(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷と、第１既知抵抗と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路と、
第２既知抵抗と、第３既知抵抗と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路と、
非反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプと、
前記負荷の加熱を停止する上限温度と前記負荷への放電を許可しない下限温度とを備えた制御装置と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を含む第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる一方、前記下限温度を含み、前記第１温度範囲とは異なる第２温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項２】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記エアロゾル源を加熱する際に、前記負荷の温度が目標温度に収束するように制御可能に構成され、
前記第１温度範囲は、前記目標温度を含み、
前記第２温度範囲は、前記目標温度を含まない、エアロゾル吸引器。
【請求項３】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記エアロゾル源を加熱する際に、前記負荷の温度が目標温度に収束するように制御可能に構成され、
前記オペアンプの差動入力は、前記目標温度を含み且つ前記目標温度＋５０℃を上限とする前記第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項４】
請求項３に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記第１温度範囲は、前記目標温度−５０℃を下限とする、エアロゾル吸引器。
【請求項５】
請求項３に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記目標温度と前記負荷の温度との差分に基づき、前記負荷へ供給する電力のパルス幅を制御するように構成され、
前記第１温度範囲は、前記パルス幅が最大値未満となる温度を下限とする、エアロゾル吸引器。
【請求項６】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃を下限とする前記第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項７】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項８】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃にある前記負荷が、前記上限温度−５０℃で前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項９】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項１０】
請求項１に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃にある前記負荷が、前記上限温度−５０℃で前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【請求項１１】
エアロゾル生成源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷に放電可能な電源を有するエアロゾル吸引器の電源ユニットであって、
第１既知抵抗と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路と、
第２既知抵抗と、第３既知抵抗と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路と、
非反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプと、
前記負荷の加熱を停止する上限温度と前記負荷への放電を許可しない下限温度とを備えた制御装置と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を含む第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる一方、前記下限温度を含み、前記第１温度範囲とは異なる第２温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器の電源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル吸引器及びエアロゾル吸引器の電源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吸入可能なエアロゾルを生成する装置において、ヒータの抵抗値を測定する回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５０１８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、エアロゾルを生成するために用いるヒータの温度管理が重要となる。特許文献１には、ヒータの抵抗値を測定することは記載されているが、その具体的な構成は開示されていない。
【０００５】
本発明の目的は、エアロゾルの生成に用いる負荷の温度を、適切な温度域で高精度に検出可能とするエアロゾル吸引器及びエアロゾル吸引器の電源ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷と、第１既知抵抗と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路と、
第２既知抵抗と、第３既知抵抗と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路と、
非反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプと、
前記負荷の加熱を停止する上限温度と前記負荷への放電を許可しない下限温度とを備えた制御装置と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を含む第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる一方、前記下限温度を含み、前記第１温度範囲とは異なる第２温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器である。
【０００７】
第２発明は、
エアロゾル生成源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷に放電可能な電源を有するエアロゾル吸引器の電源ユニットであって、
第１既知抵抗と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路と、
第２既知抵抗と、第３既知抵抗と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路と、
非反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプと、
前記負荷の加熱を停止する上限温度と前記負荷への放電を許可しない下限温度とを備えた制御装置と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を含む第１温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値より大きくなる一方、前記下限温度を含み、前記第１温度範囲とは異なる第２温度範囲において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エアロゾルの生成に用いる負荷の温度を、適切な温度域で高精度に検出可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の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図である。
【図７】図６に示す電源ユニットの回路構成における要部拡大図である。
【図８】図１のエアロゾル吸引器の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図１のエアロゾル吸引器の負荷に関する各温度を示す図である。
【図１０】図１のエアロゾル吸引器における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図１１】図１のエアロゾル吸引器の第１変形例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１のエアロゾル吸引器の第１変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図１３】図１のエアロゾル吸引器の第２変形例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１のエアロゾル吸引器の第２変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図１５】図１のエアロゾル吸引器の第３変形例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１のエアロゾル吸引器の第３変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図１７】図１のエアロゾル吸引器の第４変形例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１のエアロゾル吸引器の第４変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図１９】図１のエアロゾル吸引器の第５変形例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図１のエアロゾル吸引器の第５変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図２１】図１のエアロゾル吸引器の第６変形例における電源ユニットの回路構成の要部を示す図である。
【図２２】図１のエアロゾル吸引器の第６変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図２３】図１のエアロゾル吸引器の第７変形例における電源ユニットの回路構成の要部を示す図である。
【図２４】図１のエアロゾル吸引器の第７変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【図２５】図１のエアロゾル吸引器の第８変形例における電源ユニットの回路構成の要部を示す図である。
【図２６】図１のエアロゾル吸引器の第８変形例における検出可能温度域の具体的な一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態であるエアロゾル吸引器及びエアロゾル吸引器の電源ユニットについて、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（エアロゾル吸引器）
図１及び図２に示すように、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Ｘ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Ｘ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。
【００１２】
（電源ユニット）
図３、図４、図５及び図６に示すように、電源ユニット１０は、円筒状の電源ユニットケース１１の内部に、電源１２、充電ＩＣ５５Ａ、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）５０、吸気センサ１５等の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、リチウムイオン二次電池である。電源１２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つ又はこれらの組合せで構成されていてもよい。
【００１３】
図４に示すように、電源ユニットケース１１の長手方向Ｘ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。
【００１４】
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。
【００１５】
電源ユニットケース１１の長手方向Ｘ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（図示省略）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。
【００１６】
なお、充電端子４３は、外部電源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。
【００１７】
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Ｘ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。図３に示すように、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。
【００１８】
充電ＩＣ５５Ａは、充電端子４３に近接して配置され、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。なお、充電ＩＣ５５Ａは、ＭＣＵ５０の近傍に配置されていてもよい。
【００１９】
ＭＣＵ５０は、図５に示すように、パフ（吸気）動作を検出する吸気センサ１５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、具体的には後述のプロセッサ５５（図７参照）を主体に構成されており、プロセッサ５５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。
【００２０】
ＭＣＵ５０は、電源１２の電源電圧を測定する電圧センサ１６を有する。電圧センサ１６は、後述するオペアンプ５６とＡＤＣ５７によって構成されてもよい。ＭＣＵ５０の内部において、電圧センサ１６の出力信号はプロセッサ５５に入力される。本実施形態に代えて、電圧センサ１６はＭＣＵ５０の外部に設けられ、ＭＣＵ５０と接続されてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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る。ウィック２４は、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。
【００２５】
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を加熱することで、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。
【００２６】
なお、負荷２１は、エアロゾル源２２を加熱することで霧化してエアロゾルを生成可能な素子であればよい。負荷２１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。以下では、負荷２１の持つ電気抵抗値を電気抵抗値ＲＨと記載する。
【００２７】
負荷２１は、温度と電気抵抗値が相関を持つものが用いられる。負荷２１としては、温度の増加に伴って電気抵抗値も増加するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性を有するものが用いられる。ＰＴＣ特性は、正の抵抗温度係数特性とも呼ばれる。
【００２８】
負荷２１の温度の変化量に対する、負荷２１の電気抵抗値の変化量の大きさを示す係数を、抵抗温度係数α［ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）／℃］という。抵抗温度係数αは、負荷２１の温度をＴとし、基準温度をＴＲＥＦとし、基準電気抵抗値をＲＲＥＦとして、以下の式（Ｆ０）によって表される。
【００２９】
【数１】
0006785391.tif 000002
【００３０】
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。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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
エアロゾル吸引器１は、その使用時の推奨温度として、エアロゾルを十分な量生成でき且つ電源１２の安全性を担保できる動作保証温度域が予め定められている。エアロゾル吸引器１の動作保証温度域は、例えば、常温（具体的には、日本工業規格で既定される５℃から３５℃の範囲の温度）を含む−１０℃以上４５℃以下の範囲とされる。また、詳細は後述するが、負荷２１自体にも、負荷２１の安全性を担保できる動作保証温度域が予め定められている。負荷２１の動作保証温度域は、例えば、−１０℃以上３００℃以下の範囲とされる。
【００４１】
（電気回路）
電源ユニット１０の電気回路の要部について図６を参照しながら説明する。
電源ユニット１０は、主要な回路構成として、電源１２と、前述した負荷２１を含む第１カートリッジ２０が着脱自在に構成された放電端子４１と、ＭＣＵ５０と、ＬＤＯ（Ｌｏｗ  Ｄｒｏｐ  Ｏｕｔ）レギュレータ６０と、開閉器６１と、開閉器６２と、第１電気抵抗値Ｒ１を有する第１素子６３と、第２電気抵抗値Ｒ２を有する第２素子６４と、第３電気抵抗値Ｒ３を有する第３素子６５と、を備える。
【００４２】
第１素子６３、第２素子６４、及び第３素子６５は、それぞれ、電気抵抗値を持つ素子であればよく、例えば抵抗器、ダイオード、又はトランジスタ等である。図６の例では、第１素子６３、第２素子６４、及び第３素子６５が、それぞれ抵抗器となっている。
【００４３】
開閉器６１、６２は、配線路の遮断と導通を切り替えるトランジスタ等のスイッチング素子である。図６の例では、開閉器６１、６２は、それぞれ、ＭＣＵ５０から供給されるハイレベルのオン指令信号を受けてオン（導通）し、ＭＣＵ５０から供給されるローレベルのオフ指令信号を受けてオフ（遮断）するノーマリーオフ型のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）となっている。
【００４４】
ＬＤＯレギュレータ６０とＭＣＵ５０は、電源１２に直列接続されている。ＬＤＯレギュレータ６０は、電源１２からの電圧を降圧して出力する。ＬＤＯレギュレータ６０の出力電圧（以下、基準電圧ＶＲＥＦと記載する）は、ＭＣＵ５０の動作電圧としてＭＣＵ５０に供給される。ＬＤＯレギュレータ６０は、例えば、電源１２からの４．２Ｖの電圧を３．７Ｖに降圧して出力する。すなわち、基準電圧ＶＲＥＦは、例えば３．７Ｖである。また、主正母線ＬＵと主負母線ＬＤのうち、主正母線ＬＵは高電位側の線であり、主負母線ＬＤは低電位側の線である。主正母線ＬＵは、電源ユニット１０の電気回路のうち最も高い電位となる線であってよい。主負母線ＬＤは、電源ユニット１０の電気回路のうち最も低い電位となる線であってもよい。
【００４５】
ＭＣＵ５０は、ＬＤＯレギュレータ６０と、電源１２の負極に接続された主負母線ＬＤとに接続されている。ＭＣＵ５０は、開閉器６１と開閉器６２にも接続されており、これらのオンオフ制御を行う。
【００４６】
電源ユニット１０に第１カートリッジ２０が装着された状態において、第１素子６３と負荷２１は直列接続されて第１直列回路Ｃ１を構成している。第２素子６４と第３素子６５は直列接続されて第２直列回路Ｃ２を構成している。第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２は、主正母線ＬＵと主負母線ＬＤの間に並列接続されている。
【００４７】
第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２は、それぞれ、主正母線ＬＵと主負母線ＬＤに接続されている。具体的には、主正母線ＬＵに開閉器６２のコレクタが接続され、開閉器６２のエミッタに、第１素子６３と第２素子６４が並列接続されている。また、主負母線ＬＤには、負荷２１と第３素子６５が並列接続されている。そして、負荷２１は第１素子６３に接続され、第３素子６５は第２素子６４に接続されている。
【００４８】
このように、第１直列回路Ｃ１は、第１素子６３が高電位側の素子となり、負荷２１が低電位側の素子となる構成である。また、第２直列回路Ｃ２は、第２素子６４が高電位側の素子となり、第３素子６５が低電位側の素子となる構成である。
【００４９】
第１直列回路Ｃ１は、ＭＣＵ５０と接続されている。具体的には、第１直列回路Ｃ１は、第１素子６３と負荷２１の間において、ＭＣＵ５０と接続されている。
【００５０】
第２直列回路Ｃ２は、ＭＣＵ５０と接続されている。具体的には、第２直列回路Ｃ２は、第２素子６４と第３素子６５の間において、ＭＣＵ５０と接続されている。
【００５１】
開閉器６１は、主正母線ＬＵと第１直列回路Ｃ１とに接続されている。具体的には、主正母線ＬＵに開閉器６１のコレクタが接続されている。そして、開閉器６１のエミッタは、第１直列回路Ｃ１における第１素子６３と負荷２１の間のうち、ＭＣＵ５０と接続されるノードよりも低電位側の位置に接続されている。
【００５２】
なお、開閉器６１のエミッタは、図６中の破線で示したように、第１直列回路Ｃ１におけるＭＣＵ５０との接続ノードよりも高電位側の位置ＰＳ１に接続される構成であってもよい。また、開閉器６１のエミッタは、図６中の破線で示したように、第１直列回路Ｃ１における第１素子６３よりも高電位側の位置ＰＳ２に接続される構成であってもよい。
【００５３】
図６に示す電源ユニット１０において、主正母線ＬＵと第１直列回路Ｃ１の第１素子６３及び負荷２１の間とに接続された、開閉器６１及び配線を含む回路のことを以下では加熱用回路と記載する。また、第１直列回路Ｃ１及び第２直列回路Ｃ２と主正母線ＬＵとを接続している、開閉器６２及び配線を含む回路のことを、以下では第１接続回路と記載する。また、第１直列回路Ｃ１及び第２直列回路Ｃ２と主負母線ＬＤとを接続している配線を含む回路のことを、以下では第２接続回路と記載する。
【００５４】
（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、不図示の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、温度検出部５２と、電力制御部５３と、報知制御部５４と、を備える。
【００５５】
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。吸気センサ１５は、アナログ値を出力してもよいし、アナログ値から変換したデジタル値を出力してもよい。
【００５６】
温度検出部５２は、詳細は後述するが、図６に示した第１直列回路Ｃ１の出力信号と第２直列回路Ｃ２の出力信号に基づいて、負荷２１の温度を検出する。温度検出部５２は、開閉器６２をオンし、開閉器６１をオフすることで、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２の各々に電流を流し、そのときの第１直列回路Ｃ１の出力信号と第２直列回路Ｃ２の出力信号に基づいて、負荷２１の温度を検出する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、開閉器６１、６２のオン／オフによって制御する。電力制御部５３は、開閉器６２をオフにし、開閉器６１をオンにすることで、負荷２１に多くの電流を流して、負荷２１への放電を行う。このように負荷２１への放電が行われる場合には、第１直列回路Ｃ１において、第１素子６３よりも負荷２１の方に多くの電流が流れる。後述するように、第１素子６３と第２素子６４と第３素子６５は、負荷２１に比べて十分に大きい電池抵抗値を有するため、第１素子６３に流れる電流はゼロ又はほぼゼロとなり、負荷２１にのみ電流が流れることになる。第１素子６３に流れる電流がゼロ又はほぼゼロとなることで、電源１２からより多くの電流を負荷２１に流すことができるため、エアロゾルの生成効率が向上する。
【００６１】
開閉器６１のエミッタが、図６中の位置ＰＳ１に接続される構成においても、負荷２１への放電が行われる場合には、同様に、第１直列回路Ｃ１において、第１素子６３よりも負荷２１の方に多くの電流を流すことができる。開閉器６１のエミッタが、図６中の位置ＰＳ２に接続される構成においては、負荷２１への放電が行われる場合には、第１直列回路Ｃ１において、第１素子６３にも電流が流れる。しかし、後述するように、第２直列回路Ｃ２の電気抵抗値は負荷２１の電気抵抗値よりも大きいため、負荷２１の方により多くの電流を流すことができる。いずれの場合でも、負荷２１への放電が行われる場合には、負荷２１に大きな電流を流すことができ、負荷２１の加熱を効率よく行うことができる。
【００６２】
（負荷の温度検出のための構成）
図７は、図６に示す電源ユニット１０の回路構成における要部拡大図である。図７に示すように、ＭＣＵ５０は、オペアンプ５６と、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）５７と、プロセッサ５５と、を備える。なお、ここでは、オペアンプ５６やＡＤＣ５７がＭＣＵ５０の内部に設けられた例を説明するが、これらはＭＣＵ５０の外部に設けられていてもよい。
【００６３】
オペアンプ５６は、非反転入力端子（すなわち＋側の入力端子）５６ａと、反転入力端子（すなわち−側の入力端子）５６ｂと、出力端子５６ｃと、を有する。そして、オペアンプ５６は、非反転入力端子５６ａに入力される電圧から反転入力端子５６ｂに入力される電圧を減算した差分値を所定の増幅率Ａで増幅した出力信号を、出力端子５６ｃから出力する。
【００６４】
オペアンプ５６が、非反転入力端子５６ａに入力される電圧から反転入力端子５６ｂに入力される電圧を減算することで得る値を、以下、差動入力ともいう。なお、後述する差動入力の貼り付きが生じない限り、差動入力は、非反転入力端子５６ａに入力される電圧から反転入力端子５６ｂに入力される電圧を減算した差分値に等しい。差動入力は、負荷２１の電気抵抗値がその温度によって変化した場合に、変化する。同様に、オペアンプ５６の出力信号は、負荷２１の電気抵抗値がその温度によって変化した場合に、変化する。
【００６５】
また、オペアンプ５６は、正電源端子５６ｄ及び負電源端子５６ｅからなる一対の電源端子を有する。正電源端子５６ｄは、高電位側の電源端子であり、例えば、図７に示すように基準電圧ＶＲＥＦに接続される。すなわち、正電源端子５６ｄの電位（以下、正電源端子５６ｄの電圧ともいう）は、基準電圧ＶＲＥＦと等しく、例えば３．７Ｖである。以下、この正電源端子５６ｄの電位について、正電源端子５６ｄの電圧ともいう。
【００６６】
一方、負電源端子５６ｅは、低電位側の電源端子であり、例えば、図７に示すようにグランドＧＮＤに接続される。すなわち、負電源端子５６ｅの電位（以下、負電源端子５６ｅの電圧ともいう）は、グランドＧＮＤの電位（以下、グランドＧＮＤの電圧ともいう）と等しく、０Ｖである。
【００６７】
オペアンプ５６として入出力レール・ツー・レール型のオペアンプを用いた場合に、正電源端子５６ｄの電圧を基準電圧ＶＲＥＦとし、負電源端子５６ｅの電圧を０Ｖとすると、オペアンプ５６の差動入力の値と出力信号の電位（以下、出力信号の電圧ともいう）は、０Ｖから基準電圧ＶＲＥＦまでの値をとり得る。換言すると、この場合に、オペアンプ５６の差動入力として取得され得る値又は出力信号として出力され得る電圧の最小値は０Ｖである。また、オペアンプ５６の差動入力として取得され得る値又は出力信号として出力され得る電圧の最大値は基準電圧ＶＲＥＦである。なお、以降の説明では特に断りのない限り、オペアンプ５６を入出力レール・ツー・レール型のオペアンプとして扱う。
【００６８】
なお、オペアンプ５６として入出力レール・ツー・レール型でないオペアンプ（以下、非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプともいう）を用いることも可能である。オペアンプ５６として非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプを用いた場合に、オペアンプ５６の差動入力の値と出力信号の電位が取り得る範囲は、入出力レール・ツー・レール型のオペアンプ５６を用いた場合よりも狭くなる。すなわち、この場合に、オペアンプ５６の差動入力として取得され得る値又は出力信号として出力され得る電圧の最小値は０Ｖよりも大きくなる。また、オペアンプ５６の差動入力として取得され得る値又は出力信号として出力され得る電圧の最大値は基準電圧ＶＲＥＦよりも小さくなる。以降の説明では、オペアンプ５６として非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプを用いた場合において、オペアンプ５６の差動入力として取得され得る値又は出力信号として出力され得る電圧の最小値と最大値を、オペアンプ５６が扱うことができる最小値と最大値ともいう。このオペアンプ５６が扱うことができる最小値は、オペアンプ５６が取得可能な最小値ということもできる。すなわち、このオペアンプ５６が扱うことができる最小値は、本発明におけるオペアンプが取得可能な最小値の一例である。また、同様に、このオペアンプ５６が扱うことができる最大値は、オペアンプ５６が取得可能な最大値ということもできる。
【００６９】
例えば、入出力レール・ツー・レール型のオペアンプ５６において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値や、オペアンプ５６の差動入力に増幅率Ａを乗じた値が基準電圧ＶＲＥＦよりも大きくなると、オペアンプ５６の差動入力として取得される値又は出力信号として出力される電圧は基準電圧ＶＲＥＦに貼り付くことになる。また、入出力レール・ツー・レール型のオペアンプ５６において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値や、オペアンプ５６の差動入力に増幅率Ａを乗じた値が０Ｖよりも小さくなると、オペアンプ５６の差動入力として取得される値又は出力信号として出力される電圧は０Ｖに貼り付くことになる。
【００７０】
また、非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプ５６においては、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値や、オペアンプ５６の差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６が扱うことができる最大値よりも大きくなると、オペアンプ５６の差動入力として取得される値又は出力信号として出力される電圧は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値に貼り付くことになる。また、非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプ５６においては、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値や、オペアンプ５６の差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６が扱うことができる最小値よりも小さくなると、オペアンプ５６の差動入力として取得される値又は出力信号として出力される電圧は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値に貼り付くことになる。
【００７１】
このように、負荷２１の温度に拠らずオペアンプ５６の出力信号として出力される電圧が基準電圧ＶＲＥＦや０Ｖに貼り付き続けること（非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値や最小値に貼り付き続けること）を、以下、出力信号の貼り付きともいう。同様に、負荷２１の温度に拠らずオペアンプ５６の差動入力として取得される値が基準電圧ＶＲＥＦや０Ｖに貼り付き続けること（非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値や最小値に貼り付き続けること）を、以下、差動入力の貼り付きともいう。
【００７２】
オペアンプ５６の差動入力又は出力信号の貼り付きが生じると、オペアンプ５６の出力信号に基づいて負荷２１の温度Ｔを検出する（一意に特定する）ことが困難になる。このため、詳細は後述するが、本形態のエアロゾル吸引器１では、負荷２１の温度を管理する上で重要な温度域において、オペアンプ５６の差動入力又は出力信号の貼り付きが生じないようにしている。
【００７３】
また、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａには、第１直列回路Ｃ１が接続されている。具体的には、第１直列回路Ｃ１における第１素子６３と負荷２１の間であって開閉器６１との接続ノードよりも高電位側に、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａが接続されている。
【００７４】
一方、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂには、第２直列回路Ｃ２が接続されている。具体的には、第２直列回路Ｃ２における第２素子６４と第３素子６５の間に、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂが接続されている。
【００７５】
ＡＤＣ５７は、オペアンプ５６の出力信号をデジタル信号に変換して出力する。ＡＤＣ５７は、基準電圧ＶＲＥＦによって動作するＮビットの分解能を有するものが用いられる。
【００７６】
開閉器６２がオフ且つ開閉器６１がオンの状態における、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋と、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とが構成する並列回路全体に印加される電圧（換言すれば、主正母線ＬＵと主負母線ＬＤの電位差）を“Ｖ”として、以下の式（Ｆ１）、（Ｆ２）によって表される。
【００７７】
【数２】
0006785391.tif 000003
【００７８】
したがって、開閉器６２がオフ且つ開閉器６１がオンの状態における、オペアンプ５６の出力端子５６ｃから出力される出力信号は、増幅率Ａと式（Ｆ１）、（Ｆ２）により、以下の式（Ｆ３）によって表される。式（Ｆ３）における増幅率Ａを除く部分が、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される信号と反転入力端子５６ｂに入力される信号の差分値である差動入力を示している。以下、この差動入力をＶＩＮとも記載する。差動入力ＶＩＮは、負荷２１の電気抵抗値ＲＨの変化に応じて変化する。これ以降、負荷２１の電気抵抗値ＲＨの変化量に対する差動入力ＶＩＮの変化量を、以下ではΔＶＩＮと記載する。なお、増幅率Ａは１以上の自然数であればよい。
【００７９】
【数３】
0006785391.tif 000004
【００８０】
プロセッサ５５の機能ブロックである温度検出部５２は、開閉器６２がオフ且つ開閉器６１がオンの状態において、オペアンプ５６の出力信号を取得する。式（Ｆ３）において、負荷２１の電気抵抗値ＲＨ以外は既知の値である。したがって、温度検出部５２は、取得したオペアンプ５６の出力信号と式（Ｆ３）とから、負荷２１の電気抵抗値ＲＨを導出できる。温度検出部５２は、このようにして導出した負荷２１の電気抵抗値ＲＨと、不図示のＲＯＭ等に予め記憶されている負荷２１のＰＴＣ特性の情報（例えば、基準温度ＴＲＥＦと、この基準温度ＴＲＥＦに対応する基準電気抵抗値ＲＲＥＦと、抵抗温度係数α［ｐｐｍ／℃］の情報）とに基づいて、負荷２１の温度Ｔを検出する。
【００８１】
ここで、温度検出部５２による負荷２１の温度Ｔの検出分解能について考察する。
【００８２】
基準電圧ＶＲＥＦが電源として入力されるＮビットのＡＤＣ５７による分解能Ｒｅｓ［Ｖ／ｂｉｔ］は、以下の式（Ｆ４）で表される。
【００８３】
【数４】
0006785391.tif 000005
【００８４】
式（Ｆ４）を書き直すと、温度分解能Ｒｅｓ［℃］は、以下の式（Ｆ５）で表される。式（Ｆ５）におけるΔＴＨ（ΔＲＨ）は、負荷２１の電気抵抗値ＲＨの変化量に応じた、負荷２１の温度Ｔの変化量を示す。したがって、式（Ｆ５）は、負荷２１の抵抗温度係数α［％］を用いて式（Ｆ６）のように変形できる。なお、式（Ｆ６）の導出にあたっては、抵抗温度係数αの単位を［ｐｐｍ／℃］から［％］に変換するために、抵抗温度係数α［ｐｐｍ／℃］に１０２と１０−６を乗じている点に留意されたい。
【００８５】
【数５】
0006785391.tif 000006
【００８６】
【数６】
0006785391.tif 000007
【００８７】
式（Ｆ６）から分かるように、温度検出部５２による負荷２１の温度Ｔの検出分解能を高めるためには、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮの変化量ΔＶＩＮを大きくすればよいことが分かる。
【００８８】
本形態の電源ユニット１０では、式（Ｆ３）から分かるように、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される信号と反転入力端子５６ｂに入力される信号の大きさが、反転入力端子をグランドに接続する場合と比べて、大幅に小さい。つまり、負荷２１の電気抵抗値ＲＨの変化量に対し、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮの変化量は小さくなる。一方、オペアンプ５６の出力信号はＡＤＣ５７に入力され、ＡＤＣ５７は基準電圧ＶＲＥＦによって動作する。このため、オペアンプ５６の出力信号（ＡＤＣ５７への入力信号）は、基準電圧ＶＲＥＦ以下とすることが、ＡＤＣ５７を正常に動作させる上で好ましい。
【００８９】
本形態の電源ユニット１０では、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さい値とすることができる。このため、オペアンプ５６の出力信号が基準電圧ＶＲＥＦを超えない範囲で、増幅率Ａを大きな値に設定することができる。この結果、増幅率Ａと差動入力ＶＩＮの乗算値を大きな値とすることができ、温度Ｔの検出分解能を向上させることができる。
【００９０】
（負荷、第１素子、第２素子、第３素子の電気抵抗値の好ましい条件）
負荷２１の温度検出時には、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２を含むブリッジ回路に電圧Ｖに基づく電流が流れることになり、このブリッジ回路自体が発熱源となる。したがって、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２に電流が流れることによって生じるジュール熱が、負荷２１の温度に影響を与えないようにするために、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２を含むブリッジ回路全体の電気抵抗値（合成抵抗値）を十分に大きくすることが望ましい。
【００９１】
一方、負荷２１の電気抵抗値ＲＨを大きな値にすると、負荷２１の温度を所望の温度まで上昇させるために必要な電力量が増加したり、電力量を抑える場合には負荷２１の温度を所望の温度まで上昇させるのに時間がかかったりすることになる。そのため、負荷２１の電気抵抗値ＲＨは、エアロゾル生成効率を高めるべく、できるだけ小さな値とすることが望ましい。
【００９２】
エアロゾル生成効率を高めるべく、本形態の電源ユニット１０では、第１素子６３の第１電気抵抗値Ｒ１、第２素子６４の第２電気抵抗値Ｒ２、及び第３素子６５の第３電気抵抗値Ｒ３が、それぞれ、負荷２１の電気抵抗値ＲＨよりも大きいという抵抗値条件が成り立つ構成となっている。
【００９３】
ただし、電気抵抗値ＲＨは、負荷２１の温度によって変化する値である。そのため、負荷２１が上記の常用温度範囲におけるどの温度にある状態であっても、上記の抵抗値条件が成り立つ構成となっている。別の実施形態として、電気抵抗値ＲＨは、負荷２１が上記の常用温度範囲における一部にある状態でのみ、上記の抵抗値条件が成り立つ構成となっていてもよい。具体的には、電気抵抗値ＲＨは、前述した温度域、前述した温度域と前述した第１温度や、前述した温度域と前述した第２温度にある状態で、上記の抵抗値条件が成り立つ構成となっていてもよい。このような構成にすれば、負荷２１や他の素子の選択肢の幅を広げることができる。
【００９４】
前述した通り、負荷２１の電気抵抗値や温度を正確に取得するために、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋が、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−より低くならないようにする必要がある。式（Ｆ３）において電気抵抗値ＲＨが最小であることを考慮すると、第２電気抵抗値Ｒ２を第３電気抵抗値Ｒ３よりも大きくする必要がある。つまり、電源ユニット１０では、第１電気抵抗値Ｒ１が電気抵抗値ＲＨよりも大きく、且つ、第２電気抵抗値Ｒ２が第３電気抵抗値Ｒ３よりも大きい構成となっている。
【００９５】
ここで、第１直列回路Ｃ１における高電位側の素子である第１素子６３の第１電気抵抗値Ｒ１を、第１直列回路Ｃ１における低電位側の素子である負荷２１の電気抵抗値ＲＨで割った値を“ｎ”とする。また、第２直列回路Ｃ２における高電位側の素子である第２素子６４の第２電気抵抗値Ｒ２を、第２直列回路Ｃ２における低電位側の素子である第３素子６５の第３電気抵抗値Ｒ３で割った値を“ｍ”とする。電源ユニット１０では、第１電気抵抗値Ｒ１が電気抵抗値ＲＨよりも大きく、且つ、第２電気抵抗値Ｒ２が第３電気抵抗値Ｒ３よりも大きい構成となっているため、ｎとｍは、それぞれ１以上の実数となっている。本形態において、ｍは第１抵抗比を構成し、ｎは第２抵抗比を構成する。
【００９６】
このようにｎとｍを定義すると、式（Ｆ３）における“Ｒ１”は“ｎ・ＲＨ”となり、“Ｒ２”は“ｍ・Ｒ３”となる。そのため、式（Ｆ３）は、以下の式（Ｆ７）のように変形できる。
【００９７】
【数７】
0006785391.tif 000008
【００９８】
式（Ｆ７）では、分母におけるｎとｍの積が強いため、ｎとｍが大きい程、換言すると、高電位側のＲ１やＲ２が、低電位側のＲＨやＲ３より大きい程、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくでき、その分、増幅率Ａを大きくできることが分かる。
【００９９】
また、式（Ｆ７）から、ｍ＞ｎの条件を満たす構成とすることで、非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋が、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−より低くならず、オペアンプ５６を安定して動作させて、負荷２１の温度検出精度を担保できることが分かる。本形態の電源ユニット１０では、負荷２１が上記の常用温度範囲におけるどの温度にある状態であっても、ｍ＞ｎの条件を満たす構成となっている。この構成により、負荷２１が取り得るどの温度にあっても、負荷２１の温度を高精度に検出可能としている。別の実施形態として、電源ユニット１０は、負荷２１が上記の常用温度範囲における一部にある状態でのみ、ｍ＞ｎの条件が成り立つ構成となっていてもよい。具体的には、電源ユニット１０は、前述した温度域、前述した温度域と前述した第１温度や、前述した温度域と前述した第２温度にある状態で、ｍ＞ｎの条件が成り立つ構成となっていてもよい。このような構成にすれば、負荷２１や他の素子の選択肢の幅を広げることができる。
【０１００】
（エアロゾル吸引器の動作概要）
以上のように構成されたエアロゾル吸引器１の動作概要を、図６を参照して説明する。ＭＣＵ５０のプロセッサ５５は、エアロゾル生成要求を検出すると、開閉器６１にオン指令を送り、開閉器６２にオフ指令を送る。これらの指令に応じて開閉器６１がオンし、開閉器６２がオフした状態になることで、加熱用回路を経由して負荷２１に多くの電流が流れ、第１素子６３と第２素子６４と第３素子６５に流れる電流は、ゼロ又はほぼゼロになる。これにより、負荷２１が加熱されてエアロゾルの生成が行われる。
【０１０１】
負荷２１の加熱開始から所定時間経過すると、プロセッサ５５は、開閉器６１にオフ指令を送り、開閉器６２にオン指令を送る。これらの指令に応じて開閉器６１がオフし、開閉器６２がオンした状態になることで、第１接続回路を経由して、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２に電流が流れる。そして、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２の各々の出力信号の差分値（差動入力ＶＩＮ）がオペアンプ５６にて増幅され、ＡＤＣ５７にてデジタル変換されてプロセッサ５５に入力される。プロセッサ５５は、ＡＤＣ５７からの入力信号に基づいて、負荷２１の温度を検出する。
【０１０２】
負荷２１の温度を検出した後、プロセッサ５５は、開閉器６１にオン指令を送り、開閉器６２にオフ指令を送って再びエアロゾルの生成を開始させる。以上の動作が繰り返されることで、エアロゾル生成要求に応じたエアロゾル生成期間中に、高頻度で負荷２１の温度が検出される。
【０１０３】
（エアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
次に、図８を参照して、本形態のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。なお、エアロゾル吸引器１は、例えば、エアロゾル生成期間中に図８に示す動作を繰り返し行う。
【０１０４】
図８に示すように、本形態のエアロゾル吸引器１において、ＭＣＵ５０のプロセッサ５５は、例えば負荷２１の温度Ｔを検出するタイミングとなると、負荷２１の温度Ｔの計測を開始する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、プロセッサ５５は、例えば、開閉器６１にオフ指令を送り、開閉器６２にオン指令を送る。これにより、開閉器６２の下流にある第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２に電流が流れて、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａには前述の電圧Ｖ＋が、反転入力端子５６ｂには前述の電圧Ｖ−が、それぞれ入力される。したがって、オペアンプ５６から出力信号としてＡ×（Ｖ＋−Ｖ−）、すなわちＡ×ＶＩＮが出力され、この出力信号がＡＤＣ５７に入力される。
【０１０５】
ＡＤＣ５７は、入力されたＡ×（Ｖ＋−Ｖ−）をデジタル変換し（ステップＳ１２）、得られたデジタル変換値をプロセッサ５５へ出力する。プロセッサ５５は、ＡＤＣ５７から受け付けたデジタル変換値（すなわちオペアンプ５６の出力信号のデジタル変換値）に基づいて、前述したように負荷２１の温度Ｔを取得する（ステップＳ１３）。なお、プロセッサ５５は、例えば、負荷２１の温度Ｔを取得した際に、開閉器６２に対してオフ指令を送ることが好ましい。このようにすれば、その後に開閉器６１をオンにした際に（例えば後述のステップＳ１５参照）、加熱用回路を経由して負荷２１に流れる電流を多くできる。
【０１０６】
次に、プロセッサ５５は、取得した負荷２１の温度Ｔと、所定の目標温度Ｔｔａｒとに基づいて、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒよりも低いか（すなわちＴ＜Ｔｔａｒであるか）を判断する（ステップＳ１４）。目標温度Ｔｔａｒは、例えば、負荷２１を加熱する際の制御上の目標値として、エアロゾル吸引器１の製造者によって予め定められた温度である。なお、目標温度Ｔｔａｒの情報は、不図示のＲＯＭ等に予め記憶されている。
【０１０７】
プロセッサ５５は、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒよりも低いと判断したら（ステップＳ１４のＹｅｓ）、開閉器６１にオン指令を送って、開閉器６１をオンにする（ステップＳ１５）。これにより、加熱用回路を経由して負荷２１に電流が流れて、負荷２１が加熱される。一方、プロセッサ５５は、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ以上と判断したら（ステップＳ１４のＮＯ）、開閉器６１にオフ指令を送って、開閉器６１をオフにする（ステップＳ１６）。これにより、加熱用回路による負荷２１への電流の供給が停止され、負荷２１の加熱が停止される。プロセッサ５５は、ステップＳ１５又はステップＳ１６を実行した後は、処理をステップＳ１１へ戻す。
【０１０８】
以上のように、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒより低ければ開閉器６１をオンにして負荷２１を加熱する一方、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ以上であれば開閉器６１をオフにして負荷２１の加熱を停止させる処理を繰り返すことで、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒに収束するように制御できる。
【０１０９】
ところで、負荷２１の温度Ｔと目標温度Ｔｔａｒとの比較結果に基づき開閉器６１をオン又はオフにすることで、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させる制御を行うようにした場合、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒ近傍で検出できれば、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させることができる。
【０１１０】
このため、負荷２１の温度Ｔと目標温度Ｔｔａｒとの比較結果に基づき負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させる制御を行うようにした場合には、目標温度Ｔｔａｒから遠く離れた温度も含む幅広い温度域で負荷２１の温度Ｔを検出可能とする必要性は少なく、それよりも目標温度Ｔｔａｒ近傍で負荷２１の温度Ｔを正確に検出可能とすることが望まれる。したがって、本形態においては、負荷２１の温度Ｔを、適切な温度域において正確に検出可能とすることを考える。
【０１１１】
（各温度について）
先ず、図９を参照して、以下の説明で用いる負荷２１に関する各温度について説明する。図９において、横軸は負荷２１の温度を示している。
【０１１２】
前述したように、負荷２１には、負荷２１及びエアロゾル吸引器１の安全性を担保できる動作保証温度域が予め定められている。図９に示すように、負荷２１の動作保証温度域は、本発明における動作温度集合の一例である。本形態において、負荷２１の動作保証温度域は、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ以上且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ以下の温度域とする。すなわち、本形態において、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒは負荷２１の動作保証温度域に含まれる温度の最小元(Least element)であり、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒは負荷２１の動作保証温度域に含まれる温度の最大元(Greatest element)である。
【０１１３】
動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒよりも低い温度は、動作保証温度域に含まれず、動作保証温度域の下界(Lower bound)に含まれる。動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒよりも低い温度を、以下、下界温度ともいう。また、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高い温度は、動作保証温度域に含まれず、動作保証温度域の上界(Upper bound)に含まれる。動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高い温度を、以下、上界温度ともいう。図９に示すように、上界温度は、本発明における動作温度集合の上界の一例であり、下界温度は、本発明における動作温度集合の下界の一例である。エアロゾル吸引器１の動作中に、負荷２１は、負荷２１の動作保証温度域に含まれる温度となるように制御され、上界温度や下界温度にはならないようになっている。
【０１１４】
ここで、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒは、負荷２１の加熱を停止する（禁止する）温度として、エアロゾル吸引器１の製造者により予め定められた温度である。一例として、本形態においては動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを３００℃とする。図９に示すように、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒは、本発明における上限温度、すなわち動作温度集合の最大元の一例である。
【０１１５】
動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒは、負荷２１への放電を許可しない（禁止する）温度として、エアロゾル吸引器１の製造者により予め定められた温度である。一例として、本形態においては動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒを−１０℃とする。すなわち、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒは、例えばエアロゾル吸引器１自体の動作保証温度域に含まれる温度の最小元と同じ温度である。図９に示すように、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒは、本発明における下限温度、すなわち動作温度集合の最小元の一例である。
【０１１６】
また、本形態においては、負荷２１の温度Ｔが、検出下限温度ＴＭＩＮ以上且つ検出上限温度ＴＭＡＸ以下の温度域である検出可能温度域に含まれる場合に、プロセッサ５５がオペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の温度Ｔを検出可能とする。すなわち、本形態において、検出下限温度ＴＭＩＮは検出可能温度域に含まれる温度の最小元であり、検出上限温度ＴＭＡＸは検出可能温度域に含まれる温度の最大元である。なお、本明細書において、温度Ｔを検出可能とは、温度Ｔを一意に特定できることをいう。
【０１１７】
例えば、本形態のエアロゾル吸引器１のように目標温度Ｔｔａｒが定められている場合には、図９に示すように、検出可能温度域は目標温度Ｔｔａｒを含む温度域とされる。一方、後述する第４変形例等のように目標温度Ｔｔａｒが定められていない場合もある。目標温度Ｔｔａｒが定められていない場合には、検出可能温度域は、例えば動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含む温度域とされる（図１８等を参照）。
【０１１８】
なお、図９には、検出上限温度ＴＭＡＸと動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとを異なる温度とした例を図示しているが、前述したように検出上限温度ＴＭＡＸと動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとを共に３００℃とする等、検出上限温度ＴＭＡＸと動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとを同じ温度としてもよい。同様に、検出下限温度ＴＭＩＮと動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒとを同じ温度としてもよい。
【０１１９】
図９に示すように、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ以上且つ検出下限温度ＴＭＩＮ未満の温度域は、本発明における動作温度集合の部分集合の一例であり、具体的には、下限温度を含む部分集合の一例である。また、検出上限温度ＴＭＡＸより大きく且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ以下の温度域は、本発明における動作温度集合の部分集合の他の一例であり、具体的には、上限温度を含む部分集合の一例である。
【０１２０】
（検出可能温度域の一例）
次に、図１０を参照して、本形態のエアロゾル吸引器１における検出可能温度域の具体的な一例について説明する。ここで説明するエアロゾル吸引器１は、図８を用いて説明したように、負荷２１の温度Ｔと目標温度Ｔｔａｒとの比較結果に基づき負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させる制御を行うものとする。
【０１２１】
このようなエアロゾル吸引器１では、例えば、目標温度Ｔｔａｒを２５０℃とすると、検出下限温度ＴＭＩＮを目標温度Ｔｔａｒより５０℃低い２００℃とし、検出上限温度ＴＭＡＸを目標温度Ｔｔａｒより５０℃高い３００℃とすれば、十分な精度で、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒである２５０℃に収束させることができる。
【０１２２】
したがって、図１０では、目標温度Ｔｔａｒを２５０℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを２００℃とし、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃として、検出可能温度域を２００℃〜３００℃とした例を説明する。なお、図１０において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。なお、図１０において差動入力ＶＩＮと後述する差動入力ＶＩＮ（ε＝−１０％）のうち破線で描かれる箇所の一部は、負電源端子５６ｅの電位であるグランドＧＮＤの電位未満となっている。これは、仮に出力信号や差動入力の貼り付きが生じなかった場合に、負荷２１の温度Ｔに対して差動入力がどのように振る舞うかを理解するためのものに過ぎない点に留意されたい。現実の系においては、負電源端子５６ｅの電位であるグランドＧＮＤの電位（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）において、出力信号や差動入力の貼り付きが生じる。後述する図１２（第１変形例）、図１４（第２変形例）、図１６（第３変形例）、図１８（第４変形例）、図２０（第５変形例）についても同様である。
【０１２３】
前述したように、負荷２１はＰＴＣ特性を有しているので、負荷２１の電気抵抗値ＲＨは、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、大きくなる。したがって、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、図１０に示すように、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、大きくなる（前述の式（Ｆ１）も参照）。
【０１２４】
一方、第２素子６４の第２電気抵抗値Ｒ２、及び第３素子６５の第３電気抵抗値Ｒ３は、負荷２１の温度Ｔに関わらず一定値である。したがって、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、図１０に示すように、負荷２１の温度Ｔに関わらず一定値となる（前述の式（Ｆ２）も参照）。
【０１２５】
オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、貼り付きが生じない限り上記のＶ＋とＶ−との差分（すなわちＶＩＮ＝Ｖ＋−Ｖ−）である。したがって、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、図１０に示すように、上記のＶ＋を図１０に示す縦軸のマイナス側に上記のＶ−分だけシフトさせたものとなり、上記のＶ＋と同様に、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、大きくなる。
【０１２６】
また、本形態において、オペアンプ５６の正電源端子５６ｄは基準電圧ＶＲＥＦに接続されており、負電源端子５６ｅはグランドＧＮＤに接続されている（図７参照）。したがって、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮのとり得る最大値は基準電圧ＶＲＥＦ（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値）となる。また、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮのとり得る最小値はグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）となる。
【０１２７】
同様に、オペアンプ５６の出力信号Ａ×ＶＩＮ（すなわちＡ×（Ｖ＋−Ｖ−））のとり得る電圧の最大値は基準電圧ＶＲＥＦ（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値）となる。そして、出力信号Ａ×ＶＩＮのとり得る電圧の最小値はグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）となる。
【０１２８】
検出可能温度域を２００℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが２００℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。
【０１２９】
つまり、エアロゾル吸引器１の製造者は、負荷２１の温度Ｔが２００℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び増幅率Ａを選定して、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。
【０１３０】
また、電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び増幅率Ａの選定にあたり、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがなるべく小さくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すれば、その分、オペアンプ５６の出力信号が基準電圧ＶＲＥＦに貼り付くことを抑制しつつ、増幅率Ａを大きくできる。増幅率Ａを大きくすると、負荷２１の温度Ｔの変化に応じて、オペアンプ５６の出力信号を大きく変動させることが可能となり、オペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の温度Ｔをより高精度に検出することが可能となる。
【０１３１】
オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくするためには、例えば、負荷２１の温度Ｔが２００℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−とが等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが２００℃であるときのオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが０Ｖ、すなわち負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧と等しくなるので、負荷２１の温度Ｔが２００℃より高いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制できる。
【０１３２】
したがって、２００℃以上の検出可能温度域において、オペアンプ５６の出力信号Ａ×ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制してオペアンプ５６の出力信号に基づく負荷２１の温度Ｔを検出可能にしながら、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくできる。これにより、オペアンプ５６の増幅率Ａを大きくすることを可能にし、負荷２１の温度Ｔが検出可能温度域に含まれる場合に、その温度Ｔを高精度に検出することが可能になる。
【０１３３】
また、負荷２１の電気抵抗値ＲＨは、負荷２１そのものの製品誤差によって、設計上の基準値から±１０％程度ばらつくことがある。したがって、負荷２１の製品誤差によって負荷２１の電気抵抗値ＲＨがばらついたとしても、上記の検出可能温度域では負荷２１の温度Ｔを検出できるようにすることが好ましい。
【０１３４】
具体的に説明すると、図１０において、Ｖ＋（ε＝−１０％）は、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが設計上の基準値から−方向に１０％ばらついた状態（下振れした状態）で、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋を示している。また、図１０において、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮ（ε＝−１０％）は、上記のＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−との差分（すなわちＶ＋（ε＝−１０％）−Ｖ−）を示している。
【０１３５】
例えば、図１０に示すように、負荷２１の温度Ｔが２００℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−とが等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成することが好ましい。このようにすれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、負荷２１の温度Ｔが２００℃より高いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制でき、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０１３６】
また、図１０において、Ｖ＋（ε＝＋１０％）は、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが設計上の基準値から＋方向に１０％ばらついた状態（上振れした状態）で、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋を示している。Ｖ＋（ε＝＋１０％）がオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力された場合のオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮ（ε＝＋１０％）は、上記のＶ＋（ε＝＋１０％）とＶ−との差分（すなわちＶ＋（ε＝＋１０％）−Ｖ−）となる。
【０１３７】
ここでは図示及び詳細な説明を省略するが、例えば、負荷２１の温度Ｔが３００℃（すなわち検出上限温度ＴＭＡＸ）であるときの差動入力ＶＩＮ（ε＝＋１０％）が基準電圧ＶＲＥＦ以下となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成することが好ましい。このようにすれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から＋方向に１０％ばらついたとしても、負荷２１の温度Ｔが３００℃より低いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが基準電圧ＶＲＥＦに貼り付くことを抑制でき、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０１３８】
なお、オペアンプ５６として非入出力レール・ツー・レール型のオペアンプを用いる場合には、負荷２１の温度Ｔが検出下限温度ＴＭＩＮであるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧（Ｖ＋又はＶ＋（ε＝−１０％））と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値と、オペアンプ５６が扱うことができる最小値とが等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。また、負荷２１の温度Ｔが検出上限温度ＴＭＡＸであるときの非反転入力端子５６ａに入力される電圧（Ｖ＋又はＶ＋（ε＝−１０％））と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成することが好ましい。後述する図１２（第１変形例）、図１４（第２変形例）、図１６（第３変形例）、図１８（第４変形例）、図２０（第５変形例）についても同様である。
【０１３９】
以上説明したように、負荷２１の温度Ｔと目標温度Ｔｔａｒとの比較結果に基づき負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させるエアロゾル吸引器１では、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ近傍であるときに検出できれば、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させることができる。具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒ±５０℃の検出可能温度域で検出できれば、十分な精度で、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させることができる。
【０１４０】
そこで、本形態のエアロゾル吸引器１では、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ−５０℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるようにして、目標温度Ｔｔａｒ±５０℃の適切な温度域においてのみオペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の温度Ｔを検出可能とした。
【０１４１】
仮に、幅広い温度域においてオペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の温度Ｔを検出できるようにすると、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを防止する観点から、負荷２１、第１素子６３、第２素子６４及び第３素子６５のそれぞれの電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に余裕を持たせる必要がある。電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に余裕を持たせると、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが大きくなる傾向があり、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが大きくなると、オペアンプ５６の出力信号の貼り付きを防止する観点から、オペアンプ５６の増幅率Ａを大きくしにくくなる。
【０１４２】
これに対して、本形態のエアロゾル吸引器１は、適切な温度域においてのみオペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の温度Ｔを検出できるようにするので、オペアンプ５６の出力信号の貼り付きを過剰に抑制するために負荷２１、第１素子６３、第２素子６４及び第３素子６５のそれぞれの電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に余裕を持たせる必要がない。したがって、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくでき、その分、オペアンプ５６の増幅率Ａを大きくできる。これにより、本形態のエアロゾル吸引器１は、負荷２１の温度Ｔを適切な温度域において高精度に検出することを可能とする。
【０１４３】
また、負荷２１は、製品誤差によって、その温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ−５０℃であるときの電気抵抗値ＲＨが設計上の基準値から−１０％程度異なることがある。したがって、本形態のエアロゾル吸引器１では、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが設計上の基準値から−１０％だけ異なる場合の、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒ−５０℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が負電源端子５６ｅの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるようにした。
【０１４４】
これにより、本形態のエアロゾル吸引器１は、負荷２１に製品誤差があったとしても、オペアンプ５６の差動入力や出力信号の貼り付きを抑制でき、負荷２１の温度Ｔを適切な温度域において高精度に検出することを可能とする。すなわち、本形態のエアロゾル吸引器１は、負荷２１に製品誤差があったとしても、負荷２１の温度Ｔとして誤った温度を取得することを抑制できる。したがって、本形態のエアロゾル吸引器１は、誤った温度に基づき負荷２１を加熱しすぎる等の事態が発生することを抑制して、負荷２１の温度Ｔを適切に管理できる。
【０１４５】
（エアロゾル吸引器の第１変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第１変形例について説明する。第１変形例は、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦ（式（Ｆ０）参照）の較正を行うようにした点が、前述した実施形態の例と異なる。この第１変形例のように、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うことで、前述した式（Ｆ０）に基づき負荷２１の温度Ｔを一層と高精度に検出することが可能となる。なお、以下の第１変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０１４６】
（第１変形例のエアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
図１１を参照して、第１変形例のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。図１１に示すように、第１変形例のエアロゾル吸引器１において、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うタイミングとなると、ＭＣＵ５０のプロセッサ５５は、エアロゾル吸引器１が備える温度センサから負荷２１の温度Ｔを取得する（ステップＳ２１）。
【０１４７】
ここで、エアロゾル吸引器１が備える温度センサは、例えば吸気センサ１５である。具体的に説明すると、吸気センサ１５は、出力値の較正用の周辺の大気の温度を検出する温度センサを有しており、この温度センサによって検出された温度をプロセッサ５５へ送る。ステップＳ２１において、プロセッサ５５は、このようにして吸気センサ１５が検出した周辺の大気の温度を負荷２１の温度Ｔとして取得する。
【０１４８】
周辺の大気の温度を負荷２１の温度Ｔとして取得する意義について説明すると、交換された直後の負荷２１の温度Ｔは、周辺の大気の温度とほぼ同じ温度である可能性が高い。このため、負荷２１が交換されたタイミングを基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うタイミングとし、その際に吸気センサ１５が検出した周辺の大気の温度を負荷２１の温度Ｔとして取得することで、負荷２１自体に温度センサを設けなくても、精度のよい負荷２１の温度Ｔを取得することが可能となる。
【０１４９】
また、エアロゾル吸引器１が電源１２の温度を検出する温度センサを有する場合には、ステップＳ２１において、プロセッサ５５は、電源１２の温度を検出する温度センサが検出した温度を負荷２１の温度Ｔとして取得するようにしてもよい。
【０１５０】
次に、プロセッサ５５は、負荷２１の電気抵抗値ＲＨを取得する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、プロセッサ５５は、例えば、ステップＳ１１と同様に開閉器６１にオフ指令を送り、開閉器６２にオン指令を送ることで、オペアンプ５６から出力信号Ａ×（Ｖ＋−Ｖ−）を出力させ、これをＡＤＣ５７に入力させる。そして、プロセッサ５５は、ＡＤＣ５７が出力したＡ×（Ｖ＋−Ｖ−）のデジタル変換値と、前述の式（Ｆ３）とに基づき、負荷２１の電気抵抗値ＲＨを取得する。なお、プロセッサ５５は、ステップＳ２１とステップＳ２２を実行する順序を入れ替えてもよいし、ステップＳ２１とステップＳ２２を同時に行ってもよい。
【０１５１】
次に、プロセッサ５５は、ステップＳ２１で取得した負荷２１の温度Ｔと、ステップＳ２２で取得した負荷２１の電気抵抗値ＲＨとに基づいて、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行う（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、プロセッサ５５は、例えば、ステップＳ２１で取得した負荷２１の温度を基準温度ＴＲＥＦとして設定し、ステップＳ２２で取得した電気抵抗値ＲＨを基準電気抵抗値ＲＲＥＦとして設定する。ここで設定された基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦは、以降、式（Ｆ０）を解く際に用いられる。
【０１５２】
第１変形例のエアロゾル吸引器１は、ステップＳ２３により基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うと、その後は、図１１に示すように前述したステップＳ１１以降の動作を繰り返す。
【０１５３】
第１変形例のように、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うようにした場合には、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うタイミングで、オペアンプ５６の出力信号に基づき負荷２１の電気抵抗値ＲＨを取得できるようにする必要がある（ステップＳ２２参照）。基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うタイミングにおいて、負荷２１は、負荷２１の動作保証温度域に含まれるいずれの温度もとり得る。
【０１５４】
したがって、第１変形例のように、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うようにした場合には、検出上限温度ＴＭＡＸを動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとし、検出下限温度ＴＭＩＮを動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒとして、前述した実施形態の例よりも検出可能温度域を広げる必要がある。
【０１５５】
（第１変形例の検出可能温度域の一例）
ここで、図１２を参照して、第１変形例の検出可能温度域の一例について説明する。図１２に示す例は、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒが３００℃であり、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒが−１０℃であるために、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを−１０℃とし、検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とした場合の例である。
【０１５６】
なお、図１０と同様に、図１２において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０１５７】
検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが−１０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。
【０１５８】
つまり、エアロゾル吸引器１の製造者は、負荷２１の温度Ｔが−１０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び増幅率Ａを選定して、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。
【０１５９】
より具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−とが等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが−１０℃であるときのオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが０Ｖ、すなわち負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧と等しくなるので、負荷２１の温度Ｔが−１０℃より高いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制できる。
【０１６０】
したがって、−１０℃以上の検出可能温度域において、オペアンプ５６の出力信号Ａ×ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制してオペアンプ５６の出力信号に基づく負荷２１の温度Ｔを検出可能にしながら、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくできる。
【０１６１】
また、第１変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。例えば、図１２に示すように、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−の差が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０１６２】
以上説明したように、第１変形例のエアロゾル吸引器１では、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒを最小元とし且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを最大元とする動作保証温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）になるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔが動作保証温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔを検出するための較正を適切に行うことができる。
【０１６３】
（エアロゾル吸引器の第２変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第２変形例について説明する。第２変形例は、負荷２１の温度ＴをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて制御するようにした点が、前述した実施形態の例と異なる。この第２変形例のように、負荷２１の温度ＴをＰＷＭ制御により制御することで、負荷２１の温度Ｔをより細やかに制御することが可能となる。なお、以下の第２変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０１６４】
（第２変形例のエアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
図１３を参照して、第２変形例のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。図１３に示すように、第２変形例のエアロゾル吸引器１において、例えば負荷２１の温度Ｔを検出するタイミングとなると、ＭＣＵ５０のプロセッサ５５は、負荷２１の温度Ｔの計測を開始する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、プロセッサ５５は、ステップＳ１１と同様に、開閉器６１をオフにする一方で開閉器６２にオンして、開閉器６２の下流にある第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２に電流が流れるようにする。これにより、オペアンプ５６から出力信号としてＡ×（Ｖ＋−Ｖ−）が出力され、これがＡＤＣ５７に入力される。
【０１６５】
そして、ＡＤＣ５７は、入力されたＡ×（Ｖ＋−Ｖ−）をデジタル変換して（ステップＳ３２）、得られたデジタル変換値をプロセッサ５５へ出力する。プロセッサ５５は、ＡＤＣ５７から受け付けたデジタル変換値（すなわちオペアンプ５６の出力信号のデジタル変換値）に基づいて、ステップＳ１３と同様に、負荷２１の温度Ｔを取得する（ステップＳ３３）。
【０１６６】
次に、プロセッサ５５は、目標温度Ｔｔａｒと負荷２１の温度Ｔとの温度差ΔＴ（すなわちΔＴ＝Ｔｔａｒ−Ｔ）に基づいて、負荷２１の温度Ｔを制御するためのデューティー指令値を決定する（ステップＳ３４）。この第２変形例では、例えば、図１３に示すＰＷＭ制御情報が不図示のＲＯＭ等に予め記憶されている。
【０１６７】
ＰＷＭ制御情報は、図１３に示すように、温度差ΔＴに対応付けて、その温度差ΔＴであるときのデューティー指令値を定めた情報である。ここで、デューティー指令値は、例えば、スイッチング周期に占める負荷２１の温度Ｔを制御するために開閉器６１へ送るオン指令のパルス幅、すなわち、スイッチング周期に占める加熱用回路を経由して負荷２１に供給される電力のパルス幅を示す。
【０１６８】
図１３に示すように、ＰＷＭ制御情報において、温度差ΔＴが０のときのデューティー指令値は、デューティー指令値としてとり得る最小値のＤＭＩＮ（例えばデューティー比が０％となるようなパルス幅）とされている。また、ＰＷＭ制御情報において、温度差ΔＴが０から大きくなるについて、デューティー指令値も大きくなるようになっている。そして、ＰＷＭ制御情報において、温度差ΔＴが所定の閾値ΔＴｔｈ以上のときのデューティー指令値は、デューティー指令値としてとり得る最大値のＤＭＡＸ（例えばデューティー比が１００％となるようなパルス幅）とされている。温度差ΔＴが閾値ΔＴｔｈとなる負荷２１の温度Ｔを、以下、閾値温度ＴＤという。すなわち、閾値ΔＴｔｈ＝目標温度Ｔｔａｒ−閾値温度ＴＤである。
【０１６９】
前述のステップＳ３４において、先ず、プロセッサ５５は、ステップＳ３３で取得した負荷２１の温度Ｔと、目標温度Ｔｔａｒとから温度差ΔＴを取得する。そして、プロセッサ５５は、取得した温度差ΔＴと、ＰＷＭ制御情報とに基づいて、デューティー指令値を決定する。
【０１７０】
プロセッサ５５は、デューティー指令値を決定すると、決定したデューティー指令値に基づき開閉器６１のスイッチングを制御する（ステップＳ３５）。これにより、プロセッサ５５は、ＰＷＭ制御を用いて、負荷２１の温度Ｔが目標温度Ｔｔａｒとなるように制御できる。
【０１７１】
第２変形例のように、負荷２１の温度ＴをＰＷＭ制御するようにした場合には、負荷２１の温度を閾値温度ＴＤ以上且つ目標温度Ｔｔａｒの温度域で検出できれば、十分な精度で、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに収束させることができる。例えば、ここで、閾値温度ＴＤは、前述の実施形態の例における検出下限温度ＴＭＩＮ（すなわち２００℃）よりも低い温度（例えば１００℃）である。
【０１７２】
したがって、第２変形例のように、負荷２１の温度ＴをＰＷＭ制御するようにした場合には、検出下限温度ＴＭＩＮを閾値温度ＴＤとして、前述の実施形態の例より検出可能温度域を広げる必要がある。
【０１７３】
（第２変形例の検出可能温度域の一例）
ここで、図１４を参照して、第２変形例の検出可能温度域の一例について説明する。図１４に示す例は、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを閾値温度ＴＤである１００℃とすることで、検出可能温度域を１００℃〜３００℃とした場合の例である。
【０１７４】
なお、図１０と同様に、図１４において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０１７５】
検出可能温度域を１００℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが１００℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値とがグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。
【０１７６】
つまり、エアロゾル吸引器１の製造者は、負荷２１の温度Ｔが１００℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び増幅率Ａを選定して、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。
【０１７７】
より具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔが１００℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−とが等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが１００℃であるときのオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮが０Ｖ、すなわち負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧と等しくなるので、負荷２１の温度Ｔが１００℃より高いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制できる。
【０１７８】
したがって、１００℃以上の検出可能温度域において、オペアンプ５６の出力信号Ａ×ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制してオペアンプ５６の出力信号に基づく負荷２１の温度Ｔを検出可能にしながら、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくできる。
【０１７９】
また、第２変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。例えば、図１４に示すように、負荷２１の温度Ｔが１００℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−の差が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０１８０】
以上説明したように、第２変形例のエアロゾル吸引器１では、加熱用回路を経由して負荷２１に供給される電力のパルス幅を示すデューティー指令値が最大値ＤＭＡＸとなる閾値温度ＴＤを最小元とし且つ目標温度Ｔｔａｒを含む温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）になるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔがその温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔを目標温度Ｔｔａｒに精度よく収束させることができる。
【０１８１】
（エアロゾル吸引器の第３変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第３変形例について説明する。第３変形例は、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦ（式（Ｆ０）参照）の較正を行うようにした点が、前述した第２変形例と異なる。すなわち、第３変形例のエアロゾル吸引器１は、第１変形例のように基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行い、第２変形例のようにＰＷＭ制御情報に基づいて負荷２１の温度ＴをＰＷＭ制御する。なお、以下の第３変形例の説明では、前述した第１変形例及び第２変形例と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０１８２】
（第３変形例のエアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
図１５を参照して、第３変形例のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。図１５に示すように、第３変形例のエアロゾル吸引器１では、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の動作が行われた後に、ステップＳ３１〜ステップＳ３５の動作が行われる。
【０１８３】
第３変形例のように、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うようにした場合には、第１変形例において説明したように、検出上限温度ＴＭＡＸを動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとし、検出下限温度ＴＭＩＮを動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒとする必要がある。
【０１８４】
（第３変形例の検出可能温度域の一例）
ここで、図１６を参照して、第３変形例の検出可能温度域の一例について説明する。図１６に示す例は、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒが３００℃であり、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒが−１０℃であるために、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを−１０℃とすることで、検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とした場合の例である。また、図１６に示す例では、図１４に示す例と同様に、閾値温度ＴＤは１００℃となっている。
【０１８５】
なお、図１０と同様に、図１６において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０１８６】
第１変形例で説明したように、検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが−１０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−との差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０１８７】
また、第３変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。すなわち、例えば、図１６に示すように、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−の差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。このようにすれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０１８８】
以上説明したように、第３変形例のエアロゾル吸引器１では、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒを最小元とし且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを最大元とする動作保証温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）になるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔが動作保証温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔを検出するための較正を適切に行うことができる。
【０１８９】
（エアロゾル吸引器の第４変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第４変形例について説明する。第４変形例は、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高くなったことを条件にエアロゾル吸引器１が一連の動作を終了するようにした点が、前述した実施形態の例と異なる。なお、以下の第４変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０１９０】
（第４変形例のエアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
図１７を参照して、第４変形例のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。図１７に示すように、第３変形例のエアロゾル吸引器１では、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の動作が行われた後に、ステップＳ４１の動作が行われる。
【０１９１】
ステップＳ４１において、ＭＣＵ５０のプロセッサ５５は、取得した負荷２１の温度Ｔと動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒに基づいて、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも低いか（すなわちＴ＜Ｔｕｐｐｅｒ）を判断する。なお、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒの情報は、不図示のＲＯＭ等に予め記憶されている。
【０１９２】
プロセッサ５５は、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも低いと判断したら（ステップＳ４１のＹｅｓ）、ステップＳ１１の動作へ移行する。一方、プロセッサ５５は、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ以上と判断したら（ステップＳ４１のＮＯ）、図１７に示す一連の動作を終了させる。つまり、その後の負荷２１への放電を禁止する。
【０１９３】
第４変形例のように、負荷２１の温度Ｔと動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒの比較結果に基づきエアロゾル吸引器１の一連の動作を終了させるようにした場合には、負荷２１の温度Ｔを動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ近傍で検出できればよい。具体的には、例えば、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ−５０℃以上動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ以下の温度域で負荷２１の温度Ｔを検出できれば、十分な精度で、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとなったときに一連の動作を終了させることができる。
【０１９４】
（第４変形例の検出可能温度域の一例）
ここで、図１８を参照して、第４変形例の検出可能温度域の一例について説明する。図１８に示す例は、検出上限温度ＴＭＡＸを動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒである３００℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを２５０℃とすることで、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とした場合の例である。
【０１９５】
なお、図１０と同様に、図１８において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０１９６】
検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが２５０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。
【０１９７】
つまり、エアロゾル吸引器１の製造者は、負荷２１の温度Ｔが２５０℃〜３００℃であるときの非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び増幅率Ａを選定して、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。
【０１９８】
より具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔが２５０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−との差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが２５０℃より高いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制できる。
【０１９９】
したがって、２５０℃以上の検出可能温度域において、オペアンプ５６の出力信号Ａ×ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧に貼り付くことを抑制してオペアンプ５６の出力信号に基づく負荷２１の温度Ｔを検出可能にしながら、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮを小さくできる。
【０２００】
また、第４変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。例えば、図１８に示すように、負荷２１の温度Ｔが２５０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−の差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０２０１】
以上説明したように、第４変形例のエアロゾル吸引器１では、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含み且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ−５０℃を最小元とする温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）になるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔがその温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ近傍であるときに、負荷２１の温度Ｔを高精度に検出することを可能にし、負荷２１を加熱しすぎることを抑制できる。
【０２０２】
（エアロゾル吸引器の第５変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第５変形例について説明する。第５変形例は、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦ（式（Ｆ０）参照）の較正を行うようにした点が、前述した第４変形例と異なる。すなわち、第５変形例のエアロゾル吸引器１は、第１変形例のように基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行い、第４変形例のように負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高くなったことを条件にエアロゾル吸引器１が一連の動作を終了する。なお、以下の第５変形例の説明では、前述した第１変形例及び第４変形例と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０２０３】
（第５変形例のエアロゾル吸引器の具体的な動作の一例）
図１９を参照して、第５変形例のエアロゾル吸引器１の具体的な動作の一例を説明する。図１９に示すように、第５変形例のエアロゾル吸引器１では、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の動作が行われた後に、ステップＳ１１〜ステップＳ１３及びステップＳ４１の動作が行われる。
【０２０４】
第５変形例のように、基準温度ＴＲＥＦ及び基準電気抵抗値ＲＲＥＦの較正を行うようにした場合には、第１変形例において説明したように、検出上限温度ＴＭＡＸを動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒとし、検出下限温度ＴＭＩＮを動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒとする必要がある。
【０２０５】
（第５変形例の検出可能温度域の一例）
ここで、図２０を参照して、第５変形例の検出可能温度域の一例について説明する。図２０に示す例は、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒが３００℃であり、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒが−１０℃であるために、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃とし、検出下限温度ＴＭＩＮを−１０℃とすることで、検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とした場合の例である。
【０２０６】
なお、図１０と同様に、図２０において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０２０７】
第１変形例で説明したように、検出可能温度域を−１０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが−１０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。具体的には、例えば、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋とＶ−の差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２０８】
また、第５変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。すなわち、例えば、図２０に示すように、負荷２１の温度Ｔが−１０℃（すなわち検出下限温度ＴＭＩＮ）であるときのＶ＋（ε＝−１０％）とＶ−との差分が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定し、これらを用いてエアロゾル吸引器１を構成すればよい。このようにすれば、負荷２１の電気抵抗値ＲＨが基準値から−方向に１０％ばらついたとしても、上記の検出可能温度域で負荷２１の温度Ｔを検出することが可能となる。
【０２０９】
以上説明したように、第５変形例のエアロゾル吸引器１では、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒを最小元とし且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを最大元とする動作保証温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）よりも大きくなるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔが動作保証温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力又は出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔを検出するための較正を適切に行うことができる。
【０２１０】
（エアロゾル吸引器の第６変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第６変形例について説明する。この第６変形例は、図２１に示すように、第１素子６３が第１直列回路Ｃ１の低電位側の素子となるようにし、負荷２１が第１直列回路Ｃ１の高電位側の素子となるようにした点が、前述した実施形態の例と異なる。なお、以下の第６変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０２１１】
第６変形例において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とが構成する並列回路全体に印加される電圧（換言すれば、主正母線ＬＵと主負母線ＬＤの電位差）を“Ｖ”として、以下の式（Ｆ８）によって表される。
【０２１２】
【数８】
0006785391.tif 000009
【０２１３】
また、第６変形例において、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、前述した実施形態と同様に上記の式（Ｆ２）によって表される。したがって、第６変形例において、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、以下の式（Ｆ９）によって表される。
【０２１４】
【数９】
0006785391.tif 000010
【０２１５】
（第６変形例の検出可能温度域の一例）
次に、図２２を参照して、第６変形例の検出可能温度域の一例について説明する。第６変形例のエアロゾル吸引器１は、例えば、前述した第４変形例と同様に、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高くなったことを条件に一連の動作を終了する制御を行うものとする。したがって、図２２では、検出下限温度ＴＭＩＮを２５０℃とし、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃として、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とした例を説明する。
【０２１６】
なお、図１０と同様に、図２２において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０２１７】
前述したように、負荷２１はＰＴＣ特性を有しているので、負荷２１の電気抵抗値ＲＨは、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、大きくなる。したがって、第６変形例の場合、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、図２２に示すように、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、小さくなる（前述の式（Ｆ８）も参照）。
【０２１８】
一方、第６変形例において、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、前述の実施形態と同様、図２２に示すように、負荷２１の温度Ｔに関わらず一定値となる（前述の式（Ｆ２）も参照）。
【０２１９】
第４変形例で説明したように、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが２５０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値がグランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。より具体的には、第６変形例の場合、負荷２１の温度Ｔが３００℃（すなわち検出上限温度ＴＭＡＸ）であるときのＶ＋とＶ−の差が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２２０】
このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが３００℃より低いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧又はオペアンプ５６が扱うことができる最小値に貼り付くことを抑制できる。
【０２２１】
なお、ここでは詳細な説明及び図示を省略するが、第６変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。すなわち、第６変形例の場合、例えば、負荷２１の温度Ｔが３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋（ε＝＋１０％）と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値が、負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２２２】
以上説明したように、第６変形例のエアロゾル吸引器１では、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含み且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ−５０℃を最小元とする温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）よりも大きくなるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔがその温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ近傍であるときに、負荷２１の温度Ｔを高精度に検出することを可能にし、負荷２１を加熱しすぎることを抑制できる。
【０２２３】
（エアロゾル吸引器の第７変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第７変形例について説明する。第７変形例は、図２３に示すように、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに第２直列回路Ｃ２を接続し、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに第１直列回路Ｃ１を接続した点が、前述した実施形態の例と異なる。なお、以下の第７変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０２２４】
第７変形例において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、前述した実施形態の電圧Ｖ−と同様になる。また、第７変形例において、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、前述した実施形態の電圧Ｖ＋と同様になる。したがって、第７変形例において、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、以下の式（Ｆ１０）によって表される。
【０２２５】
【数１０】
0006785391.tif 000011
【０２２６】
（第７変形例の検出可能温度域の一例）
次に、図２４を参照して、第７変形例の検出可能温度域の一例について説明する。第７変形例のエアロゾル吸引器１は、例えば、前述した第４変形例と同様に、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高くなったことを条件に一連の動作を終了する制御を行うものとする。したがって、図２４では、検出下限温度ＴＭＩＮを２５０℃とし、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃として、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とした例を説明する。
【０２２７】
なお、図１０と同様に、図２４において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０２２８】
第７変形例において、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、図２４に示すように、負荷２１の温度Ｔに関わらず一定値となる。
【０２２９】
一方、第７変形例において、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、図２４に示すように、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、大きくなる。
【０２３０】
第４変形例で説明したように、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが２５０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。より具体的には、第７変形例の場合、負荷２１の温度Ｔが３００℃（すなわち検出上限温度ＴＭＡＸ）であるときのＶ＋とＶ−の差が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２３１】
このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが３００℃より低いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）に貼り付くことを抑制できる。
【０２３２】
なお、ここでは詳細な説明及び図示を省略するが、第７変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。すなわち、第７変形例の場合、例えば、負荷２１の温度Ｔが３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−（ε＝＋１０％）の差分値が、負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２３３】
以上説明したように、第７変形例のエアロゾル吸引器１では、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含み且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ−５０℃を最小元とする温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）になるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔがその温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ近傍であるときに、負荷２１の温度Ｔを高精度に検出することを可能にし、負荷２１を加熱しすぎることを抑制できる。
【０２３４】
（エアロゾル吸引器の第８変形例）
次に、エアロゾル吸引器１の第８変形例について説明する。第８変形例は、図２５に示すように、第１素子６３が第１直列回路Ｃ１の低電位側の素子となるようにし、負荷２１が第１直列回路Ｃ１の高電位側の素子となるようにするとともに、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに第２直列回路Ｃ２を接続し、オペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに第１直列回路Ｃ１を接続した点が、前述した実施形態の例と異なる。なお、以下の第８変形例の説明では、前述した実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【０２３５】
第８変形例において、オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、以下の式（Ｆ１１）によって表される。
【０２３６】
【数１１】
0006785391.tif 000012
【０２３７】
（第８変形例の検出可能温度域の一例）
次に、図２６を参照して、第８変形例の検出可能温度域の一例について説明する。第８変形例のエアロゾル吸引器１は、例えば、前述した第４変形例と同様に、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒよりも高くなったことを条件に一連の動作を終了する制御を行うものとする。したがって、図２６では、検出下限温度ＴＭＩＮを２５０℃とし、検出上限温度ＴＭＡＸを３００℃として、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とした例を説明する。
【０２３８】
なお、図１０と同様に、図２６において、縦軸はオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋、反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−及び差動入力ＶＩＮの大きさ（すなわち電圧）を示し、横軸は負荷２１の温度Ｔを示している。
【０２３９】
第８変形例において、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧Ｖ＋は、図２６に示すように、負荷２１の温度Ｔに関わらず一定値となる。
【０２４０】
一方、第８変形例において、第１直列回路Ｃ１と第２直列回路Ｃ２とにより構成される並列回路全体に電圧Ｖを印加した場合のオペアンプ５６の反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−は、図２４に示すように、負荷２１の温度Ｔが高くなる程、小さくなる。
【０２４１】
第４変形例で説明したように、検出可能温度域を２５０℃〜３００℃とするためには、負荷２１の温度Ｔが２５０℃〜３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、グランドＧＮＤの電圧以上（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値以上）、且つ基準電圧ＶＲＥＦ以下（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最大値以下）となるようにすればよい。より具体的には、第８変形例の場合、負荷２１の温度Ｔが３００℃（すなわち検出上限温度ＴＭＡＸ）であるときのＶ＋とＶ−の差が、グランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２４２】
このようにすれば、負荷２１の温度Ｔが３００℃より低いときにオペアンプ５６の差動入力ＶＩＮがグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）に貼り付くことを抑制できる。
【０２４３】
なお、ここでは詳細な説明及び図示を省略するが、第８変形例においても、負荷２１の製品誤差を考慮することが好ましい。すなわち、第８変形例の場合、例えば、負荷２１の温度Ｔが３００℃であるときのオペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧Ｖ−（ε＝−１０％）の差分値が、負電源端子５６ｅに接続されたグランドＧＮＤの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）と等しくなるような電気抵抗値ＲＨ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を選定すればよい。
【０２４４】
以上説明したように、第８変形例のエアロゾル吸引器１では、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含み且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ−５０℃を最小元とする温度域において、オペアンプ５６の非反転入力端子５６ａに入力される電圧と反転入力端子５６ｂに入力される電圧の差分値又は差動入力に増幅率Ａを乗じた値が、オペアンプ５６の負電源端子５６ｅの電圧（オペアンプ５６が非入出力レール・ツー・レール型の場合は、オペアンプ５６が扱うことができる最小値）よりも大きくなるようにした。これにより、負荷２１の温度Ｔがその温度域であるときに、オペアンプ５６の差動入力と出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷２１の温度Ｔが動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ近傍であるときに、負荷２１の温度Ｔを高精度に検出することを可能にし、負荷２１を加熱しすぎることを抑制できる。
【０２４５】
なお、本発明は、前述した実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、前述した実施形態及び各変形例においては、負荷２１の動作保証温度域を、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ以上且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ以下の温度域とした例を説明したが、これに限らない。例えば、負荷２１の動作保証温度域を、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒより高く且つ動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ未満の温度域としてもよい。
すなわち、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒを負荷２１の動作保証温度域の下限（すなわち、負荷２１の動作保証温度域には含まれず、且つ、前述した下界温度に含まれる温度の最大元）とし、動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを負荷２１の動作保証温度域の上限（すなわち、負荷２１の動作保証温度域には含まれず、且つ、前述した上界温度に含まれる温度の最小元）としてもよい。
同様に、前述した実施形態及び各変形例においては、検出可能温度域を、検出下限温度ＴＭＩＮ以上且つ検出上限温度ＴＭＡＸ以下の温度域とした例を説明したが、これに限らない。例えば、検出可能温度域を、検出下限温度ＴＭＩＮより高く且つ検出上限温度ＴＭＡＸ未満の温度域としてもよい。すなわち、検出下限温度ＴＭＩＮを検出可能温度域の下限とし、検出上限温度ＴＭＡＸを検出可能温度域の上限としてもよい。
また、前述した実施形態及び各変形例においては、負荷２１を含む第１カートリッジ２０が電源ユニット１０に着脱自在な構成とされているが、負荷２１を含む第１カートリッジ２０は電源ユニット１０と一体化された構成であってもよい。
【０２４６】
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。
【０２４７】
（１）  エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷（負荷２１）と、第１既知抵抗（第１素子６３）と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路（第１直列回路Ｃ１）と、
第２既知抵抗（第２素子６４）と、第３既知抵抗（第３素子６５）と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路（第２直列回路Ｃ２）と、
非反転入力端子（非反転入力端子５６ａ）に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子（反転入力端子５６ｂ）に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプ（オペアンプ５６）と、
前記負荷の加熱を停止する上限温度（動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ）と前記負荷への放電を許可しない下限温度（動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ）とを備えた制御装置（ＭＣＵ５０）と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を最大元且つ前記下限温度を最小元とする動作温度集合の上界若しくは下界において、前記オペアンプの負電源端子（負電源端子５６ｅ）の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、
又は、前記動作温度集合の部分集合であって前記上限温度若しくは前記下限温度を含む前記部分集合において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２４８】
（１）によれば、オペアンプの差動入力が、上限温度を最大元且つ下限温度を最小元とする動作温度集合の上界若しくは下界、又は該動作温度集合の部分集合であって上限温度若しくは下限温度を含む部分集合において、オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなるので、負荷の温度を適切な温度域で高精度に検出することを可能にする。
【０２４９】
すなわち、仮に、オペアンプの出力信号に基づき幅広い温度域において負荷の温度を検出できるようにすると、オペアンプの差動入力や出力信号の貼り付きを防止する観点から、第１支流回路及び第２支流回路の各素子の電気抵抗値に余裕を持たせる必要がある。第１支流回路及び第２支流回路の各素子の電気抵抗値に余裕を持たせると、オペアンプの差動入力が大きくなる傾向がある。そして、オペアンプの差動入力が大きくなると、オペアンプの出力信号の貼り付きを防止する観点から、オペアンプの増幅率を大きくしにくくなる。したがって、負荷の温度を高精度に検出することが困難となる。
【０２５０】
これに対して、（１）によれば、上限温度を最大元且つ下限温度を最小元とする動作温度集合の上界若しくは下界、又は上限温度若しくは下限温度を含む動作温度集合の部分集合という、負荷の温度を管理する上で負荷の温度を検出できるようにする必要性の少ない温度域では、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値未満となることを許容する。このため、（１）においては、オペアンプの出力信号の貼り付きを過剰に抑制するために第１支流回路及び第２支流回路の各素子の電気抵抗値に余裕を持たせる必要がないので、オペアンプの差動入力を小さくでき、その分、オペアンプの増幅率を大きくできる。したがって、負荷の温度を適切な温度域で高精度に検出することを可能にできる。
【０２５１】
（２）  （１）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記オペアンプの差動入力は、前記部分集合において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２５２】
（２）によれば、オペアンプの差動入力が、上記の部分集合において、オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなるので、負荷の温度を適切な温度域で高精度に検出することを可能にする。
【０２５３】
（３）  （２）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記エアロゾル源を加熱する際に、前記負荷の温度が目標温度に収束するように制御可能に構成され、
前記部分集合は、前記目標温度を要素として含まない、エアロゾル吸引器。
【０２５４】
（３）によれば、負荷の温度が少なくとも目標温度であるときに、オペアンプの差動入力がオペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなることを防止できる。したがって、負荷の温度が少なくとも目標温度であるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制し、制御装置が負荷の温度を目標温度に精度よく収束させることを可能にする。
【０２５５】
（４）  （１）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記エアロゾル源を加熱する際に、前記負荷の温度が目標温度に収束するように制御可能に構成され、
前記オペアンプの差動入力は、前記目標温度を要素として含み且つ前記目標温度＋５０℃を最大元又は上限とする集合において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値より大きくなる、エアロゾル吸引器。
【０２５６】
（４）によれば、負荷の温度が、目標温度を含み且つ目標温度＋５０℃を最大元又は上限とする温度域に含まれるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制し、制御装置が負荷の温度を目標温度に精度よく収束させることを可能にする。
【０２５７】
（５）  （４）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記集合は、前記目標温度−５０℃を最小元又は下限とする集合である、エアロゾル吸引器。
【０２５８】
（５）によれば、負荷の温度が、さらに目標温度−５０℃を最小元又は下限とする温度域に含まれるときにも、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制し、制御装置が負荷の温度を目標温度に精度よく収束させることを可能にする。
【０２５９】
（６）  （４）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記集合は、前記下限温度を最小元又は下限とする集合である、エアロゾル吸引器。
【０２６０】
（６）によれば、負荷の温度が下限温度近傍であるときにも、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。これにより、例えば、負荷の温度を検出するための較正を行うような温度域において、オペアンプの差動入力が負電源端子の電位未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制し、上記の較正を適切に行うことを可能にする。
【０２６１】
（７）  （４）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記制御装置は、前記目標温度と前記負荷の温度との差分に基づき、前記負荷へ供給する電力のパルス幅を制御するように構成され、
前記集合は、前記パルス幅が最大値未満となる温度を最小元又は下限とする集合である、エアロゾル吸引器。
【０２６２】
（７）によれば、負荷の温度が、負荷へ供給する電力のパルス幅を変化させ得る温度であるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制し、制御装置が負荷の温度を目標温度に精度よく収束させることを可能にする。
【０２６３】
（８）  （１）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度を要素として含み且つ前記上限温度−５０℃を最小元又は下限とする集合において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値より大きくなる、エアロゾル吸引器。
【０２６４】
（８）によれば、負荷の温度が、上限温度を含み且つ上限温度＋５０℃を最大元又は上限とする温度域に含まれるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷の温度が、上限温度を含み且つ上限温度＋５０℃を最大元又は上限とする温度域に含まれるときに、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２６５】
（９）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記集合は、前記上限温度−５０℃を下限とし、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２６６】
（９）によれば、負荷の温度が上限温度近傍であるとき（負荷の温度と上限温度との差が５０℃未満のとき）に、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷の温度が上限温度近傍であるときに、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２６７】
（１０）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記集合は、前記上限温度−５０℃を下限とし、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃にある前記負荷が、前記上限温度−５０℃で前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２６８】
（１０）によれば、製品誤差等により負荷の電気抵抗値が基準値から−１０％ばらついたとしても、負荷の温度が上限温度近傍であるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制でき、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２６９】
（１１）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記集合は、前記上限温度−５０℃を下限とし、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２７０】
（１１）によれば、負荷の温度が上限温度近傍であるとき（負荷の温度と上限温度との差が５０℃未満のとき）に、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷の温度が上限温度近傍であるときに、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２７１】
（１２）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記集合は、前記上限温度−５０℃を下限とし、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度−５０℃にある前記負荷が前記上限温度−５０℃で前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度−５０℃において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２７２】
（１２）によれば、製品誤差等により負荷の電気抵抗値が基準値から−１０％ばらついたとしても、負荷の温度が上限温度近傍であるときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制でき、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２７３】
（１３）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２７４】
（１３）によれば、負荷の温度が上限温度より低いときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷の温度が上限温度より低いときに、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２７５】
（１４）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の高電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの非反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度にある前記負荷が前記上限温度で前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２７６】
（１４）によれば、製品誤差等により負荷の電気抵抗値が基準値から−１０％ばらついたとしても、負荷の温度が上限温度より低いときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制でき、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２７７】
（１５）  （８）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２７８】
（１５）によれば、負荷の温度が上限温度より低いときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制できる。したがって、負荷の温度が上限温度より低いときに、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２７９】
（１６）  （１２）又は（１３）に記載のエアロゾル吸引器であって、
前記負荷は、前記第１支流回路において、前記第１既知抵抗の低電位側に接続され、
前記第１支流回路は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの差動入力は、前記上限温度にある前記負荷が前記上限温度で前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値になる電気抵抗値から−１０％だけ異なった電気抵抗値を有する場合に、前記上限温度において、前記オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器。
【０２８０】
（１６）によれば、製品誤差等により負荷の電気抵抗値が基準値から−１０％ばらついたとしても、負荷の温度が上限温度より低いときに、オペアンプの非反転入力端子と反転入力端子に入力される電位の差が負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値未満となることにより生じるオペアンプの出力信号の貼り付きを抑制でき、負荷の温度を高精度に検出することを可能にする。
【０２８１】
（１７）  エアロゾル生成源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷（負荷２１）に放電可能な電源を有するエアロゾル吸引器（エアロゾル吸引器１）の電源ユニット（電源ユニット１０）であって、
第１既知抵抗（第１素子６３）と、前記負荷と前記第１既知抵抗を直列接続する第１ノードと、を備えた第１支流回路（第１直列回路Ｃ１）と、
第２既知抵抗（第２素子６４）と、第３既知抵抗（第３素子６５）と、前記第２既知抵抗と前記第３既知抵抗を直列接続する第２ノードとを備え、且つ、前記第１支流回路と並列接続される第２支流回路（第２直列回路Ｃ２）と、
非反転入力端子（非反転入力端子５６ａ）に前記第１ノードと前記第２ノードの一方が接続され、反転入力端子（反転入力端子５６ｂ）に前記第１ノードと前記第２ノードの他方が接続されるオペアンプ（オペアンプ５６）と、
前記負荷の加熱を停止する上限温度（動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒ）と前記負荷への放電を許可しない下限温度（動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ）とを備えた制御装置（ＭＣＵ５０）と、を含み、
前記オペアンプの差動入力は、
前記上限温度を最大元且つ前記下限温度を最小元とする動作温度集合の上界若しくは下界において、前記オペアンプの負電源端子（負電源端子５６ｅ）の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、
又は、前記動作温度集合の部分集合であって前記上限温度若しくは前記下限温度を含む前記部分集合において、前記オペアンプの負電源端子の電位又は前記オペアンプが取得可能な最小値と等しくなる、エアロゾル吸引器の電源ユニット。
【０２８２】
（１７）によれば、オペアンプの差動入力が、上限温度を最大元且つ下限温度を最小元とする動作温度集合の上界若しくは下界、又は該動作温度集合の部分集合であって上限温度若しくは下限温度を含む部分集合において、オペアンプの負電源端子の電位又はオペアンプが取得可能な最小値と等しくなるので、負荷の温度を適切な温度域で高精度に検出することを可能にする。
【符号の説明】
【０２８３】
１  エアロゾル吸引器
２１  負荷
５０  ＭＣＵ（制御装置）
５６  オペアンプ
５６ａ  非反転入力端子
５６ｂ  反転入力端子
５６ｅ  負電源端子
６３  第１素子（第１既知抵抗）
６４  第２素子（第２既知抵抗）
６５  第３素子（第３既知抵抗）
Ｃ１  第１直列回路（第１支流回路）
Ｃ２  第２直列回路（第２支流回路）
Ｔｕｐｐｅｒ  動作上限温度
Ｔｌｏｗｅｒ  動作下限温度
【要約】
【課題】エアロゾルの生成に用いる負荷の温度を高精度に検出可能とする。
【解決手段】エアロゾル吸引器１は、第１ノードにより負荷２１と第１素子６３とが直列接続された第１直列回路Ｃ１と、第２ノードにより第２素子６４と第３素子６５とが直列接続され且つ第１直列回路Ｃ１と並列接続される第２直列回路Ｃ２と、第１ノードと第２ノードとの一方が非反転入力端子５６ａに接続され且つ第１ノードと第２ノードとの他方が反転入力端子５６ｂに接続されるオペアンプ５６とを備える。オペアンプ５６の差動入力ＶＩＮは、動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒから動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒまでの動作保証温度域の上界若しくは下界、又は該動作保証温度域における動作下限温度Ｔｌｏｗｅｒ若しくは動作上限温度Ｔｕｐｐｅｒを含む所定の温度域において、負電源端子５６ｅの電位と等しくなる。
【選択図】図１２【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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