(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023166619
(43)【公開日】2023-11-21
(54)【発明の名称】エアロゾル供給デバイス
(51)【国際特許分類】
A24F 40/40 20200101AFI20231114BHJP
A24F 40/465 20200101ALI20231114BHJP
A24F 40/50 20200101ALI20231114BHJP
A24F 40/60 20200101ALI20231114BHJP
【ＦＩ】
A24F40/40
A24F40/465
A24F40/50
A24F40/60
【審査請求】有
【請求項の数】23
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023159970
(22)【出願日】2023-09-25
(62)【分割の表示】P 2021554571の分割
【原出願日】2020-03-09
(31)【優先権主張番号】62/816,264
(32)【優先日】2019-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】519138265
【氏名又は名称】ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｎｉｃｏｖｅｎｔｕｒｅｓ Ｔｒａｄｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｇｌｏｂｅ Ｈｏｕｓｅ， １ Ｗａｔｅｒ Ｓｔｒｅｅｔ，ＷＣ２Ｒ ３ＬＡ Ｌｏｎｄｏｎ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(72)【発明者】
【氏名】バイデルマン， キース ジョージ
(72)【発明者】
【氏名】ブランディノ， トーマス ポール
(72)【発明者】
【氏名】サイエド， アシュレイ ジョン
(72)【発明者】
【氏名】トールセン， ミッチェル
(72)【発明者】
【氏名】ウォーレン， ルーク ジェームズ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】エアロゾル供給デバイスが提供される。
【解決手段】デバイスは、複数の電気的構成要素と、エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、複数の電気的構成要素及び加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーとを具備する。使用中において、複数の電気的構成要素の電力消費は、約０．２５Ｗ未満である。
【選択図】図６
【解決手段】デバイスは、複数の電気的構成要素と、エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、複数の電気的構成要素及び加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーとを具備する。使用中において、複数の電気的構成要素の電力消費は、約０．２５Ｗ未満である。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記供給電圧が変化する場合に、前記コントローラは、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を変化させて、目標電力と等しい電力の供給を維持するように構成されている、エアロゾル供給デバイス。
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記供給電圧が変化する場合に、前記コントローラは、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を変化させて、目標電力と等しい電力の供給を維持するように構成されている、エアロゾル供給デバイス。
【請求項2】
前記目標電力は、前記加熱セッションにわたって一定である、請求項１に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項3】
前記目標電力は、第１の期間における第１の一定値から第２の期間における第２の一定値に減少する、請求項１に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項4】
前記バッテリーから引き込まれる電流が、前記コントローラによって測定され、前記電力の供給を決定するために使用される、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項5】
前記コントローラは、前記電力の供給が前記目標電力に等しくないときに、前記目標電力へ前記電力の供給を調整するために、所定の時間間隔にわたって所定の量だけ前記制御電圧を調整するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項6】
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記コントローラは、前記加熱セッションの開始時に、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を所定の初期値に設定するように構成され、
前記コントローラは、前記電力の供給が目標電力に達するまで、所定の間隔にわたって所定の量だけ前記制御電圧を繰り返し増加させるように構成されている、エアロゾル供給デバイス。
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記コントローラは、前記加熱セッションの開始時に、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を所定の初期値に設定するように構成され、
前記コントローラは、前記電力の供給が目標電力に達するまで、所定の間隔にわたって所定の量だけ前記制御電圧を繰り返し増加させるように構成されている、エアロゾル供給デバイス。
【請求項7】
前記目標電力は、前記加熱セッションにわたって一定である、請求項６に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項8】
前記目標電力は、第１の期間における第１の一定値から第２の期間における第２の一定値に減少する、請求項６に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項9】
前記バッテリーから引き込まれる電流が、前記コントローラによって測定され、前記電力の供給を決定するために使用される、請求項６～８のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項10】
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を変化させて、目標電力と等しい電力の供給を維持するように構成され、
前記目標電力は、第１の期間における第１の一定値から第２の期間における第２の一定値に減少する、エアロゾル供給デバイス。
複数の電気的構成要素と、
誘導加熱回路と、加熱セッションにわたってエアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素とを備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーであり、供給電圧を供給するバッテリーと
を具備し、
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路への電力の供給を制御するように構成され、
前記コントローラは、前記誘導加熱回路に供給される制御電圧を変化させて、目標電力と等しい電力の供給を維持するように構成され、
前記目標電力は、第１の期間における第１の一定値から第２の期間における第２の一定値に減少する、エアロゾル供給デバイス。
【請求項11】
前記バッテリーから引き込まれる電流が、前記コントローラによって測定され、前記電力の供給を決定するために使用される、請求項１０に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項12】
前記コントローラは、前記電力の供給が前記目標電力に等しくないときに、前記目標電力へ前記電力の供給を調整するために、所定の時間間隔にわたって所定の量だけ前記制御電圧を調整するように構成されている、請求項１０に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項13】
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．２５Ｗ未満である、請求項１、６又は１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項14】
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が、前記加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である、請求項１、６又は１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項15】
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約５０ｍＷ未満である、請求項１３又は１４に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項16】
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約４０ｍＷ未満である、請求項１３又は１４に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項17】
前記コントローラがアクティブである場合に、前記コントローラの電力消費が約１０ｍＷ～約２０ｍＷの間であり、前記コントローラが非アクティブである場合に、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．５ｍＷ未満である、請求項１３又は１４に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項18】
前記複数の電気的構成要素は、視覚インジケータを含み、前記視覚インジケータは、アクティブ時に約０．０５Ｗ未満を消費する、請求項１３または１４に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項19】
使用中において、前記ヒータアセンブリの電力消費が約１５Ｗ～約２５Ｗの間である、請求項１３又は１４に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項20】
前記誘導加熱回路が、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された少なくとも１つのコイルをさらに備える、請求項１、６又１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項21】
前記ヒータアセンブリが、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された第１のコイル及び第２のコイルを備える、請求項１、６又は１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項22】
使用中において、前記エアロゾル供給デバイスの外面が約４８℃未満に留まる、請求項１６又は１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
【請求項23】
請求項１、６又は１０のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイスと、
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システム。
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル供給デバイス及びエアロゾル供給システムに関する。
【背景】
【0002】
シガレット、シガー及び同様のものなどの喫煙品は、使用中にタバコを燃焼させてタバコの煙を発生させる。燃焼なしに化合物を放出する製品を創出することにより、タバコを燃焼させるこれらの物品の代替物を提供するための試みがなされてきた。そのような製品の例としては、材料を燃焼させずに加熱することにより化合物を放出する加熱デバイスがある。材料は、例えば、ニコチンを含有してもしなくてもよいタバコ又は他の非タバコ製品であってもよい。
【概要】
【0003】
本開示の第１の態様によれば、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備するエアロゾル供給デバイスであって、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．２５Ｗ未満である、エアロゾル供給デバイスが提供される。
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備するエアロゾル供給デバイスであって、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．２５Ｗ未満である、エアロゾル供給デバイスが提供される。
【0004】
本開示の第２の態様によれば、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備するエアロゾル供給デバイスであって、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が、前記加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である、エアロゾル供給デバイスが提供される。
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備するエアロゾル供給デバイスであって、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が、前記加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である、エアロゾル供給デバイスが提供される。
【0005】
本開示の第３の態様によれば、
第１の態様に係るエアロゾル供給デバイスと、
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システムが提供される。
第１の態様に係るエアロゾル供給デバイスと、
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システムが提供される。
【0006】
本発明のさらなる特徴及び利点が、添付の図面を参照してなされる、単に例として与えられる本発明の好適な実施形態についての以下の説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【詳細な説明】
【0008】
本明細書において用いられる場合、「エアロゾル生成材料」との用語は、加熱したときに揮発成分を典型的にはエアロゾルの形態で提供する材料を含む。エアロゾル生成材料は、任意のタバコ含有材料を含み、例えば、タバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ又はタバコ代替品のうちの１つ又は複数を含んでもよい。エアロゾル生成材料はさらに、製品によってニコチンを含有してもしなくてもよい他の非タバコ製品を含んでもよい。エアロゾル生成材料は、例えば固体、液体、ゲル、ワックス又は同様のものの形態であってもよい。エアロゾル生成材料はさらに、例えば、複数の材料の組み合わせ又は混合物であってもよい。エアロゾル生成材料はさらに、「喫煙材」として知られるものであってもよい。
【0009】
エアロゾル生成材料を加熱してエアロゾル生成材料の少なくとも１つの成分を揮発させ、典型的には、エアロゾル生成材料を燃焼又は発火させることなく、吸入可能なエアロゾルを形成する装置が知られている。そのような装置は、「エアロゾル生成デバイス」、「エアロゾル供給デバイス」、「非燃焼加熱式デバイス」、「タバコ加熱製品デバイス」若しくは「タバコ加熱デバイス」又は類似のものとして説明される場合がある。同様に、典型的には、ニコチンを含有してもしなくてもよい液体の形態のエアロゾル生成材料を気化させる、いわゆるｅシガレットデバイスも存在する。エアロゾル生成材料は、装置に挿入可能なロッド、カートリッジ若しくはカセット又は同様のものの形態であってもよい、又はその一部として提供されてもよい。エアロゾル生成材料を加熱及び揮発させるためのヒータが、装置の「固定的な」部品として提供されてもよい。
【0010】
エアロゾル供給デバイスは、加熱のためにエアロゾル生成材料を含む物品を受けることができる。この文脈における「物品」とは、エアロゾル生成材料を揮発させるために加熱される、エアロゾル生成材料を使用中に含む又は含有し、任意選択的に他の構成要素を使用中に含む又は含有する構成要素である。ユーザは、ユーザが後に吸入するエアロゾルを生成するために物品が加熱される前に、物品をエアロゾル供給デバイスに挿入してもよい。物品は、例えば、物品を受けるようにサイズ調整されたデバイスの加熱チャンバ内に配置されるように構成された所定の又は特定のサイズのものであってもよい。
【0011】
本開示は、複数の電気的構成要素と、エアロゾル生成材料を加熱するための少なくとも１つのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリとを具備するエアロゾル供給デバイスについて説明する。ヒータアセンブリは、抵抗加熱又は誘導加熱を用いてもよい。特定の例において、加熱アセンブリは、少なくとも１つのコイルを備える。コイルは、例えばインダクタコイルであってもよい。したがって、ヒータ構成要素はサセプタであってもよく、コイルはサセプタを加熱することができ、そしてサセプタがエアロゾル生成材料を加熱する。コイルはインダクタ、又はインダクタコイルであってもよい。
【0012】
デバイスは、複数の電気的構成要素及び加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーをさらに備える。使用中において、複数の電気的構成要素の電力消費は、約０．２５Ｗ未満である。
【0013】
したがって、デバイスは、エアロゾル生成材料を加熱するように構成された加熱アセンブリと、複数の他の電気的構成要素とを備える。複数の電気的構成要素は、マイクロプロセッサなどのコントローラと、例えば複数のＬＥＤを備える視覚インジケータとを備えてもよい。複数の電気的構成要素は、ヒータ構成要素及び（１つ又は複数の）コイルなどのヒータアセンブリを含まない。
【0014】
複数の電気的構成要素の電力消費は、好ましくは約０．１Ｗ未満である。電気的構成要素の電力消費を０．１Ｗ未満に保つことで、デバイスの表面温度を低減するとともに、全体的なエネルギー効率に貢献することができることが見出されている。例えば、デバイスの表面温度を約４８℃未満又は約４３℃未満に維持することが望ましい場合がある。電気的構成要素は、加熱構成要素よりも表面近くに配置される場合があり、より断熱される度合いが低い場合があるため、表面温度に対して想定以上の影響を及ぼし得る。エネルギー効率の高い構成要素を用いることにより、デバイスの表面温度を低減することができる。加えて、電気的構成要素が約０．１Ｗ未満を消費する場合、バッテリーを再充電する必要が生じる前に、デバイスをより長期間にわたって使用することができる。
【0015】
バッテリーは、ＤＣ電源であってもよい。バッテリーは、バッテリーのモジュール、又はバッテリーアセンブリであってもよい。バッテリーは、３～４Ｖバッテリーであってもよい。
【0016】
複数の電気的構成要素の電力消費は、約０．０５Ｗ未満若しくは約０．０４Ｗ未満、又は約０．０１Ｗ未満であってもよい。
【0017】
一例において、複数の電気的構成要素はコントローラを備え、コントローラがアクティブである場合に、コントローラの電力消費は約１０ｍＷ～約２０ｍＷの間であり、コントローラが非アクティブである場合に、複数の電気的構成要素の電力消費は約０．５ｍＷ未満である。
【0018】
一例において、複数の電気的構成要素は複数のＬＥＤを備え、各ＬＥＤは、最大明度又は最大強度において約０．０１Ｗ未満の電力消費を有する。一例において、４つのＬＥＤが存在し、４つのＬＥＤの電力消費は、最大明度において約０．０４Ｗ未満である。例えば、４つのＬＥＤの電力消費は、約０．０３Ｗであってもよい。
【0019】
よって、複数の電気的構成要素は４つのＬＥＤ及びコントローラを備えてもよく、コントローラが非アクティブであり、ＬＥＤがスイッチオフされている場合、電気的構成要素の電力消費は約０．５ｍＷ未満である。コントローラがアクティブであり、ＬＥＤがスイッチオンされている場合、電気的構成要素の電力消費は約０．０５Ｗ未満である。例えば、コントローラがアクティブであり、ＬＥＤがスイッチオンされている場合、電気的構成要素の電力消費は、約０．０３Ｗ～約０．０５Ｗの間であってもよい。
【0020】
加熱セッション中、加熱アセンブリは、約１５Ｗ～約２５Ｗを消費してもよい。例えば、使用中において、ヒータアセンブリの電力消費は、約１５Ｗ～約２５Ｗの間である。ヒータアセンブリの電力消費は、約２０Ｗ～約２３Ｗの間など、約２０Ｗ～約２５Ｗの間であることが好ましい。
【0021】
いくつかの例において、複数の電気的構成要素は、ＷｉＦｉインターフェース及び／又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェース及び／又はＮＦＣインターフェースを含む。
【0022】
いくつかの例において、複数の電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である。別の例において、複数の電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリの電力消費の約０．５％未満である。電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリの電力消費の約０．２％未満であることが好ましい。例えば、複数の電気的構成要素の電力消費は約０．０５Ｗであってもよく、ヒータアセンブリの電力消費は約２０Ｗであってもよい。
【0023】
バッテリーは、約３００００Ｊ～３５０００Ｊの間のバッテリー容量を有してもよい。
【0024】
ヒータアセンブリは、約３分～約５分の期間にわたって動作するように構成されてもよく、その期間中に約１０００Ｊ～約１４００Ｊを消費するように構成されてもよい。したがって、バッテリーは、約２０～約３５回の期間にわたってヒータアセンブリに電力供給するように構成されてもよい。各期間は、加熱セッションとして知られるものであってもよい。この期間中、１つ又は複数のインダクタコイルが断続的に動作されてもよい。
【0025】
デバイスは、非燃焼加熱式デバイスとしても知られるタバコ加熱デバイスであることが好ましい。
【0026】
上記にて簡単に述べたように、いくつかの例において、（１つ又は複数の）コイルは、使用中において、少なくとも１つの導電性加熱構成要素／要素（ヒータ構成要素／要素としても知られる）の加熱を引き起こすことで、熱エネルギーを少なくとも１つの導電性加熱構成要素からエアロゾル生成材料に伝導可能とし、以てエアロゾル生成材料の加熱を引き起こすように構成される。
【0027】
いくつかの例において、（１つ又は複数の）コイルは、使用中において、少なくとも１つの加熱構成要素／要素に貫通させるための変動磁界を生成し、以て少なくとも１つの加熱構成要素の誘導加熱及び／又は磁気ヒステリシス加熱を引き起こすように構成される。そのような構成体において、この加熱構成要素又は各加熱構成要素は、「サセプタ」と称されてもよい。使用中において、少なくとも１つの導電性加熱構成要素に貫通させるための変動磁界を生成し、以て少なくとも１つの導電性加熱構成要素の誘導加熱を引き起こすように構成されるコイルは、「誘導コイル」又は「インダクタコイル」と称されてもよい。
【0028】
デバイスは、例えば（１つ又は複数の）導電性加熱構成要素のような（１つ又は複数の）加熱構成要素を含んでもよく、（１つ又は複数の）加熱構成要素は、（１つ又は複数の）加熱構成要素のそのような加熱を可能とするように（１つ又は複数の）コイルに対して適当に配置され又は配置可能であってもよい。（１つ又は複数の）加熱構成要素は、（１つ又は複数の）コイルに対して固定の位置にあってもよい。代替的に、例えば少なくとも１つの導電性加熱構成要素のような少なくとも１つの加熱構成要素は、デバイスの加熱ゾーンへの挿入のための物品に含まれてもよく、当該物品は、エアロゾル生成材料をさらに含み、使用後に加熱ゾーンから取り出し可能である。代替的に、デバイス及びそのような物品の両方が、例えば少なくとも１つの導電性加熱構成要素のような少なくとも１つのそれぞれの加熱構成要素を備えてもよく、（１つ又は複数の）コイルは、物品が加熱ゾーンにある場合に、デバイス及び物品の各々の（１つ又は複数の）加熱構成要素の加熱を引き起こすようになっていてもよい。
【0029】
いくつかの例において、（１つ又は複数の）コイルは螺旋状である。いくつかの例において、（１つ又は複数の）コイルは、エアロゾル生成材料を受けるように構成されたデバイスの加熱ゾーンの少なくとも一部を囲む。いくつかの例において、（１つ又は複数の）コイルは、加熱ゾーンの少なくとも一部を囲む螺旋状の（１つ又は複数の）コイルである。加熱ゾーンは、エアロゾル生成材料を受ける形状とされた容器であってもよい。
【0030】
いくつかの例において、デバイスは、加熱ゾーンを少なくとも部分的に取り囲む導電性加熱構成要素を備え、（１つ又は複数の）コイルは、導電性加熱構成要素の少なくとも一部を囲む螺旋状の（１つ又は複数の）コイルである。いくつかの例において、導電性加熱構成要素は管状である。いくつかの例において、コイルはインダクタコイルである。
【0031】
図１は、エアロゾル生成媒体／材料からエアロゾルを生成するためのエアロゾル供給デバイス１００の例を示す。概略として、デバイス１００は、デバイス１００のユーザによって吸入されるエアロゾル又は他の吸入可能媒体を生成するように、エアロゾル生成媒体を含む交換可能物品１１０を加熱するために用いられてもよい。
【0032】
デバイス１００は、デバイス１００の様々な構成要素を取り囲んで収容する（外カバーの形態の）筐体１０２を備える。デバイス１００は、加熱アセンブリによる加熱のために物品１１０が挿入され得る開口部１０４を一端部に有する。使用中において、物品１１０は、ヒータアセンブリの１つ又は複数の構成要素によって加熱され得るような位置で、加熱アセンブリに完全に又は部分的に挿入されてもよい。
【0033】
本例のデバイス１００は、物品１１０が定位置にないときに開口部１０４を閉じるために第１の端部部材１０６に対して移動可能である蓋１０８を備える第１の端部部材１０６を備える。図１において、蓋１０８は開いた状態で示されているが、閉じた状態となるようにキャップ１０８が移動してもよい。例えば、ユーザは、蓋１０８を矢印「Ａ」の方向にスライドさせてもよい。
【0034】
デバイス１００は、押下された場合にデバイス１００を動作させる、ボタン又はスイッチなどの、ユーザによる操作が可能な制御要素１１２をさらに含んでもよい。例えば、ユーザは、スイッチ１１２を操作することにより、デバイス１００をターンオンしてもよい。
【0035】
デバイス１００は、デバイス１００のバッテリーを充電するためのケーブルを受けることが可能なソケット／ポート１１４などの電気的構成要素をさらに備えてもよい。例えば、ソケット１１４は、ＵＳＢ充電ポートなどの充電ポートであってもよい。いくつかの例において、ソケット１１４は、追加的に又は代替的に、デバイス１００とコンピューティングデバイスなどの別のデバイスとの間でデータを転送するために用いられてもよい。
【0036】
【0037】
図２に示すように、第１の端部部材１０６はデバイス１００の一端部に配置され、第２の端部部材１１６がデバイス１００の反対側の端部に配置される。第１及び第２の端部部材１０６、１１６は共に、デバイス１００の端面を少なくとも部分的に画定する。例えば、第２の端部部材１１６の底面は、デバイス１００の底面を少なくとも部分的に画定する。外カバー１０２の縁部も、端面の一部分を画定してもよい。本例においては、蓋１０８もデバイス１００の上面の一部分を画定する。図２は、制御要素１１２内に関連付けられた第２のプリント回路基板１３８をさらに示す。
【0038】
開口部１０４に最も近いデバイスの端部は、使用中においてユーザの口に最も近いため、デバイス１００の近位端（又は口側端部）として知られるものであってもよい。使用中において、ユーザは、物品１１０を開口部１０４に挿入し、エアロゾル生成材料を加熱し始めるようユーザ制御部１１２を操作し、デバイスに生成されたエアロゾルを吸い込む。これにより、エアロゾルが、デバイス１００の近位端に向かう流路に沿ってデバイス１００を通って流れる。
【0039】
開口部１０４から最も遠いデバイスの他端部は、使用中においてユーザの口から最も遠い端部であるため、デバイス１００の遠位端として知られるものであってもよい。ユーザがデバイスに生成されたエアロゾルを吸い込むことに伴い、エアロゾルは、デバイス１００の遠位端から離れるように流れる。
【0040】
デバイス１００は、電力源１１８をさらに備える。電力源１１８は、例えば、再充電式バッテリー又は非再充電式バッテリーなどのバッテリーであってもよい。適当なバッテリーの例としては、例えば、リチウムバッテリー（リチウムイオンバッテリーなど）、ニッケルバッテリー（ニッケルカドミウムバッテリーなど）、及びアルカリバッテリーが挙げられる。バッテリーは、必要な場合に及びコントローラ（不図示）の制御の下で電力を供給してエアロゾル生成材料を加熱するために、加熱アセンブリに電気的に結合される。本例において、バッテリーは、バッテリー１１８を定位置に保持する中央サポート１２０に接続される。電力源１１８は、ＤＣ電圧源１１８であってもよい。
【0041】
デバイスは、少なくとも１つの電子機器モジュール１２２をさらに備える。電子機器モジュール１２２は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）を備えてもよい。ＰＣＢ １２２は、プロセッサなどの少なくとも１つのコントローラ、及びメモリを支持してもよい。ＰＣＢ １２２は、デバイス１００の様々な電子的構成要素を共に電気的に接続するための１つ又は複数の電気的配線をさらに備えてもよい。例えば、電力をデバイス１００全体にわたって分配することができるように、バッテリー端子がＰＣＢ １２２に電気的に接続されてもよい。ソケット１１４も、電気的配線を介してバッテリーに電気的に結合されてもよい。
【0042】
例示的デバイス１００において、加熱アセンブリは、誘導加熱アセンブリであり、誘導加熱プロセスによって物品１１０のエアロゾル生成材料を加熱するための様々な構成要素を備える。誘導加熱は、電磁誘導によって導電性物体（サセプタなど）を加熱するプロセスである。誘導加熱アセンブリは、例えば１つ又は複数のインダクタコイルのような誘導素子と、交流電流などの変動電流を誘導素子に流すためのデバイスとを備えてもよい。誘導素子における変動電流は、変動磁界を生じさせる。変動磁界は、誘導素子に対して適当に位置付けられたサセプタを貫通し、サセプタ内部に渦電流を生成する。サセプタは渦電流に対する電気的抵抗を有し、ゆえに、この抵抗に抗する渦電流の流れにより、サセプタがジュール熱によって加熱される。サセプタが鉄、ニッケル又はコバルトなどの強磁性材料を含む場合、サセプタにおける磁気ヒステリシス損によって、すなわち、磁性材料の磁気双極子の向きが変動磁界と並ぶ結果として変動することによっても、熱が生成される場合がある。例えば伝導による加熱と比較して、誘導加熱では、サセプタ内部に熱が生成されることで、急速な加熱が可能となる。さらに、誘導ヒータとサセプタとの間のいかなる物理的接触も必要でなく、構造及び応用の自由度の向上が可能となる。
【0043】
例示的デバイス１００の誘導加熱アセンブリは、サセプタ構成体１３２（本明細書では「サセプタ」と称する）、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６を備える。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、導電性材料から作製される。本例において、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、螺旋状のインダクタコイル１２４、１２６を形成するように螺旋状に巻回されたリッツ線／ケーブルから作製される。リッツ線は、個々に絶縁され、単一の線を形成するようにねじり合わせられた複数の個々の線を含む。リッツ線は、導体における表皮効果損失を低減するように設計される。例示的デバイス１００において、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、実質的に円形の断面を有する銅リッツ線から作製される。他の例において、リッツ線は、矩形などの他の形状の断面を有し得る。
【0044】
第１のインダクタコイル１２４は、サセプタ１３２の第１のセクションを加熱するための第１の変動磁界を生成するように構成され、第２のインダクタコイル１２６は、サセプタ１３２の第２のセクションを加熱するための第２の変動磁界を生成するように構成される。ここで、サセプタ１３２の第１のセクションを第１のサセプタゾーン１３２ａと称し、サセプタ１３２の第２のセクションを第２のサセプタゾーン１３２ｂと称する。本例において、第１のインダクタコイル１２４は、デバイス１００の長手方向軸線１３４に沿った方向において第２のインダクタコイル１２６に隣接する（すなわち、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は重ならない）。本例において、サセプタ構成体１３２は、２つのゾーンを有する単一のサセプタを備えるが、他の例において、サセプタ構成体１３２は、２つ以上の別個のサセプタを備えてもよい。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の端部１３０は、ＰＣＢ１２２に接続される。
【0045】
第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、いくつかの例において、互いに異なる少なくとも１つの特性を有してもよいことは理解されよう。例えば、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なる少なくとも１つの特性を有してもよい。より具体的には、一例において、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６とは異なるインダクタンス値を有してもよい。図２において、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、第１のインダクタコイル１２４が第２のインダクタコイル１２６よりも小さいサセプタ１３２のセクションにわたって巻回されるように、長さが異なる。よって、第１のインダクタコイル１２４は、（個々の巻きの間の間隔は実質的に同じであると仮定して）第２のインダクタコイル１２６とは異なる巻き数を有してもよい。さらに別の例において、第１のインダクタコイル１２４は、第２のインダクタコイル１２６に対して異なる材料から作製されてもよい。いくつかの例において、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、実質的に同一であってもよい。
【0046】
本例において、インダクタコイル１２４、１２６は、互いと同じ方向に巻回される。すなわち、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６は共に左巻き螺旋である。別の例において、インダクタコイル１２４、１２６は共に右巻き螺旋であってもよい。さらに別の例（不図示）において、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６は、反対方向に巻回される。これは、それらのインダクタコイルが異なる時点でアクティブである場合に有用であり得る。例えば、最初に、第１のインダクタコイル１２４が物品１１０の第１のセクションを加熱するように動作していてもよく、その後、第２のインダクタコイル１２６が物品１１０の第２のセクションを加熱するように動作していてもよい。コイルを反対方向に巻回することで、特定のタイプの制御回路と組み合わせて用いた場合に、非アクティブなコイルに誘起される電流を低減する一助となる。コイル１２４、１２６が異なる方向に巻回される一例（不図示）において、第１のインダクタコイル１２４は右巻き螺旋であってもよく、第２のインダクタコイル１２６は左巻き螺旋であってもよい。別のそのような実施形態において、第１のインダクタコイル１２４は左巻き螺旋であってもよく、第２のインダクタコイル１２６は右巻き螺旋であってもよい。
【0047】
本例のサセプタ１３２は、中空状であり、したがって、エアロゾル生成材料が受けられる容器を画定する。例えば、物品１１０は、サセプタ１３２に挿入され得る。本例において、サセプタ１３２は、円形の断面を有する管状である。
【0048】
図２のデバイス１００は、概して管状でサセプタ１３２を少なくとも部分的に取り囲んでもよい断熱部材１２８をさらに備える。断熱部材１２８は、例えばプラスチック材料などの任意の断熱材料から構成されてもよい。この特定の例において、断熱部材は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から構成される。断熱部材１２８は、サセプタ１３２に生成される熱からデバイス１００の様々な構成要素を断熱する一助となってもよい。
【0049】
断熱部材１２８はさらに、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６を完全に又は部分的に支持し得る。例えば、図２に示すように、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、断熱部材１２８の周りに位置付けられ、断熱部材１２８の径方向外方の面と接触する。いくつかの例において、断熱部材１２８は、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６に当接しない。例えば、断熱部材１２８の外面と第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の内面との間に小さな間隙が存在していてもよい。
【0050】
ある特定の例において、サセプタ１３２、断熱部材１２８、並びに第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６は、サセプタ１３２の中央の長手方向軸線周りで同軸となっている。
【0051】
図３は、デバイス１００の側面図を部分的に断面で示す。外カバー１０２は、本例においてもやはり提示されていない。第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６の円形の断面形状は、図３においてより明確に視認可能である。
【0052】
デバイス１００は、サセプタ１３２を定位置に保持するようにサセプタ１３２の一端部と係合するサポート１３６をさらに備える。サポート１３６は、第２の端部部材１１６に接続される。
【0053】
デバイス１００は、デバイス１００の遠位端側に配置された第２の蓋／キャップ１４０及びばね１４２をさらに備える。ばね１４２は、サセプタ１３２へのアクセスを提供するために第２の蓋１４０が開くことを可能とする。ユーザは、例えば、第２の蓋１４０を開けてサセプタ１３２及び／又はサポート１３６を清掃してもよい。
【0054】
デバイス１００は、サセプタ１３２の近位端から離れてデバイスの開口部１０４に向かって延びる拡張チャンバ１４４をさらに備える。デバイス１００内に受けられたときの物品１１０に当接し物品１１０を保持する保持クリップ１４６が、少なくとも部分的に拡張チャンバ１４４内に配置される。拡張チャンバ１４４は、端部部材１０６に接続される。
【0055】
【0056】
図５Ａは、図１のデバイス１００の一部分の断面を図示する。図５Ｂは、図５Ａの一領域の拡大図を図示する。図５Ａ及び図５Ｂは、サセプタ１３２内に受けられた物品１１０を示し、物品１１０は、物品１１０の外面がサセプタ１３２の内面に当接するような寸法とされている。これにより、加熱が最も効率的になることが確実となる。本例の物品１１０は、エアロゾル生成材料１１０ａを含む。エアロゾル生成材料１１０ａは、サセプタ１３２内に位置付けられる。物品１１０は、フィルター、包装材及び／又は冷却構造などの他の構成要素をさらに備えてもよい。
【0057】
図５Ｂは、サセプタ１３２の外面が、サセプタ１３２の長手方向軸線１５８に垂直な方向に測定して距離１５０だけ、インダクタコイル１２４、１２６の内面から離隔されていることを示す。特定の一例において、距離１５０は、約３ｍｍ～４ｍｍ、約３ｍｍ～３．５ｍｍ、又は約３．２５ｍｍである。
【0058】
図５Ｂは、断熱部材１２８の外面が、サセプタ１３２の長手方向軸線１５８に垂直な方向に測定して距離１５２だけ、インダクタコイル１２４、１２６の内面から離隔されていることをさらに示す。特定の一例において、距離１５２は約０．０５ｍｍである。別の例において、距離１５２は、インダクタコイル１２４、１２６が断熱部材１２８に当接し接触するように、実質的に０ｍｍである。
【0059】
一例において、サセプタ１３２は、約０．０２５ｍｍ～１ｍｍ、又は約０．０５ｍｍの肉厚１５４を有する。
【0060】
一例において、サセプタ１３２は、約４０ｍｍ～６０ｍｍ、約４０ｍｍ～４５ｍｍ、又は約４４．５ｍｍの長さを有する。
【0061】
一例において、断熱部材１２８は、約０．２５ｍｍ～２ｍｍ、０．２５ｍｍ～１ｍｍ、又は約０．５ｍｍの肉厚１５６を有する。
【0062】
上記で説明したように、例示的デバイス１００の加熱アセンブリは、誘導加熱プロセスを通して物品１１０のエアロゾル生成材料を加熱するための様々な構成要素を備える誘導加熱アセンブリである。特に、第１のインダクタコイル１２４及び第２のインダクタコイル１２６は、エアロゾル生成材料を加熱しエアロゾルを生成するために、サセプタ１３２のそれぞれの第１のゾーン１３２ａ及び第２のゾーン１３２ｂを加熱するために用いられる。以下、図６～図１２を参照して、第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６を用いてサセプタ構成体１３２を誘導加熱する際のデバイス１００の動作について詳細に説明する。
【0063】
デバイス１００の誘導加熱アセンブリは、ＬＣ回路を備える。ＬＣ回路は、誘導素子によって形成されるインダクタンスＬ、及びキャパシタによって形成されるキャパシタンスＣを有する。以下で論じるように、デバイス１００において、インダクタンスＬは第１及び第２のインダクタコイル１２４、１２６によって形成され、キャパシタンスＣは複数のキャパシタによって形成される。インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを有する誘導ヒータ回路は、いくつかの場合において、抵抗器によって形成される抵抗Ｒを有するＲＬＣ回路として表されてもよい。いくつかの場合において、抵抗は、インダクタ及びキャパシタを接続する回路の部分のオーミック抵抗によって形成され、ゆえに回路は、そのような場合には抵抗器を必ずしも含む必要はない。そのような回路は、回路素子のインピーダンス又はアドミタンスの虚部が互いに打ち消し合う場合に特定の共振周波数で生じる電気的共振を呈する場合がある。
【0064】
ＬＣ回路の一例として、インダクタ及びキャパシタが直列に接続された直列回路がある。ＬＣ回路の別の例として、インダクタ及びキャパシタが並列に接続された並列ＬＣ回路がある。ＬＣ回路において共振が生じるのは、インダクタの急落する磁界が、キャパシタを充電する電流をインダクタの巻線に生成し、一方で、放電するキャパシタが、インダクタの磁界を増加させる電流を形成するためである。並列ＬＣ回路が共振周波数で駆動された場合、（インダクタのリアクタンスがキャパシタのリアクタンスと等しくなることに伴って）回路の動的インピーダンスは最大となり、回路電流は最小となる。しかしながら、並列ＬＣ回路では、並列なインダクタ及びキャパシタのループが、（ループ内の電流を、したがってインダクタを通過する電流を実効的に増倍させる）電流増倍器として動作する。したがって、回路がサセプタを加熱するように動作している時間の少なくとも一部にわたってＲＬＣ又はＬＣ回路が共振周波数で動作することを可能とすることで、サセプタを貫通する磁界の値を最大化することにより、効果的及び／又は効率的な誘導加熱をもたらし得る。
【0065】
サセプタ１３２を加熱するためにデバイス１００によって用いられるＬＣ回路は、以下で説明するように、スイッチング構成体として動作する１つ又は複数のトランジスタを利用してもよい。トランジスタは、電子的信号をスイッチングするための半導体デバイスである。トランジスタは、典型的には、電子回路への接続のための少なくとも３つの端子を備える。電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、印加される電界の効果が、トランジスタの実効コンダクタンスを変動させるために用いられ得るトランジスタである。電界効果トランジスタは、ボディ、ソース端子Ｓ、ドレイン端子Ｄ、及びゲート端子Ｇを備えていてもよい。電界効果トランジスタは、電子又は正孔の電荷キャリアがソースＳとドレインＤとの間を流れ得る半導体を含む活性チャネルを有する。チャネルの伝導度、すなわちドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとの間の伝導度は、例えばゲート端子Ｇに印加される電位によって生成される、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間の電位差の関数である。エンハンスメント型ＦＥＴにおいて、ＦＥＴは、ゲートＧからソースＳへの電圧が実質的にゼロである場合にはＯＦＦであり得（すなわち、電流がＦＥＴを通過することを実質的に防止し得）、ゲートＧからソースＳへの電圧が実質的に非ゼロである場合にはＯＮとなり得る（すなわち、電流がＦＥＴを通って流れることを実質的に可能とし得る）。
【0066】
デバイス１００の回路において用いられ得るトランジスタの一タイプとして、ｎチャネル（又はｎ型）電界効果トランジスタ（ｎ－ＦＥＴ）がある。ｎ－ＦＥＴは、そのチャネルが、電子が多数キャリアであり正孔が少数キャリアであるｎ型半導体を含む電界効果トランジスタである。例えば、ｎ型半導体は、ドナー不純物（例えばリンなど）がドーピングされた真性半導体（例えばシリコンなど）を含み得る。ｎチャネルＦＥＴでは、ドレイン端子Ｄがソース端子Ｓよりも高電位に配置される（すなわち、ドレイン－ソース電圧が正である、又は換言するとソース－ドレイン電圧が負である）。ｎチャネルＦＥＴを「オン」にする（すなわち電流がｎチャネルＦＥＴを通過することを可能とする）ために、ソース端子Ｓの電位よりも高いスイッチング電位がゲート端子Ｇに印加される。
【0067】
デバイス１００において用いられ得るトランジスタの別のタイプとして、ｐチャネル（又はｐ型）電界効果トランジスタ（ｐ－ＦＥＴ）がある。ｐ－ＦＥＴは、そのチャネルが、正孔が多数キャリアであり電子が少数キャリアであるｐ型半導体を含む電界効果トランジスタである。例えば、ｐ型半導体は、アクセプタ不純物（例えばホウ素など）がドーピングされた真性半導体（例えばシリコンなど）を含み得る。ｐチャネルＦＥＴでは、ソース端子Ｓがドレイン端子Ｄよりも高電位に配置される（すなわち、ドレイン－ソース電圧が負である、又は換言するとソース－ドレイン電圧が正である）。ｐチャネルＦＥＴを「オン」にする（すなわち電流がｐチャネルＦＥＴを通過することを可能とする）ために、ソース端子Ｓの電位よりも低い（かつ、例えばドレイン端子Ｄの電位よりも高い場合がある）スイッチング電位がゲート端子Ｇに印加される。
【0068】
例として、デバイス１００において用いられるＦＥＴのうちの１つ又は複数が、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。ＭＯＳＦＥＴは、そのゲート端子Ｇが絶縁層によって半導体チャネルから電気的に絶縁される電界効果トランジスタである。いくつかの例において、ゲート端子Ｇは金属であってもよく、絶縁層は酸化物（例えば二酸化ケイ素など）であってもよく、ゆえに「金属酸化物半導体」である。しかしながら、他の例において、ゲートはポリシリコンなどの金属以外の材料から作製されていてもよく、及び／又は、絶縁層は誘電体材料などの酸化物以外の材料から作製されていてもよい。そのようなデバイスは、それでもなお典型的には金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴｓ）と称され、本明細書において用いる場合、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ又はＭＯＳＦＥＴとの用語は、そのようなデバイスを含むものとして解釈されるべきであることを理解されたい。
【0069】
ＭＯＳＦＥＴは、半導体がｎ型であるｎチャネル（又はｎ型）ＭＯＳＦＥＴであってもよい。ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（ｎ－ＭＯＳＦＥＴ）は、ｎチャネルＦＥＴについて上記で説明したのと同様に動作されてもよい。別の例として、ＭＯＳＦＥＴは、半導体がｐ型であるｐチャネル（又はｐ型）ＭＯＳＦＥＴであってもよい。ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ（ｐ－ＭＯＳＦＥＴ）は、ｐチャネルＦＥＴについて上記で説明したのと同様に動作されてもよい。ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、典型的には、ｐ－ＭＯＳＦＥＴのものよりも低いソース－ドレイン抵抗を有する。ゆえに、「オン」（すなわち電流が通過している）状態において、ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、ｐ－ＭＯＳＦＥＴと比較して生成する熱が少なく、ゆえにｐ－ＭＯＳＦＥＴよりも動作中に消費するエネルギーが少ない場合がある。さらに、ｎ－ＭＯＳＦＥＴは、典型的には、ｐ－ＭＯＳＦＥＴと比較してより短いスイッチング時間（すなわち、ゲート端子Ｇに供給されるスイッチング電位の変化から、ＭＯＳＦＥＴが電流を通過させるか否かを変化させるまでの特性的な応答時間）を有する。これにより、スイッチングレートの高速化及びスイッチング制御の向上を可能とすることができる。
【0070】
ここで図６を参照して、デバイス１００による誘導加熱のための回路について説明する。図６は、エアロゾル生成デバイス１００の誘導加熱回路６００の一部の簡略化された模式図を示す。図６は、変動電流が第１のインダクタコイル１２４を通って流れるときに第１のサセプタゾーン１３２ａを加熱するための第１のインダクタコイル１２４を備える誘導加熱回路６００の一部を示す。第１のサセプタゾーン１３２ａは、サセプタ１３２が第１のインダクタ１２４と誘導結合し、渦電流の生成によって加熱される様子を表すために、誘導素子及び抵抗素子を有するものとして図６において表されている。デバイス１００は、図６では不図示の第２のインダクタコイル１２６を追加的に備えることに留意されよう。第２のインダクタコイル１２６はさらに、誘導加熱回路６００の一部であり、以下で説明するように第２のサセプタゾーン１３２ｂを加熱するように制御される。しかしながら、明確性のために、まずは図６に示される特徴に関して回路６００を説明する。
【0071】
回路６００は、第１の共振器セクション６０１と、第１の共振器セクション６０１にＤＣ電圧を供給するためのＤＣ電圧供給部１１８と、回路６００を制御するための制御構成体とを備える。第１の共振器セクション６０１は、第１のインダクタ１２４と、第１のＦＥＴ ６０８を備えるスイッチング構成体とを含み、制御構成体は、以下でより詳細に説明するように、回路６００において検出される電圧状況に応答してＦＥＴ ６０８を第１の状態と第２の状態との間でスイッチングして、第１のインダクタ１２４を動作させるように構成される。回路６００は、サセプタ１３２を除いて、デバイス１００のＰＣＢ １２２に配置され、インダクタコイル１２４は、第１の端部１３０ａ及び第２の端部１３０ｂにおいてＰＣＢ １２２に接続される。
【0072】
第１の共振器セクション６０１は、第１のキャパシタ６０６及び第２のキャパシタ６１０を含み、その両方が、第１の共振器セクション６０１が共振することを可能とされた場合に、交流電流が第１のキャパシタ６０６と第２のキャパシタ６１０との間に、そしてインダクタ１２４を通って流れるように、第１のインダクタ１２４と並列に配置される。上記で述べたように、第１のＦＥＴ ６０８は、本例においてはｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第１の共振器セクション６０１におけるスイッチング構成体として動作するように配置されている。
【0073】
他の例において、共振器セクション６０１は、例えば第１のキャパシタ６０６の位置において、又は第２のキャパシタ６１０の位置に、１つのキャパシタのみを備えてもよいことに留意されたい。他の例において、共振器セクション６０１は、３つ以上のキャパシタなどの任意の他の数のキャパシタを備えてもよい。例えば、第１のキャパシタ６０６及び第２のキャパシタ６１０のいずれか又は両方が、互いと並列に配置された２つ以上のキャパシタによって置き換えられてもよい。よく理解されるであろうように、共振器セクション６０１は、共振器セクション６０１のインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣに依存する共振周波数を有する。共振セクション６０１におけるキャパシタの数、タイプ及び配置は、回路６００において用いられる電力レベル及び回路６００の所望の動作周波数を考慮することに基づいて選択されてもよい。例えば、個々のキャパシタ及び前記キャパシタの配置は、電流を処理する前記キャパシタの能力に対する制限に加えて、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を有するように検討され得ることが理解されよう。そのような特徴が、共振器セクション６０１におけるキャパシタンスを形成するキャパシタの配置を決定する際に考慮されてもよい。例えば、所望の電力レベル及び動作周波数によっては、より高いキャパシタンス又はより低いＥＳＲをもたらすために、複数のキャパシタを並列に設けることが有利である場合がある。本例において、第１及び第２のキャパシタ６０６、６１０は共に、各々が１００ｎＦ程度のキャパシタンスを有するセラミックＣ０Ｇキャパシタである。他の例において、本段落において概説した検討事項に従って、他のタイプのキャパシタ及び／又は他のキャパシタンス値を有するキャパシタ、例えばキャパシタンス値の等しくないキャパシタが用いられてもよい。
【0074】
第１の共振器セクション６０１には、例えば上記で説明したようにバッテリーによって供給される電圧である、ＤＣ電圧がＤＣ電圧供給部１１８によって供給される。図６に示すように、ＤＣ電圧供給部１１８は、正端子１１８ａ及び負端子１１８ｂを備える。一例において、ＤＣ電圧供給部１１８は、４．２Ｖ程度のＤＣ電圧を第１の共振器セクション６０１に供給する。他の例において、ＤＣ電圧供給部１１８は、例えば２～１０Ｖ、又は３～５Ｖ程度の電圧を供給してもよい。
【0075】
コントローラ１００１は、回路６００の動作を制御するように構成される。コントローラ１００１は、複数の入力及び出力を有する、例えばマイクロ処理ユニット（ＭＰＵ）のようなマイクロコントローラを備えてもよい。一例において、コントローラ１００１は、ＳＴＭ３２Ｌ０５１Ｃ８Ｔ６モデルＭＰＵである。いくつかの例において、回路６００に設けられるＤＣ電圧供給部１１８は、コントローラ１００１からの出力によって提供され、コントローラ１００１自体は、バッテリー又は他の電力源から電力を受け取る。
【0076】
ＤＣ電圧源１１８の正端子１１８ａは、第１のノード６００Ａに電気的に接続される。一例において、ＤＣ電圧源１１８は、コントローラ１００１を介してノード６００Ａに接続され、コントローラ１００１は、ＤＣ電圧源１１８から電力を受け取り、ＤＣ電圧源によって供給される電圧を、回路６００を含むデバイスの構成要素に供給する。第１のノード６００Ａは、第１のキャパシタ６０６の第１の端部６０６ａ及び第１のインダクタ１２４の第１の端部１３０ａに電気的に接続される。第１のインダクタ１２４の第２の端部１３０ｂは、図６においては回路図における電気的に等価な２つの点として表されている第２のノード６００Ｂに電気的に接続される。第２のノード６００Ｂは、ＦＥＴ ６０８のドレイン端子６０８Ｄに電気的に接続される。本例において、第２のノード６００Ｂは、第２のキャパシタ６１０の第１の端部６１０ａにも電気的に接続される。引き続き回路を辿ると、第１のＦＥＴ ６０８のソース端子６０８Ｓは、第３のノード６００Ｃに電気的に接続される。第３のノード６００Ｃは、グラウンド６１６に、そして本例においては第２のキャパシタ６１０の第２の端部６１０ｂに電気的に接続される。第３のノード６００Ｃは、電流検知抵抗器６１５を介して第４のノード６００Ｄに電気的に接続され、第４のノード６００Ｄは、ＤＣ電圧源１１８の負端子１１８ｂに電気的に接続され、負端子１１８ｂは、正端子と同様に、一例においてコントローラ１００１を介して供給される。
【0077】
第２のキャパシタ６１０が存在しない例において、第３のノード６００Ｃは、第１のＦＥＴソース端子６０８Ｓ、グラウンド６１６及び電流検知抵抗器６１５への３つの電気的接続部のみを有してもよいことに留意されたい。
【0078】
上記で述べたように、第１のＦＥＴ ６０８は、第１の共振器セクション６０１におけるスイッチング構成体として動作する。第１のＦＥＴ ６０８は、第１の状態すなわち「ＯＮ」状態と、第２の状態すなわち「ＯＦＦ」状態との間で設定可能である。当業者にはよく理解されるであろうように、ｎチャネルＦＥＴは、ＯＦＦ状態である場合（すなわち適切な制御電圧がそのゲートに印加されていない場合）、実効的にダイオードとして動作する。図６において、第１のＦＥＴ ６０８がＯＦＦ状態である場合に呈するダイオード機能が、第１のダイオード６０８ａによって表されている。すなわち、ＦＥＴ ６０８がＯＦＦ状態である場合、第１のダイオード６０８ａは、ドレイン端子６０８Ｄからソース端子６０８Ｓへと流れる電流を主に防止するように動作するが、ダイオード６０８ａが適切に順バイアスされる場合にはソース端子６０８Ｓからドレイン端子６０８Ｄへと電流が流れることを可能とする。ｎチャネルＦＥＴは、適切な制御電圧がゲートに印加されることでドレインＤとソースＳとの間に導電経路が生じる場合に、ＯＮ状態となる。そのため、第１のＦＥＴ ６０８は、ＯＮ状態である場合、第１の共振器セクション６０１における閉スイッチのように動作する。
【0079】
上記で述べたように、回路６００は、第１の共振器セクション６０１及び追加の制御構成体を備えるものと考えられてもよい。制御構成体は、コンパレータ６１８、ゼロ電圧検出器６２１、及びフリップフロップ６２２を備え、第１の共振器セクション６０１内の電圧状況を検出し、検出された電圧状況に応答して第１のＦＥＴ ６０８を制御するように構成される。ここで、制御構成体による第１のＦＥＴ ６０８のこの制御について、より詳細に説明する。
【0080】
第２のノード６００Ｂにおいて、ゼロ電圧検出器６２１が接続される回路６００の点における電圧状況、すなわち接地電圧に対して０Ｖ又は０Ｖ付近の電圧を検出するように構成されたゼロ電圧検出器６２１が電気的に接続されている。ゼロ電圧検出器６２１は、ＦＥＴ ６０８の状態のスイッチングを制御するための信号を出力するように構成される。すなわち、ゼロ電圧検出器６２１は、信号をフリップフロップ６２２に出力するように構成される。フリップフロップ６２２は、２つの安定な状態の間で設定可能な電気回路である。フリップフロップ６２２は、フリップフロップの状態に依存して第１のＦＥＴゲート端子６０８Ｇに電圧を供給するように構成された第１のゲートドライバ６２３に電気的に接続される。すなわち、第１のゲートドライバ６２３は、フリップフロップが一方の状態である場合にはＦＥＴ ６０８をＯＮ状態にスイッチングするよう適切な電圧を第１のＦＥＴゲート端子６０８Ｇに供給するように構成されるが、フリップフロップ６２２が他方の状態である場合にはＦＥＴ ６０８をＯＮ状態に維持するための適切な電圧を供給しないように構成される。例えば、第１のゲートドライバ６２３は、フリップフロップ６２２が状態「１」である場合にはＦＥＴ ６０８をＯＮにスイッチングするよう適切なゲート・ソース電圧を第１のＦＥＴゲート６０８Ｇに供給するように構成されてもよく、第１のゲートドライバ６２３は、フリップフロップ６２２が状態「０」である場合にはこのゲート・ソース電圧を供給しないように構成されてもよい。したがって、フリップフロップ手段６２２の状態は、第１のＦＥＴ ６０８がオンであるかオフであるかを制御する。
【0081】
本例において、制御構成体のゼロ電圧検出器６２１及び第１のゲートドライバ６２３は、コントローラ１００１からそれぞれの信号１０１１、１０２１を受け取るように構成され、これらの信号により、コントローラ１００１は、以下でより詳細に論じるように、回路６００の動作を開始及び制御することができる。
【0082】
第４のノード６００Ｄにおいて、制御電圧ライン６１９が電気的に接続されている。制御電圧ライン６１９は、抵抗器６１７ａを介して第５のノード６００Ｅに電気的に接続され、第５のノード６００Ｅは、電圧コンパレータ６１８（以下コンパレータ６１８）に電気的に接続される。第５のノード６００Ｅは、コンパレータ６１８の正端子に電気的に接続される。コンパレータ６１８の負端子は、グラウンド６１６に接続される。本例において、コンパレータ６１８は、第５のノード６００Ｅにおける電圧の接地電圧との比較に基づいて信号を出力するように構成される。コンパレータ６１８の出力信号は、フリップフロップ６２２に送られる。制御電圧１０３１が、本例においてはコントローラ１００１から、第２の抵抗器６１７ｂを介して制御電圧ライン６１９に供給される。
【0083】
上記で述べたように、コンパレータ６１８は、出力をフリップフロップ６２２に供給するように電気的に接続される。フリップフロップ６２２は、コンパレータ６１８からの出力信号がフリップフロップ６２２の状態を変化させ、以て第１のドライバ６２３に第１のＦＥＴ ６０８の状態を変化させ得るように構成される。
【0084】
ここで、第１のインダクタコイル１２４が第１のサセプタゾーン１３２ａを加熱するように動作されるように第１の共振器セクション６０１がコントローラ１００１によってアクティブ化されることに関連して、例示的回路６００の働きをより詳細に説明する。
【0085】
始めに、第１のＦＥＴ ６０８は、ＯＦＦ状態に設定されており、よって、インダクタ１２４を通って流れる電流を防止するダイオード６０８ａとして動作している。コントローラ１００１は、ＦＥＴ ６０８をＯＦＦ状態からＯＮ状態にスイッチングさせることにより、第１のサセプタゾーン１３２ａを加熱するための回路６００の動作を開始する。本例において、コントローラは、ＳＴＡＲＴ信号１０１１をゼロ電圧検出器６２１に供給することにより、回路６００の動作を開始する。以て、フリップフロップ６２２は、状態を変化させられ、第１のゲートドライバ６２３に、ＦＥＴをＯＮ状態にスイッチングするための信号をＦＥＴゲート端子６０８Ｇに供給させる。
【0086】
ＦＥＴ ６０８がＯＮ状態にスイッチングされると、回路６００の自励振動加熱サイクルと称され得るものが始まる。このときＯＮ状態となっているＦＥＴ ６０８は、ＤＣ電流がＤＣ電圧源正端子１１８ａから第１のインダクタ１２４を通り電流検知抵抗器６１５を経由してＤＣ電圧源負端子１１８ｂに戻るように流れ始めることを可能とする閉スイッチとして動作する。第１のインダクタ１２４は、よく知られているように、この電流の初期的増大に抗して、ファラデーの法則及びレンツの法則によって逆起電力を生成する。ＯＮ状態において、ドレイン端子６０８Ｄとソース端子６０８Ｓとの間の電圧は、実質的にゼロである。
【0087】
図７Ａは、ＦＥＴ ６０８が時刻ｔ０でスイッチオンされたときから開始する時間ｔに対する、第１のインダクタ１２４を通って流れる電流の模式的グラフ表示を示す。時刻ｔ０において、ＤＣ電流が、インダクタ１２４のインダクタンスＬ１及び回路６００のＤＣ抵抗に依存する率でゼロからインダクタ１２４において増加を始める。一例において、電流検知抵抗器６１５は、２ｍΩ程度の抵抗を有し、一方でインダクタ１２４は、２～１５ｍΩ、若しくは４～１０ｍΩ又は本例においては５．２ｍΩ程度のＤＣ抵抗を有する。インダクタにおける電流のこの増加は、インダクタ１２４による磁気エネルギーの蓄積に対応しており、インダクタ１２４によって蓄積され得る磁気エネルギー量は、よく理解されるであろうように、そのインダクタンスＬ１に依存する。
【0088】
図７Ｂは、やはりＦＥＴ ６０８がターンオンされる時刻ｔ０からの時間ｔに対する電流検知抵抗器６１５の両端の電圧の簡略化された表示を示す。ＦＥＴ ６０８がターンオンされた後間もなく、インダクタ１２４の両端に大きな電圧が現れ、これは、インダクタが電流の増大に抗することに伴ってインダクタ１２４によって生成される逆起電力である。したがって、このとき、図７Ｂに示すように、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧は小さい。これは、ＤＣ供給部１１８によって提供される電圧差のほぼ全てがインダクタ１２４の両端で降下するためである。次いで、インダクタ１２４を通る電流が増大しインダクタ１２４の逆起電力が減衰するにつれて、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧が増大する。これは、図７Ｂに示すように、電流検知抵抗器６１５の両端の負電圧の出現として見られる。すなわち、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧は、ＦＥＴ ６０８がオンである時間の長さと共に負方向に増大する。
【0089】
電流検知抵抗器６１５の両端の電圧の負方向への増大は、インダクタ１２４を通る電流の増大に対応するので、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧の大きさは、インダクタ１２４を通って流れる電流の指標となる。ＦＥＴ ６０８がオンに留まっている間、インダクタ１２４を通る電流及び電流検知抵抗器６１５の両端の電圧は、インダクタンスＬ１及び回路６００のＤＣ抵抗に依存する時定数で、（ＤＣ供給部１１８によって供給されるＤＣ電圧及び回路６００のＤＣ抵抗に依存する）それぞれの最大値Ｉｍａｘ、Ｖｍａｘに向かって実質的に線形的に増大する。時刻ｔ０の後にインダクタ１２４を通る電流が変動することに伴い、第１のインダクタ１２４を通るＤＣ電流が増加する間に、サセプタ１３２のいくらかの誘導加熱が生じてもよいことに留意されたい。
【0090】
回路６００は、ＦＥＴ ６０８がスイッチオンされている時間に第１のインダクタ１２４に蓄積されるエネルギー量が、制御構成体によって決定され、コントローラ１００１によって制御され得るように構成される。すなわち、コントローラ１００１は、ここから説明するように、インダクタ１２４において増加することが許容されるＤＣ電流の量を（よって磁気エネルギーの量を）制御する。
【0091】
上記で説明したように、制御電圧１０３１が制御電圧ライン６１９に印加される。本例において、制御電圧１０３１は正電圧であり、コンパレータ６１８の正端子に入力される電圧（すなわち第５のノード６００Ｅにおける電圧）は、常に制御電圧１０３１の値及び第４のノード６００Ｄにおける電圧に依存する。電流検知抵抗器６１５の両端の負電圧は、特定の値に達した場合、第５のノード６００Ｅにおいて正の制御電圧１０３１を打ち消し、第５のノード６００Ｅにおいて０Ｖの電圧（すなわち接地電圧）を生じさせる。本例において、抵抗器６１７ａは、２ｍΩの抵抗を有する。抵抗器６１７ｂは、７０ｋΩのコントローラ１００１に対する実効抵抗を表す。第５のノード６００Ｅにおける電圧は、電流検知抵抗器６１５の両端の負電圧が制御電圧１０３１と同じ大きさを有する場合に、０Ｖに達する。
【0092】
コンパレータ６１８は、その正端子における電圧を、その負端子に接続されたグラウンド６１６の電圧と比較し、信号を結果として出力するように構成される。一例において、コンパレータは、Ｏｎ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒから入手され得る規格部品ＦＡＮ１５６である。よって、第５のノード６００Ｅにおける電圧が０Ｖに達した場合、コンパレータ６１８は、その正端子に０Ｖ信号を受け取り、コンパレータ６１８による比較の結果は、正端子の電圧が負端子の電圧に等しいというものになる。コンパレータ６１８は、その結果として信号をフリップフロップ６２２に出力し、ＦＥＴ ６０８をスイッチオフさせる。そのため、ＦＥＴ ６０８のスイッチオフは、回路６００において検出される電圧状況に依存する。すなわち、本例において、コンパレータ６１８が、その端子の両端の電圧の比較により、時刻ｔ１において生じる、電流検知抵抗器６１５の両端の負電圧が制御電圧１０３１と同じ大きさに達したことを検出すると、ＦＥＴ ６０８がスイッチオフされる。図７Ａにおいて、ＦＥＴ ６０８がスイッチオフされる時刻ｔ１においてインダクタ１２４を通って流れるＤＣ電流をＩ１と表記している。
【0093】
時刻ｔ１においてＦＥＴ ６０８がターンオフされると、ＦＥＴ ６０８は、共振器セクション６０１において閉スイッチのような動作からダイオード６０８ａのような動作に、そしてＤＣ供給部１１８からの供給の面では実効的に開スイッチのような動作に切り替わる。時刻ｔ１において、インダクタ１２４を通ってグラウンド６１６へと至るＤＣ電流の経路は、ＦＥＴ ６０８によって遮断される。これが、第１のインダクタ１２４を流れる電流の減少（これは図７Ａでは不図示）を引き起こし、インダクタ１２４は、誘導電圧を生成することによりこの電流の変化に抗する。よって、電流が、第１の共振器セクション６０１の共振周波数でインダクタ１２４とキャパシタ６０６、６０８との間を行き来する振動を始める。
【0094】
同様に、インダクタ１２４の両端の電圧、そしてその結果として第１のＦＥＴのドレイン端子６０８Ｄとソース端子６０８Ｓとの間の電圧が、第１の共振器セクション６０１の共振周波数で振動し始める。インダクタ１２４を通る電流及びインダクタ１２４の両端の電圧が振動し始めることに伴い、サセプタ１３２が誘導加熱される。したがって、ＦＥＴ ６０８をＯＦＦ状態にスイッチングすることは、時刻ｔ１においてインダクタ１２４に蓄積された磁気エネルギーを放出して、サセプタ１３２を加熱する働きをする。
【0095】
図８は、時刻ｔ０からｔ１までＦＥＴ ６０８がＯＮ状態であるときから開始する、第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧の波形８００を示す。図８に示されている時間にわたって、第１のＦＥＴ ６０８は２回ターンオフ及びターンオンされる。
【0096】
電圧波形８００は、第１のＦＥＴ ６０８がＯＮである時刻ｔ０～ｔ１の間の第１のセクション８００ａと、第１のＦＥＴ ６０８がスイッチオフされる第２のセクション８００ｂ～８００ｄとを含む。８００ｅにおいて、ＦＥＴ ６０８は再度スイッチオンされ、第１のＦＥＴ ６０８がオンに留まっている間、第１のセクション８００ａに相当する第３のセクション８００ｆが始まり、上記で説明した、インダクタ１２４を通るＤＣ電流の増加のプロセスが繰り返し生じる。図８はさらに、第１のＦＥＴ ６０８が再度スイッチオフされてＦＥＴ ６０８の両端の電圧の振動が可能となる第４のセクション８００ｇと、第１のＦＥＴ ６０８がその後再度スイッチオンされる第５のセクション８００ｈとを示す。
【0097】
セクション８００ａ、８００ｆ及び８００ｈにおいて第１のＦＥＴ ６０８がオンであるとき、第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧はゼロである。セクション８００ｂ～８００ｄ、さらにセクション８００ｇによって示されるように、第１のＦＥＴ ６０８がターンオフされると、第１のインダクタ１２４は、磁界（この磁界は、第１のＦＥＴ ６０８がオンであったときに増加したＤＣ電流の結果である）に蓄積されたエネルギーを用いて、第１のＦＥＴ ６０８がオフとなった結果としての、第１のインダクタ１２４を通って流れる電流の降下に抗する電圧を誘起する。第１のインダクタ１２４に誘起される電圧は、第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧の対応する変動を生じさせる。この電圧の変動中、第１のインダクタ１２４及びキャパシタ６０６、６１０は、正弦波形で互いと共振し始める。電圧波形８００により示されている電圧は、最初に、第１のＦＥＴ ６０８がオフとなったことに起因する電流の降下に抗するように第１のインダクタ１２４における誘起電圧が増大することに伴って増大し（例えば８００ｂを参照）、ピークに達し（例えば８００ｃを参照）、次いで、第１のインダクタ１２４の磁界に蓄積されたエネルギーが漸減するにつれて、再びゼロまで減少する（例えば８００ｄ参照）。
【0098】
変動する電圧８００ｂ～８００ｄ及び８００ｇは、対応する変動電流（不図示）を生じさせ、第１のＦＥＴ ６０８のオフの時間中、キャパシタ６０６、６１０及び第１のインダクタ１２４は共振ＬＣ回路として動作するので、第１のインダクタ１２４及びキャパシタ６０６、６１０の組み合わせの合計インピーダンスは、この時間中に最小となる。したがって、第１のインダクタ１２４を通って流れる変動電流の最大の大きさは比較的大きくなることが理解されるであろう。よって、この比較的大きい変動電流は、サセプタ１３２に熱を生成させる、第１のインダクタ１２４における比較的大きい変動磁界を生じさせる。本例においてセクション８００ｂ～８００ｄ及びセクション８００ｇによって示されるように第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧が変動する期間は、第１の共振器セクション６０１の共振周波数に依存する。
【0099】
ここで図６及び図８を参照すると、回路６００は、第１のＦＥＴ ６０８がオフとなり第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧が再び０Ｖに向かって減少するとき、ゼロ電圧検出器６２１がこの電圧状況を検出し、第１のＦＥＴ ６０８を再びＯＮ状態にスイッチングさせる信号をフリップフロップ６２２に出力するように構成される。すなわち、第１の共振器セクション６０１内で検出されるこの電圧状況に応答して、ＦＥＴ ６０８がＯＦＦ状態からＯＮ状態にスイッチングされる。ゼロ電圧検出器６２１は、ＦＥＴ ６０８がスイッチオフされてから誘導素子と容量素子との間の電流振動のサイクルの所与の割合が完了したことを示す電圧状況を検出すると考えられてもよい。すなわち、ＦＥＴ ６０８の両端の電圧が０Ｖ又はほぼ０Ｖに戻ったことをゼロ電圧検出器６２１が検出することにより、ゼロ電圧検出器６２１は、第１の共振器セクション６０１の共振周波数での電流（及び電圧）振動の半サイクルが完了したことを検出する。
【0100】
いくつかの例において、ゼロ電圧検出器６２１は、第１のＦＥＴ ６０８の両端の電圧が電圧レベル８０１に又は電圧レベル８０１未満に戻ったことを検出してもよく、そのような場合には、ＦＥＴ ６０８の両端の電圧が厳密に０Ｖに達する前に、ＦＥＴ ６０８の状態のスイッチングを引き起こす信号を出力してもよい。図８により示されているように、ゼロ電圧検出器６２１の動作は、半サイクルの後に共振器セクション６０１における電圧の振動を短縮し、よって、第１のＦＥＴ ６０８の両端の実質的に半正弦波の電圧プロファイルを結果としてもたらす。ゼロ電圧検出器６２１の動作のさらなる詳細について、図９を参照して以下で説明する。
【0101】
ポイント８００ｅにおいて第１のＦＥＴ ６０８が再びスイッチオンされると、ＤＣ源１１８によって駆動されるＤＣ電流が、第１のインダクタ１２４を通って再度増加する。次いで、第１のインダクタ１２４は、第１のＦＥＴ ６０８が次にスイッチオフされて第１の共振器セクション６０１内での共振を開始するときに放出されることとなる磁界の形態で、エネルギーを再び蓄積し得る。このようにして第１のＦＥＴ ６０８が繰り返しスイッチオン及びスイッチオフされることに伴い、上述のプロセスが連続的に繰り返されてサセプタ１３２を加熱する。
【0102】
図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明された、インダクタ１２４を通る電流の上述の増加は、コントローラ１００１からのＳＴＡＲＴ信号１０１１に応答してＦＥＴ ６０８が最初にターンオンされたときと、ゼロ電圧検出器６２１によって検出されるゼロ電圧状況によってＦＥＴ ６０８がその後スイッチオンされたときとの両方で生じることに留意されたい。第１の事例では、ＳＴＡＲＴ信号１０１１に応答して、インダクタ１２４の電流が０から実質的に線形的に増加する。第２の事例では、ポイント８００ｅでのゼロ電圧状況の検出に応答してＦＥＴ ６０８が再びターンオンされたときに、（例えばＦＥＴ ６０８のスイッチオン及びスイッチオフの前のサイクルから）いくらかの余剰電流が回路６００を循環している。ゼロ電圧状況の検出後にＦＥＴ ６０８が再びターンオンされることに伴い、再循環電流が、ＦＥＴ ６０８を通る初期的な負電流を生じさせる。次いで、ＦＥＴ ６０８がオンに留まっている間、ＦＥＴ ６０８及びインダクタ１２４を通る電流は、再循環電流によって生じる初期的な負電流の値から実質的に線形的に増加する。インダクタ１２４を通る電流が増加するにつれて、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧は、上記で説明したように、それに対応して負方向に増大する。
【0103】
例において、ＦＥＴ ６０８のスイッチオン及びスイッチオフは、１００ｋＨｚ～２ＭＨｚ程度、若しくは５００ｋＨｚ～１ＭＨｚ程度、又は３００ｋＨｚ程度の周波数で生じてもよい。ＦＥＴ ６０８のスイッチオン及びスイッチオフが生じる周波数は、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣ、供給部６１８によって供給されるＤＣ供給電圧、並びに、さらには電流が共振器セクション６０１を通って再循環し続ける度合い及びサセプタ１３２の負荷効果に依存する。例えば、ＤＣ供給電圧が３．６Ｖに等しく、インダクタ１２４のインダクタンスが１４０ｎＨであり、共振器セクション６０１のキャパシタンスが１００ｎＦである場合、ＦＥＴ ６０８がオンに留まる時間は２７００ｎｓ程度であり得、ＦＥＴ ６０８がオフとなる振動の半サイクルの完了までにかかる時間は６７５ｎｓ程度であり得る。これらの値は、２０Ｗ程度の電力がＤＣ電圧供給部１１８から共振器セクション６０１に供給されることに対応する。ＦＥＴ ６０８がオンに留まる時間の上記の値は、回路を再循環する電流の量によって影響を受ける。その理由は、上記で説明したように、この再循環電流が、ＦＥＴ ６０８のスイッチオンの際にインダクタを通る初期的な負電流を生じさせるためである。ＦＥＴ ６０８のスイッチオフを引き起こす値まで電流が増加するのにかかる時間は、インダクタ１２４の抵抗にも少なくとも部分的に依存するが、これがその時間に及ぼす影響は、共振器セクション６０１のインダクタンスの影響と比較すると比較的軽微であることにも留意されたい。振動の半サイクルが完了するまでに時間（本例では６７５ｎｓ）は、共振器セクション６０１の共振周波数に依存し、共振周波数は、それぞれインダクタ１２４及びキャパシタ６０６、６１０のインダクタンス及びキャパシタンスの値のみならず、サセプタ１３２によるインダクタ１２４に対する負荷によって形成される実効抵抗の影響も受ける。
【0104】
ここまで、回路６００を、１つのインダクタすなわち第１のインダクタ１２４によってサセプタ１３２を加熱するその動作に関して説明し、よってデバイス１００により用いられる回路６００の一部のみについて説明してきた。しかしながら、上記で説明したように、デバイス１００は、サセプタ１３２の第２のゾーン１３２ｂを加熱するための第２のインダクタ１２６をさらに備える。図９は、第１のインダクタ１２４に加えて第２のインダクタ１２６を備える回路６００の簡略化された模式図を示す。
【0105】
図９に示すように、図６～図８を参照して説明した特徴に加え、回路６００は、第２のインダクタコイル１２６と、第３のキャパシタ７０６と、第４のキャパシタ７１０と、ドレイン端子７０８Ｄ、ソース端子７０８Ｓ、及びゲート端子７０８Ｇを有する第２のＦＥＴ ７０８とを含む第２の共振器セクション７０１を備える。加えて、回路６００は、第２のＦＥＴゲート端子７０８Ｇにゲート・ソース電圧を供給するように構成された第２のゲートドライバ７２３を備える。コントローラ１００１は図９では不図示であるが、コントローラ１００１は、図６～図８を参照して説明したように回路６００を制御し、加えて、第２のゲートドライバ７２３に制御信号１０１２を供給するように構成される。明確性のために、図６を参照して既に説明した回路６００の特徴の一部の参照番号を、図９では省略している。
【0106】
上記で説明したように、第１のインダクタ１２４は、サセプタ１３２の第１のゾーン１３２ａを加熱するように配置され、第２のインダクタ１２６は、サセプタ１３２の第２のゾーン１３２ｂを加熱するように配置される。第２のインダクタ１２６、第３及び第４のキャパシタ７０６、７１０、並びに第２のＦＥＴ ７０８は、第１のインダクタ１２４、第１及び第２のキャパシタ６０６、６１０、並びに第１のＦＥＴ ６０８が第１の共振器セクション６０１を形成するように配置されるのと同じように、第２の共振器セクション７０１を形成するように配置される。一例において、第３及び第４のキャパシタ７０６、７１０もＣ０Ｇキャパシタであり、１００ｎＦ程度のキャパシタンスを有してもよい。一例において、第２のインダクタ１２６は、８ｍΩ程度のＤＣ抵抗を有する。第２の共振器セクション７０１は、アクティブであるとき、第１の共振器セクション６０１について上記で説明したのと同様にサセプタ１３２を加熱するように動作し、この説明はここでは繰り返さない。
【0107】
インダクタ１２４、１２６において、より高いＤＣ抵抗はより高い抵抗損失をもたらすので、インダクタ１２４、１２６のＤＣ抵抗の値は回路６００の効率に影響を及ぼすことになり、そのため、例えば巻き数を変化させることによりインダクタＤＣ抵抗を、又はインダクタ１２４、１２６の断面を最小化することが望ましい場合があることが理解されるであろう。さらに、インダクタ１２４のＡＣ抵抗は、表皮効果に起因してＤＣ抵抗と比較して大きくなることが理解されるであろう。そのため、例としてリッツ線を用いることで、表皮効果を低減し、以てインダクタ１２４、１２６からのＡＣ抵抗及びそれに伴う抵抗損失を低減することが可能となる。一例を挙げると、第１のインダクタ１２４が５ｍΩ程度のＤＣ抵抗を有し、第２のインダクタ１２６が８ｍΩ程度のＤＣ抵抗を有し、回路が３００ｋＨｚ程度で動作する場合、コイルを形成するリッツ線の特定の配置により、インダクタ１２４、１２６の実効抵抗がそのＤＣ抵抗値の１．１４倍程度となる。
【0108】
第２の共振器セクション７０１におけるノード７００Ａは、第１の共振器セクション６０１の第１のノード６００Ａに相当し、第１のノード６００Ａに、そしてその結果としてＤＣ供給部１１８の正端子１１８ａに電気的に接続される。ノード７００Ｃは、第１の共振器セクション６０１の第３のノード６００Ｃと同等の、第２の共振器セクション７０１における位置にあり、ノード７００Ｃは同様にグラウンド６１６に接続される。
【0109】
回路６００は、常に共振器セクション６０１、７０１のうちの一方のみがアクティブであるようにコントローラ１００１によって動作されるように構成されることに留意することが重要である。この動作の例を以下でより詳細に説明する。
【0110】
共振器セクション６０１、７０１のうちの一方のアクティブ化の間、ゼロ電圧検出器６２１は、アクティブな共振器セクション６０１、７０１におけるゼロ電圧状況を検出し、よってアクティブな共振器セクション６０１、７０１のそれぞれのＦＥＴ ６０８、７０８のスイッチングを制御するように構成される。ゼロ電圧検出器６２１は、アクティブな共振器セクション６０１、７０１のそれぞれのＦＥＴ ６０８、７０８がいつ再びスイッチオンされるか（ポイント８００ｅなど）を制御し、ここでこの例について図８～図１０を参照してより詳細に説明する。
【0111】
回路６００において、ゼロ電圧検出器６２１は、第１の共振器セクション６０１の第２のノード６００Ｂにおける、又は第２の共振器セクション７０１の同等のノード７００Ｂにおけるゼロ電圧状況を検出するように構成される。第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１の一方がアクティブである場合、ゼロ電圧検出器６２１は、それぞれのＦＥＴ ６０８、７０８がスイッチオフされるたびに、そのＦＥＴ ６０８、７０８の両端の電圧がゼロに戻った（例えば図８のポイント８００ｅ）、又はゼロに近い、例えばレベル８０１未満であることを検出する。ゼロ電圧検出器６２１がこの検出を行うことに応答して、フリップフロップ６２２の状態を変化させるための信号が出力される。次いで、動作中であるそれぞれのゲートドライバ６２３は、ゲート・ソース電圧を出力して、それぞれのＦＥＴを再びＯＮ状態にスイッチングする。
【0112】
第１の小信号ダイオード７２５は、ゼロ電圧検出器６２１を第１の共振器セクションの第２のノード６００Ｂに接続し、第２の小信号ダイオード７２６は、ゼロ電圧検出器６２１を第２の共振器セクション７０１の同等のノード７００Ｂに接続する。具体的には、第１の小信号ダイオード７２５及び第２の小信号ダイオードのアノードは、共通のノード７０１Ｂを介してゼロ電圧検出器６２１の入力に接続され、一方でダイオード７２５、７２６のカソードは、ノード６００Ｂ、７００Ｂにそれぞれ接続される。
【0113】
ここで、図１０を参照して、特定の例におけるゼロ電圧検出器６２１の動作を説明する。図１０は、ゼロ電圧検出器６２１及びフリップフロップ６２２を示す。図１０において、ゼロ電圧検出器６２１を構成する構成要素を点線の枠で囲っている。第１及び第２の小信号ダイオード７２５、７２６のアノードに接続されたノード７０１Ｂが示されている。図１３では、コントローラ１００１からゼロ電圧検出器６２１への開始信号１０１１も見ることができる。
【0114】
本例におけるゼロ電圧検出器６２１は、ノード７０１Ｂからの入力２と、フリップフロップ６２２の入力に接続された出力４とを有するインバータゲートＵ１０３を備える。インバータゲートＵ１０３は、接続部５及び３によって電力供給され、キャパシタＣ１０８は、接続部５をグラウンドから分離する。本例では２．５Ｖのロジック電力供給６２１ａが、入力５に、そしてプルアップ抵抗器Ｒ１１１を介してインバータゲートＵ１０３の入力２に印加される。ロジック電力供給６２１ａは、本例では、コントローラ１００１から供給される。インバータゲートＵ１０３は、ＳＴＡＲＴ信号１０１１及びノード７０１Ｂからのゼロ電圧検出信号についてのＯＲゲートとして動作するように構成される。すなわち、インバータゲートＵ１０３は、回路６００ａの動作を開始するためのコントローラ１００１からのＳＴＡＲＴ信号１０１１の形態で論理ロー信号を受け取るように構成される。ＳＴＡＲＴ信号１０１１は、コントローラ１００１の「オープンドレイン」信号ピンによって供給されてもよい。インバータゲートＵ１０３は、以下で説明するように、ノード６００Ｂ、７００Ｂの一方がゼロボルト又はゼロボルト付近であることに起因して、第１及び第２の信号ダイオード７２５、７２６の一方が順バイアスされるときに、ノード７０１Ｂから論理ロー信号を受け取るようにさらに構成される。これらの論理ロー信号の一方又は両方がインバータゲート入力２により受け取られると、インバータゲートＵ１０３は、受け取った信号を反転し、論理ハイ信号をフリップフロップ６２２に出力する。
【0115】
第１のインダクタ１２４がサセプタ１３２を加熱するように動作されているとき、第２のＦＥＴ ７０８はオフに留まる。第２のＦＥＴ ７０８がオフに留まっているとき、第２の小信号ダイオード７２６は、ロジック電力源及びＤＣ供給部１１８における電圧に依存して、バイアスされない又は逆バイアスされるのいずれかである、すなわち、第２の小信号ダイオード７２６の（ノード７００Ｂに最も近い）カソード端部における電圧は、第２の小信号ダイオード７２６の（ゼロ電圧検出器６２１に最も近い）アノード端部における電圧と実質的に同じ又はそれよりも高いのいずれかである。
【0116】
第１の共振器セクション６０１の動作中、第１のＦＥＴ ６０８がオフでありその両端の電圧が図８の８００ｂ～ｄによって示されるように変動する場合、第１の小信号ダイオード７２５は逆バイアスされる。この電圧変動の終了時、電圧が８００ｅによって示されるように０Ｖに達する、又は０Ｖに近くなる（例えばレベル８０１又はそれ未満）と、第１の小信号ダイオード７２５は順バイアスとなる。よって、第１の小信号ダイオード７２５が８００ｅにおいて順バイアスされるとき、抵抗器Ｒ１１１の両端で信号６２１ａから電圧降下が生じるので、インバータゲートＵ１０３の入力２に供給される信号は論理ロー信号となる。そのため、この論理ロー信号がインバータゲートＵ１０３により反転されると、論理ハイ信号がインバータゲートＵ１０３の出力４において供給される。
【0117】
上記の説明では、ゼロ電圧検出器６２１の働きを第１のＦＥＴ ６０８のスイッチングの制御に関して説明しているが、ゼロ電圧検出器６２１は、第２のＦＥＴ ７０８を制御するために第１の小信号ダイオード７２５に代えて第２の小信号ダイオード７２６を用いて同様に機能することが理解されるであろう。
【0118】
引き続き図１０を参照して、フリップフロップ６２２は、クロック入力ＣＬＫ、リセット入力／ＲＳＴ、及び出力Ｑを備える。フリップフロップ６２２は、電力を供給するためのさらなる入力Ｄ及びＶＣＣをさらに備え、本例においてフリップフロップは、インバータゲートＵ１０３が受け取るのと同じ２．５Ｖのロジック電力供給６２１ａをコントローラ１００１から受け取る。クロック入力ＣＬＫは、インバータゲートＵ１０３の出力４に接続され、そこから信号を受け取るように構成される。（上記で説明したように、検出されたゼロ電圧状況又はＳＴＡＲＴ信号１０１１をインバータゲートＵ１０３の入力２が受け取ったことに起因して）インバータゲートＵ１０３の出力４が論理ローから論理ハイにスイッチングすると、フリップフロップ６２２のクロック入力ＣＬＫは、フリップフロップ６２２を「クロック制御」しフリップフロップ出力Ｑの状態をハイにする論理ハイ立ち上がりエッジ信号を受け取る。フリップフロップ６２２は、コンパレータ６１８がフリップフロップ６２１の状態を変化させてフリップフロップ出力Ｑをハイにすることができる信号をコンパレータ６１８の出力から受け取るように構成されたさらなる入力／ＲＳＴを備える。フリップフロップ出力Ｑは、第１及び第２のゲートドライバ６２３、７２３に接続され、フリップフロップ出力Ｑからハイ出力を受け取ると、（上記で説明したように信号１０２１、１０２２を受け取ることに起因して）ゲートドライバ６２３、７２３のどちらがアクティブであっても、そのそれぞれのＦＥＴ ６０８、７０８にゲートドライバ信号を供給する。
【0119】
特定の一例において、フリップフロップ６２２は、ロジック電力源６２１ａの電圧の半分、すなわち本例では１．２５Ｖでスイッチングしてもよい。これは、第１のＦＥＴ ６０８がスイッチオンされるためには、第１の小信号ダイオード７２５の順バイアス電圧と第１のＦＥＴドレイン６０８Ｄにおける電圧との合計が１．２５Ｖでなければならないことを意味する。したがって、本例において、第１のＦＥＴ ６０８は、そのドレイン６０８Ｄが厳密に０Ｖではなく０．５５Ｖとなったときにスイッチオンされる。理想的な場合として、効率の最大化のためにＦＥＴ ６０８の両端が０Ｖでスイッチングが生じてもよいことに留意されたい。このゼロ電圧スイッチングは、第１のＦＥＴ ６０８がキャパシタ６０６、６１０を放電し、以て前記キャパシタ６０６、６１０に蓄積されたエネルギーを消費することを防止する点が有利である。
【0120】
図１１は、第１及び第２のゲートドライバ６２３、７２３と、それらの、それぞれのＦＥＴ ６０８、７０８のゲート６０８Ｇ、７０８Ｇへの接続部とをより詳細に示す。ゲートドライバ６２３、７２３の各々は、コントローラ１００１から供給されるヒータアクティブ化信号１０２１、１０２２に依存する信号を受け取るように構成された入力ＩＮを有する。加えて、ゲートドライバ６２３、７２３の入力ＩＮによって受け取られる信号は、フリップフロップ出力Ｑによって出力される信号がハイであるか否かに依存する。入力ＩＮは、本例では各々２ｋΩの値を有するそれぞれの抵抗器Ｒ１２５、Ｒ１２８を介してフリップフロップ６２２の出力Ｑに接続される。
【0121】
ゲートドライバ６２３、７２３は各々、２つのさらなる入力ＶＤＤ及びＸＲＥＦを有し、各入力ＶＤＤは６Ｖの電力供給をコントローラ１００１から受け取り、ＸＲＥＦは、本例ではコントローラ１００１によってフリップフロップ６２２及びインバータゲートＵ１０３に供給される同じロジック電圧である２．５Ｖのロジック電圧を受け取る。第１及び第２のゲートドライバ６２３、７２３の各々の入力ＶＤＤは、６Ｖの供給電圧に接続され、入力ＶＤＤは、２つのバッファキャパシタＣ１２０、Ｃ１２１を介してグラウンドに接続される。ゲートドライバ６２３、７２３はさらに、各々、グラウンドに接続された端子ＧＮＤを有し、端子ＶＤＤ及びＧＮＤは、ゲートドライバ６２３、７２３に電力を供給するように動作する。本例において、キャパシタＣ１２０、Ｃ１２１は各々、１μＦの値を有する。ゲートドライバ６２３、７２３は、それぞれの出力ＯＵＴからゲート駆動電圧を出力するように構成される。ゲートドライバ６２３、７２３の出力ＯＵＴは、本例では各々４．９９Ωの抵抗を有する抵抗器Ｒ１１４、Ｒ１１５を介して、ＦＥＴゲート６０８Ｇ、７０８Ｇにそれぞれ接続される。
【0122】
各ゲートドライバ６２３、７２３は、その入力ＩＮにおいて、フリップフロップ出力Ｑから論理ハイ信号が供給されコントローラ１００１からヒータアクティブ化信号１０２１、１０２２が受け取られている間にのみゲートドライバをアクティブ化させる信号を受け取るように構成される。信号１０２１、１０２２を供給するように構成された「オープンドレイン」信号ピンが、コントローラ１００１に設けられてもよい。一例において、
【0123】
例として、共振器セクション６０１、７０１の一方による加熱のための回路６００の始動は、コントローラ１００１がまずゲートドライバ６２３、７２３のうち所望の一方をヒータ始動信号１０２１、１０２２のそれぞれ一方によって始動することにより進行する。コントローラ１００１は次いで、ＳＴＡＲＴ信号１０１１をゼロ電圧検出器６２１に供給する。ＳＴＡＲＴ信号１０１１の持続時間は、アクティブな共振器セクション６０１、７０１による振動のサイクルの半分の期間よりも短いものであるべきである（この期間を「共振フライバック期間」と称する場合がある）。これにより、検出されたゼロ電圧状況に応答して回路が適正に自励振動を始めることが可能となる。別の例において、ＳＴＡＲＴ信号１０１１及びそれぞれのヒータイネーブル信号１０２１、１０２２の順序は、まずＳＴＡＲＴ信号１０１１がフリップフロップＱ出力をハイに設定するように印加され、次いでヒータ始動信号１０２１、１０２２の一方が、信号１０２１、１０２２が供給されるヒータに対応する共振器セクション６０１、７０１の自励振動を始めるように印加されるように、逆転されてもよい。
【0124】
回路６００を制御するための制御構成体のより詳細な説明を続けると、図１２は、コンパレータ６１８及び関連する構成要素を備える制御構成体の一部分を示す。図１２において、ＤＣ電源１１８の正端子１１８ａは、それぞれ第１及び第２の共振器セクション６０１、７０１のノード６００Ａ、７００Ａに接続されるノード１５００Ａに接続するものとして示されている。ＤＣ電源の負端子１１８ｂは、図６に示すノード６００Ｄに相当するノード１５００Ｂに接続される。ノード１５００Ｂは、電流検知抵抗器６１５を介してグラウンド６１６に接続する。ノード１５００Ａ及び１５００Ｂの間には、本例では各々１００μＦのキャパシタンスを有するキャパシタＣ１１１、Ｃ１１２、Ｃ１１５及びＣ１１６の構成体が並列に接続され、ノード１５００Ａ及び１５００Ｂの間のバッファ作用を提供する。
【0125】
図１２は、アクティブなインダクタ１２４又は１２６を通る電流が所与のレベルに達したことを検出するためのコンパレータ６１８の働きに関連する構成要素をより詳細に示す。前出の図を参照して説明したように、コンパレータ６１８は、アクティブなインダクタ（１２４又は１２６）を流れるＤＣ電流の量を示す電圧を、コントローラ１００１から発生する制御電圧１０３１と比較するように動作する。コンパレータ６１８は、本例ではコントローラ１００１によって供給される２．５Ｖのロジック電力信号、及びフリップフロップ６２２によって受け取られる信号６２１ａと同じロジック信号に１００Ωの抵抗器Ｒ１１６を介して接続された入力６を介して、電力を受け取る。コンパレータ電力入力６は、１０ｎＦのキャパシタＣ１１９を介してグラウンドに接続される。コンパレータ６１８のさらなる端子２は、グラウンドに直接接続される。
【0126】
いくつかの例において、コントローラ１００１は、制御電圧１０３１を生じさせる信号を生成するためのタイマ（不図示）を備えたマイクロ処理ユニットである。本例において、制御電圧１０３１は、コントローラ１００１によって生成されたパルス幅変調信号ＰＷＭ＿ＤＡＣにより生じさせられる。コントローラ１００１のタイマは、例えば２．５Ｖ程度の大きさ及び２０ｋＨｚ程度の周波数を有し、特定のデューティ比を有する、パルス幅変調された方形波を生成する。パルス幅変調信号ＰＷＭ＿ＤＡＣは、コントローラ１００１が制御電圧１０３１を制御する周波数（例えば例として６４Ｈｚ程度）において実質的に一定な制御電圧１０３１を生成するように、１０ｎＦのキャパシタＣ１２７及びＣ１２８、並びに２つの４９．９ｋΩの抵抗器Ｒ１２１、Ｒ１２３及び１０ｋΩの抵抗器Ｒ１２４によってフィルタリングされる。制御電圧１０３１を調節するために、コントローラ１００１は、例として、回路６００に印加されるパルス幅変調信号ＰＷＭ＿ＤＡＣのデューティ比を調節するように構成される。そのため、コンパレータ６１８の入力ＰＷＭ＿ＤＡＣと正端子との間に位置付けられる構成要素は、制御電圧１０３１がパルス波変調信号によって生じさせられ、制御電圧１０３１の大きさがこのパルス波変調信号のデューティ比を調節することにより調節されることを効果的に可能とする。よって、図６及び図９に示す制御電圧ライン６１９がこれらの構成要素によって置き換えられてもよい。しかしながら、他の例において、制御電圧１０３１は、例えばコントローラ１００１によって供給される、実質的に一定の電圧により生じさせてもよい。そのような例において、信号ＰＷＭ＿ＤＡＣをフィルタリングするための図１２に示す構成要素の一部又は全てが存在しなくてもよい。
【0127】
コンパレータ６１８の正入力に入力されるノード１５００Ｂは、上記で述べたように、回路６００のノード６００Ｄに相当する。図６に示す簡略化された模式図を参照して説明したように、ノード１５００Ｂは、抵抗器６１７ａを介してコンパレータ６１８の正入力に接続されることが、図１２から見ることができる。そのため、コンパレータ６１８の動作は、上記で説明したように、その正端子において、制御電圧１０３１及び電流検知抵抗器６１５の両端の電圧に依存する入力を受け取ることである。コンパレータ６１８の正端子における電圧が接地電圧に達すると、信号／ＦＦ ＲＳＴが抵抗器Ｒ１１８を介してフリップフロップ６２２の入力／ＲＳＴに出力されて、フリップフロップ６２２の状態を変化させ、以てアクティブなＦＥＴ ６０８／７０８をスイッチオフする。
【0128】
図１３は、回路６００の制御構成体の特定の例についてのさらなる構成要素を示す。図１３に示す構成要素は、回路６００の動作中にＤＣ電圧供給部１１８から引き込まれる電流の量を示す信号Ｉ＿ＳＥＮＳＥを供給するための電流検知装置１３００を規定する。この信号から、コントローラ１００１は、電圧供給１１８から引き込まれる電流を決定してもよく、これを、ＤＣ電圧供給部１１８によって供給される電圧の値と共に用いて、回路６００に供給される電力についての値を決定してもよい。いくつかの例において、以下で説明するように、電力の決定された値は、回路６００を制御するためにコントローラ１００１によって用いられてもよい。
【0129】
電流検知装置１３００への入力１３０１は、図１２に示す抵抗器Ｒ１２０を介して提供される。したがって、入力は、抵抗器Ｒ１２０を介してノード１５００Ｂに接続され、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧を示す電圧を受け取る。電流検知装置１３００は、回路６００のためのローサイド電流検知装置として動作する。その点に関して、電流検知装置１３００は、よく理解されるであろうように、電流検知抵抗器６１５を用いたローサイド電流検知用に設定されたオペアンプＵ１１０（部品タイプＴＳ５０７）の入力５に供給される３．８Ｖの電圧で動作するオペアンプＵ１１０を備える。内蔵バイアス抵抗器付きのトランジスタＵ１０９（部品タイプＲＮ４９８６）は、コントローラ１００１によって供給される２．５ＶをオペアンプＵ１１０用に３．８Ｖ供給に上昇して切り替えるように動作する。トランジスタ構成要素Ｕ１０９からの電源ラインは、１０ｎＦのキャパシタＣ１３２を介してグラウンドに接続される。さらに、１ｋΩの抵抗器Ｒ１３０が、オペアンプＵ１１０の正入力とグラウンドとの間に接続され、４１２ｋΩの抵抗器Ｒ１２９が、コントローラ１００１からの２．５Ｖ入力とコンパレータＵ１１０の正入力との間に接続される。オペアンプＵ１１０の負端子は、電流検知抵抗器６１５の両端の電圧に依存する電圧を受け取る。直列な抵抗器Ｒ１３１及びキャパシタＣ１３３は、入力１３０１を介して受け取られる電圧信号のフィルタリングを行う。オペアンプが閉ループモードで動作するように、（本例では９７．６ｋΩの抵抗を有する）さらなる抵抗器Ｒ１３３及び１０ｎＦのキャパシタＣ１３４が、オペアンプＵ１１０の負端子への入力とオペアンプＵ１１０の出力との間に並列に接続される。
【0130】
オペアンプＵ１１０は、電流検知抵抗器６１５を通る電流を示す電圧信号Ｉ＿ＳＥＮＳＥをコントローラ１００１に出力するように動作し、よって、回路６００を通してＤＣ電圧供給部１１８から引き込まれる電流をコントローラ１００１が決定することを可能とする。
【0131】
第１及び第２のＦＥＴ ６０８及び７０８、並びに回路６００のトポロジーを考慮して、第１及び第２のインダクタコイル１２４及び１２６の互いに対する位相関係は、第１のインダクタコイル１２４が動作されているときに、サセプタ１３２の著しい加熱を引き起こすのに十分な電流が第２のインダクタコイル１２６に流れることが防止され、第２のインダクタコイル１２６が動作されているときに、サセプタ１３２の著しい加熱を引き起こすのに十分な電流が第１のインダクタコイル１２４に流れることが防止されるように選択されてもよいことに留意されたい。
【0132】
上記で説明したように、第１のＦＥＴ ６０８及び第２のＦＥＴ ７０８は、スイッチオフされているとき、実効的にダイオード６０８ａ、７０８ａとして動作し、そのため、順バイアスされた場合には電流を伝導し得る（すなわち、ＦＥＴは完全なスイッチではない）。よって、例として、回路６００は、第１のインダクタコイル１２４及びインダクタコイル１２６の一方がサセプタ１３２を加熱するようにアクティブであるとき、他方の非アクティブなインダクタコイルの両端に誘起される電圧が、その非アクティブなインダクタコイルに関連付けられたＦＥＴの固有ダイオードを順バイアスせずに逆バイアスするように構成されてもよい。
【0133】
上述の制御構成体が、検出された電圧状況に応答して回路６００のスイッチング構成体６０８、７０８を制御するように構成されることの効果は、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１の一方がアクティブである（すなわち、そのゲートドライバ６２３、７２３がコントローラ１００１によってアクティブ化される）場合、その共振器セクションが「自励振動」し、他方のセクションが非アクティブに留まることである。すなわち、（コンパレータ６１８によって検出される）第１の電圧状況によってＦＥＴがオンからオフにスイッチングされ、（ゼロ電圧検出器６２１によって検出される）第２の電圧状況によってＦＥＴがオフからオンにスイッチングされることに伴って、共振器セクション６０１、７０１におけるそれぞれのＦＥＴ ６０８、７０８のスイッチングが高い周波数で繰り返し生じる。
【0134】
コントローラ１００１は、常に第１のインダクタ１２４及び第２のインダクタ１２６の一方のみがアクティブであるように、デバイス１００の誘導加熱回路６００を制御するように構成される。コントローラ１００１は、第１のインダクタ１２４及び第２のインダクタ１２６のどちらをアクティブ化するかを所定の周波数で決定するように構成される。
【0135】
例として、デバイス１００の使用中、コントローラ１００１は、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１のどちらをアクティブ化するかを、所定の周波数で、すなわち、複数の所定の時間間隔ごとに一度決定する。一例において、コントローラ１００１が第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１のどちらをアクティブ化するかを決定する度に、コントローラ１００１は、次の所定の間隔の持続時間にわたってサセプタ１３２を加熱するように、その共振器セクションをアクティブ化することを決定してもよい。すなわち、所定の周波数（「遮断レート」と称する場合がある）が例えば６４Ｈｚである場合、コントローラ１００１は、１／６４ｓの所定の間隔で、後続の１／６４ｓ間隔の終了時にどちらの共振器セクション６０１、７０１かについての次の決定をコントローラが行うまでの後続の１／６４ｓの持続時間にわたってどちらの共振器セクション６０１、７０１をアクティブ化するかを決定してもよい。他の例において、遮断レートは、例えば２０Ｈｚ～８０Ｈｚであってもよく、又は、それに対応して、所定の間隔は１／８０ｓ～１／２０ｓの長さであってもよい。どちらのインダクタ１２４、１２６が所定の間隔にわたってアクティブ化されるべきかを決定するために、コントローラ１００１は、どちらのサセプタゾーン１３２ａ、１３２ｂがその所定の間隔にわたって加熱されるべきであるかを決定する。例として、コントローラ１００１は、以下で説明するように、サセプタゾーン１３２ａ、１３２ｂの測定された温度を参照して、どちらのサセプタゾーン１３２ａ、１３２ｂが加熱されるべきであるかを決定する。
【0136】
図１４は、２つの共振器セクション６０１、７０１のどちらが特定の所定の間隔にわたってアクティブ化されるべきであるかを決定する例示的方法のフローチャート図を示す。本例において、コントローラ１００１は、第１のインダクタ１２４によって加熱される第１のサセプタゾーン１３２ａの現在の温度Ｔ１と、第２のインダクタ１２６によって加熱される第２のサセプタゾーン１３２ｂの現在の温度Ｔ２とに基づいて、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１のどちらを所定の間隔にわたってアクティブ化するかを決定する。一例において、第１のサセプタゾーン１３２ａ及び第２のサセプタゾーン１３２ｂの現在の温度Ｔ１及びＴ２は、サセプタ１３２の各ゾーンに取り付けられたそれぞれの熱電対（不図示）によって測定されてもよい。熱電対は、コントローラ１００１が温度Ｔ１、Ｔ２を決定することを可能とする入力をコントローラ１００１に提供する。他の例において、サセプタゾーン１３２ａ、１３２ｂのそれぞれの温度を決定するために他の適当な手段が用いられてもよい。
【0137】
ブロック１０５１において、コントローラ１００１は、温度Ｔ１の現在の値を決定し、これを、第１のインダクタ１２４によって加熱されるように配置された第１のゾーン１３２ａについての目標温度ｔａｒｇｅｔ１と比較する。第１のゾーン１３２ａの目標温度ｔａｒｇｅｔ１は、回路６００を用いるデバイスの使用セッションの全体にわたって変動し得る値を有する。例えば、デバイス１００の使用セッションの全体にわたってｔａｒｇｅｔ１についての値を規定する温度プロファイルが第１のゾーンについて規定されてもよい。
【0138】
ブロック１０５２において、コントローラ１００１は、ブロック１０５１において第１のインダクタ１２４について行われたのと同じ動作を行い、第２のゾーン１３２ｂの現在の温度Ｔ２がこの時点で第２のゾーン１３２ｂについての目標温度ｔａｒｇｅｔ２未満であるか否かを決定する。やはり、第２のゾーン１３２ｂの目標温度は、使用セッションの全体にわたってｔａｒｇｅｔ２の値を規定する温度プロファイルによって規定されてもよい。第２のゾーン１３２ｂの温度は、第１のゾーン１３２ａと同様に、熱電対などの任意の適当な手段によって測定されてもよい。
【0139】
ブロック１０５１及びブロック１０５２における答えが共に「いいえ」である場合、すなわち、サセプタゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方が現在においてそれぞれの目標温度ｔａｒｇｅｔ１、ｔａｒｇｅｔ２以上である場合、コントローラ１００１は、第１及び第２の共振器セクション６０１、７０１のいずれも次の所定の間隔にわたってアクティブ化されるべきでないと決定する。
【0140】
ブロック１０５１における答えが「いいえ」であり、ブロック１０５２における答えが「はい」である場合、すなわち、第１のゾーン１３２ａがその目標温度ｔａｒｇｅｔ１以上であるが、第２のゾーン１３２ｂがその目標温度ｔａｒｇｅｔ２未満である場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたって第２のゾーン１３２ｂを加熱するように第２の共振器セクション７０１がアクティブ化されるべきであると決定する。
【0141】
ブロック１０５１における答えが「はい」であり、ブロック１０５２における答えが「いいえ」である場合、すなわち、第１のゾーン１３２ａがその目標温度ｔａｒｇｅｔ１未満であり、第２のゾーン１３２ｂがその目標温度ｔａｒｇｅｔ２以上である場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたって第１のゾーン１３２ａを加熱するように第１の共振器セクション６０１がアクティブ化されるべきであると決定する。
【0142】
ブロック１０５１における答えが「はい」であり、ブロック１０５２における答えが「はい」である場合、すなわち、第１のゾーン１３２ａ及び第２のゾーン１３２ｂの両方がそれぞれの目標温度ｔａｒｇｅｔ１、ｔａｒｇｅｔ２未満である場合、コントローラ１００１はブロック１０５３に進む。ブロック１０５３において、コントローラ１００１は、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がそれぞれの目標温度未満に留まる各所定の間隔にわたって、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１のアクティブ化を交互に行うように実効的に動作する。
【0143】
一例において、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１を交互にアクティブ化するために、ブロック１０５３において、コントローラ１００１は、いくつかの例において、セッションの開始から偶数回の所定の間隔が経過したかを決定する。セッションの開始から偶数回の所定の間隔が経過した場合、コントローラ１００１は、第１の共振器セクション６０１が次の間隔にわたってアクティブ化されるべきであると決定する。セッションの開始から奇数回の所定の間隔が経過した場合、コントローラ１００１は、第２の共振器セクション７０１が次の間隔にわたってアクティブ化されるべきであると決定する。他の例において、コントローラ１００１は、代わりに、偶数回の間隔が経過したときに第２の共振器セクション７０１をアクティブ化し、奇数回の間隔が経過したときに第１の共振器セクション６０１をアクティブ化してもよいことが理解されるべきである。
【0144】
特定の例において、回路６００は、ゲートドライバ６２３、６２４の一方における信号１０２１又は１０２２の受け取りによって共振器セクション６０１、７０１の一方がアクティブ化されると、その共振器セクション６０１／７０１が、例えばその共振器セクション６０１／７０１のゲートドライバに異なる信号を供給することによりコントローラ１００１によって非アクティブ化されるまで、動作すなわち自励振動を続けるように構成される。そのため、所与の間隔中に共振器セクション６０１、７０１のどちらをアクティブ化するかを決定し次第、コントローラ１００１は、このアクティブ化を開始するために、前の間隔中にアクティブであった共振器セクション６０１、７０１の一方を非アクティブ化してもよい。
【0145】
図１４に示す方法１０５０が１／６４ｓの間隔で行われるブロック１０５３の例を示すと、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がそれぞれの目標温度ｔａｒｇｅｔ１、ｔａｒｇｅｔ２未満であり、デバイス１００の使用セッションの開始から偶数回の１／６４ｓ間隔が経過したとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の１／６４ｓ間隔にわたって第１の共振器セクション６０１をアクティブ化し、一方で第２の共振器セクション７０１は非アクティブとされ、これは例としてコントローラ１００１が第２の共振器セクション７０１を非アクティブ化することを必要とする。この次の１／６４ｓの間隔の後、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がそれぞれの目標温度ｔａｒｇｅｔ１、ｔａｇｅｔ２未満に留まる場合、後続の１／６４ｓ間隔にわたって、コントローラ１００１は、第２の共振器セクション７０１をアクティブ化し、一方で第１の共振器セクション６０１は非アクティブとされ、これは例としてコントローラ１００１が第２の共振器セクション７０１を非アクティブ化することを必要とする。ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がそれぞれの目標温度未満に留まる各間隔にわたって、第１の共振器セクション６０１と第２の共振器セクション７０１とのこの交互のアクティブ化が続く。
【0146】
全体として、方法１０５０は、２つのインダクタ１２４、１２６が決して同時にアクティブ化されない効果を有する。インダクタ１２４、１２６の両方が、それぞれのゾーン１３２ａ、１３２ｂを目標温度に至らせるためにアクティブ化を必要としていると決定された場合、コントローラ１００１は、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方をそれぞれの目標温度まで上げるために、所定の周波数でインダクタ１２４、１２６への電力の供給を交互に行う。したがって、例えば、第１のゾーン１３２ａが実質的にその目標温度未満であり第２のゾーン１３２ｂがその目標温度以上である複数の間隔を含む使用セッションの期間中において、方法１０５０は、電力がこの期間のほぼ１００％にわたって第１の共振器セクション６０１に供給され得る効果を有することがわかる。しかしながら、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がその目標温度未満である複数の間隔を含む使用セッションの期間にわたって、各インダクタは、この期間のおよそ５０％にわたって電力を受け取ってもよい。
【0147】
述べたように、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方がその目標温度である場合、電力がいずれのインダクタにも供給されなくてもよい。特定の例において、所定の期間（３、３．５、４又は４．５分など）続く加熱セッション中、いずれのインダクタも当該時間の約７５％超又は当該時間の約８０％超にわたって電力を受け取っていてもよい。換言すると、電力の常時供給が必要でないように、両方のインダクタが、当該時間の７５％超、又は当該時間の８０％超にわたって、目標温度であってもよい。代わりに、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの温度がそれぞれの目標温度未満となるときにのみ、電力が供給される。特定の例において、加熱セッションは２６０秒の期間にわたって続き、第１のインダクタ１２４は加熱セッション中に合計約２５秒にわたって電力を受け取り、第２のインダクタコイル１２６は加熱セッション中に合計約１９秒にわたって電力を受け取る。より一般的に、各インダクタは、加熱セッション中の時間の約７％～１５％にわたって電力を受け取ってもよく、これは、インダクタが当該時間の約１４％～３０％にわたって動作していることを意味する。
【0148】
各１／６４ｓ間隔にわたって供給される電力は、この間隔中のＤＣ供給部１１８の両端のＤＣ電圧と、当該間隔中のＤＣ供給部１１８から引き込まれる平均ＤＣ電流との積として決定することができる。特定の例において、インダクタが一間隔中に動作されている場合、電力は、約１５Ｗ～約２５Ｗの間、又はより好ましくは約２０Ｗ～約２３Ｗの間であってもよい。
【0149】
当該間隔中にインダクタによって消費されるエネルギーは、電力に間隔の長さを掛けた積によって決定される。よって、当該間隔中にインダクタによって消費されるエネルギーは、約０．３１Ｊ～約０．３６Ｊの間であってもよい。（ゾーン１３２ａ、１３２ｂが目標温度であるために）インダクタが動作されていない場合、インダクタに供給される電力、及びインダクタによって消費されるエネルギーは、無視できるものであってもよい。例えば、インダクタによって消費されるエネルギーは、約０．０１Ｊ未満であってもよい。
【0150】
第１及び第２のインダクタ１２４、１２６は、ヒータ／加熱アセンブリと総称される場合がある。上記で述べたように、インダクタがヒータセッション中の時間の約２５％のみにわたってアクティブ化されると仮定すると、当該セッション中にインダクタによって消費される総エネルギーは、約１２００Ｊ～約１４００Ｊの間である。インダクタがヒータセッション中の時間の約２０％のみにわたってアクティブ化されると仮定すると、インダクタによって消費される総エネルギーは、約１０００Ｊ～約１１５０Ｊの間である。ヒータアセンブリの特性、環境、及びデバイスに受けられる物品に依存して、インダクタによって消費される総エネルギーは、約１０００Ｊ～約１４００Ｊの間であってもよい。
【0151】
一例において、ＤＣ供給部１１８（すなわちバッテリー）は、約３０００ｍＡｈのバッテリー容量及び３～４Ｖ程度の電圧を有し、これは約３０，０００Ｊ～約３５，０００Ｊの間の容量をもたらす。特定の例において、バッテリー容量は約３３，０００Ｊである。これにより、ＤＣ供給部１１８が約２５～３０回の加熱セッションにわたって電力を供給することが可能となる。
【0152】
特定の例において、デバイスが非アクティブであるとき、電流引き込み量は約０．１ｍＡである。この電流引き込み量の大部分は、ＤＣ供給部１１８の電圧調整器によって引き込まれる静止電流である。一例において、調整器は２．５Ｖの調整器である。この電流の一部は、充電ソケット１１４に関連する集積回路などの、デバイスに存在する任意の追加の電力供給される集積回路における小さな漏れ電流に起因するものであり得る。バッテリーが約３．７Ｖの電圧を有すると仮定すると、デバイスが非アクティブであるときに消費する電力は、約０．３７０ｍＷであってもよい。非アクティブなデバイス１００は、約１ｍＷ未満、又は約０．５ｍＷ未満又は約０．４ｍＷ未満を消費することが好ましい。
【0153】
コントローラ１００１がアクティブである場合、電流引き込み量は約３ｍＡであってもよい。したがって、コントローラ１００１は、使用中に約０．０１Ｗを消費する。一例において、コントローラ１００１は、１６ＭＨｚのクロックを有する。コントローラ１００１は、約０．０５Ｗ未満、又は約０．０３Ｗ未満又は約０．０１Ｗ未満を消費することが好ましい。
【0154】
デバイス１００は、複数のＬＥＤなどの視覚インジケータをさらに備えてもよい。上記で簡単に述べたように、図２は、第２のプリント回路基板１３８を示す。４つのＬＥＤが第２のプリント回路基板１３８に搭載されている。ＬＥＤは、デバイスの使用準備が完了している場合などの特定のイベントをユーザに示すために点灯され得る。各ＬＥＤは、最大明度又は最大強度において、約２ｍＡの電流を引き込んでもよい。４つのＬＥＤは、全てが最大明度であるとき、合算で約０．０３Ｗの電力を消費する。視覚インジケータは、約０．０５Ｗ未満、又は約０．０４Ｗ未満又は約０．０３Ｗ未満を消費することが好ましい。ＬＥＤは、例えば加熱セッション中に点灯されてもよい。
【0155】
よって、加熱セッション中、加熱アセンブリは、約１５Ｗ～約２５Ｗを消費してもよい。デバイス内の他の電気的構成要素（すなわちインダクタ１２４、１２６を除く全ての構成要素）は、合計で約０．０４Ｗ（ＬＥＤで約０．０３Ｗ、電圧調整器、コントローラ１００１及び他の漏れ電流で約０．０１Ｗ）の電力を消費してもよい。電気的構成要素の電力消費は、約０．１Ｗ未満、又は約０．０５Ｗ未満であることが好ましい。
【0156】
上記の例において、電力はバッテリー１１８の電圧に応じて変化するであろうことが理解されよう。上記の例において、バッテリー１１８の電圧は約３．７Ｖであると仮定する。
【0157】
一例において、電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリ（すなわちインダクタ）の電力消費の約０．５％未満である。電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリの電力消費の約０．２％未満であることが好ましい。例えば、ヒータアセンブリ（すなわちインダクタ）の電力消費は約２０Ｗであってもよく、他の電気的構成要素の電力消費は約０．０４Ｗである。よって、電気的構成要素の電力消費は、加熱アセンブリの電力消費の約０．２％である。
【0158】
例として、コントローラ１００１は、例として方法１０５０が行われる所定の間隔と一致する所定の間隔で、ＤＣ供給部１１８から共振器セクション６０１、７０１の一方に供給されている電力を決定するようにさらに構成される。
【0159】
特に図９～図１１を参照して上記で説明したように、常に第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１のどちらがアクティブであるかを制御するために、コントローラ１００１は、回路６００の動作を開始するためのＳＴＡＲＴ信号１００１を送信することに加えて、第１の共振器セクション６０１をアクティブ化するための第１のゲートドライバ６２３への第１のヒータ動作信号１０１１又は第２の共振器セクション７０１をアクティブ化するための第２のゲートドライバ７２３への第２のヒータ動作信号１０１２を選択的に送信するように構成される。
【0160】
例えば、コントローラ１００１が回路６００の動作を開始し、コントローラ１００１が第１のヒータ動作信号１０１１を送信したとき、回路６００は、上記で説明したように、第１のサセプタゾーン１３２ａを加熱するために第１のインダクタ１２４をアクティブ化するように動作する。コントローラ１００１が第２のヒータ動作信号１０１２を送信したとき、回路６００は、第２のサセプタゾーン１３２ｂを加熱するために第２のインダクタ１２６をアクティブ化するように動作する。コントローラ１００１が第１のヒータ信号１０１１及び第２のヒータ信号１０１２のいずれも送信しない場合、インダクタ１２４、１２６のいずれもアクティブ化されず、サセプタ１３２は加熱されない。
【0161】
コントローラ１００１は、回路６００に供給される電力の測定値と目標電力との比較に基づいて、サセプタ１３２の誘導加熱のためにＤＣ電圧供給部１１８から回路６００に供給される電力を制御するように構成される。コントローラ１００１は、回路６００のスイッチング構成体を制御することにより、すなわちＦＥＴ ６０８、７０８のスイッチングを制御することにより、回路６００に供給される電力を制御するように構成される。コントローラ１００１は、制御電圧１０３１を設定することにより、ＦＥＴ ６０８、７０８のスイッチングを制御してもよい。制御電圧１０３１は、ＦＥＴ ６０８、７０８がスイッチオフされる前にそのＦＥＴ ６０８、７０８に対応するインダクタ１２４、１２６において増加することが許容されるＤＣ電流を決定する。
【0162】
図１５は、回路６００に供給される電力を制御するためにコントローラ１００１によって実行される例示的方法１１００を示す。ブロック１１０１において、コントローラ１００１は、ＤＣ供給部１１８から回路６００に供給される電力Ｐを決定する。例えば、コントローラ１００１は、前の所定の間隔中に回路６００に供給される電力の平均値を決定してもよい。例として、一間隔中に回路６００に供給されている電力Ｐは、共振器セクション６０１、７０１のうちの所与の一方の両端の電圧及びそれを通して駆動されているＤＣ電流の測定によって決定されてもよい。次いで、コントローラ１００１は、共振器セクション６０１、７０１の所与の一方に供給される電力Ｐを決定するために、その共振器セクション６０１、７０１の両端の電圧とそれを通るＤＣ電流との積を決定してもよい。
【0163】
例として、決定された電力Ｐは、ＤＣ供給部１１８の両端の平均ＤＣ電圧と、前の間隔にわたってＤＣ供給部１１８から引き込まれる平均ＤＣ電流との積を決定することにより決定され得る所定の間隔にわたってＤＣ供給部１１８から供給される平均電力である。
【0164】
例示的デバイス１００において、ＤＣ供給部１１８は、コントローラ１００１に接続されたバッテリーであり、そしてコントローラ１００１は、ＤＣ供給部１１８の電圧を回路６００に出力する。コントローラ１００１は、バッテリー１１８によって供給されるＤＣ電圧を決定するように構成される。バッテリー１１８から引き込まれる電流は、電流検知装置１３００の動作によって決定される。コントローラ１００１は、１／６４ｓ間隔ごとに一回、ＤＣ電圧及びＤＣ電流を決定する。ＤＣ電圧は、この短い期間にわたって実質上一定であると考えられることができる。しかしながら、電流は、回路のスイッチオン及びスイッチオフの高速レートに依存するレートで変動している。上記で説明したように、これは、いくつかの例において、３００ｋＨｚ程度である。電流検知装置１３００は、図１３を参照して上記で説明したように、この３００ｋＨｚ程度の信号を除去するようにフィルタリングされた信号Ｉ＿ＳＥＮＳＥを出力する。したがって、１／６４ｓ間隔にわたる平均ＤＣ電流は、このフィルタリング済み信号Ｉ＿ＳＥＮＳＥの測定を行うことにより得られ、Ｉ＿ＳＥＮＳＥの測定は、フィルターからの信号が整定することを可能とするために１／６４ｓ間隔の終了直前に行われる。その結果、コントローラ１００１は、１／６４ｓ間隔にわたるＤＣ電圧及びＤＣ電流の測定値を得、これらの値の積を算出して、決定された電力Ｐを得ることができる。この決定された電力Ｐは、１／６４ｓ間隔にわたってＤＣ供給部１１８によって供給される電力の平均値であると考えられてもよい。
【0165】
ブロック１１０２において、ブロック１１０１において決定された供給電力Ｐが、目標電力と比較される。決定された電力Ｐが所定の間隔にわたる平均電力である場合、目標電力は、同じ間隔にわたる目標平均電力である。一例において、目標電力は、所定の間隔にわたって供給される平均電力についての目標値であり、１０～２５Ｗの間、若しくは１５～２３Ｗの間、又は２０Ｗ程度の値を有してもよい。本例において、目標電力は、例えば２０～２１Ｗ又は１５～２５Ｗの範囲である。よって、コントローラ１００１は、ブロック１１０２において、ブロック１１０１において決定された供給電力値Ｐを目標範囲と比較し、供給電力が当該範囲未満であるか、目標範囲内であるか、又は目標範囲を超えるかを決定してもよい。例えば、目標範囲が２０～２１Ｗである場合、ブロック１１０２において、コントローラ１００１は、Ｐ＜２０Ｗであるか、又は２０Ｗ≦Ｐ≦２１Ｗであるか、又はＰ＞２１Ｗであるかを決定する。
【0166】
供給電力Ｐの目標範囲との比較に基づいて、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたってアクティブなインダクタ１２４又は１２６に供給される実際の電力を目標電力範囲に近付ける目的で、次の所定の間隔にわたる電力を調節するか否か及びその方法を決定する。すなわち、供給電力Ｐが目標範囲未満である場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたって回路６００に供給される電力を増大することを決定する。供給電力Ｐが目標範囲を超える場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたって回路６００に供給される電力を減少させることを決定する。供給電力Ｐが目標範囲未満である場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔にわたって回路６００に供給される電力を調節しないことを決定する。
【0167】
上記で説明した回路６００の構成に起因して、所与の所定の間隔にわたる供給電力Ｐは、その間隔にわたる制御電圧１０３１の値に依存する。第１の共振器セクション６０１がアクティブである１つの１／６４ｓ間隔を例に取ると、この１／６４ｓ間隔は、電圧波形８００のセクション８００ａ～８００ｅ及びその繰り返しを含む多数の繰り返しサイクルを含む。時刻ｔ１～ｔ０の期間中の各サイクルにわたって、共振器セクション６０１は共振することを可能とされ、この期間はＦＥＴ ６０８がオフであるので、第１の共振器セクション６０１を通してＤＣ供給部１１８から引き込まれる電力がない。よって、共振器セクション６０１に電力供給するために所与の１／６４ｓ間隔中にＤＣ供給部１１８から引き込まれる電力の実質的に全てが、インダクタ１２４に電流が「通電」している、すなわちＦＥＴ ６０８がオンであるｔ０～ｔ１の間の期間中に引き込まれる。ｔ１～ｔ０の間の時間は、第１の共振器セクション６０１の共振周波数によって決定される。この共振周波数は、（コイル及びサセプタの温度並びにバッテリー電圧への依存性に起因して回路６００の動作の期間にわたって変動してもよいが）少なくとも所与の１／６４ｓ間隔の全体にわたって実質的に一定に留まってもよい。時刻ｔ０～ｔ１の長さは、制御電圧１０３１の値、並びにＤＣ供給部１１８によって供給されるＤＣ電圧並びに第１の共振器セクション６０１の抵抗及びインダクタンスによって決定される（第２の共振器セクション７０１についても同様）。すなわち、所与のＤＣ供給電圧について、制御電圧１０３１は、ｔ０～ｔ１の間にインダクタ１２４において増加することが許容される電流Ｉ１を設定するが、ＤＣ供給電圧が低減した場合、所与の値のＩ１まで増加するのに必要な時間が増大する。そのため、１／６４ｓ間隔中に供給される平均電力は、制御電圧１０３１の値に依存する。
【0168】
したがって、例として、次の間隔中に回路６００に供給される電力を制御するために、コントローラ１００１は、次の間隔にわたる制御電圧１０３１の値を設定する。例として、共振器セクション６０１、７０１の一方がアクティブである所定の間隔にわたる所与のＤＣ供給部１１８について、制御電圧１０３１の値が正方向に大きいほど、より大きい値の電力Ｐが回路６００に送達されることになる。したがって、そのような例において、前の間隔にわたって供給電力Ｐが目標範囲を超えていたとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の間隔にわたって制御電圧１０３１を低減する。前の間隔にわたって供給電力Ｐが目標範囲未満であったとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の間隔にわたって制御電圧１０３１を増大する。前の間隔にわたって供給電力Ｐが目標範囲を超えていたとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の間隔にわたって制御電圧１０３１を不変のままとする。
【0169】
上記方法１１００の一例において、ブロック１１０１において決定される供給される電力Ｐは、共振器セクション６０１、７０１の特定の一方に供給される電力であることに留意されたい。例えば、電力Ｐは、第１の共振器セクション６０１の両端の電圧及び第１の共振器セクション６０１を通るＤＣ電流を測定することにより決定されてもよい。そのような一例において、第１の共振器セクション６０１に供給される電力Ｐが、制御電圧１０３１を制御するために用いられる。所与の制御電圧１０３１について、いくつかの例において、それぞれの共振器セクション６０１、７０１がアクティブであるときにインダクタ１２４、１２６の各々に供給される電力は異なっていてもよいことにも留意されるべきである。これは、例えば、インダクタ１２４、１２６がインダクタンス若しくはＤＣ抵抗の異なる値を有する、又は２つの共振器セクション６０１、７０１のキャパシタンスが等しくないためであり得る。したがって、本例において、所与の所定の間隔中、目標電力範囲外の目標電力が第２の共振器セクション７０１に供給されてもよいが、制御電圧１０３１は第１の共振器セクション６０１に供給される電力Ｐに基づいて制御されるので、本例において、コントローラ１００１は、制御電圧１０３１を調節しなくてもよい。
【0170】
例えば、制御電圧１０３１の所与の値について、コントローラ１００１は、ブロック１１０１において、所与の間隔にわたって２０Ｗの平均電力が第１の共振器セクション６０１に供給されたと決定してもよく、目標電圧は本例では２０～２１Ｗである。ブロック１１０２において、コントローラ１００１は、供給電圧が目標範囲内であったと決定し、よってコントローラ１００１は、制御電圧１０３１を調節しないことを決定する。次の所定の間隔にわたって、第２の共振器セクション７０１がアクティブ化されるべきであり、第１の共振器セクション６０１がアクティブ化されるべきでないとコントローラ１００１が（例示的方法１０５０によって）決定することを考える。制御電圧１０３１の所与の値について、本例において、第１の共振器セクション６０１及び第２の共振器セクション７０１の電気的性質の差異に起因して２２．５Ｗが送達される。しかしながら、本例では、ブロック１１０２において、コントローラ１００１は、第１の共振器セクション６０１に送達される電力Ｐの最後に測定された値を比較し、したがって、ブロック１１０３において、制御電圧１０３１を調節しないことを決定する。そのため、方法１１００の一例において、回路６００に供給される電力は、目標範囲外であってもよい。しかしながら、これにより、共振器セクション６０１、７０１の一方に供給される電力Ｐのみを測定することにより、インダクタ１２４、１２６に供給される電力を制御することが可能となり得る。これは、例えば共振器セクション６０１、７０１及びその構成要素がおよそ同様の電気的特質を有する場合に、回路６００に供給される電力を許容可能な範囲内に維持するための簡単かつ有用な解決策を提供し得る。
【0171】
上記で述べたように、いくつかの例において、ＤＣ供給部１１８は、２～１０Ｖ、若しくは３～５Ｖ程度、又は一例では４．２Ｖ程度の電圧を有するバッテリーである。いくつかの例において、ＤＣ供給部１１８により生じさせられるＤＣ電圧は、回路６００が動作される時間にわたって変化、例えば減少してもよい。例えば、ＤＣ電圧源１１８がバッテリーである場合、バッテリーは、初期的には４．２Ｖの電圧を供給し得るが、バッテリーによって供給される電圧は、バッテリーが消耗するにつれて低下する場合がある。したがって、所与の期間の後、ＤＣ電圧源１１８は、初期の４．２Ｖではなく例えば３．５Ｖを供給してもよい。
【0172】
上記で説明したように、所与の供給電圧において、制御電圧１０３１の値は、それぞれのＦＥＴ ６０８／７０８がスイッチオフされる前にアクティブなインダクタ１２４／１２６において増加することが許容される電流の量を制御する。ＦＥＴ ６０８、７０８がオンであるときにＤＣ電流の増加を可能とすることによりアクティブなインダクタ１２４／１２６に「通電」するために、電力がＤＣ電圧供給部１１８から供給される。これも上記で説明したように、ＦＥＴ ６０８／７０８のスイッチングを引き起こす値まで電流が増加するのにかかる時間ｔ１は、ＤＣ電圧供給に依存する。したがって、例えば、ＤＣ供給部１１８によって供給される電圧が低減した場合、インダクタコイル１２４において電流が増加する率が低減し、回路６００に供給される電力Ｐが低減することになる。
【0173】
例示的方法１１００は、ＤＣ供給部１１８からの供給電圧が変化した場合であっても、目標電力が維持されることを可能としてもよい。すなわち、実際の供給電力Ｐが決定され、制御電圧１０３１を制御するために用いられるので、コントローラ１００１は、制御電圧１０３１を調節することにより目標電力を維持するように動作し得る。例えば、バッテリーレベルが消耗した場合、コントローラ１００１は、所与の制御電圧１０３１で回路６００に供給される電力Ｐが低減したことを測定し、制御電圧１０３１を増大させることにより回路に供給される電力Ｐを増大させるように動作する。そのため、回路６００に電力供給するために用いられるバッテリーが消耗する一方で、目標電力レベルは維持され得る。これは、目標電力レベルの維持によって誘導加熱回路６００の動作の効率が最適化され得るので有利である。例えば、供給される電力を実質的に一定に維持することで、供給電圧に関わらず、エアロゾル化可能材料１１０ａの安定した加熱が可能となる。同様に、例示的方法１１００は、サセプタ１３２の温度が増大したときにサセプタ１３２によってもたらされる回路６００への異なる負荷などの、送達される電力の量に影響し得る回路の他の変化する要因に関わらず、実質的に一定の電力を供給することを可能とする。これは、例えば、一吸い目までの安定した時間、すなわちデバイス１００がアクティブ化されてからユーザによって吸入されるようにエアロゾルを提供する準備が整うまでの安定した時間を提供することにより、安定して良好な経験を消費者に提供する。
【0174】
別の例において、制御電圧１０３１の制御の基準となる、測定される電力値Ｐは、使用セッションの全体にわたって変化される。例えば、特定の使用セッション中、使用セッションの第１の部分（例えば、使用セッションの最初の約６０ｓ）では、温度プロファイルは、第１のインダクタ１２４が主にアクティブであり、一方で第２のインダクタ１２６が非アクティブであるようなものであってもよい。使用セッションのこの第１の部分では、制御電圧１０３１の制御を、第１の共振器セクション６０１に送達される電力の測定に基づかせることが適切であり得る。しかしながら、セッションのそれ以降では、やはり例えばセッションの温度プロファイルに起因して、第２のインダクタ１２６が主にアクティブであり、一方で第１のインダクタ１２４がより少ない時間アクティブである場合がある。よって、使用セッションの第２の部分（例えば約６０ｓ以降）では、第２の共振器セクション７０１に送達される電力の測定に基づいて制御電圧１０３１を制御することが有利であり得る。よってコントローラ１００１は、制御電圧１０３１の制御を第１の共振器セクション６０１に供給される電力の測定に基づかせることから、制御電圧１０３１の制御を第２の共振器セクション７０１に供給される電力の測定に基づかせることに切り替えてもよい。このようにすることで、例えば、制御電圧１０３１はアクティブなインダクタ１２４、１２６に送達されている実際の電力の目標電力範囲との比較に基づいて設定されているので、使用セッションの全体にわたって目標電力がより厳守され得る。
【0175】
いくつかの例において、電力が調節されるべきであるとブロック１１０３においてコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、所定のステップで制御電圧１０３１を調節してもよい。例えば、コントローラ１００１は、所定の時間間隔ごとに制御電圧１０３１を所定量だけ調節するように構成されてもよい。ブロック１１０２において、供給電力Ｐが目標電力範囲未満であったとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔で制御電圧１０３１を所定のボルト数だけ増大させてもよい。反対に、ブロック１１０２において、供給電力が目標電力範囲を超えていたとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔で制御電圧１０３１を所定量だけ増大させてもよい。
【0176】
特に図１２を参照して上記で説明した例において、制御電圧１０３１は、パルス波変調信号ＰＷＭ＿ＤＡＣによって生じさせられる。上記で説明したように、信号ＰＷＭ＿ＤＡＣは２．５Ｖの矩形波形を有する。信号ＰＷＭ＿ＤＡＣのデューティ信号は、ＰＷＭ＿ＤＡＣのデューティ比について０～８００の値を設定するコントローラ１００１によって制御可能である。この値は、０のとき０％、８００のとき１００％のデューティ比に対応する。フィルタリングされた信号ＰＷＭ＿ＤＡＣは、実質的に一定の制御電圧１０３１をもたらし、したがって、ＰＷＭ＿ＤＡＣ信号のデューティ比の０～８００の設定により、制御電圧１０３１が０～２．５Ｖの大きさを有することとなる。本例において、コントローラ１０３１は、各所定の間隔について、ＰＷＭ＿ＤＡＣ信号のデューティ比設定を８００のうちの８などの設定量だけ調節し、又は設定を不変のままとしてもよい。別の例において、コントローラ１００１は、制御電圧１０３１が何らかの他の手段によって調節されることを可能としてもよく、制御電圧１０３１が調節されるべきであるとコントローラ１００１が決定した場合、コントローラ１００１は、次の所定の間隔について、例えば制御電圧１０３１の最大値の１％、又は２％、又は５％だけ制御電圧１０３１を調節してもよい。
【0177】
いくつかの例において、回路６００の動作がコントローラ１００１によって開始されて、例えば回路６００を備えるデバイス１００の使用セッションが開始されたときに、制御電圧１０３１は、所定の初期値に設定される。一例において、目標電力レベルに対応する制御電圧１０３１の値（例えば、この制御電圧１０３１の値をもたらす信号ＰＷＭ＿ＤＡＣのデューティ比設定）は、回路６００の設定中に決定される。すなわち、回路６００に送達される電力は、例えば較正曲線を作成するために、制御電圧１０３１の複数の値について決定（例えば測定又は理論的に決定）されてもよい。次いで、目標電力に対応する制御電圧１０３１の値が決定されてもよい。一例において、ＤＣ供給部１１８は４．２Ｖを供給してもよく、２０Ｗの目標電力を実現するために、コントローラ１００１は、一例において、８００のうちの３４４程度のＰＷＭ＿ＤＡＣ信号設定のデューティ比についての較正値を決定してもよい。
【0178】
一例において、コントローラ１００１は、制御電圧１０３１のこの決定された値に基づく初期値に制御電圧１０３１を設定するように構成される。例えば、制御電圧１０３１を決定するＰＷＭ＿ＤＡＣのデューティ比の初期値は、目標電力に対応する決定された値の半分に設定されてもよい。例えば、目標電力に対応することがわかっている制御電圧１０３１についてのデューティ比設定が８００のうちの３４４である場合、コントローラ１００１は、設定が８００のうちの１５２に設定された状態でセッションを始め、測定される電力Ｐが目標範囲内となるまで所定の間隔ごとに設定を所定量だけ増大させてもよい。これは、使用セッションの開始時に、送達済み電力が目標電力を十分に下回り、次いで送達済み電力が目標電力範囲に達するまで（コントローラ１００１による制御電圧１０３１の増加により）増加し得るという効果を有し得る。この送達済み電力の初期的増加は、回路６００の動作における安全性の向上をもたらし、セッションの開始時におけるサセプタの過熱が防止され、回路６００がコントローラ１００１によって決定される実際の供給電力に応答することが可能となる。
【0179】
一例において、所定の間隔は、第１のインダクタ１２４及び第２のインダクタ１２６のどちらをアクティブ化するかを決定する方法１０５０においてコントローラ１００１によって用いられるのと同じ所定の間隔である。そのような一例において、上記で述べたように、所定の間隔は１／６４ｓの長さである。所定の間隔の長さ（すなわち遮断レート）は、コントローラが回路を監視し適宜パラメータを調節することが可能となる有利な時間間隔を提供するように選択されてもよい。例えば、６４Ｈｚ、又は約１０～１００Ｈｚの範囲内の遮断レートが用いられてもよい。これらの例示的な遮断レートにおいて、コントローラ１００１は、サセプタ１３２のゾーン１３２ａ、１３２ｂがその目標温度を大幅に超えて増大し得る前に特定のインダクタ１２４、１２６による加熱を停止することを決定し得るのに十分に高いレートで、サセプタゾーンの温度の増大を測定してもよい。同様に、遮断レートについて挙げられている例は、インダクタ１２４、１２６に供給される電力を安全な目標範囲内に適切に制御することを可能とするように制御電圧１０３１が調節され得る有利な周波数をもたらし得る。
【0180】
回路６００の動作の例示的方法において、回路６００に送達される電力を制御する際にコントローラ１００１が用いるための目標電力は、予定される使用セッションの特性に基づいて予め決定される。例えば、目標電力範囲は、使用セッションの全体にわたって調節されてもよい。
【0181】
図１６は、本例では単一のサセプタゾーン１３２ａについての目標温度である、使用セッションの一部分についての温度プロファイルｔａｒｇｅｔ１の模式的な例を示す。本例において、最初、使用セッションの当該部分の第１の部分１２０１において、第１のゾーン１３２ａは、実質的にその目標温度ｔａｒｇｅｔ１未満である。この第１の部分１２０１において、回路６００は、第１のゾーン１３２ａを目標温度ｔａｒｇｅｔ１まで上げるように動作している。使用セッションのそのような例示的部分において、目標電力Ｐ１は、例えば２０～２１Ｗの値の範囲を有してもよい。セッションの第１の部分１２０１中の目標電力は、サセプタ１３２を、そしてしたがってエアロゾル化可能材料１１０ａを、ユーザによる吸入のためにエアロゾルを生じさせるのに適当な温度まで迅速に上げるために、比較的高くてもよい。
【0182】
使用セッションが進行するにつれて、第１のゾーン１３２ａは実質的にその目標温度ｔａｒｇｅｔ１に達する。使用セッションの第２の部分１２０２が、第１のゾーン１３２ａがその目標温度ｔａｒｇｅｔ１に達した後間もなく始まるものとして定義されてもよい。例として、使用セッションのこの部分１２０２にわたって、第１のゾーン１３２ａは実質的に、例えば２５０℃であるその目標温度ｔａｒｇｅｔ１であってもよく、方法１０５０に従って目標温度ｔａｒｇｅｔ１に維持されていてもよい。同様に、これは図１６では不図示であるが、第２のゾーン１３２ｂは、方法１０５０によってその目標温度ｔａｒｇｅｔ２に維持されていてもよい（第２のゾーン１３２ｂの目標温度ｔａｒｇｅｔ２は、ｔａｒｇｅｔ１によって規定されるものとは異なる温度プロファイルを規定してもよい）。
【0183】
使用セッションにおける第１のゾーン１３２ａが実質的に温度ｔａｒｇｅｔ１に達した後の部分１２０２は、コントローラ１００１が、第１の部分１２０１のように第１のゾーン１３２ａの温度をその目標値ｔａｒｇｅｔ１まで上げるのではなく、第１のゾーン１３２ａ（又はゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方）の温度を維持するように動作していることを特徴としてもよい。そのため、使用セッションの部分１２０２中、サセプタゾーン１３２ａを目標温度ｔａｒｇｅｔ１まで上げるために必要な電力と比較すると、目標温度ｔａｒｇｅｔ１を維持するためにサセプタゾーン１３２ａに供給される必要がある電力は比較的少なくてもよい。使用セッションの第２の部分１２０２では、部分１２０１における目標電力Ｐ１の値と比較して、目標電力Ｐ１の値を低減することが有利であり得る。一例において、目標電力レベルＰ１は、使用セッションの部分１２０２中、部分１２０１における２０～２１Ｗから１５Ｗ程度まで低減されてもよい。このように目標電力Ｐ１を低減することは、いくつかの例において、より低いレベルの電力エネルギーを使用することにより回路における損失が低減され得、よって効率が増大し得るので、有利であり得る。
【0184】
使用セッションの第３の部分１２０３では、目標温度ｔａｒｇｅｔ１の値は０である、すなわち、第１のインダクタ１２４はアクティブ化されない。この時点において、使用セッションが終了している場合は、目標電力Ｐ１も０に低減されてもよく、又は、第２のインダクタ１２６が依然としてアクティブ化されている場合は、第２のインダクタ１２６がアクティブ化されている間、目標電力Ｐ１は非ゼロ値に留まっていてもよい。よって、目標電力は、使用セッションの任意時点において、ゾーン１３２ａ、１３２ｂの両方の温度プロファイルを考慮してもよい。使用セッションの一部が、例えば一方のゾーンの温度が著しく増大することを必要とする場合は、比較的高い目標電力が適切であり得る。反対に、ゾーン１３２ａ、１３２ｂのいずれも大幅な加熱を必要としない使用セッション部分では、比較的低い目標電力が用いられてもよい。
【0185】
上記で述べたように、使用セッションの特定の期間中のより低い電力レベルの使用は、セッションの持続時間にわたってエネルギーの節約が実現され得るという利点をもたらし得る。例えば、目標電力レベルが第２の期間において第１の期間における２０～２１Ｗから１５Ｗ程度まで低減された場合、いくつかの例において、より低い電力で動作する回路６００におけるエネルギー損失の低減に起因して、５～１０％程度のエネルギーの節約が実現され得る。一例において、長さ２６０ｓ程度の典型的なセッションの過程において、セッションの全持続時間にわたって目標電力を２０Ｗ程度に維持することで、エネルギー使用量は１０００Ｊ程度となり得る。しかしながら、第１のゾーン１３２ａが最初にその設定温度に達し次第、目標電力を１５Ｗ程度に低減し、実質的に同じ長さのセッションの残り期間にわたって目標電力レベルを１５Ｗに維持することで、エネルギー使用量は９００～９５０Ｊの間となり得る。例として、デバイスにより使用される電力のほぼ全てが、サセプタ１３２を加熱するために供給されるエネルギーに起因する。例えばＬＥＤインジケータ及びマイクロコントローラといった加熱回路以外の電気的構成要素の電力使用量は、０．１Ｗ程度未満であってもよく、いくつかの例においては０．０１Ｗ程度未満であってもよい。
【0186】
本明細書において説明した特定の方法は、非一時的記憶媒体に格納可能な非一時的コンピュータプログラムコードとして実現されてもよい。例えば、特定の例において、コントローラ１００１は、コンピュータ可読命令のセットが格納された非一時的コンピュータ可読記憶媒体と、コントローラ１００１により実行された場合に本明細書において説明した方法を行うプロセッサとを備えてもよい。コントローラ１００１は、１つ又は複数のプロセッサを備えてもよい。例えば、いくつかの例において、上記で説明したように、コントローラ１００１はプログラム可能なマイクロ処理ユニットである。コントローラ１００１は、コントローラ１００１により実行された場合に本明細書において説明した方法を行わせる、例えばコンピュータコードの形態の機械可読命令のセットを含む記憶媒体を備えてもよい。
【0187】
２つのインダクタコイルを備える回路を上記で説明したが、誘導加熱回路に供給される電力を制御するためのものなどの、上記で説明した態様は、１つ又は２つよりも多くのコイルなど、異なる数のコイルを有する回路に適用されてもよいことに留意されたい。さらに、本明細書の説明ではインダクタコイルを備える誘導回路について説明したが、本明細書において説明した態様は、インダクタンスを有し、サセプタ構成体を加熱するための変動磁界を生成するのに適当な他のタイプの誘導素子を用いた誘導回路にも等しく適用されてもよい。加えて、上記の回路を誘導加熱に関して説明したが、電気的構成要素及び加熱構成要素の電力消費に関する特徴は、抵抗加熱を用いた実施形態にも等しく適用する。
【0188】
上記の実施形態は、本発明の説明のための例として理解されるべきである。本発明のさらなる実施形態が想定される。任意の一実施形態に関して説明されている任意の特徴が、単独で、又は他の説明されている特徴と組み合わせて用いられてもよく、さらに、任意の他の実施形態、又は任意の他の実施形態の任意の組み合わせの１つ又は複数の特徴と組み合わせて用いられてもよいことが理解されるべきである。さらに、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、上記で説明されていない均等例及び変形例が採用されてもよい。
［発明の項目］
［項目１］
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備し、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．２５Ｗ未満である、エアロゾル供給デバイス。
［項目２］
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約５０ｍＷ未満である、項目１に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目３］
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約４０ｍＷ未満である、項目２に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目４］
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、前記コントローラがアクティブである場合に、前記コントローラの電力消費が約１０ｍＷ～約２０ｍＷの間であり、前記コントローラが非アクティブである場合に、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．５ｍＷ未満である、項目１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目５］
前記複数の電気的構成要素が複数のＬＥＤを備え、各ＬＥＤが最大強度において約１０ｍＷ未満の電力消費を有する、項目１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目６］
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備し、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が、前記加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である、エアロゾル供給デバイス。
［項目７］
使用中において、前記ヒータアセンブリの電力消費が約１５Ｗ～約２５Ｗの間である、項目１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目８］
前記バッテリーが約３００００Ｊ～３５０００Ｊの間のバッテリー容量を有する、項目１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目９］
前記ヒータアセンブリが、約３分～約５分の期間にわたって動作するように構成され、前記期間中に約１０００Ｊ～約１４００Ｊを消費するように構成される、項目１～８のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１０］
前記ヒータアセンブリが、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された少なくとも１つのコイルをさらに備える、項目１～９のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１１］
前記ヒータアセンブリが、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された第１のコイル及び第２のコイルを備える、項目１０に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１２］
使用中において、前記エアロゾル供給デバイスの外面が約４８℃未満に留まる、項目１～１１のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１３］
項目１～１２のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイスと、
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システム。
［発明の項目］
［項目１］
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備し、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．２５Ｗ未満である、エアロゾル供給デバイス。
［項目２］
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約５０ｍＷ未満である、項目１に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目３］
前記複数の電気的構成要素の電力消費が約４０ｍＷ未満である、項目２に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目４］
前記複数の電気的構成要素がコントローラを備え、前記コントローラがアクティブである場合に、前記コントローラの電力消費が約１０ｍＷ～約２０ｍＷの間であり、前記コントローラが非アクティブである場合に、前記複数の電気的構成要素の電力消費が約０．５ｍＷ未満である、項目１～３のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目５］
前記複数の電気的構成要素が複数のＬＥＤを備え、各ＬＥＤが最大強度において約１０ｍＷ未満の電力消費を有する、項目１～４のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目６］
エアロゾル供給デバイスであって、
複数の電気的構成要素と、
エアロゾル生成材料を加熱するためのヒータ構成要素を備える加熱アセンブリと、
前記複数の電気的構成要素及び前記加熱アセンブリに電力供給するためのバッテリーと
を具備し、
使用中において、前記複数の電気的構成要素の電力消費が、前記加熱アセンブリの電力消費の約１％未満である、エアロゾル供給デバイス。
［項目７］
使用中において、前記ヒータアセンブリの電力消費が約１５Ｗ～約２５Ｗの間である、項目１～６のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目８］
前記バッテリーが約３００００Ｊ～３５０００Ｊの間のバッテリー容量を有する、項目１～７のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目９］
前記ヒータアセンブリが、約３分～約５分の期間にわたって動作するように構成され、前記期間中に約１０００Ｊ～約１４００Ｊを消費するように構成される、項目１～８のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１０］
前記ヒータアセンブリが、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された少なくとも１つのコイルをさらに備える、項目１～９のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１１］
前記ヒータアセンブリが、前記ヒータ構成要素を加熱するように構成された第１のコイル及び第２のコイルを備える、項目１０に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１２］
使用中において、前記エアロゾル供給デバイスの外面が約４８℃未満に留まる、項目１～１１のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイス。
［項目１３］
項目１～１２のいずれか一項に記載のエアロゾル供給デバイスと、
エアロゾル生成材料を含む物品と
を具備するエアロゾル供給システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【外国語明細書】