WO2023021545A1 - エアロゾル生成装置 - Google Patents

Abstract

エアロゾル生成装置に、エアロゾル源を加熱する加熱部と、加熱部に対する電力の供給を制御する制御部と、ユーザが操作する入力部とを設ける。ここでの制御部は、エアロゾル源の加熱中に、入力部に対する入力を伴わずに吸引の中断と判断され、かつ、吸引可能なエアロゾルの発生が可能な量のエアロゾル源が残っている場合、エアロゾル源の加熱を停止する。

Description

エアロゾル生成装置

　本発明は、エアロゾル生成装置に関する。

　エアロゾル生成装置は、香料等を含むエアロゾル源の加熱によりエアロゾルを生成する。エアロゾル源には、液体と固形物の２種類がある。前者の場合、ウィックと呼ばれるガラス繊維内に誘導されたエアロゾル源をヒータ等で加熱し、エアロゾルを生成する。後者の場合、スティック内に充填されたエアロゾル源をヒータ等で加熱し、エアロゾルを生成する。
　例えば特許文献１には、スティック内のエアロゾル源を加熱する方式のエアロゾル生成装置が記載されている。

特開２０２０－８０６５４号公報書

　エアロゾル生成装置には、所定の吸引回数や所定の加熱時間が定められており、いずれかが上限に達すると、エアロゾルの生成が停止される仕組みが採用されている。この場合、エアロゾル源の交換がユーザに求められる。
　ところで、予め定めた加熱時間内に、上限回数分のエアロゾルをいつも吸引できるとは限らない。例えば他者との会話時には、エアロゾルを吸引しないまま加熱時間が経過することも起こり得る。また、エアロゾルの吸引を開始した直後に宅配便が届く、乗り物が到着する等、何らかの理由でエアロゾルの吸引を中断せざる得ない状況が起こり得る。この場合でも、現在の製品は、基本的に加熱状態が継続し、エアロゾル源が消費される。

　本発明は、エアロゾル源の加熱中に吸引が中断された場合、吸引可能なエアロゾル源が残っていても加熱を停止する技術を提供する。

　請求項１に記載の発明は、エアロゾル源を加熱する加熱部と、前記加熱部に対する電力の供給を制御する制御部と、ユーザが操作する入力部と、を有し、前記制御部は、前記エアロゾル源の加熱中に、前記入力部に対する入力を伴わずに吸引の中断と判断され、かつ、吸引可能なエアロゾルの発生が可能な量のエアロゾル源が残っている場合、当該エアロゾル源の加熱を停止する、エアロゾル生成装置である。
　請求項２に記載の発明は、前記エアロゾル生成装置の本体の姿勢を検知するセンサを更に有し、前記制御部は、前記センサを通じて検知される前記本体の姿勢に基づいて、前記吸引の中断を判断する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項３に記載の発明は、前記制御部は、前記センサにより検知された本体の姿勢が縦置きであり、かつ、前記本体が静止状態の場合に、前記吸引の中断を判断する、請求項２に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項４に記載の発明は、前記エアロゾル生成装置の本体の姿勢を検知するセンサを更に有し、前記制御部は、前記センサを通じて検知される前記本体の姿勢の変化に基づいて、前記吸引の中断を判断する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項５に記載の発明は、前記制御部は、前記エアロゾル源の加熱を開始してから予め定めた時間内に吸引が検知されない場合、前記吸引の中断を判断する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項６に記載の発明は、前記制御部は、直前回の吸引の終了から予め定めた前記時間内に吸引が検知されない場合、前記吸引の中断を判断する、請求項５に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項７に記載の発明は、前記制御部は、前記エアロゾル源が本体から取り外された場合、前記吸引の中断を判断する、請求項１に記載のエアロゾル生成装置である。
　請求項８に記載の発明は、吸引可能なエアロゾルの発生が可能な量のエアロゾル源が残っている場合、当該エアロゾル源の再加熱によりエアロゾルが生成される、請求項１に記載のエアロゾル生成装置である。

　請求項１記載の発明によれば、エアロゾル源の加熱中に吸引が中断された場合、吸引可能なエアロゾル源が残っていても加熱を停止できる。
　請求項２記載の発明によれば、ユーザの明示の操作を必要としない中断の判断を実現できる。
　請求項３記載の発明によれば、本体の放置に相当する姿勢を吸引の中断と判断できる。
　請求項４記載の発明によれば、特定の姿勢の変化を吸引の中断と判断できる。
　請求項５記載の発明によれば、エアロゾル源の加熱の開始後にユーザによるエアロゾルの吸引が検知されない場合を吸引の中断と判断できる。
　請求項６記載の発明によれば、標準的な吸引のパターンとは異なる場合を吸引の中断と判断できる。
　請求項７記載の発明によれば、エアロゾル源の取り外し後の無駄な電力の消費をなくすことができる。
　請求項８記載の発明によれば、吸引の中断と判断されて加熱が停止されたエアロゾル源の再加熱によりエアロゾルの吸引を再開できる。

実施の形態１で想定するエアロゾル生成装置の構成例を模式的に示す図である。 実施の形態１で想定するエアロゾル生成装置によるスティック型基材ＢＭの加熱制御の一例を説明するフローチャートである。 ステップ１７で実行される処理動作の具体例を説明するフローチャートである。 実施の形態２で想定するエアロゾル生成装置の構成例を模式的に示す図である。 実施の形態３で想定するエアロゾル生成装置の構成例を模式的に示す図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。各図面には、同一の部分に同一の符号を付して示す。

＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
　本実施の形態で説明するエアロゾル生成装置は、エアロゾル源を含むスティック型の基材（以下「スティック型基材」又は「スティック」という）を装置本体に装着する方式の装置である。この方式のエアロゾル生成装置は、スティック型基材内に充填されているエアロゾル源の加熱により、エアロゾルを生成する。
　以下では、図１を参照し、本実施の形態で想定するエアロゾル生成装置１の一例を説明する。

　図１は、実施の形態１で想定するエアロゾル生成装置１の構成例を模式的に示す図である。
　図１に示すエアロゾル生成装置１は、電源部１１、センサ部１２、通知部１３、記憶部１４、通信部１５、制御部１６、加熱部１７、保持部１８、断熱部１９を含んでいる。図１では、スティック型基材ＢＭ（＝Base Material）が、保持部１８に保持された状態を表している。

　電源部１１は、動作に必要な電力を蓄積するデバイスである。電源部１１は、制御部１６による制御を通じ、エアロゾル生成装置１を構成する各部に電力を供給する。本実施の形態の場合、電源部１１には、リチウムイオン二次電池等の充電式バッテリを使用する。
　充電が可能な場合、例えばＵＳＢ（＝Universal Serial Bus）ケーブル等を通じて接続された外部の電源から電源部１１を充電してもよい。また、例えばワイヤレス電力伝送技術を使用し、電源部１１を外部からワイヤレスで充電してもよい。もっとも、電源部１１は、充電式に限らない。
　なお、電源部１１を、装置本体からの取り外し可能な場合、古い電源部１１を新しい電源部１１と交換してもよい。

　センサ部１２は、エアロゾル生成装置１の各種の情報を検知するセンサデバイスで構成される。検知された情報は、制御部１６に通知され、各部の制御に用いられる。
　センサデバイスには、例えば流量センサ、圧力センサ、温度センサ、姿勢センサを設ける。
　流量センサは、例えばユーザによるエアロゾルの吸引により流れる気体の流量を検知する。検知された流量の値は、流量センサから制御部１６に通知される。流量の変化により、制御部１６は、１サイクル（１つのエアロゾル源を消費始めてから消費しきるまで）内における吸引の回数や直前回の吸引の終了からの経過時間等の検知が可能である。

　圧力センサは、例えばマイクロホンコンデンサであり、ユーザが操作するボタンやスイッチ等に設けられる。圧力センサは、ユーザによる情報の入力の検知等に用いられる。
　ユーザによる情報の入力には、例えばエアロゾルの生成の開始又は停止を指示するボタン操作やスイッチの操作等が含まれる。
　なお、エアロゾルの生成の開始又は停止を指示するボタン操作等には、例えばスティック型基材ＢＭが装着された状態での電源ボタンの長押しがある。もっとも、スティック型基材ＢＭの装着をユーザによるエアロゾルの生成の開始の操作として検知することも可能である。
　検知された情報の入力は、圧力センサから制御部１６に通知される。各種のボタンやスイッチ等は、ユーザが使用する入力部の一例である。

　温度センサは、例えば加熱部１７の温度を検知する。温度センサは、例えば加熱部１７の導電トラックの電気抵抗値に基づいて温度を検知する。
　なお、温度センサは、加熱部１７の温度に基づいて、スティック型基材ＢＭの温度を検知してもよい。検知された温度は、温度センサから制御部１６に通知される。
　姿勢センサは、例えば６軸加速度センサであり、エアロゾル生成装置１の姿勢（以下「本体の姿勢」という）を検知する。本実施の形態の場合、検知された本体の姿勢は、例えば制御部１６による吸引の中断の判断に使用される。
　吸引の中断と判断される姿勢には、例えば本体の姿勢が標準的な吸引時の傾き（以下「標準的な姿勢」という）と異なる場合、現在の本体の姿勢がユーザによるエアロゾルの吸引時の本体の姿勢（以下「ユーザに固有の姿勢」ともいう）から変化した場合がある。

　標準的な姿勢と異なる例には、例えばスティック型基材ＢＭの吸引部がユーザの口元とは反対方向等に傾斜している状態がある。
　ユーザに固有の姿勢の例には、例えばスティック型基材ＢＭがユーザの口元から斜め下方に傾斜している状態がある。これらの姿勢が分かっていれば、吸引の中断との判断が可能である。
　なお、本体の姿勢が標準的な姿勢やユーザに固有の姿勢と異なっても、その検知が一時的である場合には中断とみなさないことも可能である。一時的か一時的でないかは、標準的な姿勢やユーザに固有の姿勢とは異なる状態が予め定めた時間以上続くか否かにより判断してもよい。例えばエアロゾル生成装置１が机等に置かれたまま放置される場合、本体は同じ姿勢を維持する。この状態は、静止した状態として検知される。

　通知部１３は、ユーザに対する情報の通知に用いられる。通知部１３は、例えば電源部１１の充電が必要なこと、電源部１１が充電中であること、エアロゾルの吸引の準備が整ったこと、エアロゾルの吸引が可能な時間が残り少ないこと、吸引可能な回数が残り少ないこと等の通知に用いられる。
　通知部１３には、ＬＥＤ（＝Light Emitting Diode）等の発光装置、ディスプレイ等の表示装置、スピーカ等の音出力装置、バイブレータ等の振動装置を使用してもよい。

　発光装置は、例えば通知する情報に応じたパターンで発光制御される。発光パターンは、色、点灯と消灯のタイミング等を含む概念である。
　表示装置は、通知する情報を文字、色、記号、画像等で表示する。
　音出力装置は、通知する情報を音声や音で出力し、振動装置は、通知する情報に応じた振動を発生する。

　記憶部１４には、エアロゾル生成装置１の動作に必要な各種の情報が記憶される。記憶部１４には、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体が用いられる。
　記憶部１４には、例えばＢＩＯＳ（＝Basic Input Output System）、ファームウェアやオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、センサ部１２で検知された情報、制御部１６による判断の結果が記憶される。
　この他、記憶部１４には、加熱プロファイル、１サイクル内における吸引の回数、吸引の時刻、吸引の累積時間、本体の姿勢、標準的な姿勢、ユーザに固有の姿勢、前回の吸引の終了からの経過時間等も記憶される。

　通信部１５は、有線方式又は無線方式の通信規格に準拠した通信インタフェースである。通信規格には、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、有線ＬＡＮ（＝Local Area Network）、無線ＬＡＮがある。
　通信部１５は、スマートフォン等の外部装置に、吸引に関する情報を表示させる目的で使用される。この他、通信部１５は、記憶部１４に記憶されているプログラム等の更新にも使用される。

　制御部１６は、処理装置や制御装置として機能するデバイスであり、各種のプログラムの実行を通じてエアロゾル生成装置１内の動作全般を制御する。制御部１６には、ＣＰＵ（＝Central Processing Unit）やＭＰＵ（＝Micro Processing Unit）の他、プログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（＝Read Only Memory）、作業領域として使用されるＲＡＭ（＝Random Access Memory）が含まれる。

　例えば制御部１６は、電源部１１から各部への給電、電源部１１の充電、センサ部１２からの情報の入力、通知部１３による情報の通知、記憶部１４による情報の記憶及び読み出し、通信部１５による情報の送受信を制御する。
　また、制御部１６は、各部への情報の出力、各部から入力された情報に基づく処理、吸引の中断の判断、スティック型基材ＢＭに残るエアロゾル源の量の計算等を実行する。

　例えば制御部１６は、スティック型基材ＢＭが加熱された時間が予め定めた閾値（例えば３０秒）より短い場合、加熱プロファイルの残り時間が閾値（例えば３０秒）より長い場合、スティック型基材ＢＭの吸引の回数が予め定めた回数（例えば１２回）以下の場合、最大吸引回数（例えば１４回）までの残りの回数が閾値（例えば２回）より多い場合、加熱部１７について測定された最高温度が加熱プロファイル上の最高温度未満の場合、スティック型基材ＢＭにはエアロゾル源が残っていると判断する。

　スティック型基材ＢＭに充填されているエアロゾル源は、基本的に、加熱時間が長くなるほど、エアロゾルを発生可能な残量が減少する。このため、加熱プロファイルの全期間が経過していなくても、全期間が終了するまでの残り時間が閾値（例えば３０秒）より短いスティック型基材ＢＭは、実質的に吸引可能なエアロゾル源が残っていないとみなす。
　吸引回数についても同様である。エアロゾル生成装置１では、１本のスティック型基材ＢＭ毎に最大吸引回数（例えば１４回）が定められており、吸引回数が最大吸引回数を超えた場合、加熱プロファイル上の加熱時間が残っていても加熱が自動的に停止される。

　吸引回数が最大吸引回数に達すると、エアロゾルの発生に必要なエアロゾル源がスティック型基材ＢＭに残っていないと判断されるためである。
　ただし、最大吸引回数を超えていなくても、最大吸引回数までの残り回数が１回や２回の場合には、残存するエアロゾル源の量も少ないと予想される。このため、吸引回数が所定の閾値（例えば１２回）を超えたスティック型基材ＢＭについては、最大吸引回数に達したものとみなし、中断と判断できる状況が発生したとしても中断はせずに、１サイクルが終了したときと同様に加熱を停止する。
　そこで、スティック型基材ＢＭの吸引回数が閾値以下の場合、又は、最大吸引回数までの残り回数が閾値より多い場合に限り、吸引の中断と判断する。

　また、本実施の形態では、加熱の開始から約３０秒間を吸引の準備期間とし、加熱部１７の温度を最高温度まで上昇させる。このため、加熱部１７について測定された温度が最高温度に達する前に加熱が終了した場合には、吸引の準備期間中に加熱が終了したことを意味するので、吸引の中断と判断する。
　この他、エアロゾル生成装置１では、標準的なユーザによるエアロゾルの吸引行動を想定して、加熱プロファイルや吸引可能な回数を定めている。例えば１回の吸引時間を２秒、１回の吸引の前後の非吸引時間を３０秒とすると、約６２秒を超えて吸引が検知されない場合には、吸引の中断が発生したと判断する手法を採用する。換言すると、前回の吸引の終了からの経過時間が閾値を超える場合、吸引が一度もされてない場合においては、加熱を開始してからの経過時間が閾値を超える場合、制御部１６は、エアロゾルの吸引が中断されたと判断する。

　保持部１８は、概略筒形状であり、その内側は空洞である。この空洞を内部空間１８Ａという。内部空間１８Ａは、スティック型基材ＢＭと概略同径である。開口１８Ｂから挿入されたスティック型基材ＢＭは、その先端部分が内部空間１８Ａの内壁と接触した状態で保持部１８に保持される。
　なお、保持部１８は、概略筒形状の高さ方向の少なくとも一部において、内径がスティック型基材ＢＭの外径よりも小さく形成されている。このため、内部空間１８Ａに挿入されたスティック型基材ＢＭの外周は、保持部１８の内壁の一部により圧迫される。この圧迫により、スティック型基材ＢＭの一部は、内部空間１８Ａに保持される。
　保持部１８には、開口１８Ｂの反対側に底部１８Ｃを有している。底部１８Ｃは、不図示の空気流路に連結されている。底部１８Ｃは、空気の流入孔として機能し、流入した空気は、開口１８Ｂやスティック型基材ＢＭの内部を通過して外部に流出する。

　スティック型基材ＢＭは、基材部ＢＭ１と吸口部ＢＭ２で構成される。基材部ＢＭ１には、エアロゾル源が保持されている。前述したように、エアロゾル源は、加熱されることで霧化され、エアロゾルを生成する物質である。基材部ＢＭ１に保持されているエアロゾル源には、例えば刻みたばこ又はたばこ原料を粒状、シート状、又は粉末状に成形した加工物等の、たばこ由来の物質がある。
　もっとも、エアロゾル源は、たばこ以外の植物（例えばミントやハーブ）から作られた非たばこ由来の物質でもよいし、これらを含んでもよい。例えばエアロゾル源は、メントール等の香料成分を含んでもよい。

　エアロゾル生成装置１が医療用の吸入器である場合、すなわちネブライザーの場合、スティック型基材ＢＭのエアロゾル源は、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。
　吸口部ＢＭ２は、吸引の際にユーザに咥えられる部分である。吸口部ＢＭ２の少なくとも一部は、スティック型基材ＢＭが保持部１８に保持された状態において、開口１８Ｂから突出する。

　開口１８Ｂから突出した吸口部ＢＭ２をユーザが咥えて吸引すると、保持部１８の底部１８Ｃから空気が流入し、流入した空気は、スティック型基材ＢＭの内部を通過してユーザの口内に到達する。
　なお、保持部１８の内部空間１８Ａとスティック型基材ＢＭの内部を通過する気体には、スティック型基材ＢＭから発生するエアロゾルが含まれる。

　加熱部１７は、スティック型基材ＢＭに含まれるエアロゾル源を加熱することで、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成する部材である。加熱部１７は、金属又はポリイミド等の任意の素材で構成される。例えば加熱部１７は、フィルム状に構成され、保持部１８の外周を覆うように配置される。本実施の形態における加熱部１７は、例えば抵抗加熱がある。抵抗加熱に対応する加熱部１７はヒータの一例である。
　加熱部１７の発熱が開始されると、スティック型基材ＢＭの外周部に存在するエアロゾル源の加熱が開始され、時間の経過に伴って、より内側に位置するエアロゾル源が加熱される。このため、エアロゾルが生成される位置は、スティック型基材ＢＭの外周から内側に徐々に移動する。

　加熱部１７は、電源部１１からの給電により発熱する。例えば所定のユーザ入力が不図示のセンサ等により検知された場合、加熱部１７に対する給電が開始され、エアロゾルの生成が開始される。なお、制御部１６が、開口１８Ｂへのスティック型基材ＢＭの挿入を検知すると、加熱部１７への給電を自動的に開始する方式を採用してもよい。
　加熱部１７によるスティック型基材ＢＭの加熱は、予め定めた加熱プロファイルに基づいて実行される。加熱プロファイルは、加熱開始後における加熱部１７の温度の時間変化を規定する。

　加熱部１７の加熱によりスティック型基材ＢＭの温度が所定の温度に達することでエアロゾルの生成が開始され、ユーザによる吸引が可能となる。
　加熱プロファイルで定める時間が経過すると、加熱部１７への給電は、制御部１６により停止される。
　もっとも、不図示のセンサ等により加熱の終了イベントが検知された場合には、加熱プロファイルで定める時間が残っていても、加熱部１７に対する給電が制御部１６により停止される。
　この他、吸引の中断が判断され、かつ、スティック型基材ＢＭ内にエアロゾル源が残っていると判断された場合にも、加熱部１７への給電が制御部１６により停止される。

　断熱部１９は、加熱部１７からエアロゾル生成装置１内の他の要素への熱の伝搬を防止する部材である。
　断熱部１９は、少なくとも加熱部１７の外周を覆うように配置される。例えば、断熱部１９は、真空断熱材やエアロゲル断熱材等により構成される。
　真空断熱材は、例えばグラスウールやシリカ（ケイ素の粉体）等を樹脂製のフィルムで包んで高真空状態にすることで、気体による熱伝導を限りなくゼロに近づけた部材をいう。

＜加熱制御＞
　図２は、実施の形態１で想定するエアロゾル生成装置１（図１参照）によるスティック型基材ＢＭの加熱制御の一例を説明するフローチャートである。なお、図中に示す記号のＳはステップを意味する。
　制御部１６（図１参照）は、加熱部１７（図１参照）の加熱を開始するイベント（以下「加熱開始イベント」ともいう）を検知したか否かを判定する（ステップ１１）。
　ここでのイベントには、例えばスティック型基材ＢＭ（図１参照）が保持部１８（図１参照）に挿入された状態における電源ボタンの長押しがある。電源ボタンは、例えば本体上面に開口１８Ｂと並んで配置される。また、電源ボタンの長押しは、例えば２秒以上である。

　この他、開口１８Ｂに開閉式の蓋が取り付けられている場合には、蓋が開いた状態での電源ボタンの長押しを、加熱開始イベントとして用いてもよい。蓋は、例えば本体の上面に沿ってスライドが可能でもよい。蓋は、ユーザによる入力を受け付ける入力部の一例でもある。なお、蓋は、非吸引時における開口１８Ｂへの異物の混入を防ぐ目的で使用される。
　また、蓋が開いたことを加熱開始イベントとして用いてもよいし、スティック型基材ＢＭの保持部１８への挿入を加熱開始イベントとして用いてもよい。

　ステップ１１で否定結果が得られている間、制御部１６は、ステップ１１の判定を繰り返し実行する。
　ステップ１１で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、加熱プロファイルに従って加熱部１７の加熱を開始する（ステップ１２）。制御部１６は、加熱を開始するイベントの受け付けを、例えば通知部１３である振動装置や発光装置を通じてユーザに通知してもよい。

　加熱プロファイルは、加熱の開始後の経過時間と各時点における加熱部１７の温度を規定する。制御部１６は、この加熱プロファイルに一致するように、加熱部１７の温度を制御する。本実施の形態における加熱プロファイルは、例えば約６分間を１サイクルとする。
　加熱プロファイルで定める温度は、１サイクルの間に変化する。例えば加熱プロファイルの開始直後（すなわち吸引の準備期間）では、エアロゾルの発生が開始する第１の温度を超える第２の温度が、目標温度に設定される。目標温度を第２の温度に設定することで、室温に保たれていたスティック型基材ＢＭの外周温度は、短時間のうちに第１の温度に到達し、エアロゾルの発生が可能な状態になる。

　ただし、第２の温度に到達した後の加熱プロファイルは、第１の温度又は第１の温度よりわずかに高い温度を目標温度とする。第２の温度を維持すると、エアロゾルの発生が進み過ぎ、ユーザによるエアロゾルの吸引が可能な時間が短くなるためである。
　一方で、エアロゾルの発生は、スティック型基材ＢＭのうち加熱部１７に近い外周部から開始される。このため、加熱部１７に近い外周部からのエアロゾルの発生量は時間の経過に伴って低下する。
　エアロゾルの継続的な発生には、スティック型基材ＢＭ内で第１の温度に到達する部位を時間の経過に伴って移動させる必要がある。

　そこで、加熱プロファイルで定める目標温度は、時間の経過に伴って徐々に上昇され、加熱部１７からより遠い部位、すなわちスティック型基材ＢＭの中心付近からもエアロゾルが発生されるように規定する。もっとも、吸引の準備期間の経過後に、加熱部１７の目標温度が第２の温度に設定されることはない。この加熱プロファイルにより、スティック型基材ＢＭからのエアロゾルの発生量は１サイクルの間、ほぼ均等に維持される。
　なお、加熱の開始直後は、エアロゾルの発生量が十分でない。このため、制御部１６は、加熱の開始から約３０秒間を吸引の準備期間とする。準備期間が経過すると、制御部１６は、通知部１３を通じ、エアロゾルの吸引が可能な状態になったことをユーザに通知する。

　加熱プロファイルに従った加熱が開始されると、制御部１６は、加熱プロファイルで定める時間が満了したか否かを判定する（ステップ１３）。前述の例であれば、加熱の開始から約６分が経過したか否かが判定される。
　ステップ１３で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、加熱部１７の加熱を終了する（ステップ１４）。加熱部１７の加熱を継続しても、スティック型基材ＢＭにはエアロゾル源が残っておらず、エアロゾルが発生されないためである。

　一方、ステップ１３で否定結果が得られた場合、制御部１６は、電源ボタンの長押しがあったか否かを判定する（ステップ１５）。ここでの電源ボタンの長押しは、加熱プロファイルで定める時間が満了する前の強制的な加熱の終了を指示する操作入力の一例である。
　従って、ステップ１５では、電源ボタンの長押しに代えて、電源ボタンの複数回の連続押下や加熱の停止ボタンの操作の有無を判定してもよい。これらの操作入力は、ユーザによる加熱の停止を指示する入力の一例である。
　ステップ１５で肯定結果が得られた場合も、制御部１６は、ステップ１４に移行し、加熱部１７の加熱を停止する。

　一方、ステップ１５で否定結果が得られた場合、制御部１６は、所定回数の吸引が検知されたか否かを判定する（ステップ１６）。ユーザによる吸引回数は、センサ部１２の流量センサや、温度センサ（吸引により温度が一時的に下がるため、それを１回の吸引と判断する）を通じて検知が可能である。
　なお、所定回数は、１本のスティック型基材ＢＭによるエアロゾルの発生量等に応じて定められている。
　本実施の形態の場合、所定回数の吸引として１４回を用いる。もっとも、回数は一例である。
　ステップ１６で肯定結果が得られた場合も、制御部１６は、ステップ１４に移行し、加熱部１７の加熱を停止する。

　一方、ステップ１６で否定結果が得られた場合、制御部１６は、例外的な加熱時間の終了条件を満たすか否かを判定する処理に移行する。
　まず、制御部１６は、吸引の中断が発生したか否かを判定する（ステップ１７）。本実施の形態において、吸引の中断は、何らかの理由でエアロゾルの吸引を中断せざる得ない状況、換言すると、スティック型基材ＢＭの加熱によりエアロゾルの発生が継続していても発生したエアロゾルの吸引を続けられない状況をいう。この状況には、前述したように、例えば他者との会話に夢中になっている状況、宅配便等の受け取り中、乗車する乗り物が到着した場合がある。

　図３は、ステップ１７で実行される処理動作の具体例を説明するフローチャートである。図３には、図２との対応部分に対応する符号を付して示している。
　ステップ１７を開始した制御部１６は、まず、本体の傾きが吸引時の標準的な姿勢と異なるか否かを判定する（ステップ１７１）。
　本実施の形態におけるエアロゾル生成装置１（図１参照）の場合、本体の標準的な姿勢として、ユーザの口元から延びるスティック型基材ＢＭの軸線方向又は長手方向が、概略水平から斜め下方の範囲にあるときの本体の傾きとして規定する。この本体の傾きは、センサ部１２の一例である姿勢センサにより検知が可能である。

　ステップ１７１で肯定結果が得られる場合、制御部１６は、ステップ１８に進む。
　ステップ１７１で肯定結果が得られる場合とは、スティック型基材ＢＭの吸口部ＢＭ２がエアロゾルを吸引するときの傾きでない場合である。例えばスティック型基材ＢＭの傾きの方向が、ユーザの口元とは反対方向の場合である。この他、姿勢センサにより検知された本体の姿勢が縦置きであり（すなわちスティック型基材ＢＭの軸方向が概略鉛直方向であり）、かつ、本体の静止状態が継続的に検知されている場合も、ステップ１７１で肯定結果が得られる。この姿勢は、エアロゾル生成装置１の本体がテーブル等に放置されている場合に現れる。標準的な姿勢は、エアロゾル生成装置１の外観形状によっても異なる。例えば外観形状が概略円筒形状である場合、エアロゾル生成装置１は、概略水平方向が標準的な姿勢となる。

　一方、ステップ１７１で否定結果が得られた場合、制御部１６は、現在の本体の姿勢は、ユーザがエアロゾルを吸引する際の本体の姿勢から変化したか否かを判定する（ステップ１７２）。
　ステップ１７１による判定は、ユーザがエアロゾルを吸引する際のエアロゾル生成装置１の標準的な姿勢に基づいているが、ユーザがエアロゾルを吸引する際における本体の姿勢が標準的な姿勢と同じになるとは限らない。
　そこで、ステップ１７２では、現在の本体の姿勢が、ユーザがエアロゾルを吸引する際の本体の姿勢から変化したか否かを判定する。ユーザによるエアロゾルの吸引は、流量センサ等によって検知が可能であるので、吸引中に姿勢センサで検知された姿勢を吸引中の本体の姿勢として記憶することが可能である。

　ステップ１７２の判定は、エアロゾルの吸引を継続する場合、本体の姿勢がエアロゾルを吸引する時と大きく変化しないことを前提としている。
　なお、ステップ１７２の判定では、変化について、許容範囲が定められている。吸引の中断は、例外処理であるので、許容範囲は比較的広く設定される。
　ステップ１７２で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、ステップ１８に進む。
　ステップ１７２で肯定結果が得られる場合とは、本体の傾きは標準的な姿勢の範囲に含まれるが、ユーザに固有の姿勢とは異なる場合である。
　従って、本体の傾きが標準的な姿勢の範囲にも、ユーザに固有の姿勢からも外れない場合、制御部１６は、ステップ１７２で否定結果を得る。

　ステップ１７２で否定結果が得られた場合、制御部１６は、加熱を開始してから、又は、前回の吸引の終了から所定時間内に吸引が未検知か否かを判定する（ステップ１７３）。
　「加熱を開始してから」とは、加熱部１７（図１参照）によるスティック型基材ＢＭの加熱の開始の意味であり、前述した準備期間を含む。この判定では、１度もエアロゾルが吸引されない場合に、ステップ１７３で肯定結果が得られる。
　「前回の吸引の終了から所定時間」とは、標準的なユーザを対象に想定される１回当たりの吸引時間と吸引と吸引の間隔に依存する。例えば１回あたりの吸引時間を２秒、吸引と吸引の間隔を３０秒とする場合、所定時間を約６２秒（＝３０秒＋２秒＋３０秒）とする。なお、所定時間は、初期値として与えてもよいし、ユーザの操作により設定や変更が可能でもよい。

　所定時間の設定や変更を指示するユーザの操作には、本体に設けられているボタン類の操作の他、通信部１５（図１参照）を通じて接続されているスマートフォン等の外部装置からの操作も含まれる。
　ステップ１７３の判定は、本体の姿勢が、エアロゾルを吸引する場合の姿勢の条件を満たしていても、エアロゾルが吸引されない状態が長時間継続する場合には、次回の吸引が行われない可能性が高くなることを前提としている。
　ステップ１７３で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、ステップ１８に進む。

　一方、ステップ１７３で否定結果が得られた場合、制御部１６は、エアロゾル源（本実施の形態では、スティック型基材ＢＭ）が本体から抜かれたか否かを判定する（ステップ１７４）。
　スティック型基材ＢＭが引き抜かれれば、エアロゾルを吸引することはできないので、加熱プロファイル上の加熱時間が残っていても中断と判断される。
　ステップ１７４で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、ステップ１８に進む。
　一方、ステップ１７４でも否定結果が得られた場合、制御部１６は、ステップ１３に戻る。

　図２の説明に戻る。
　ステップ１７で肯定結果が得られた場合、すなわち、ステップ１７１～ステップ１７４のいずれかにおいて肯定結果が得られた場合、制御部１６は、保持されているスティック型基材ＢＭにエアロゾル源が残っているか否かを判定する（ステップ１８）。
　エアロゾルの発生が可能なエアロゾル源がスティック型基材ＢＭに残っているか否かの判断には、前述した手法のいずれか又は複数を使用する。

　例えば制御部１６は、スティック型基材ＢＭの加熱時間が予め定めた時間以内の場合、予め設定された加熱プロファイルの終了時間までの残りの加熱時間が閾値より長い場合、スティック型基材ＢＭの吸引の回数が予め定めた回数以下の場合、設定上の吸引回数までの残り回数が閾値より多い場合、前回の吸引の終了からの経過時間が閾値を超える場合には、スティック型基材ＢＭにエアロゾル源が残っていると判断する。

　なお、エアロゾル源が残っていても、予め定めた閾値未満の場合には、エアロゾル源が実質的には残っていないとみなす。
　ステップ１８で肯定結果が得られた場合、すなわち、ステップ１７及びステップ１８の両方で肯定結果が得られた場合、制御部１６は、吸引の中断と判断して加熱部１７の加熱を終了する（ステップ１４）。

＜まとめ＞
　前述したように、本実施の形態で説明したエアロゾル生成装置１を用いれば、少なくとも加熱部１７の加熱の開始後に、加熱プロファイルや吸引の回数で定められる加熱の終了条件を満たす場合やユーザによる加熱の終了を指示する入力がない場合でも、吸引の中断と判断された場合には、加熱部１７の加熱を自動的に終了することができる。
　このため、何らかの事情で、加熱部１７の加熱を開始する操作を行った後に、エアロゾルの吸引を中断された場合には、スティック型基材ＢＭに保持されているエアロゾル源が無駄に消費される事態を回避することが可能になる。

　また、中断との判断により加熱プロファイルが強制的に終了された場合に、吸引が中断したスティック型基材ＢＭの再加熱を許可する機能がエアロゾル生成装置１に設けられているときには、スティック型基材ＢＭに残っているエアロゾル源の再加熱により、エアロゾルの吸引を再開することが可能になる。
　また、エアロゾルの吸引の中断と判断された場合には、加熱部１７の加熱を強制的に中断することにより、無駄に消費される電力が抑制され、１回の充電で動作が可能な時間を従来に比して延ばすことが可能になる。

＜実施の形態２＞
　本実施の形態では、液体のエアロゾル源を併用するエアロゾル生成装置について説明する。この種のエアロゾル生成装置は、スティック型基材ＢＭと液体の両方からエアロゾルが生成されるため、ハイブリッド型とも呼ばれる。
　図４は、実施の形態２で想定するエアロゾル生成装置１Ａの構成例を模式的に示す図である。図４には、図１との対応部分に対応する符号を付して示している。

　図４に示すエアロゾル生成装置１Ａには、実施の形態１で説明した構成に加え、液体のエアロゾル源を貯留する液貯蔵部２１と、毛管現象により液貯蔵部２１から液体を引き込む液誘導部２２と、液誘導部２２に保持される液体を加熱して蒸気化する液体加熱部２３とが設けられている。
　また、図４に示すエアロゾル生成装置１Ａには、空気の流入孔（以下「空気流入孔」という）２４から取り込んだ空気を液体加熱部２３経由で保持部１８の内部空間１８Ａに導く空気流路２５が形成されている。

　なお、空気流路２５の終端である空気の流出孔（以下「空気流出孔」という）２６は、保持部１８の底部１８Ｃと転結されている。このため空気流入孔２４から流入した空気は、液体加熱部２３、空気流出孔２６、底部１８Ｃを順番に通過して保持部１８の内部空間１８Ａに流れる。
　この空気の流れは、ユーザがスティック型基材ＢＭの吸口部ＢＭ２を加えて吸引した場合に形成される。図４では、空気の流れを矢印２７で表している。

　液貯蔵部２１は、液体のエアロゾル源を貯蔵するタンクである。液貯蔵部２１に貯蔵されているエアロゾル源を加熱して霧化すると、エアロゾルが生成される。
　エアロゾル源には、例えばグリセリンやプロピレングリコール等の多価アルコール、水等の液体が使用される。エアロゾル源には、加熱されることによって香味成分を放出する、たばこ原料又はたばこ原料由来の抽出物を含めてもよい。また、エアロゾル源には、ニコチンを含めてもよい。
　エアロゾル生成装置１がネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源は、薬剤を含んでもよい。

　液誘導部２２は、液体であるエアロゾル源を、液貯蔵部２１から加熱領域に誘導して保持する部材である。液誘導部２２には、ガラス繊維等の繊維素材、又は、多孔質状のセラミック等の多孔質状素材を撚ったウィックと呼ばれる部材が用いられる。液誘導部２２は液貯蔵部２１と連結されている。液誘導部２２がウィックで構成される場合、液貯蔵部２１に貯蔵されているエアロゾル源は、ウィックの毛管現象により加熱領域に誘導される。すなわち、液貯蔵部２１に貯蔵されたエアロゾル源は、毛管現象によって、液誘導部２２の全体に行き渡る。

　液体加熱部２３は、加熱領域に保持されているエアロゾル源を加熱することにより、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成する部材である。
　図４の場合、液体加熱部２３はコイルであり、液誘導部２２に巻き付けられている。コイルもヒータの一例である。液誘導部２２のうちコイルが巻き付けられている領域が加熱領域となる。液体加熱部２３の発熱により、加熱領域に保持されているエアロゾル源の温度が沸点まで上昇し、エアロゾルが生成される。なお、液体加熱部２３は、コイルの他、フィルムやブレード状でもよい。すなわち、液体加熱部２３の形状は任意でよい。液体加熱部２３は、金属、ポリイミド等の任意の素材で構成される。

　液体加熱部２３には、例えばユーザによる吸引がセンサ部１２で検知されている期間、制御部１６を通じて電力が供給され、エアロゾルが生成される。
　この他、液体加熱部２３には、例えばユーザがエアロゾルの生成の開始を指示することで電力の供給が開始され、液体加熱部２３の加熱を終了するイベントが検知されることで、電力の供給が停止される。液体加熱部２３の加熱を終了するイベントは、実施の形態１で説明した場合と同じである。すなわち、本実施の形態では、スティック型基材ＢＭからのエアロゾルの発生と液体加熱部２３からのエアロゾルの発生は同期している。もっとも、スティック型基材ＢＭからのエアロゾルの発生と液体加熱部２３からのエアロゾルの発生をそれぞれ別々に制御してもよい。

　本実施の形態の場合、ステップ１７４（図３参照）におけるエアロゾル源が本体から抜かれる場合には、液貯蔵部２１が本体から取り外される場合も含まれる。
　本実施の形態で説明したエアロゾル生成装置１Ａの場合にも、加熱部１７（図１参照）と液体加熱部２３の加熱の開始後に、吸引の中断を原因とする加熱の自動終了機能を設けることにより、スティック型基材ＢＭに保持されているエアロゾル源や液貯蔵部２１に貯蔵されているエアロゾル源が無駄に消費される事態を回避すること等が可能になる。

＜実施の形態３＞
　本実施の形態では、液体のエアロゾル源のみを使用するエアロゾル生成装置について説明する。
　図５は、実施の形態３で想定するエアロゾル生成装置１Ｂの構成例を模式的に示す図である。図５には、図４との対応部分に対応する符号を付して示している。
　図５では、電源部１１や制御部１６等が収容される筐体部分を電源ユニット３０と呼び、液貯蔵部２１や液体加熱部２３等が収容される筐体部分をカートリッジ３１と呼ぶ。
　本実施の形態の場合、カートリッジ３１は、電源ユニット３０に対して着脱が可能である。また、カートリッジ３１には、マウスピース２８が着脱可能に取り付けられる。

　マウスピース２８には、吸口部２８Ａが設けられており、ユーザが吸口部２８Ａを加えて吸引すると、空気流入孔２４から流入した空気は、液体加熱部２３、マウスピース２８を順番に通過して吸口部２８Ａに流れる。この空気の流れは矢印２７で表されている。
　本実施の形態の場合、エアロゾル源が液体である点で実施の形態１と異なるが、エアロゾル生成装置１Ｂの場合にも、液体加熱部２３の加熱の開始後に、吸引の中断を原因とする加熱の自動終了機能を設けることにより、液貯蔵部２１に貯蔵されているエアロゾル源が無駄に消費される事態を回避すること等が可能になる。

＜他の実施の形態＞
（１）以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

（２）前述の実施の形態１及び２においては、加熱部１７がスティック型基材ＢＭの外周面を加熱する場合について説明したが、スティック型基材ＢＭの内部から加熱してもよい。スティック型基材ＢＭの内部から加熱する方法には、底部１８Ｃ（図１参照）などからスティック型基材ＢＭの内部に突き刺される金属製のブレードを加熱する方法、スティック型基材ＢＭの内側に埋め込まれている金属片をスティック型基材ＢＭの外周に配置される誘導加熱コイル等により加熱する方法がある。金属製のブレードや誘導加熱コイルもヒータの一例である。

（３）前述の実施の形態の場合には、吸引の中断の判断手法の一例を図３に例示したが、他の判断手法の適用も可能である。
　例えばエアロゾル生成装置１（図１参照）と、通信部１５を介してスマートフォンやウェアラブルデバイス等との短距離無線通信方式（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）による接続が確立している状態で、その接続の切断が検知された場合、吸引の中断と判断して加熱を終了してもよい。例えば、エアロゾル生成装置１を机等の上に置いた状態で、ウェアラブルデバイスを装着したまま荷物等の受け取りに出掛けた場合に起こり得る。この場合、エアロゾル生成装置とウェアラブルデバイスとの接続が切断されたことをエアロゾル生成装置が検知する、あるいはスマートフォンとウェアラブルデバイスとの接続が切断されたことをスマートフォンが検知し、エアロゾル生成装置が接続しているスマートフォンから当該切断を知らされる、などの形態が考えられうる。

　また例えばウェアラブルデバイスにより、心拍数、血圧、血糖値等のユーザの生体情報の取得が可能な場合には、以下の処理手法により、エアロゾルの生成を制御してもよい。
　例えばユーザの心拍数が上昇した場合、又は、血圧が下降した場合、又は、血糖値が上昇した場合、制御部１６（図１参照）は、ユーザがエアロゾルの吸引中と判断することが可能である。この場合に、生体情報毎に定めた閾値を超える場合に、エアロゾル源の加熱を停止させてもよい。具体的には、心拍数が所定の値以上になった場合、又は、血圧が所定の閾値を下回った場合、又は、血糖値が所定の閾値を超えた場合に、制御部１６は、加熱部１７への給電を停止して吸引を停止してもよい。
　なお、これらの生体情報は、エアロゾル生成装置１に、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスから直接与えられてもよいし、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスからスマートフォン等の別の携帯端末を経て間接的に与えられてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ…エアロゾル生成装置、１１…電源部、１２…センサ部、１３…通知部、１４…記憶部、１５…通信部、１６…制御部、１７…加熱部、１８…保持部、１８Ａ…内部空間、１８Ｂ…開口、１８Ｃ…底部、１９…断熱部、２１…液貯蔵部、２２…液誘導部、２３…液体加熱部、２４…空気流入孔、２５…空気流路、２６…空気流出孔、２７…矢印、２８…マウスピース、２８Ａ…吸口部、３０…電源ユニット、３１…カートリッジ

Claims (8)

1. 　エアロゾル源を加熱する加熱部と、
   　前記加熱部に対する電力の供給を制御する制御部と、
   　ユーザが操作する入力部と、
   　を有し、
   　前記制御部は、前記エアロゾル源の加熱中に、前記入力部に対する入力を伴わずに吸引の中断と判断され、かつ、吸引可能なエアロゾルの発生が可能な量のエアロゾル源が残っている場合、当該エアロゾル源の加熱を停止する、
   　エアロゾル生成装置。
2. 　前記エアロゾル生成装置の本体の姿勢を検知するセンサを更に有し、
   　前記制御部は、前記センサを通じて検知される前記本体の姿勢に基づいて、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 　前記制御部は、前記センサにより検知された本体の姿勢が縦置きであり、かつ、前記本体が静止状態の場合に、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 　前記エアロゾル生成装置の本体の姿勢を検知するセンサを更に有し、
   　前記制御部は、前記センサを通じて検知される前記本体の姿勢の変化に基づいて、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
5. 　前記制御部は、前記エアロゾル源の加熱を開始してから予め定めた時間内に吸引が検知されない場合、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
6. 　前記制御部は、直前回の吸引の終了から予め定めた前記時間内に吸引が検知されない場合、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
7. 　前記制御部は、前記エアロゾル源が本体から取り外された場合、前記吸引の中断を判断する、
   　請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
8. 　吸引可能なエアロゾルの発生が可能な量のエアロゾル源が残っている場合、当該エアロゾル源の再加熱によりエアロゾルが生成される、
   　請求項１に記載のエアロゾル生成装置。

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