特許 6522220 エアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6522220

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年5月29日

(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラム

(51)【国際特許分類】

   A24F 47/00 20060101AFI20190520BHJP

【ＦＩ】

   A24F47/00

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-203938(P2018-203938)

(22)【出願日】2018年10月30日

【審査請求日】2018年10月30日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004569

【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】赤尾 剛志

(72)【発明者】

【氏名】山田 学

(72)【発明者】

【氏名】手塚 寛

【審査官】 土屋 正志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２１４２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２１６２３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２４Ｆ ４７／００

Ａ６１Ｍ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成要求を検知する第１のセンサと、
前記第１のセンサの電気的な変化に基づく自センサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力する第２のセンサと、
前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する制御部と、
を備えることを特徴としたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項2】

前記制御部が前記通常状態を検知する前記値と、前記制御部が前記非通常状態を検知する前記値とは異なる値である
請求項１に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項3】

前記非通常状態は、前記第１のセンサに生じた不具合により、前記電源ユニットから電力の供給を受ける霧化部によってエアロゾル源が霧化されない場合に、前記制御部に検知される状態である
請求項１または２に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項4】

前記通常状態は前記電源ユニットから電力の供給を受ける霧化部によってエアロゾル源が霧化され得る場合に、前記制御部に検知される状態である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項5】

前記第２のセンサから出力される値は、前記第１のセンサに印加される電圧の変化に応じて変化する前記第２のセンサに印加される電圧の値であり、
前記制御部は、当該電圧の値に基づき、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知する
請求項１乃至４のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項6】

前記第２のセンサは、ＰＴＣサーミスタである
請求項１乃至５のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項7】

前記第２のセンサから出力される値は、前記第１のセンサに流れる電流の変化に応じて変化する前記第２のセンサに流れる電流の値であり、
前記制御部は、当該電流の値に基づき、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知する
請求項１乃至４のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項8】

通知部をさらに備え、
前記制御部は、前記非通常状態を検知した場合に、前記通知部にその旨を通知させる
請求項１乃至７のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項9】

前記制御部は、前記非通常状態を検知した場合に、前記電源ユニットを活動状態から休止状態に遷移させる
請求項１乃至８のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項10】

記憶部をさらに備え、
前記記憶部には、前記制御部が前記非通常状態を検知した回数を示す情報が記憶される
請求項１乃至９のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項11】

前記記憶部には、さらに、前記制御部が検知した前記非通常状態の内容を示す情報が記憶される
請求項１０に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項12】

前記制御部は、前記電源ユニットを活動状態に遷移させる指示を検知したときに、前記回数が所定の閾値以上である場合には前記電源ユニットを活動状態に遷移させず、前記回数が所定の閾値未満である場合には前記電源ユニットを活動状態に遷移させる
請求項１０または１１に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項13】

前記制御部は、前記電源ユニットが活動状態のときに、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知する
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載されたエアロゾル生成装置の電源ユニット。

【請求項14】

エアロゾル生成要求を検知するステップと、
前記ステップを実行する第１のセンサの電気的な変化に基づく第２のセンサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力するステップと、
前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるのか検知するステップと、
を備えることを特徴としたエアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法。

【請求項15】

コンピュータに、
エアロゾル生成要求を検知する処理と、
前記処理を実行する第１のセンサの電気的な変化に基づく第２のセンサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力する処理と、
前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるのか検知する処理と
を実行させるためのエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

エアロゾル源をヒータのような電気的負荷で霧化させ生じさせたエアロゾルを味わうことができるエアロゾル生成装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、装置内を流れる空気量を測定するセンサの出力に基づき、ユーザによる吸引動作が検知された場合に、ヒータに電力を供給する技術が開示されている。

【0004】

特許文献２には、装置内を流れる空気の速度を測定するセンサの出力に基づき、ヒータに供給する電力値を調整する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１７−５３５２６５号公報

【特許文献2】特表２０１７−５１２４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エアロゾル生成装置を継続して使用していると、経年劣化等を原因とする不具合が、ユーザの吸引動作を検知するセンサに生じる場合がある。センサに不具合が生じた場合、ユーザが意図していないとき、例えば、ユーザが吸引動作をしていないときに、エアロゾル生成装置でエアロゾル源が霧化され、エアロゾル源が浪費される事態が生じ得る。したがって、センサに不具合が生じた場合に、当該不具合の発生が検知されることが望まれる。

【0007】

しかしながら、特許文献１，２に記載の技術は、センサの出力値に応じてヒータへの電力の供給を制御する技術であり、センサの不具合を検知することを考慮していない。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、センサにおける不具合の発生を検知することができるエアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のエアロゾル生成装置の電源ユニットは、エアロゾル生成要求を検知する第１のセンサと、前記第１のセンサの電気的な変化に基づく自センサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力する第２のセンサと、前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する制御部と、を備える。

【0010】

前記制御部が前記通常状態を検知する前記値と、前記制御部が前記非通常状態を検知する前記値とは異なる値としてもよい。

【0011】

さらに、前記非通常状態は、前記第１のセンサに生じた不具合により、前記電源ユニットから電力の供給を受ける霧化部によってエアロゾル源が霧化されない場合に、前記制御部に検知される状態としてもよい。

【0012】

前記通常状態は前記電源ユニットから電力の供給を受ける霧化部によってエアロゾル源が霧化され得る場合に、前記制御部に検知される状態としてもよい。

【0013】

さらに、前記第２のセンサから出力される値は、前記第１のセンサに印加される電圧の変化に応じて変化する前記第２のセンサに印加される電圧の値であり、前記制御部は、当該電圧の値に基づき、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知するようにしてもよい。

【0014】

前記第２のセンサは、ＰＴＣサーミスタとしてもよい。

【0015】

さらに、前記第２のセンサから出力される値は、前記第１のセンサに流れる電流の変化に応じて変化する前記第２のセンサに流れる電流の値であり、前記制御部は、当該電流の値に基づき、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知するようにしてもよい。

【0016】

前記電源ユニットは、通知部をさらに備え、前記制御部は、前記非通常状態を検知した場合に、前記通知部にその旨を通知させるようにしてもよい。

【0017】

前記制御部は、前記非通常状態を検知した場合に、前記電源ユニットを活動状態から休止状態に遷移させるようにしてもよい。

【0018】

前記電源ユニットは、記憶部をさらに備え、前記記憶部には、前記制御部が前記非通常状態を検知した回数を示す情報が記憶されるようにしてもよい。

【0019】

前記記憶部には、さらに、前記制御部が検知した前記非通常状態の内容を示す情報が記憶されるようにしてもよい。

【0020】

前記制御部は、前記電源ユニットを活動状態に遷移させる指示を検知したときに、前記回数が所定の閾値以上である場合には前記電源ユニットを活動状態に遷移させず、前記回数が所定の閾値未満である場合には前記電源ユニットを活動状態に遷移させるようにしてもよい。

【0021】

前記制御部は、前記電源ユニットが活動状態のときに、前記第１のセンサの状態が前記通常状態および前記非通常状態のいずれの状態であるかを検知するようにしてもよい。

【0022】

本発明のエアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法は、エアロゾル生成要求を検知するステップと、前記ステップを実行する第１のセンサの電気的な変化に基づく第２のセンサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力するステップと、前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるのか検知するステップと、を備える。

【0023】

本発明のエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラムは、コンピュータに、エアロゾル生成要求を検知する処理と、前記処理を実行する第１のセンサの電気的な変化に基づく第２のセンサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力する処理と、前記値に基づき、前記第１のセンサの状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるのか検知する処理とを実行させる。

【発明の効果】

【0024】

本発明のエアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラムによれば、センサにおける不具合の発生を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係るエアロゾル生成装置の概略的な構成の一例を示すブロック図。

【図2】同実施形態に係るセンサ部の回路構成の一例を示す図。

【図3】同実施形態に係るマイクロフォンコンデンサの構成の一例を示す図。

【図4】同実施形態に係るＰＴＣサーミスタの抵抗温度特性の一例を示す図。

【図5】同実施形態に係るＰＴＣサーミスタの電圧電流特性の一例を示す図。

【図6】同実施形態に係る状態検知処理を説明する一例を示すフローチャート。

【図7】同実施形態に係る状態検知処理を説明する他の一例を示すフローチャート。

【図8】同実施形態の変形例に係るエアロゾル生成装置の概略的な構成の一例を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略又は実質的に同一の機能および構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ説明を行う。

【0027】

本実施形態に係るエアロゾル生成装置１は、例えば、加熱式たばこや電子たばこを想定している。しかし、本実施形態に係るエアロゾル生成装置１は、ネブライザ等の他の種類又は用途のエアロゾル生成装置であってもよい。

【0028】

図１は、本実施形態に係るエアロゾル生成装置１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。

【0029】

エアロゾル生成装置１は、図１に示されるように、カートリッジユニット１００と、カプセルユニット２００と、電源ユニット３００とを含む。エアロゾル生成装置１は、例えば、略円筒形状に構成され、ユーザがエアロゾル生成装置１を保持しやすくなっている。なお、カートリッジユニット１００と、カプセルユニット２００と、電源ユニット３００とは、それぞれ着脱不可に構成されていてもよいし、それぞれ着脱可能に構成されていてもよい。

【0030】

カートリッジユニット１００は、図１に示されるように、貯留部１１０と、供給部１２０と、負荷１３０を備える霧化部１４０とを含む。

【0031】

貯留部１１０は、加熱により霧化される液体状のエアロゾル源を貯留する容器である。エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールのようなポリオール系の材料である。また、エアロゾル源は、ニコチン液、水、香料等を含む混合液であってもよい。そして、エアロゾル源は、貯留部１１０を必要としない固体であってもよい。

【0032】

供給部１２０は、例えば、ガラス繊維のような繊維材料を撚って形成されるウィックである。供給部１２０の一端は、貯留部１１０に接続される。また、供給部１２０の他の一端は、負荷１３０に接続されるか、または負荷１３０の近傍に配置される。そのような構成により、供給部１２０は、負荷１３０またはその近傍に、貯留部１１０から吸い上げたエアロゾル源を導くことができる。なお、供給部１２０には、多孔質状のセラミックで形成されたウィックが用いられてもよい。

【0033】

霧化部１４０に備えられる負荷１３０は、例えばコイル状のヒータであり、電力が供給されると発熱する。負荷１３０は、供給部１２０の周囲に巻かれていてもよいし、供給部１２０に覆われていてもよい。負荷１３０には、電源ユニット３００に含まれる後述する制御部３４０による制御に基づき、後述する電源部３２０から電力が供給される。負荷１３０に電力が供給されると、供給部１２０によって導かれたエアロゾル源が負荷１３０によって加熱され、エアロゾルが生成される。

【0034】

カプセルユニット２００は、図１に示されるように、香味源２１０を含む。

【0035】

香味源２１０は、エアロゾルに香味成分を付与する植物材料の原料片によって構成される。香味源を構成する原料片には、例えば、刻みたばこやたばこ原料のような材料を、粒状やシート状に成形した成形体が用いられる。また、香味源２１０を構成する原料片には、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ等）が用いられてもよい。そして、香味源２１０には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。

【0036】

図１における矢印は、カートリッジユニット１００およびカプセルユニット２００における空気の流れを示している。空気取込口（図示省略）を介して外部から取り込まれた空気は、エアロゾル生成装置１（カートリッジユニット１００、およびカプセルユニット２００）内を通過する過程で、エアロゾルと混合され香味成分を付加され、ユーザに吸引される。具体的には、外部から取り込まれた空気は、カートリッジユニット１００内の霧化部１４０を通過する。当該空気は、霧化部１４０を通過するときに、霧化部１４０に備えられる負荷１３０によって生成されたエアロゾルと混合される。そして、エアロゾルと混合された空気がカプセルユニット２００を通過するときに、エアロゾルと混合された空気に、カプセルユニット２００に含まれる香味源２１０由来の香味成分が付加される。そして、エアロゾルと混合され香味成分が付加された空気が、カプセルユニット２００の端部からユーザによって吸引される。すなわち、香味成分が付加されたエアロゾルが、ユーザによって吸引される。

【0037】

電源ユニット３００は、図１に示されるように、電源ボタン３１０と、電源部３２０と、センサ部３３０と、制御部３４０と、記憶部３５０と、通知部３６０とを含む。

【0038】

電源ボタン３１０は、エアロゾル生成装置１の動作状態を遷移させるボタンである。電源ボタン３１０が押下され電源ＯＮされると、エアロゾル生成装置１の状態は、後述する活動状態になる。また、エアロゾル生成装置１の状態が活動状態のときに、電源ボタン３１０が押下され電源ＯＦＦされると、エアロゾル生成装置１の状態は、活動状態から後述する休止状態に遷移する。

【0039】

なお、エアロゾル生成装置１の状態が活動状態であることと、バッテリユニット３００の状態が活動状態であることは同義である。また、エアロゾル生成装置１の状態が休止状態であることと、バッテリユニット３００の状態が休止状態であることは同義である。

【0040】

電源部３２０は、例えば、リチウムイオン二次電池のような再充電可能な電池であり、その種類は限定されない。電源部３２０は、制御部３４０の制御に基づき、エアロゾル生成装置１の各部に、電力を供給する。

【0041】

センサ部３３０は、少なくとも、ユーザによる吸引動作（エアロゾル生成装置１に、エアロゾルの生成を要求する動作）を検知する機能と、当該機能等の不具合を検知する機能とを備える。センサ部３３０は、図１に示されるように、第１のセンサであるマイクロフォンコンデンサ３３１と、第２のセンサであるＰＴＣサーミスタ３３２とを含む。
マイクロフォンコンデンサ３３１は、ユーザによる吸引動作を検知する。

【0042】

ＰＴＣサーミスタ３３２は、センサ部３３０を構成する各要素等に、過剰な電流が流れようした場合に、当該過剰な電流を流さないようにする機能（以下、「過電流保護機能」という）を働かせる。

【0043】

なお、センサ部３３０についての詳細は後述する。

【0044】

制御部３４０は、電源ボタン３１０が押下された場合に、エアロゾル生成装置１を２つの動作状態のいずれかに遷移させる。２つの動作状態とは、電源部３２０からエアロゾル生成装置１の各部に電力が供給される得る活動状態と、電源部３２０からエアロゾル生成装置１の各部に電力が供給されない又は極小の電力しか供給され得ない休止状態とである。エアロゾル生成装置１の状態が活動状態の場合には、センサ部３３０がユーザによる吸引動作を検知したときに、制御部３４０は、電源部３２０に負荷１３０へ電力を供給させエアロゾル源を霧化させる。また、電源ユニット３００の状態が休止状態の場合には、ユーザが吸引動作をしても、制御部３４０は、電源部３２０に負荷１３０へ電力を供給させない。したがって、エアロゾル源は霧化されない。なお、制御部３４０の制御による電源部３２０から負荷１３０への電力の供給は、センサ部３３０がユーザによる吸引動作を検知しているときに行われる。

【0045】

また、制御部３４０は、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値に基づき、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が、通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する。

【0046】

ここで、通常状態とは、マイクロフォンコンデンサ３３１に不具合が生じておらず、マイクロフォンコンデンサ３３１がユーザの吸引動作を正常に検知できる状態をいう。言い換えれば、通常状態とは、ユーザが吸引動作を行うと、マイクロフォンコンデンサ３３１が当該吸引動作を検知し、負荷１３０に電力が供給されエアロゾルが生成される状態をいう。

【0047】

非通常状態とは、マイクロフォンコンデンサ３３１に不具合が生じ、マイクロフォンコンデンサ３３１がユーザの吸引動作を正常に検知できない状態をいう。言い換えれば、非通常状態とは、ユーザが吸引動作をしても、マイクロフォンコンデンサ３３１が当該吸引動作を検知せず、エアロゾルが生成されない状態をいう。また、ユーザが吸引動作をしていないのにもかかわらず、マイクロフォンコンデンサ３３１がユーザの吸引動作を検知し、負荷１３０に電力が供給されエアロゾルが生成される状態をいう。

【0048】

なお、制御部３４０は、電源ボタン３１０が押下されエアロゾル生成装置１が休止状態から活動状態に遷移した後に、常時、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する処理（以下、「状態検知処理」という）を実行する。また、制御部３４０は、電源ボタン３１０が押下され電源ユニット３００が活動状態から休止状態に遷移した場合に、状態検知処理を行わない。状態検知処理の詳細については後述する。

【0049】

記憶部３５０は、例えば、不揮発性のメモリである。記憶部３５０には、エアロゾル生成装置１を動作させるための各種データやプログラムが記憶されている。記憶部３５０には、例えば、状態検知処理を実行するためのプログラム（又はファームウェア）が記憶されている。

【0050】

また、記憶部３５０には、制御部３４０がセンサ部３３０の状態が非通常状態であると検知した場合に、当該非通常状態に関する情報が記憶される。具体的には、記憶部３５０には、センサ部３３０に生じた不具合の内容が記憶される。

【0051】

さらに、記憶部３５０には、制御部３４０がマイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知した回数（以下、「検知回数」という）と、エアロゾル生成装置１の休止状態から活動状態への遷移を制限する値である制限閾値とが記憶される。検知回数および制限閾値の詳細は、後述する。

【0052】

通知部３６０は、例えば、発光ダイオードである。通知部３６０は、制御部３４０の制御に基づいて発光する。例えば、制御部３４０がマイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知した場合に、通知部３６０は、制御部３４０の制御に基づき発光する。なお、通知部３６０の発光色は、寒色（青色）系統の色、暖色（赤色）系統の色などが考えられ、特に限定されない。

【0053】

なお、通知部３６０は、例えば、電源ユニット３００の上流端部の周方向に沿って設けられ、当該端部全体が発光するように設置されてもよい。また、例えば、通知部３６０は、電源ボタン３１０の周方向に沿って設けられ、電源ボタン３１０の周囲が発光するように設置されてもよい。

【0054】

次に、センサ部３３０について詳細に説明する。

【0055】

図２は、センサ部３３０の回路構成の一例を示す図である。図２に示すように、当該回路は、マイクロフォンコンデンサ３３１と、ＰＴＣサーミスタ３３２と、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ３３３とを含む。電源ボタン３１０が押下され、エアロゾル生成装置１が休止状態から活動状態に遷移すると、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ３３３において、ベース電圧が印加され、ドレイン電流が流れる。そして、ＰＴＣサーミスタ３３２およびマイクロフォンコンデンサ３３１に電流が流れ、ＰＴＣサーミスタ３３２およびマイクロフォンコンデンサ３３１は、それぞれが備える機能を発揮できる状態になる。

【0056】

図３は、マイクロフォンコンデンサ３３１の構成の一例を示す図である。

【0057】

マイクロフォンコンデンサ３３１は、ユーザの吸引動作に起因する音や圧力の変化等により振動する金属板であるダイヤフラム３３１Ａと、固定された金属板であるバックプレート３３１Ｂとを含む。ユーザの吸引動作に起因する音や圧力の変化等が存在しない場合に、ダイヤフラム３３１Ａとバックプレート３３１Ｂとにより規定される静電容量は変化しない。一方で、ユーザの吸引動作に起因する音や圧力の変化等が生じた場合に、当該音や圧力の変化に基づきダイヤフラム３３１Ａが振動し、ダイヤフラム３３１Ａとバックプレート３３１Ｂとにより規定される静電容量が変化する。当該静電容量の変化に基づいて、ユーザによる吸引動作が検知される。

【0058】

図４および図５は、ＰＴＣサーミスタ３３２の特性を説明するための図である。

【0059】

図４は、ＰＴＣサーミスタ３３２の抵抗温度特性の一例を示しており、縦軸が抵抗値を示し、横軸が温度を示している。図４に示すように、ＰＴＣサーミスタ３３２の抵抗値は、ＰＴＣサーミスタ３３２の温度が低いとき（例えば、室温程度のとき）には略一定の値であるが、ある一定の温度（以下、「Ａ点」という）を超えると値が急上昇する。このため、Ａ点の温度以上になった場合に、ＰＴＣサーミスタ３３２は、過剰な電流が流れないように機能する。すなわち、ＰＴＣサーミスタ３３２は、過電流保護機能を働かせる。

【0060】

図５は、ＰＴＣサーミスタ３３２の電圧電流特性の一例を示しており、縦軸が電流値を示し、横軸が電圧値を示している。図５に示すように、ＰＴＣサーミスタ３３２では、ある電圧値まではオームの法則にしたがって電流値も上昇するが、ある一定の電圧値（以下「Ｂ点」という）を超えると、抵抗値が急激に増加するので、電流値が下降する。言い換えると、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値がＢ点を超える値になった場合に、ＰＴＣサーミスタ３３２は、過剰な電流が流れないように機能する。すなわち、ＰＴＣサーミスタ３３２は、過電流保護機能を働かせる。

【0061】

図３に示されるように、ＰＴＣサーミスタ３３２はマイクロフォンコンデンサ３３１に電気的に接続されるので、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値は、マイクロフォンコンデンサ３３１における電気的変化の影響を受ける。したがって、ＰＴＣサーミスタ３３２の電圧値がＢ点を超える値になった場合に、過剰な電流を流そうとする不具合が、マイクロフォンコンデンサ３３１に生じたことを意味する。なお、当該不具合は、例えば、マイクロフォンコンデンサ３３１における短絡である。また、マイクロフォンコンデンサ３３１における電気的変化の影響とは、マイクロフォンコンデンサ３３１に印加される電圧値の変化や、マイクロフォンコンデンサ３３１に流れる電流値の変化などが含まれる。

【0062】

本実施形態では、制御部３４０は、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値を、例えば、ＰＴＣサーミスタ３３２からの出力によって取得する。そして、制御部３４０は、当該電圧値と、予め設定されるＢ点以上の電圧閾値とを比較して、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれであるかを検知する。具体的には、制御部３４０は、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値が、前述した電圧閾値以上である場合に、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知する。すなわち、制御部３４０は、マイクロフォンコンデンサ３３２において不具合（短絡）が生じたことを検知する。

【0063】

次に、制御部３４０が実行する状態検知処理について詳細に説明する。図６は、制御部３４０が実行する状態検知処理の一例を説明するフローチャートである。

【0064】

制御部３４０は、エアロゾル生成装置１の状態が休止状態の場合に、電源ボタン３１０が押下されたか否かを判定する（ＳＴ１０１）。電源ボタン３１０が押下されていないと判定した場合（ＳＴ１０１：ＮＯ）に、再びステップＳＴ１０１の処理が実行される。つまり、電源ボタン３１０が押下されるまで、エアロゾル吸引装置１の状態は休止状態である。

【0065】

電源ボタン３１０が押下されたと判定した場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）に、制御部３４０は、エアロゾル生成装置１の状態を休止状態から活動状態に遷移させる（ＳＴ１０２）。

【0066】

そして、制御部３４０は、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であるかを検知する（ＳＴ１０３）。制御部３４０は、前述したように、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値と電圧閾値との比較に基づいて、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する。したがって、制御部３４０によって通常状態と検知されるＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値と、制御部３４０によって通常状態と検知されるＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値とは異なる値である。

【0067】

制御部３４０がマイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態であると検知した場合（ＳＴ１０３：ＮＯ）、再びステップＳＴ１０３の処理が実行される。つまり、エアロゾル吸引器１の状態が活動状態の場合に、常時、マイクロフォンコンデンサ３３１の非通常状態を検知する処理が実行される。このような構成により、マイクロフォンコンデンサ３３１に生じた不具合を漏れなく検知できる。

【0068】

制御部３４０は、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知した場合（ＳＴ１０３：ＹＥＳ）に、記憶部３５０に、非通常状態に関する情報を記憶させる（ＳＴ１０４）。具体的には、制御部３４０は、記憶部３５０に、マイクロフォンコンデンサ３３１に生じた不具合の内容（短絡の発生）を記憶させる。このように、記憶部３５０に不具合の内容を記憶させることで、後日、エアロゾル生成装置１の修理をするときに、特殊な検査をせずとも不具合の内容を容易に把握することができるので、修理に要する工数を大幅に削減することができる。

【0069】

制御部３４０は、通知部３６０を動作させる（ＳＴ１０５）。具体的には、制御部３４０は、通知部３６０を発光させる。これにより、エアロゾル生成装置１を使用しているユーザに、マイクロフォンコンデンサ３３１に不具合が生じたことを通知できる。

【0070】

そして、制御部３４０は、エアロゾル生成装置１を活動状態から休止状態に遷移させる（ＳＴ１０６）。このように、マイクロフォンセンサ３３１に不具合が生じた場合に、エアロゾル吸引装置１の状態をエアロゾルが生成されない休止状態に遷移させることで、エアロゾルが正常に生成され得ないのにもかかわらず、エアロゾル生成装置１の各部に電力が供給されることを防ぐことができる。すなわち、電力の浪費を防ぐことができる。

【0071】

以上のように、本実施形態におけるエアロゾル生成装置１では、制御部３４０は、マイクロフォンコンデンサ３３１に印加される電圧値と、予め設定されるＢ点以上の電圧閾値とを比較して、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれであるかを検知する。具体的には、制御部３４０は、ＰＴＣサーミスタ３３２に印加される電圧値が、電圧閾値以上である場合に、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知する。したがって、本実施形態におけるエアロゾル生成装置１においては、ユーザの吸引動作を検知するセンサにおける不具合の発生を検知することができる。

【0072】

また、本実施形態におけるエアロゾル生成装置１では、マイクロフォンコンデンサ３３１の不具合を検知する構成として、過電流保護機能を備えるＰＴＣサーミスタ３３２が採用されている。そのような構成により、マイクロフォンコンデンサ３３１の不具合に起因する過電流がエアロゾル生成装置１内に流れ、エアロゾル生成装置１のセンサ部３３０以外の構成に不具合が生じるという二次的被害を防ぐことができる。すなわち、そのような構成により、センサの不具合を検知すると共に、センサの不具合に起因する他の構成における不具合の発生を防ぐという課題を解決することができる。

【0073】

また、本実施形態によれば、センサに不具合が発生した場合に、当該不具合を検知することができるので、例えば、ユーザが吸引動作をしていないときに、エアロゾル生成装置でエアロゾル源が霧化され、エアロゾル源が浪費される事態を防ぐことができる。すなわち、本実施形態におけるエアロゾル生成装置は、省資源および省エネルギー効果を奏する。

【0074】

上記実施形態では、制御部３４０が実行する状態検知処理は、図６に示される例で説明されたが、これに限定されない。例えば、制御部３４０が実行する状態検知処理は、図７に示される例であっても良い。

【0075】

図７に示されるフローチャートは、図６に示されるフローチャートと比較して、ＳＴ２０１〜ＳＴ２０３が追加される点と、ＳＴ１０６の処理の後に、再度ＳＴ１０１の処理が実行される点とで相違する。なお、ＳＴ２０３は、制御部３４０が、記憶部３５０に、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知した回数（検知回数）を記憶させる処理である。

【0076】

以下、ＳＴ２０３の処理が、既に複数回行われているものとして、すなわち、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると、制御部３４０に複数回検知されているものとして、前述した相違点を中心に図７に示されるフローチャートを説明する。

【0077】

図７に示されるフローチャートでは、制御部３４０がマイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知した場合（ＳＴ１０３：ＹＥＳ）に、ＳＴ１０４と、ＳＴ２０３と、ＳＴ１０５〜１０６との処理を経て、再度ＳＴ１０１の処理が実行される。したがって、図７に示されるフローチャートでは、ＳＴ２０３の処理が複数回実行され得る。よって、記憶部３４０に記憶されるマイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態であると検知された検知回数が、更新され得る。

【0078】

制御部３４０は、ＳＴ１０１において再び電源ボタン３１０が押下された場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）に、記憶部３５０に記憶されている情報を読み込む（ＳＴ２０１）。具体的には、制御部３４０は、検知回数と、エアロゾル生成装置１の休止状態から活動状態への遷移を制限する閾値である制限閾値とを読み込む。

【0079】

そして、制御部３４０は、検知回数が、制限閾値未満であるか否かを判定する（ＳＴ２０２）。検知回数が制限閾値未満であれば（ＳＴ２０２：ＹＥＳ）、ＳＴ１０２以降の処理が実行される。例えば、検知回数が２で、制限閾値が３であった場合に、ＳＴ１０２以降の処理が実行される。

【0080】

その一方で、検知回数が制限閾値以上であれば（ＳＴ２０２：ＮＯ）、処理は終了する。例えば、検知回数が３で制限閾値が３であった場合に、処理は終了する。すなわち、エアロゾル生成装置１の状態は、今後、電源ボタン３１０が押下されても、休止状態から活動状態に遷移しない。このように、検知回数と制限閾値との比較に基づき、エアロゾル生成装置１の状態の遷移を制御する理由は、次の通りである。

【0081】

貯留部１１０から漏れだしたエアロゾル源に濡れることで、マイクロフォンコンデンサ３３１が一時的に誤作動してしまう場合がある。具体的には、マイクロフォンコンデンサ３３１におけるダイヤフラム３３１Ａが、エアロゾル源に濡れることにより正常に振動しなくなってしまい、マイクロフォンコンデンサ３３１が誤動作してしまうことがある。そして、制御部３４０が、当該誤作動に基づいて、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が非通常状態だと検知する場合がある。ダイヤフラム３３１Ａは、エアロゾル源による濡れが乾燥等により解消されると、正常に振動する状態に戻ることが多い。すなわち、エアロゾル源に濡れることによる誤作動は、当該濡れが乾燥すれば解消されることが多い。

【0082】

そのようなことを踏まえ、検知回数が制限閾値未満である場合には、マイクロフォンコンデンサ３３１の非通常状態は、エアロゾル源の濡れによる一時的な誤作動に起因するとみなされ、電源ボタン３１０が押下されると、再び活動状態に遷移するよう構成される。

【0083】

その一方で、検知回数が制限閾値以上に達した場合には、マイクロフォンコンデンサ３３１の非通常状態は、短絡等の恒久的な不具合に起因すると見なされ、再度、エアロゾル生成装置１が休止状態から活動状態に遷移することはない。

【0084】

したがって、図７に示される検知処理のフローチャートでは、マイクロフォンコンデンサ３３１の非通常状態について、その非通常状態がエアロゾル源の漏れに起因する一時的なものであるのか、短絡等の恒久的なものであるのかを判別し、エアロゾル生成装置１の状態遷移を制御している。したがって、エアロゾル生成装置１に恒久的な不具合が生じていないのにも関わらず、エアロゾル生成装置１を使用できない状態にすることがないので、エアロゾル生成装置１の使用に関する利便性を向上させることができる。

【0085】

なお、上記実施形態は、第２のセンサとして、ＰＴＣサーミスタ３３２を用いる場合で説明されたが、第２のセンサはＰＴＣサーミスタ３３２に限定されない。例えば、第２のセンサとして、電流を計測する電流計測センサ３３４が用いられてもよい。図８は、ＰＴＣサーミスタ３３２の代わりに電流計測センサ３３４が採用された場合のエアロゾル生成装置１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。なお、図１と同一の構成には同一の符号を付している。

【0086】

図８に示されるエアロゾル生成装置１の電源ユニット３００を構成した場合、電流計測センサ３３４から制御部３４０に出力される値は、マイクロフォンコンデンサ３３１における電気的変化に応じて変化する電流計測センサ３３４に流れる電流の値になる。そして、制御部３４０は、当該電流の値に基づき、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する。具体的には、制御部３４０は、当該電流の値と所定の電流閾値とを比較し、当該電流の値が電流閾値以上の場合に、マイクロフォンコンデンサ３３１に短絡等の不具合（短絡）が生じたと検知する。

【0087】

また、本実施形態では、エアロゾル生成装置１は、ユーザの吸引動作に応じてエアロゾルを生成する場合で説明されたが、これに限定されない。例えば、エアロゾル生成装置１は、ユーザの吸引動作に応じて不可視の蒸気を生成する構成であってもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様な効果を奏することができる。

【0088】

また、本実施形態では、通知部３６０は、制御部３４０の制御に従い発光する場合
で説明されたが、これに限定されない。例えば、通知部３６０は、制御部３４０がマイクロフォンコンデンサ３３１の非通常状態を検知した場合に、所定の振動パターンで振動する構成であってもよいし、所定の音を出力する構成であってもよい。また、通知部３６０は、それらを組み合わせた通知をしてもよい。具体的には、例えば、通知部３６０は、光と振動とを組み合わせた通知をしても良いし、光と振動と音とを組み合わせた通知をしても良い。

【0089】

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１…エアロゾル生成装置、１００…カートリッジユニット、１１０…貯留部、１２０…供給部、１３０…負荷、１４０…霧化部、２００…カプセルユニット、２１０…香味源、３００…電源ユニット、３１０…電源ボタン、３２０…電源部、３３０…センサ部、３３１…マイクロフォンコンデンサ、３３１Ａ…ダイヤフラム、３３１Ｂ…バックプレート、３３２…ＰＴＣサーミスタ、３３３…Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ、３３４…電流計測センサ、３４０…制御部、３５０…記憶部、３６０…通知部、ＡＲ…空気の流路

【要約】

【課題】センサにおける不具合の発生を検知すること。
【解決手段】電源ユニット３００は、エアロゾル生成要求を検知するマイクロフォンコンデンサ３３１と、マイクロフォンコンデンサ３３１の電気的な変化に基づく自センサの電気的な変化を検知し、当該変化に基づく値を出力するＰＴＣサーミスタ３３２と、ＰＴＣサーミスタ３３２が出力する値に基づき、マイクロフォンコンデンサ３３１の状態が通常状態および非通常状態のいずれの状態であるかを検知する制御部３４０と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】