、
前記制御部は、前記物理スイッチが押下されたのに応じて、前記発光素子に発光を開始させる、電源ユニット。 - 請求項8に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記物理スイッチが前記カートリッジによって再び押下されたのに応じて、前記発光素子に発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項1から8の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、
前記検知の結果に基づいて前記カートリッジの種別を判定したのに応じて、前記発光素子に発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項1から10の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記発光素子による前記発光が開始された後、所定の期間にわたり前記カートリッジが検知されない場合に、当該電源ユニットの前記カートリッジへの接続失敗と判定して、前記発光素子に前記発光を終了させる、電源ユニット。 - 請求項11に記載の電源ユニットであって、更に、報知部を備えており、
前記制御部は、前記報知部に前記接続失敗を報知させる、電源ユニット。 - 請求項12に記載の電源ユニットにおいて、
前記接続失敗の報知によって、当該電源ユニットの前記カートリッジへの再度の接続の操作をユーザに促す、電源ユニット。 - 請求項1から13の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
前記制御部は、前記カートリッジの種別を判定することができない場合に、前記カートリッジへの電力供給を禁止する、電源ユニット。 - 請求項1に記載の電源ユニットにおいて、
前記カートリッジに設けられた突起が前記発光素子及び前記受光素子の近傍を移動することにより前記発光素子からの光を前記受光素子に向けて反射し、
前記カートリッジの突起の数が前記カートリッジの種別に応じて異なり、
前記検知の結果は、前記発光素子から発光された光を前記受光素子が受け取った回数を含む、電源ユニット。 - 請求項1から15の何れか一項に記載の電源ユニットに接続される、前記種別に応じて異なった突起部材を有するカートリッジ。
- エアロゾル生成装置のカートリッジであって、
種別に応じて異なる突起部材が設けられており、
当該カートリッジが前記エアロゾル生成装置の電源ユニットに接続されるときに、前記電源ユニットが備えるフォトセンサによって前記突起部材が検知され、前記検知の結果に基づいて前記種別が判定される、カートリッジ。 - 請求項17に記載のカートリッジにおいて、
前記突起部材が、前記カートリッジの種別に応じて異なる数の突起を有し、
当該カートリッジが前記電源ユニットに接続されるときに、前記突起が、前記フォトセンサが備える発光素子及び受光素子の間を移動することにより、前記発光素子から前記受光素子に向けて発光される光を遮断し、
前記突起が前記光を遮断する回数に応じて、前記種別が判定される、カートリッジ。 - 請求項17または18に記載のカートリッジにおいて、
前記エアロゾル生成装置が、軸方向に沿って前記電源ユニットに組み付けられる、前記カートリッジを保持するためのカートリッジケースを備え、
前記軸方向から見て、当該カートリッジの断面が凹形状を有し、前記カートリッジケースの空洞部の一部の断面の凸形状に対応し、
当該カートリッジの断面が、前記カートリッジケースの空洞部の一部の断面に周方向に位置合わせされて、前記軸方向に沿って前記カートリッジケースの空洞部に挿入される、カートリッジ。 - カートリッジの種別を判定する方法であって、前記カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに軸方向に沿って接続されるときに、前記電源ユニットによる、
前記電源ユニットが備えるフォトセンサを活性化するステップと、
前記フォトセンサの発光素子から受光素子に向けて発光される光が前記カートリッジの突起部材によって遮断された回数をカウントするステップであって、前記電源ユニットに対して前記カートリッジが前記軸の回りに所定の距離だけ回転している間に、前記突起部材の突起が前記フォトセンサの前記発光素子及び前記受光素子の間を移動することにより、前記光が遮断されるステップと、
前記カウントされた回数に基づいて、前記カートリッジの種別を判定するステップと、
を含み、
前記突起部材の突起が前記カートリッジの種別に応じて異なる数を有する、方法。
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