(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】2025-04-02
(45)【発行日】2025-04-10
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置の電源ユニット、及びエアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/40 20200101AFI20250403BHJP
A24F 40/20 20200101ALI20250403BHJP
A24F 40/51 20200101ALI20250403BHJP
A24F 40/60 20200101ALI20250403BHJP
【FI】
A24F40/40
A24F40/20
A24F40/51
A24F40/60
(21)【出願番号】P 2023542133
(86)(22)【出願日】2021-08-19
(86)【国際出願番号】 JP2021030441
(87)【国際公開番号】W WO2023021663
(87)【国際公開日】2023-02-23
【審査請求日】2023-11-06
(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】平林 達也
【審査官】吉田 昌弘
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第211672402(CN,U)
【文献】特開2001-073600(JP,A)
【文献】特開2005-273418(JP,A)
【文献】特開2012-021316(JP,A)
【文献】特開昭61-145900(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0237016(US,A1)
【文献】国際公開第2019/238814(WO,A1)
【文献】特表2021-511015(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A24F 40/40
A24F 40/20
A24F 40/51
A24F 40/60
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
電源と、
前記電源から供給される電力によりエアロゾル源からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部と、
前記エアロゾル生成部を制御する制御部と、
前記エアロゾル源が挿抜可能に構成され、前記エアロゾル源の少なくとも一部を収容可能なエアロゾル源収容部と、
前記エアロゾル源の挿入に伴って挿入方向に移動可能な可動部材と、
前記可動部材を前記挿入方向とは反対方向に付勢する付勢部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記可動部材の前記挿入方向への移動を検出する検出装置と、を備え、
前記付勢部材は、前記検出装置を覆って前記検出装置を周囲の空間とは異なる空間に配置し、
前記制御部は、前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を開始する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項2】
請求項1に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置は、接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記可動部材と接触するように配置されている、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項3】
請求項1に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置は、接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記付勢部材と接触するように配置されている、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項4】
請求項1に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置は、非接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記可動部材又は前記付勢部材の移動を検出する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項5】
請求項1から
4のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
外気を前記エアロゾル源収容部に導入する空気流路を備え、
前記検出装置は、前記空気流路以外の位置に配置される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項6】
請求項
5に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記可動部材は、前記空気流路の少なくとも一部を有する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項7】
請求項1から
6のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記可動部材は、
初期位置と、
前記エアロゾル源が挿入されたときに前記検出装置へ作用する作用位置と、を移動可能に構成され、
前記可動部材は、前記エアロゾルを生成している間、前記初期位置に位置する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項8】
請求項1から
7のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記制御部は、
前記エアロゾルの生成を開始してから所定時間、又は、所定の吸引回数が検出されるまで前記エアロゾルの生成を継続し、
前記所定時間が経過したとき、又は、前記所定の吸引回数が検出されたとき、前記エアロゾルの生成を停止する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項9】
請求項
8に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記エアロゾルの生成中に再び前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を継続する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項10】
請求項1から
9のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記筐体の外部に露出し、前記エアロゾルの生成を禁止する操作スイッチをさらに備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【請求項11】
請求項1から
10のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットと、
前記エアロゾル源と、を備える、エアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置、及びエアロゾル生成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に非燃焼式吸引器の電源ユニットでは、エアロゾルを吸引する際に所定のボタン操作等を要求する。例えば、特許文献1には、ケースの外部に設けられた起動スイッチの他に、紙巻たばこが装置の中に挿入されたか否かを感知することができる安全スイッチが設けられ、安全スイッチと起動スイッチとが同時に閉じているときに加熱が開始されることが記載されている。
【0003】
しかしながら、特許文献1に記載のたばこ用電子装置では、2つのスイッチがあることに加えて、加熱を開始する際にユーザによるスイッチ操作が必要となる。
【0004】
これに対し、特許文献2、3に記載の非燃焼式吸引器では、喫煙物品がハウジングにより受けられるとき、作動するスイッチが設けられ、自動的に加熱が開始される(以下、自動スタートとも称する)ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】日本国特開2020-18285号公報
【文献】日本国特表2018-523982号公報
【文献】日本国特表2009-509521号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献2、3には、喫煙物品がハウジングにより受けられるときにスイッチがどのようにオンになるか具体的に記載されていない。自動スタートを実現するためには、喫煙物品等の挿入を適切に検出する必要がある。
【0007】
本発明は、エアロゾル源の挿入に応答してエアロゾルの生成を開始する自動スタート機能を備えたエアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置、及びエアロゾル生成装置の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のエアロゾル生成装置の電源ユニットは、
筐体と、
電源と、
前記電源から供給される電力によりエアロゾル源からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部と、
前記エアロゾル生成部を制御する制御部と、
前記エアロゾル源が挿抜可能に構成され、前記エアロゾル源の少なくとも一部を収容可能なエアロゾル源収容部と、
前記エアロゾル源の挿入に伴って挿入方向に移動可能な可動部材と、
前記可動部材を前記挿入方向とは反対方向に付勢する付勢部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記可動部材の前記挿入方向への移動を検出する検出装置と、を備え、
前記付勢部材は、前記検出装置を覆って前記検出装置を周囲の空間とは異なる空間に配置し、 前記制御部は、前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を開始する。
【0009】
また、本発明のエアロゾル生成装置は、
前記エアロゾル生成装置の電源ユニットと、
前記エアロゾル源と、を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、エアロゾル源の挿入を適切に検出し、エアロゾル源の挿入に応答して自動的にエアロゾルの生成を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図2】ロッドを装着した状態を示す非燃焼式吸引器の斜視図である。
【
図3】非燃焼式吸引器の制御構成を示すブロック図である。
【
図4】第1実施形態の加熱部を示す拡大断面図である。
【
図5】第2実施形態の加熱部を示す拡大断面図である。
【
図6】第3実施形態の加熱部を示す拡大断面図である。
【
図7】第4実施形態の加熱部を示す拡大断面図である。
【
図8】第5実施形態の加熱部を示す拡大断面図である。
【
図10】加熱部の空気流路の他例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(エアロゾル生成装置)
以下、本発明におけるエアロゾル生成装置及びその制御方法について図面を参照しながら説明する。このエアロゾル生成装置は、本発明の電源ユニットの一実施形態である非燃焼式吸引器100(以下、単に、「吸引器100」ともいう)と、吸引器100によって加熱されるロッド500と、を備える。
【0014】
図1は、吸引器100の全体構成を示す斜視図である。
図2は、ロッド500を装着した状態を示す吸引器100の斜視図である。また、以下の説明では、互いに直交する3方向を、便宜上、前後方向、左右方向、上下方向とした、3次元空間の直交座標系を用いて説明する。図中、前方をFr、後方をRr、右側をR、左側をL、上方をU、下方をD、として示す。
【0015】
図1及び
図2に示すように、吸引器100は、エアロゾル源及び香味源を含む充填物などを有する香味成分生成基材の一例としての細長い略円柱状のロッド500を加熱することによって、香味を含むエアロゾルを生成するように構成される。
【0016】
ロッド500は、所定温度で加熱されてエアロゾルを生成するエアロゾル源を含有する充填物を含む。エアロゾル源の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び/又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源は、固体であってもよいし、例えば、グリセリン、プロピレングリコールといった多価アルコールや、水などの液体であってもよい。エアロゾル源は、加熱することによって香味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物等の香味源を含んでいてもよい。香味成分が付加される気体はエアロゾルに限定されず、例えば不可視の蒸気が生成されてもよい。
【0017】
ロッド500の充填物は、香味源としてたばこ刻みを含有し得る。たばこ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知の材料を用いることができる。充填物は、1種又は2種以上の香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は特に限定されないが、良好な喫味の付与の観点から、好ましくはメンソールである。香味源は、たばこ以外の植物(例えば、ミント、漢方、又はハーブ等)を含有し得る。用途によっては、ロッド500は香味源を含まなくてもよい。
【0018】
なお、吸引器100は、ロッド500の代わりに、カートリッジに収容された液状のエアロゾル源を加熱することによって、エアロゾルを生成するように構成されてもよい。この場合、エアロゾル源を含むカートリッジに香味源が含まれてもよく、香味源を含むカートリッジが別体であってもよい。
【0019】
(非燃焼式吸引器)
図1~
図3に示すように、吸引器100は、ケース110と、ケース110の内部空間に配置される電源10、制御部120、及び加熱部130、を備える。ケース110は、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を備える略直方体形状を有する。電源10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、リチウムイオン二次電池である。電源10の電解質は、ゲル状の電解質、電解液、固体電解質、イオン液体の1つ又はこれらの組み合わせで構成されていてもよい。
【0020】
図2に示すように、ケース110の上面には、ロッド500を挿入可能な開口111と、開口111を開閉するスライダ119と、が設けられる。スライダ119は、開口111を閉じる位置(
図1参照)と開口111を開放する位置(
図2参照)との間を、前後方向に移動可能にケース110に結合される。
【0021】
図3に示すように、制御部120の入力側には、電源10と、パフ(吸気)動作を検出する吸気センサ15と、ロッド500の挿入を検出する内部スイッチ16と、ケース110の外部に配置され、ユーザによって操作される外部スイッチ17と、が接続され、制御部120の出力側には、加熱部130が接続されている。
【0022】
また、制御部120の内部には、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的な構成として、内部スイッチ16や外部スイッチ17のスイッチ信号などに基づいて加熱部130を制御する加熱制御部122と、加熱部130の加熱継続時間やパフ動作の回数などを記憶するメモリー123と、電源10の充放電を管理する電源制御部124と、を備える。
【0023】
なお、制御部120は、具体的にはプロセッサ(コンピュータ)である。このプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。また、吸気センサ15は、コンデンサマイクロフォンや圧力センサ等から構成されていてもよい。さらに、吸気センサ15でパフを検知する代わりに、パフによる温度変化をサーミスタで感知してパフを検知してもよい。
【0024】
加熱部130は、開口111から挿入されたロッド500を燃焼させずに加熱する。ロッド500が加熱されると、ロッド500に含まれるエアロゾル源からエアロゾルが生成され、ロッド500に含まれる香味源の香味が当該エアロゾルに付加される。ユーザは、開口111から突出したロッド500の吸口502を咥えて吸引することにより、香味を含むエアロゾルを吸引することができる。なお、加熱部130は、エアロゾル生成部の一例であり、エアロゾルを生成する方式は、抵抗加熱、誘導加熱等の加熱によってエアロゾル源を霧化する方式でもよく、超音波による振動によってエアロゾル源を霧化する方式でもよく、その他の方式でもよい。
【0025】
(第1実施形態の加熱部)
図4に示すように、加熱部130は、ロッド500を外周側から加熱する円筒形状のヒータ131と、その外周部及び上面を覆う円筒形状の断熱部材132と、ヒータ131及び断熱部材132の下方側の外周部及び下面を覆うボトムキャップ134と、を有する。ヒータ131及び断熱部材132は全体として円筒形状を有し、ヒータ131の内周部がロッド500の一部を収納可能なロッド収容部140を構成する。ヒータ131の外周部と断熱部材132の内周部との間には隙間141が設けられ、この隙間141は断熱空間となっている。ヒータ131は、ロッド500を加熱可能な素子であればよい。ヒータ131は、例えば、発熱素子である。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。また、ヒータ131はSUS等の素材からなる管状の支持要素に発熱素子を取り付けた構造であってもよい。
【0026】
断熱部材132の上端部132aは、開口し、内部に収容したヒータ131のロッド収容部140に連通するとともに、ケース110の開口111に連通している。また、断熱部材132の上端部132aは、開口111の周囲からケース内方に延在する円筒状の嵌合凹部113に摺動可能に嵌合する。
【0027】
ボトムキャップ134の上部には、下方に向かって嵌合凹部134aが凹設されている。嵌合凹部134aは、断熱部材132の下端部に嵌合する。また、嵌合凹部134aの底面部には、ヒータ131の下端面との間に隙間を確保するためのリブ134bが突設されている。嵌合凹部134aの底面部とヒータ131の下端面との間の隙間142も、断熱空間となっている。
【0028】
本実施形態のボトムキャップ134は、ヒータ131及び断熱部材132と一体に上下方向に移動可能に構成される。ボトムキャップ134の下部には、上方に向かって凹設された弾性部材収容部134cと、弾性部材収容部134cの天面部中央から下方に延在するスイッチ押圧部134dと、が形成されている。
【0029】
ボトムキャップ134の下方には、内部スイッチ16が実装された基板135が配置されている。ボトムキャップ134の弾性部材収容部134cの天面部と基板135の上面部との間には、ボトムキャップ134を上方に付勢する付勢部材136(例えば、圧縮コイルばね)が介在している。
【0030】
本実施形態の内部スイッチ16は、押圧操作に応じてON/OFFされる接触式スイッチである。内部スイッチ16は、ボトムキャップ134のスイッチ押圧部134dの下方に配置されており、ボトムキャップ134が付勢部材136の付勢力で上方に位置するときは、非押圧状態であるためOFF状態を維持する。一方、ボトムキャップ134が付勢部材136の付勢力に抗して下方に移動すると、ボトムキャップ134のスイッチ押圧部134dが内部スイッチ16を押圧し、内部スイッチ16がON状態に切り換わる。なお、本実施形態のボトムキャップ134は、ヒータ131及び断熱部材132と一体に摺動するため、以下の説明では、ヒータ131、断熱部材132、及びボトムキャップ134を、ヒーターユニット150と称する。
【0031】
つぎに、ロッド500の挿入に伴う加熱部130及び制御部120の動作について説明する。
図4は、ロッド500が挿入されていない状態の加熱部130を示す拡大断面図であり、この状態では、ヒーターユニット150が付勢部材136の付勢力で上方(以下、初期位置という場合がある。)に位置しており、内部スイッチ16は、非押圧状態であるためOFF状態を維持する。
【0032】
ユーザがロッド収容部140にロッド500を挿入すると、ロッド500の下端部がボトムキャップ134を下方に押圧する。ボトムキャップ134が下方に押圧されると、付勢部材136の付勢力に抗してヒーターユニット150が下方(以下、スイッチ作用位置という場合がある。)に移動する。ヒーターユニット150が下方に移動すると、ボトムキャップ134のスイッチ押圧部134dが内部スイッチ16を押圧し、内部スイッチ16がON状態に切り換わる。
【0033】
制御部120は、内部スイッチ16のON信号が入力されると、ヒータ131を作動させてロッド500の加熱を開始する。このようにロッド500の挿入に応じて制御部120が自動的に加熱部130による加熱を開始することで、吸引器100の自動スタートを適切に実現することができる。
【0034】
ユーザによるロッド500の挿入操作が完了すると、ヒーターユニット150は、付勢部材136の付勢力で直ちに初期位置に戻る。つまり、ヒーターユニット150は、ロッド500を加熱している間、初期位置に位置する。このように構成された加熱部130によれば、ヒーターユニット150は、ロッド500の挿入操作時のみ初期位置からスイッチ作用位置に移動するので、初期位置において加熱時の空気の流れを設定すればよく、構造を簡素化することができる。なお、加熱時の空気の流れについては後述する。
【0035】
また、本実施形態では、ボトムキャップ134を含むヒーターユニット150が上下移動するので、ボトムキャップ134と断熱部材132との相対的な位置関係が維持される。したがって、ボトムキャップ134と断熱部材132との間から副流煙漏れが生じることを防止できる。
【0036】
制御部120は、ロッド500の挿入に応じてヒータ131の加熱作動を自動的に開始した後、所定時間、又は、所定の吸引回数が検出されるまでヒータ131の加熱作動を継続する。そして加熱を開始した後、所定時間が経過したとき、又は、所定の吸引回数が検出されたとき、ヒータ131の加熱作動を停止させる。このように加熱の継続時間、又は、吸引回数に応じてエアロゾル源の枯渇を推測し自動的に加熱を停止することで、加熱の開始だけでなく、加熱の停止も自動的に行うことができる。
【0037】
また、制御部120は、ヒータ131の加熱作動中に再び内部スイッチ16のON信号を検出したとき、ヒータ131の加熱作動を継続する。制御部120がヒータ131の加熱作動中に再び内部スイッチ16のON信号を検出する場合とは、ロッド500が既にロッド収容部140に収容された状態で、ロッド500が挿入方向と同じ方向に押圧されてヒーターユニット150がスイッチ作用位置で内部スイッチ16を押圧する場合をいう。即ち、既にロッド収容部140に収容されている点で、ロッド500の挿入とは異なる動作である。このような制御によれば、ヒータ131の加熱作動中にユーザが誤ってロッド500を挿入方向に押し、ヒーターユニット150が挿入方向に移動した場合であっても、ヒータ131の加熱作動が継続されるので、ユーザが意図しないにも関わらず加熱が停止するのを回避できる。
【0038】
また、制御部120は、ヒータ131の加熱作動中に外部スイッチ17が操作されたとき、ヒータ131の加熱作動を停止させる。このような制御によれば、緊急時又はユーザの意思により加熱を停止させることができるので、使い勝手を向上させることができる。
【0039】
(第2実施形態の加熱部)
つぎに、第2~第5実施形態の加熱部130B~130Eについて、
図5~
図8を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることで、前記実施形態の説明を援用する場合がある。
【0040】
図5に示す第2実施形態の加熱部130Bは、ケース110と断熱部材132の上端部132aとの間に、断熱部材132を下方に向けて付勢する付勢部材137が追加されている。具体的には、付勢部材137は、断熱部材132の上端部132aに形成されたフランジ部132bとケース110との間に配置される。
【0041】
このような第2実施形態の加熱部130Bによれば、ユーザがロッド収容部140にロッド500を挿入する際、付勢部材137の付勢力が、ロッド500の下端部がボトムキャップ134を下方に押圧する力に追加されるので、ヒーターユニット150がスイッチ作用位置に移動しやすくなる。これにより、ボトムキャップ134のスイッチ押圧部134dが内部スイッチ16を確実に押圧することができる。なお、付勢部材137の付勢力は、付勢部材136の付勢力より小さく設定されており、ロッド500の挿入操作時のみボトムキャップ134を含むヒーターユニット150が初期位置からスイッチ作用位置に移動する点は第1実施形態と同様である。
【0042】
(第3実施形態の加熱部)
図6に示す第3実施形態の加熱部130Cは、ヒータ131及び断熱部材132がケース110に対して上下移動不能に固定されており、ロッド500が挿入されたとき、ボトムキャップ134のみが下方に移動する点が第1実施形態及び第2実施形態と相違している。言い換えると、第3実施形態のボトムキャップ134は、ヒータ131及び断熱部材132に対し相対移動可能に構成される。このような第3実施形態の加熱部130Cによれば、ロッド500の挿入時に移動する部材を最小限とし、構造を簡略化できる。ボトムキャップ134と断熱部材132の摺動面には、耐熱性の潤滑材が設けられていることが好ましい。これにより、ボトムキャップ134と断熱部材132との間から副流煙漏れが生じることを防止できる。なお、この潤滑剤は、第3実施形態に限らず、他の実施形態においてボトムキャップ134と断熱部材132との間に設けられていてもよい。
【0043】
(第4実施形態の加熱部)
図7に示す第4実施形態の加熱部130Dは、付勢部材136D及び内部スイッチ16Dの構成が前記実施形態と相違している。第4実施形態の付勢部材136Dは、基板135の上面側を覆うラバーシート(ゴム質弾性部材)であり、スイッチ押圧部134dの下端部と対向する部位には、上方に膨出する膨出部136aが形成されている。この膨出部136aは、スイッチ押圧部134dの下端部と当接することにより、ボトムキャップ134を上方に付勢することができる。
【0044】
付勢部材136Dは、膨出部136aの頂部から下方に延在し、下端部が基板135上の固定接点16aと近接する凸部136bを備える。凸部136bの下端面には、可動接点16b(カーボン、金メッキなど)が設けられており、これらの接点16a、16bによって第4実施形態の内部スイッチ16Dが構成される。初期位置において、これらの接点16a、16bは、離間しており、ロッド500の挿入に応じてボトムキャップ134が下方に移動すると、付勢部材136Dの膨出部136aが圧縮方向に弾性変形し、それに伴って可動接点16bが基板135上の固定接点16aに接触して内部スイッチ16DがON状態に切り換わる。
【0045】
このような第4実施形態によれば、付勢部材136Dは、内部スイッチ16Dを覆って内部スイッチ16Dが配置された空間を周囲の空間から隔離する。即ち、付勢部材136Dは、内部スイッチ16Dを覆って内部スイッチ16Dを周囲の空間とは異なる空間に配置する。したがって、仮に弾性部材収容部134cに副流煙が漏れた場合であっても、内部スイッチ16Dを保護することができ、内部スイッチ16Dの誤作動を抑制できる。この第4実施形態の付勢部材136Dは、
図4~
図6で説明した第1~第3実施形態の付勢部材136(例えば、圧縮コイルばね)の代わりに用いることができる。
【0046】
(第5実施形態の加熱部)
図8に示す第5実施形態の加熱部130Eは、内部スイッチ16Eが非接触式のスイッチで構成される点が前記実施形態と相違している。非接触式のスイッチは、例えば、フォトインタラプタであり、ロッド500の挿入に応じてボトムキャップ134が下方に移動したとき、ボトムキャップ134のスイッチ押圧部134dがフォトインタラプタの光路を遮ることで、ON状態に切り換わる。このような第5実施形態によれば、内部スイッチ16Eを非接触式のスイッチとすることで、接触や接点不良に起因する故障、誤作動などを回避できる。この第5実施形態の内部スイッチ16Eは、
図4~
図7で説明した第1~第4実施形態の内部スイッチ16、16Dの代わりに用いることができる。
【0047】
(空気流路)
エアロゾル生成装置では、加熱部130、130B~130Eにおいてエアロゾル源を加熱すると、霧化されて発生したエアロゾルは、ケース110内に取り込まれる空気とともにロッド500の吸口502に供給される。ここまでの第1実施形態から第5実施形態の説明では、ケース110内に取り込まれる空気の流れについては説明をしてこなかったが、以下では、第1実施形態の加熱部130を用いて、加熱部130、130B~130Eへの空気の流れについて2つの例を説明する。
【0048】
図9は、加熱部130の空気流路138を示す拡大断面図である。
図9に示す空気流路138は、ケース110及び断熱部材132に形成される通気孔110a、132cと、ヒータ131の外周面と断熱部材132の内周面との間の隙間141と、嵌合凹部134aの底面部とヒータ131の下端面との間の隙間142と、リブ134bの一部に形成される切り欠き134eによって構成される。これにより、ユーザがロッド500の吸口502から吸引すると、通気孔110a、132cからケース110の内部に導入された空気が、ヒータ131と断熱部材132との隙間141、ヒータ131とボトムキャップ134との隙間142を介して、霧化されて発生したエアロゾルとともに吸口502に供給される。このような構成によれば、内部スイッチ16を空気流路138から隔離できるので、内部スイッチ16の誤作動を抑制できる。追加の、又は、これに置き換わる構成として、ロッド500とロッド収容部140の隙間が空気流路になっていてもよい。この場合、ロッド収容部140の内面に凸部又は凹部を設けて、ロッド500との間に隙間を確保してもよい。
【0049】
図10は、加熱部130の空気流路139を示す拡大断面図である。
図10に示す空気流路139は、少なくともその一部がボトムキャップ134に形成されている。なお、ケース110へ外気を導入する通気孔は、ケース110のいずれかの位置にあればよく、特に限定されるものではない。この場合、ユーザがロッド500の吸口502から吸引すると、不図示の通気孔からケース110の内部に導入された空気が、ボトムキャップ134の空気流路139を介して、霧化されて発生したエアロゾルとともに吸口502に供給される。このような構成によれば、ボトムキャップ134が、空気流路139の一部を形成する部材を兼ねることで、部品点数を削減してコストを低減できる。
【0050】
図9及び
図10のいずれの場合であっても、内部スイッチ16は、空気流路138、139以外の位置に配置されている。空気流路138、139以外の位置とは、内部スイッチ16が、空気流路138、139を流れる空気に曝されない位置である。内部スイッチ16を空気流路138、139以外の位置に配置することで、精密部品である内部スイッチ16を空気流路138、139から隔離できる。これにより、空気が内部スイッチ16に悪影響を与える虞が抑制されるので、内部スイッチ16の誤作動を抑制できる。
【0051】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【0052】
例えば、前述した実施形態では、電源10から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱する加熱部をヒータ131としたが、これに限らない。例えば、エアロゾルを生成する加熱部を、ロッド500に内蔵されるサセプタと、このサセプタへ電磁誘導により送電する誘導加熱用コイルと、によって構成することもできる。
【0053】
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。
【0054】
(1) 筐体(ケース110)と、
電源(電源10)と、
前記電源から供給される電力によりエアロゾル源(ロッド500)からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部(加熱部130、130B、130C、130D、130E)と、
前記エアロゾル生成部を制御する制御部(制御部120)と、
前記エアロゾル源が挿抜可能に構成され、前記エアロゾル源の少なくとも一部を収容可能なエアロゾル源収容部(ロッド収容部140)と、
前記エアロゾル源の挿入に伴って挿入方向に移動可能な可動部材(ヒーターユニット150、ボトムキャップ134)と、
前記可動部材を前記挿入方向とは反対方向に付勢する付勢部材(付勢部材136、136D)と、
前記筐体の内部に配置され、前記可動部材の前記挿入方向への移動を検出する検出装置(内部スイッチ16、16D、16E)と、を備え、
前記制御部は、前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を開始する、エアロゾル生成装置の電源ユニット(非燃焼式吸引器100)。
【0055】
(1)によれば、エアロゾル源の挿入により、可動部材が付勢部材に抗して挿入方向に移動することで、検出装置が可動部材の挿入方向への移動を検出し、制御部がエアロゾルの生成を開始するので、適切に自動スタートを実現することができる。
【0056】
(2) (1)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置(内部スイッチ16)は、接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記可動部材と接触するように配置されている、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0057】
(2)によれば、検出装置が可動部材と接触することで、エアロゾルの生成開始のタイミングを適切に検出することができる。
【0058】
(3) (1)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置(内部スイッチ16D)は、接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記付勢部材と接触するように配置されている、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0059】
(3)によれば、検出装置が付勢部材と接触することで、エアロゾルの生成開始のタイミングを適切に検出することができる。
【0060】
(4) (3)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記付勢部材は、前記検出装置を覆って前記検出装置を周囲の空間とは異なる空間に配置する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0061】
(4)によれば、精密部品である検出装置を、周囲の空間とは異なる空間に配置することができるので、検出装置の誤作動を抑制できる。
【0062】
(5) (1)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記検出装置(内部スイッチ16E)は、非接触式のスイッチであり、前記エアロゾル源が挿入され前記可動部材が前記挿入方向へ移動したときに前記可動部材又は前記付勢部材の移動を検出する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0063】
(5)によれば、検出装置が非接触式のスイッチなので、接触による検出装置の故障を回避できる。
【0064】
(6) (1)から(5)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
外気を前記エアロゾル源収容部に導入する空気流路(空気流路138、139)を備え、
前記検出装置は、前記空気流路以外の位置に配置される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0065】
(6)によれば、精密部品である検出装置を空気流路から隔離できるので、検出装置の誤作動を抑制できる。
【0066】
(7) (6)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記可動部材は、前記空気流路の少なくとも一部を有する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0067】
(7)によれば、可動部材が、空気流路の一部を形成する部材を兼ねることで部品点数を削減でき、エアロゾル生成装置の電源ユニットのコストを低減できる。
【0068】
(8) (1)から(7)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記可動部材は、
初期位置と、
前記エアロゾル源が挿入されたときに前記検出装置へ作用する作用位置と、を移動可能に構成され、
前記可動部材は、前記エアロゾルを生成している間、前記初期位置に位置する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0069】
(8)によれば、エアロゾル源の挿入時にのみ可動部材は、初期位置から作用位置に移動するので、初期位置においてエアロゾルの生成時の空気の流れを設定すればよく、構造を簡素化することができる。
【0070】
(9) (1)から(8)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記制御部は、
前記エアロゾルの生成を開始してから所定時間、又は、所定の吸引回数が検出されるまで前記エアロゾルの生成を継続し、
前記所定時間が経過したとき、又は、前記所定の吸引回数が検出されたとき、前記エアロゾルの生成を停止する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0071】
(9)によれば、所定時間が経過したとき、又は、所定の吸引回数が検出されたとき、制御部がエアロゾルの生成を停止するので、エアロゾル源の枯渇を推測して自動的にエアロゾルの生成を停止できる。これにより、エアロゾルの生成の開始だけでなく、エアロゾルの生成の停止も自動的に行うことができる。
【0072】
(10) (9)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記制御部は、前記エアロゾルの生成中に再び前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を継続する、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0073】
(10)によれば、誤ってエアロゾルの生成中にエアロゾル源の挿入方向に荷重が加わって可動部材が挿入方向に移動した場合であっても、エアロゾルの生成を継続することで意図せずエアロゾルの生成が停止するのを回避できる。
【0074】
(11) (1)から(10)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記筐体の外部に露出し、前記エアロゾルの生成を禁止する操作スイッチ(外部スイッチ17)をさらに備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
【0075】
(11)によれば、緊急時又はユーザの意思によりエアロゾルの生成を停止可能とすることで、使い勝手を向上させることができる。
【0076】
(12) (1)から(11)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニット(非燃焼式吸引器100)と、
前記エアロゾル源と、を備える、エアロゾル生成装置。
【0077】
(12)によれば、エアロゾル源の挿入により、可動部材が付勢部材に抗して挿入方向に移動することで、検出装置が可動部材の挿入方向への移動を検出し、制御部がエアロゾルの生成を開始するので、適切に自動スタートを実現することができる。
【0078】
(13) エアロゾル生成装置の制御方法であって、
エアロゾル源の挿入である第1動作に伴う検出装置(内部スイッチ16、16D、16E)への入力に基づいて前記エアロゾル源からエアロゾルの生成を開始する工程と、
前記エアロゾルの生成を開始してから所定時間が経過したとき、又は、所定の吸引回数が検出されたとき、前記エアロゾルの生成を停止する工程と、
前記エアロゾルの生成中に、前記第1動作とは異なる第2動作によって再び前記検出装置への入力を検出したとき、前記エアロゾルの生成を継続する工程と、を備える、エアロゾル生成装置の制御方法。
【0079】
(13)によれば、エアロゾル源の挿入による自動スタートと自動停止を実現しつつ、ユーザの誤動作による使い勝手の悪化を抑制できる。
【0080】
(14) (13)に記載のエアロゾル生成装置の制御方法であって、
前記検出装置とは異なる他の検出装置(外部スイッチ17)への入力に基づいて、前記エアロゾルの生成を禁止する工程をさらに備える、エアロゾル生成装置の制御方法。
【0081】
(14)によれば、緊急時又はユーザの意思によりエアロゾルの生成を停止可能とすることで、使い勝手をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【0082】
10 電源
16、16D、16E 内部スイッチ(検出装置)
17 外部スイッチ(他の検出装置)
100 非燃焼式吸引器(エアロゾル生成装置の電源ユニット)
110 ケース
120 制御部
130、130B~130E 加熱部(エアロゾル生成部)
134 ボトムキャップ
136、136D 付勢部材
138、139 空気流路
140 ロッド収容部
500 ロッド(エアロゾル源)