特許 7377149 エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器の電源診断方法、及びエアロゾル吸引器の電源診断プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-31

(45)【発行日】2023-11-09

(54)【発明の名称】エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器の電源診断方法、及びエアロゾル吸引器の電源診断プログラム

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/53 20200101AFI20231101BHJP

   A61M 15/06 20060101ALI20231101BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20231101BHJP

【ＦＩ】

A24F40/53

A61M15/06 A

H02J7/00 H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020056342

(22)【出願日】2020-03-26

(62)【分割の表示】P 2019131693の分割

【原出願日】2019-07-17

(65)【公開番号】P2021019498

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-03-11

(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】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】水口 一真

(72)【発明者】

【氏名】山田 学

(72)【発明者】

【氏名】藤田 亮治

(72)【発明者】

【氏名】藤田 創

【審査官】高橋 武大

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０２０４０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０２２４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１７２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７５４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４８５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０１２２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４２７３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０７７７０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ａ６１Ｍ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と、
前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行可能であり、
前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、
前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項2】

請求項１記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記第１モードにて実行される前記診断処理には、実行にあたり前記電源の放電が不要な診断処理が含まれ、
前記第２モードにて実行される前記診断処理には、実行にあたり前記電源の放電が必要な診断処理が含まれるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項3】

請求項２記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源の放電が必要な前記診断処理は、前記電源の内部抵抗に基づいて前記電源の劣化状態を診断する処理であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、更に、前記第１モード及び前記第２モードよりも消費電力の低いスリープモードにて動作可能であり、前記スリープモードにて前記電源の診断処理を実行可能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項5】

請求項４記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源を収容する筐体を備え、
前記スリープモードにおいて実行される前記診断処理は、前記筐体の内部における液体の漏出と、前記筐体の内部への液体の侵入の少なくとも一方を検知するものであるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、更に、前記第１モード及び前記第２モードよりも消費電力の低いスリープモードにて動作可能であり、前記スリープモードにおいては前記電源の診断処理を実行不能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【請求項7】

エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断方法であって、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、
前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するステップを有し、
前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、
前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むエアロゾル吸引器の電源診断方法。

【請求項8】

エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断プログラムであって、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、
前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するステップをコンピュータに実行させるためのものであり、
前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、
前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むエアロゾル吸引器の電源診断プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器の電源診断方法、及びエアロゾル吸引器の電源診断プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

エアロゾル生成源と、このエアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷と、この負荷に放電可能な電源と、この電源を制御する制御部と、を備えるエアロゾル吸引器が知られている（例えば、特許文献１－４参照）。

【0003】

特許文献１に記載の装置は、霧化器領域へ電池から漏洩する物質を侵入させないためのバルクヘッドを備える。特許文献４に記載の装置は、電池の状態を診断する機能を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１６－５３６０２３号公報

【文献】中国特許公告第１０３０９９３１９号明細書

【文献】中国特許公開第１０７４３２４９８号明細書

【文献】特表２０１７－５１４４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

エアロゾル吸引器は、ユーザが口に咥えて利用するものであるため、電源の安全性は強く求められる。したがって、電源の劣化の進行の程度や電源の異常を診断できることが好ましい。特許文献１－３には、電池の電解液が漏れた際に、他の部品への影響を及ぼさないようにする手段は開示されているが、電池の劣化や異常を検知することは行われていない。特許文献４には、電池の状態を診断する方法が記載されているが、この方法だけでは安全性は不十分である。

【0006】

本発明の目的は、電源の診断を高精度に行って安全性を向上させることのできるエアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器の電源診断方法、及びエアロゾル吸引器の電源診断プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のエアロゾル吸引器用の電源ユニットは、エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と、前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部と、を備え、前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行可能であり、前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むものである。

【0008】

本発明のエアロゾル吸引器の電源診断方法は、エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断方法であって、前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するステップを有し、前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むものである。

【0009】

本発明のエアロゾル吸引器の電源診断プログラムは、エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断プログラムであって、前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するステップをコンピュータに実行させるためのものであり、前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれ、前記診断処理は、前記電源が劣化状態にあるかどうかを判断するための処理と、前記電源が故障状態にあるかどうかを判断するための処理の少なくとも１つを含むものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、電源の診断を高精度に行って機器の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態の電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器の斜視図である。

【図2】図１のエアロゾル吸引器の他の斜視図である。

【図3】図１のエアロゾル吸引器の断面図である。

【図4】図１のエアロゾル吸引器における電源ユニットの斜視図である。

【図5】図１のエアロゾル吸引器における電源ユニットの要部構成を示すブロック図である。

【図6】図１のエアロゾル吸引器における電源ユニットの回路構成を示す模式図である。

【図7】ＭＣＵ５０の動作モードを説明するための模式図である。

【図8】第二診断処理から第五診断処理を説明するための模式図である。

【図9】エアロゾル吸引器１がパフ動作に応じてエアロゾル生成を行う際のタイミングチャートである。

【図10】新品の電源１２と劣化した電源１２の放電特性の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態のエアロゾル吸引器用の電源ユニットについて説明するが、先ず、電源ユニットが装着されたエアロゾル吸引器について、図１及び図２を参照しながら説明する。

【0013】

（エアロゾル吸引器）
エアロゾル吸引器１は、燃焼を伴わずに香味が付加されたエアロゾルを吸引するための器具であり、所定方向（以下、長手方向Ａと呼ぶ）に沿って延びる棒形状を有する。エアロゾル吸引器１は、長手方向Ａに沿って電源ユニット１０と、第１カートリッジ２０と、第２カートリッジ３０と、がこの順に設けられている。第１カートリッジ２０は、電源ユニット１０に対して着脱可能である。第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０に対して着脱可能である。言い換えると、第１カートリッジ２０及び第２カートリッジ３０は、それぞれ交換可能である。

【0014】

（電源ユニット）
本実施形態の電源ユニット１０は、図３、図４、図５、及び図６に示すように、円筒状の電源ユニットケース１１の内部に、電源１２、充電ＩＣ５５、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）５０、スイッチ１９、静電容量センサ１３、電圧センサ１６、及び各種センサ等を収容する。電源１２は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。電源１２の電解質は少なくてもその一部が電解液で構成されている。以下では、電源１２がリチウムイオン電池であるものとして説明する。静電容量センサ１３は、電源ユニットケース１１に収容された電源１２からの電解液の漏出と、電源ユニットケース１１への外部からの水等の液体の侵入とを検出するために設けられている。

【0015】

電源ユニットケース１１の長手方向Ａの一端側（第１カートリッジ２０側）に位置するトップ部１１ａには、放電端子４１が設けられる。放電端子４１は、トップ部１１ａの上面から第１カートリッジ２０に向かって突出するように設けられ、第１カートリッジ２０の負荷２１と電気的に接続可能に構成される。

【0016】

また、トップ部１１ａの上面には、放電端子４１の近傍に、第１カートリッジ２０の負荷２１に空気を供給する空気供給部４２が設けられている。

【0017】

電源ユニットケース１１の長手方向Ａの他端側（第１カートリッジ２０と反対側）に位置するボトム部１１ｂには、電源１２を充電可能な外部電源６０（図６参照）と電気的に接続可能な充電端子４３が設けられる。充電端子４３は、ボトム部１１ｂの側面に設けられ、例えば、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、及びＬｉｇｈｔｎｉｎｇ（登録商標）端子の少なくとも１つが接続可能である。

【0018】

なお、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であってもよい。このような場合、充電端子４３（受電部）は、受電コイルから構成されていてもよい。非接触による電力伝送（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよい。また、充電端子４３は、外部電源６０から送電される電力を無接点で受電可能な受電部であってもよい。別の一例として、充電端子４３は、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であり、且つ上述した受電部を有していてもよい。

【0019】

電源ユニットケース１１には、ユーザが操作可能な操作部１４が、トップ部１１ａの側面に充電端子４３とは反対側を向くように設けられる。より詳述すると、操作部１４と充電端子４３は、操作部１４と充電端子４３を結ぶ直線と長手方向Ａにおける電源ユニット１０の中心線の交点について点対称の関係にある。操作部１４は、ボタン式のスイッチ、タッチパネル等から構成される。操作部１４の近傍には、パフ動作を検出する吸気センサ１５が設けられている。

【0020】

充電ＩＣ５５は、充電端子４３に近接して配置され、ＭＣＵ５０の制御によって、充電端子４３から入力される電力の電源１２への充電制御を行う。充電ＩＣ５５は、充電端子４３に接続される充電ケーブルに搭載された交流を直流に変換するインバータ６１等（図６参照）からの直流を大きさの異なる直流に変換するコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む。

【0021】

ＭＣＵ５０は、図５に示すように、静電容量センサ１３、パフ（吸気）動作を検出する吸気センサ１５、電源１２の電源電圧を測定する電圧センサ１６等の各種センサ装置、操作部１４、後述の報知部４５、及びパフ動作の回数又は負荷２１への通電時間等を記憶するメモリー１８に接続され、エアロゾル吸引器１の各種の制御を行う。ＭＣＵ５０は、具体的にはプロセッサを主体に構成されており、プロセッサの動作に必要なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と各種情報を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体を更に含む。本明細書におけるプロセッサとは、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

【0022】

また、電源ユニットケース１１には、内部に外気を取り込む不図示の空気の取込口が設けられている。なお、空気取込口は、操作部１４の周囲に設けられていてもよく、充電端子４３の周囲に設けられていてもよい。

【0023】

（第１カートリッジ）
図３に示すように、第１カートリッジ２０は、円筒状のカートリッジケース２７の内部に、エアロゾル源２２を貯留するリザーバ２３と、エアロゾル源２２を霧化する電気的な負荷２１と、リザーバ２３から負荷２１へエアロゾル源を引き込むウィック２４と、エアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルが第２カートリッジ３０に向かって流れるエアロゾル流路２５と、第２カートリッジ３０の一部を収容するエンドキャップ２６と、を備える。

【0024】

リザーバ２３は、エアロゾル流路２５の周囲を囲むように区画形成され、エアロゾル源２２を貯留する。リザーバ２３には、樹脂ウェブ又は綿等の多孔体が収容され、且つ、エアロゾル源２２が多孔体に含浸されていてもよい。リザーバ２３には、樹脂ウェブ又は綿上の多孔質体が収容されず、エアロゾル源２２のみが貯留されていてもよい。エアロゾル源２２は、グリセリン、プロピレングリコール、又は水などの液体を含む。

【0025】

ウィック２４は、リザーバ２３から毛管現象を利用してエアロゾル源２２を負荷２１へ引き込む液保持部材であって、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成される。

【0026】

負荷２１は、電源１２から放電端子４１を介して供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源２２を霧化する。負荷２１は、所定ピッチで巻き回される電熱線（コイル）によって構成されている。なお、負荷２１は、エアロゾル源２２を霧化してエアロゾルを発生可能な素子であればよく、例えば、発熱素子、又は超音波発生器である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。

【0027】

エアロゾル流路２５は、負荷２１の下流側であって、電源ユニット１０の中心線Ｌ上に設けられる。

【0028】

エンドキャップ２６は、第２カートリッジ３０の一部を収容するカートリッジ収容部２６ａと、エアロゾル流路２５とカートリッジ収容部２６ａとを連通させる連通路２６ｂと、を備える。

【0029】

（第２カートリッジ）
第２カートリッジ３０は、香味源３１を貯留する。第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０のエンドキャップ２６に設けられたカートリッジ収容部２６ａに着脱可能に収容される。第２カートリッジ３０は、第１カートリッジ２０側とは反対側の端部が、ユーザの吸口３２となっている。なお、吸口３２は、第２カートリッジ３０と一体不可分に構成される場合に限らず、第２カートリッジ３０と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口３２を電源ユニット１０と第１カートリッジ２０とは別体に構成することで、吸口３２を衛生的に保つことができる。

【0030】

第２カートリッジ３０は、負荷２１によってエアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルを香味源３１に通すことによってエアロゾルに香味を付与する。香味源３１を構成する原料片としては、刻みたばこ、又は、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。香味源３１は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、漢方、ハーブ等）によって構成されてもよい。香味源３１には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。

【0031】

本実施形態のエアロゾル吸引器１では、エアロゾル源２２と香味源３１と負荷２１とによって、香味が付加されたエアロゾルを発生させることができる。つまり、エアロゾル源２２と香味源３１は、エアロゾルを発生させるエアロゾル生成源を構成している。

【0032】

エアロゾル吸引器１におけるエアロゾル生成源は、ユーザが交換して使用する部分である。この部分は、例えば、１つの第１カートリッジ２０と、１つ又は複数（例えば５つ）の第２カートリッジ３０とが１セットとしてユーザに提供される。

【0033】

エアロゾル吸引器１に用いられるエアロゾル生成源の構成は、エアロゾル源２２と香味源３１とが別体になっている構成の他、エアロゾル源２２と香味源３１とが一体的に形成されている構成、香味源３１が省略されて香味源３１に含まれ得る物質がエアロゾル源２２に付加された構成、香味源３１の代わりに薬剤等がエアロゾル源２２に付加された構成等であってもよい。

【0034】

エアロゾル源２２と香味源３１とが一体的に形成されたエアロゾル生成源を含むエアロゾル吸引器１であれば、例えば１つ又は複数（例えば２０個）のエアロゾル生成源が１セットとしてユーザに提供される。

【0035】

エアロゾル源２２のみをエアロゾル生成源として含むエアロゾル吸引器１であれば、例えば１又は複数（例えば２０個）のエアロゾル生成源が１セットとしてユーザに提供される。

【0036】

このように構成されたエアロゾル吸引器１では、図３中の矢印Ｂで示すように、電源ユニットケース１１に設けられた不図示の取込口から流入した空気が、空気供給部４２から第１カートリッジ２０の負荷２１付近を通過する。負荷２１は、ウィック２４によってリザーバ２３から引き込まれたエアロゾル源２２を霧化する。霧化されて発生したエアロゾルは、取込口から流入した空気と共にエアロゾル流路２５を流れ、連通路２６ｂを介して第２カートリッジ３０に供給される。第２カートリッジ３０に供給されたエアロゾルは、香味源３１を通過することで香味が付与され、吸口３２に供給される。

【0037】

また、エアロゾル吸引器１には、各種情報を報知する報知部４５が設けられている（図５参照）。報知部４５は、発光素子によって構成されていてもよく、振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。報知部４５は、発光素子、振動素子、及び音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。報知部４５は、電源ユニット１０、第１カートリッジ２０、及び第２カートリッジ３０のいずれに設けられてもよいが、電源ユニット１０に設けられることが好ましい。例えば、操作部１４の周囲が透光性を有し、ＬＥＤ等の発光素子によって発光するように構成される。

【0038】

（電気回路）
電源ユニット１０の電気回路の詳細について図６を参照しながら説明する。
電源ユニット１０は、電源１２と、静電容量センサ１３と、電源１２の電圧である電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔを測定する電圧センサ１６と、放電端子４１を構成する正極側放電端子４１ａ及び負極側放電端子４１ｂと、充電端子４３を構成する正極側充電端子４３ａ及び負極側充電端子４３ｂと、電源１２の正極側と正極側放電端子４１ａとの間及び電源１２の負極側と負極側放電端子４１ｂとの間に接続されるＭＣＵ５０と、充電端子４３と電源１２との電力伝達経路上に配置される充電ＩＣ５５と、電源１２と放電端子４１との電力伝達経路上に配置されるスイッチ１９と、を備える。

【0039】

スイッチ１９は、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子により構成され、ＭＣＵ５０によって開閉制御される。

【0040】

充電ＩＣ５５がインバータ６１に非接続の状態において電圧センサ１６によって測定される電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔには、放電端子４１に負荷２１が接続され且つスイッチ１９が閉じられた状態における電源１２の電圧である閉回路電圧ＣＣＶ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）と、スイッチ１９が開かれた状態における電源１２の電圧である開回路電圧ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）と、が含まれる。電圧センサ１６によって測定された電源電圧Ｖ_ＢａｔｔはＭＣＵ５０に伝達される。

【0041】

図６に示した電源ユニット１０の電気回路では、スイッチ１９は電源１２の正極側と正極側放電端子４１ａの間に設けられている。このような所謂プラスコントロールに代えて、スイッチ１９は負極側放電端子４１ｂと電源１２の負極側に設けられるマイナスコントロールであってもよい。

【0042】

静電容量センサ１３は、具体的にはコンデンサによって構成されている。静電容量センサ１３は、ＭＣＵ５０によって充放電される。静電容量センサ１３のＭＣＵ５０と接続された電極とその電極の対向電極との間に、電源１２の電解液や外部から侵入した液体が存在していると、静電容量センサ１３の静電容量が変化する。ＭＣＵ５０は、この静電容量の変化による充電時間または放電時間の変化に基づいて、電源ユニットケース１１内における電源１２の電解液の漏出の有無と、電源ユニットケース１１への外部からの液体の侵入の有無の少なくとも一方を判定する。

【0043】

静電容量センサ１３は、例えば、電源ユニットケース１１内のうち、外部から水分が侵入しやすい箇所（例えば充電端子４３の近傍）に配置される。また、静電容量センサ１３は、例えば、電源ユニットケース１１内のうち、電源１２から漏れ出た電解液が到達しやすい箇所（例えば、電源１２の正極タブ又は負極タブの近傍や、電源１２のカバーと電源ユニットケース１１との間等）に配置される。静電容量センサ１３は、上述した複数の箇所にそれぞれ配置されていてもよい。このような箇所に静電容量センサ１３があることで、電源１２から漏出した電解液や、外部から侵入した水分を検知することが可能になる。

【0044】

（ＭＣＵ）
次にＭＣＵ５０の構成について、より具体的に説明する。
ＭＣＵ５０は、図５に示すように、ＲＯＭに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される機能ブロックとして、エアロゾル生成要求検出部５１と、電源状態診断部５２と、電力制御部５３と、報知制御部５４と、を備える。

【0045】

エアロゾル生成要求検出部５１は、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。吸気センサ１５は、吸口３２を通じたユーザの吸引により生じた電源ユニット１０内の圧力（内圧）変化の値を出力するよう構成されている。吸気センサ１５は、例えば、不図示の取込口から吸口３２に向けて吸引される空気の流量（すなわち、ユーザのパフ動作）に応じて変化する内圧に応じた出力値（例えば、電圧値又は電流値）を出力する圧力センサである。吸気センサ１５は、コンデンサマイクロフォン等から構成されていてもよい。

【0046】

電源状態診断部５２は、電源１２の状態を診断する。電源状態診断部５２は、具体的には、電圧センサ１６により測定される電源電圧（Ｖ_Ｂａｔｔ）等の情報を用いて、電源１２が既定状態まで劣化が進行した劣化状態にあるか否かを診断したり、電源１２が故障状態にあるか否かを診断したりする。本明細書における電源１２が既定状態まで劣化が進行した状態とは、例えば電源１２の健全状態を示す数値指標であるＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）が５０％以下となる状態を一例として挙げることができる。ＳＯＨは、現時点における電源１２の満充電容量を新品時における電源１２の満充電容量で割った値から導出してもよい。電源状態診断部５２は、複数種類の診断処理をそれぞれ実行することで、電源１２の状態を多面的に診断する。この診断処理の詳細については後述する。
なお、電源状態診断部５２は、劣化状態や故障状態以外の電源１２の状態を診断してもよい。

【0047】

報知制御部５４は、各種情報を報知するように報知部４５を制御する。例えば、報知制御部５４は、第２カートリッジ３０の交換タイミングの検出に応じて、第２カートリッジ３０の交換タイミングを報知するように報知部４５を制御する。報知制御部５４は、メモリー１８に記憶されたパフ動作の累積回数又は負荷２１への累積通電時間に基づいて、第２カートリッジ３０の交換タイミングを検出し、報知する。報知制御部５４は、第２カートリッジ３０の交換タイミングの報知に限らず、第１カートリッジ２０の交換タイミング、電源１２の交換タイミング、電源１２の充電タイミング等を報知してもよい。報知制御部５４は、電源状態診断部５２によって診断された電源１２の状態を報知してもよい。

【0048】

報知制御部５４は、未使用の１つの第２カートリッジ３０がセットされた状態にて、パフ動作が所定回数行われた場合、又は、パフ動作による負荷２１への累積通電時間が所定値（例えば１２０秒）に達した場合に、この第２カートリッジ３０を使用済み（即ち、残量がゼロ又は空である）と判定して、第２カートリッジ３０の交換タイミングを報知するようにしている。

【0049】

また、報知制御部５４は、上記の１セットに含まれる全ての第２カートリッジ３０が使用済みとなったと判定した場合に、この１セットに含まれる１つの第１カートリッジ２０を使用済み（即ち、残量がゼロ又は空である）と判定して、第１カートリッジ２０の交換タイミングを報知するようにしてもよい。

【0050】

電力制御部５３は、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出した際に、放電端子４１を介した電源１２の放電を、スイッチ１９のＯＮ／ＯＦＦによって制御する。

【0051】

電力制御部５３は、負荷２１によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まるように、言い換えると、電源１２から負荷２１に供給される電力又は電力量が一定範囲となるように制御する。具体的に説明すると、電力制御部５３は、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御によってスイッチ１９のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これに代えて、電力制御部５３は、ＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス周波数変調）制御によってスイッチ１９のオン／オフを制御してもよい。

【0052】

電力制御部５３は、エアロゾルを生成するために負荷２１への電力供給を開始してから所定期間が経過した場合に、電源１２から負荷２１に対する電力供給を停止する。言い換えると、電力制御部５３は、ユーザが実際にパフ動作を行っているパフ期間内であっても、パフ期間が所定期間を超えた場合に、電源１２から負荷２１に対する電力供給を停止する。所定期間は、ユーザのパフ期間のばらつきを抑制するために定められる。

【0053】

電力制御部５３の制御により、１回のパフ動作において負荷２１に流れる電流は、ＰＷＭ制御によって負荷２１に供給される略一定の実効電圧と、放電端子４１と負荷２１の抵抗値と、によって決まる略一定の値となる。本実施形態のエアロゾル吸引器１では、未使用の１つの第２カートリッジ３０をユーザが使用してエアロゾルを吸引する際に、負荷２１への累積通電時間が最大で例えば１２０秒となるよう制御される。

【0054】

（ＭＣＵの動作モード）
図７は、ＭＣＵ５０の動作モードを説明するための模式図である。図７に示すように、ＭＣＵ５０は、充電モード、スリープモード、フリーモード、パワーモード、及び放電モードの５つのモードにて動作可能となっている。

【0055】

スリープモードは、操作部１４の操作を検知するための機能と必要に応じて電源１２の診断処理の一部のみが有効となるモードであり、５つのモードの中で最も消費電力が低いモードである。ＭＣＵ５０は、スリープモードにおいて、操作部１４の操作（例えばボタンの押下）を検知すると、フリーモードへと移行する。

【0056】

フリーモードは、電源１２の充電、電源１２から負荷２１への放電、及び吸気センサ１５によるパフ動作の検出以外の機能が有効となるモードであり、スリープモードよりも消費電力が大きいモードである。ＭＣＵ５０は、フリーモードにおいて、操作部１４の操作が既定時間（例えば２秒）なされない状態が続いた場合には、スリープモードへと移行する。ＭＣＵ５０は、フリーモードにおいて、パワーモードに移行するための操作（例えば操作部１４のボタンの長押し）がなされると、パワーモードへと移行する。

【0057】

パワーモードは、フリーモードにて有効となる機能に加えて、吸気センサ１５によるパフ動作の検出機能が有効となるモードであり、フリーモードよりも消費電力が大きいモードである。ＭＣＵ５０は、パワーモードにおいて、操作部１４の操作がなされない状態が既定時間（例えば６分）継続すると、フリーモードへと移行する。ＭＣＵ５０は、パワーモードにおいて、ユーザのパフ動作を検出すると、放電モードへと移行する。

【0058】

放電モードは、パワーモードにて有効となる機能に加えて、スイッチ１９を制御して負荷２１への放電を行ってエアロゾルを発生させる機能が有効となるモードであり、パワーモードよりも消費電力の大きいモードである。ＭＣＵ５０は、放電モードにおいて、吸気センサ１５によってパフ動作の完了が検知されるか又はパフ動作が検知されてから上記の所定期間が経過すると、パワーモードへと移行する。

【0059】

充電モードは、電源１２の充電機能が有効となるモードである。ＭＣＵ５０は、上述したいずれのモードで動作している場合でも、充電端子４３が外部電源６０に接続されると、充電モードへと移行する。ＭＣＵ５０は、充電端子４３と外部電源６０とが切断されると、フリーモードへと移行する。

【0060】

（電源の診断処理）
電源状態診断部５２は、図７に示した５つのモードのうち、フリーモード、パワーモード、放電モード、及び充電モードの各々にて、電源１２の診断処理を実行可能となっている。電源状態診断部５２は、第一診断処理、第二診断処理、第三診断処理、第四診断処理、第五診断処理、第六診断処理、第七診断処理、及び第八診断処理の８種類の診断処理を実行可能である。第一診断処理は、実行にあたり電源１２の放電が不要な処理である。第六診断処理、第七診断処理、及び第八診断処理は、実行にあたり電源１２の放電が必要な処理である。

【0061】

電源状態診断部５２は、フリーモードにおいては第一診断処理を実行する。電源状態診断部５２は、パワーモードにおいては第一診断処理を実行する。電源状態診断部５２は、充電モードにおいては、第一診断処理に加えて、第二診断処理、第三診断処理、第四診断処理、及び第五診断処理を実行する。電源状態診断部５２は、放電モードにおいては第一診断処理に加えて、第六診断処理、第七診断処理、及び第八診断処理を実行する。

【0062】

以下、それぞれの診断処理について説明する。

【0063】

（第一診断処理）
第一診断処理は、静電容量センサ１３の静電容量の変化に基づいて、電源１２が故障状態であるか否かを診断する処理である。電源状態診断部５２は、静電容量センサ１３の静電容量の変化に基づいて、電源ユニットケース１１内における電解液などの液体の漏出と、電源ユニットケース１１への外部からの液体の侵入のいずれか一方または両方が発生しているか否かを判定する。そして、液体の漏出や侵入が発生していると判定した場合に、電源１２が故障状態であると診断する。

【0064】

具体的には、電源状態診断部５２は、静電容量センサ１３を完全に放電させてから充電を開始し、満充電までに要した時間を計測し、その時間が閾値よりも大きい場合には、静電容量センサ１３の静電容量が大きくなっているため、液体の漏出と侵入のいずれかが発生していると判定する。電源状態診断部５２は、上記の時間が閾値以下の場合には、液体の漏出と侵入のどちらも発生していないと判定する。電源状態診断部５２は、静電容量センサ１３が満充電の状態から完全に放電するまでに要する時間を計測し、その時間が閾値よりも大きい場合に、液体の漏出と侵入のいずれかが発生していると判定してもよい。

【0065】

図８は、第二診断処理から第五診断処理を説明するための模式図である。図８の例では、電源１２の電源電圧は、４．２Ｖが満充電電圧であり、３．２Ｖが放電終止電圧となっている。また、ＭＣＵ５０の動作保証電圧は２．２Ｖとなっている。

【0066】

（第二診断処理）
第二診断処理は、電源１２の充電中における電源電圧の変化に基づいて、電源１２が故障状態であるか否かを診断する処理である。具体的には、電源状態診断部５２は、電源１２の充電中において、閾値ＴＨ１以上の電源電圧の低下が発生した場合に、電源１２の内部短絡が発生したと判断し、電源１２が故障状態であると診断する。充電中における電源１２の電源電圧は、満充電電圧に至るまで増加し続ける。しかし、電源１２の内部短絡が生じると正極と負極間の電位差が減少又は喪失するため、充電中においても電源１２の電源電圧が低下する。第二診断処理は、この原理を利用して内部短絡によって電源１２が故障状態であるか否かを診断する。また、閾値ＴＨ１は、０．１～１．０Ｖの範囲で選択されることが好ましい。

【0067】

（第三診断処理）
第三診断処理は、電源１２の充電速度に基づいて、電源１２の充電容量を推定し、その充電容量に基づいて電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。電源状態診断部５２は、電源１２の電源電圧が放電終止電圧以上となっている状態において、第三診断処理を実行する。具体的には、電源状態診断部５２は、電源電圧が基準電圧（例えば４．０５Ｖ）に達するまでに要する充電時間ｔ２を計測し、充電時間ｔ２が予め定めた閾値ＴＨ２未満であれば、充電容量が少なくなっていると判定し、電源１２が劣化状態であると診断する。この閾値ＴＨ２は、充電開始時の電源電圧と基準電圧との差に応じて設定される。電源１２の充電容量は、劣化の進行に応じて徐々に減少する。第三診断処理は、この原理を利用して電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。なお、電源１２がある電圧から基準電圧にまで充電されるために必要な時間に代えて、基準時間内に電源１２の電源電圧がどれだけ変化するかに基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断してもよい。

【0068】

（第四診断処理）
第四診断処理は、累計充電時間に基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。具体的には、電源状態診断部５２は、電源１２の充電時間の積算値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、電源１２が寿命に達したと判断し、電源１２が劣化状態であると診断する。電源１２は、充放電を繰り返すと不可逆的にその劣化が進行する。電源１２の劣化は、特に充電時に進行しやすい。第四診断処理は、この原理を利用して電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。

【0069】

（第五診断処理）
第五診断処理は、充電時における電源電圧の上昇度合に基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。電源状態診断部５２は、電源電圧がＭＣＵ５０の動作保証電圧近傍となっている状態において、第五診断処理を実行する。第五診断処理では、電源状態診断部５２は、予め定めた時間ｔ１の充電を行い、この時間ｔ１の間に、電源電圧が３．１５Ｖに達しなかった場合には、過放電又は深放電による影響を電源１２が受けている状態にあると判断し、電源１２が劣化状態又は故障状態であると診断する。

【0070】

（第六診断処理）
第六診断処理は、電源１２の内部抵抗に基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。電源１２の劣化が進むと、電源１２の内部抵抗は増大する。第六診断処理では、この内部抵抗の変化をモニタすることで、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する。

【0071】

電源状態診断部５２は、例えば、パフ動作が検出されてから、このパフ動作に応じたエアロゾルの生成を開始するまでの期間に、電源１２の開回路電圧ＯＣＶと、電源１２の閉回路電圧ＣＣＶとを電圧センサ１６から順次取得し、取得した開回路電圧ＯＣＶと閉回路電圧ＣＣＶに基づいて、電源１２の内部抵抗を算出する。そして、電源状態診断部５２は、算出した内部抵抗が予め決められた抵抗閾値を超えている場合には、電源１２は劣化状態であると診断し、内部抵抗が抵抗閾値以下である場合には、電源１２は劣化状態ではないと診断する。なお、抵抗閾値は、新品の電源１２の内部抵抗に基づき設定されてもよい。

【0072】

図９は、エアロゾル吸引器１がパフ動作に応じてエアロゾル生成を行う際のタイミングチャートである。まず、時刻ｔ１において、エアロゾル生成要求検出部５１が、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。時刻ｔ１の後の時刻ｔ２において、電源状態診断部５２は、電圧センサ１６によって測定された電源１２の開回路電圧ＯＣＶ１を取得する。

【0073】

時刻ｔ２にて開回路電圧ＯＣＶ１を取得した後、電源状態診断部５２は、電源１２の診断用にスイッチ１９を閉じる制御を行う。ここでのスイッチ１９を閉じる時間は、エアロゾルの生成が行われない程度に短い時間である。つまり、このスイッチ１９を閉じる期間においては、エアロゾルを発生させるために負荷２１へ供給される電力量よりも小さい電力量が負荷２１へ供給される。なお、本実施形態に代えて、電源状態診断部５２は、開回路電圧ＯＣＶ１を取得する前に閉回路電圧ＣＣＶ１を取得してもよい。

【0074】

図９に示したように、電源１２の電源電圧は、スイッチ１９が閉じられた直後においては、電源１２の電極間内部抵抗（リチウムイオンが電極間を移動する際に受ける電極間における抵抗）によって瞬時に電圧が低下する。その後、電源１２の電源電圧は、電源１２の反応抵抗（リチウムイオンが電極と電解液との界面を移動する際の抵抗）によって徐々に低下して安定する。

【0075】

この反応抵抗による電源電圧の降下が終了した時刻ｔ３において、電源状態診断部５２は、電圧センサ１６によって測定された電源１２の閉回路電圧ＣＣＶ１を取得する。閉回路電圧ＣＣＶ１が取得されると、電源状態診断部５２は、スイッチ１９を開く制御を行う。その後、電力制御部５３によってスイッチ１９のＰＷＭ制御が開始されて、エアロゾルの生成が行われる。

【0076】

電源状態診断部５２は、時刻ｔ２にて取得した開回路電圧ＯＣＶ１から、時刻ｔ３にて取得した閉回路電圧ＣＣＶ１を減算した値を、時刻ｔ２の後の電源１２の診断用にスイッチ１９を閉じている間に負荷２１に流れた電流値で除算することで、電源１２の内部抵抗（電極間内部抵抗と反応抵抗の和）を算出する。なお、電源１２の診断用にスイッチ１９を閉じている間に負荷２１を流れる電流値が既知である場合は、この既知の値で開回路電圧ＯＣＶ１から閉回路電圧ＣＣＶ１を減算した値を除算することで、電源１２の内部抵抗を算出してもよい。

【0077】

そして、電源状態診断部５２は、算出した内部抵抗が上記の抵抗閾値を超えている場合には電源１２が劣化していると診断し、内部抵抗が上記の抵抗閾値以下である場合には電源１２が劣化状態ではないと診断する。

【0078】

（第七診断処理）
第七診断処理は、エアロゾル生成の前後における電源１２の電源電圧の変化に基づいて、電源１２が故障状態であるか否かを診断する処理である。ここで言う電源１２の故障には、電源内部において正極と負極が接触することによる内部短絡と、電源外部において正極と負極が低抵抗の導電体を介して接触する外部短絡の少なくとも一方が含まれる。

【0079】

内部短絡又は外部短絡が発生すると、エアロゾル生成前の電源１２の電源電圧からエアロゾル生成後の電源１２の電源電圧を減算した値である電圧降下量は、エアロゾル生成に用いられた放電量に相当する値よりも大きくなる。これは、内部短絡と外部短絡が発生すると、正極と負極間の電位差が減少又は喪失するため、電源１２の電源電圧が大幅に低下するためである。第七診断処理では、この電圧降下量をモニタすることで、電源１２が故障状態にあるか否かを診断する。

【0080】

具体的には、電源状態診断部５２は、図９に示すタイミングチャートにおけるエアロゾル生成前のタイミングである時刻ｔ２において、電圧センサ１６により測定された電源１２の開回路電圧ＯＣＶ１を取得する。時刻ｔ２の後に電力制御部５３によってＰＷＭ制御が開始され、このＰＷＭ制御が終了してエアロゾルの生成が終了される。その後の時刻ｔ６において、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求が再度検出されると、時刻ｔ６の後の時刻ｔ７において、電源状態診断部５２は、電圧センサ１６によって測定された電源１２の開回路電圧ＯＣＶ２を取得する。なお、電源状態診断部５２は、時刻ｔ６におけるエアロゾル生成の要求の再度の検出よりも前に、電源１２の開回路電圧ＯＣＶ２を取得してもよい。

【0081】

そして、電源状態診断部５２は、開回路電圧ＯＣＶ１から開回路電圧ＯＣＶ２を減算して得たエアロゾル生成に伴う電圧降下量が降下閾値を超えている場合には、電源１２が故障していると診断し、電圧降下量が降下閾値以下である場合には、電源１２が故障していないと診断する。この降下閾値は、例えば、１つの第２カートリッジ３０を空（使用済み）にするために必要な最大の電力量に相当する値よりも大きな値が設定される。

【0082】

なお、電源状態診断部５２は、図９に示すタイミングチャートにおけるエアロゾル生成前のタイミングである時刻ｔ３において、電圧センサ１６により測定された電源１２の閉回路電圧ＣＣＶ１を取得し、時刻ｔ６の後にスイッチ１９が一時的に閉じられる期間における時刻ｔ８において、電圧センサ１６によって測定された電源１２の閉回路電圧ＣＣＶ２を取得し、閉回路電圧ＣＣＶ１から閉回路電圧ＣＣＶ２を減算して得た値が降下閾値を超えているか否かによって、電源１２が故障状態にあるか否かを診断してもよい。

【0083】

電源１２に内部短絡が発生している場合には、電源１２に外部短絡が発生している場合よりも、エアロゾル生成に伴う電圧降下量は大きくなる。そこで、上記の降下閾値を、第一の降下閾値と、第一の降下閾値よりも大きい第二の降下閾値との２段階に設定することで、内部短絡と外部短絡のどちらが発生しているのかを判別することが可能である。

【0084】

例えば、電源状態診断部５２は、開回路電圧ＯＣＶ２から開回路電圧ＯＣＶ１を減算して得た電圧降下量が第二の降下閾値を超えている場合には、電源１２が内部短絡による故障状態にあると診断し、電圧降下量が第一の降下閾値を超えており且つ第二の降下閾値以下である場合には、電源１２が外部短絡による故障状態であると診断し、電圧降下量が第一の降下閾値以下である場合には、電源１２が故障状態ではないと診断する。開回路電圧に代えて閉回路電圧を用いる場合でも、電源状態診断部５２は、同様に複数の降下閾値を設けることで、内部短絡と外部短絡のどちらかが発生しているのかを判別してもよい。

【0085】

（第八診断処理）
第八診断処理は、電源１２の放電特性の変化に基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する処理である。

【0086】

図１０は、新品の電源１２と劣化した電源１２の放電特性の一例を示す図である。図１０の縦軸は電源１２の電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔ（開回路電圧ＯＣＶ又は閉回路電圧ＣＣＶ）を示している。図１０の横軸は電源１２の放電量の積算値を示している。図１０に示す破線の波形が新品の電源１２の放電特性を示している。図１０に示す実線の波形が劣化した電源１２の放電特性を示している。

【0087】

図１０に示すように、電源１２の劣化が進むと、同じ電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔであっても積算放電量は減少する。積算放電量に大きな差が生じるのは、単位放電量当たりの電源電圧の降下量が緩やかとなる所謂プラトー領域より少し手前の領域である。第八診断処理において、電源状態診断部５２は、新品の電源１２のプラトー領域よりも少し手前の領域において、電源１２の積算放電量と電源電圧の関係をモニタする。

【0088】

具体的には、電源状態診断部５２は、新品時の電源１２の放電特性におけるプラトー領域に達するより少し前の積算放電量のときの電圧を閾値電圧Ｖｄとして設定し、更に、閾値電圧Ｖｄより大きく且つ満充電電圧よりも低い閾値電圧Ｖａを設定する。

【0089】

電源状態診断部５２は、電圧センサ１６によって測定された電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔが閾値電圧Ｖａとなってから、電圧センサ１６によって測定された電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔの値が閾値電圧Ｖｂに達するまでの期間における電源１２の積算放電量が、予め決められた閾値Ｘ１を超えているか否かを判定する。電源状態診断部５２は、この積算放電量が閾値Ｘ１を超えていれば、電源１２は交換が不要な程度に性能を維持している状態（言い換えると既定状態まで劣化が進行している劣化状態ではない）と診断し、この積算放電量が閾値Ｘ１以下であれば、電源１２は交換が必要な程度に劣化の進んでいる状態（言い換えると既定状態まで劣化が進行している劣化状態である）と診断する。

【0090】

なお、電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔが閾値電圧Ｖａから閾値電圧Ｖｂに達するまでの期間を図１０に示すように区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃの３つに分割し、区間Ａに閾値Ｘ２を設定し、区間Ｂに閾値Ｘ３を設定し、区間Ｃに閾値Ｘ４を設定して、区間毎に、積算放電量等を閾値と比較して、劣化状態か否かの判定を行ってもよい。この場合、閾値Ｘ２と閾値Ｘ３と閾値Ｘ４の合計値は、閾値Ｘ１よりも大きいことが好ましい。

【0091】

また、電源状態診断部５２は、電源電圧Ｖ_Ｂａｔｔが閾値電圧Ｖａから閾値電圧Ｖｂに達するまでの期間における電源１２の積算放電量の代わりに、この期間に検出されたパフ動作の積算回数、この期間に検出されたパフ動作の積算時間、この期間に負荷２１に通電された積算通電時間等を用いてもよい。前述したＰＷＭ制御やＰＦＭ制御によって、負荷２１に供給される電力又は電力量が一定の範囲に収まるように制御されていれば、このような検出容易なパラメータのみで電源１２の状態を診断することができる。

【0092】

エアロゾル吸引器１では、以上の８種類の診断処理のいずれかの結果が“劣化状態”又は“故障状態”となった場合に、報知制御部５４が、電源１２が劣化していること、電源１２が故障していること、又は電源１２の交換を行う必要があること等を報知部４５から報知させる。また、ＭＣＵ５０は、以上の８種類の診断処理のいずれかの結果が“劣化状態”又は“故障状態”となった場合には、それ以降のエアロゾルの生成を行わないよう制御する。これにより、電源１２が劣化又は故障した状態にてエアロゾル吸引器１が使用されるのを防いで、製品の安全性を高めることができる。

【0093】

（実施形態のエアロゾル吸引器の効果）
エアロゾル吸引器１によれば、８種類の診断処理によって電源１２の状態を多面的に診断することができる。このため、１つの診断処理では見落としてしまう電源１２の劣化又は故障などの事象を見落としにくくなる。したがって、電源１２の状態の診断精度を高めることができ、製品の安全性を向上させることができる。

【0094】

電源状態診断部５２は、充電モードではないフリーモードにおいては第一診断処理を実行する。電源状態診断部５２は、充電モードではないパワーモードにおいては第一診断処理を実行する。電源状態診断部５２は、充電モードではない放電モードにおいては第一診断処理に加えて、第六診断処理、第七診断処理、及び第八診断処理を実行する。このように、エアロゾル吸引器１によれば、充電モードではないフリーモード、パワーモード、及び放電モードの各々にて電源の診断処理を実行できるため、充電時以外の複数のモードに亘って電源の安全性を向上させることができる。また、機器使用中の安全性を高めることができる。

【0095】

また、エアロゾル吸引器１によれば、充電モード、フリーモード、パワーモード、及び放電モードの各々において第一診断処理を実行可能である。このように、同じ診断処理を複数のモードに亘って実行できるため、電源１２の異常等を検知できる可能性を向上させることができる。特に、第一診断処理は、電源１２の放電を必要としない処理であるため、複数のモードに亘って実行される場合でも、電源１２の残容量の減りを少なくすることができ、機器の使用可能時間を延ばすことができる。

【0096】

また、第一診断処理では、電源ユニットケース１１内における電解液などの液体の漏出と、電源ユニットケース１１への外部からの液体の侵入のいずれか一方または両方が発生しているか否かが判定される。電解液などの液体の漏出は、落下などの衝撃によって生じる虞がある。液体の侵入は、水没によって生じる虞がある。つまり、これらによる電源１２の故障は、エアロゾル吸引器１のモードに拠らず、エアロゾル吸引器１の取り扱いによって生じる虞がある。従って、複数のモードで実行されることが好ましい。

【0097】

また、電解液などの液体の漏出又は液体の侵入による電源１２の故障は、電源１２の充放電とは関係なく生じる虞がある。また、第一診断処理は、低消費電力で実行可能である。そこで、電源状態診断部５２は、フリーモードにおいても第一診断処理を実行することで、フリーモードにおける電源１２の消費電力を低減しつつ、フリーモードにおける電源１２の安全性を向上することができる。

【0098】

また、エアロゾル吸引器１によれば、充電モード及び放電モードと、フリーモード及びパワーモードとで、異なる診断処理を実行可能である。このように、複数のモードにて異なる診断処理を実行できるため、各モードに適した診断処理を実行することができ、電源１２の診断を効率的且つ精度よく行うことができる。また、放電モードにおいて行われる診断処理は、放電が必要な処理であり、充電モードにおいて行われる診断処理は、放電が不要な診断処理である。このように、放電の要否が異なる且つ各モードの目的に応じた複数の診断処理が実行可能なため、様々な観点から電源１２の安全性を評価することができる。

【0099】

また、エアロゾル吸引器１によれば、放電モードにおいては、フリーモード及びパワーモードよりも多くの診断処理が実行される。このため、電源１２のフリーモード及びパワーモードと比べて劣化が進行しやすい放電モードにて、電源１２の状態を管理しやすくなる。

【0100】

また、エアロゾル吸引器１によれば、充電モードにおいて実行される診断処理の数は、フリーモード及びパワーモードにおいて実行される診断処理の数よりも多い。このため、電源１２の充放電状態が安定し且つＭＣＵ５０の負荷が低い状態において多くの診断処理を実行することができる。

【0101】

また、エアロゾル吸引器１によれば、スリープモードにおいては診断処理が実行されない。このため、スリープモードにおける消費電力を低減することができる。

【0102】

（エアロゾル吸引器の第一変形例）
電源状態診断部５２は、スリープモードにおいて第一診断処理を実行するようにしてもよい。このようにすることで、長い時間実行され得るスリープモードにおいて診断処理が行われるため、機器の未使用中における電源１２の安全性を向上させることができる。前述した通り、第一診断処理で診断される電解液などの液体の漏出又は液体の侵入による電源１２の故障は、電源１２の充放電とは関係なく生じる虞がある。また、第一診断処理は、低消費電力で実行可能である。そこで、電源状態診断部５２は、スリープモードにおいても第一診断処理を実行することで、スリープモードにおける電源１２の消費電力を低減しつつ、スリープモードにおける電源１２の安全性を向上することができる。

【0103】

（エアロゾル吸引器の第二変形例）
電源状態診断部５２は、上述した８種類の診断処理に加えて、次の第九診断処理や第十診断処理を行ってもよい。

【0104】

（第九診断処理）
電源１２に圧力センサ又は歪みゲージ（変位センサ）を付けておく。電源状態診断部５２は、この圧力センサ又は歪みゲージ（変位センサ）の出力信号に基づく電源１２の膨らみ量に基づいて、電源１２が劣化状態であるか否かを診断する。電源１２の劣化が進むと、電源１２内部の電解液や活物質の不可逆的な分解により発生するガスによって、新品時に比べて膨張する。このため、この膨張量によって電源１２が劣化しているかどうかを診断可能である。

【0105】

（第十診断処理）
電源１２の温度を検出する温度センサを設けておく。電源状態診断部５２は、この温度センサによって測定される電源１２の温度に基づいて、電源１２が劣化状態にあるか否かを診断する。電源１２の劣化が進むと、不可逆的に増大した内部抵抗によるジュール熱により、充放電を行っている間の電源１２の発熱量は増大する。したがって、この発熱量に対応する電源１２の温度をモニタすることで、電源１２が劣化状態にあるか否かを診断することができる。

【0106】

電源状態診断部５２は、例えば、スリープモード以外の各モードにおいて第九診断処理と第十診断処理の少なくとも一方を実行する。電源状態診断部５２は、例えば、特に安全性が求められる放電モードにおいてのみ、第九診断処理と第十診断処理の少なくとも一方を実行してもよい。なお、別の一例として、電源状態診断部５２は、充電モードにおいても。第九診断処理と第十診断処理の少なくとも一方を実行してもよい。

【0107】

以上のエアロゾル吸引器１において、電源状態診断部５２は、第一診断処理から第八診断処理の８種類全てを実行するものでなくてもよい。例えば、電源状態診断部５２は、放電モードにおいては、第一診断処理と、第六から第八診断処理の３つから選ばれる１つ又は２つの診断処理と、を実行し、充電モードにおいては、第一診断処理と、第二から第五診断処理の５つから選ばれる１～４つの診断処理と、を実行する構成であってもよい。

【0108】

以上のエアロゾル吸引器１において、フリーモードは必須ではなく省略されてもよい。この場合、スリープモードにて操作部１４の操作がなされるとパワーモードに移行する構成とすればよい。この場合においても、電源状態診断部５２はスリープモードで第一診断処理を実行することで、スリープモードにおける電源１２の消費電力を低減しつつ、スリープモードにおける電源１２の安全性を向上することができる。この場合はスリープモードがより長い間実行されるため、電源１２の安全性を向上させることができる。

【0109】

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

【0110】

（１）
エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源（電源１２）と、
前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部（ＭＣＵ５０）と、を備え、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モード（フリーモード、パワーモード）と、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モード（放電モード）と、にて動作可能であり、前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行可能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0111】

（１）によれば、充電モードではない第１モード及び第２モードの各々にて電源の診断処理を実行できるため、充電時以外の複数のモードに亘って電源の安全性を向上できる。また、機器使用中の安全性を高めることができる。

【0112】

（２）
（１）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理とには、同じ第一診断処理が含まれるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0113】

（２）によれば、同じ診断処理を複数のモードに亘って実行できるため、電源の異常等を検知できる可能性を向上させることができる。さらに診断処理を実行するにあたって必要な電気部品、メモリーの記憶領域や制御部の演算能力を節約することができる。

【0114】

（３）
（２）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記第一診断処理は、実行にあたり前記電源の放電が不要であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0115】

（３）によれば、第一診断処理が複数のモードに亘って実行される場合でも、電源の残容量の減りを少なくすることができ、機器の使用可能時間を延ばすことができる。さらに、放電に伴う電源の劣化が生じないため、電源の劣化を抑制することができる。

【0116】

（４）
（２）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源を収容する筐体（電源ユニットケース１１）を備え、
前記第一診断処理は、前記筐体の内部における液体の漏出と、前記筐体の内部への液体の侵入の少なくとも一方を検知するものであるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0117】

（４）によれば、モードによらずに発生し得る電源の故障となり得る事象を迅速に検知することができる。

【0118】

（５）
（１）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記第１モードにて実行可能な前記診断処理と、前記第２モードにて実行可能な前記診断処理には、異なる診断処理が含まれるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0119】

（５）によれば、複数のモードにて異なる診断処理を実行できるため、各モードに適した診断処理を実行することができ、電源の診断を効率的且つ精度よく行うことができる。さらに、単一の診断処理を実行する場合に比べて、電源の診断を正確に行うことができる。

【0120】

（６）
（５）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記第１モードにて実行される前記診断処理には、実行にあたり前記電源の放電が不要な診断処理（第一診断処理）が含まれ、
前記第２モードにて実行される前記診断処理には、実行にあたり前記電源の放電が必要な診断処理（第六診断処理、第七診断処理、第八診断処理）が含まれるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0121】

（６）によれば、放電が必要な診断処理と放電が不要な診断処理とが実行可能なため、様々な観点から電源の安全性を評価することができる。さらに、診断処理の中に放電が不要なものが含まれるため、放電に伴う電源の劣化が生じにくくなり、電源の劣化を抑制することができる。

【0122】

（７）
（６）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源の放電が必要な前記診断処理は、前記電源の内部抵抗に基づいて前記電源の劣化状態を診断する処理であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0123】

（７）によれば、内部抵抗に基づいて電源の劣化状態を診断するため、長時間の放電を必要とせず且つ電源の劣化状態と密接に関連したパラメータに基づいて診断を高精度に行うことができる。

【0124】

（８）
（１）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記第２モードにおいてのみ前記負荷に放電がなされるように前記電源を制御し、
前記第２モードにおいて実行される前記診断処理の数は、前記第１モードにおいて実行される前記診断処理の数よりも多いエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0125】

（８）によれば、負荷への放電が行われるモードにおいて多くの診断処理が実行されるため、電源の劣化などが進行しやすいモードにて電源の状態を管理しやすくなる。さらに、劣化が進行した場合でも、その発生を迅速に検知することができる。

【0126】

（９）
（１）又は（８）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記第２モードにおいてのみ前記負荷に放電がなされるように前記電源を制御し、
前記充電モードにおいて実行される前記診断処理の数は、前記第２モードにおいて実行される前記診断処理の数よりも多いエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0127】

（９）によれば、充電モードにおいて多くの診断処理が実行されるため、電源の充放電状態が安定し且つ制御部の負荷が低い状態において多くの診断処理を実行することができる。さらに、電源の劣化などが特に進行しやすい充電モードにて電源の状態を管理しやすくなる。さらに、劣化が進行した場合でも、その発生を迅速に検知することができる。

【0128】

（１０）
（１）から（９）のいずれか１つに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、更に、前記第１モード及び前記第２モードよりも消費電力の低いスリープモードにて動作可能であり、前記スリープモードにて前記電源の診断処理を実行可能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0129】

（１０）によれば、長い時間実行され得るスリープモードにおいて診断処理が行われるため、機器の未使用中における電源の安全性を向上させることができる。

【0130】

（１１）
（１０）記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記電源を収容する筐体を備え、
前記スリープモードにおいて実行される前記診断処理は、前記筐体の内部における液体の漏出と、前記筐体の内部への液体の侵入の少なくとも一方を検知するものであるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0131】

（１１）によれば、スリープモードにおいて他の劣化や故障よりも生じやすい液体の漏出や侵入の検知を行うことで、スリープモードにおける電源の安全性を評価することができる。さらに、スリープモードにおいて適切な診断処理が行われることで、スリープモードにおける消費電力の低減と電源の安全性の評価を共に実現することができる。

【0132】

（１２）
（１）から（９）のいずれか１つに記載のエアロゾル吸引器用の電源ユニットであって、
前記制御部は、更に、前記第１モード及び前記第２モードよりも消費電力の低いスリープモードにて動作可能であり、前記スリープモードにおいては前記電源の診断処理を実行不能であるエアロゾル吸引器用の電源ユニット。

【0133】

（１２）によれば、スリープモードにおける消費電力を低減することができる。さらに、スリープモードにおける電源の劣化の進行を抑制することができる。

【0134】

（１３）
エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断方法であって、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、
前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するエアロゾル吸引器の電源診断方法。

【0135】

（１４）
エアロゾル生成源からエアロゾルを発生させるための負荷に放電可能な電源と前記電源の充放電を制御可能に構成される制御部とを有するエアロゾル吸引器の電源診断プログラムであって、
前記制御部は、前記電源の充電を制御する充電モードと、前記充電モードとは異なる第１モードと、前記充電モード及び前記第１モードと異なる第２モードと、にて動作可能であり、
前記第１モードと前記第２モードの各々にて前記電源の診断処理を実行するステップをコンピュータに実行させるためのエアロゾル吸引器の電源診断プログラム。

【符号の説明】

【0136】

１ エアロゾル吸引器
１０ 電源ユニット
１２ 電源
２０ 第１カートリッジ
２１ 負荷
２２ エアロゾル源
３１ 香味源
３０ 第２カートリッジ
５０ ＭＣＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】