KR20210054464A

KR20210054464A - 에어로졸 흡인기용 전원 유닛

Info

Publication number: KR20210054464A
Application number: KR1020200144214A
Authority: KR
Inventors: 노부히로 타츠타; 하지메 후지타
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-05-13
Also published as: JP2021078189A; KR102307768B1; US20210127754A1; EP3820021A1; EP3820021B1; CN112772978A; US11129420B2; RU2747848C1; CN112772978B; JP6682033B1

Abstract

에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하에 대해서 전력을 공급 가능한 전원과, 외부 전원과의 물리적 또한 전기적인 접점인 커넥터를 구비하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서, 비접촉으로 전력을 수전 가능한 수전 코일을 더 구비한다.

Description

에어로졸 흡인기용 전원 유닛{A POWER SUPPLY UNIT FOR AN AEROSOL INHALER}

본 발명은, 에어로졸 흡인기(吸引器)용 전원 유닛에 관한 것이다.

유선 충전 또는 비접촉 충전이 가능한 에어로졸 흡인기용 전원 유닛이 알려져 있다(일본국 특허 제6326188호 공보, 일본국 특허 제5767342호 공보). 예를 들면, 일본국 특허 제6326188호 공보에는, 전자 흡연 장치의 전원 유닛이 비접촉형 유도(誘導) 충전 시스템이어도 되고, 접촉형 충전 시스템이어도 되는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본국 특허 제5767342호 공보에는, 비접촉으로 전력을 수전(受電)하는 수전 코일, 수전한 전력을 정류(整流)하기 위한 다이오드나 콘덴서, 전압을 안정화하기 위한 제너 다이오드 등을 포함하는 비접촉 충전용의 구체적인 회로 구성이 나타나 있다.

그러나 종래의 에어로졸 흡인기용 전원 유닛은, 유선 충전 및 비접촉 충전 중 어느 한쪽만이 가능하기 때문에, 충전 기회가 제한되고, 충전 부족에 의해 사용이 제한될 우려가 있었다.

본 발명의 목적은, 전원 유닛의 충전 기회를 늘리고, 충전 부족에 의한 사용 제한을 억제할 수 있는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 제공하는 것에 있다.

본 발명은,

에어로졸원(源)으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하(負荷)에 대해서 전력을 공급 가능한 전원과,

외부 전원과의 물리적 또 전기적인 접점인 커넥터를 구비하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

비접촉으로 전력을 수전 가능한 수전 코일을 더 구비한다.

[도 1] 본 발명의 일 실시형태의 전원 유닛이 장착된 에어로졸 흡인기의 사시도이다.
[도 2] 도 1의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 사시도이다.
[도 3] 도 1의 에어로졸 흡인기의 단면도이다.
[도 4] 도 1의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 요부(要部) 구성을 나타내는 블록도이다.
[도 5] 도 1의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 회로 구성을 나타내는 모식도(模式圖)이다.
[도 6] 도 1의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 충전 제어 수순을 나타내는 플로우 차트이다.
[도 7] 본 발명의 제2 실시형태의 전원 유닛의 회로 구성을 나타내는 모식도이다.
[도 8] 본 발명의 제3 실시형태의 전원 유닛의 회로 구성을 나타내는 모식도이다.
[도 9] 본 발명의 제4 실시형태의 전원 유닛의 회로 구성을 나타내는 모식도이다.
[도 10] 본 발명의 제5 실시형태의 전원 유닛이 장착된 에어로졸 흡인기의 단면도이다.
[도 11] 본 발명의 제6 실시형태의 전원 유닛이 장착된 에어로졸 흡인기의 단면도이다.
[도 12] 도 1의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 비접촉 충전 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
[도 13] 도 10의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 비접촉 충전 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
[도 14] 도 11의 에어로졸 흡인기에서의 전원 유닛의 비접촉 충전 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 각 실시형태의 에어로졸 흡인기용 전원 유닛 및 에어로졸 흡인기에 대해 설명한다.

(에어로졸 흡인기)

에어로졸 흡인기(1)는, 연소를 수반하지 않고 향미(香味)를 흡인하기 위한 기구이며, 소정 방향(이하, 길이방향 A라 한다)을 따라 연장되는 봉(棒) 형상을 가진다. 에어로졸 흡인기(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 길이방향 A를 따라 전원 유닛(10)과, 제1 카트리지(20)와, 제2 카트리지(30)가 이 순서로 설치되어 있다. 제1 카트리지(20)는, 전원 유닛(10)에 대해서 착탈(着脫) 가능하며, 제2 카트리지(30)는, 제1 카트리지(20)에 대해서 착탈 가능하다. 바꿔 말하면, 제1 카트리지(20) 및 제2 카트리지(30)는, 각각 교환 가능하다.

<제1 실시형태>

(전원 유닛)

제1 실시형태의 전원 유닛(10)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 원통 모양의 전원 유닛 케이스(11)의 내부에 전원(12), 충전기(13), 제어부(50), 각종 센서 등을 수용한다.

전원 유닛 케이스(11)의 길이방향 A의 일단측(제1 카트리지(20)측)에 위치하는 톱부(top部)(11a)에는, 방전단자(41)가 설치된다. 방전단자(41)는, 톱부(11a)의 상면으로부터 제1 카트리지(20)를 향해서 돌출하도록 설치되며, 제1 카트리지(20)의 부하(21)와 전기적으로 접속 가능하게 구성된다.

또한, 톱부(11a)의 상면에는, 방전단자(41)의 근방에, 제1 카트리지(20)의 부하(21)로 공기를 공급하는 공기 공급부(42)가 설치되어 있다.

전원 유닛 케이스(11)의 길이방향 A의 타단측(제1 카트리지(20)와 반대측)에 위치하는 보텀부(Bottom部)(11b)에는, 전원(12)을 충전 가능한 외부 전원(60)(도 5 참조)과 전기적으로 접속 가능한 충전단자(43)가 설치된다. 충전단자(43)는, 보텀부(11b)의 측면에 설치되며, USB 단자, microUSB 단자, Lightning(등록상표) 단자 중 적어도 하나가 접속 가능하다.

또한, 전원 유닛 케이스(11)의 보텀부(11b)에는, 외부 전원(도시하지 않음)과 비접촉 상태에서 전원(12)을 충전하기 위한 수전 코일(44)과, 수전 코일이 수전한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류기(整流器)(46)가 수용되어 있다. 즉, 전원(12)의 충전 방법으로서, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능하기 때문에, 전원 유닛(10)의 충전 기회를 늘려, 충전 부족에 의한 사용 제한을 억제할 수 있다. 또한, 비접촉에 의한 전력 전송(Wireless Power Transfer) 방식은, 전자 유도 방식이어도 되고, 자기 공명(磁氣共鳴) 방식이어도 되며, 전자 유도 방식과 자기 공명 방식을 조합한 것이어도 되고, 다른 방식이어도 된다. 어느 방식의 비접촉에 의한 전력 전송이어도, 전원 유닛 케이스(11)는, 외부 전원과 물리적으로 접촉해도 되고, 접촉하지 않아도 된다. 또한, 본 명세서에서는, 비접촉에 의한 전력 전송은, 무접점에 의한 전력 전송과 동의(同義)인 것으로 취급한다.

또한, 전원 유닛 케이스(11)의 톱부(11a)의 측면에는, 사용자가 조작 가능한 조작부(14)가 설치된다. 조작부(14)는, 버튼식 스위치, 터치 패널 등으로 구성되며, 사용자의 사용 의사를 반영하여 제어부(50) 및 각종 센서를 기동(起動)/차단할 때 등에 이용된다.

전원(12)은, 충전 가능한 이차 전지이며, 바람직하게는, 리튬이온 이차 전지이다. 충전기(13)는, 정류기(46)로부터 전원(12)으로 입력되는 충전 전력을 제어한다. 충전기(13)는, DC-DC 컨버터, 전압계, 전류계, 프로세서 등을 포함하는 충전 IC를 이용해서 구성된다.

제어부(50)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 충전기(13), 조작부(14), 퍼프(흡기) 동작을 검출(檢出)하는 흡기 센서(15), 전원(12)의 전압을 측정하는 전압 센서(16), 온도를 검출하는 온도 센서(17) 등의 각종 센서 장치, 및 퍼프(puff) 동작의 횟수 또는 부하(21)로의 통전(通電) 시간 등을 기억하는 메모리(18)에 접속되며, 에어로졸 흡인기(1)의 각종 제어를 행한다. 흡기 센서(15)는, 콘덴서 마이크로폰이나 압력 센서 등으로 구성되어 있어도 된다. 제어부(50)는, 구체적으로는 프로세서(MCU: 마이크로컨트롤러 유닛)이다. 이 프로세서의 구조는, 더 구체적으로는, 반도체 소자 등의 회로 소자를 조합한 전기회로이다.

(제1 카트리지)

제1 카트리지(20)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원통 모양의 카트리지 케이스(27)의 내부에, 에어로졸원(22)을 저류(貯留)하는 리저버(reservoir)(23)와, 에어로졸원(22)을 무화(霧化)하는 전기적인 부하(21)와, 리저버(23)로부터 부하(21)로 에어로졸원을 끌어들이는 심지(wick)(24)와, 에어로졸원(22)이 무화됨으로써 발생한 에어로졸이 제2 카트리지(30)를 향해 흐르는 에어로졸 유로(流路)(25)와, 제2 카트리지(30)의 일부를 수용하는 엔드 캡(26)을 구비한다.

리저버(23)는, 에어로졸 유로(25)의 주위를 둘러싸도록 구획 형성되며, 에어로졸원(22)을 저류한다. 리저버(23)에는, 수지 웹(樹脂 web)이나 면(綿) 등의 다공체가 수용되며, 또, 에어로졸원(22)이 다공체에 함침(含浸)되어 있어도 된다. 리저버(23)에는, 수지 웹 또는 면 모양의 다공질체(多孔質體)가 수용되지 않고, 에어로졸원(22)만 저류되어 있어도 된다. 에어로졸원(22)은, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 물 등의 액체를 포함한다.

심지(24)는, 리저버(23)로부터 모세관 현상을 이용하여 에어로졸원(22)을 부하(21)로 끌어들이는 액보지(液保持)부재로서, 예를 들면, 유리섬유나 다공질 세라믹 등으로 구성된다.

부하(21)는, 전원(12)으로부터 방전단자(41)를 통해서 공급되는 전력에 의해 연소를 수반하지 않고 에어로졸원(22)을 무화한다. 부하(21)는, 소정 피치로 감기는 전열선(코일)으로 구성되어 있다. 또한, 부하(21)는, 에어로졸원(22)을 무화하여 에어로졸을 발생 가능한 소자이면 되고, 예를 들면, 발열 소자, 또는 초음파 발생기이다. 발열 소자로서는, 발열 저항체, 세라믹 히터, 및 유도 가열식 히터 등을 들 수 있다.

에어로졸 유로(25)는, 부하(21)의 하류측으로서, 전원 유닛(10)의 중심선 L 상에 설치된다.

엔드 캡(26)은, 제2 카트리지(30)의 일부를 수용하는 카트리지 수용부(26a)와, 에어로졸 유로(25)와 카트리지 수용부(26a)를 연통시키는 연통로(連通路)(26b)를 구비한다.

(제2 카트리지)

제2 카트리지(30)는, 향미원(香味源)(31)을 저류한다. 제2 카트리지(30)는, 제1 카트리지(20)의 엔드 캡(26)에 설치된 카트리지 수용부(26a)에 착탈 가능하게 수용된다. 제2 카트리지(30)는, 제1 카트리지(20)측과는 반대측의 단부가, 사용자의 흡구(吸口)(32)로 되어 있다. 또한, 흡구(32)는, 제2 카트리지(30)와 일체 불가분으로 구성되는 경우에 한하지 않고, 제2 카트리지(30)와 착탈 가능하게 구성되어도 된다. 이와 같이 흡구(32)를 전원 유닛(10)과 제1 카트리지(20)와는 별체(別體)로 구성함으로써, 흡구(32)를 위생적으로 유지할 수 있다.

제2 카트리지(30)는, 부하(21)에 의해 에어로졸원(22)이 무화됨으로써 발생한 에어로졸을 향미원(31)에 통과시키는 것에 의하여 에어로졸에 향미를 부여한다. 향미원(31)을 구성하는 원료편(原料片)으로서는, 살담배, 담배원료를 입상(粒狀)으로 성형한 성형체를 이용할 수 있다. 향미원(31)은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 한방, 허브 등)에 의해 구성되어도 된다. 향미원(31)에는, 멘톨 등의 향료가 부여되어 있어도 된다.

본 실시형태의 에어로졸 흡인기(1)에서는, 에어로졸원(22)과 향미원(31)과 부하(21)에 의해, 향미가 부가된 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 즉, 에어로졸원(22)과 향미원(31)은, 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 생성원이라고 말할 수 있다.

에어로졸 흡인기(1)에 이용되는 에어로졸 생성원의 구성은, 에어로졸원(22)과 향미원(31)이 별체로 되어 있는 구성 외에, 에어로졸원(22)과 향미원(31)이 일체적으로 형성되어 있는 구성, 향미원(31)이 생략되고 향미원(31)에 함유될 수 있는 물질이 에어로졸원(22)에 부가된 구성, 향미원(31) 대신에 약제나 한방 등이 에어로졸원(22)에 부가된 구성 등이어도 된다.

이와 같이 구성된 에어로졸 흡인기(1)에서는, 도 3 가운데, 화살표 B로 나타내는 바와 같이, 전원 유닛 케이스(11)에 설치된 공기 취입구(intake)(도시하지 않음)로부터 유입된 공기가, 공기 공급부(42)로부터 제1 카트리지(20)의 부하(21) 부근을 통과한다. 부하(21)는, 심지(24)에 의해서 리저버(23)로부터 끌어들인 또는 이동시킨 에어로졸원(22)을 무화한다. 무화되어 발생한 에어로졸은, 공기 취입구로부터 유입된 공기와 함께 에어로졸 유로(25)를 흘러, 연통로(26b)를 통해서 제2 카트리지(30)에 공급된다. 제2 카트리지(30)에 공급된 에어로졸은, 향미원(31)을 통과함으로써 향미가 부여되며, 흡구(32)로 공급된다.

또한, 에어로졸 흡인기(1)에는, 각종 정보를 알리는 알림부(45)가 설치되어 있다. 알림부(45)는, 발광 소자로 구성되어 있어도 되고, 진동 소자로 구성되어 있어도 되며, 음출력(音出力) 소자로 구성되어 있어도 된다. 또한, 알림부(45)는, 발광 소자, 진동 소자 및 음출력 소자 중, 2 이상의 소자의 조합이어도 된다. 알림부(45)는, 전원 유닛(10), 제1 카트리지(20), 및 제2 카트리지(30) 중 어느 것에 설치되어도 되지만, 전원(12)으로부터의 도선(導線)을 짧게 하기 위해서 전원 유닛(10)에 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 조작부(14)의 주위가 투광성(透光性)을 가지며, LED 등의 발광 소자에 의해 발광하도록 구성된다.

(충방전(充放電) 제어회로)

이어서, 전원 유닛(10)의 충방전 제어회로(40)에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다.

충방전 제어회로(40)는, 전원(12)과, 방전단자(41)를 구성하는 정극(正極)측 방전단자(41a) 및 부극(負極)측 방전단자(41b)와, 충전단자(43)를 구성하는 정극측 충전단자(43a) 및 부극측 충전단자(43b)와, 전원(12)의 정극측과 정극측 방전단자(41a)와의 사이 및 전원(12)의 부극측과 부극측 방전단자(41b)와의 사이에 접속되는 제어부(50)와, 전원(12)의 정극측과 정극측 충전단자(43a)와의 사이 및 전원(12)의 부극측과 부극측 충전단자(43b)와의 사이에 접속되는 충전기(464)와, 전원(12)과 병렬로 접속되는 전압 센서(16)와, 충전단자(43)를 충전기(13)에 접속하는 유선 충전용 회로(47)와, 수전 코일(44) 및 정류기(46)를 충전기(13)에 접속하는 비접촉 충전용 회로(48)와, 전원(12)과 방전단자(41)의 전력 전달 경로상에 배치되는 방전용 스위치(19)를 구비한다. 스위치(19)는, 예를 들면 MOSFET에 의해 구성되며, 제어부(50)가 게이트 전압을 조정하는 것에 의해 개폐 제어된다.

(제어부)

제어부(50)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 에어로졸 생성 요구 검출부(51)와, 전력 제어부(53)와, 알림 제어부(54)를 구비한다.

에어로졸 생성 요구 검출부(51)는, 흡기 센서(15)의 출력 결과에 근거하여 에어로졸 생성 요구를 검출한다. 흡기 센서(15)는, 흡구(32)를 통한 사용자의 흡인에 의해 생긴 전원 유닛(10) 내의 압력 변화 값을 출력하도록 구성되어 있다. 흡기 센서(15)는, 예를 들면, 공기 취입구로부터 흡구(32)를 향해서 흡인되는 공기의 유량(즉, 사용자의 퍼프 동작)에 따라 변화하는 기압에 따른 출력값(예를 들면, 전압값 또는 전류값)을 출력하는 압력 센서이다. 또한, 흡기 센서는 검출한 공기의 유량이나 압력이 사용자의 퍼프 동작에 해당할 수 있는지 아닌지를 판단하여, ON값과 OFF값 중 어느 한쪽을 출력하도록 구성되어 있어도 된다.

알림 제어부(54)는, 각종 정보를 알리도록 알림부(45)를 제어한다. 예를 들면, 알림 제어부(54)는, 제2 카트리지(30)의 교환 타이밍의 검출에 따라, 제2 카트리지(30)의 교환 타이밍을 알리도록 알림부(45)를 제어한다. 알림 제어부(54)는, 메모리(18)에 기억된 퍼프 동작의 횟수 또는 부하(21)로의 누적 통전 시간에 근거하여, 제2 카트리지(30)의 교환 타이밍을 알린다. 알림 제어부(54)는, 제2 카트리지(30)의 교환 타이밍의 알림에 한하지 않고, 제1 카트리지(20)의 교환 타이밍의 알림, 전원(12)의 교환 타이밍, 전원(12)의 충전 타이밍 등을 알려도 된다.

전력 제어부(53)는, 에어로졸 생성 요구 검출부(51)가 에어로졸 생성 요구를 검출했을 때에 방전단자(41)를 통한 전원(12)의 방전을, 스위치(19)의 온/오프에 의해 제어한다.

전력 제어부(53)는, 부하(21)에 의해 에어로졸원이 무화됨으로써 생성되는 에어로졸의 양이 소망 범위에 들어가도록, 바꿔 말하면, 전원(12)으로부터 부하(21)로 공급되는 전력량이 일정 범위가 되도록 제어한다. 구체적으로 설명하면, 전력 제어부(53)는, 예를 들면, PWM(Pulse Width Modulation: 펄스 폭 변조) 제어에 의해 스위치(19)의 온/오프를 제어한다. 이 대신에, 전력 제어부(53)는, PFM(Pulse Frequency Modulation: 펄스 주파수 변조) 제어에 의해 스위치(19)의 온/오프를 제어해도 된다.

전력 제어부(53)는, 부하(21)로의 전력 공급을 개시하고 나서 소정 기간이 경과한 경우에, 전원(12)으로부터 부하(21)에 대한 전력 공급을 정지해도 된다. 바꿔 말하면, 전력 제어부(53)는, 사용자가 실제로 퍼프 동작을 행하고 있는 퍼프 기간 내라도, 퍼프 기간이 소정 기간을 초과한 경우에, 전원(12)으로부터 부하(21)에 대한 전력 공급을 정지한다. 소정 기간은, 사용자의 퍼프 기간의 차이를 억제하기 위해서 정해진다. 전력 제어부(53)는, 전원(12)의 축전량에 따라, 1회 퍼프 동작에서의 스위치(19)의 온/오프의 듀티비(duty ratio)를 제어한다. 예를 들면, 전력 제어부(53)는, 전원(12)으로부터 부하(21)로 전력을 공급하는 온(ON) 시간의 간격(펄스 간격)을 제어하거나, 전원(12)으로부터 부하(21)로 전력을 공급하는 온 시간의 길이(펄스 폭)를 제어하거나 한다.

또한, 전력 제어부(53)는, 충전단자(43)와 외부 전원(60)의 전기적인 접속, 또는 수전 코일에 의한 전력의 수전을 검출하고, 충전기(13)를 통한 전원(12)의 충전을 제어한다.

(유선 충전용 회로 및 비접촉 충전용 회로)

도 5에 나타내는 바와 같이, 충전단자(43)(유선 충전용 회로(47))와 수전 코일(44)(비접촉 충전용 회로(48))은, 충전기(13)에 대해서 병렬 접속되어 있다. 즉, 충전단자(43)와 수전 코일(44)이 동일한 충전기(13)에 접속되어 있다. 이에 의해, 충전기가 유선 충전 및 비접촉 충전에 겸용(兼用)되므로, 유선 충전과 비접촉 충전의 양쪽 모두가 가능한 전원 유닛(10)이라도, 전원 유닛(10)의 대형화·중량화·고비용화를 억제할 수 있다. 또한, 수전 코일(44)과 충전기(13) 사이에는, 후술하는 정류기(46)가 설치된다. 이러한 회로 구성에서도, 수전 코일(44)은, 정류기(46)를 통해, 충전기(13)에 대해서 충전단자(43)와 병렬 접속된다.

또한, 충전단자(43)를 충전기(13)에 접속하는 회로와 수전 코일(44)을 충전기(13)에 접속하는 회로의 일부는, 공통화(共通化)되어 있다. 구체적으로 설명하면, 유선 충전용 회로(47) 및 비접촉 충전용 회로(48)의 충전기(13)측은, 제5 접속점(P5) 및 제6 접속점(P6)에서 접속되고, DC 도선인 공통 접속선(接續線)(81)을 통해 충전기(13)에 접속된다. 이렇게 하면, 충전기(13)에 연결되는 회로의 일부를 공통화하는 것에 의해, 전원 유닛(10)의 대형화·중량화·고비용화를 한층 더 억제할 수 있다.

또한, 충전단자(43)를 충전기(13)에 접속하는 회로와 수전 코일(44)을 충전기(13)에 접속하는 회로의 일부는, 동일한 플렉시블 프린트 회로 기판(도시하지 않음) 위에 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 플렉시블 프린트 회로 기판을 이용함으로써, 전원 유닛(10)의 대형화·중량화·고비용화를 억제하면서, 배치의 자유도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 예를 들면, 공통 접속선(81)을 플렉시블 프린트 회로 기판 위에 형성함으로써, 원통 모양의 전원 유닛 케이스(11)에 따르게 할 수 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 유선 충전용 회로(47)는, 충전단자(43)를 통해서 외부 전원(60)측에 접속된다. 외부 전원(60)은, 예를 들면, 가정용 교류 전원이며, AC/DC 컨버터(61)로 직류로 변환된 전력이, 충전단자(43), 유선 충전용 회로(47), 및 공통 접속선(81)을 통해 충전기(13)로 입력된다. 또한, 외부 전원(60)은 직류 전원이어도 된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 비접촉 충전용 회로(48)는, 수전 코일(44)과, 정류기(46)와, AC 도선(82)과, DC 도선(83)과, 스위치(84)를 구비한다.

수전 코일(44)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 감기축(卷軸) 중심선 L1이, 전원 유닛 케이스(11)의 길이방향에서의 중심선 L을 따르도록 전원 유닛 케이스(11)의 보텀부(11b)에 배치된다. 수전 코일(44)은, 충전시에, 외부 전원에 의해 교류 전력으로 여자(勵磁)되는 송전 코일(62)과 비접촉으로 근접 배치되며, 송전 코일(62)로부터 교류 전력을 수전한다. 예를 들면, 본 실시형태의 전원 유닛(10)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 송전 코일(62)이 내장되는 충전 매트(63) 위에, 전원 유닛 케이스(11)의 보텀부(11b)가 하측이 되는 종방향으로 놓였을 경우에(이하, 편의상 종치(縱置)라고 한다), 수전 코일이 충전 매트(63)의 송전 코일(62)과 비접촉으로 근접하며, 송전 코일(62)로부터의 수전이 가능해진다. 또한, 종방향이란, 길이방향을 대략 연직(鉛直)방향으로 향하게 하여 재치(載置)하는 것을 말한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 수전 코일(44) 및 충전단자(43)는, 비접촉 충전시의 자세인 종치 자세에서 전원(12)보다 연직방향의 아래쪽에 배치된다. 이때, 수전 코일(44)은, 종치 자세에서 충전단자(43)보다 연직방향의 아래쪽에 위치된다. 이렇게 하면, 수전 코일(44)과 송전 코일(62)의 거리가 짧아져서 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

정류기(46)는, 수전 코일(44)이 수전한 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 본 실시형태의 정류기(46)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 4개의 다이오드(D)를 브리지(bridge) 접속한 전파(全波) 정류회로이지만, 반파(半波) 정류회로여도 된다.

AC 도선(82)은, 수전 코일(44)과 정류기(46)를 접속하며, 수전 코일(44)이 수전한 교류 전력을 정류기(46)로 공급한다. AC 도선(82)은, 교류 전력이 흐르기 때문에, 표피(表皮) 효과에 의해서 발열이 생길 가능성이 있다. 또한, 표피 효과란, 고주파를 도체(導體)에 흐르게 했을 경우에, 도체 표면에 전류가 치우침으로써 겉보기상의 저항값이 증대해 버리는 현상을 말한다.

본 실시형태의 정류기(46)를 더 구체적으로 설명하면, 다이오드(D1)의 애노드(anode) 및 다이오드(D2)의 캐소드(cathode)는, 수전 코일(44)의 일단으로부터 연장되는 AC 도선(82)에 제1 접속점(P1)에서 접속되어 있고, 다이오드(D3)의 애노드 및 다이오드(D4)의 캐소드는, 수전 코일(44)의 타단으로부터 연장되는 AC 도선(82)에 제2 접속점(P2)에서 접속되어 있다. 또한, 다이오드(D1 및 D3)의 각 캐소드는, 정극측의 DC 도선(83)에 제3 접속점(P3)에서 접속되어 있고, 다이오드(D2 및 D4)의 각 애노드는, 부극측의 DC 도선(83)에 제4 접속점(P4)에서 접속되어 있다.

DC 도선(83)은, 정류기(46)와 충전기(13)를 접속하며, 정류기(46)에서 변환된 직류 전력을, 동일하게 DC 도선인 공통 접속선(81)을 통해서 충전기(13)에 공급한다. DC 도선(83)은, AC 도선(82)과는 달리, 표피 효과에 의한 발열이 발생하지 않는다.

여기서, DC 도선(83)의 길이는, AC 도선(82) 이상의 길이인 것이 바람직하다. 또한, DC 도선(83)은, AC 도선(82)의 길이와 같지는 않고, AC 도선(82)보다 긴 것이 더 바람직하다. 이렇게 하면, AC 도선(82)을 짧게 할 수 있으므로, 표피 효과에 의한 AC 도선(82)의 발열이나, AC 도선(82)의 발열에 의한 회로 소자에의 영향을 억제할 수 있다. 특히 자기 공명 방식을 이용할 경우는, AC 도선(82)의 발열로 수전 코일(44)의 온도가 올라가는 것에 기인하여 송전 코일(62)과 수전 코일(44) 사이의 결합계수(結合係數)가 감소하고, 송전 효율이 저하된다. AC 도선(82)을 짧게 함으로써, 이 송전 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 회로 소자는, 정류기(46), 충전기(13), 제어부(50)에 포함되는 회로 소자와 더하여, 이들을 탑재(搭載)하는 도시하지 않은 기판에 설치되는 콘덴서, 저항기를 포함한다.

또한, AC 도선(82)은, 복수의 도선(예를 들면, 에나멜선)을 합쳐서 꼬아 구성되는 리츠선(litz wire)으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 각 도선의 단면적이 작아지기 때문에 AC 도선(82)의 표피 효과를 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 표피 효과에 의한 AC 도선(82)의 발열이나, AC 도선(82)의 발열에 의한 회로 소자에의 영향을 더 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한,　수전 코일(44)의 중심을 공동(空洞)으로 하고, 전원(12) 등의 전원 유닛(10)의 구성요소를 그 공동 속에 배치하거나, 그 공동을 관통하거나 하도록 배치해도 된다. 이와 같이 전원 유닛(10)을 구성하면, 전원 유닛(10)을 소형화할 수 있다.

스위치(84)는, 수전 코일(44)과 충전기(13)의 접속 경로상의 DC 도선(83)에 배치되며, 그 접속 경로를 개폐한다. 본 실시형태에서는, 스위치(84)는, 제3 접속점(P3)과 제6 접속점(P6)과의 사이에 배치되어 있다. 스위치(84)는, 예를 들면 MOSFET으로 구성되며, 제어부(50)가 게이트 전압을 조정하는 것에 의해 개폐 제어된다. 이러한 스위치(84)에 의하면, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능한 경우에, 충전 효율이 뛰어난 유선 충전 쪽을 우선적으로 실행하여, 충전 시간을 단축할 수 있다. 또한, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능한 경우에, 비접촉 충전용 회로(48)와 충전기(13)의 접속을 차단하고, 유선 충전을 배타적으로 실행함으로써, 오작동을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태 대신에, 스위치(84)는, 제4 접속점(P4)과 제5 접속점(P5)과의 사이에 배치되어 있어도 된다. 또한, 스위치(84)를 2개 준비하고, 한쪽을 제3 접속점(P3)과 제6 접속점(P6) 사이에, 다른쪽을 제4 접속점(P4)과 제5 접속점(P5)에 접속해도 된다.

제어부(50)에 의한 충전 제어 수순을 구체적으로 설명하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어부(50)는, 우선, 충전단자(43)가 외부 전원과 접속 상태인지 아닌지를 판단하고(S1), 이 판단 결과가 YES인 경우는, 스위치를 오프로 하여 유선 충전을 배타적으로 실행한다(S2). 제어부(50)는, 스텝(step, 단계) S1의 판단 결과가 NO인 경우, 수전 코일(44)이 송전 코일(62)로부터 수전 가능한 비접촉 충전 가능 상태인지 아닌지를 판단하고(S3), 이 판단 결과가 YES인 경우는, 스위치(84)를 온으로 하여 비접촉 충전을 실행하는 한편(S4), 판단 결과가 NO인 경우는, 충전을 실행하지 않는다(S5). 또한, 스텝 S3에서, 비접촉 충전 가능 상태인지 아닌지는, 전원 유닛(10)의 제어부(50)와 송전 코일(62)을 내장하는 비접촉 충전 장치가 무선 통신을 하는 것 등에 의해 판단된다. 또는, 비접촉 충전 가능 상태인지 아닌지는, 수전 코일(44)이 여자되어 있는지 아닌지에 근거하여 판단되어도 된다.

다음으로, 전원 유닛(10)의 제2∼제6 실시형태에 대해서, 도 7 내지 도 11을 참조하여 순차적으로 설명한다. 단, 제1 실시형태와 공통 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일한 부호를 사용하는 것에 의해, 제1 실시형태의 설명을 원용(援用)하는 경우가 있다.

<제2 실시형태>

도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 전원 유닛(10)은, 충전기(13)의 입력측에 접속되는 리플(ripple) 제거용의 평활(平滑) 콘덴서(85), 및 충전기(13)에 과대(過大)한 전압이 인가되지 않도록 하기 위한 제너 다이오드(86)가 설치되어 있는 점이 제1 실시형태와 다르다.

또한, 반드시 평활 콘덴서(85) 및 제너 다이오드(86)의 양쪽 모두가 설치되어 있을 필요는 없고, 충전기(13)의 입력측의 공통 접속선(81)에 평활 콘덴서(85)와 제너 다이오드(86) 중 적어도 한쪽이 설치되어 있으면 된다. 이러한 회로 구성에 따르면, 유선 충전 및 비접촉 충전에서, 평활 콘덴서(85)와 제너 다이오드(86) 중 적어도 한쪽을 공용(共用)함으로써, 전원 유닛(10)의 대형화·중량화·고비용화를 한층 더 억제할 수 있다.

평활 콘덴서(85) 및 제너 다이오드(86)는 각각, 충전단자(43)를 이용한 유선 충전을 행할 경우와 수전 코일(44)을 이용한 비접촉 충전을 할 경우의 양쪽 모두에서, 충전기(13)가 정상으로 동작 가능한 전력을 공급 가능하게 구성된다. 구체적으로 설명하면, 평활 콘덴서(85)의 용량은, 충전단자(43)로부터 공급되는 전력과 수전 코일(44)(정류기(46))로부터 공급되는 전력 중 리플이 큰 쪽에 근거하여 설정되며, 제너 다이오드(86)의 제너 전압은, 충전단자(43)로부터 공급되는 전력과 수전 코일(44)(정류기(46))로부터 공급되는 전력 중 과도(過渡) 전압 또는 정상적인 전압이 높은 쪽에 근거하여 설정된다. 이렇게 하면, 유선 충전 및 비접촉 충전의 양쪽 모두에서 단일 평활 콘덴서(85) 또는 제너 다이오드(86)를 사용하는 경우라도, 전원 유닛(10)의 소형화 및 경량화에 더하여, 충전기(13)를 적절하게 보호할 수 있다.

<제3 실시형태>

도 8에 나타내는 바와 같이, 제3실시형태의 전원 유닛(10)은, 비접촉 충전시에 수전한 전력이 충전단자(43)측으로 흘러들어가는 것을 규제하는 다이오드(87)가 유선 충전용 회로(47)에 설치되는 점이 제1 실시형태와 다르다. 이러한 회로 구성에 따르면, 비접촉 충전시에 수전한 전력이 충전단자(43)측으로 흘러들어가는 것에 기인하는 오작동이나 충전 효율의 저하를 억제할 수 있다.

<제4 실시형태>

도 9에 나타내는 바와 같이, 제4 실시형태의 전원 유닛(10)은, 변환기로서 정류기(46) 대신에 인버터(70)가 설치되어 있는 점이 제1 실시형태와 다르다. 인버터(70)는, 4개의 스위칭 소자(71)를 브리지 접속함으로써 구성된다. 스위칭 소자(71)는, 예를 들면 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), 또는 MOSFET(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor) 등의 트랜지스터이며, 제어부(50)가 게이트 전압을 조정하는 것에 의해 개폐 제어된다.

본 실시형태의 인버터(70)를 더 구체적으로 설명하면, 트랜지스터(T1)의 에미터(emitter) 및 트랜지스터(T2)의 콜렉터(collector)는, 수전 코일(44)의 일단으로부터 연장되는 AC 도선(82)에 제1 접속점(P1)에서 접속되어 있으며, 트랜지스터(T3)의 에미터 및 트랜지스터(T4)의 콜렉터는, 수전 코일(44)의 타단으로부터 연장되는 AC 도선(82)에 제2 접속점(P2)에서 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(T1) 및 트랜지스터(T3)의 각 콜렉터는, 정극측의 DC 도선(83)에 제3 접속점(P3)에서 접속되어 있으며, 트랜지스터(T2) 및 트랜지스터(T4)의 각 에미터는, 부극측의 DC 도선(83)에 제4 접속점(P4)에서 접속되어 있다. 또한, 각 트랜지스터(T1∼T4)의 콜렉터-에미터 사이에서 에미터로부터 콜렉터를 향하여 순방향(順方向)이 되도록 접속되는 다이오드(D1∼D4)가 설치되어 있다. 정류기(46) 대신에 인버터(70)를 이용함으로써, 수전 코일(44)을 송전 코일로서 이용하는 것이 가능해진다.

즉, 수전 코일(44)에 다른 디바이스의 수전 코일을 근접시킨 상태에서, 수전 코일(44)을 전원(12)의 전력으로 여자하고, 다른 디바이스의 수전 코일로 송전할 수 있다. 이때, 인버터(70)는, 트랜지스터(T1, T4)를 온으로 하고 또 트랜지스터(T2, T3)를 오프로 하는 상태와, 트랜지스터(T1, T4)를 오프로 하고 또 트랜지스터(T2, T3)를 온으로 하는 상태를 반복함으로써 전원(12)으로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 또한, 인버터(70)에 의해, 수전 코일(44)이 수전한 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 경우는, 트랜지스터(T1∼T4) 전부가 오프가 되도록 제어된다.

<제5 실시형태>

도 10에 나타내는 바와 같이, 제5 실시형태의 전원 유닛(10)은, 종치(縱置)시에 있어서, 수전 코일(44)이 전원(12)보다 연직방향의 위쪽에 배치되고, 충전단자(43)가 전원(12)보다 연직방향의 아래쪽에 배치되는 점이 제1 실시형태와 다르다.

구체적으로 설명하면, 수전 코일(44)은, 코일 감기축 중심선 L1이, 전원 유닛 케이스(11)의 길이방향에서의 중심선 L을 따르도록 전원 유닛 케이스(11)의 중간부(中間部)에 배치된다. 수전 코일(44)은, 전원 유닛 케이스(11)가 종방향으로 놓였을 경우에, 도 13에 나타내는 바와 같이, 전원 유닛 케이스(11)의 중간부를 둘러싸는 링 모양의 송전 코일(62)로부터의 자속(磁束)을 받아들이는 것에 의해서도, 전력을 수전할 수 있다. 바꿔 말하면, 전원 유닛(10)을 수전 코일(44)로 충전하는 경우는, 전원 유닛 케이스(11)가 관통 가능한 송전 코일(62)을 구비하는 충전대(도시하지 않음)를 이용해도 되고, 제1 실시형태에서의 충전 매트(63)를 이용해도 된다. 충전 매트(63)를 이용할 경우에는, 자기 공명 방식으로 전력 전송이 행해지는 것이 바람직하다.

이러한 전원 유닛(10)에 따르면, 충전단자(43) 및 수전 코일(44)을 전원(12)보다 연직방향의 아래쪽에 배치하는 경우에 비해, 중량이 큰 전원(12)을 연직방향의 아래쪽에 배치할 수 있으므로, 전원 유닛(10)의 중심이 연직방향으로 위쪽에 치우치는 것을 방지하여, 충전시의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 유선 충전용의 케이블에 의해 모멘트가 발생해도, 전원 유닛(10)이 넘어지기 어려워진다는 이점이 있다.

<제6 실시형태>

도 11에 나타내는 바와 같이, 제6 실시형태의 전원 유닛(10)은, 전원 유닛 케이스(11)가 횡방향으로 놓였을 경우(이하, 적당히 횡치(橫置)라고 한다)에 비접촉 충전이 가능해지도록 수전 코일(44)이 배치되어 있는 점이 제1 실시형태와 다르다. 또한, 횡방향이란, 길이방향을 대략 수평방향으로 향하게 하여 재치하는 것을 말한다.

구체적으로 설명하면, 수전 코일(44)은, 코일 감기축 중심선 L1이, 전원 유닛 케이스(11)의 길이방향에서의 중심선 L에 대해서 직교하는 방향을 따르도록 전원 유닛 케이스(11)의 대략 중간부(이하, 간단히 중간부라고 한다)에 배치되어 있다.

이러한 전원 유닛(10)에 따르면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 전원 유닛 케이스(11)가 횡치 상태에서 비접촉 충전이 가능해지므로, 종치로 비접촉 충전하는 경우에 비해, 충전시의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전원 유닛 케이스(11)에는, 횡방향으로 전원 유닛(10)을 둔 경우에, 전력을 수전 가능한 소정의 각도 범위로 전원 유닛(10)을 유지할 수 있도록 위치규제부가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기한 실시형태에 한하지 않고, 적당히, 변형, 개량 등이 가능하다. 예를 들면, 종치 충전용의 수전 코일과 횡치 충전용의 수전 코일을 병설해도 된다.

본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시형태에서 대응하는 구성요소 등을 나타내고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

(1)

에어로졸원(源)으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하(負荷)(부하(21))에 대해서 전력을 공급 가능한 전원(전원(12))과,

외부 전원(외부 전원(60))과의 물리적 또 전기적인 접점인 커넥터(충전단자(43))를 구비하는 에어로졸 흡인기(吸引器)(에어로졸 흡인기(1))용 전원 유닛(전원 유닛(10))으로서,

비접촉으로 전력을 수전(受電) 가능한 수전 코일(수전 코일(44))을 더 구비하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(1)에 따르면, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능하기 때문에, 전원 유닛의 충전 기회를 늘릴 수 있고, 충전 부족에 의해 사용이 제한되는 것을 억제할 수 있다.

(2)

(1)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 전원의 충전을 가능하게 하는 충전회로(충방전(充放電) 제어회로(40))를 더 구비하며,

상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전과, 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능한 경우에는, 상기 비접촉 충전과 상기 유선 충전 중 어느 한쪽만을 실행하도록 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(2)에 따르면, 충전회로가 비접촉 충전과 유선 충전 중 한쪽만 허가하기 때문에, 오동작을 억제할 수 있다.

(3)

(1) 또는 (2)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 전원의 충전을 가능하게 하는 충전회로(충방전 제어회로(40))를 더 구비하며,

상기 충전회로는, 상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전과 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능한 경우에는, 상기 비접촉 충전과 상기 유선 충전 중 상기 유선 충전만을 실행하도록 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(3)에 따르면, 충전회로는, 비접촉 충전과 유선 충전이 실행 가능한 경우, 충전 효율이 뛰어난 유선 충전 쪽을 우선하기 때문에, 충전 시간을 단축할 수 있다.

(4)

(1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 충전회로는,

상기 전원과 전기적으로 접속되는 노드(node)(제5 접속점(P5) 및 제6 접속점(P6))와,

상기 노드와 상기 수전 코일을 전기적으로 접속하는 제1 회로(비접촉 충전용 회로(48))와,

상기 노드와 상기 커넥터를 전기적으로 접속하는 제2 회로(유선 충전용 회로(47))와,

상기 제1 회로와 상기 제2 회로 중 상기 제1 회로에만 설치되는 개폐기(스위치(84))를 구비하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(4)에 따르면, 비접촉 충전의 회로에만 스위치를 설치하기 때문에, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능한 경우에, 고효율인 유선 충전을 배타적으로 실행할 수 있다. 덧붙여, 배타적인 유선 충전을 간편한 구성으로 실현할 수 있다.

(5)

(4)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 충전회로는, 상기 제2 회로에 설치되는 다이오드(다이오드(87))를 더 구비하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(5)에 따르면, 유선 충전의 회로인 제2 회로에 다이오드를 가지기 때문에, 비접촉으로 수전한 전력이 커넥터측으로 흘러들어가는 것을 억제할 수 있다.

(6)

(1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 전원의 충전을 제어 가능한 충전기(충전기(13))를 더 구비하며,

상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 충전기에 대해서 병렬(竝列) 접속되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(6)에 따르면, 수전 코일과 커넥터가 동일한 충전기에 접속되기 때문에, 비접촉 충전과 유선 충전의 양쪽 모두가 가능한 전원 유닛이어도, 전원 유닛의 대형화·중량화·고비용화를 억제할 수 있다.

(7)

(6)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 수전 코일과 상기 충전기를 접속하는 회로와 상기 커넥터와 상기 충전기를 접속하는 회로의 일부(공통 접속선(81))는, 공통화되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(7)에 따르면, 충전기로 연결되는 회로의 일부를 공통화하기 때문에, 전원 유닛의 대형화·중량화·고비용화를 한층 더 억제할 수 있다.

(8)

(7)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 수전 코일과 상기 충전기를 접속하는 회로와 상기 커넥터와 상기 충전기를 접속하는 회로의 일부는, 동일한 플렉시블 프린트 회로 기판상에 형성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(8)에 따르면, 전원 유닛의 대형화·중량화·고비용화를 억제하면서, 플렉시블 프린트 회로 기판을 이용함으로써, 배치의 자유도를 향상시킬 수 있다.

(9)

(6)∼(8) 중 어느 한 항에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 충전기의 입력측에 접속되는 평활(平滑) 콘덴서(평활 콘덴서(85))와 제너 다이오드(제너 다이오드(86)) 중 적어도 한쪽을 포함하고,

상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 평활 콘덴서와 상기 제너 다이오드 중 적어도 한쪽에 대해서 병렬 접속되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(9)에 따르면, 평활 콘덴서와 제너 다이오드 중 적어도 한쪽을 공용하기 때문에, 전원 유닛의 대형화·중량화·고비용화를 한층 더 억제할 수 있다.

(10)

(9)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 평활 콘덴서와 상기 제너 다이오드 중 적어도 한쪽은, 상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전을 행할 경우와 상기 커넥터를 이용한 유선 충전을 행할 경우의 양쪽 모두에서, 상기 충전기가 정상으로 동작 가능한 전력을 공급 가능하게 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(10)에 따르면, 평활 콘덴서와 제너 다이오드 중 적어도 한쪽은, 더 개선이 필요한 충전 전력으로 병행되기 때문에, 단일 평활 콘덴서 또는 제너 다이오드를 이용할 경우에도, 전원 유닛의 소형화 및 경량화에 더하여, 충전기를 적절히 보호할 수 있다.

(11)

(9)에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 평활 콘덴서의 용량은, 상기 수전 코일로부터 공급되는 전력과 상기 커넥터로부터 공급되는 전력 중 리플(ripple)이 큰 쪽에 근거하여 설정되는,

및/또는, 상기 제너 다이오드의 제너 전압은, 상기 수전 코일로부터 공급되는 전력과 상기 커넥터로부터 공급되는 전력 중 과도(過渡) 전압 또는 정상적인 전압이 높은 쪽에 근거하여 설정되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(11)에 따르면, 단일 평활 콘덴서 또는 제너 다이오드를 이용할 경우에도, 전원 유닛의 소형화 및 경량화에 더하여, 충전기를 적절히 보호할 수 있다.

(12)

(1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,

상기 전원과 상기 수전 코일을 수용하는 케이스(전원 유닛 케이스(11))를 더 구비하며,

상기 커넥터는, 상기 케이스에 형성되고,

상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 위쪽에 배치되며,

상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(12)에 따르면, 전원보다 연직방향의 위쪽에 수전 코일을, 전원보다 연직방향의 아래쪽에 커넥터를 배치하기 때문에, 전원 유닛의 중심이 연직방향으로 위쪽에 치우치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유선 충전용의 케이블에 의해 모멘트가 발생해도, 전원 유닛이 넘어지지 어려워진다.

(13)

상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되고,

상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 커넥터보다 연직방향의 아래쪽에 위치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.

(13)에 따르면, 전원보다 연직방향의 아래쪽에 수전 코일 및 커넥터를 배치하고, 게다가 커넥터의 아래쪽에 수전 코일을 배치하기 때문에, 수전 코일과 송전 코일의 거리가 짧아져서 충전 효율이 향상된다. 또한, 소자를 집중해서 배치할 수 있기 때문에, 배선 절약화나 공간 절약화에 기여한다.

Claims

에어로졸원(源)으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하(負荷)에 대해서 전력을 공급 가능한 전원과,
외부 전원과의 물리적 또한 전기적인 접점인 커넥터를 구비하는 에어로졸 흡인기(吸引器)용 전원 유닛으로서,
비접촉으로 전력을 수전(受電) 가능한 수전 코일과,
상기 전원의 충전을 가능하게 하는 충전회로를 더 구비하며,
상기 충전회로는,
상기 전원과 전기적으로 접속되는 노드(node)와,
상기 노드와 상기 수전 코일을 전기적으로 접속하는 제1 회로와,
상기 노드와 상기 커넥터를 전기적으로 접속하는 제2 회로와,
상기 제1 회로와 상기 제2 회로 중 상기 제1 회로에만 설치되는 개폐기를 더 구비하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 커넥터에 상기 외부 전원이 접속되어 있는 경우는, 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능하다고 판단하는 제어부를 더 구비하며,
상기 제어부는, 상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전과, 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능한 경우에는, 상기 비접촉 충전과 상기 유선 충전 중 어느 한쪽만을 실행하도록 상기 충전회로를 제어하도록 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 커넥터에 상기 외부 전원이 접속되어 있는 경우는, 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능하다고 판단하는 제어부를 더 구비하며,
상기 제어부는, 상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전과 상기 커넥터를 이용한 유선 충전이 실행 가능한 경우에는, 상기 비접촉 충전과 상기 유선 충전 중 상기 유선 충전만을 실행하도록 상기 충전회로를 제어하도록 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 충전회로는, 상기 제2 회로에 설치되는 다이오드를 더 구비하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원의 충전을 제어 가능한 충전기를 더 구비하며,
상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 충전기에 대해서 병렬(竝列) 접속되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 5에 있어서,
상기 수전 코일과 상기 충전기를 접속하는 회로와 상기 커넥터와 상기 충전기를 접속하는 회로의 일부는, 공통화(共通化)되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 6에 있어서,
상기 수전 코일과 상기 충전기를 접속하는 회로와 상기 커넥터와 상기 충전기를 접속하는 회로의 일부는, 동일한 플렉시블 프린트 회로 기판상에 형성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 5에 있어서,
상기 충전기의 입력측에 접속되는 평활(平滑) 콘덴서와 제너 다이오드 중 적어도 한쪽을 포함하며,
상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 평활 콘덴서와 상기 제너 다이오드 중 적어도 한쪽에 대해서 병렬 접속되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 8에 있어서,
상기 평활 콘덴서와 상기 제너 다이오드 중 적어도 한쪽은, 상기 수전 코일을 이용한 비접촉 충전을 행할 경우와 상기 커넥터를 이용한 유선 충전을 행할 경우의 양쪽 모두에서, 상기 충전기가 정상으로 동작 가능한 전력을 공급 가능하게 구성되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 8에 있어서,
상기 평활 콘덴서의 용량은, 상기 수전 코일로부터 공급되는 전력과 상기 커넥터로부터 공급되는 전력 중 리플(ripple)이 큰 쪽에 근거하여 설정되는,
및/또는, 상기 제너 다이오드의 제너 전압은, 상기 수전 코일로부터 공급되는 전력과 상기 커넥터로부터 공급되는 전력 중 과도(過渡) 전압 또는 정상적인 전압이 높은 쪽에 근거하여 설정되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 전원과 상기 수전 코일을 수용하는 케이스를 더 구비하며,
상기 커넥터는, 상기 케이스에 형성되고,
상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직(鉛直)방향의 위쪽에 배치되며,
상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 전원과 상기 수전 코일을 수용하는 케이스를 더 구비하며,
상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되고,
상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 커넥터보다 연직방향의 아래쪽에 위치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하에 대해서 전력을 공급 가능한 전원과,
외부 전원과의 물리적 또한 전기적인 접점인 커넥터를 구비하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,
비접촉으로 전력을 수전 가능한 수전 코일과,
상기 전원과 상기 수전 코일을 수용하는 케이스를 더 구비하며,
상기 커넥터는, 상기 케이스에 형성되고,
상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 위쪽에 배치되며,
상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성 가능한 부하에 대해서 전력을 공급 가능한 전원과,
외부 전원과의 물리적 또한 전기적인 접점인 커넥터를 구비하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서,
비접촉으로 전력을 수전 가능한 수전 코일과,
상기 전원과 상기 수전 코일을 수용하는 케이스를 더 구비하며,
상기 수전 코일과 상기 커넥터는, 상기 전원의 충전시에 상기 전원보다 연직방향의 아래쪽에 배치되고,
상기 수전 코일은, 상기 전원의 충전시에 상기 커넥터보다 연직방향의 아래쪽에 위치되는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.