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特表2024-530320コンピュータプログラム製品、記憶媒体、制御装置、エアロゾル生成装置及びその制御方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-16

(54)【発明の名称】コンピュータプログラム製品、記憶媒体、制御装置、エアロゾル生成装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

A24F 40/53 20200101AFI20240808BHJP

A24F 40/465 20200101ALI20240808BHJP

A24F 40/57 20200101ALI20240808BHJP

A24F 40/40 20200101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

A24F40/53

A24F40/465

A24F40/57

A24F40/40

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024513346

(86)(22)【出願日】2022-08-03

(85)【翻訳文提出日】2024-02-28

(86)【国際出願番号】 CN2022110052

(87)【国際公開番号】W WO2023035815

(87)【国際公開日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】202111044259.2

(32)【優先日】2021-09-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519403945

【氏名又は名称】深▲せん▼麦時科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川寛奈

(72)【発明者】

【氏名】王亮

(72)【発明者】

【氏名】竇恒恒

【テーマコード（参考）】

4B162

【Ｆターム（参考）】

4B162AA03

4B162AA22

4B162AB12

4B162AC22

4B162AC34

4B162AD06

4B162AD15

4B162AD16

4B162AD20

4B162AD23

(57)【要約】

コンピュータプログラム製品、記憶媒体、制御装置、エアロゾル生成装置及びその制御方法において、当該エアロゾル生成装置は、検出コイル（Ｌ１）を含み、且つ、当該検出コイル（Ｌ１）の少なくとも一部が当該発熱体（３０）の磁界内に位置する共振モジュール（１２）と、当該共振モジュール（１２）を共振状態で動作させるよう制御し、且つ、当該検出コイル（Ｌ１）の電圧信号に基づき当該共振モジュール（１２）の共振周波数を特定し、当該共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる制御モジュール（１１）、を含む。この場合、温度センサを設けなくても対応する検出機能を実現可能なため、エアロゾル生成装置の構造設計が制約を受けるとの課題が解決される。且つ、検出コイル（Ｌ１）は発熱体（３０）との電気的接続が不要なため、電気的接続に起因するクリーニングの難しさとの課題も解決される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成基質を収容するための収容室と、前記エアロゾル生成基質を加熱するための発熱体を含むエアロゾル生成装置において、
前記発熱体は磁気温度特性を有する発熱体であり、且つ、エアロゾル生成装置は、
検出コイルを含み、且つ、前記検出コイルの少なくとも一部が前記発熱体の磁界内に位置する共振モジュールと、
前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御し、且つ、前記検出コイルの電圧信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定し、前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる制御モジュール、を含むことを特徴とするエアロゾル生成装置。

【請求項2】

前記対応する検出結果は、発熱体の温度、吸入動作の発生有無、エアロゾル生成基質の挿入動作の発生有無を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項3】

前記検出コイルは螺旋式のバネコイルであり、且つ、前記螺旋式のバネコイルは前記収容室に覆設されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項4】

前記検出コイルは螺旋式の扁平コイルであり、且つ、前記螺旋式の扁平コイルは前記収容室の外周に設けられることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項5】

前記発熱体は扁平な直方体であり、前記検出コイルは直列に接続される複数の前記螺旋式の扁平コイルを含み、且つ、複数の前記螺旋式の扁平コイルは前記収容室の外周に分散して設けられることを特徴とする請求項４に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項6】

前記共振モジュールは、更に、第１スイッチングトランジスタ（Ｑ１）、第２スイッチングトランジスタ（Ｑ２）、第５スイッチングトランジスタ（Ｑ５）、第１ダイオード（Ｄ１）、第２ダイオード（Ｄ２）、第１コンデンサ（Ｃ１）、第１インダクタ（Ｌ３）、第２インダクタ（Ｌ４）を含み、前記第５スイッチングトランジスタ（Ｑ５）の制御端子は前記制御モジュールの第１出力端子に接続され、前記第５スイッチングトランジスタ（Ｑ５）の第１端子は電源の出力端子に接続され、前記第５スイッチングトランジスタ（Ｑ５）の第２端子は、前記第１スイッチングトランジスタ（Ｑ１）の制御端子、前記第２スイッチングトランジスタ（Ｑ２）の制御端子、前記第１ダイオード（Ｄ１）のアノード及び前記第２ダイオード（Ｄ２）のアノードにそれぞれ接続され、前記第１スイッチングトランジスタ（Ｑ１）の第１端子及び前記第２スイッチングトランジスタ（Ｑ２）の第１端子はそれぞれ接地しており、前記第１スイッチングトランジスタ（Ｑ１）の第２端子は、前記第１ダイオード（Ｄ１）のカソード、前記検出コイル（Ｌ１）の第１端子、前記第１コンデンサ（Ｃ１）の第１端子及び前記第１インダクタ（Ｌ３）の第１端子にそれぞれ接続され、前記第２スイッチングトランジスタ（Ｑ２）の第２端子は、前記第２ダイオード（Ｄ２）のカソード、前記検出コイル（Ｌ１）の第２端子、前記第１コンデンサ（Ｃ１）の第２端子及び前記第２インダクタ（Ｌ４）の第１端子にそれぞれ接続され、前記第１インダクタ（Ｌ３）の第２端子及び前記第２インダクタ（Ｌ４）の第２端子は、前記第５スイッチングトランジスタ（Ｑ５）の第２端子にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項7】

前記制御モジュールは、
前記検出コイルの電圧信号を取得して、前記電圧信号をパルス信号に変換するために用いられる変換ユニットと、
前記パルス信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定するとともに、前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる主制御ユニット、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項8】

前記変換ユニットは、オペアンプ（Ｕ１Ｂ）、第１抵抗（Ｒ５）、第２抵抗（Ｒ６）、第３抵抗（Ｒ８）、第４抵抗（Ｒ１０）を含み、前記オペアンプ（Ｕ１Ｂ）の反転入力端子は前記第２抵抗（Ｒ６）を通じて前記検出コイル（Ｌ１）の一端に接続され、前記オペアンプ（Ｕ１Ｂ）の非反転入力端子は前記第３抵抗（Ｒ８）を通じて前記検出コイル（Ｌ１）の他端に接続され、前記第１抵抗（Ｒ５）は前記オペアンプ（Ｕ１Ｂ）の反転入力端子とグランドの間に接続され、前記第４抵抗（Ｒ１０）は前記オペアンプ（Ｕ１Ｂ）の非反転入力端子とグランドの間に接続されることを特徴とする請求項７に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項9】

更に、加熱モジュールを含み、前記加熱モジュールは、前記収容室に覆設される加熱コイルを含み、且つ、
前記制御モジュールは、更に、前記加熱モジュールを制御することで、前記加熱コイルに交流電流を発生させて、前記収容室内の発熱体を電磁加熱するために用いられることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項10】

前記加熱モジュールは、更に、第３スイッチングトランジスタ（Ｑ３）、第４スイッチングトランジスタ（Ｑ４）、第２コンデンサ（Ｃ２）及び第３コンデンサ（Ｃ３）を含み、前記第３スイッチングトランジスタ（Ｑ３）の第１端子は前記第４スイッチングトランジスタ（Ｑ４）の第２端子に接続され、前記第３スイッチングトランジスタ（Ｑ３）の第２端子は電源の出力端子にそれぞれ接続され、前記第４スイッチングトランジスタ（Ｑ４）の第１端子は接地しており、前記第３スイッチングトランジスタ（Ｑ３）の制御端子は前記制御モジュールの第２出力端子に接続され、前記第４スイッチングトランジスタ（Ｑ４）の制御端子は前記制御モジュールの第３出力端子に接続され、前記第２コンデンサ（Ｃ２）と前記第３コンデンサ（Ｃ３）は電源の出力端子とグランドの間に直列に接続され、前記加熱コイルの第１端子は前記第３スイッチングトランジスタ（Ｑ３）の第１端子に接続され、前記加熱コイルの第２端子は前記第２コンデンサ（Ｃ２）と前記第３コンデンサ（Ｃ３）との接続点に接続されることを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項11】

前記制御モジュールは、前記発熱体についてパワー制御を行う際に、各サイクルの加熱期間には、前記発熱体の温度に基づいて交流電流を発生させるよう前記加熱モジュールを制御し、各サイクルの非加熱期間には、前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御するとともに、前記共振モジュールの共振周波数に基づいて前記発熱体の温度を特定するために用いられることを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項12】

前記制御モジュールは、更に、待機状態において、所定のタイミングでウェイクアップすることで前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御するとともに、前記共振モジュールの共振周波数に基づきエアロゾル生成基質の挿入動作が発生したか否かを特定するために用いられることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項13】

エアロゾル生成装置の制御方法において、
共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御し、前記共振モジュールは検出コイルを含み、且つ、前記検出コイルの少なくとも一部は発熱体の磁界内に位置し、前記発熱体は磁気温度特性を有する発熱体であり、
前記検出コイルの電圧信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定し、
前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定する、
ことを含むことを特徴とする制御方法。

【請求項14】

前記検出コイルの電圧信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定することには、
前記検出コイルの電圧信号をパルス信号に変換すること、
前記パルス信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定すること、が含まれることを特徴とする請求項１３に記載のエアロゾル生成装置の制御方法。

【請求項15】

メモリ及びプロセッサを含み、前記メモリにコンピュータプログラムが記憶されている制御装置において、
前記プロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行する際に、請求項１３又は１４に記載のエアロゾル生成装置の制御方法のステップを実現することを特徴とする制御装置。

【請求項16】

コンピュータ命令を含み、前記コンピュータ命令がプロセッサ上で動作する際に、前記プロセッサが請求項１３又は１４に記載のエアロゾル生成装置の制御方法を実行することを特徴とする記憶媒体。

【請求項17】

コンピュータ上で動作する際に、前記コンピュータが請求項１３又は１４に記載のエアロゾル生成装置の制御方法を実行することを特徴とするコンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、霧化機器の分野に関し、特に、コンピュータプログラム製品、記憶媒体、制御装置、エアロゾル生成装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エアロゾル生成装置は、アトマイザー内のエアロゾル生成基質を霧化可能とする装置であって、使用時の安全性、利便性、健康的、環境にやさしい等の利点を有していることから、ますます人々の関心と支持を集めている。

【0003】

従来のエアロゾル生成装置では、通常、温度センサを用いてエアロゾル生成基質の温度を検出している。しかし、このような方式の場合には、構造に温度センサのためのスペースを残す必要があるため、構造設計が制約を受けるとの課題が存在する。且つ、発熱体との電気的分離を実現不可能なため、電気的接続に起因するクリーニングの難しさとの課題も存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術のエアロゾル生成装置は構造設計が制約を受け、クリーニングが難しいとの点である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。

【0006】

エアロゾル生成基質を収容するための収容室と、前記エアロゾル生成基質を加熱するための発熱体を含むエアロゾル生成装置を構成する。前記発熱体は磁気温度特性を有する発熱体である。且つ、エアロゾル生成装置は、検出コイルを含み、且つ、前記検出コイルの少なくとも一部が前記発熱体の磁界内に位置する共振モジュールと、前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御し、且つ、前記検出コイルの電圧信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定し、前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる制御モジュール、を含む。

【0007】

好ましくは、前記対応する検出結果は、発熱体の温度、吸入動作の発生有無、エアロゾル生成基質の挿入動作の発生有無を含む。

【0008】

好ましくは、前記検出コイルは螺旋式のバネコイルであり、且つ、前記螺旋式のバネコイルは前記収容室に覆設される。

【0009】

好ましくは、前記検出コイルは螺旋式の扁平コイルであり、且つ、前記螺旋式の扁平コイルは前記収容室の外周に設けられる。

【0010】

好ましくは、前記発熱体は扁平な直方体である。前記検出コイルは直列に接続される複数の前記螺旋式の扁平コイルを含む。且つ、複数の前記螺旋式の扁平コイルは前記収容室の外周に分散して設けられる。

【0011】

好ましくは、前記共振モジュールは、更に、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第５スイッチングトランジスタ、第１ダイオード、第２ダイオード、第１コンデンサ、第１インダクタ、第２インダクタを含む。前記第５スイッチングトランジスタの制御端子は前記制御モジュールの第１出力端子に接続される。前記第５スイッチングトランジスタの第１端子は電源の出力端子に接続される。前記第５スイッチングトランジスタの第２端子は、前記第１スイッチングトランジスタの制御端子、前記第２スイッチングトランジスタの制御端子、前記第１ダイオードのアノード及び前記第２ダイオードのアノードにそれぞれ接続される。前記第１スイッチングトランジスタの第１端子及び前記第２スイッチングトランジスタの第１端子はそれぞれ接地している。前記第１スイッチングトランジスタの第２端子は、前記第１ダイオードのカソード、前記検出コイルの第１端子、前記第１コンデンサの第１端子及び前記第１インダクタの第１端子にそれぞれ接続される。前記第２スイッチングトランジスタの第２端子は、前記第２ダイオードのカソード、前記検出コイルの第２端子、前記第１コンデンサの第２端子及び前記第２インダクタの第１端子にそれぞれ接続される。前記第１インダクタの第２端子及び前記第２インダクタの第２端子は、前記第５スイッチングトランジスタの第２端子にそれぞれ接続される。

【0012】

好ましくは、前記制御モジュールは、前記検出コイルの電圧信号を取得して、前記電圧信号をパルス信号に変換するために用いられる変換ユニットと、前記パルス信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定するとともに、前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる主制御ユニット、を含む。

【0013】

好ましくは、前記変換ユニットは、オペアンプ、第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、第４抵抗を含む。前記オペアンプの反転入力端子は前記第２抵抗を通じて前記検出コイルの一端に接続され、前記オペアンプの非反転入力端子は前記第３抵抗を通じて前記検出コイルの他端に接続される。前記第１抵抗は前記オペアンプの反転入力端子とグランドの間に接続される。前記第４抵抗は前記オペアンプの非反転入力端子とグランドの間に接続される。

【0014】

好ましくは、更に、加熱モジュールを含む。前記加熱モジュールは、前記収容室に覆設される加熱コイルを含む。

【0015】

前記制御モジュールは、更に、前記加熱モジュールを制御することで、前記加熱コイルに交流電流を発生させて、前記収容室内の発熱体を電磁加熱するために用いられる。

【0016】

好ましくは、前記加熱モジュールは、更に、第３スイッチングトランジスタ、第４スイッチングトランジスタ、第２コンデンサ及び第３コンデンサを含む。前記第３スイッチングトランジスタの第１端子は前記第４スイッチングトランジスタの第２端子に接続される。前記第３スイッチングトランジスタの第２端子は電源の出力端子にそれぞれ接続される。前記第４スイッチングトランジスタの第１端子は接地している。前記第３スイッチングトランジスタの制御端子は前記制御モジュールの第２出力端子に接続される。前記第４スイッチングトランジスタの制御端子は前記制御モジュールの第３出力端子に接続される。前記第２コンデンサと前記第３コンデンサは電源の出力端子とグランドの間に直列に接続される。前記加熱コイルの第１端子は前記第３スイッチングトランジスタの第１端子に接続される。前記加熱コイルの第２端子は前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとの接続点に接続される。

【0017】

好ましくは、前記制御モジュールは、前記発熱体についてパワー制御を行う際に、各サイクルの加熱期間には、前記発熱体の温度に基づいて交流電流を発生させるよう前記加熱モジュールを制御し、各サイクルの非加熱期間には、前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御するとともに、前記共振モジュールの共振周波数に基づいて前記発熱体の温度を特定するために用いられる。

【0018】

好ましくは、前記制御モジュールは、更に、待機状態において、所定のタイミングでウェイクアップすることで前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御するとともに、前記共振モジュールの共振周波数に基づきエアロゾル生成基質の挿入動作が発生したか否かを特定するために用いられる。

【0019】

本発明は、更に、エアロゾル生成装置の制御方法を構成する。当該方法は、以下を含む。

【0020】

共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御する。前記共振モジュールは検出コイルを含む。且つ、前記検出コイルの少なくとも一部は発熱体の磁界内に位置する。前記発熱体は磁気温度特性を有する発熱体である。

【0021】

前記検出コイルの電圧信号に基づき、前記共振モジュールの共振周波数を特定する。

【0022】

前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定する。

【0023】

好ましくは、前記検出コイルの電圧信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定することには、以下が含まれる。

【0024】

前記検出コイルの電圧信号をパルス信号に変換する。

【0025】

前記パルス信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定する。

【0026】

本発明は、更に、メモリ及びプロセッサを含む制御装置を構成する。前記メモリにはコンピュータプログラムが記憶されている。前記プロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行する際に、上述したエアロゾル生成装置の制御方法のステップを実現する。

【0027】

本発明は、更に、記憶媒体を構成する。前記記憶媒体はコンピュータ命令を含む。前記コンピュータ命令がプロセッサ上で動作する際に、前記プロセッサは上述したエアロゾル生成装置の制御方法を実行する。

【0028】

本発明は、更に、コンピュータプログラム製品を構成する。前記コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動作する際に、前記コンピュータは上述したエアロゾル生成装置の制御方法を実行する。

【発明の効果】

【0029】

本発明の技術方案を実施する場合には、温度センサを設けなくても対応する検出機能を実現可能なため、エアロゾル生成装置の構造設計が制約を受けるとの課題が解決される。且つ、検出コイルは発熱体との電気的接続が不要なため、電気的接続に起因するクリーニングの難しさとの課題も解決される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１は、本発明におけるエアロゾル生成装置の実施例１の論理構造図である。

【図2】図２は、本発明におけるエアロゾル生成装置の実施例２の概略構造図である。

【図3】図３は、本発明のエアロゾル生成装置における共振モジュール及び変換ユニットの実施例１の回路図である。

【図4】図４は、本発明のエアロゾル生成装置における加熱モジュールの実施例１の回路図である。

【図5】図５は、本発明の一実施例における共振周波数と時間との関係のグラフである。

【図6】図６は、本発明におけるエアロゾル生成装置の制御方法の実施例１のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下に、本発明の実施例における図面を組み合わせて、本発明の実施例の技術方案につき明瞭簡潔に述べる。なお、言うまでもなく、記載する実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的労働を行わないことを前提に取得するその他全ての実施例は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。

【0032】

図１は、本発明におけるエアロゾル生成装置の実施例１の論理構造図である。まず、説明すべき点として、エアロゾル生成装置は、収容室（図示しない）及び発熱体３０を含む。収容室はエアロゾル生成基質４０を収容するために用いられ、発熱体３０はエアロゾル生成基質４０を加熱するために用いられる。例えば、発熱体３０はエアロゾル生成基質４０内に埋め込み可能である。且つ、発熱体３０は磁気温度特性を有する発熱体である。即ち、特定のキュリー温度を有する合金である。特定のキュリー温度（例えば４２０℃）以下の場合、発熱体の磁気誘導値は温度の上昇に伴い減少し、且つほぼ線形の関係を示す。発熱体３０の材料としては、例えば、鉄ニッケルクロム合金を選択可能である。

【0033】

図１を組み合わせて、本実施例のエアロゾル生成装置は、更に、制御モジュール１１、共振モジュール１２及び加熱モジュール１３を含む。且つ、加熱モジュール１３は加熱コイルＬ２を含む。当該加熱コイルＬ２は収容室に覆設される。共振モジュール１２は検出コイルＬ１を含む。当該検出コイルＬ１の少なくとも一部は発熱体３０の磁界内に位置する。本実施例において、検出コイルＬ１及び加熱コイルＬ２はいずれも螺旋式のバネコイルである。且つ、当該検出コイルＬ１及び加熱コイルＬ２はいずれも収容室に覆設されて、例えば同軸に重ねられてもよい。好ましくは、加熱コイルＬ２を検出コイルＬ１の外部に設置可能とする。

【0034】

制御モジュール１１は、共振モジュール１２及び加熱モジュール１３にそれぞれ接続される。且つ、制御モジュール１１は、加熱モジュール１３を制御することで、加熱コイルＬ２に交流電流を発生させて、収容室内の発熱体３０を電磁加熱するために用いられるとともに、更に、共振モジュール１２を共振状態で動作させるよう制御するために用いられる。こうすることで、検出時には誘導発熱がほぼ発生せず、実際の動作時の電流が大変小さくなる。且つ、更に、検出コイルＬ１の電圧信号に基づき共振モジュール１２の共振周波数を特定し、当該共振周波数に基づいて、例えば、発熱体の温度、吸入動作の発生有無、エアロゾル生成基質の挿入動作の発生有無を含む対応する検出結果を特定する。

【0035】

本実施例において、エアロゾル生成装置は、通常動作の過程で発熱体３０の温度に変化が生じる。例えば、１つの制御サイクル内でも、加熱期間と非加熱期間とで温度は異なり、吸入動作の発生時と吸入動作の未発生時とで温度は異なる。また、発熱体３０の温度の変化は、それ自体の磁気誘導値に変化を生じさせる。そのほか、エアロゾル生成装置にエアロゾル生成基質が挿入されている場合と、エアロゾル生成基質が挿入されていない場合という状況の違いによっても、発熱体３０の磁気誘導値は異なる。このように、発熱体３０の磁気誘導値に変化が生じた場合には、検出コイルＬ１の少なくとも一部が発熱体３０の磁界内に位置することから、共振モジュール１２の共振周波数に変化が発生する。即ち、検出コイルＬ１の電圧の周波数に変化が生じるため、周波数の特徴をエアロゾル生成装置における対応する検出結果を表すものとみなすことができる。よって、制御モジュール１１は、共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定可能である。このような検出方式の場合には、温度センサを設ける必要がないため、エアロゾル生成装置の構造設計が制約を受けるとの課題が解決される。且つ、検出コイルＬ１は発熱体との電気的接続が不要なため、電気的接続に起因するクリーニングの難しさとの課題も解決される。そのほか、共振モジュールと加熱モジュールを分離することで、加熱モジュールの柔軟な設計を実現可能となる。

【0036】

また、更に説明すべき点として、その他の実施例では、例えば直接加熱方式といったその他の方式を選択して発熱体３０を加熱してもよい。

【0037】

図２は、本発明におけるエアロゾル生成装置の実施例２の概略構造図である。図１に示した実施例と比較して、本実施例は以下の点のみが異なっている。即ち、発熱体３０は扁平な直方体となっている。また、検出コイルは、互いに直列に接続される４つの螺旋式の扁平コイルＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４を含む。且つ、当該４つの螺旋式の扁平コイルＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は発熱体３０の外周に分散して設けられる。即ち、収容室の外周に設けられる。検出コイルは、複数の面で検知可能な配置形式となっている。本実施例について説明すべき点として、発熱体３０は扁平な直方体となっており、検出コイルも螺旋式の扁平コイルとなっている。且つ、実際に応用する際には、エアロゾル生成基質の挿抜を行ったあと、発熱体３０が自身の縦軸周りに回転する可能性がある。即ち、水平面の投影形状が変化する可能性がある。そして、更に、発熱体３０の偏平面が螺旋式の扁平コイルの扁平面とちょうど垂直になるか、垂直に近くなる可能性がある。このような場合には、共振モジュールの共振周波数に対する影響が小さくなるため、検出結果が不正確になる恐れがある。こうした事態の発生を回避するために、本実施例では、発熱体３０の外周に互いに直列に接続される複数の螺旋式の扁平コイルを設けている。これにより、発熱体が自身の縦軸周りにどのように回転したとしても、螺旋式の扁平コイルのうち発熱体３０の磁界に入る部分が十分となるよう保証し得るため、検出精度が向上する。理解すべき点として、本発明では螺旋式の扁平コイルの数を限定しない。その他の実施例において、螺旋式の扁平コイルの数は２つ、３つ等としてもよい。また、当然ながら、その他の実施例において、発熱体が円柱体又は横断面が正方形の直方体である場合には、螺旋式の扁平コイルを１つだけ設けてもよい。

【0038】

更に、制御モジュール１１は変換ユニット及び主制御ユニットを含む。変換ユニットは、検出コイルの電圧信号を取得して、当該電圧信号をパルス信号に変換するために用いられる。また、主制御ユニットは、当該パルス信号に基づき共振モジュールの共振周波数を特定するとともに、当該共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定するために用いられる。

【0039】

図３は、本発明のエアロゾル生成装置における共振モジュール及び変換ユニットの実施例１の回路図である。本実施例において、共振モジュールは、検出コイルＬ１を含むだけでなく、更に、第１スイッチングトランジスタＱ１、第２スイッチングトランジスタＱ２、第５スイッチングトランジスタＱ５、第１ダイオードＤ１、第２ダイオードＤ２、第１コンデンサＣ１、第１インダクタＬ３、第２インダクタＬ４も含む。且つ、第１スイッチングトランジスタＱ１、第２スイッチングトランジスタＱ２、第５スイッチングトランジスタＱ５はいずれもＭＯＳＦＥＴである。そのほか、更に、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ１１及びコンデンサＣ４を含む。第５スイッチングトランジスタＱ５のゲートは主制御ユニットの第１出力端子（ＶＣＣ２＿ＥＮ）に接続され、第５スイッチングトランジスタＱ５のソースは電源の出力端子（ＶＣＣ）に接続される。抵抗Ｒ１１は第５スイッチングトランジスタＱ５のゲートとソースの間に接続され、コンデンサＣ４は第５スイッチングトランジスタＱ５のドレインとグランドの間に接続される。第１スイッチングトランジスタＱ１のゲートは、抵抗Ｒ１を通じて第５スイッチングトランジスタＱ５のドレイン（ＶＣＣ２）に接続される。第２スイッチングトランジスタＱ２のゲートは、抵抗Ｒ２を通じて第５スイッチングトランジスタＱ５のドレイン（ＶＣＣ２）に接続される。第１スイッチングトランジスタＱ１のソース及び第２スイッチングトランジスタＱ２のソースはそれぞれ接地している。抵抗Ｒ３は第１スイッチングトランジスタＱ１のゲートとソースの間に接続され、抵抗Ｒ４は第２スイッチングトランジスタＱ２のゲートとソースの間に接続される。第１スイッチングトランジスタＱ１のドレインは、第１ダイオードＤ１のカソード、検出コイルＬ１の第１端子、第１コンデンサＣ１の第１端子及び第１インダクタＬ３の第１端子にそれぞれ接続される。第２スイッチングトランジスタＱ２のドレインは、第２ダイオードＤ２のカソード、検出コイルＬ１の第２端子、第１コンデンサＣ１の第２端子及び第２インダクタＬ４の第１端子にそれぞれ接続される。第１インダクタＬ３の第２端子及び第２インダクタＬ４の第２端子は第５スイッチングトランジスタＱ５のドレインにそれぞれ接続される。第１ダイオードＤ１のアノードは第２スイッチングトランジスタＱ２のゲートに接続され、第２ダイオードＤ２のアノードは第１スイッチングトランジスタＱ１のゲートに接続される。理解すべき点として、抵抗Ｒ１、Ｒ２は電流制限作用を奏し、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ１１はアイソレーション作用を奏し、コンデンサＣ４は電圧安定化作用を奏するが、その他の実施例ではいずれも省略可能である。

【0040】

本実施例において、変換ユニットは、オペアンプＵ１Ｂ、第１抵抗Ｒ５、第２抵抗Ｒ６、第３抵抗Ｒ８、第４抵抗Ｒ１０を含むほか、更に、抵抗Ｒ７、Ｒ９を含む。オペアンプＵ１Ｂの反転入力端子は第２抵抗Ｒ６を通じて検出コイルＬ１の一端に接続され、オペアンプＵ１Ｂの非反転入力端子は第３抵抗Ｒ８を通じて検出コイルＬ１の他端に接続される。第１抵抗Ｒ５はオペアンプＵ１Ｂの反転入力端子とグランドの間に接続され、第４抵抗Ｒ１０はオペアンプＵ１Ｂの非反転入力端子とグランドの間に接続される。抵抗Ｒ７、Ｒ９はオペアンプＵ１Ｂの出力端子とグランドの間に直列に接続される。且つ、抵抗Ｒ７とＲ９との接続点は変換ユニットの出力端子である。

【0041】

図４は、本発明のエアロゾル生成装置における加熱モジュールの実施例１の回路図である。本実施例の加熱モジュールは、第３スイッチングトランジスタＱ３、第４スイッチングトランジスタＱ４、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３を含む。且つ、本実施例において、第３スイッチングトランジスタＱ３及び第４スイッチングトランジスタＱ４はいずれもＭＯＳＦＥＴである。第３スイッチングトランジスタＱ３のソースは第４スイッチングトランジスタＱ４のドレインに接続され、第３スイッチングトランジスタＱ３のドレインは電源の出力端子（ＶＣＣ１）にそれぞれ接続される。第４スイッチングトランジスタＱ４のソースは接地している。第３スイッチングトランジスタＱ３のゲートは制御モジュールの第２出力端子（ＰＷＭ－Ｈ）に接続され、第４スイッチングトランジスタＱ４のゲートは制御モジュールの第３出力端子（ＰＷＭ－Ｌ）に接続される。第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３は電源の出力端子とグランドの間に直列に接続される。加熱コイルＬ２の第１端子は第３スイッチングトランジスタＱ３のソースに接続され、加熱コイルＬ２の第２端子は第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３との接続点に接続される。

【0042】

図３及び図４を組み合わせて、第３スイッチングトランジスタＱ３、第４スイッチングトランジスタＱ４、加熱コイルＬ２、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は制御可能な加熱モジュールとして構成される。発熱体を加熱制御する必要がある場合には、制御モジュールの主制御ユニットが、ＰＷＭ－Ｈ、ＰＷＭ－Ｌを通じて第３スイッチングトランジスタＱ３と第４スイッチングトランジスタＱ４を交互に導通させるよう制御し、加熱コイルＬ２に交流電流を発生可能とすることで、発熱体の制御可能な加熱を実現する。

【0043】

検出コイルＬ１、第１コンデンサＣ１及び付属回路は共振モジュールを構成し、オペアンプＵ１Ｂ及び付属回路は変換ユニットを構成する。対応する検出を行う必要がある場合には、制御モジュールの主制御ユニットがＶＣＣ２＿ＥＮを通じて第５スイッチングトランジスタＱ５を導通させるよう制御する。このとき、ＶＣＣ２はハイレベルとなり、検出コイルＬ１と第１コンデンサＣ１が共振することで、波形が振動する電圧信号が検出コイルＬ１に発生する。当該電圧信号はオペアンプＵ１Ｂに送信される。オペアンプＵ１Ｂは、当該波形が振動する電圧信号を周波数測定の実施が可能なパルス信号に変換する。且つ、抵抗Ｒ７、Ｒ９を通じてレベルマッチングを実現したあと、出力信号Ｆｒｅを制御モジュールの主制御ユニットに伝送する。主制御ユニットは、共振モジュールのその時点の共振周波数の特徴を周波数測定によって取得したあと、共振周波数の特徴の変化から対応する検出を行う。また、共振周波数の特徴の変化を利用して複数の検出を実現可能である。

【0044】

選択的な実施例では、共振周波数の特徴の変化を利用して、発熱体の温度の検出を実現する。具体的に、制御モジュールは、前記発熱体についてパワー制御を行う際に、各サイクルの加熱期間には、前記発熱体の温度に基づいて交流電流を発生させるよう前記加熱モジュールを制御する。また、各サイクルの非加熱期間には、前記共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御するとともに、前記共振モジュールの共振周波数に基づいて前記発熱体の温度を特定する。本実施例では、制御モジュールの制御によって、加熱コイルに特定期間（Ｔｍ）の交流電流を印加すると、発熱体が誘導発熱を行う。発熱体は、特定の温度状況（例えば、１５０～４２０℃の間）において明らかな磁気温度特性を有する。その後、制御モジュールは、別の特定期間（Ｔｎ）に共振モジュールの動作を制御する。Ｔｍ、Ｔｎは重ならない２つの期間である。共振モジュールの周波数の特徴の変化は発熱体の温度の変化をフィードバック可能なため、制御モジュールは、検出コイルの電圧を検出することで共振モジュールのピーク周波数の特徴を取得し、当該周波数の特徴の変化に基づき発熱体の温度の変化を特定するとともに、発熱体の温度の変化に基づいて加熱コイルの交流電流を調整することが可能である。且つ、当該加熱方式は誘導加熱方式であるため、大きな変換パワーを有する。また、共振モジュールは共振状態で動作するため、明らかな誘導発熱はほぼ生じず、実際の動作時の動作電流は大変小さくなる。

【0045】

選択的な実施例では、共振周波数の特徴の変化を利用して、吸入動作の検出を実現する。具体的には、エアロゾル生成基質に吸入気流が流れると、発熱体には明らかな温度変化が生じる。よって、共振周波数の特徴の明らかなジャンプから吸入動作の検出を実現し、更には、吸入数のカウントを行うことも可能である。

【0046】

選択的な実施例では、共振周波数の特徴の変化を利用して、エアロゾル生成基質の挿入検出を実現する。具体的に、共振モジュールの動作電流は大変小さい。よって、エアロゾル生成装置が待機状態の場合、制御モジュールは、「ＶＣＣ２＿ＥＮ」信号により所定のタイミングでウェイクアップし、共振モジュールの動作周波数の変化を検出することで、エアロゾル生成基質の挿入検出を実現可能である。

【0047】

つまり、図５を組み合わせると、０～ｔ１の期間にはエアロゾル生成基質が挿入されておらず、検出される共振周波数はｆ０となる。ｔ１時点では、エアロゾル生成基質が挿入されて、検出される共振周波数がｆ１となる。ｔ１～ｔ２の期間には、予熱が開始されることで、検出される共振周波数はｆ２まで徐々に上昇する。ｆ２は、予め定められた温度点に対応する周波数である。また、加熱を制御することで、検出される共振周波数は当該周波数点に維持される。ｔ３～ｔ４の期間には、ユーザが１回吸入することで発熱体の温度が低下し、検出される共振周波数がｆ２からｆ３まで低下する。その後、加熱制御によって、共振周波数はｆ２まで上昇する。同様に、ｔ５～ｔ６の期間には、ユーザが再び１回吸入することで、検出される共振周波数はｆ２からｆ４まで低下する。その後、再び加熱制御を行うことで、共振周波数はｆ２まで上昇する。また、吸入の深さが異なる場合には、周波数の低下幅も異なる。例えば、ｆ４はｆ３よりも小さいため、２回目の吸入時の吸入深さは１回目の吸入時の吸入深さよりも大きい。

【0048】

図６は、本発明におけるエアロゾル生成装置の制御方法の実施例１のフローチャートである。本実施例の制御方法は制御モジュールに応用される。また、図１を組み合わせて、当該制御方法は以下を含む。

【0049】

ステップＳ１０：共振モジュールを共振状態で動作させるよう制御する。前記共振モジュールは検出コイルを含む。且つ、前記検出コイルの少なくとも一部は発熱体の磁界内に位置する。前記発熱体は磁気温度特性を有する発熱体である。

【0050】

ステップＳ２０：前記検出コイルの電圧信号に基づき、前記共振モジュールの共振周波数を特定する。

【0051】

ステップＳ３０：前記共振周波数に基づいて対応する検出結果を特定する。当該検出結果は、例えば、発熱体の温度、吸入動作の発生有無、エアロゾル生成基質の挿入動作の発生有無を含む。

【0052】

更に、ステップＳ２０は、前記検出コイルの電圧信号をパルス信号に変換すること、及び、前記パルス信号に基づき前記共振モジュールの共振周波数を特定することを含む。

【0053】

【0054】