(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー装置と気化器とを含む電子蒸気供給装置であって、このバッテリー装置は、動力電池とコンピューターとを含み、気化器はバッテリー装置に取り外し自在に接続され、前記コンピューターは、コンピューター・プロセッサとメモリーとを含み、
前記コンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されているかを検出するように構成され、
前記バッテリー装置はさらにキャパシタを含み、そして
前記コンピューターは最初にキャパシタを充電し、それからキャパシタが放電されているかを測定することによって気化器がバッテリー装置に接続されているかを検出するように構成されている電子蒸気供給装置。
【請求項２】
前記コンピューターは、使用の際、気化器がバッテリー装置に接続されるまで、スリープモードの状態のままになるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子蒸気供給装置。
【請求項３】
前記スリープモードは低電力モードであることを特徴とする請求項２記載の電子蒸気供給装置。
【請求項４】
前記コンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されると、接続モードになるように構成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の電子蒸気供給装置。
【請求項５】
前記電子蒸気供給装置は、接続モードより、スリープモードでより少ない電力を使用することを特徴とする請求項４記載の電子蒸気供給装置。
【請求項６】
前記コンピューターは、所定のスリープタイムの後、スリープモードから起動して気化器がバッテリー装置に接続されているかを判断するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
【請求項７】
前記コンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されていない場合、再度スリープモードになるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の電子蒸気供給装置。
【請求項８】
前記コンピューターは、気化器が接続されていないときの連続するスリープモードの間の時間をスリープタイムより短くなるように構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の電子蒸気供給装置。
【請求項９】
前記スリープタイムは、０．５〜５秒間であることを特徴とする請求項６、７または８記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１０】
前記コンピューターは、キャパシタが完全に放電されていないときに気化器がバッテリー装置に接続されていないと判断する、またはキャパシタが完全に放電されたときに気化器がバッテリー装置に接続されていると判断するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１１】
前記バッテリー装置は、第１および第２バッテリー装置接続ターミナルをさらに含み、気化器は第１および第２気化器接続ターミナルを含み、これにより第１バッテリー装置接続ターミナルが第１気化器接続ターミナルに接続され、第２バッテリー装置接続ターミナルが第２気化器接続ターミナルに接続されたときに気化器がバッテリー装置に接続され、キャパシタは第１および第２バッテリー装置接続ターミナルと並列に接続されることを特徴とする請求項１０記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１２】
前記バッテリー装置は、さらにキャパシタと直列なレジスタを含み、キャパシタおよびレジスタは、第１および第２バッテリー装置接続ターミナルと並列であることを特徴とする請求項１１記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１３】
前記コンピューターはパルスを送信するように構成され、キャパシタはそのパルス幅に等しい期間充電されることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１４】
前記電子蒸気供給装置はさらにトランジスタを含み、前記パルスは、トランジスタに送信され、トランジスタはパルスの幅に等しい期間動力電池からの電流をキャパシタに開放することを特徴とする請求項１３記載の電子蒸気供給装置。
【請求項１５】
電子蒸気供給装置のバッテリー装置と気化器の接続の検出方法であって、
前記バッテリー装置は動力電池、プロセッサおよびキャパシタとを含み、
前記気化器はバッテリー装置に取り外し自在に接続され、
前記検出方法は最初にキャパシタを充電し、それからキャパシタが放電されているかを測定することを含むように構成されている検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、電子蒸気供給装置に関する。特にしかしながらこれに限定されるものではないが、本明細書は、電子紙巻きタバコなどの電子蒸気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子蒸気供給装置は、通常、紙巻きタバコの大きさで、マウスピースに吸い込みによる力を加えることによって液体貯蔵部からニコチンを含む蒸気をユーザーに吸い込ませることによって機能する。いくつかの電子蒸気供給装置は、気流センサーを有し、これはユーザーが吸い込みによる力を加えてヒーターコイルを加熱して、液体を気化させる際に作動する。電子蒸気供給装置としては電子紙巻きタバコを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明のある実施態様ではバッテリー装置と気化器とを含む電子蒸気供給装置が供給され、このバッテリー装置は、動力電池とコンピューターとを含み、気化器はバッテリー装置に取り外し自在に接続され、コンピューターは、コンピューター・プロセッサとメモリーとを含み、コンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されているかを検出するように構成され、バッテリー装置はさらにキャパシタを含み、コンピューターは、最初にキャパシタを充電し、それからキャパシタが放電されているかを測定することによって気化器がバッテリー装置に接続されているかを検出するように構成されている。 
【０００４】
このことはコンピューターと蒸気供給装置との技術的相互作用によってコンピューターが気化器接続状態と気化器非接続状態を識別できるという利点を有する。従って本発明の装置をそのように構成することができる。
【０００５】
コンピューターは気化器がバッテリー装置に接続されるまで、スリープモードの状態のままに実質的になるように構成されてもよい。さらにスリープモードは低電力モードであってもよい。
【０００６】
低電力スリープモードの状態のままにすることによって、本発明の装置は、ほんの僅かに電力を消費するだけでアクティブの状態のままになる。このことは、装置を例えば製造中に充電することができ、消費者が購入して使用するまでスリープモードのままにしておくことができるという利点を有する。従って本発明の装置は、最初に装置を充電しなくても充分な電力を保持することになる。またこのことは電力を効率的に使用し、エネルギーの無駄を最小限にする。さらに本発明の装置は、スイッチを切るおよびスイッチを入れるためにユーザーがスイッチを切り替えることなく低電力モード状態にすることができる。
【０００７】
コンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されると、接続モードになるように構成することができる。さらに、電子蒸気供給装置は、接続モードでより、スリープモードでより少ない電力を使用するようにしてもよい。
【０００８】
気化器が一度接続されると、接続モードは高い電力状態になり、装置をユーザーが作動させると、すぐに作動させることができるので有利である。
【０００９】
コンピューターは、所定のスリープタイムの後、スリープモードから起動して気化器がバッテリー装置に接続されているかを判断するように構成されてもよい。さらにコンピューターは、気化器がバッテリー装置に接続されていない場合、再度スリープモードになるように構成されてもよい。
【００１０】
コンピューターは、気化器が接続されていないときの連続するスリープモードの間の時間をスリープタイムより短くなるように構成することができる。
【００１１】
本発明の装置は、低電力スリープモードになり、その後起動してすぐにまた再度低電力スリープモードになる前に接続をテストするようにしてもよい。これによってスリープモードになっている間およびスリープモードとスリープモードの間にあるときに電力の使用を少なくする。スリープタイムは、０．５〜５秒間であってもよい。
【００１２】
コンピューターは、キャパシタが実質的に完全に放電されていないとき、スリープモードになるように構成されてもよい。さらにコンピューターは、キャパシタが実質的に完全に放電されたときに接続モードになるように構成されてもよい。即ち、コンピューターは、キャパシタが実質的に完全に放電されていないときに気化器がバッテリー装置に接続されていないと判断するように構成されてもよい。さらにコンピューターは、キャパシタが実質的に完全に放電されたときに気化器がバッテリー装置に接続されていると判断するように構成されてもよい。 
【００１３】
バッテリー装置は、第１および第２バッテリー装置接続ターミナルをさらに含んでもよく、気化器は第１および第２気化器接続ターミナルを含んでもよく、これにより第１バッテリー装置接続ターミナルが第１気化器接続ターミナルに接続され、第２バッテリー装置接続ターミナルが第２気化器接続ターミナルに接続されたときに気化器がバッテリー装置に接続され、キャパシタは第１および第２バッテリー装置接続ターミナルと並列に接続される。
【００１４】
バッテリー装置は、さらにキャパシタと直列なレジスタを含んでもよく、キャパシタおよびレジスタは、第１および第２バッテリー装置接続ターミナルと並列である。 
【００１５】
コンピューターはパルスを送信するように構成されてもよく、キャパシタはそのパルス幅に等しい期間充電されてもよい。 
【００１６】
電子蒸気供給装置はさらにトランジスタを含んでもよく、上記パルスは、トランジスタに送信され、トランジスタはパルスの幅に等しい期間動力電池からの電流をキャパシタに解放する。
【００１７】
別の実施態様では電子蒸気供給装置のバッテリー装置と気化器の接続の検出方法が提供され、バッテリー装置は動力電池、プロセッサおよびキャパシタを含み、気化器はバッテリー装置に取り外し自在に接続され、この方法は最初にキャパシタを充電し、キャパシタが放電されたかどうかを測定することを含む。
【００１８】
別の実施態様ではバッテリー装置と気化器とを含む電子蒸気供給装置が提供され、バッテリー装置は動力電池とコンピューターとを含み、気化器はバッテリー装置に取り外し自在に取り付けられ、コンピューターは、コンピューター・プロセッサと、メモリーと入出力手段とを含み、コンピューターは、使用時に気化器がバッテリー装置に接続されているかを検出するように構成されている。 
【００１９】
本明細書中で使用する「蒸気」なる用語は、電子蒸気供給装置によってユーザーに供するエアロゾルおよび他の流体流を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本開示をより理解し、例示的実施態様がいかに実際に実行されるかを示すために添付図面を参照して、以下に説明する。
【００２１】
【図１】電子蒸気供給装置の側面斜視図である。
【図２】図１の電子蒸気供給装置の分解側面斜視図である。
【図３】図１の装置の側面断面図である。
【図４】マウスピースと胴体を離した電子蒸気供給装置の側面斜視図である。
【図５】マウスピース、気化器およびバッテリー装置を離した電子蒸気供給装置の側面斜視図である。
【図６】マウスピースと胴体が接続された図４の電子蒸気供給装置の側面断面図である。
【図７】キャパシタを有するバッテリー装置の側面断面図である。
【図８】キャパシタとレジスタを有するバッテリー装置の側面断面図である。
【図９】キャパシタ、レジスタおよびトランジスタを有するバッテリー装置の側面断面図である。
【図１０】図９のバッテリー装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜３を参照すると、本明細書では電子喫煙装置とも称される電子蒸気供給装置が示されており、これはマウスピース２および胴体４を含む。電子蒸気供給装置は、従来の紙巻きタバコのような形状を有する。マウスピース２と胴体４は、両方とも円筒状であり、互いに同軸に接続するように構成され、従来の紙巻きタバコの形状に形成される。マウスピース２は、マウスピースの第１端部で胴体４に接続可能であり、第２端部に空気出口６を有する。胴体４はバッテリー装置８を含み、これは動力電池１０と回路板１４上にコンピューター１２とを含み、動力電池１０はコンピューター１２に接続されている。コンピューター１２は、コンピューター・プロセッサ１６とメモリー１８と入出力配列２０とを含む。この例ではコンピューター１２は、マイクロコントローラーである。コンピューター１２は、入出力配列２０を介して動力電池１０を含むバッテリー装置８の他の電子部品を制御およびこれとインターフェースを取るように構成されている。
【００２３】
マウスピース２は液体瓶２２およびヒーターコイル２６を有する気化器２４を含む。例えば気化器２４は液体瓶２２と流体連通する。マウスピース２は、ねじ山によってバッテリー装置８に接続可能であり、バッテリー装置８とマウスピース２の接続が第１バッテリー装置ターミナル２８を第１気化器ターミナル３０に、そして第２バッテリー装置ターミナル３２を第２気化器ターミナル３４に接続し、両方とも導電接続を形成する。気化器ターミナル３０、３４は、気化器２４に電気的に並列に接続されている。
【００２４】
ここで説明したコンピューター１２の構成は、コンピューターがそのメモリー１８に記憶され、コンピューター・プロセッサ１６によってアクセスされるコンピュータープログラムに従って作動することを含む。
【００２５】
動力電池１０の充電持続時間を最大にするためにコンピューター１２は、接続状態、即ち気化器２４がバッテリー装置８に接続されているかを検知し、気化器２４が接続されていない場合、低電力スリープモードになるように構成されている。例えばスリープモードでは、コンピューター１２はその消費電力を最小限に抑え、処理を行わないことを含んでもよい。コンピューター１２がスリープモードになっている期間をここではスリープタイムと言う。さらにコンピューター１２が気化器２４が接続されていると判断すると、コンピューター１２は、接続モードになるように構成され、これは低電力モードより高電力である。
【００２６】
さらに接続状態の検知は、コンピューター１２が周期的に気化器２４がバッテリー装置８に接続されているかをチェックすることを含んでもよい。コンピューター１２は気化器２４が取り付けられていないと判断すると、コンピューター１２は２秒間スリープモードになる。スリープタイムの後、コンピューター１２は起動し、すぐにかつ迅速に気化器の接続のチェックを再度行う。そしてまた気化器が接続されていないと、コンピューター１２はさらに２秒間スリープモードになる。コンピューター１２が起動している時間は、スリープタイムに較べて極めて短く、これにより回路は主に低電力モードのままの状態になり、従って電力を保存することができる。スリープタイムの間は気化器２４が接続されているかを判断するためのチェックは行われない。ユーザーは気化器２４とバッテリー装置８を接続して装置を組み立てるのに数秒かかり、これにより気化器２４の接続は、ユーザーによる装置の使用の前にコンピューター１２によって容易に確立される。
【００２７】
コンピューター１２の起動は、例えばコンピューター１２がスリープモードおよび接続モードとは異なる起動モードになることを含んでもよい。
【００２８】
気化器２４がバッテリー装置８に接続されているかをチェックするコンピューター１２は、例えばコンピューター１２が電子パルスをバッテリー装置ターミナル２８、３２に送信することを含んでもよい。例えば、コンピューター１２は動力電池１０を制御して、電流パルスを第１バッテリー装置ターミナル２８に供給し、第２バッテリー装置ターミナル３２に到達する電流を例えばバッテリー装置８のデジタル・マルチメーターを使用して測定してもよい。デジタル・マルチメーターには図１０の回路図において符号４４を付してある。さらに気化器２４が接続されれば、デジタル・マルチメーターは気化器２４を介して第２バッテリー装置ターミナル３２に到達する電流を読み取り、これを表すコンピューター１２に情報を提供する。
【００２９】
図４〜６は電子蒸気供給装置の別の例を示す。この装置は図１〜３に示した装置と類似しているが、この例では気化器２４はマウスピース２の一部を形成しない。マウスピース２は液体瓶２２を含み、気化器２４に取り付け可能である。気化器２４は、ヒーターコイル２６およびさらに芯３６を有する。例えば、芯３６はメッシュの芯であってもよい。マウスピース２と気化器２４は、互いに接続し、芯３６が液体容器２２からの液体を気化器２４に移動させるように作動するように構成されている。電力を保存するための気化器２４とバッテリー装置８の相互作用は上述の通りである。 
【００３０】
さらに図１〜６の装置において、いかにして気化器２４の胴体４への接続がコンピューター１２によって検知されるかを図７〜１０を参照して説明する。 
【００３１】
図７は図３および図６に示した装置と類似したバッテリー装置８を示し、これはさらにキャパシタ３８を含む。キャパシタ３８は、バッテリー装置ターミナルおよび動力電池１０に対して並列になるように回路に配置されている。気化器２４がバッテリー装置８に接続されているかをテストするためにコンピューター１２は最初に動力電池１０を制御してキャパシタ３８を充電し、それから短い時間待って、キャパシタ３８の充電をチェックする。例えばコンピューター１２は、交換並列回路でキャパシタ３８に繋がったバッテリー装置８のデジタル・マルチメーターを使用して、キャパシタ３８の充電をチェックしてもよい。例えばキャパシタ３８の充電をチェックするために、コンピューター１２は交換デジタル・マルチメーター回路の完了をトリガーして、キャパシタの充電によって生じたキャパシタ３８の電圧を示すマルチメーターから情報を受け取ってもよい。気化器２４が接続されていれば、気化器２４の抵抗がキャパシタ３８をすぐに放電させて、コンピューター１２は少なくとも実質的に完全に放電したキャパシタ３８を測定する。気化器２４が接続されなければ、キャパシタはコンピューター１２がチェックするときには実質的に完全に放電されない。図８は図７に示したものと類似する構成を示しているが、これはさらにキャパシタ３８と直列のレジスタ４０をさらに含んでいる。例えばレジスタ４０およびキャパシタ３８は互いに直列に接続され、第１および第２バッテリー装置接続ターミナル２８、３２と並列に接続されてもよい。
【００３２】
ここで説明する電子蒸気供給装置のバッテリー装置８は、空気圧力センサーをさらに含んでもよく、この空気圧力センサーは、動力電池１０によって動き、コンピューター１２によって制御される。気化器がバッテリー装置８に接続される、そしてコンピューター１２が装置の接続状態を判断した後装置が接続モードに入ると、装置を使用するためにユーザーはマウスピース２を吸い込まなければならない。電子蒸気供給装置は、ユーザーがマウスピース２で吸引すると空気圧力センサーで空気圧力が降下するように構成されている。従ってコンピューター１２は、ユーザーが装置を吸引したことを示す空気圧力センサーから情報を受け取る。この情報に応答してコンピューター１２は、動力電池を制御して、気化器２４を作動させる。例えばコンピューターは、動力電池１０を制御してバッテリー装置および気化器両方の対応する第１および第２ターミナルを介して気化器２４を作動させてもよい。これにより液体瓶２２から気化器２４に伝わる液体を気化させる。このように得られた蒸気は、その後ユーザーの方へと移動する。その後のユーザーによる装置の使用は、ユーザーが装置を吸引することおよび装置に含まれた液体の気化を誘発するための装置によるこのユーザーの相互作用を検知することを含む。圧力センサーは、以下に詳しく説明する図１０の回路で符号４３を付してある。
【００３３】
なお、ここで説明する気化器２４がバッテリー装置８に接続されているかを判断するコンピューター１２の構造は、ユーザーによる装置の使用を必要としない。
【００３４】
図９はバッテリー装置８を示し、これは図７および８を参照して説明したものと類似するデジタル・マルチメーター４４を含み、トランジスタ４２および上述した空気圧力センサー４３をさらに含む。図１０は図９のバッテリー装置の回路図を示す。
【００３５】
トランジスタ４２は、動力電池１０とキャパシタ３８の間で直列に接続されている。
【００３６】
図９および図１０に示した例では、上述のコンピューター１２によるキャパシタ３８の充電の制御は、トランジスタ４２が関わる。気化器２４が接続されているかをテストするためにコンピューター１２は、方形波パルスをトランジスタ４２に送る。トランジスタ４２は、パルスの幅に等しい期間キャパシタ３８に電流を供給し、キャパシタ３８を充電する。例えば、トランジスタ４２は、パルスの幅に等しい期間、動力電池１０からキャパシタ３８に電流を開放するように構成されてもよい。上述したように気化器２４が接続されていれば、コンピューター１２は少なくとも実質的に完全に放電されたキャパシタ３８を測定する。
【００３７】
ここで説明した実施態様に関し、次の変更例および変形例について説明する。
【００３８】
説明する電子蒸気供給装置は、電子紙巻きタバコであってもよい。
【００３９】
スリープタイムは実質的に２秒であってもよい。しかしながら、スリープタイムは２秒に限定されず、他の好適な値を使用することも可能である。さらにスリープモードに入る間の時間は、スリープタイムより著しく短くすることができる。
【００４０】
コンピューター・プロセッサ１６はマイクロプロセッサであってもよい。さらにコンピューター１２はマイクロコントローラーを含んでもよい。さらにマイクロコントローラーなどのコンピューターは、ウオッチドッグタイマーを利用して低電力モードのスリープタイム待機を行うことも可能である。マイクロコントローラーを使用することは、コンピューター全体が１つのチップに位置し、従って装置の大きさが最小限になるのでスペースを節約することができるという利点を有する。また組み立てる部品が少ないので製造時間を短くし、製造コストも安くなる。コンピューターはマイクロコントローラーに限定されるものではなく、個別のプロセッサ、メモリーおよび入出力部品から組み立てることも可能である。
【００４１】
本発明の装置は、紙巻きタバコの形状に限定されるものではない。
【００４２】
気化器２４とバッテリー装置８は、互いに解除自在に接続可能であってもよい。
【００４３】
ここで説明した気化器２４は、例示に過ぎない。
【００４４】
さらにスリープモードは、装置の最も低いノンゼロ電力モードであってもよい。空気圧力センサー４３を説明したが、他の構造のものを採用して、ユーザーが本発明の装置を使用するときを検知するようにしてもよい。例えば気流センサーを使用してもよく、本発明の装置をユーザーがマウスピース２で吸引することによって空気流が気流センサーを通過するように構成してもよい。
【００４５】
液体瓶２２について説明したが、他の種類の液体貯蔵手段を使用してもよい。例えば本発明の装置は気化用の液体中で部分的に飽和した発泡体を含んでもよい。
【００４６】
デジタル・マルチメーター４４は、キャパシタの充電のレベルを判断するためにコンピューター１２によって使用されると説明したが、この目的のために他の好適な構造のものを採用してもよい。例えばデジタル電圧計を代わりに使用してもよい。
【００４７】
コンピューターによって供されるパルスは、方形波パルスであってもよい。
【００４８】
いくつかの例を示し、説明してきたが、当業者には当然のことながら種々の変型例および変更例が本発明の範囲から逸脱することなく行われる。
【００４９】
種々の問題に対処し本技術を発展させるため、本開示全体は種々の実施形態を例示的に示し、その中で特許請求の範囲の発明を実践し、優れた電子蒸気供給装置を提供する。本開示の利点と特徴は、実施形態の単なる代表的な具体例であって包括的でも排他的でもない。これら具体例は、特許請求の範囲の特徴の理解を助け、教示するためだけに提示されている。当然だが、本開示の利点、実施形態、具体例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は、本開示を特許請求の範囲で規定されたとおりに制限するものでも、あるいは特許請求の範囲の均等物を制限するものでもなく、本開示の範囲および／または思想から乖離することなく他の実施形態を利用し、改良を施してもよいと考えるべきである。種々の実施形態は、開示された要素、成分、特徴、部品、工程、手段などの種々の組合せを適切に備えてもよく、あるいはそれらのみで構成されてもよく、あるいは実質的にそれらのみで構成されてもよい。また、本開示には現在特許請求されていないが将来特許請求される可能性がある他の発明も含まれる。あらゆる実施態様のあらゆる特徴は、あらゆる他の特徴から独立してまたはこれと組み合わせて使用することできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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