WO2023119387A1 - 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム - Google Patents

香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2023119387A1
WO2023119387A1 PCT/JP2021/047152 JP2021047152W WO2023119387A1 WO 2023119387 A1 WO2023119387 A1 WO 2023119387A1 JP 2021047152 W JP2021047152 W JP 2021047152W WO 2023119387 A1 WO2023119387 A1 WO 2023119387A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
vibration
flavor
generator
storage device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/047152
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
行雄 飯島
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
Priority to PCT/JP2021/047152 priority Critical patent/WO2023119387A1/ja
Publication of WO2023119387A1 publication Critical patent/WO2023119387A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts

Definitions

  • flavor inhalers or aerosol generators (hereinafter referred to as "flavor inhalers, etc.”). More particularly, the present application relates to flavor inhalers and the like having vibration-based functions.
  • the flavor sucking device is a device for sucking flavor, and includes a heating type flavor sucking device (which generates flavor by heating) and a non-heating type flavor sucking device (for example, ultrasonic atomization). that produces flavor by).
  • Flavored inhalers include, but are not limited to, e-cigarettes, heat-not-burn cigarettes, and conventional cigarettes, for example.
  • "aerosol generator” is a device for inhaling the generated aerosol, and includes a heating type aerosol generation device (that generates aerosol by heating) and a non-heating type aerosol generation device ( For example, those that generate aerosols by ultrasonic atomization.).
  • aerosol generating devices include, but are not limited to, electronic cigarettes, heat-not-burn cigarettes, and medical nebulizers.
  • Flavor inhalers and the like also include so-called RRP (Reduced-Risk Products).
  • Piezoelectric elements are also used as an aerosol generating mechanism (Patent Document 2), an igniter (Patent Document 3), a pressure sensor (Patent Document 4), or a SAW filter.
  • JP 2021-141891 A Japanese Patent Application Publication No. 2018-504927 JP-A-11-178563 WO2018/037562
  • the inventors of the present application have found that the usable time of a battery-powered flavor inhaler can be extended by recovering vibration energy that has been conventionally used to stimulate the user or to notify the user of some kind of information. I realized that I can
  • vibration energy can be recovered by using a piezoelectric element or the like that has been conventionally used for the purpose of giving vibration to a user.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a flavor inhaler or the like that can generate electricity from vibration energy.
  • a device being a flavor inhaler or an aerosol generator, which is configured to generate vibrations for sensing by a user, and at least and a power generator configured to generate power from said vibration.
  • the frequency of said vibration is preferably between 50Hz and 600Hz.
  • the frequency of the vibration is between 100 Hz and 400 Hz.
  • the power generation device can include a vibration power generation element that converts vibration into electric power for use in power generation.
  • the vibration power generation element can be a piezo element.
  • the piezoelectric element is preferably configured such that its displacement direction is the same as the vibration direction.
  • a device is configured to store an electric power storage device for supplying electric power for functioning at least part of the device, and to store electric power generated by the power generation device in the electric power storage device. and a control circuit.
  • control circuit may be further configured to electrically connect the power storage device and the power generation device only while the vibration device is generating vibration.
  • a device in one embodiment, includes a power storage device and power generated by the power generation device, at least part of the device, instead of or together with power from the power storage device. and a control circuit configured to supply to function.
  • the power generator may be configured to function as a second vibration device.
  • a method of operating a device which is a flavor inhaler or an aerosol generator, comprising a vibrating device and a power generator, wherein the vibrating device
  • a method is provided that includes generating vibrations for sensing and generating power from the vibrations by the power generator.
  • a program for a device that is a flavor inhaler or an aerosol generator, wherein the device generates vibrations for sensing by a user.
  • a power generator configured to generate electricity from at least the vibration; and a power storage device, wherein the program instructs a processor of the device to cause the vibration device to generate the vibration.
  • a program is provided that generates a signal to electrically connect the power generation device and the power storage device only while the power is on.
  • energy can be used more efficiently in the flavor inhaler, etc., and for example, the usable time of the flavor inhaler can be extended.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows typically the structural example, such as the flavor suction instrument by embodiment of this invention.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows typically the structural example, such as the flavor suction instrument by embodiment of this invention.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows typically the structural example, such as the flavor suction instrument by embodiment of this invention.
  • 4 is a flow chart of an exemplary method of operation of a flavor inhaler or the like;
  • An embodiment of the present invention is a flavor inhaler or the like capable of generating electricity by vibration energy.
  • FIG. 1A is a schematic diagram schematically showing a first structural example of a flavor inhaler or the like.
  • a flavor inhaler or the like 100A according to this configuration example includes a power supply unit 110, a cartridge 120, and a flavor imparting cartridge .
  • the power supply unit 110 includes a power supply section 111A, a sensor section 112A, a notification section 113A, a storage section 114A, a communication section 115A, and a control section 116A.
  • the cartridge 120 includes a heating section 121A, a liquid guide section 122, and a liquid storage section 123.
  • Flavoring cartridge 130 includes flavor source 131 and mouthpiece 124 .
  • An air flow path 180 is formed in the cartridge 120 and the flavor imparting cartridge 130 .
  • the power supply unit 111A accumulates electric power and supplies electric power to each component of 100A, such as the flavor inhaler, based on control by the control unit 116A.
  • the power supply unit 111A can include, for example, a rechargeable battery such as a lithium ion secondary battery as a power storage device. Accordingly, the power supply 111A can include a charging mechanism for charging the rechargeable battery. This charging mechanism may be a charging terminal, a coil for non-contact charging, or the like. Also, the power supply unit 111A may include a capacitor as a power storage device. Furthermore, the power supply unit 111A in this embodiment includes a power generator configured to generate power by vibration.
  • the sensor unit 112A acquires various kinds of information about the flavor suction device 100A.
  • the sensor unit 112A may include a pressure sensor such as a microphone condenser, a flow rate sensor, a temperature sensor, or the like, and acquires a value associated with suction by the user. Further, the sensor unit 112A may include an input device such as a button or switch that receives input of information from the user. Additionally, sensor portion 112A may include a vibration sensor, such as an accelerometer, to sense vibrations. It is also possible to use the power generation device described above as a vibration sensor (to detect vibration when power is generated).
  • the notification unit 113A notifies the user of information.
  • the notification unit 113A in this embodiment includes a vibrating device configured to generate vibrations for the user to sense.
  • the purpose of vibration is arbitrary, and may be to stimulate the user or to notify the user of some information, but is not limited to these.
  • the notification unit 113A may include a device configured to give other stimulus to the user, for example, a device including an acoustic element or a light emitting element.
  • the notification unit 113A may include a display device that displays a message.
  • the storage unit 114A stores various information for the operation of the flavor suction device 100A.
  • the storage unit 114A is configured by, for example, a non-volatile storage medium such as flash memory.
  • Storage unit 114A may include a volatile memory that provides a work area for control by control unit 116A.
  • An example of information stored in the storage unit 114A is the user's heart rate, which will be described later.
  • the communication unit 115A may be a communication interface (including a communication electronic circuit that may include a communication module and an antenna, etc.) capable of performing communication conforming to any wired or wireless communication standard. . Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), Sigfox, or LoRA-WAN, for example, can be adopted as such communication standards.
  • the communication unit 115A may be configured to communicate with an external device (not shown).
  • the control unit 116A functions as an arithmetic processing device and a control device, and controls the general operations within the flavor inhaler 100A according to various programs.
  • the control unit 116A is realized by an electronic circuit including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a microprocessor, etc. (hereinafter referred to as "processor"). Note that the control unit 116A can include a control circuit which will be described in detail later.
  • the liquid storage unit 123 stores an aerosol source.
  • An aerosol is generated by atomizing the aerosol source.
  • Aerosol sources are, for example, polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol, and liquids such as water.
  • the aerosol source may contain tobacco-derived or non-tobacco-derived flavoring ingredients. If the flavored inhaler or the like 100A is a medical inhaler such as a nebulizer, the aerosol source may contain a drug.
  • the liquid guide section 122 guides the aerosol source, which is the liquid stored in the liquid storage section 123, from the liquid storage section 123 and holds it.
  • the liquid guiding part 122 is a wick formed by twisting a fibrous material such as glass fiber or a porous material such as porous ceramic. In that case, the aerosol source stored in liquid reservoir 123 is guided by the capillary effect of the wick.
  • the heating unit 121A heats the aerosol source to atomize the aerosol source and generate an aerosol.
  • the heating section 121A is configured as a coil and wound around the liquid guiding section 122.
  • the heating part 121A When the heating part 121A generates heat, the aerosol source held in the liquid guide part 122 is heated and atomized to generate an aerosol.
  • the heating unit 121A generates heat when supplied with power from the power supply unit 111A.
  • power may be supplied when the sensor unit 112A detects one or both of the fact that the user has started sucking and the fact that predetermined information has been input. Then, the power supply may be stopped when the sensor unit 112A detects one or both of the fact that the user has finished sucking and the fact that the predetermined information has been input.
  • the flavor source 131 is a component for imparting flavor components to the aerosol.
  • the flavor source 131 may contain tobacco-derived or non-tobacco-derived flavor components.
  • the air flow path 180 is a flow path of air sucked by the user.
  • the air flow path 180 has a tubular structure having an air inlet hole 181 as an air entrance into the air flow path 180 and an air outflow hole 182 as an air outlet from the air flow path 180 at both ends.
  • the liquid guide portion 122 is arranged on the upstream side (closer to the air inlet hole 181), and the flavor source 131 is arranged on the downstream side (closer to the air outlet hole 182).
  • the air that flows in through the air inflow hole 181 as the user inhales is mixed with the aerosol generated by the heating unit 121A, passes through the flavor source 131, and is transported to the air outflow hole 182 as indicated by the arrow 190.
  • the mixed fluid of the aerosol and air passes through the flavor source 131, the flavor component contained in the flavor source 131 is imparted to the aerosol.
  • the mouthpiece 124 is a member held by the user when inhaling.
  • An air outlet hole 182 is arranged in the mouthpiece 124 . The user can take the mixed fluid of aerosol and air into the oral cavity by holding the mouthpiece 124 and sucking.
  • flavor suction device 100A An example configuration of the flavor suction device 100A has been described above.
  • the structure of 100A such as a flavor suction instrument, is not limited to the above, and can take various structures illustrated below.
  • the flavor suction device 100A may not include the flavoring cartridge 130.
  • the cartridge 120 is provided with a mouthpiece 124 .
  • the flavor suction device 100A may include multiple types of aerosol sources. Further types of aerosols may be generated by mixing multiple types of aerosols generated from multiple types of aerosol sources in the air flow path 180 and causing chemical reactions.
  • the means for atomizing the aerosol source is not limited to heating by the heating section 121A.
  • the means of atomizing the aerosol source may be vibrational atomization or induction heating. 1-2 Second configuration example
  • FIG. 1B is a schematic diagram schematically showing a second configuration example of the flavor inhaler and the like.
  • the flavor inhaler or the like 100B according to this configuration example includes a power supply unit 111B, a sensor unit 112B, a notification unit 113B, a storage unit 114B, a communication unit 115B, a control unit 116B, a heating unit 121B, and a holding unit 140. , and the heat insulating portion 144 .
  • Each of the power supply unit 111B, the sensor unit 112B, the notification unit 113B, the storage unit 114B, the communication unit 115B, and the control unit 116B is substantially the corresponding component included in the flavor inhaler 100A according to the first configuration example. is identical to
  • the holding part 140 has an internal space 141 and holds the stick-shaped base material 150 while accommodating a part of the stick-shaped base material 150 in the internal space 141 .
  • the holding part 140 has an opening 142 that communicates the internal space 141 with the outside, and holds the stick-shaped substrate 150 inserted into the internal space 141 through the opening 142 .
  • the holding portion 140 is a cylindrical body having an opening 142 and a bottom portion 143 as a bottom surface, and defines a columnar internal space 141 .
  • the holding part 140 also has a function of defining a flow path for air supplied to the stick-shaped substrate 150 .
  • An air inlet hole which is an inlet of air to such a channel, is arranged, for example, in the bottom portion 143 .
  • the air outflow hole which is the exit of air from such a channel, is the opening 142 .
  • the stick-type base material 150 includes a base material portion 151 and a mouthpiece portion 152 .
  • Substrate portion 151 includes an aerosol source.
  • the aerosol source is not limited to liquid, and may be solid.
  • the heating section 121B has the same configuration as the heating section 121A according to the first configuration example. However, in the example shown in FIG. 1B, the heating portion 121B is configured in a film shape and arranged so as to cover the outer circumference of the holding portion 140. As shown in FIG. Then, when the heating part 121B generates heat, the base material part 151 of the stick-shaped base material 150 is heated from the outer periphery, and an aerosol is generated.
  • the heat insulation part 144 prevents heat transfer from the heating part 121B to other components.
  • the heat insulating part 144 is made of a vacuum heat insulating material, an airgel heat insulating material, or the like.
  • a configuration example of the flavor suction device 100B has been described above.
  • the configuration of the flavor inhaler or the like 100B is not limited to the above, and various configurations exemplified below can be employed.
  • the heating part 121B may be configured in a blade shape and arranged to protrude from the bottom part 143 of the holding part 140 into the internal space 141 .
  • the blade-shaped heating part 121B is inserted into the base material part 151 of the stick-shaped base material 150 and heats the base material part 151 of the stick-shaped base material 150 from the inside.
  • the heating portion 121B may be arranged to cover the bottom portion 143 of the holding portion 140 .
  • the heating part 121B is a combination of two or more of the first heating part covering the outer periphery of the holding part 140, the blade-shaped second heating part, and the third heating part covering the bottom part 143 of the holding part 140. may be configured as
  • the holding part 140 may include an opening/closing mechanism such as a hinge that opens/closes a portion of the outer shell that forms the internal space 141 .
  • the holding part 140 may hold the stick-shaped base material 150 inserted into the internal space 141 by opening and closing the outer shell.
  • the heating part 121B may be provided at the holding part 140 at the holding part 140 and heat the stick-shaped base material 150 while pressing it.
  • the means for atomizing the aerosol source is not limited to heating by the heating unit 121B.
  • the means of atomizing the aerosol source may be induction heating.
  • the flavor inhaler or the like 100B may further include a heating portion 121A, a liquid guiding portion 122, a liquid storing portion 123, and an air flow path 180 according to the first configuration example.
  • the hole 182 may also serve as an air inflow hole to the internal space 141 .
  • the mixed fluid of the aerosol and air generated by the heating unit 121A flows into the internal space 141, is further mixed with the aerosol generated by the heating unit 121B, and reaches the oral cavity of the user.
  • FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a simplified configuration example in which only components particularly related to the embodiment of the present invention are extracted from the above-described flavor suction device 100A or 100B. is. Accordingly, 200 indicates a flavor inhaler or the like 100A or 100B.
  • vibration device 210 indicates the above-described vibration device included in the notification unit 113A or 113B. Note that the vibration device 210 may be considered separate from the notification unit 113A or 113B.
  • the power generator 220 indicates the above-described power generator included in the power supply unit 111A or 111B. Note that the power generator 220 may be considered separate from the power source section 111A or 111B.
  • 230 indicates the control unit 116A or 116B, and 235 indicates a control circuit included in the control unit.
  • 240 and 250 indicate the power storage device and charging mechanism, respectively, included in the power supply section 111A or 111B.
  • Vibration device 210 is configured to generate vibrations to be sensed by the user.
  • Vibration device 210 may include any vibration mechanism, such as, for example, an electric motor.
  • Vibration device 210 is preferably capable of generating vibration of desired magnitude and length at desired timing with power supplied from power storage device 240 under the control of control unit 230 .
  • the frequency of vibration is preferably a frequency that humans can perceive as vibration. Therefore, the vibration frequency is preferably 50 Hz to 600 Hz, more preferably 100 Hz to 400 Hz.
  • the vibration frequency can be determined based on the power generation characteristics of the power generation device 220, and the vibration frequency can be the frequency at which the power generation device 220 generates power most efficiently.
  • the frequency of vibration can be determined according to the frequency characteristics of the piezo element.
  • the power generation device 220 is configured to generate power by at least the vibration generated by the vibration device 210 .
  • the power generation device 220 may be configured to generate power from vibrations other than the vibrations generated by the vibration device 210, such as vibrations generated by shaking the flavor inhaler 200 by the user.
  • the power generator 220 can include any vibration power generation element for converting vibration into electrical power. It should be noted that such a vibration power generation element is preferably an element using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) in terms of size because it is mounted on the flavor inhaler 200 or the like. In addition, the piezoelectric system, the electromagnetic system, and the electrostatic system can be enumerated as typical power generation systems of the vibration power generation element without limitation.
  • MEMS Micro Electro Mechanical System
  • piezoelectric vibration power generation element is a piezo element.
  • a piezo element is a passive element that utilizes the piezoelectric effect in which a voltage is generated by a force (mechanical stress or strain) applied to a piezoelectric body.
  • the size, shape, and material are selected in consideration of the location of the flavor suction device 200 and the nature of the vibration received from the vibration device 210. It is preferable to select appropriate properties.
  • piezo elements can be designed to generate power particularly effectively from vibrations of, for example, 100 Hz to 300 Hz, which are included in the frequencies that humans can perceive as vibrations.
  • piezo elements designed to generate power with vibrations in the range of frequencies that humans can perceive as vibrations are fundamentally different from piezo elements designed for other purposes.
  • piezo elements are sometimes used as SAW filters used in the RF part of the Bluetooth function for the purpose of filtering radio signals. It was designed with a specific frequency in mind, and basically cannot generate electricity from vibrations in the range of frequencies that humans can perceive.
  • an electromagnetic vibration power generation element uses a permanent magnet and a coil. That is, the vibration power generating element utilizes the phenomenon of electromagnetic induction, and the movement of one or both of the permanent magnet and the coil due to vibration causes fluctuations in the ground field in the coil, which in turn generates current in the coil. It is configured to generate electricity.
  • an electromagnetic vibration power generating element using MEMS one using the inverse magnetostriction effect has been proposed.
  • an electrostatic vibration power generation element is one that uses a capacitive sensor or actuator. That is, the vibration power generation element is configured to generate power by utilizing the change in the electrode spacing caused by the movement of at least one of the electrodes facing each other due to vibration, thereby changing the capacitance between the electrodes. It is a thing.
  • vibration power generation elements that generate vibration by applying electric power.
  • the piezo element described above generates vibration by applying AC power.
  • the power generator 220 may be configured to function as a second vibration device.
  • the power generating device 220 as the second vibrating device may be used for the purpose of changing the vibration generated by the vibrating device 210 as the first vibrating device.
  • the power generation device 220 can include one or more vibration power generation elements, and can include a plurality of different types of vibration power generation elements.
  • the power generation device 220 needs to be placed in a position where the vibration generated by the vibrating device 210 can generate power in the flavor inhaler 200 or the like. Therefore, the power generator 220 is preferably placed in close proximity to the vibrating device 210, which is illustrated by the proximity of the vibrating device 210 and the power generator 220 in FIG. Without being limited thereto, the power generator 220 can be placed in close proximity between the housing of the flavor inhaler or the like 200 and the vibration device 210 . Alternatively, the power generation device 220 may be arranged in parallel with the vibrating device 210 with respect to the housing of the flavor inhaler 200 or the like, close to it. When a piezoelectric element is used as the vibration power generation element of power generation device 220 , power generation device 220 is preferably arranged such that the direction of displacement of the piezoelectric element matches the direction of vibration generated by vibration device 210 .
  • the power control circuit 235 may include electrical circuits including switching elements such as FETs, various converters (DC/DC converters, DC/AC converters, AC/DC converters, rectifier circuits, etc.). and configured to control electrical connections between components. It goes without saying that the electrical connection control by the power control circuit 235 may be executed by the processor included in the control unit 230 according to a program.
  • control circuit 235 controls the electrical connection between the vibrating device 210 and the power storage device 240, thereby causing the vibrating device 210 to vibrate at the desired magnitude and length in the desired manner. It is designed to occur in time.
  • Control circuit 235 is also configured to control electrical connection between power generation device 220 and power storage device 240 so that power generated by power generation device 220 is stored in power storage device 240 . ing. Storing power in power storage device 240 includes charging one or both of a secondary battery and a capacitor included in power storage device 240 (the same applies hereinafter). Control circuit 235 also controls the electrical connection between power generator 220 and power storage device 240 when power generator 220 is also configured to generate vibration upon application of power, thereby , the power generator 220 may be configured to generate vibration as the second vibration device. Note that, particularly in such a case, the control circuit 235 is configured to electrically connect between the power generation device 220 and the power storage device 240 only while the vibration device 210 is generating vibration. preferably.
  • control circuit 235 is configured to control the electrical connection between power storage device 240 and charging mechanism 250 such that external power from charging mechanism 250 is stored in power storage device 240 .
  • control circuit 235 controls electrical connection between one or both of the power generation device 220 and the power storage device 240 and each component (including components not shown) included in the flavor suction device 200, Thereby, at least a part of the flavor inhaling instrument or the like 200 may be configured to function. Therefore, the control circuit 235 uses the power generated by the power generation device 220 instead of the power from the power storage device 240 or together with the power from the power storage device 240 to function at least a part of the flavor inhaler 200 or the like. can be supplied to
  • Another Embodiment of the Present Invention is a method of operating a flavor inhaler or the like capable of generating electricity by vibrational energy.
  • FIG. 3 is a flowchart of an exemplary method 300 of operating a flavor inhaler or the like 200 .
  • Step 310 indicates a step in which the power generation device 220 and the power storage device 240 are electrically disconnected.
  • Step 310 may include the processor of control unit 230 generating a signal to electrically disconnect power generation device 220 and power storage device 240 in control circuit 235 . It should be noted that step 310 is not necessary when the power generation device 220 and the power storage device 240 are electrically disconnected as an initial state.
  • This step may include the processor of controller 230 determining whether vibration should occur.
  • the generation of vibration can be linked with the user's suction of the flavor suction device 200 or the like. Therefore, in step 320, it is determined whether or not the user has started to inhale the flavor suction device 200, and if it is determined that the inhalation has started, it can be determined that vibration should be generated. Any method can be used to determine whether the suction has started.
  • the above-described pressure sensor which is provided in the flavor suction device 200 and configured to detect a pressure change due to suction, can be used. More specifically, it can be determined that aspiration has begun, for example, when the pressure measured by the pressure sensor falls below a predetermined threshold.
  • step 320 it can be determined that vibration should be generated when heating of the above-described heating unit 121A or 121B provided in the flavor inhaler or the like 200 is started.
  • step 320 it can be determined that vibration should be generated when there is a need for some kind of notification by vibration.
  • step 320 it can be determined that vibration should be generated when an input device such as the above-described button or switch provided in the flavor inhaler 200 is operated in a predetermined manner.
  • step 330 If it is determined that vibration should be generated, the process proceeds to step 330; otherwise, the process returns to step 320.
  • step 330 indicates a step in which the power generation device 220 and the power storage device 240 are electrically connected. This step may include the processor of controller 230 generating a signal to electrically connect power generator 220 and power storage device 240 in control circuit 235 . Note that step 330 may be included in step 350, which will be described later.
  • Step 340 indicates a step in which the vibrating device 210 generates vibrations for the user to perceive.
  • Step 340 may include the processor of controller 230 generating a signal to electrically connect vibration device 210 and power storage device 240 in control circuit 235 .
  • Step 350 indicates a step in which the power generation device 220 generates power using the vibration generated by the vibration device 210 .
  • Step 350 may include storing the power generated by power generator 220 in power storage device 240 .
  • step 350 can include a step of causing at least part of the flavor inhaler or the like 200 to function with one or both of the power generated by the power generator 220 and the power supplied from the power storage device 240 .
  • This step may include the processor of controller 230 determining whether to stop generating vibrations.
  • step 360 it is determined whether or not the user has finished inhaling the flavor suction device 200, and if it is determined that the user has finished inhaling, it can be determined that the generation of vibration should be terminated.
  • Any method can be used to determine whether the suction has ended, but for example, the above-described pressure sensor configured to detect a pressure change due to suction provided in the flavor suction device 200 can be used for determination. More specifically, for example, if the pressure measured by the pressure sensor exceeds a predetermined threshold, it can be determined that the suction is over.
  • step 360 it can be determined that the generation of vibration should be terminated when the heating of the above-described heating unit 121A or 121B provided in the flavor inhaler or the like 200 is terminated.
  • step 360 it can be determined that the generation of vibration should be terminated when any notification by vibration is completed.
  • step 360 it can be determined that the generation of vibration should be terminated when a predetermined operation is performed on the above-described input device such as the button or switch provided in the flavor suction device 200 or the like.
  • step 370 If it is determined that the generation of vibration should be terminated, the process proceeds to step 370; otherwise, the process returns to step 340.
  • step 370 indicates a step similar to step 310 .
  • steps 340 and 350 are the essence of the operation method of the flavor suction device 200 and the like. Accordingly, another exemplary method of operating the flavor inhaler or the like 200 includes steps 340 and 350 only.
  • Yet another embodiment of the present invention is a program that causes the processor of the flavor inhaler or the like 200 capable of generating electricity from vibrational energy to execute predetermined processing.
  • the predetermined process may include steps performed by the processor described above that the exemplary method of operation 300 may include: generating a signal to electrically disconnect the power generator 220 and the power storage device 240 in the control circuit 235 (step 310); determining whether to generate vibration (step 320); generating a signal for electrically connecting the power generation device 220 and the power storage device 240 in the control circuit 235 (step 330); generating a signal for electrically connecting the vibration device 210 and the power storage device 240 in the control circuit 235 (step 340); determining whether to stop generating vibration (step 360); and generating a signal in control circuit 235 to electrically disconnect generator 220 and power storage device 240 (step 370).
  • This program causes the processor of the flavor suction device 200 including the vibration device 210, the power generation device 220, and the power storage device 240 to vibrate the power generation device 220 and the power storage device 240. It will be appreciated that signals are generated to electrically connect only between.
  • Control unit 120 Cartridge 121A, 121B Heating unit 122 Liquid guide unit 123 Liquid storage unit 124 Mouthpiece 130 Flavor imparting cartridge 131 Flavor source 140 Holding unit 141 Internal space 142 Opening 143 Bottom 144 Thermal insulation part 150 Stick-type base material 151 Base material part 152 Inlet part 180 Air flow path 181 Air inflow hole 182 Air outflow hole 210 Vibration device 220 Power generation device 235 Control circuit 240 Power storage device 250 ...charging mechanism

Landscapes

  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

振動のエネルギーにより発電することが可能な香味吸引器具等を提供すること。　香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイス２００であって、ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置２１０と、少なくとも前記振動により発電するように構成された発電装置２２０とを備えたデバイス２００。

Description

香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム
　本出願は、香味吸引器具又はエアロゾル生成装置（以下、「香味吸引器具等」という。）に関する。より詳細には、本出願は、振動を利用した機能を有する香味吸引器具等に関する。
　なお、香味吸引器具は香味を吸引するための器具のことであり、加熱型の香味吸引器具（加熱により香味を生成するもの。）と、非加熱型の香味吸引器具（例えば、超音波霧化により香味を生成するもの。）とを含む。香味吸引器具は、限定するわけではないが、具体的には例えば、電子たばこや加熱式たばこ、従来のたばこを含む。また、「エアロゾル生成装置」は、生成されたエアロゾルを吸引するための装置のことであり、加熱型のエアロゾル生成装置（加熱によりエアロゾルを生成するもの。）と、非加熱型のエアロゾル生成装置（例えば、超音波霧化によりエアロゾルを生成するもの。）とを含む。エアロゾル生成装置は、限定するわけではないが、具体的には例えば、電子たばこや加熱式たばこ、医療用のネブライザーを含む。また、香味吸引器具等は、いわゆるＲＲＰ（Ｒｅｄｕｃｅｄ－Ｒｉｓｋ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を含む。
　従来、デバイスのユーザに刺激を与えたり、何らかの情報を通知したりするために振動が用いられてきた。また、振動を利用した機能を有する香味吸引器具等も開発されてきている。例えば、ユーザに振動を与えるための動力源として圧電素子（「ピエゾ素子」とも呼ばれる。）を使用したたばこデバイスが開示されている（特許文献１）。
　なお、圧電素子は、エアロゾル発生機構（特許文献２）、点火器（特許文献３）、圧力センサ（特許文献４）又はＳＡＷフィルタとしても用いられている。
特開２０２１－１４１８９１号公報 特表２０１８－５０４９２７号公報 特開平１１－１７８５６３号公報 国際公開第２０１８／０３７５６２号
　本願の発明者は、従来ユーザに刺激を与えたり何らかの情報を通知したりするために用いられてきた振動のエネルギーを回収することにより、バッテリで駆動する香味吸引器具等の使用可能時間を延ばすことができることに気付いた。
　また、本願の発明者は、従来ユーザに振動を与える等の目的のために使用されていた圧電素子等を利用して、振動のエネルギーを回収することができることに気付いた。
　本発明は以上に鑑みてなされたものであり、その課題は、振動のエネルギーにより発電することが可能な香味吸引器具等を提供することである。
　上記課題を解決するため、本発明の実施形態によれば、香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスであって、ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置と、少なくとも前記振動により発電するように構成された発電装置とを備えたデバイスが提供される。
　一実施形態において、前記振動の周波数は５０Ｈｚから６００Ｈｚの間であることが好ましい。
　一実施形態において、前記振動の周波数は１００Ｈｚから４００Ｈｚの間であることがより好ましい。
　一実施形態において、前記発電装置は発電に用いるための、振動を電力に変換する振動発電素子を含むことができる。
　一実施形態において、前記振動発電素子はピエゾ素子であることができる。
　一実施形態において、前記ピエゾ素子は、その変位方向が前記振動の方向と同一方向になるように構成されることが好ましい。
　一実施形態であるデバイスは、前記デバイスの少なくとも一部を機能させるための電力を供給するための電力貯蔵装置と、前記発電装置により発電された電力を前記電力貯蔵装置に蓄電するように構成された制御回路とを更に含むことができる。
　一実施形態において、前記制御回路は、前記振動装置が振動を発生させている間にのみ、前記電力貯蔵装置と前記発電装置とを電気的に接続するように更に構成されていてよい。
　一実施形態であるデバイスは、電力貯蔵装置と、前記発電装置により発電された電力を、前記電力貯蔵装置からの電力に代えて又は前記電力貯蔵装置からの電力とともに、前記デバイスの少なくとも一部を機能させるために供給するように構成された制御回路とを更に含むことができる。
　一実施形態において前記発電装置は、第２の振動装置としても機能するように構成されていてよい。
　上記課題を解決するため、本発明の別の実施形態によれば、振動装置と発電装置とを含む、香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスの動作方法であって、前記振動装置がユーザに感知させるための振動を発生させるステップと、前記発電装置が前記振動により発電するステップとを含む方法が提供される。
　上記課題を解決するため、本発明のまた別の実施形態によれば、香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスのためのプログラムであって、前記デバイスは、ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置と、少なくとも前記振動により発電するように構成された発電装置と、電力貯蔵装置とを含み、前記プログラムは、前記デバイスのプロセッサに、前記振動装置が前記振動を発生させている間にのみ、前記発電装置と前記電力貯蔵装置とを電気的に接続するための信号を発生させる、プログラムが提供される。
　本発明の実施形態によれば、香味吸引器具等においてエネルギーをより効率よく使用することができ、例えば香味吸引器具等の使用可能時間を延ばすことができる。
本発明の実施形態による香味吸引器具等の構成例を模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態による香味吸引器具等の構成例を模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態による香味吸引器具等の構成例を模式的に示す模式図である。 香味吸引器具等の例示の動作方法のフローチャートである。
　　１　本発明の実施形態
　本発明の実施形態は、振動のエネルギーにより発電することが可能な香味吸引器具等である。
　　１－１　第１の構成例
　図１Ａは、香味吸引器具等の第１の構成例を模式的に示す模式図である。図１Ａに示すように、本構成例に係る香味吸引器具等１００Ａは、電源ユニット１１０、カートリッジ１２０、及び香味付与カートリッジ１３０を含む。電源ユニット１１０は、電源部１１１Ａ、センサ部１１２Ａ、通知部１１３Ａ、記憶部１１４Ａ、通信部１１５Ａ、及び制御部１１６Ａを含む。カートリッジ１２０は、加熱部１２１Ａ、液誘導部１２２、及び液貯蔵部１２３を含む。香味付与カートリッジ１３０は、香味源１３１、及びマウスピース１２４を含む。カートリッジ１２０及び香味付与カートリッジ１３０には、空気流路１８０が形成される。
　電源部１１１Ａは、電力を蓄積し、制御部１１６Ａによる制御に基づいて、香味吸引器具等１００Ａの各構成要素に電力を供給する。電源部１１１Ａは、例えば、電力貯蔵装置としてのリチウムイオン二次電池等の充電式バッテリを含むことができる。従って、電源部１１１Ａは、充電式バッテリを充電するための充電機構を含むことができる。この充電機構は充電端子や非接触充電用のコイル等であってよい。また、電源部１１１Ａは、電力貯蔵装置としてのキャパシタを含んでいてもよい。更に、本実施形態における電源部１１１Ａは、振動により発電するように構成された発電装置を含む。
　センサ部１１２Ａは、香味吸引器具等１００Ａに関する各種情報を取得する。センサ部１１２Ａは、マイクロホンコンデンサ等の圧力センサ、流量センサ又は温度センサ等を含んでいてもよく、ユーザによる吸引に伴う値を取得する。また、センサ部１１２Ａは、ボタン又はスイッチ等の、ユーザからの情報の入力を受け付ける入力装置を含んでいてよい。更に、センサ部１１２Ａは、振動を感知するための、加速度計等の振動センサを含んでいてよい。なお、上述した発電装置を振動センサとして利用する（発電が生じたときに振動があったと感知する。）ことも可能である。
　通知部１１３Ａは、情報をユーザに通知する。本実施形態における通知部１１３Ａは、ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置を含む。振動の目的は任意であり、ユーザに刺激を与えることや何らかの情報を通知したりすることであってよいが、これらに限定されるわけではない。なお、通知部１１３Ａは、ユーザにその他の刺激を与えるように構成された装置、例えば、音響素子や発光素子を含んだ装置を含んでいてよい。また、通知部１１３Ａは、メッセージを表示する表示装置を含んでいてよい。
　記憶部１１４Ａは、香味吸引器具等１００Ａの動作のための各種情報を記憶する。記憶部１１４Ａは、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体により構成される。記憶部１１４Ａは、制御部１１６Ａによる制御のための作業領域を提供する揮発性メモリを含んでいてもよい。記憶部１１４Ａが記憶する情報の一例は、後述するユーザの心拍数である。
　通信部１１５Ａは、有線又は無線の任意の通信規格に準拠した通信を行うことが可能な通信インターフェース（通信モジュールやアンテナを含み得る通信用電子回路等を含む。以下同様。）であってもよい。かかる通信規格としては、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｓｉｇｆｏｘ又はＬｏＲＡ－ＷＡＮ等が採用され得る。通信部１１５Ａは、外部機器（図示せず）と通信するように構成されていてよい。
　制御部１１６Ａは、演算処理装置及び制御装置として機能し、各種プログラムに従って香味吸引器具等１００Ａ内の動作全般を制御する。制御部１１６Ａは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ等（以下、「プロセッサ」という。）を含む電子回路によって実現される。なお、制御部１１６Ａは、後で詳述する制御回路を含むことができる。
　液貯蔵部１２３は、エアロゾル源を貯蔵する。エアロゾル源が霧化されることで、エアロゾルが生成される。エアロゾル源は、例えば、グリセリン及びプロピレングリコール等の多価アルコール、並びに水等の液体である。エアロゾル源は、たばこ由来又は非たばこ由来の香味成分を含んでいてもよい。香味吸引器具等１００Ａがネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源は、薬剤を含んでもよい。
　液誘導部１２２は、液貯蔵部１２３に貯蔵された液体であるエアロゾル源を、液貯蔵部１２３から誘導し、保持する。液誘導部１２２は、例えば、ガラス繊維等の繊維素材又は多孔質状のセラミック等の多孔質状素材を撚って形成されるウィックである。その場合、液貯蔵部１２３に貯蔵されたエアロゾル源は、ウィックの毛細管効果により誘導される。
　加熱部１２１Ａは、エアロゾル源を加熱することで、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成する。図１Ａに示した例では、加熱部１２１Ａは、コイルとして構成され、液誘導部１２２に巻き付けられる。加熱部１２１Ａが発熱すると、液誘導部１２２に保持されたエアロゾル源が加熱されて霧化され、エアロゾルが生成される。加熱部１２１Ａは、電源部１１１Ａから給電されると発熱する。一例として、ユーザが吸引を開始したこと、及び、所定の情報が入力されたことの一方又は双方が、センサ部１１２Ａにより検出された場合に、給電されてもよい。そして、ユーザが吸引を終了したこと、及び、所定の情報が入力されたことの一方又は双方が、センサ部１１２Ａにより検出された場合に、給電が停止されてもよい。
　香味源１３１は、エアロゾルに香味成分を付与するための構成要素である。香味源１３１は、たばこ由来又は非たばこ由来の香味成分を含んでいてもよい。
　空気流路１８０は、ユーザに吸引される空気の流路である。空気流路１８０は、空気流路１８０内への空気の入り口である空気流入孔１８１と、空気流路１８０からの空気の出口である空気流出孔１８２と、を両端とする管状構造を有する。空気流路１８０の途中には、上流側（空気流入孔１８１に近い側）に液誘導部１２２が配置され、下流側（空気流出孔１８２に近い側）に香味源１３１が配置される。ユーザによる吸引に伴い空気流入孔１８１から流入した空気は、加熱部１２１Ａにより生成されたエアロゾルと混合され、矢印１９０に示すように、香味源１３１を通過して空気流出孔１８２へ輸送される。エアロゾルと空気との混合流体が香味源１３１を通過する際には、香味源１３１に含まれる香味成分がエアロゾルに付与される。
　マウスピース１２４は、吸引の際にユーザに咥えられる部材である。マウスピース１２４には、空気流出孔１８２が配置される。ユーザは、マウスピース１２４を咥えて吸引することで、エアロゾルと空気との混合流体を口腔内へ取り込むことができる。
　以上、香味吸引器具等１００Ａの構成例を説明した。もちろん香味吸引器具等１００Ａの構成は上記に限定されず、以下に例示する多様な構成をとり得る。
　一例として、香味吸引器具等１００Ａは、香味付与カートリッジ１３０を含んでいなくてもよい。その場合、カートリッジ１２０にマウスピース１２４が設けられる。
　他の一例として、香味吸引器具等１００Ａは、複数種類のエアロゾル源を含んでいてもよい。複数種類のエアロゾル源から生成された複数種類のエアロゾルが空気流路１８０内で混合され化学反応を起こすことで、さらに他の種類のエアロゾルが生成されてもよい。
　また、エアロゾル源を霧化する手段は、加熱部１２１Ａによる加熱に限定されない。例えば、エアロゾル源を霧化する手段は、振動霧化又は誘導加熱であってもよい。
　　１－２　第２の構成例
　図１Ｂは、香味吸引器具等の第２の構成例を模式的に示す模式図である。図１Ｂに示すように、本構成例に係る香味吸引器具等１００Ｂは、電源部１１１Ｂ、センサ部１１２Ｂ、通知部１１３Ｂ、記憶部１１４Ｂ、通信部１１５Ｂ、制御部１１６Ｂ、加熱部１２１Ｂ、保持部１４０、及び断熱部１４４を含む。
　電源部１１１Ｂ、センサ部１１２Ｂ、通知部１１３Ｂ、記憶部１１４Ｂ、通信部１１５Ｂ、及び制御部１１６Ｂの各々は、第１の構成例に係る香味吸引器具等１００Ａに含まれる対応する構成要素と実質的に同一である。
　保持部１４０は、内部空間１４１を有し、内部空間１４１にスティック型基材１５０の一部を収容しながらスティック型基材１５０を保持する。保持部１４０は、内部空間１４１を外部に連通する開口１４２を有し、開口１４２から内部空間１４１に挿入されたスティック型基材１５０を保持する。例えば、保持部１４０は、開口１４２及び底部１４３を底面とする筒状体であり、柱状の内部空間１４１を画定する。保持部１４０は、スティック型基材１５０へ供給される空気の流路を画定する機能も有する。かかる流路への空気の入り口である空気流入孔は、例えば底部１４３に配置される。他方、かかる流路からの空気の出口である空気流出孔は、開口１４２である。
　スティック型基材１５０は、基材部１５１、及び吸口部１５２を含む。基材部１５１は、エアロゾル源を含む。なお、本構成例において、エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体であってもよい。スティック型基材１５０が保持部１４０に保持された状態において、基材部１５１の少なくとも一部は内部空間１４１に収容され、吸口部１５２の少なくとも一部は開口１４２から突出する。そして、開口１４２から突出した吸口部１５２をユーザが咥えて吸引すると、図示しない空気流入孔から内部空間１４１に空気が流入し、基材部１５１から発生するエアロゾルと共にユーザの口内に到達する。
　加熱部１２１Ｂは、第１の構成例に係る加熱部１２１Ａと同様の構成を有する。ただし、図１Ｂに示した例では、加熱部１２１Ｂは、フィルム状に構成され、保持部１４０の外周を覆うように配置される。そして、加熱部１２１Ｂが発熱すると、スティック型基材１５０の基材部１５１が外周から加熱され、エアロゾルが生成される。
　断熱部１４４は、加熱部１２１Ｂから他の構成要素への伝熱を防止する。例えば、断熱部１４４は、真空断熱材、又はエアロゲル断熱材等により構成される。
　以上、香味吸引器具等１００Ｂの構成例を説明した。もちろん香味吸引器具等１００Ｂの構成は上記に限定されず、以下に例示する多様な構成をとり得る。
　一例として、加熱部１２１Ｂは、ブレード状に構成され、保持部１４０の底部１４３から内部空間１４１に突出するように配置されてもよい。その場合、ブレード状の加熱部１２１Ｂは、スティック型基材１５０の基材部１５１に挿入され、スティック型基材１５０の基材部１５１を内部から加熱する。他の一例として、加熱部１２１Ｂは、保持部１４０の底部１４３を覆うように配置されてもよい。また、加熱部１２１Ｂは、保持部１４０の外周を覆う第１の加熱部、ブレード状の第２の加熱部、及び保持部１４０の底部１４３を覆う第３の加熱部のうち、２以上の組み合わせとして構成されてもよい。
　他の一例として、保持部１４０は、内部空間１４１を形成する外殻の一部を開閉する、ヒンジ等の開閉機構を含んでいてもよい。そして、保持部１４０は、外殻を開閉することで、内部空間１４１に挿入されたスティック型基材１５０を挟持してもよい。その場合、加熱部１２１Ｂは、保持部１４０における当該挟持箇所に設けられ、スティック型基材１５０を押圧しながら加熱してもよい。
　また、エアロゾル源を霧化する手段は、加熱部１２１Ｂによる加熱に限定されない。例えば、エアロゾル源を霧化する手段は、誘導加熱であってもよい。
　また、香味吸引器具等１００Ｂは、第１の構成例に係る加熱部１２１Ａ、液誘導部１２２、液貯蔵部１２３、及び空気流路１８０をさらに含んでいてもよく、空気流路１８０の空気流出孔１８２が内部空間１４１への空気流入孔を兼ねていてもよい。この場合、加熱部１２１Ａにより生成されたエアロゾルと空気との混合流体は、内部空間１４１に流入して加熱部１２１Ｂにより生成されたエアロゾルとさらに混合され、ユーザの口腔内に到達する。
　　１－３　簡略化した構成例
　図２は、上述した香味吸引器具等１００Ａ又は１００Ｂから、本発明の実施形態に特に関係する構成要素のみを抽出し簡略化した構成例を模式的に表す模式図である。従って、２００は、香味吸引器具等１００Ａ又は１００Ｂを示している。
　２１０は、通知部１１３Ａ又は１１３Ｂに含まれる上述した振動装置を示している。なお、振動装置２１０は、通知部１１３Ａ又は１１３Ｂとは別個のものと考えてもよい。
　２２０は、電源部１１１Ａ又は１１１Ｂに含まれる上述した発電装置を示している。なお、発電装置２２０は、電源部１１１Ａ又は１１１Ｂとは別個のものと考えてもよい。
　２３０は、制御部１１６Ａ又は１１６Ｂを示しており、２３５は当該制御部に含まれる制御回路を示している。
　２４０は及び２５０は、電源部１１１Ａ又は１１１Ｂに含まれる電力貯蔵装置及び充電機構をそれぞれ示している。
　なお、図２における構成要素同士を結ぶ直線は、当該構成要素同士が電気的に接続されることを示している。なお、構成要素同士（図示しない構成要素を含む）には図示しない電気的接続が存在し得ることについては留意されたい。
　　１－４　振動装置２１０について
　振動装置２１０は、ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成されたものである。振動装置２１０は、例えば電動モータ等の任意の振動機構を含んでいてよい。振動装置２１０は、制御部２３０による制御のもと、電力貯蔵装置２４０から供給される電力により、所望の大きさ且つ所望の長さの振動を所望のタイミングで発生させることができることが好ましい。
　なお、ユーザに感知させるために、振動の周波数は人が振動として感知できる周波数であることが好ましい。従って、振動の周波数は５０Ｈｚ～６００Ｈｚであることが好ましく、１００Ｈｚ～４００Ｈｚであることがより好ましい。
　また、振動の周波数は、発電装置２２０の発電特性に基づき決定することができ、振動の周波数は、発電装置２２０が最も効率よく発電する周波数であることができる。例えば、後述するように発電装置２２０が振動発電素子としてピエゾ素子を含む場合、当該ピエゾ素子の周波数特性に応じて振動の周波数を決定することができる。
　　１－５　発電装置２２０について
　発電装置２２０は、少なくとも振動装置２１０が発生させた振動により発電するように構成されたものである。なお、発電装置２２０は、振動装置２１０が発生させた振動以外の振動、例えば、ユーザが香味吸引器具等２００を振ることにより発生した振動によっても発電するように構成されたものであってよい。
　発電装置２２０は、振動を電力に変換するための任意の振動発電素子を含むことができる。なお、そのような振動発電素子としては、香味吸引器具等２００に搭載する関係上、サイズ的にＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した素子であることが好ましい。また、振動発電素子の発電方式として代表的なものを限定することなく列挙すると、圧電方式、電磁方式及び静電方式が挙げられる。
　圧電方式の振動発電素子の一例は、ピエゾ素子である。ピエゾ素子は、圧電体に加えられた力（機械的応力や歪）により電圧が発生する圧電効果を利用した受動素子である。振動発電素子としてピエゾ素子を用いる場合、香味吸引器具等２００において配置する場所や振動装置２１０から受ける振動の性質を考慮して、大きさ、形状、材料（一例として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ３））や特性を適切に選択することが好ましい。例えば、ピエゾ素子は、人が振動として感知できる周波数に含まれる例えば１００Ｈｚ～３００Ｈｚの振動により特に有効に発電できるように設計することができる。なお、人が振動として感知できる周波数の範囲の振動で発電することを目的として設計されたピエゾ素子は、他の目的で設計されるピエゾ素子とは基本的に異なっていることに留意されたい。例えば、ピエゾ素子は、無線信号のフィルタリングを目的とした、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機能のＲＦ部に使用されるＳＡＷフィルタとして用いられることがあるが、ＳＡＷフィルタとして用いられるピエゾ素子は人が振動として感知できない極めて高い特定の周波数を想定して設計されたものであり、基本的に、人が感知できるような周波数の範囲の振動による発電が可能なものではない。
　電磁方式の振動発電素子の一例は、永久磁石とコイルとを用いたものである。即ち、当該振動発電素子は、電磁誘導現象を利用し、振動により永久磁石及びコイルの一方又は双方が動くことによりコイルにおける地場の変動が発生し、それによってコイルに電流が生じることを利用して発電するように構成されたものである。なお、ＭＥＭＳを利用した電磁方式の振動発電素子としては、逆磁歪効果を利用したものが提案されている。
　静電方式の振動発電素子の一例は、静電容量型のセンサやアクチュエータ等を用いたものである。即ち、当該振動発電素子は、振動により対向する電極の少なくとも一方が移動することによって電極間隔が変化し、それによって電極間の静電容量が変化することを利用して発電するように構成されたものである。
　振動発電素子には、電力を加えることにより振動を発生させるものが存在する。例えば、上述したピエゾ素子は、交流電力を加えることにより振動を発生させる。従って、発電装置２２０は、第２の振動装置として機能するように構成されていてもよい。第２の振動装置としての発電装置２２０は、第１の振動装置としての振動装置２１０が発生させる振動に変化を与える目的で使用されてよい。
　なお、発電装置２２０は１以上の振動発電素子を含むことができ、また、複数の異なる方式の振動発電素子を含むことができる。
　発電装置２２０は、香味吸引器具等２００において、振動装置２１０が発生させた振動により発電可能な位置に配置する必要がある。従って、発電装置２２０は、振動装置２１０と近接して配置することが好ましく、図２において振動装置２１０と発電装置２２０とが隣接しているのはこのことを示している。限定されるものではないが、発電装置２２０は、香味吸引器具等２００の筐体と振動装置２１０との間に近接して配置することができる。あるいは、発電装置２２０は、香味吸引器具等２００の筐体に対して振動装置２１０と並列に、近接して配置してもよい。また、発電装置２２０の振動発電素子としてピエゾ素子を用いる場合、ピエゾ素子の変位方向が、振動装置２１０が発生させる振動の方向と一致するように、発電装置２２０を配置することが好ましい。
　　１－６　制御回路２３５について
　電力制御回路２３５は、ＦＥＴ等のスイッチング素子や各種コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣコンバータ及びＡＣ／ＤＣコンバータ又は整流回路等）等を含む電気回路を含むことができ、構成要素同士の電気的接続を制御するように構成されている。なお、電力制御回路２３５による電気的接続の制御は、制御部２３０が含むプロセッサによってプログラムに従って実行されてよいことは言うまでもない。
　より詳細には、制御回路２３５は、振動装置２１０と電力貯蔵装置２４０との間の電気的接続を制御し、それによって、振動装置２１０に所望の大きさ且つ所望の長さの振動を所望のタイミングで発生させるように構成されている。
　また、制御回路２３５は、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０との間の電気的接続を制御し、それによって、発電装置２２０で発電された電力が電力貯蔵装置２４０に蓄電されるように構成されている。なお、電力貯蔵装置２４０に蓄電されることは、電力貯蔵装置２４０が含む二次的バッテリ及びキャパシタの一方または双方が充電されることを含む（以下同様。）。また、発電装置２２０が電力を加えることにより振動を発生させるようにも構成されている場合、制御回路２３５は、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０との間の電気的接続を制御し、それによって、第２の振動装置として発電装置２２０が振動を発生させるように構成されていてよい。なお、特にこのような場合には、制御回路２３５は、振動装置２１０が振動を発生させている間にのみ、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０との間を電気的に接続するように構成されていることが好ましい。というのは、振動が発生していない間に発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０が電気的に接続されていると、電力貯蔵装置２４０に蓄電された電力が振動を発生させるために発電装置２２０によって意図せず消費される恐れがあるためである。
　更に、制御回路２３５は、電力貯蔵装置２４０と充電機構２５０との間の電気的接続を制御し、それによって、充電機構２５０からの外部電力が電力貯蔵装置２４０に蓄電されるように構成されている。
　なお、制御回路２３５は、発電装置２２０及び電力貯蔵装置２４０の一方又は双方と香味吸引器具等２００が含む各構成要素（図示しない構成要素を含む。）との間の電気的接続を制御し、それによって、香味吸引器具等２００の少なくとも一部を機能させるように構成されていてよい。従って、制御回路２３５は、発電装置２２０により発電された電力を、電力貯蔵装置２４０からの電力に代えて又は電力貯蔵装置２４０からの電力とともに、香味吸引器具等２００の少なくとも一部を機能させるために供給することが可能である。
　　２　本発明の別実施形態
　本発明の別の実施形態は、振動のエネルギーにより発電することが可能な香味吸引器具等の動作方法である。
　図３は、香味吸引器具等２００の例示の動作方法３００のフローチャートである。
　３１０は、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とが電気的に切断されるステップを示している。ステップ３１０は、制御部２３０のプロセッサが、制御回路２３５において発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に切断するための信号を発生するステップを含むことができる。なお、初期状態として発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とが電気的に切断されている場合、ステップ３１０は不要である。
　３２０は、振動を発生させるべきかが判定されるステップを示している。このステップは、制御部２３０のプロセッサが、振動を発生させるべきかを判定するステップを含むことができる。
　振動の発生は、ユーザによる香味吸引器具等２００の吸引と連動させることができる。従って、ステップ３２０においては、香味吸引器具等２００においてユーザによる吸引が始まったかを判定し、吸引が始まったと判定した場合に振動を発生させるべきと判定することができる。なお、吸引が始まったかの判定手法は任意であるが、例えば、香味吸引器具等２００が備える、吸引による圧力変化を検知するように構成された上述した圧力センサを用いて判定することができる。より詳細には、例えば、圧力センサによって測定された圧力が所定の閾値を下回った場合、吸引が始まったと判定することができる。
　あるいは、ステップ３２０においては、香味吸引器具等２００が備える上述した加熱部１２１Ａ又は１２１Ｂの加熱が開始されたときに、振動を発生させるべきと判定することができる。
　あるいは、ステップ３２０においては、振動により何らかの通知をする必要が生じたときに、振動を発生させるべきと判定することができる。
　あるいは、ステップ３２０においては、香味吸引器具等２００が備える上述したボタン又はスイッチ等の入力装置に所定の操作があったときに、振動を発生させるべきと判定することができる。
　振動を発生させるべきと判定された場合、処理はステップ３３０に進み、そうでない場合、処理はステップ３２０に戻る。
　３３０は、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とが電気的に接続されるステップを示している。このステップは、制御部２３０のプロセッサが、制御回路２３５において発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に接続するための信号を発生するステップを含むことができる。なお、ステップ３３０は、後述するステップ３５０が含むものとしてもよい。
　３４０は、振動装置２１０が、ユーザに感知させるための振動を発生させるステップを示している。ステップ３４０は、制御部２３０のプロセッサが、制御回路２３５において振動装置２１０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に接続するための信号を発生するステップを含むことができる。
　３５０は、発電装置２２０が、振動装置２１０が発生させた振動により発電するステップを示している。ステップ３５０は、発電装置２２０が発電した電力を電力貯蔵装置２４０に蓄電するステップを含むことができる。また、ステップ３５０は、発電装置２２０が発電した電力及び電力貯蔵装置２４０から供給された電力の一方又は双方により、香味吸引器具等２００の少なくとも一部を機能させるステップを含むことができる。
　３６０は、振動の発生を終了すべきかを判定するステップを示している。このステップは、制御部２３０のプロセッサが、振動の発生を終了すべきかを判定するステップを含むことができる。
　上述したように、振動の発生は、ユーザによる香味吸引器具等２００の吸引と連動させることができる。従って、ステップ３６０においては、香味吸引器具等２００においてユーザによる吸引が終わったかを判定し、吸引が終わったと判定した場合に振動の発生を終了すべきと判定することができる。なお、吸引が終わったかの判定手法は任意であるが、例えば、香味吸引器具等２００が備える、吸引による圧力変化を検知するように構成された上述した圧力センサを用いて判定することができる。より詳細には、例えば、圧力センサによって測定された圧力が所定の閾値を上回った場合、吸引が終わったと判定することができる。
　あるいは、ステップ３６０においては、香味吸引器具等２００が備える上述した加熱部１２１Ａ又は１２１Ｂの加熱が終了されたときに、振動の発生を終了すべきと判定することができる。
　あるいは、ステップ３６０においては、振動による何らかの通知が完了したときに、振動の発生を終了すべきと判定することができる。
　あるいは、ステップ３６０においては、香味吸引器具等２００が備える上述したボタン又はスイッチ等の入力装置に所定の操作があったときに、振動の発生を終了すべきと判定することができる。
　振動の発生を終了すべきと判定された場合、処理はステップ３７０に進み、そうでない場合、処理はステップ３４０に戻る。
　３７０は、ステップ３１０と同様のステップを示している。
　なお、香味吸引器具等２００の動作方法の本質は、ステップ３４０及び３５０である。従って、香味吸引器具等２００の別の例示の動作方法は、ステップ３４０及び３５０のみを含むものである。
　本発明のまた別の実施形態は、振動のエネルギーにより発電することが可能な香味吸引器具等２００のプロセッサに所定の処理を実行させるプログラムである。この所定の処理は、例示の動作方法３００が含むことのできる上述したプロセッサが実行するステップ、即ち、
　　制御回路２３５において発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に切断するための信号を発生するステップ（ステップ３１０）と、
　　振動を発生させるべきかを判定するステップ（ステップ３２０）と、
　　制御回路２３５において発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に接続するための信号を発生するステップ（ステップ３３０）と、
　　制御回路２３５において振動装置２１０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に接続するための信号を発生するステップ（ステップ３４０）と、
　　振動の発生を終了すべきかを判定するステップ（ステップ３６０）と、
　　制御回路２３５において発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを電気的に切断するための信号を発生するステップ（ステップ３７０）と
を含んでいてよい。かかるプログラムは、振動装置２１０と、発電装置２２０と、電力貯蔵装置２４０とを含む香味吸引器具等２００のプロセッサに、発電装置２２０と電力貯蔵装置２４０とを振動装置２１０が振動を発生させている間にのみ電気的に接続するための信号を発生させることが理解されよう。
　　３　おわりに
　ここまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
　また、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
　１００Ａ、１００Ｂ、２００…香味吸引器具等
　１１０…電源ユニット
　１１１Ａ、１１１Ｂ…電源部
　１１２Ａ、１１２Ｂ…センサ部
　１１３Ａ、１１３Ｂ…通知部
　１１４Ａ、１１４Ｂ…記憶部
　１１５Ａ、１１５Ｂ…通信部
　１１６Ａ、１１６Ｂ、２３０…制御部
　１２０…カートリッジ
　１２１Ａ、１２１Ｂ…加熱部
　１２２…液誘導部
　１２３…液貯蔵部
　１２４…マウスピース
　１３０…香味付与カートリッジ
　１３１…香味源
　１４０…保持部
　１４１…内部空間
　１４２…開口
　１４３…底部
　１４４…断熱部
　１５０…スティック型基材
　１５１…基材部
　１５２…吸口部
　１８０…空気流路
　１８１…空気流入孔
　１８２…空気流出孔
　２１０…振動装置
　２２０…発電装置
　２３５…制御回路
　２４０…電力貯蔵装置
　２５０…充電機構

Claims (12)

  1. 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスであって、
    　ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置と、
    　少なくとも前記振動により発電するように構成された発電装置と
    を備えたデバイス。
  2. 請求項１に記載のデバイスであって、前記振動の周波数は５０Ｈｚから６００Ｈｚの間である、デバイス。
  3. 請求項２に記載のデバイスであって、前記振動の周波数は１００Ｈｚから４００Ｈｚの間である、デバイス。
  4. 請求項１から３のうちの何れか一項に記載のデバイスであって、前記発電装置は発電に用いるための、振動を電力に変換する振動発電素子を含む、デバイス。
  5. 請求項４に記載のデバイスであって、前記振動発電素子はピエゾ素子である、デバイス。
  6. 請求項５に記載のデバイスであって、前記ピエゾ素子は、その変位方向が前記振動の方向と同一方向になるように構成された、デバイス。
  7. 請求項１から６のうちの何れか一項に記載のデバイスであって、
    　前記デバイスの少なくとも一部を機能させるための電力を供給するための電力貯蔵装置と、
    　前記発電装置により発電された電力を前記電力貯蔵装置に蓄電するように構成された制御回路と
    を更に含むデバイス。
  8. 請求項７に記載のデバイスであって、前記制御回路は、前記振動装置が振動を発生させている間にのみ、前記電力貯蔵装置と前記発電装置とを電気的に接続するように更に構成された、デバイス。
  9. 請求項１から６のうちの何れか一項に記載のデバイスであって、
    　電力貯蔵装置と、
    　前記発電装置により発電された電力を、前記電力貯蔵装置からの電力に代えて又は前記電力貯蔵装置からの電力とともに、前記デバイスの少なくとも一部を機能させるために供給するように構成された制御回路と
    を更に含むデバイス。
  10. 請求項１から９のうちの何れか一項に記載のデバイスであって、前記発電装置は、第２の振動装置としても機能するように構成された、デバイス。
  11. 振動装置と発電装置とを含む、香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスの動作方法であって、
    　前記振動装置がユーザに感知させるための振動を発生させるステップと、
    　前記発電装置が前記振動により発電するステップと
    を含む方法。
  12. 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置であるデバイスのためのプログラムであって、
    　前記デバイスは、
    　　ユーザに感知させるための振動を発生させるように構成された振動装置と、
    　　少なくとも前記振動により発電するように構成された発電装置と、
    　　電力貯蔵装置と
    を含み、
    　前記プログラムは、前記デバイスのプロセッサに、前記発電装置と前記電力貯蔵装置とを前記振動装置が前記振動を発生させている間にのみ電気的に接続するための信号を発生させる、
    プログラム。
PCT/JP2021/047152 2021-12-21 2021-12-21 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム WO2023119387A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/047152 WO2023119387A1 (ja) 2021-12-21 2021-12-21 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/047152 WO2023119387A1 (ja) 2021-12-21 2021-12-21 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023119387A1 true WO2023119387A1 (ja) 2023-06-29

Family

ID=86901587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/047152 WO2023119387A1 (ja) 2021-12-21 2021-12-21 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023119387A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012175250A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Nec Casio Mobile Communications Ltd 発電機能付きの携帯端末
JP2014179868A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Pioneer Electronic Corp 電子装置
WO2015046594A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 日本電気株式会社 電源回路および電力供給方法
WO2017085920A1 (ja) * 2015-11-17 2017-05-26 日本ゼオン株式会社 充電装置および電子機器
KR20180085370A (ko) * 2017-01-18 2018-07-26 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치의 충전 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012175250A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Nec Casio Mobile Communications Ltd 発電機能付きの携帯端末
JP2014179868A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Pioneer Electronic Corp 電子装置
WO2015046594A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 日本電気株式会社 電源回路および電力供給方法
WO2017085920A1 (ja) * 2015-11-17 2017-05-26 日本ゼオン株式会社 充電装置および電子機器
KR20180085370A (ko) * 2017-01-18 2018-07-26 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치의 충전 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6899879B2 (ja) 電子蒸気供給システム
JP6864047B2 (ja) 電子蒸気供給システム
CN108697164B (zh) 高频极性气溶胶发生器
JP6850298B2 (ja) 吸煙検出器を備えたエアロゾル発生システム
TWI730480B (zh) 霧氣吸嚐器用之電源單元，以及其控制方法和控制程式
KR20190123553A (ko) 궐련형 전자담배장치용 히터조립체 및 이를 포함하는 궐련형 전자담배장치
WO2021260894A1 (ja) 吸引装置、制御方法、及びプログラム
WO2023119387A1 (ja) 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム
JP2023500985A (ja) 水タバコ装置
JP7472303B2 (ja) カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置
WO2021260897A1 (ja) 吸引装置、制御方法、及びプログラム
KR20230093182A (ko) 에어로졸 생성 장치
WO2023089757A1 (ja) 吸引装置
CN117835842A (zh) 气溶胶生成模块以及气溶胶生成装置
WO2023214444A1 (ja) 香味吸引器具又はエアロゾル生成装置、その動作方法及びそのプログラム
TWI788632B (zh) 電池單元、霧氣生成裝置、資訊處理方法及資訊處理程式
WO2023127109A1 (ja) エアロゾル生成装置、方法、及びプログラム
JP2023540416A (ja) エアロゾル生成装置用カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置
JP2022067745A (ja) 吸引装置の制御ユニット及び吸引装置の制御方法
KR20240061080A (ko) 에어로졸 발생 장치 및 이를 포함하는 시스템
KR20240053664A (ko) 향미 흡인 기구 또는 에어로졸 생성 장치, 그의 제어 방법 및 그의 프로그램
JP2023541500A (ja) エアロゾル生成装置及びその制御方法
JP2023542592A (ja) エアロゾル生成装置
KR20240044372A (ko) 에어로졸 발생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21968824

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1