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公開番号2023072409
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-24
出願番号2021184951
出願日2021-11-12
発明の名称エアロゾル生成装置
出願人凸版印刷株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類A24F 40/57 20200101AFI20230517BHJP(たばこ;葉巻たばこ;紙巻たばこ;喫煙具)
要約【課題】 発熱を抑制できるとともに、小型化が可能なエアロゾル生成装置を提供する。
【解決手段】 エアロゾル生成装置は、第1電池セル14-1と、第1電池セル14-1に直列に接続された第2電池セル14-2と、第2電池セル14-2の正極端子に正極線を介して接続され、第1及び第2電池セル14-1、14-2を充電する充電回路13と、エアロゾル生成基材10を加熱するヒータ11と、正極線とヒータ11との間に接続され、正極線の電圧を降圧してヒータ11に印加する降圧型DC/DCコンバータ17と、正極線の電圧に基づいて、降圧型DC/DCコンバータ17のスイッチング動作を制御する制御部23とを含む。
【選択図】 図2
特許請求の範囲【請求項1】
第1電池セルと、
前記第1電池セルに直列に接続された第2電池セルと、
前記第2電池セルの正極端子に正極線を介して接続され、前記第1及び第2電池セルを充電する充電回路と、
エアロゾル生成基材を加熱するヒータと、
前記正極線と前記ヒータとの間に接続され、前記正極線の電圧を降圧して前記ヒータに印加する降圧型DC/DCコンバータと、
前記正極線の電圧に基づいて、前記降圧型DC/DCコンバータのスイッチング動作を制御する制御部と、
を具備するエアロゾル生成装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記降圧型DC/DCコンバータは、前記正極線と接地端子との間に直列に接続された第1及び第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子との接続ノードと前記ヒータとの間に接続されたコイルとを含み、
前記制御部は、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とを交互にオンさせる
請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記正極線の電圧に基づいて、前記第1スイッチング素子のデューティ比を変化させる
請求項2に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記ヒータは、予熱段階と、保温段階とを有し、
前記制御部は、前記予熱段階において、前記デューティ比を相対的に高くし、前記保温段階において、前記デューティ比を相対的に低くする
請求項3に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
第1電池セルと、
前記第1電池セルに直列に接続された第2電池セルと、
前記第2電池セルの正極端子に正極線を介して接続され、前記第1及び第2電池セルを充電する充電回路と、
エアロゾル生成基材を加熱するヒータと、
前記正極線と前記ヒータとの間に接続された第3スイッチング素子と、
前記正極線の電圧に基づいて、前記第3スイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御する制御部と、
を具備するエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記正極線の電圧が相対的に高い場合は、前記第3スイッチング素子をオンする期間を相対的に短くし、
前記正極線の電圧が相対的に低い場合は、前記第3スイッチング素子をオンする期間を相対的に長くする
請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記正極線の電圧に基づいて、前記第3スイッチング素子のデューティ比を変化させる
請求項5に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
前記正極線の電圧が相対的に高い場合は、前記デューティ比を相対的に低くし、
前記正極線の電圧が相対的に低い場合は、前記デューティ比を相対的に高くする
請求項7に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項9】
前記ヒータは、予熱段階と、保温段階とを有し、
前記制御部は、前記予熱段階において、前記デューティ比を相対的に高くし、前記保温段階において、前記デューティ比を相対的に低くする
請求項7又は8に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項10】
エアロゾル生成基材を加熱する間接部材をさらに具備し、
前記ヒータは、前記間接部材に接触する
請求項1乃至9の何れか1項に記載のエアロゾル生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成基材を加熱することによりエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置に関する。
続きを表示(約 1,100 文字)【背景技術】
【0002】
従来の燃焼式シガレットに代わり、エアロゾル生成基材をヒータで加熱することにより生じたエアロゾルを吸引する非燃焼式のエアロゾル生成装置が知られている。
【0003】
エアロゾル生成基材は、吸引前に比較的高い温度で予熱することが必要である。この予熱段階においては、高出力でヒータを加熱することにより、予熱時間を短縮することが要望されている。また、商品の性質上、安全性の向上、及び小型化が要望されている。
【0004】
エアロゾル生成基材の加熱方法には、大きく分けて、エアロゾル生成基材を直接加熱する方法と、エアロゾル生成基材を間接的に加熱する方法との2つの方法がある。エアロゾル生成基材を間接的に加熱(間接加熱)する方法では、金属で構成される筒状の間接部材の内部に、円柱状のエアロゾル生成基材が挿入され、間接部材をヒータで加熱する。
【0005】
間接部材を介してエアロゾル生成基材を加熱する場合、間接部材の熱容量により熱伝導が低いため、直接加熱に比べて予熱に多くの時間を要する。予熱時間を短縮するために、高出力にて間接部材を加熱する必要がある。
【0006】
エアロゾル生成装置には、容量、電圧、安全性の面より、一般にリチウムイオン二次電池が使用される。高出力に対応する電池には、内部抵抗が低く、容量も大きいものが使用される。また、ヒータの抵抗値も非常に小さいものとすることで、ヒータに大電流を流して高出力を実現している。
【0007】
リチウムイオン二次電池はその構造上、大電流での放電は危険であり、放電電流は小さい方が安全性は高く、また電池寿命、劣化に対しても改善効果が期待できる。高出力時の大電流が必要とされる場合には、DC/DCコンバータに流れる電流は非常に大きくなり、構成部品であるスイッチング素子、及びコイルなどでの発熱が問題となる。
【0008】
また、大電流によって、部品(スイッチング素子、コイル、及びコンデンサ)のサイズも大型化し、おのずと製品自体も大きくなり、使い勝手上の問題も生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
国際公開第2020/084776号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、発熱を抑制できるとともに、小型化が可能なエアロゾル生成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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