特許 7035247 誘導加熱装置

(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】

(24)【登録日】2022-03-04

(45)【発行日】2022-03-14

(54)【発明の名称】誘導加熱装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/06 20060101AFI20220307BHJP

   A24F 40/465 20200101ALI20220307BHJP

   A24F 40/50 20200101ALI20220307BHJP

   H05B 6/10 20060101ALI20220307BHJP

【ＦＩ】

H05B6/06 361

A24F40/465

A24F40/50

H05B6/10 381

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021059789

(22)【出願日】2021-03-31

【審査請求日】2021-04-06

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(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】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100147991

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161908

【弁理士】

【氏名又は名称】藤木 依子

(72)【発明者】

【氏名】藤田 創

【審査官】杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５１２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５３６５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５１６０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０３９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０８－５１１１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１７１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ６／０６

Ｈ０５Ｂ ６／１０

Ａ２４Ｆ ４０／４６５

Ａ２４Ｆ ４０／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体を加熱するための誘導加熱装置であって、
誘導加熱により前記サセプタを加熱するためのコイルを含むＲＬＣ回路を備え、
前記サセプタは複数のフェーズからなる加熱モードによって加熱され、前記複数のフェーズの少なくとも一部においては前記コイルへ供給される交流電流の周波数が異なり、
前記加熱モードの前に実行される前記サセプタを予熱する予熱モードにおいては前記交流電流の周波数は前記ＲＬＣ回路の共振周波数であり、
前記加熱モードにおいては前記交流電流の周波数は前記ＲＬＣ回路の共振周波数以外の周波数であり、
前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は増加し、前記交流電流の変化又は前記ＲＬＣ回路のインピーダンスの変化によって、ユーザによるエアロゾルの吸引を検出する、誘導加熱装置。

【請求項2】

サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体を加熱するための誘導加熱装置であって、
誘導加熱により前記サセプタを加熱するためのコイルを含むＲＬＣ回路を備え、
前記サセプタは複数のフェーズからなる加熱モードによって加熱され、前記複数のフェーズの少なくとも一部においては前記コイルへ供給される交流電流の周波数が異なり、
前記加熱モードの前に実行される前記サセプタを予熱する予熱モードにおいては前記加熱モードの前記複数のフェーズと比べて前記交流電流の周波数が前記ＲＬＣ回路の共振周波数に最も近く、
前記加熱モードにおいては前記交流電流の周波数は前記ＲＬＣ回路の共振周波数以外の周波数であり、
前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は増加し、前記交流電流の変化又は前記ＲＬＣ回路のインピーダンスの変化によって、ユーザによるエアロゾルの吸引を検出する、誘導加熱装置。

【請求項3】

前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は、前記ＲＬＣ回路の共振周波数よりも高い周波数領域で増加する、請求項１または２に記載の誘導加熱装置。

【請求項4】

前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は、前記ＲＬＣ回路の共振周波数よりも低い周波数領域で増加する、請求項１または２に記載の誘導加熱装置。

【請求項5】

前記加熱モードにおいて、前記交流電流の周波数は、前記加熱モードの開始時に最も前記ＲＬＣ回路の共振周波数から離れた値となり、その後、前記複数のフェーズが進行するにつれて前記ＲＬＣ回路の共振周波数に近づくように値が変化していく、請求項１、２、および４のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。

【請求項6】

前記予熱モードと前記加熱モードとの間に実行される前記サセプタを冷却するインターバルモードにおいては前記交流電流の周波数は前記ＲＬＣ回路の共振周波数である、請求項１から５のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。

【請求項7】

電源と、
前記電源の電圧を検知する電圧検知回路と、
前記ＲＬＣ回路へ供給される電流値を検知する電流検知回路と、を含み、前記電圧検知回路及び前記電流検知回路は前記ＲＬＣ回路のインピーダンスを測定し、
前記ＲＬＣ回路は、前記電源と前記コイルとの間に並列に配置された第１回路と第２回路とを含む並列回路であって、前記第１回路は前記サセプタの加熱に用いられ、前記第２回路は前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる、並列回路をさらに備え、
前記第１回路は、第１スイッチを備え、
前記第２回路は、第２スイッチと抵抗とを備え、前記第１スイッチがＯＮとなり前記第２スイッチがＯＦＦとなることにより前記サセプタの加熱が実行され、前記第１スイッチがＯＦＦとなり前記第２スイッチがＯＮとなることにより、測定された前記ＲＬＣ回路のインピーダンスと、前記第２回路の前記抵抗の抵抗値と、を用いることによって、前記サセプタの電気抵抗又は温度に関する値の取得が実行され、
前記インターバルモードにおいては、前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得のために前記第２回路が用いられる、請求項６に記載の誘導加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを生成するための誘導加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、サセプタを有するエアロゾル形成基体と近接して配置されたインダクタを用いて、誘導加熱により当該サセプタを加熱することによって、エアロゾル形成基体からエアロゾルを生成する装置が知られている（特許文献１～３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６６２３１７５号公報

【文献】特許第６０７７１４５号公報

【文献】特許第６６５３２６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示が解決しようとする第１の課題は、エアロゾル形成基体を加熱してエアロゾルを生成するための、改善された誘導加熱装置を提供することである。

【0005】

本開示が解決しようとする第２の課題は、エアロゾル形成基体の加熱を自動的に開始することが可能な誘導加熱装置を提供することである。

【0006】

本開示が解決しようとする第３の課題は、エアロゾル形成基体の除去に対処可能な誘導加熱装置を提供することである。

【0007】

本開示が解決しようとする第４の課題は、より適切にエアロゾル形成基体の加熱を行うことが可能な誘導加熱装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体を加熱するための誘導加熱装置であって、電源と、誘導加熱により前記サセプタを加熱するためのコイルと、前記電源と前記コイルとの間に並列に配置された第１回路と第２回路とを含む並列回路であって、前記第１回路は前記サセプタの加熱に用いられ、前記第２回路は前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる、並列回路と、前記並列回路と前記コイルとの間又は前記並列回路と前記電源との間に配置された交流生成回路とを備える、誘導加熱装置が提供される。

【0009】

一実施形態において、前記交流生成回路は前記並列回路と前記コイルとの間に配置され、前記交流生成回路は第３スイッチを含む。

【0010】

一実施形態において、前記第３スイッチはＭＯＳＦＥＴを含む。

【0011】

一実施形態において、前記第１回路は第１スイッチを含み、前記交流生成回路は第３スイッチを含み、前記第３スイッチが所定の周期で切り替えられているとき、前記第１スイッチはオン状態のままである。

【0012】

一実施形態において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチはＭＯＳＦＥＴを含む。

【0013】

一実施形態において、前記第２回路は第２スイッチを含み、前記交流生成回路は第３スイッチを含み、前記第３スイッチが所定の周期で切り替えられているとき、前記第２スイッチはオン状態のままである。

【0014】

一実施形態において、前記第２スイッチはバイポーラトランジスタを含み、前記第３スイッチはＭＯＳＦＥＴを含む。

【0015】

一実施形態において、前記第１回路は、ＭＯＳＦＥＴを含む第１スイッチを含み、前記第２回路は、バイポーラトランジスタを含む第２スイッチを含む。

【0016】

一実施形態において、前記第１回路は第１スイッチを含み、前記第２回路は第２スイッチを含み、前記交流生成回路は第３スイッチを含み、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間で切替えが行われるとき、前記第３スイッチの所定の周期による切り替えが継続される。

【0017】

一実施形態において、前記誘導加熱装置は、前記サセプタを含む回路のインピーダンスを測定するために用いられる、電流検知回路及び電圧検知回路をさらに備える。

【0018】

一実施形態において、前記誘導加熱装置は、前記電源の残量を測定するように構成された残量測定ＩＣをさらに備える。前記残量測定ＩＣは、前記電流検知回路及び／又は前記電圧検知回路として用いられない。

【0019】

一実施形態において、前記誘導加熱装置は、前記電源の電圧を調整して、前記誘導加熱装置内の構成要素に供給される電圧を生成するように構成された、電圧調整回路をさらに備える。前記電流検知回路は、前記電源と前記コイルとの間の経路において、前記経路から前記電圧調整回路への分岐点よりも前記コイルに近い位置に配置される。

【0020】

一実施形態において、前記電流検知回路は、前記電源を充電するための充電回路と前記電源との間の経路に配置されない。

【0021】

上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱装置であって、電源と、前記電源から供給される電力から交流を生成する交流生成回路と、前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱回路と、制御部であって、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき、前記サセプタを検出し、前記サセプタの検出に応答して、前記誘導加熱を開始するように構成された前記制御部とを備えた誘導加熱装置が提供される。

【0022】

一実施形態において、前記制御部は、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき前記サセプタの温度を取得し、取得した前記温度に基づき前記誘導加熱を制御するように更に構成されていてよい。

【0023】

一実施形態において、前記制御部は、少なくとも、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスが測定される第１モードと、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスが測定されない第２モードとを有することができる。

【0024】

一実施形態において、充電電源と接続可能なように構成された接続部を更に備え、前記制御部は、前記接続部からの前記充電電源の取り外しを検知してから所定時間が経過するまで、前記第１モードの処理を実行するように更に構成されていてよい。

【0025】

一実施形態において、前記誘導加熱装置はボタンを更に備え、前記制御部は、前記ボタンに所定操作が行われることに応答して前記第１モードに移行するように更に構成されていてよい。

【0026】

一実施形態において、前記誘導加熱装置はボタンを更に備え、前記制御部は、前記第１モードに移行したことに応答して、初期値から時間の経過により値が増加又は減少するようタイマを起動し、前記タイマの値が所定値に達することに応答して、前記第２モードに移行し、前記ボタンに所定操作が行われることに応答して、前記タイマの値を初期値に戻すことと、前記タイマの値を初期値に近づけることと、前記所定値を前記タイマの値から遠ざけることのいずれか１つを実行するように更に構成されていてよい。

【0027】

一実施形態において、前記誘導加熱装置は充電電源と接続可能なように構成された接続部を更に備え、前記制御部は、前記接続部への前記充電電源の接続を検知している間、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスが測定されないように更に構成されていてよい。

【0028】

一実施形態において、前記制御部は、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路の共振周波数における、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスを測定するように更に構成されていてよい。

【0029】

一実施形態において前記誘導加熱装置は、前記サセプタにエネルギーを与えるために選択的に有効になるように構成された第１回路及び第２回路であって、前記第１回路及び前記第１回路より高抵抗な前記第２回路を更に備えていてよい。

【0030】

一実施形態において、前記制御部は、前記誘導加熱を実行している間、前記第１回路を用いて、前記誘導加熱を実行し且つ前記回路のインピーダンスを測定するように構成されていてよい。

【0031】

また、上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するため誘導加熱装置の動作方法であって、前記誘導加熱装置は、電源と、前記電源から供給される電力から交流を生成する交流生成回路と、前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱回路とを備え、前記方法は、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき前記サセプタを検出するステップと、前記サセプタの検出に応答して、前記誘導加熱を開始するステップとを含む、方法が提供される。

【0032】

更に、上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱装置であって、前記エアロゾル形成基体と、電源と、前記電源から供給される電力から交流を生成する交流生成回路と、前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱回路と、制御部であって、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき、前記サセプタを検出し、前記サセプタの検出に応答して、前記誘導加熱を開始するように構成された前記制御部とを備えた誘導加熱装置が提供される。

【0033】

上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するよう構成された誘導加熱装置のための制御部であって、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった場合、前記誘導加熱を停止するか、又は、エラーを通知するように構成された制御部が提供される。

【0034】

一実施形態において、前記制御部は、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった場合、前記誘導加熱を停止するように構成されていてよい。

【0035】

一実施形態において、前記制御部は、前記誘導加熱の停止と同時に又は該停止の後に、エラーを通知するように更に構成されていてよい。

【0036】

一実施形態において、前記制御部は、前記誘導加熱を停止してから所定時間が経過するまでに前記サセプタを再度検出した場合、前記誘導加熱を再開するように更に構成されていてよい。

【0037】

一実施形態において、前記誘導加熱は、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従う一方で、前記制御部は、前記誘導加熱の停止から前記誘導加熱の再開までの間も時間が経過したものとして、前記誘導加熱を制御するように構成されていてよい。

【0038】

一実施形態において、前記誘導加熱は、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従う一方で、前記制御部は、前記誘導加熱の停止から前記誘導加熱の再開までの間は時間が経過しなかったものとして、前記誘導加熱を制御するように構成されていてよい。

【0039】

一実施形態において、前記制御部は、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった場合、エラーを通知するように構成されていてよい。

【0040】

一実施形態において、前記制御部は、前記エラーの通知後に、前記誘導加熱を停止するように更に構成されていてよい。

【0041】

一実施形態において、前記制御部は、前記エラーの通知後、且つ、前記誘導加熱の停止より前に前記サセプタを再度検出した場合、前記誘導加熱を停止しないように構成されていてよい。

【0042】

一実施形態において、前記誘導加熱は、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従い、前記制御部は、前記サセプタを検出できなくなったときから前記サセプタを再度検出したときまでの期間は、前記加熱プロファイルの全体の長さに影響しないように構成されていてよい。

【0043】

一実施形態において、前記誘導加熱は、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従い、前記制御部は、前記サセプタを検出できなくなったときから前記サセプタを再度検出したときまでの期間に基づき、前記加熱プロファイルの長さを延長させるように構成されていてよい。

【0044】

また、上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、電源と、前記電源から供給される電力から交流を生成する交流生成回路と、エアロゾル形成基体に含まれるサセプタを誘導加熱するための誘導加熱回路と、前記制御部とを含む誘導加熱装置であって、前記制御部は、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき、前記サセプタを検出するように更に構成された、誘導加熱装置が提供される。

【0045】

一実施形態において、前記制御部は、前記交流生成回路が生成した交流が供給される回路のインピーダンスに基づき、前記サセプタの温度を取得し、取得した前記温度に基づき、前記誘導加熱を制御するように更に構成されていてよい。

【0046】

また、上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル形成基体が含むサセプタを誘導加熱するための電力を供給する電源と、前記制御部とを含む誘導加熱装置であって、前記制御部は、前記電源の残量に基づき、前記電源が充電されるまでに誘導加熱可能な前記エアロゾル形成基体の個数である使用可能個数を設定し、前記誘導加熱を実行している間に前記エアロゾル形成基体の少なくとも一部を検出できなくなった場合、前記誘導加熱を停止し、且つ、前記使用可能本数を減少させるように構成された、誘導加熱装置が提供される。

【0047】

また、上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル形成基体の少なくとも一部を誘導加熱するための電力を供給する電源と、上記制御部とを含む誘導加熱装置であって、前記制御部は、前記電源の残量に基づき、前記電源が充電されるまでに誘導加熱可能な前記エアロゾル形成基体の個数である使用可能個数を設定し、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった後、前記サセプタを再度検出した場合、前記誘導加熱を継続し、且つ、前記使用可能個数を減少させないように構成された、誘導加熱装置が提供される。

【0048】

また、上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するよう構成された誘導加熱装置の動作方法であって、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった場合、前記誘導加熱を停止するか、又は、エラーを通知するステップを含む方法が提供される。

【0049】

更に、上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体の前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱装置であって、前記エアロゾル形成基体と、電源と、前記電源から供給される電力から交流を生成する交流生成回路と、前記サセプタを誘導加熱するための誘導加熱回路と、制御部であって、前記誘導加熱を実行している間に前記サセプタを検出できなくなった場合、前記誘導加熱を停止するか、又は、エラーを通知するように構成された前記制御部とを備えた前記誘導加熱装置が提供される。

【0050】

上述した第４の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体を加熱するための誘導加熱装置であって、誘導加熱により前記サセプタを加熱するためのコイルを含む回路を備え、前記サセプタは複数のフェーズからなる加熱モードによって加熱され、前記複数のフェーズの少なくとも一部においては前記コイルへ供給される交流電流の周波数が異なる、誘導加熱装置が提供される。

【0051】

一実施形態において、前記加熱モードの前に実行される前記サセプタを予熱する予熱モードにおいては前記交流電流の周波数は前記回路の共振周波数である。

【0052】

一実施形態において、前記加熱モードの前に実行される前記サセプタを予熱する予熱モードにおいては前記加熱モードの前記複数のフェーズと比べて前記交流電流の周波数が前記回路の共振周波数に最も近くなるように構成される。

【0053】

一実施形態において、前記加熱モードにおいては前記交流電流の周波数は前記回路の共振周波数以外の周波数である。

【0054】

一実施形態において、前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は増加し、前記交流電流の変化又は前記回路のインピーダンスの変化によって、ユーザによる吸引を検出する。

【0055】

一実施形態において、前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は、前記共振周波数よりも高い周波数領域で増加する。

【0056】

一実施形態において、前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は、前記共振周波数よりも低い周波数領域で増加する。

【0057】

一実施形態において、前記加熱モードを構成する複数のフェーズが進行するにつれて前記交流電流の周波数は低下する。

【0058】

一実施形態において、前記予熱モードと前記加熱モードとの間に実行される前記サセプタを冷却するインターバルモードにおいては前記交流電流の周波数は前記回路の共振周波数である。

【0059】

一実施形態において、誘導加熱装置はさらに電源を含み、前記回路は、前記電源と前記コイルとの間に並列に配置された第１回路と第２回路とを含む並列回路であって、前記第１回路は前記サセプタの加熱に用いられ、前記第２回路は前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる、並列回路をさらに備え、前記インターバルモードにおいては前記第２回路が用いられる。

【0060】

上述した第４の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、さらに、サセプタとエアロゾル源とを含むエアロゾル形成基体を加熱するための誘導加熱装置であって、誘導加熱により前記サセプタを加熱するためのコイルを含む回路を備え、前記サセプタは複数のフェーズからなる加熱モードによって加熱され、前記複数のフェーズに渡って前記コイルへ供給される交流電流の周波数が一定である、誘導加熱装置が提供される。

【0061】

一実施形態において、前記交流電流の周波数は前記回路の共振周波数である。

【0062】

一実施形態において、前記加熱モードの前に実行され、前記サセプタを予熱した後に前記サセプタを冷却するインターバルモードにおいて前記交流電流の周波数は前記回路の共振周波数である。

【0063】

一実施形態において、誘導加熱装置はさらに電源を含み、前記回路は、前記電源と前記コイルとの間に並列に配置された第１回路と第２回路とを含む並列回路であって、前記第１回路は前記サセプタの加熱に用いられ、前記第２回路は前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる、並列回路をさらに備え、前記インターバルモードにおいては前記第２回路が用いられる。

【0064】

一実施形態において、前記加熱モードにおいて前記サセプタの温度が予め定められた温度以上になったと判断した場合には前記サセプタの加熱を中断する。

【0065】

一実施形態において、誘導加熱装置はさらに電源を含み、前記回路は、前記電源と前記コイルとの間に並列に配置された第１回路と第２回路とを含む並列回路であって、前記第１回路は前記サセプタの加熱に用いられ、前記第２回路は前記サセプタの電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる、並列回路をさらに備え、前記サセプタの加熱を中断している間は、前記第２回路を用いて前記サセプタの温度を監視する。

【0066】

一実施形態において、前記加熱モードにおいて前記サセプタの温度が前記予め定められた温度未満になったと判断した場合には前記第１回路を用いて前記サセプタの加熱を再開する。

【0067】

一実施形態において、前記加熱モードにおいて前記サセプタの温度が、前記予め定められた温度よりも所定温度だけ低い温度未満になったと判断した場合には前記第１回路を用いて前記サセプタの加熱を再開する。

【0068】

一実施形態において、前記回路は、前記並列回路と前記コイルとの間又は前記並列回路と前記電源との間に配置された交流生成回路をさらに備え、前記交流生成回路は第３スイッチを含み、前記第３スイッチは、前記サセプタの加熱を中断している間においても予め定められた周期でスイッチングされる。

【図面の簡単な説明】

【0069】

【図1】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の構成の概略的なブロック図である。

【図2】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の回路構成を示す図である。

【図3】スイッチＱ_１のゲート端子又はスイッチＱ_２のベース端子に印加される電圧、スイッチＱ_３のゲート端子に印加される電圧、電流Ｉ_ＤＣ及び電流Ｉ_ＡＣの間の関係を、横軸を時間ｔとして概念的に表した図である。

【図4】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＳＬＥＥＰモードの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図5】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＣＨＡＲＧＥモードの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図6】使用可能本数について説明するための疑似グラフである。

【図7】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＡＣＴＩＶＥモードのメインの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図8】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＡＣＴＩＶＥモードのサブの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図9】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＡＣＴＩＶＥモードの別のサブの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図10】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのメインの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図11】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードのメインの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図12】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＨＥＡＴモードのメインの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図13A】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、例示のサセプタの検出に応じた処理のフローチャートを示す図である。

【図13B】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、別の例示のサセプタの検出に応じた処理のフローチャートを示す図である。

【図13C】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、また別の例示のサセプタの検出に応じた処理のフローチャートを示す図である。

【図13D】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、更に別の例示のサセプタの検出に応じた処理のフローチャートを示す図である。

【図13E】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、更にまた別の例示のサセプタの検出に応じた処理のフローチャートを示す図である。

【図14】本開示の一実施形態による誘導加熱装置のサセプタ温度の変化の一例を表すグラフを示す図である。

【図15】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモード、ＩＮＴＥＲＶＡＬモード又はＨＥＡＴモードのサブの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図16】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が実行する、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモード、ＩＮＴＥＲＶＡＬモード又はＨＥＡＴモードの別のサブの例示処理のフローチャートを示す図である。

【図17】ＲＬＣ直列回路の等価回路を示す図である。

【図18】共振周波数におけるＲＬＣ直列回路の等価回路を示す図である。

【図19】本開示の一実施形態による誘導加熱装置のサセプタの温度、交流生成回路のスイッチング周波数、及び回路のインピーダンスの変化の一例をそれぞれ表すグラフを示す図である。

【図20】本開示の一実施形態による誘導加熱装置のサセプタの温度、交流生成回路のスイッチング周波数、及び回路のインピーダンスの変化の一例をそれぞれ表すグラフを示す図である。

【図21】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が、ＨＥＡＴモードであるときに主として実行する例示処理のフローチャートを示す図である。

【図22】本開示の一実施形態による誘導加熱装置のサセプタの温度、交流生成回路のスイッチング周波数、及び回路のインピーダンスの変化の一例をそれぞれ表すグラフを示す図である。

【図23】本開示の一実施形態による誘導加熱装置の制御部が、ＨＥＡＴモードであるときに主として実行する例示処理のフローチャートを示す図である。

【図24】テップＳ２３１０の加熱処理の詳細の一例を示すフローチャートを表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0070】

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について詳しく説明する。なお、本開示に係る誘導加熱装置の実施形態は、電子たばこ用の誘導加熱装置及び加熱式たばこ用の誘導加熱装置を含むが、これらに限定されない。

【0071】

図１は、本開示の一実施形態に係る誘導加熱装置１００の構成の概略的なブロック図である。図１は、構成要素の厳密な配置、形状、寸法、位置関係等を示すものではないことに留意されたい。

【0072】

誘導加熱装置１００は、ハウジング１０１、電源１０２、回路１０４及びコイル１０６を備える。電源１０２は、リチウムイオン二次電池などの充電可能な電池であってもよい。回路１０４は電源１０２に電気的に接続される。回路１０４は、電源１０２を用いて、誘導加熱装置１００の構成要素に電力を供給するように構成される。回路１０４の具体的な構成については後述する。誘導加熱装置１００は、電源１０２の充電のために誘導加熱装置１００を充電電源（図示せず）に接続するための充電電源接続部１１６を備える。充電電源接続部１１６は、有線充電のためのレセプタクルであってもよいし、無線充電のための受電コイルであってもよいし、これらの組合せであってもよい。

【0073】

誘導加熱装置１００は、サセプタ１１０、エアロゾル源１１２及びフィルター１１４を含むエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部を収容できるように構成されている。エアロゾル形成基体１０８は、例えば、喫煙物品であってもよい。

【0074】

エアロゾル源１１２は、加熱されることによりエアロゾルを生成できる揮発性化合物を含み得る。エアロゾル源１１２は固体であってもよいし、液体であってもよいし、固体及び液体の両方を含んでもよい。エアロゾル源１１２は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールなどの多価アルコール、水などの液体、又はこれらの混合液体を含んでもよい。エアロゾル源１１２は、ニコチンを含んでもよい。エアロゾル源１１２はまた、粒子状のたばこを凝集することによって形成されたたばこ材料を含んでもよい。あるいは、エアロゾル源１１２は、非たばこ含有材料を含んでもよい。

【0075】

コイル１０６は、ハウジング１０１の近位端において、ハウジング１０１内に埋め込まれている。コイル１０６は、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されたとき、誘導加熱装置１００に収容されたエアロゾル形成基体１０８の部分を取り囲むように構成される。コイル１０６は、らせん状に巻かれた形状を有していてもよい。コイル１０６は、回路１０４と電気的に接続されており、後述するように誘導加熱によりサセプタ１１０を加熱するために用いられる。サセプタ１１０を加熱することにより、エアロゾル源１１２からエアロゾルが発生する。ユーザはフィルター１１４を介して当該エアロゾルを吸引することができる。

【0076】

図２は、回路１０４の構成を詳細に示す。回路１０４は、誘導加熱装置１００内の構成要素を制御するように構成された制御部１１８を備える。制御部１１８は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ、Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）によって構成されてもよい。回路１０４はまた、電源接続部を介して電源１０２と電気的に接続され、コイル接続部を介してコイル１０６と電気的に接続される。回路１０４は、電源１０２とコイル１０６との間に配置されたスイッチＱ_１を含む経路（以下、「第１回路」とも呼ぶ）と、スイッチＱ_１と並列に配置されたスイッチＱ_２を含む経路（以下、「第２回路とも呼ぶ」）とを含む、並列回路１３０を備える。

【0077】

第１回路はサセプタ１１０の加熱に用いられる。一例として、スイッチＱ_１は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。制御部１１８は、スイッチＱ_１のゲート端子に加熱スイッチ信号（ハイ又はロー）を印加することにより、スイッチＱ_１のオン／オフを制御する。例えば、スイッチＱ_１がＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、加熱スイッチ信号がローであるとき、スイッチＱ_１はオン状態となる。

【0078】

第２回路は、サセプタ１１０の電気抵抗又は温度に関連する値の取得に用いられる。電気抵抗又は温度に関連する値は、例えば、インピーダンス、温度等であってもよい。スイッチＱ_２がオン状態であるときにスイッチＱ_２を流れる電流は、後述する抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ１}及び抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ２}などにより、スイッチＱ_１がオン状態であるときにスイッチＱ_１を流れる電流と比較して小さい。したがって、ＭＯＳＦＥＴよりも低コスト且つ小型ではあるものの大電流には不向きであるバイポーラトランジスタをスイッチＱ_２として用いてもよい。図示されるように、第２回路は、抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ１}及び抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ２}を含んでもよい。制御部１１８は、スイッチＱ_２のベース端子にモニタスイッチ信号（ハイ又はロー）を印加することにより、スイッチＱ_２のオン／オフを制御する。例えば、スイッチＱ_２がｎｐｎ型バイポーラトランジスタである場合、モニタスイッチ信号がローであるとき、スイッチＱ_２はオン状態となる。

【0079】

制御部１１８は、スイッチＱ_１のオン状態とスイッチＱ_２のオン状態とを切り替えることにより、サセプタ１１０を誘導加熱してエアロゾルを生成するモードと、サセプタ１１０の電気抵抗又は温度に関連する値を取得するモードとの間で切り替えを行うことができる。スイッチＱ_１のオン状態とスイッチＱ_２がオン状態との間の切り替えは、任意のタイミングで行うことができる。例えば、ユーザによるパフが行われている間、制御部１１８は、スイッチＱ_１をオン状態、スイッチＱ_２をオフ状態にしてもよい。この場合、パフが終了した後に、制御部１１８は、スイッチＱ_１をオフ状態にし、スイッチＱ_２をオン状態にしてもよい。あるいは、ユーザによるパフが行われている間、制御部１１８は、スイッチＱ_１のオン状態とスイッチＱ_２のオン状態とを任意のタイミングで切り替えてもよい。

【0080】

回路１０４は、スイッチＱ_３及びコンデンサＣ_１を含む交流生成回路１３２を備える。一例として、スイッチＱ_３は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。制御部１１８は、スイッチＱ_３のゲート端子に交流（ＡＣ）スイッチ信号（ハイ又はロー）を印加することにより、スイッチＱ_３のオン／オフを制御する。例えば、スイッチＱ_３がＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、ＡＣスイッチ信号がローであるとき、スイッチＱ_３はオン状態となる。図２において、交流生成回路１３２は、並列回路１３０とコイル１０６との間に配置されている。別の例として、交流生成回路１３２は、並列回路１３０と電源１０２との間に配置されてもよい。交流生成回路１３２により生成された交流は、コンデンサＣ_２とコイル接続部とコイル１０６を含む誘導加熱回路へ供給される。

【0081】

図３は、コイル１０６に供給される交流電流が交流生成回路１３２により生成されるときの、スイッチＱ_１のゲート端子又はスイッチＱ_２のベース端子に印加される電圧Ｖ_１、スイッチＱ_３のゲート端子に印加される電圧Ｖ_２、スイッチＱ_３のスイッチングにより生成される電流Ｉ_ＤＣ及びコイル１０６へ流れる電流Ｉ_ＡＣの関係を、横軸を時間ｔとして概念的に表した図である。説明を簡単にするために、スイッチＱ_１のゲート端子に印加される電圧及びスイッチＱ_２のベース端子に印加される電圧がＶ_１として１つのグラフに表されていることに留意されたい。

【0082】

時刻ｔ_１においてＶ_１がローになると、スイッチＱ_１又はＱ_２はオン状態になる。Ｖ_２がハイである場合、スイッチＱ_３はオフ状態となり、電流Ｉ_ＤＣはコンデンサＣ_１へ流れ、コンデンサＣ_１に電荷が蓄積される。時刻ｔ_２においてＶ_２がローに切り替えられると、スイッチＱ_３はオン状態となる。この場合、電流Ｉ_ＤＣの流れが停止する一方、Ｃ_１に蓄積された電荷が放電される。時刻ｔ_３以降、同様の動作が繰り返される。上記の動作の結果として、図３に示すように、交流電流Ｉ_ＡＣが生成され、コイル１０６へと流れる。

【0083】

図３に示すように、スイッチＱ_３が所定の周期Ｔで切り替えられているとき、スイッチＱ_１はオン状態のままであってもよい。また、スイッチＱ_３が所定の周期Ｔで切り替えられているとき、スイッチＱ_２はオン状態のままであってもよい。また、スイッチＱ_１とスイッチＱ_２との間で切り替えが行われるとき、スイッチＱ_３の所定の周期Ｔによる切り替えが継続されてもよい。

【0084】

交流生成回路１３２の上述の構成は一例にすぎない。交流電流Ｉ_ＡＣを生成するための様々な素子、ＤＣ／ＡＣインバータのような集積回路等を交流生成回路１３２として用いることができることを理解されたい。

【0085】

図３から理解されるように、交流電流Ｉ_ＡＣの周波数ｆは、スイッチＱ_３のスイッチング周期（すなわち、ＡＣスイッチ信号のスイッチング周期）Ｔにより制御される。スイッチＱ_１がオン状態にある場合、当該周波数ｆが、サセプタ１１０（又は、サセプタ１１０を含む回路）と、コイル１０６と、コンデンサＣ_２とを含むＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０に近づくほど、サセプタ１１０へのエネルギー供給の効率が高くなる。詳細は後述するが、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されている場合にはこのＲＬＣ直列回路にはサセプタ１１０が含まれ、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されていない場合にはこのＲＬＣ直列回路にはサセプタ１１０が含まれない点に留意されたい。

【0086】

上述のようにして生成された交流電流がコイル１０６を流れることにより、コイル１０６の周囲に交番磁界が発生する。発生した交番磁界はサセプタ１１０内に渦電流を誘起する。当該渦電流とサセプタ１１０の電気抵抗とによりジュール熱が発生し、サセプタ１１０が加熱される。結果として、サセプタ１１０の周囲のエアロゾル源が加熱されてエアロゾルが生成される。

【0087】

図２に戻り、回路１０４は、Ｒ_ｄｉｖ１及びＲ_ｄｉｖ２を有する分圧回路を含む電圧検知回路１３４を備える。電圧検知回路１３４により電源１０２の電圧値を測定することができる。回路１０４はまた、Ｒ_{ｓｅｎｓｅ２}を含む電流検知回路１３６を備える。図示されるように、電流検知回路１３６はオペアンプを含んでもよい。あるいは、当該オペアンプは制御部１１８内に含まれてもよい。電流検知回路１３６により、コイル１０６の方向へ流れる電流の値を測定することができる。電圧検知回路１３４及び電流検知回路１３６は、回路のインピーダンスを測定するために用いられる。この回路には、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されている場合にはサセプタ１１０が含まれ、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されていない場合にはサセプタ１１０が含まれない。換言すれば、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されている場合には測定されるインピーダンスにはサセプタ１１０の抵抗成分が含まれ、ハウジング１０１にエアロゾル形成基体１０８が挿入されていない場合には測定されるインピーダンスにはサセプタ１１０の抵抗成分が含まれない。例えば、図示されるように、制御部１１８は、電圧検知回路１３４から電圧値を取得し、電流検知回路１３６から電流値を取得する。制御部１１８は、これらの電圧値及び電流値に基づいて、上記インピーダンスを算出する。より具体的には、制御部１１８は、電圧値の平均値又は実効値を電流値の平均値又は実効値で除算し、上記インピーダンスを算出する。

【0088】

スイッチＱ_１がオフ状態になり、スイッチＱ_２がオン状態になると、抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ１}及び抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ２}を含む回路並びにサセプタ１１０と、コイル１０６と、コンデンサＣ_２とによってＲＬＣ直列回路が形成される。当該ＲＬＣ直列回路のインピーダンスは上述のようにして得ることができる。得られたインピーダンスから抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ１}及び抵抗Ｒ_{ｓｈｕｎｔ２}の抵抗値を含む回路の抵抗値を差し引くことにより、サセプタ１１０のインピーダンスを算出することができる。サセプタ１１０のインピーダンスが温度依存性を有する場合、算出されたインピーダンスに基づいてサセプタ１１０の温度を推定することができる。

【0089】

回路１０４は、残量測定集積回路（ＩＣ）１２４を備えてもよい。回路１０４は、残量測定ＩＣ１２４が電源１０２に充放電される電流の値を測定するために用いられる抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ１}を備えてもよい。抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ１}は、残量測定ＩＣ１２４のＳＲＮ端子とＳＲＰ端子との間に接続されてもよい。残量測定ＩＣ１２４は、ＢＡＴ端子を介して、電源１０２の電圧に関する値を取得してもよい。残量測定ＩＣ１２４は、電源１０２の残量を測定することができるように構成されるＩＣである。加えて、残量測定ＩＣ１２４は、電源１０２の劣化状態に関する情報等を記録するように構成されてもよい。例えば、制御部１１８は、制御部１１８のＳＤＡ端子から残量測定ＩＣ１２４のＳＤＡ端子へとＩ^２Ｃデータ信号を送信することにより、制御部１１８のＳＣＬ端子から残量測定ＩＣ１２４のＳＣＬ端子へＩ^２Ｃクロック信号を送信するタイミングに合わせて、残量測定ＩＣ１２４内に格納されている、電源１０２の残量に関する値、電源１０２の劣化状態に関する値等を取得することができる。

【0090】

通常、残量測定ＩＣ１２４は、１秒周期でデータを更新するように構成される。したがって、残量測定ＩＣ１２４によって測定される電圧値及び電流値を用いて上記ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを計算しようとすると、当該インピーダンスが最速でも１秒周期で算出される。したがって、サセプタ１１０の温度が最速でも１秒周期で推定されることになる。そのような周期は、サセプタ１１０の加熱を適切に制御するのに十分に短いとは言えない。したがって、本実施形態では、残量測定ＩＣ１２４により測定される電圧値及び電流値をＲＬＣ直列回路のインピーダンスの測定に用いないことが望ましい。すなわち、好ましくは、残量測定ＩＣ１２４は、上述のような電圧検知回路１３４及び電流検知回路１３６として用いられない。よって、本実施形態に係る誘導加熱装置１００において、残量測定ＩＣ１２４は必須ではない。ただし、残量測定ＩＣ１２４を用いることで、電源１０２の状態を正確に把握することができる。

【0091】

誘導加熱装置１００は、ＬＥＤ等の発光素子１３８を備えてもよい。回路１０４は、発光素子１３８を駆動するための発光素子駆動回路１２６を備えてもよい。発光素子１３８は、誘導加熱装置１００の状態等の様々な情報をユーザに提供するために用いられ得る。発光素子駆動回路１２６は、発光素子１３８の様々な発光モードに関する情報を格納していてもよい。制御部１１８は、制御部１１８のＳＤＡ端子からＩ_２Ｃデータ信号を発光素子駆動回路１２６のＳＤＡ端子に送信して所望の発光モードを指定することによって、発光素子１３８を所望の態様で発光させるように発光素子駆動回路１２６を制御することができる。

【0092】

回路１０４は、充電回路１２２を備えてもよい。充電回路１２２は、ＣＥ端子において受信された制御部１１８からの充電イネーブル信号に応答して、充電電源接続部１１６を介して接続された充電電源（図示せず）から供給される電圧（ＶＢＵＳ端子とＧＮＤ端子との間の電位差）を、電源１０２の充電に適した電圧へと調整するように構成されたＩＣであってもよい。調整された電圧は、充電回路１２２のＢＡＴ端子から供給される。なお、充電回路１２２のＢＡＴ端子からは、調整された電流が供給されてもよい。回路１０４はまた、分圧回路１４０を備えてもよい。充電電源が接続されると、ＶＢＵＳ検知信号が充電回路１２２のＶＢＵＳ端子から分圧回路１４０を介して制御部１１８へ送信される。充電電源が接続されると、ＶＢＵＳ検知信号は充電電源から供給される電圧を分圧回路１４０で分圧した値となるため、ＶＢＵＳ検知信号はハイレベルになる。充電電源が接続されていないと、分圧回路１４０を介してグランドへ接続されるため、ＶＢＵＳ検知信号はローレベルになる。したがって、制御部１１８は、充電が開始したと判断することができる。なお、ＣＥ端子は正論理であってもよいし、負論理であってもよい。

【0093】

回路１０４は、ボタン１２８を備えてもよい。ユーザがボタン１２８を押すと、ボタン１２８を介してグランドと接続されることで、ローレベルのボタン検知信号が制御部１１８に送信される。これにより、制御部１１８は、ボタンが押されたと判断することができ、エアロゾル生成を開始するように回路１０４を制御することができる。

【0094】

回路１０４は、電圧調整回路１２０を備えてもよい。電圧調整回路１２０は、電源１０２の電圧Ｖ_ＢＡＴ（例えば、３．２～４．２ボルト）を調整して、回路１０４内又は誘導加熱装置１００内の構成要素に供給される電圧Ｖ_ｓｙｓ（例えば、３ボルト）を生成するように構成される。一例として、電圧調整回路１２０は、ＬＤＯ（ｌｏｗ ｄｒｏｐｏｕｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）等のリニアレギュレータであってもよい。図示されるように、電圧調整回路１２０により生成された電圧Ｖ_ｓｙｓは、制御部１１８のＶＤＤ端子、残量測定ＩＣ１２４のＶＤＤ端子、発光素子駆動回路１２６のＶＤＤ端子、ボタン１２８を含む回路等に供給されてもよい。

【0095】

図示されるように、電流検知回路１３６は、電源１０２とコイル１０６との間の経路において、当該経路から電圧調整回路１２０への分岐点（図２の点Ａ）よりもコイル１０６に近い位置に配置されてもよい。この構成によれば、電流検知回路１３６は、電圧調整回路１２０に供給される電流を含まない、コイル１０６へ供給される電流の値を正確に測定することができる。したがって、サセプタ１１０のインピーダンスや温度を正確に測定又は推定することができる。

【0096】

回路１０４は、電流検知回路１３６が、充電回路１２２と電源１０２との間の経路に配置されないように構成されてもよい。具体的には、図示されるように、電流検知回路１３６は、電源１０２とコイル１０６との間の経路において、当該経路から充電回路１２２への分岐点（図２の点Ｂ）よりもコイル１０６に近い位置に配置されてもよい。この構成により、電源１０２の充電中（スイッチＱ_１及びＱ_２はオフ状態）、充電回路１２２から供給される電流が電流検知回路１３６内の抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ２}を流れることを防ぐことができる。したがって、抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ２}が故障する可能性を低減することができる。また、電源１０２の充電中に電流検知回路１３６のオペアンプに電流が流れることを防止できるので、消費電力を抑えることができる。

【0097】

回路１０４はまた、制御部１１８から送信される接地スイッチ信号によってオン状態とオフ状態との間で切り替えられるスイッチＱ_４を備えてもよい。

【0098】

次に、誘導加熱装置１００の制御部１１８が実行する例示の処理につい説明する。なお、以下、制御部１１８は複数のモード、即ち、ＳＬＥＥＰ、ＣＨＡＲＧＥ、ＡＣＴＩＶＥ、ＰＲＥ－ＨＥＡＴ、ＩＮＴＥＲＶＡＬ、ＨＥＡＴ及びＥＲＲＯＲの７つのモードを少なくとも有するものと仮定しており、モード別に制御部１１８が実行する処理を説明している。なお、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードとＩＮＴＥＲＶＡＬモードとＨＥＡＴモードとにより、誘導加熱装置１００によるサセプタ１００の誘導加熱は構成される。

【0099】

図４は、ＳＬＥＥＰモードであるときに制御部１１８が実行する例示処理４００のフローチャートである。ＳＬＥＥＰモードは、誘導加熱装置１００の未使用時において消費電力を低減させるモードであってよい。

【0100】

Ｓ４１０は、充電電源の充電電源接続部１１６への接続を検知したかを判定するステップを示している。制御部１１８は、上述したＶＢＵＳ検知信号に基づき、充電電源の接続を検知したと判定することができる。充電電源の接続を検知したと判定した場合（Ｓ４１０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＣＨＡＲＧＥモードに移行し、そうでない場合（Ｓ４１０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ４２０に進む。具体的一例として、Ｓ４１０においては、ＶＢＵＳ検知信号がハイレベルの場合には「Ｙｅｓ」と判断され、ＶＢＵＳ検知信号がローレベルの場合には「Ｎｏ」と判断される。

【0101】

Ｓ４２０は、誘導加熱装置１００のボタン１２８に対する所定の操作を検知したかを判定するステップを示している。制御部１１８は、上述したボタン検知信号に基づき、ボタン１２８に対する所定の操作を検知したと判定することができる。なお、ステップＳ４２０における所定の操作の一例は、ボタン１２８の長押し又は連打である。ボタン１２８に対する所定の操作を検知したと判定した場合（Ｓ４２０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＡＣＴＩＶＥモードに移行し、そうでない場合（Ｓ４２０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ４１０に戻る。

【0102】

例示処理４００によれば、制御部１１８は、充電電源の接続を検知することに応答して、ＣＨＡＲＧＥモードに移行し、ボタンの操作を検知することに応答して、ＡＣＴＩＶＥモードに移行することになる。換言すれば、制御部１１８は、充電電源の接続とボタンの操作のいずれも検知しない場合は、ＳＬＥＥＰモードに留まり続ける。

【0103】

図５は、ＣＨＡＲＧＥモードであるときに制御部１１８が実行する例示処理５００のフローチャートである。例示処理５００は、制御部１１８がＣＨＡＥＧＥモードに移行することに応答して開始することができる。

【0104】

Ｓ５１０は、電源１０２の充電を開始するための処理を実行するステップを示している。電源１０２の充電を開始するための処理は、上述した充電イネーブル信号をオンにする又は該信号の送信を開始する処理を含んでいてよい。充電イネーブル信号をオンにするとは、充電イネーブル信号のレベルをＣＥ端子の論理に応じたものにすることを指す。つまり、ＣＥ端子が正論理の場合には充電イネーブル信号をハイレベルにし、ＣＥ端子が負論理の場合には充電イネーブル信号をローレベルにすることを指す。

【0105】

Ｓ５２０は、充電電源の充電電源接続部１１６からの取り外しを検知したかを判定するステップを示している。制御部１１８は、上述したＶＢＵＳ検知信号に基づき、充電電源の充電電源接続部１１６からの取り外しを検知することができる。充電電源の取り外しを検知したと判定した場合（Ｓ５２０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ５３０に進み、そうでない場合（Ｓ５２０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ５２０に戻る。

【0106】

Ｓ５３０は、電源１０２の充電を終了するための処理を実行するステップを示している。電源１０２の充電を終了するための処理は、上述した充電イネーブル信号をオフにする又は該信号の送信を停止する処理を含んでいてよい。充電イネーブル信号をオフにするとは、充電イネーブル信号のレベルをＣＥ端子の論理に応じないものにすることを指す。つまり、ＣＥ端子が正論理の場合には充電イネーブル信号をローレベルにし、ＣＥ端子が負論理の場合には充電イネーブル信号をハイレベルにすることを指す。

【0107】

Ｓ５４０は、電源１０２の充電レベル（電源１０２に残っている電力量）に基づき、エアロゾル形成基体１０８の使用可能本数（エアロゾル形成基体１０８としてスティック状のものを想定しているが、エアロゾル形成基体１０８の形状はこれに限定されるわけではない。従って、『使用可能本数』は、『使用可能個数』へと一般化できることに留意されたい。）を設定するステップを示している。以下、図６を参照して、使用可能本数について説明する。図６は、使用可能本数について説明するための疑似グラフである。

【0108】

６１０は、未だ使用されていないとき（以下、「未使用時」という。）の電源１０２に対応し、その面積が未使用時の満充電容量を示している。なお、電源１０２が未だ使用されていないとは、電源１０２が製造されてからの放電回数がゼロである又は第１の所定の放電回数以下であるということであってよい。未使用時の電源１０２の満充電容量の例は、約２２０ｍＡｈである。６２０は、誘導加熱装置１００において使用されて、正確には、放電・充電が繰り返されて、ある程度劣化が進んだとき（以下、「劣化時」という。）の電源１０２に対応し、その面積が劣化時の満充電容量を示している。図６から明らかなように、未使用時の電源１０２の満充電容量は、劣化時の電源１０２の満充電容量よりも大きい。

【0109】

６３０は、１つのエアロゾル形成基体１０８を消費するために必要な電力量（エネルギー）に対応し、その面積が対応する電力量を示している。図６における４つの６３０は全て同じ面積であり、対応する電力量も略同じである。なお、１つのエアロゾル形成基体１０８を消費するために必要な電力量６３０の例は、約７０ｍＡｈである。なお、所定の吸引回数の吸引又は所定時間に亘る加熱が行われたときに、１つのエアロゾル形成基体１０８が消費されたとみなしてもよい。

【0110】

６４０及び６５０は、２つのエアロゾル形成基体１０８を消費した後の電源１０２の充電レベル（以下、「余剰電力量」という。）に対応し、その面積が対応する電力量を示している。図６から明らかなように、未使用時の余剰電力量６４０は、劣化時の余剰電力量６５０より大きい。

【0111】

６６０は、電源１０２の満充電時の出力電圧を示しており、その例は約３．６４Ｖである。未使用時の電源１０２（６１０）と劣化時の電源１０２（６２０）とで６６０が同一であるように、電源１０２の満充電時の電圧は、基本的には、電源１０２の劣化によらず即ちＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）によらず一定である。

【0112】

６７０は、電源１０２の放電終止電圧を示しており、その例は約２．４０Ｖである。未使用時の電源１０２（６１０）と劣化時の電源１０２（６２０）とで６７０が同一であるように、電源１０２の放電終止電圧は、基本的には、電源１０２の劣化によらず即ちＳＯＨによらず一定である。

【0113】

電源１０２は、電圧が放電終止電圧６７０に達するまで、換言すれば電源１０２の充電レベルがゼロとなるまで使用されないことが好ましい。これは、電源１０２の電圧が放電終止電圧６７０以下となった場合又は電源１０２の充電レベルがゼロとなった場合、電源１０２の劣化が急激に進むためである。また、電源１０２の電圧が放電終止電圧６７０に近づくほど、電源１０２の劣化は進む。

【0114】

また、上述したように、電源１０２は、使用されると、正確には放電・充電が繰り返されると、その満充電容量が減少し、所定の数（図６においては２）のエアロゾル形成基体１０８を消費した後の余剰電力量は、未使用時（６４０）よりも劣化時（６５０）の方が小さくなる。

【0115】

従って、制御部１１８は、電源１０２の劣化を見込んだうえで、電圧が放電終止電圧６７０又はその近傍に達するまで、換言すれば電源１０２の充電レベルがゼロ又はその近傍となるまで使用されないよう、使用可能本数を設定することが好ましい。即ち、使用可能本数は、例えば以下のように設定することができる。
ｎ＝ｉｎｔ（（ｅ－Ｓ）／Ｃ）
ここで、ｎは使用可能本数であり、ｅは電源１０２の充電レベル（単位は例えばｍＡｈ）であり、Ｓは電源１０２の劣化時の余剰電力量６５０に余裕を持たせるためのパラメータ（単位は例えばｍＡｈ）であり、Ｃは１つのエアロゾル形成基体１０８を消費するのに必要な電力量（単位は例えばｍＡｈ）であり、ｉｎｔ（）は（）内の小数点以下を切り捨てる関数である。なお、ｅは変数であり、制御部１１８が残量測定ＩＣ１２４と通信することにより取得することができる。また、Ｓ及びＣは定数であり、実験的に事前に求め、制御部１１８のメモリ（図示せず）に予め記憶しておくことができる。特に、Ｓは、実験的に第２の所定の放電回数（＞＞第１の所定の放電回数）電源１０２を放電させたとき即ち想定される劣化が生じたときに取得された余剰電力量６５０又は当該余剰電力量に＋αをした値であってよい。なお、制御部１１８は残量測定ＩＣ１２４と通信することにより取得されたＳＯＨが所定の値に達している場合、電源１０２の劣化が十分に進行していると判断し、電源１０２の充放電を禁止してもよい。つまり、Ｓを算出する際の劣化時とは、ＳＯＨが所定の値には達していないものの、未使用時よりは劣化が進行した状態を指す。

【0116】

図５に戻ると、ステップＳ５４０の後、制御部１１８はＡＣＴＩＶＥモードに移行する。なお、上述した実施形態においては、ステップＳ５２０おいて、制御部１１８が充電電源の充電電源接続部１１６からの取り外しを検知したか否かを判断した。これに代えて、充電回路１２２が電源１０２の充電の完了を判断し、当該判断をＩ２Ｃ通信などにより制御部１１８が受信したか否かを判断してもよい。

【0117】

図７は、ＡＣＴＩＶＥモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理（以下、「メイン処理」という。）７００のフローチャートである。メイン処理７００は、制御部１１８がＡＣＴＩＶＥモードに移行することに応答して開始することができる。

【0118】

Ｓ７０５は、第１タイマを起動するステップを示している。第１タイマを起動することにより、第１タイマの値は初期値から時間の経過により増加又は減少するようになる。なお、以下、第１タイマの値は時間の経過により増加するものと仮定している。また、第１タイマは、制御部１１８が他のモードに移行する際、停止されてよい。これらについては、後述する第２タイマ及び第３タイマについても同様である。

【0119】

Ｓ７１０は、電源１０２の充電レベルをユーザに通知するステップを示している。充電レベルの通知は、残量測定ＩＣ１２４との通信により取得した電源１０２の情報に基づき、制御部１１８が発光素子駆動回路１２６と通信し、発光素子１３８を所定の態様で発光させることにより実現することができる。これについては、後述する他の通知についても同様である。充電レベルの通知は、一時的に行われることが好ましい。

【0120】

Ｓ７１５は、メイン処理７００と並列に実行されるように、別の処理（以下、『サブ処理』という。）を起動するステップを示している。このステップにおいて起動されるサブ処理については後述する。なお、サブ処理の実行は、制御部１１８が他のモードに移行する際、停止されてよい。これについては、後述する他のサブ処理についても同様である。

【0121】

Ｓ７２０は、第１タイマの値に基づき、所定時間が経過したかを判定するステップを示している。所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ７２０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＳＬＥＥＰモードに移行し、そうでない場合（Ｓ７２０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ７２５に進む。

【0122】

Ｓ７２５は、上述したＲＬＣ直列回路、即ちエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部であるサセプタ１１０を誘導加熱するための回路に非加熱用交流電力を供給するように制御し、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。非加熱用交流電力は、スイッチＱ_１をオフ状態にし、スイッチＱ_２をオン状態にしたうえで、スイッチＱ_３をスイッチングすることにより生成されてよい。非加熱用交流電力の供給によりＲＬＣ直列回路に与えられるエネルギーの平均値又は実効値は、後述する加熱用交流電力の供給によりＲＬＣ直列回路に与えられるエネルギーの平均値又は実効値より小さい。なお、非加熱用交流電力は、ＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０を有していることが好ましい。

【0123】

なお、非加熱用交流電力の供給はＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するためだけのものである。そのため、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するためのデータ（例えば、後述する電圧検知回路１３４及び電流検知回路１３６によりそれぞれ測定した電圧の実効値Ｖ_ＲＭＳ及び電流の実効値Ｉ_ＲＭＳ）が取得された後、この非加熱用交流電力の供給は速やかに停止されてよい。一方で、所定の時点まで、例えば制御部１１８が他のモードに移行するまでこの非加熱用交流電力の供給は継続されてもよい。非加熱用交流電力の供給の停止は、スイッチＱ_２をオフ状態にすること、及び、スイッチＱ_３のスイッチングを停止してオフ状態にすることのうちの一方又は双方により実現することができる。なお、ステップＳ７２５の時点では、スイッチＱ_１はそもそもオフ状態であってよいことに留意されたい。

【0124】

Ｓ７３０は、測定したインピーダンスが異常かを判定するステップを示している。制御部１１８は、ステップ７２５において測定されたインピーダンスが、誘導加熱装置１００に正規のエアロゾル生成基体１０８が適正に挿入されている場合に測定されるインピーダンスに基づき定められる測定誤差を含めたインピーダンスの範囲に含まれないときに、測定したインピーダンスが異常であると判定することができる。インピーダンスが異常と判定した場合（Ｓ７３０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ７３５に進み、そうでない場合（Ｓ７３０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ７４５に進む。

【0125】

Ｓ７３５は、所定のフェールセーフアクションを実行するステップを示している。所定のフェールセーフアクションは、スイッチＱ_１、Ｑ_２及びＱ_３を全てオフ状態にすることを含んでいてよい。

【0126】

Ｓ７４０は、ユーザに所定のエラー通知を行うステップを示している。ステップＳ７４０の後、制御部１１８は、所定のエラー処理を行うためのＥＲＲＯＲモードに移行する。なお、ＥＲＲＯＲモードの具体的な処理については省略する。

【0127】

Ｓ７４５は、ステップＳ７２５において測定したインピーダンスに基づき、サセプタ１１０を検出したかを判定するステップを示している。なお、サセプタ１１０の検出は、サセプタ１１０を含むエアロゾル形成基体１０８の検出とみなすことができる。インピーダンスに基づくサセプタ１１０の検出については、後述する。

【0128】

Ｓ７５０は、使用可能本数が１以上であるかを判定するステップを示している。使用可能本数が１以上である場合（Ｓ７５０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＰＲＥ－ＨＥＡＴモードに移行し、そうでない場合（Ｓ７５０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ７５５に進む。

【0129】

Ｓ７５５は、ユーザに電源１０２の電力量の残りが少ないことを示す所定の低残量通知を行うステップを示している。ステップＳ７５５の後、制御部１１８はＳＬＥＥＰモードに移行する。

【0130】

後述するが、ステップＳ７５０から移行し得るＰＲＥ－ＨＥＡＴの処理によれば、エアロゾル形成基体１０８の誘導加熱がなされる。従って、メイン処理７００によれば、エアロゾル形成基体１０８をハウジング１０１に挿入した後のエアロゾル形成基体１０８の自動的な誘導加熱が実現されることになる。

【0131】

図８は、ＡＣＴＩＶＥモードのメイン処理７００におけるステップＳ７１５において起動される、例示の第１のサブ処理８００のフローチャートである。

【0132】

Ｓ８１０は、ボタン１２８に対する所定の操作を検知したかを判定するステップを示している。なお、ステップＳ８１０における所定の操作の一例は、ボタン１２８の短押しである。ボタン１２８に対する所定の操作を検知したと判定した場合（Ｓ８１０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ８２０に進み、そうでない場合（Ｓ８１０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ８１０に戻る。

【0133】

Ｓ８２０は、第１タイマをリセットしてその値を初期値に戻すステップを示している。本実施形態に代えて、第１タイマの値を初期値に近づけてもよいし、ステップＳ７２０における所定時間を第１タイマの値から遠ざけてもよい。

【0134】

Ｓ８３０は、電源１０２の充電レベルをユーザに通知するステップを示している。ステップＳ８３０の後、処理はステップＳ８１０に戻る。

【0135】

メイン処理７００によれば、制御部１１８は、ＡＣＴＩＶＥモードに移行してから所定時間が経過したときにＳＬＥＥＰモードに移行する場合があるところ、サブ処理８００によれば、ボタン１２８に対する所定の操作により、電源１０２の充電レベルをユーザに再度通知し、ＳＬＥＥＰモードへの移行を延期することができるようになる。

【0136】

図９は、ＡＣＴＩＶＥモードのメイン処理７００におけるステップＳ７１５において起動される、例示の第２のサブ処理９００のフローチャートである。

【0137】

Ｓ９１０は、充電電源の充電電源接続部１１６への接続を検知したかを判定するステップを示している。充電電源の接続を検知したと判定した場合（Ｓ９１０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＣＨＡＲＧＥモードに移行し、そうでない場合（Ｓ９１０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ９１０に戻る。制御部１１８は、ステップＳ４１０と同様に、上述したＶＢＵＳ検知信号に基づき、充電電源の接続を検知したと判定することができる。なお、CHARGEモードへ移行する場合には、制御部１１８はスイッチＱ_１、Ｑ_２及びＱ_３を全てオフ状態にすることが好ましい。

【0138】

第２のサブ処理９００によれば、充電電源の接続に応答して制御部１１８は自動的にＣＨＡＲＧＥのモードに移行することになる。

【0139】

図１０は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理（メイン処理）１０００のフローチャートである。メイン処理１０００は、制御部１１８がＰＲＥ－ＨＥＡＴモードに移行することに応答して開始することができる。

【0140】

Ｓ１０１０は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を開始するように制御するステップを示している。加熱用交流電力は、スイッチＱ_１をオン状態にし、スイッチＱ_２をオフ状態にしたうえで、スイッチＱ_３をスイッチングすることにより生成されるものである。加熱用交流電力の供給によりＲＬＣ直列回路に与えられるエネルギーの平均値又は実効値は、上述した非加熱用交流電力の供給によりＲＬＣ直列回路に与えられるエネルギーの平均値又は実効値より大きい。

【0141】

Ｓ１０２０は、メイン処理１０００と並列に実行されるように、別の処理（サブ処理）を起動するステップを示している。このステップにおいて起動されるサブ処理については後述する。

【0142】

Ｓ１０３０は、サセプタ１１０の検出に応じた処理を実行するステップを示している。このステップについては後述する。当該ステップは、少なくとも、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを含む。

【0143】

Ｓ１０４０は、ステップＳ１０３０において測定したインピーダンスから、サセプタ１１０又はエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部の温度（以下、便宜上「サセプタ温度」という。）を取得するステップを示している。インピーダンスに基づくサセプタ温度の取得については後述する。なお、後述するステップＳ１０５０において、予熱目標温度に代えて予熱目標温度に対応する予熱目標インピーダンスを用いることで、ステップＳ１０４０を省略してもよい。この場合において、ステップＳ１０５０ではインピーダンスと予熱目標インピーダンスが比較される。

【0144】

Ｓ１０５０は、取得したサセプタ温度が所定の予熱目標温度に到達したかを判定するステップを示している。サセプタ温度が予熱目標温度に到達したと判定した場合（Ｓ１０５０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１０６０に進み、そうでない場合（Ｓ１０５０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１０３０に戻る。なお、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードが開始されてから所定時間経過した場合にも、予熱が完了したとしてステップＳ１０５０において「Ｙｅｓ」と判断してもよい。

【0145】

Ｓ１０６０は、ユーザにエアロゾル形成基体１０８の予熱が完了したことの通知を行うステップを示している。この通知はＬＥＤ１３８により行われてもよいし、不図示のバイブレーションモータやディスプレイなどで行われてもよい。ステップＳ１０６０の後、制御部１１８はＩＮＴＥＲＶＡＬモードに移行する。

【0146】

メイン処理１０００によれば、エアロゾル形成基体１０８の予熱を実現することができる。

【0147】

図１１は、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理（メイン処理）１１００のフローチャートである。メイン処理１１００は、制御部１１８がＩＮＴＥＲＶＡＬモードに移行することに応答して開始することができる。

【0148】

Ｓ１１１０は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を停止するように制御するステップを示している。加熱用交流電力の供給の停止は、スイッチＱ_１をオフ状態にすること、及び、スイッチＱ_３のスイッチングを停止してオフ状態にすることのうちの一方又は双方により実現することができる。なお、ステップＳ１１１０の時点では、スイッチＱ_２はそもそもオフ状態であってよいことに留意されたい。

【0149】

Ｓ１１２０は、メイン処理１１００と並列に実行されるように、別の処理（サブ処理）を起動するステップを示している。このステップにおいて起動されるサブ処理については後述する。

【0150】

Ｓ１１３０は、ＲＬＣ直列回路に非加熱用交流電力を供給するように制御し、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。このステップは、ＡＣＴＩＶＥモードのメイン処理７００のステップＳ７２５と同様のものであってよい。

【0151】

Ｓ１１４０は、測定したインピーダンスから、サセプタ温度を取得するステップを示している。なお、後述するステップＳ１１５０において、冷却目標温度に代えて冷却目標温度に対応する冷却目標インピーダンスを用いることで、ステップＳ１１４０を省略してもよい。この場合において、ステップＳ１１５０ではインピーダンスと冷却目標インピーダンスが比較される。

【0152】

Ｓ１１５０は、取得したサセプタ温度が所定の冷却目標温度に到達したかを判定するステップを示している。サセプタ温度が冷却目標温度に到達したと判定した場合（Ｓ１１５０の「Ｙｅｓ」）、制御部１１８はＨＥＡＴモードに移行し、そうでない場合（Ｓ１１５０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１１３０に戻る。なお、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードが開始されてから所定時間経過した場合にも、冷却が完了したとしてステップＳ１１５０において「Ｙｅｓ」と判断してもよい。

【0153】

ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードでは、エアロゾルを迅速に供給できるようにサセプタは急速に加熱される。一方で、このような急速な加熱は生成されるエアロゾルの量が過剰になってしまう虞がある。そこで、ＨＥＡＴモードの前にＩＮＴＥＲＶＡＬモードを実行することで、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの完了時点からＨＥＡＴモードの完了時点までに亘り、生成されるエアロゾルの量を安定にできる。換言すれば、メイン処理１１００によれば、エアロゾル生成の安定化のために、予熱されたエアロゾル形成基体１０８をＨＥＡＴモードの前に冷却することができる。

【0154】

図１２は、ＨＥＡＴモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理（メイン処理）１２００のフローチャートである。メイン処理１２００は、制御部１１８がＨＥＡＴモードに移行することに応答して開始することができる。

【0155】

Ｓ１２０５は、第２タイマを起動するステップを示している。

【0156】

Ｓ１２１０は、メイン処理１２００と並列に実行されるように、別の処理（サブ処理）を起動するステップを示している。このステップにおいて起動されるサブ処理については後述する。

【0157】

Ｓ１２１５は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を開始するように制御するステップを示している。

【0158】

Ｓ１２２０は、サセプタ１１０の検出に応じた処理を実行するステップを示している。このステップについては後述するが、当該ステップは、少なくとも、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを含む。

【0159】

Ｓ１２２５は、ステップＳ１２２０において測定したインピーダンスから、サセプタ温度を取得するステップを示している。なお、後述するステップＳ１２３０において、加熱目標温度に代えて加熱目標温度に対応する加熱目標インピーダンスを用いることで、ステップＳ１２２５を省略してもよい。この場合において、ステップＳ１２３０ではインピーダンスと加熱目標インピーダンスが比較される。

【0160】

Ｓ１２３０は、取得したサセプタ温度が所定の加熱目標温度以上であるかを判定するステップを示している。サセプタ温度が加熱目標温度以上である場合（Ｓ１２３０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１２３５に進み、そうでない場合（Ｓ１２３０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１２４０に進む。

【0161】

Ｓ１２３５は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を停止するように制御したうえで、所定の時間待機するステップを示している。このステップは、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を一時的に停止し、加熱目標温度以上となったサセプタ温度を低下させることを意図したものである。

【0162】

Ｓ１２４０は、所定の加熱終了条件が満たされたかを判定するステップを示している。所定の加熱終了条件の例は、第２のタイマの値に基づき所定時間が経過したという条件、現在使用しているエアロゾル形成基体１０８を用いて所定回数の吸引が行われたという条件、又は、これら条件のＯＲ条件であってよい。吸引の検知方法については後述する。加熱終了条件が満たされたと判定した場合（Ｓ１２４０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１２４５に進み、そうでない場合（Ｓ１２４０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１２２０に戻る。

【0163】

Ｓ１２４５は、使用可能本数を１つ減少させるステップを示している。ステップＳ１２４５の後、制御部１１８はＳＬＥＥＰモードに移行する。

【0164】

メイン処理１２００によれば、所望の態様でのエアロゾル生成のためにサセプタ温度を所定の温度に保つことができる。

【0165】

以下、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのメイン処理１０００及びＨＥＡＴモードのメイン処理１２００に関連して上述した、サセプタ１１０の検出に応じた処理について説明する。

【0166】

図１３Ａは、例示のサセプタ１１０の検出に応じた処理１３００Ａのフローチャートである。

【0167】

Ｓ１３０５は、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。ステップＳ１３０５の前には、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給が開始されていることに留意されたい。

【0168】

Ｓ１３１０は、測定したインピーダンスに基づき、サセプタ１１０を検出したかを判定するステップを示している。インピーダンスに基づきサセプタ１１０が検出された場合（Ｓ１３１０の「Ｙｅｓ」）、例示処理１３００Ａは終了してメイン処理１０００又はメイン処理１２００に戻り、そうでない場合（Ｓ１３１０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１３１５に進む。

【0169】

Ｓ１３１５は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を停止するステップを示している。

【0170】

Ｓ１３２０は、使用可能本数を１つ減少させるステップを示している。ステップＳ１３２０の後、制御部１１８はＡＣＴＩＶＥモードに移行する。

【0171】

例示処理１３００Ａによれば、誘導加熱中にエアロゾル形成基体１０８が取り外された場合等に、誘導加熱を中止することができる。これにより、誘導加熱装置１００の安全性を向上できると共に、電源１０２が蓄えた電力の浪費を削減できる。また、例示処理１３００Ａによれば、制御部１１８は、エアロゾル形成基体１０８が取り外されると、使用可能本数を１つ減少させる。これにより、使用可能本数を減らさなかった場合に比べ、使用可能本数を消費しきった後の電源１０２の電圧が、放電終止電圧又は放電終止電圧の近傍に達しにくくなる。従って、電源１０２の劣化の促進を抑制することもできる。

【0172】

図１３Ｂは、別の例示のサセプタ１１０の検出に応じた処理１３００Ｂのフローチャートである。例示処理１３００Ｂが含む一部ステップは例示処理１３００Ａと共通であるため、以下、相違点について説明する。

【0173】

例示処理１３００Ｂにおいては、ステップＳ１３１５の後、ステップ１３２５に進む。

【0174】

Ｓ１３２５は、ユーザに所定のエラー通知を行うステップを示している。この所定のエラー通知は、エアロゾル形成基体１０８が誤って取り外された等により、誘導加熱中にサセプタ１１０の検出に失敗したことに対応するものである。この所定のエラー通知は、ＬＥＤ１３８などにより行われてもよい。

【0175】

Ｓ１３３０は、第３タイマを起動するステップを示している。

【0176】

Ｓ１３３５は、ＲＬＣ直列回路に非加熱用交流電力を供給するように制御し、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。このステップは、ＡＣＴＩＶＥモードのメイン処理７００のステップＳ７２５と同様のものであってよい。

【0177】

Ｓ１３４０は、測定したインピーダンスに基づき、サセプタ１１０を検出したかを判定するステップを示している。インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定した場合（Ｓ１３４０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３５０に進み、そうでない場合（Ｓ１３４０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１３４５に進む。

【0178】

Ｓ１３５０は、ステップＳ１３１５において停止した、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を再び開始するステップを示している。

【0179】

Ｓ１３４５は、第３タイマの値に基づき所定時間が経過したかを判定するステップを示している。所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ１３４５の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３２０に進み、そうでない場合（Ｓ１３４５の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１３３５に戻る。

【0180】

例示処理１３００Ｂについて、図１４を参照して更に説明する。図１４は、サセプタ温度の変化を表すグラフである。このグラフの縦軸は温度に対応し、横軸は時間に対応する。

【0181】

１４１０は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのメイン処理７００に関連して上述した所定の予熱目標温度を示している。

【0182】

１４１５は、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードのメイン処理１１００に関連して上述した所定の冷却目標温度を示している。

【0183】

１４２０は、ＨＥＡＴモードのメイン処理１２００に関連して上述した所定の加熱目標温度を示している。なお、後述するが、ＨＥＡＴモードは、異なる加熱目標温度が適用される複数のフェーズを含む加熱プロファイルを有する。１４２０は、より詳細には、ＨＥＡＴモードの加熱プロファイルにおける最初のフェーズの加熱目標温度を示している。

【0184】

１４３０は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間を示している。即ち、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間は、概略、サセプタ温度が所定の予熱目標温度１４１０に到達したときに終了している。

【0185】

１４３５は、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間を示している。即ち、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間は、概略、サセプタ温度が予熱目標温度１４１０に到達したときに開始し、冷却目標温度１４１５に到達したときに終了している。

【0186】

１４４０は、ＨＥＡＴモードの期間を示している。即ち、ＨＥＡＴモードの期間は、概略、サセプタ温度が冷却目標温度１４１５に到達したときに開始し、時点１４４５に終了している。１４４５は、加熱終了条件が満たされたとき（メイン処理１２００のステップＳ１２４０）を示している。

【0187】

１４５０は、サセプタ１１０を検出できなくなったとき、即ち、例示処理１３００ＢのステップＳ１３１０において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定できなかったときを示している（ステップＳ１３１０の「Ｎｏ」）。１４５５は、サセプタ１１０を再び検出できるようになったとき、即ち、例示処理１３００ＢのステップＳ１３４０において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定したときを示している（ステップＳ１３４０の「Ｙｅｓ」）。Ｓ１４６０は、サセプタ１１０が検出できなかった期間を示している。

【0188】

例示処理１３００Ｂによれば、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従う一方で、誘導加熱のための処理の停止であるステップＳ１３１５から誘導加熱のための処理の再開であるステップＳ１３５０までの間も時間が経過したものとして、誘導加熱を制御することができる。そのため、実質的に、サセプタ１１０が検出できなかった期間Ｓ１４６０に相当する加熱プロファイルをスキップすることができる。

【0189】

図１３Ｃは、また別の例示のサセプタ１１０の検出に応じた処理１３００Ｃのフローチャートである。例示処理１３００Ｃが含む一部ステップは例示処理１３００Ａ又は１３００Ｂと共通であるため、以下、相違点について説明する。

【0190】

Ｓ１３５５は、測定したインピーダンスに基づき、サセプタ１１０を検出するステップを示している。このステップは、ステップＳ１３１０と類似のものであるが、サセプタ１１０を検出したと判定できなかった場合（Ｓ１３５５の「Ｎｏ」）、処理がステップＳ１３２５に進む点が相違する。

【0191】

例示処理１３００Ｃにおいては、ステップＳ１３３０の後、処理はステップＳ１３６０に進む。

【0192】

Ｓ１３６０は、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。ステップＳ１３６０はステップＳ１３３５に類似のものであるが、ステップＳ１３６０においてはＲＬＣ直列回路に非加熱用交流電力を供給するように制御する必要はない。というのは、ステップＳ１３６０の時点において、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給は停止されていないからである。

【0193】

Ｓ１３６５は、測定したインピーダンスに基づき、サセプタ１１０を検出したかを判定するステップを示している。このステップはステップＳ１３４０と類似のものであるが、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定した場合（Ｓ１３６５の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３０５に戻り、そうでない場合（Ｓ１３６５の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１３７０に進む点が相違する。

【0194】

Ｓ１３７０は、第３タイマの値に基づき所定時間が経過したかを判定するステップを示している。このステップはステップＳ１３４５と類似のものであるが、所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ１３７０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３１５に進み、そうでない場合（Ｓ１３７０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１３６０に戻る点が相違する。

【0195】

例示処理１３００Ｃについて図１４を参照して更に説明する。なお、以下、例示処理１３００Ｂについて上述した説明との相違点について説明する。

【0196】

１４５０は、サセプタ１１０を検出できなくなったとき、即ち、例示処理１３００ＣのステップＳ１３５５において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定できなかったときを示している（ステップＳ１３５５の「Ｎｏ」）。１４５５は、サセプタ１１０を再び検出できるようになったとき、即ち、例示処理１３００ＣのステップＳ１３６５において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定したときを示している（ステップＳ１３６５の「Ｙｅｓ」）。

【0197】

上述したように、ＨＥＡＴモードは異なる加熱目標温度が適用される複数のフェーズを含む加熱プロファイルを有する。また、ＨＥＡＴモードの処理には、１以上のタイミングで加熱目標温度を変更する処理（例えば、後述する図２１のステップＳ２１１５）を含めることができる。そして、例示処理１３００Ｃによれば、サセプタ１１０が検出できなかった期間Ｓ１４６０は、当該１以上のタイミングに影響しないことになる。これは例示処理１３００Ｃが、例示処理１３００ＢにおけるステップＳ１３１５とステップＳ１３５０を有さないためである。即ち、例示処理１３００Ｃによれば、サセプタ１１０が検出できなかった期間Ｓ１４６０が、前記加熱プロファイルの全体の長さに影響しないようにすることができる。

【0198】

図１３Ｄは、更に別の例示のサセプタ１１０の検出に応じた処理１３００Ｄのフローチャートである。

【0199】

例示処理１３００Ｄが含む一部ステップは例示処理１３００Ａ、１３００Ｂ又は１３００Ｃと共通であるため、以下、相違点について説明する。

【0200】

Ｓ１３７５は、ステップＳ１３１０と同様のステップであるが、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定した場合、処理がステップＳ１３８５に進む点が相違する。

【0201】

例示処理１３００Ｄにおいては、ステップＳ１３２５の後、ステップＳ１３８０に進む。

【0202】

Ｓ１３８０は、起動している第２タイマを停止し、第３タイマを起動するステップを示している。第２タイマの停止により、時間の経過により第２タイマの値が増加しないようになる。換言すれば、加熱プロファイルの進行が中断される。

【0203】

Ｓ１３８５は、第２タイマを停止したかを判定するステップを示している。このステップは、ステップＳ１３８０が実行されたかを判定するステップであってよい。第２タイマを停止したと判定した場合（Ｓ１３８５の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３９０に進み、そうでない場合（Ｓ１３８５の「Ｎｏ」）、例示処理１３００Ｄは終了してメイン処理１０００又はメイン処理１２００に戻る。

【0204】

Ｓ１３９０は、停止した第２タイマを再開するステップを示している。第２タイマの再開により、第２タイマの停止したときの値から時間の経過により第２タイマの値が再び増加するようになる。換言すれば、加熱プロファイルの進行が再開される。

【0205】

例示処理１３００Ｄについて図１４を参照して更に説明する。なお、以下、例示処理１３００Ｂについて上述した説明との相違点について説明する。

【0206】

１４５０は、サセプタ１１０を検出できなくなったとき、即ち、例示処理１３００ＤのステップＳ１３７５において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定できなかったときを示している（ステップＳ１３７５の「Ｎｏ」）。

【0207】

即ち、例示処理１３００Ｄによれば、時間の経過に応じた加熱目標温度が少なくとも定められた加熱プロファイルに従う一方で、誘導加熱のための処理の停止であるステップＳ１３１５から誘導加熱のための処理の再開であるステップＳ１３５０までの間は時間が経過しなかったものとして誘導加熱を制御することができる。そのために、実質的に加熱プロファイルの進行を中断することができる。

【0208】

図１３Ｅは、更にまた別の例示のサセプタ１１０の検出に応じた処理例示処理１３００Ｅのフローチャートである。例示処理１３００Ｅが含む一部ステップは例示処理１３００Ａ、１３００Ｂ、１３００Ｃ又は１３００Ｄと共通であるため、以下、相違点について説明する。

【0209】

Ｓ１３９２は、ステップＳ１３１０と同様のステップであるが、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定した場合、処理がステップＳ１３９４に進む点が相違する。

【0210】

Ｓ１３９４は、第３タイマが起動されたかを判定するステップを示している。このステップは、ステップＳ１３３０が実行されたかを判定するステップであってよい。第３タイマが起動されたと判定した場合（Ｓ１３９４の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１３９６に進み、そうでない場合（Ｓ１３９４の「Ｎｏ」）、例示処理１３００Ｅは終了してメイン処理１０００又はメイン処理１２００に戻る。

【0211】

Ｓ１３９６は、第３タイマの値に基づき、所定の処理を実行するステップを示している。この所定の処理は、ＨＥＡＴモードに含まれる複数のフェーズのうちの１つを、第３タイマの値即ちサセプタ１１０が検出できなかった期間の長さだけ延長する処理であってよい。換言すれば、この所定の処理は、加熱目標温度を変更する１以上のタイミングのうちの少なくとも１つを、サセプタ１１０が検出できなかった期間の長さだけ遅延させる処理であってよい。これは、例えば、後述する図２１のステップＳ２１０５において変更すると判定するタイミングを遅延させることにより実現することができる。なお、フェーズの延長及び／又は加熱目標温度を変更させるタイミングの遅延は、必ずしもサセプタ１１０が検出できなかった期間の長さだけ行われる必要はない。サセプタ１１０が検出できなかった期間の長さに所定値の加算や減算などの演算を施した値や、サセプタ１１０が検出できなかった期間の長さに無関係な値だけ、フェーズを延長したり、加熱目標温度を変更させるタイミングを遅延させたりしてもよい。

【0212】

例示処理１３００Ｅについて図１４を参照して更に説明する。なお、以下、例示処理１３００Ｃについて上述した説明との相違点について説明する。

【0213】

１４５０は、サセプタ１１０を検出できなくなったとき、即ち、例示処理１３００ＥのステップＳ１３９２において、インピーダンスに基づきサセプタ１１０を検出したと判定できなかったときを示している（ステップＳ１３９２の「Ｎｏ」）。

【0214】

例示処理１３００Ｅによれば、エアロゾル形成基体を検出できなくなったときであるステップＳ１３９２からエアロゾル形成基体を再度検出したときであるステップＳ１３６５までの期間１４６０に基づき、加熱目標温度を変更するタイミングを遅延させることができるため、当該加熱プロファイルのフェーズを補填又は延長することができる。即ち、例示処理１３００Ｅによれば、サセプタ１１０が検出できなかった期間１４６０に基づき、加熱プロファイルの長さを延長することができる。

【0215】

図１５は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのメイン処理１０００のステップＳ１０２０、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードのメイン処理１１００のステップＳ１１２０、又は、ＨＥＡＴモードのメイン処理１２００のステップＳ１２１０において起動される、例示の第１のサブ処理１５００のフローチャートである。

【0216】

Ｓ１５１０は、ボタン１２８に対する所定の操作を検知したかを判定するステップを示している。この所定の操作は、ステップＳ４２０やＳ８１０における所定の操作と同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、ステップＳ１５１０における所定の操作の一例は、ボタン１２８の長押し又は連打である。ボタンの所定の操作を検知したと判定した場合（Ｓ１５１０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１５２０に進み、そうでない場合（Ｓ１５１０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１５１０に戻る。

【0217】

Ｓ１５２０は、交流電力の供給を停止するための制御を行うステップを示している。第１のサブ処理１５００がステップＳ１０２０又はステップＳ１２１０において起動された場合、この交流電力は加熱用交流電力であり、第１のサブ処理１５００がステップＳ１１２０において起動された場合、この交流電力は非加熱用交流電力であろう。

【0218】

Ｓ１５３０は、使用可能本数を１つ減少させるステップを示している。サブ処理１５００によれば、制御部１１８は、ユーザの操作により交流電力の供給が停止されると、使用可能本数を１つ減少させる。これにより、使用可能本数を減らさなかった場合に比べ、使用可能本数のエアロゾル形成基体１０８を消費しきった後の電源１０２の電圧が、放電終止電圧又は放電終止電圧の近傍に達しにくくなる。従って、電源１０２の劣化の促進を抑制することもできる。

【0219】

図１６は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのメイン処理１０００のステップＳ１０２０、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードのメイン処理１１００のステップＳ１１２０、又は、ＨＥＡＴモードのメイン処理１２００のステップＳ１２１０において起動される、例示の第２のサブ処理１６００のフローチャートである。

【0220】

Ｓ１６１０は、放電電流を測定するステップを示している。放電電流は、電流検知回路１３６により測定することができる。

【0221】

Ｓ１６２０は、測定した放電電流は過大であるかを判定するステップを示している。放電電流は過大であると判定した場合（Ｓ１６２０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１６３０に進み、そうでない場合（Ｓ１６２０の「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１６１０に戻る。

【0222】

Ｓ１６３０は、所定のフェールセーフアクションを実行するステップを示している。

【0223】

Ｓ１６４０は、ユーザに所定のエラー通知を行うステップを示している。この所定のエラー通知は、放電電流が過大であることに対応するものである。ステップＳ１６４０の後、制御部１１８はＥＲＲＯＲモードに移行する。このエラー通知は、ＬＥＤ１３８によって行われてもよい。

【0224】

図１７は、インピーダンスに基づきエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部であるサセプタ１１０を検出する原理、及び、インピーダンスに基づきエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部であるサセプタ１１０の温度を取得する原理について説明するための図である。

【0225】

１７１０は、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されていないときの、ＲＬＣ直列回路の等価回路を示している。

【0226】

ＬはＲＬＣ直列回路のインダクタンスの値を示している。Ｌは厳密にはＲＬＣ直列回路に含まれる複数の素子のインダクタンス成分を合成した値であるが、コイル１０６のインダクタンスの値に等しいものとしてもよい。

【0227】

Ｃ_２はＲＬＣ直列回路のキャパシタンスの値を示している。Ｃ_２は厳密にはＲＬＣ直列回路に含まれる複数の素子のキャパシタンス成分を合成した値であるが、コンデンサＣ_２のキャパシタンスの値に等しいものとしてもよい。

【0228】

Ｒ_{Ｃｉｒｃｕｉｔ}は、ＲＬＣ直列回路の抵抗値を示している。Ｒ_{Ｃｉｒｃｕｉｔ}は、ＲＬＣ直列回路に含まれる複数の素子の抵抗成分を合成した値である。

【0229】

Ｌ、Ｃ_２及びＲ_{Ｃｉｒｃｕｉｔ}の値は、電子素子のスペックシートから事前に取得するか又は実験的に事前に測定し、制御部１１８のメモリ（図示せず）に予め記憶しておくことができる。

【0230】

エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されていないときのＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺ_０は、以下の式により計算することができる。

【0231】

【数1】

ここで、ωはＲＬＣ直列回路に供給される交流電力の角周波数（ω＝２πｆ；ｆは交流電力の周波数）を示している。

【0232】

一方、１７２０は、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されているときの、ＲＬＣ直列回路の等価回路を示している。１７２０における１７１０との相違は、エアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部であるサセプタ１１０による抵抗成分（Ｒ_{ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ}）が存在する点である。エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されているときのＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺ_１は、以下の式により計算することができる。

【0233】

【数2】

【0234】

即ち、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されているときのＲＬＣ直列回路のインピーダンスは、挿入されていないときよりも大きくなる。エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されていないときのインピーダンスＺ_０と、挿入されているときのインピーダンスＺ_０とを実験的に事前に求めてその間に設定された閾値を制御部１１８のメモリ（図示せず）に予め記憶しておく。これにより、測定したインピーダンスＺが当該閾値より大きいか否かに基づき、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されているか、即ち、サセプタ１１０が検出されたかを判定することが可能である。上述したように、サセプタ１１０の検出は、エアロゾル形成基体１０８の検出とみなすことができる。

【0235】

なお、制御部１１８は、電圧検知回路１３４及び電流検知回路１３６によりそれぞれ測定した電圧の実効値Ｖ_ＲＭＳ及び電流の実効値Ｉ_ＲＭＳに基づき、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺを以下のように計算することができる。

【数3】

【0236】

また、Ｚ_１の上記式をＲ_{ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ}について解くと、以下の式が導かれる。

【数4】

【0237】

ここで、負の抵抗値を除外し、Ｚ_１をＺに置き換えると、

【数5】

【0238】

Ｒ_{ｓｕｃｅｐｔｏｒ}と、サセプタ温度との関係を実験的に事前に求め、制御部１１８のメモリ（図示せず）に予め記憶しておくことにより、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺよりさらに計算されたＲ_{ｓｕｃｅｐｔｏｒ}に基づきサセプタ温度を取得することが可能である。

【0239】

図１８は、ＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０にて交流電力を供給した場合のＲＬＣ直列回路の等価回路を表している。１８１０及び１８２０は、それぞれ、エアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されていないとき及び挿入されているときの、ＲＬＣ直列回路の等価回路を示している。共振周波数ｆ_０は以下のように導出できる。

【0240】

【数6】

【0241】

また、共振周波数ｆ_０においては以下の関係が満たされるから、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスについて、ＲＬＣ直列回路のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分は無視することができるようになる。

【数7】

【0242】

従って、共振周波数ｆ_０におけるエアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されていないときのＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺ_０及び挿入されているときのＲＬＣ直列回路のインピーダンスＺ_１は以下の通りである。

【数8】

【0243】

また、共振周波数ｆ_０におけるエアロゾル形成基体１０８が誘導加熱装置１００に挿入されているときのエアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部であるサセプタ１１０による抵抗成分の値Ｒ_{ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ}は、以下の式により計算することができる

【数9】

【0244】

このように、サセプタ１１０を検出する際、及び、インピーダンスに基づきサセプタ温度を取得する際の一方又は双方において、ＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０を用いることは、計算の容易さという点で有利である。もちろん、ＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０を用いることは、電源１０２が蓄えた電力を高効率且つ高速でサセプタ１１０へ供給する点でも有利である。

【0245】

（加熱プロファイルの具体例１）
以下、加熱プロファイルの具体例について説明する。

【0246】

本例においては、誘導加熱装置１００は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモード、ＩＮＴＥＲＶＡＬモード、及び複数のフェーズからなるＨＥＡＴモードにおいて交流生成回路１３２のスイッチング周波数を変化させることで、エアロゾル形成基体１０８をより適切に加熱することができる。

【0247】

図１９は、本例の誘導加熱装置１００におけるサセプタ１１０の温度、交流生成回路１３２のスイッチング周波数、及び回路１０４のインピーダンスの変化をそれぞれ表すグラフ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を示す図である。図１４と同様に、図１９において、矢印１４３０は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間を示し、矢印１４３５は、ＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間を示し、矢印１４４０は、ＨＥＡＴモードの期間を示す。また、（ａ）において、実線グラフはサセプタ１１０の温度を示し、破線グラフは各期間における目標温度（予熱目標温度、冷却目標温度、加熱目標温度）を示す。

【0248】

なお、図１９においては、サセプタ１１０の温度（又はサセプタ温度）が加熱目標温度に到達することと、フェーズが切り替わることとが一致するように図示されているが、これは理想的な挙動を図示したからである。即ち、図１９に図示した挙動は、後述する図２１に示す例示処理でいうと、スイッチＱ_３のスイッチング周波数を変更するタイミングと、サセプタ１１０の温度が加熱目標温度に初めて到達したタイミングとが一致した場合に相当する。一般的には、サセプタ１１０の温度は、加熱目標温度に到達した後、加熱用交流電力の一時的な停止により低下し、再度上昇するという挙動を繰り返すことになる。従って、一般的には、サセプタ１１０の温度が加熱目標温度に到達することと、フェーズが切り替わることとは一致しない。これについては、図２０及び２２についても同様である。

【0249】

（ｂ）に示されるように、本例において、交流生成回路１３２のスイッチＱ_３のスイッチング周波数は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間１４３０及びＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間１４３５においては、共振周波数ｆ_０であり、かつこれらの期間内においては一定である。そして、ＨＥＡＴモードの期間１４４０においては、スイッチＱ_３のスイッチング周波数は、各フェーズが進行していくにつれて段階的に上昇していくように制御される（スイッチＱ_３のスイッチング周波数を上昇させるタイミングは予めスケジューリングしておく。これについては、後述する具体例２においても同様である）。また、スイッチＱ_３のスイッチング周波数が変化すると回路１０４のインピーダンスも変化する。スイッチＱ_３のスイッチング周波数が段階的に上昇することで、（ｃ）に示されるように回路１０４のインピーダンスも増加し続ける。本例の場合、回路１０４のインピーダンスの変化（又はコイル１０６に供給される交流電流の変化）によって、ユーザがエアロゾル源１１２から発生するエアロゾルを吸引した際における一時的な温度低下を検知することが可能である。すなわち、温度が低下したことが検出された場合には、ユーザがエアロゾルを吸引したと判断するようになっていてもよい。

【0250】

また、ＨＥＡＴモードの期間１４４０においてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は、（ｂ）の実線グラフによって示されるように共振周波数ｆ_０から開始して、徐々に共振周波数ｆ_０から離れていくように制御されてもよいし、（ｂ）の破線グラフによって示されるように共振周波数ｆ_０から一旦大きく下がってから徐々に共振周波数ｆ_０に近づいていくように制御されてもよい。また、前者の場合、ＨＥＡＴモード１４４０を構成する複数のフェーズが進行するにつれてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は共振周波数よりも高い周波数領域で増加していき、後者の場合、ＨＥＡＴモード１４４０を構成する複数のフェーズが進行するにつれてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は共振周波数よりも低い周波数領域で増加していく。急速な昇温が必要なのはＰＲＥ－ＨＥＡＴモードのみであり、ＨＥＡＴモードにおける段階的な昇温においては誘導加熱による高効率な加熱は却って不向きな場合がある。そこで、本例においては、スイッチＱ_３のスイッチング周波数を共振周波数ｆ_０から外すことにより、緩やかな昇温を実現することができる。このようにフェーズごとに周波数を変えることで、サセプタ１１０を適切に加熱することができる。

【0251】

また、図２０は、誘導加熱装置１００におけるサセプタ１１０の温度、交流生成回路１３２のスイッチング周波数、及び回路１０４のインピーダンスの変化の別の例を示す図である。本例においても、交流生成回路１３２のスイッチＱ_３のスイッチング周波数は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間１４３０及びＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間１４３５においては、共振周波数ｆ_０であり、かつこれらの期間内においては一定である。しかし、本例のＨＥＡＴモードの期間１４４０においては、スイッチＱ_３のスイッチング周波数は各フェーズが進行していくにつれて段階的に下降していくように制御される。また、スイッチＱ_３のスイッチング周波数を段階的に下げることで、回路１０４のインピーダンスも減少し続ける。ユーザによるエアロゾルの吸引の検知を行わない場合には、本例のようにＨＥＡＴモードにおけるフェーズの進行に従ってスイッチＱ_３のスイッチング周波数を下げるように制御してもよく、これにより緩やかな昇温を実現することができる。

【0252】

また、ＨＥＡＴモードの期間１４４０においてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は、（ｂ）の実線グラフによって示されるように共振周波数ｆ_０から一旦大きく上がってから徐々に共振周波数ｆ_０に近づいていくように制御されてもよいし、（ｂ）の破線グラフによって示されるように共振周波数ｆ_０から開始して、徐々に共振周波数ｆ_０から離れていくように制御されてもよい。また、前者の場合、ＨＥＡＴモードを構成する複数のフェーズが進行するにつれてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は共振周波数よりも高い周波数領域で減少していき、後者の場合、ＨＥＡＴモードを構成する複数のフェーズが進行するにつれてスイッチＱ_３のスイッチング周波数は共振周波数よりも低い周波数領域で減少していく。

【0253】

図２１は、ＨＥＡＴモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理のフローチャートを示す図である。図２１のフローチャートでは、図１２のフローチャートにさらにステップＳ２１０５、ステップＳ２１１０、及びステップＳ２１１５の処理が追加されている。これら以外のステップについては、図１２と同様であるので説明は割愛する。

【0254】

ステップＳ２１０５は、第２タイマがスイッチＱ_３のスイッチング周波数を変更するタイミングであるか判定するステップを示している。ここでスイッチＱ_３のスイッチング周波数を変更するタイミングであると判定される場合には（ステップＳ２１０５の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２１１０においてスイッチＱ_３のスイッチング周波数を変更する（増加させる、又は減少させる）。そして、ステップＳ２１１５において、加熱目標温度を予め定められた値だけ上昇させる。ステップＳ２１０５においてスイッチＱ_３のスイッチング周波数を変更するタイミングではないと判定される場合には（ステップＳ２１０５の「Ｎｏ」）、ステップＳ２１１０とステップＳ２１１５の処理をスキップする（すなわち、スイッチＱ_３のスイッチング周波数は変更しない）。なお、ステップＳ２１１０の処理とステップＳ２１１５の処理は実行する順番が逆でもよいし、並行して実行されてもよい。

【0255】

（加熱プロファイルの具体例２）
さらに、加熱プロファイルの別の具体例について説明する。本例においては、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモード、ＩＮＴＥＲＶＡＬモード、及び複数のフェーズからなるＨＥＡＴモードにおいて交流生成回路１３２のスイッチング周波数を変化させずに特定の周波数に固定し、特に本例においては共振周波数に固定する。

【0256】

図２２は、本例の誘導加熱装置１００におけるサセプタ１１０の温度、交流生成回路１３２のスイッチング周波数、及び回路１０４のインピーダンスの変化をそれぞれ表すグラフ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を示す図である。（ｂ）に示されるように、本例においては、誘導加熱装置１００は、ＰＲＥ－ＨＥＡＴモード、ＩＮＴＥＲＶＡＬモード、及び複数のフェーズからなるＨＥＡＴモードにおいて交流生成回路１３２のスイッチング周波数を共振周波数に固定する。

【0257】

図２３及び図２４は、ＨＥＡＴモードであるときに制御部１１８が主として実行する例示処理のフローチャートを示す図である。図２３のフローチャートは、図１２のステップＳ１２３５に替えてステップＳ２３１０の加熱制御を実行する点、並びにステップＳ２３２０及びステップＳ２３２５が追加されている点が異なる。これ以外のステップについては、図１２と同様であるので説明は割愛する。

【0258】

ステップＳ２３２０は、第２タイマが加熱目標温度を変更するタイミングであるか判定するステップを示している。ここで加熱目標温度を変更するタイミングであると判定される場合には（ステップＳ２３２０の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２３２５において、加熱目標温度を予め定められた値だけ上昇させる。ステップＳ２３２０において加熱目標温度を変更するタイミングではないと判定される場合には（ステップＳ２３２０の「Ｎｏ」）、ステップＳ２３２５の処理をスキップする（すなわち、加熱目標温度は変更しない）。

【0259】

図２４は、ステップＳ２３１０の加熱制御の詳細の一例を示すフローチャートを表す図である。ステップＳ２３１０１は、ＲＬＣ直列回路への加熱用交流電力の供給を停止するように制御するステップを示している。ステップＳ２３１０２は、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するために、ＲＬＣ直列回路への非加熱用交流電力の供給を開始するように制御するステップを示している。ステップＳ２３１０３は、ＲＬＣ直列回路のインピーダンスを測定するステップを示している。ステップＳ２３１０４は、ＲＬＣ直列回路への非加熱用交流電力の供給を停止するように制御するステップを示している。ステップＳ２３１０５は、ステップＳ２３１０３にて測定したインピーダンスから、サセプタ温度を取得するステップを示している。なお、ステップＳ２３１０１～Ｓ２３１０５の処理は、前述したフローチャートと同様の処理であってよい。また、ステップＳ２３１０６は、ステップＳ２３１０５において取得したサセプタ温度が（所定の加熱目標温度－Δ）以下であるかを判定するステップを示している。サセプタ温度が（所定の加熱目標温度－Δ）以下である場合、加熱制御を終了し、図２３のステップＳ１２１５に移行する。サセプタ温度が（所定の加熱目標温度－Δ）より高い場合、処理はステップＳ２３１０２に戻る。すなわち、サセプタ温度が（加熱目標温度－Δ）より高い場合は、スイッチＱ_２を含む高抵抗の第２回路でサセプタ温度を監視し続ける。この時、スイッチＱ_３は、サセプタ１１０の加熱を中断している間においても予め定められた周期で切り替えられていてもよい。そして、サセプタ温度が（加熱目標温度－Δ) 以下となった場合には、再びスイッチＱ_１がＯＮとなり第１回路でサセプタ１１０を再加熱する。また、Δが“０”よりも大きい値である場合には、加熱制御にヒステリシス持たせることができる。より具体的には、Δの値は最大で５℃程度である。

【0260】

以上、本開示の実施形態が説明されたが、これらが例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良などを適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ規定されるべきである。

【0261】

上述した実施形態においては、ＲＬＣ直列回路の共振周波数ｆ_０を用いた制御について説明したが、ＲＬＣ回路を構成する素子には製品公差が存在するため、共振周波数ｆ_０を厳密に用いる必要ない。例えば、ＲＬＣ直列回路を構成する素子の実際のパラメータから算出される共振周波通ｆ_０から±５％程度のずれがあってもよい。

【0262】

上述した実施形態においては、インピーダンスの変化によりユーザの吸引を検知したが、これに代えて図２において不図示の吸引センサを用いて、ユーザの吸引を検知してもよい。

【0263】

上述した実施形態においては、制御部１１８は、サセプタ１１０に基づきエアロゾル生成基体１０８を検出したが、これに代えてエアロゾル形成基体１０８に設けられるマーカやＲＦＩＤなどからアロゾル生成基体１０８を検出してもよい。このようなマーカやＲＦＩＤも、エアロゾル形成基体１０８の少なくとも一部を構成することは明らかであろう。

【符号の説明】

【0264】

１００…誘導加熱装置、１０１…ハウジング、１０２…電源、１０４…回路、１０６…コイル、１０８…エアロゾル形成基体、１１０…サセプタ、１１２…エアロゾル源、１１４…フィルター、１１６…充電電源接続部、１１８…制御部、１２０…電圧調整回路、１２２…充電回路、１２６…発光素子駆動回路、１２８…ボタン、１３０…並列回路、１３２…交流生成回路、１３４…電圧検知回路、１３６…電流検知回路、１３８…発光素子、１４０…分圧回路、６１０…未使用時、６２０…劣化時、６３０…１つのエアロゾル形成基体を消費するために必要な電力量、６４０…余剰電力量（未使用時）、６５０…余剰電力量（劣化時）、６６０…満充電時の放電電圧、７７０…放電終止電圧、１４１０…予熱目標温度、１４１５…冷却目標温度、１４２０…加熱目標温度、１４３０…ＰＲＥ－ＨＥＡＴモードの期間、１４３５…ＩＮＴＥＲＶＡＬモードの期間、１４４０…ＨＥＡＴモードの期間、１４４５…加熱終了条件が満たされたとき、１４５０…サセプタを検出できなくなったとき、１４５５…サセプタを再び検出できるようになったとき、１４６０…サセプタが検出できなかった期間、１７１０…エアロゾル形成基体が誘導加熱装置に挿入されていないときのＲＬＣ直列回路の等価回路、１７２０…エアロゾル形成基体が誘導加熱装置に挿入されているときのＲＬＣ直列回路の等価回路、１７１０…エアロゾル形成基体が誘導加熱装置に挿入されていないときのＲＬＣ直列回路の等価回路（共振周波数）、１７２０…エアロゾル形成基体が誘導加熱装置に挿入されているときのＲＬＣ直列回路の等価回路（共振周波数）

【要約】

【課題】より適切にエアロゾル形成基体の加熱を行うことが可能な誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】サセプタ１１０とエアロゾル源１１２とを含むエアロゾル形成基体１０８を加熱するための誘導加熱装置１００は、誘導加熱によりサセプタ１１０を加熱するためのコイル１０６を含む回路を備え、サセプタ１１０は複数のフェーズからなる加熱モードによって加熱され、複数のフェーズの少なくとも一部においてはコイル１０６へ供給される交流電流の周波数が異なる。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図13E】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】