БЛОК ПИТАНИЯ АЭРОЗОЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2020 года по МПК A24F40/50 A24F40/53 A24F47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение к блоку питания аэрозольного устройства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Японский перевод опубликованной международной заявки PCT № JP-T-2016-536023 (именуемый, в дальнейшем, патентный документ 1) раскрывает электронный ингалятор индивидуального пользования, включающий в себя источник питания, например, батарею, атомайзер, который может включать в себя один или множество нагревательный(ых) элемент(ов), и перегородку для отделения батареи от области атомайзера. В соответствии с таким электронным ингалятором индивидуального пользования, когда раствор электролита просачивается из батареи, перегородка может предотвратить вытекание раствора электролита в сторону атомайзера.

[0003] Описание китайской патентной публикации № 103099319 (называемой, в дальнейшем, патентным документом 2) раскрывает герметизирующий слой, который предотвращает вытекание раствора электролита, и адсорбционный слой, который адсорбирует раствор электролита, когда вытекание раствора электролита невозможно пресечь герметизирующим слоем.

[0004] Описание китайской патентной публикации № 107432498 (называемой, в дальнейшем, патентным документом 3) раскрывает электронную сигарету, в которой корпус, изготовленный из алюминия и пластиковой пленки, обеспечен в корпусе, изготовленном из стали, чтобы предотвращать вытекание наружу раствора электролита.

[0005] Однако, хотя в патентных документах 1-3 раскрывается способ, который предотвращает влияние на другие компоненты, когда раствор электролита просачивается из батареи, и утечку раствора электролита батареи невозможно обнаружить. Иначе говоря, даже после утечки раствора электролита, работа электронного ингалятора индивидуального пользования или подобного устройства продолжается.

[0006] Кроме того, в патентных документах 1-3, когда жидкость попадает в корпус вследствие погружения в жидкость или тому подобного, обнаружить попадание жидкости невозможно. В блоке питания аэрозольного устройства важно распознавать состояние, которое может влиять на работу аэрозольного устройства, например, утечку жидкости, попадание жидкости, вспучивание источника питания (элемента электропитания) и т.п.

[0007] Целью настоящего изобретения является создание блока питания аэрозольного устройства, который может точно диагностировать состояние блока питания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Блок питания аэрозольного устройства по настоящему изобретению включает в себя: источник питания, выполненный с возможностью разряжаться на нагрузку для образования аэрозоля из источника аэрозоля; контроллер, выполненный с возможностью управления источником питания; корпус, выполненный с возможностью размещения источника питания и контроллера; и множество датчиков, выполненных с возможностью выдавать одинаковую физическую величину, в корпусе. Контроллер выполнен с возможностью диагностики состояния блока питания по выходным сигналам множества датчиков.

[0009] В соответствии с настоящим изобретением может устраняться влияние утечки жидкости и/или попадания жидкости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Фиг. 1 - вид в перспективе устройства втягивания аэрозоля, на котором смонтирован блок питания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - другой вид в перспективе устройства втягивания аэрозоля, показанного на фиг. 1;

Фиг. 3 - вид в разрезе устройства втягивания аэрозоля, показанного на фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе блока питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1;

Фиг. 5 - принципиальная схема, представляющая конфигурацию схемы блока питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1;

Фиг. 6 - блок-схема, представляющая конфигурацию основных частей блока питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1;

Фиг. 7 - вид в перспективе основных частей, представляющий конфигурации платы блока питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1;

Фиг. 8 - пояснительный чертеж, изображающий электростатический емкостной датчик блока питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1;

Фиг. 9A - пояснительная схема суммарной емкости двух электростатических емкостных датчиков, включенных параллельно, и представляющая собой пояснительную схему состояния, в котором ни один из электростатических емкостных датчиков не обнаруживает жидкость;

Фиг. 9B - пояснительная схема суммарной емкости двух электростатических емкостных датчиков, включенных параллельно, и представляющая собой пояснительную схему состояния, в котором один из электростатических емкостных датчиков обнаруживает жидкость;

Фиг. 9C - пояснительная схема суммарной емкости двух электростатических емкостных датчиков, включенных параллельно, и представляющая собой пояснительную схему состояния, в котором два электростатических емкостных датчика обнаруживают жидкость;

Фиг. 10 - блок схема последовательности операций примера управления блоком питания в устройстве втягивания аэрозоля, показанном на фиг. 1; и

Фиг. 11 - пояснительная схема порога, используемого в примере управления, показанном на фиг. 10.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0011] В дальнейшем описан блок питания аэрозольного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Сначала, со ссылками фиг. 1-6, будет описано устройство втягивания аэрозоля, на котором смонтирован блок питания.

[0012] (Устройство втягивания аэрозоля)

Устройство 1 втягивания аэрозоля является устройством для втягивания ароматизатора без горения и имеет цилиндрическую стержневую форму, которая вытянута вдоль предварительно заданного направления (называемого, в дальнейшем, продольным направлением A). Как показано на фиг. 1 и 2, устройство 1 втягивания аэрозоля снабжено блоком 10 питания, первым картриджем 20 и вторым картриджем 30 в приведенном порядке вдоль продольного направления A. Первый картридж 20 является присоединяемым к блоку 10 питания и отсоединяемым от него, и второй картридж 30 является присоединяемым к первому картриджу 20 и отсоединяемым от него. Иначе говоря, первый картридж 20 и второй картридж 30 можно заменять один с другим.

[0013] (Блок питания)

Как показано на фиг. 3-6, блок 10 питания по настоящему варианту осуществления вмещает источник 12 питания, зарядное устройство 13, контроллер 50, разнообразные датчики и тому подобное внутри цилиндрического корпус 11 блока питания.

[0014] Источник 12 питания является перезаряжаемой аккумуляторной батареей и, предпочтительно, ионно-литиевой перезаряжаемой аккумуляторной батареей. Источник 12 питания по настоящему варианту осуществления включает в себя цилиндрический корпус 12a, который вмещает различные компоненты, такие как электрод и раствор электролита (не показанный). Пара выводов 12b (смотри фиг. 8), служащих положительным и отрицательным электродами, обеспечена на одном концевом участке или обоих концевых участках источника 12 питания в направлении по длине (продольном направлении A). Иначе говоря, контакт 12b положительного электрода может быть обеспечен на одном конце из двух концов источника 12 питания в направлении по длине, и контакт 12b отрицательного электрода может быть обеспечен на другом конце из двух концов источника 12 питания в направлении по длине. В качестве альтернативы, как контакт 12b положительного электрода, так и контакт 12b отрицательного электрода могут быть обеспечены на одном конце источника 12 питания в направлении по длине. Кроме того, источник 12 питания включает в себя предохранительный клапан (не показанный), который открывается, когда внутреннее давление источника 12 питания превышает предварительно заданное давление, на одном концевом участке или обоих концевых участках в направлении по длине.

[0015] Узел 41 выводов для разрядки обеспечен на верхнем участке 11a, расположенном на одном конце (со стороны первого картриджа 20) корпуса 11 блока питания в продольном направлении A. Узел 41 выводов для разрядки выступает из верхней поверхности верхнего участка 11a к первому картриджу 20 и может электрически соединяться с нагрузкой 21 первого картриджа 20.

[0016] На верхней поверхности верхнего участка 11a, вблизи узла 41 выводов для разрядки обеспечен воздухоподводящий участок 42, который подводит воздуха к нагрузке 21 первого картриджа 20.

[0017] Узел 43 выводов для зарядки, который может электрически соединяться с внешним источником 60 питания (смотри фиг. 5), который может заряжать источник 12 питания обеспечен внутри нижнего участка 11b, расположенного на другом конце (со стороны, противоположной первому картриджу 20) корпуса 11 блока питания в продольном направлении A. Узел 43 выводов для зарядки обеспечен в боковой поверхности нижнего участка 11b, и к узлу 43 выводов для зарядки могут подсоединяться, по меньшей мере, какой-то один из выводов интерфейса USB, выводов интерфейса micro-USB и выводов разъема Lightning (зарегистрированный товарный знак).

[0018] Узел 43 выводов для зарядки может быть энергопринимающим устройством, которое может принимать беспроводным способом энергию из внешнего источника 60 питания. В таком случае, узел 43 выводов для зарядки (энергопринимающее устройство) может быть выполнен с использованием энергопринимающей катушки. Способ беспроводной передачи энергии может использовать электромагнитную индукцию или магнитный резонанс. Кроме того, узел 43 выводов для зарядки может быть энергопринимающим устройством, которое может бесконтактно принимать энергию из внешнего источника 60 питания. В другом примере, по меньшей мере, какой-то один из выводов интерфейса USB, выводов интерфейса micro-USB и выводов разъема Lightning (зарегистрированный товарный знак) может подсоединяться к узлу 43 выводов для зарядки, и узел 43 выводов для зарядки может включать в себя вышеописанное энергопринимающее устройство.

[0019] То есть, в блоке питания 10, узел 41 выводов для разрядки и узел 43 выводов для зарядки сформированы раздельно и располагаются на расстоянии друг от друга в продольном направлении A. Следовательно, блок 10 питания выполнен так, что внешний источник 60 питания может быть электрически соединен с узлом 43 выводов для зарядки в состоянии, когда источник 12 питания может разряжаться через узел 41 выводов для разрядки. Кроме того, в блоке питания 10 не допускается одновременная зарядка и разрядка источника 12 питания, если запрос на образование аэрозоля определяется в то время, когда имеет место электрическое соединение узла 43 выводов для зарядки и внешнего источника 60 питания.

[0020] Корпус 11 блока питания снабжен исполнительным узлом 14, которым может управлять пользователь, выполненный на боковой поверхности верхнего участка 11a так, чтобы выходить на сторону, противоположную узлу 43 выводов для зарядки. В частности, исполнительный узел 14 узел 43 выводов для зарядки располагаются симметрично относительно точки пересечения прямой линии, которая соединяет исполнительный узел 14 и узел 43 выводов для зарядки, и осевой линии L блока 10 питания в продольном направлении A. Исполнительный узел 14 выполнен из кнопочного переключателя, сенсорной панели или подобного и применяется, когда намерение пользователя, связанное с использованием, выражается в том, чтобы включить/прервать работу контроллера 50 и разнообразных датчиков. Контроллер 50 и датчик 15 втягивания, который детектирует втягивающее действие, обеспечены вблизи исполнительного узла 14.

[0021] Зарядное устройство 13 управляет расходом энергии на подзарядку, вводимой из узла 43 выводов для зарядки в источник 12 питания. Зарядное устройство 13 выполнено с использованием зарядной ИС (интегральной схемы), которая смонтирована на кабеле для зарядки, который подсоединен к узлу 43 выводов для зарядки, и которая включает в себя преобразователь, который преобразует постоянный ток из инвертора 61 или подобного устройства в постоянный ток, имеющий отличающуюся величину, вольтметр, амперметр, процессор и так далее. Инвертор 61 или подобное устройство преобразует переменный ток в постоянный ток.

[0022] Как показано на фиг. 6, контроллер 50 соединен с зарядным устройством 13, исполнительным узлом 14, разнообразными сенсорными устройствами, таким как датчик 15 втягивания, который определяет втягивающее (вдыхательное) действие, датчик 16 напряжения, который измеряет напряжение источника 12 питания, датчик 17 температуры, который измеряет температуру, электростатический емкостной датчик 80, который является отдельным от датчика 15 втягивания и определяет электростатическую емкость внутри корпуса 11 блока питания, и памятью 18, которая хранит число втягивающих действий, времени подачи энергии в нагрузку 21 или подобного, и выполняет различные операции управления устройством 1 втягивания аэрозоля. Датчик 15 втягивания может быть выполнен с использованием емкостного микрофона, датчика давления или подобного устройства. В частности, контроллер 50 является процессором (MCU: микроконтроллерным блоком). В частности, конструктивно процессор представляет собой электрическую схему, в которой объединяются схемные элементы, например, полупроводниковые элементы. Подробное описание контроллера 50 приведено в дальнейшем.

[0023] Корпус 11 блока питания снабжен воздуховпускным отверстием 11c, которое впускает наружный воздух внутрь корпуса. Воздуховпускное отверстие 11c может быть обеспечено вокруг исполнительного узла 14 или может быть обеспечение вокруг узла 43 выводов для зарядки.

[0024] (Первый картридж)

Как показано на фиг. 3, первый картридж 20 включает в себя, внутри цилиндрического корпуса 27 картриджа, емкость 23, которая содержит источник 22 аэрозоля, электрическую нагрузку 21, которая распыляет источник 22 аэрозоля, фитиль 24, который всасывает источник аэрозоля из емкости 23 к нагрузке 21, аэрозольный канал 25, который обеспечивает протекание аэрозоля, образуемого распылением источника 22 аэрозоля, в направлении второго картриджа 30, и концевой колпачок 26, который вмещает часть второго картриджа 30.

[0025] Емкость 23 разделяется перегородкой и сформирована так, чтобы охватывать по периферии аэрозольный канал 25, и вмещает источник 22 аэрозоля. В емкости 23A размещается пористый элемент, например, полимерная ткань или хлопчатобумажная нить, и пористый элемент может быть пропитан источником 22 аэрозоля. В емкости 23 может и не размещаться пористый элемент из полимерной ткани или хлопчатобумажной нити, и может храниться только источник 22 аэрозоля. Источник 22 аэрозоля содержит жидкости, например, глицерин, пропиленгликоль или воду.

[0026] Фитиль 24 является элементом, удерживающим жидкость, который всасывает источник 22 аэрозоля из емкости 23 к нагрузке 21 с использованием капиллярного действия и выполнен из, например, стекловолокна или пористой керамики.

[0027] Нагрузка 21 распыляет источник 22 аэрозоля без горения с использованием энергии, подаваемой из источника 12 питания через узел 41 выводов для разрядки. Нагрузка 21 выполнена из электронагревательной проволоки (спирали), навитой с предварительно заданным шагом. Нагрузка 21 может быть элементом, который может распылять источник 22 аэрозоля, чтобы образовать аэрозоли, и является, например, нагревательным элементом или ультразвуковым генератором. Примеры нагревательного элемента включают в себя нагреватель сопротивления, керамический нагреватель и нагреватель индукционного нагрева.

[0028] Аэрозольный канал 25 находится с выходной стороны от нагрузки 21 и обеспечен по осевой линии L блока 10 питания.

[0029] Концевой колпачок 26 включает в себя участок 26a вмещения картриджа, который вмещает часть второго картриджа 30, и соединительный проход 26b, который соединяет аэрозольный канал 25 с участком 26a вмещения картриджа.

[0030] (Второй картридж)

Второй картридж 30 вмещает источник 31 ароматизатора. Второй картридж 30 вкладывается, с возможностью извлечения, в участок 26a вмещения картриджа, обеспеченный в концевом колпачке 26 первого картриджа 20. Концевой участок второго картриджа 30 со стороны, противоположной стороне первого картриджа 20, находится трубка 32 для втягивания пользователя. Трубка 32 для втягивания не ограничена примером выполнения неразъемно со вторым картриджем 30 и может быть выполнена с возможностью прикрепления и отделения от второго картриджа 30. Соответственно, трубка 32 для втягивания является отдельной от блока 10 питания и первого картриджа 20, и поэтому трубку 32 для втягивания можно хранить в гигиеничных условиях.

[0031] Второй картридж 30 вынуждает аэрозоль, образуемый испарением источника 22 аэрозоля посредством нагрузки 21, протекать через источник 31 ароматизатора, так что ароматизатор добавляется в аэрозоль. В качестве изделия из исходного материала, которое представляет собой источник 31 ароматизатора, можно использовать прессовку, полученную формованием резаного табака или свежих листьев табака в форме гранул. Источник 31 ароматизатора может быть выполнен из растения (например, мяты или растительного лекарственного средства или подобного), отличающегося от табака. В источник 31 ароматизатора может быть добавлен такой ароматизирующий материал, как ментол.

[0032] В устройстве 1 втягивания аэрозоля по настоящему варианту осуществления, источник 22 аэрозоля, источник 31 ароматизатора и нагрузка 21 могут образовать аэрозоль, в который добавляется ароматизатор. То есть, источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора можно назвать аэрозолеобразующим источником, который образует аэрозоль.

[0033] В дополнение к конфигурации, в которой источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора являются отдельными друг от друга, конфигурация аэрозолеобразующего источника, применяемого в устройстве 1 втягивания аэрозоля, может быть конфигурацией, в которой источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора сформированы как одно целое, конфигурацией, в которой источник 31 ароматизатора отсутствует, и вещество, которое может содержаться в источнике 31 ароматизатора, добавлено в источник 22 аэрозоля, конфигурацией, в которой в источник 22 аэрозоля добавлено медицинское вещество или что-то подобное, вместо источника 31 ароматизатора и так далее.

[0034] В устройстве 1 втягивания аэрозоля, выполненном вышеописанным образом, как показано стрелкой B на фиг. 3, воздух, который втекает из воздуховпускного отверстия 11c, обеспеченного в корпусе 11 блока питания, протекает около нагрузки 21 первого картриджа 20 из воздухоподводящего участка 42. Нагрузка 21 распыляет источник 22 аэрозоля, всосанный или поданный из емкости 23 фитилем 24. Аэрозоль, образованный распылением, протекает по аэрозольному каналу 25 вместе с воздухом, который втекает из воздуховпускного отверстия 11c, и подается во второй картридж 30 через соединительный проход 26b. Аэрозоль, подаваемый во второй картридж 30, дополняется ароматизатором, при протекании через источник 31 ароматизатора, и подается в трубку 32 для втягивания.

[0035] Устройство 1 втягивания аэрозоля снабжено извещателем 45, который сообщает разнообразные сведения. Извещатель 45 может быть выполнен с использованием светоизлучающего элемента, может быть выполнен с использованием вибрационного элемента, или может быть выполнен с использованием звукоизлучающего элемента. Кроме того, извещатель 45 может быть сочетанием, по меньшей мере, двух элементов из светоизлучающего элемента, вибрационного элемента и звукоизлучающего элемента. Извещатель 45 может быть обеспечен в любом из блока 10 питания, первого картриджа 20 и второго картриджа 30 и предпочтительно обеспечен в блоке питания 10, чтобы сократить длину токоведущего провода от источника 12 питания. Например, зона вокруг исполнительного узла 14 является светопропускающей. Извещатель 45 излучает свет светоизлучающим элементом, например, светодиодом (СД).

[0036] (Электрическая схема)

Далее электрическая схема блока 10 питания описана со ссылкой на фиг. 5.

Блок 10 питания включает в себя источник 12 питания, вывод 41a для разрядки положительного полюса электрода и вывод 41b для разрядки отрицательного полюса электрода, которые составляют узел 41 выводов для разрядки, вывод 43a для зарядки положительного полюса электрода и вывод 43b для зарядки отрицательного полюса электрода, которые составляют узел 43 выводов для зарядки, контроллер 50, включенный между положительным полюсом электрода источника 12 питания и выводом 41a для разрядки положительного полюса электрода и между отрицательным полюсом электрода источника 12 питания и выводом 41b для разрядки отрицательного полюса электрода, зарядное устройство 13, размещенным в линии передачи питания между узлом 43 выводов для зарядки и источником 12 питания, датчик 16 напряжения, включенный параллельно с источником 12 питания, переключатель 19, расположенный в линии передачи питания между источником 12 питания и узлом 41 выводов для разрядки, и множество электростатических емкостных датчиков 80, подсоединенных к контроллеру 50. Переключатель 19 выполнен, например, с полевого МОП-транзистора (MOSFET) и размыкается и замыкается контроллером 50, регулирующим напряжение затвора.

[0037] Контроллер

Как показано на фиг. 6, контроллер 50 включает в себя детектор 51 запроса на образование аэрозоля, детектор 52 жидкости, контроллер 53 питания и контроллер 54 извещений.

[0038] Детектор 51 запроса на образование аэрозоля определяет запрос на образование аэрозоля по полученному выходному сигналу датчика 15 втягивания. Датчик 15 втягивания выдает значение изменения давления в блоке питания 10, вызываемого вдыханием пользователя через трубку 32 для втягивания. Датчик 15 втягивания является, например, датчиком давления, который выдает выходное значение (например, значение напряжения или значение тока), соответствующее атмосферному давлению, которое изменяется в соответствии со скоростью потока воздуха, всасываемого из воздуховпускного отверстия 11c, в направлении трубки 32 для втягивания (то есть, втягивающего действия пользователя).

[0039] Детектор 52 жидкости обнаруживает утечку жидкости внутри корпуса 11 блока питания (в дальнейшем, это действие называется обнаружением утечки жидкости) или обнаруживает попадание жидкости в корпус 11 блока питания (в дальнейшем, это действие называется обнаружением попадания жидкости) по выходному сигналу электростатического емкостного датчика 80. Кроме того детектор 52 жидкости блокирует зарядку/разрядку источника 12 питания в соответствии с результатом обнаружения. В соответствии с таким детектором 52 жидкости может устраняться влияние утечки жидкости, попадания жидкости или подобного на работу устройства 1 втягивания аэрозоля. Кроме того, электростатический емкостной датчик 80 применен для того, чтобы утечку жидкости и попадание жидкости можно было точно обнаруживать с использованием недорогой конфигурации. Конкретная процедура обработки для детектора 52 жидкости будет описана в дальнейшем.

[0040] Контроллер 54 извещений управляет извещателем 45, чтобы сообщать разнообразные сведения. Например, контроллер 54 извещений управляет извещателем 45 так, чтобы извещать о сроке замены второго картриджа 30 в ответ на определение срока замены второго картриджа 30. Контроллер 54 извещений извещает о сроке замены второго картриджа 30, исходя из числа втягивающих действий или суммарного времени, в течение которого энергия подавалась в нагрузку 21, которые сохраняются в памяти 18. Контроллер 54 извещений не ограничивается извещением о сроке замены второго картриджа 30 и может извещать о сроке замены первого картриджа 20, сроке замены источника 12 питания, времени зарядки источника 12 питания и так далее.

[0041] Контроллер 53 питания управляет разрядкой источника 12 питания через узел 41 выводов для разрядки посредством включения и выключения переключателя 19, когда детектор 51 запроса на образование аэрозоля определяет запрос на образование аэрозоля.

[0042] Контроллер 53 питания выполняет управление таким образом, чтобы количество аэрозоля, образуемое нагрузкой 21, распыляющей источник аэрозоля, находилось в искомом диапазоне, иначе говоря, выполняет управление таким образом, чтобы количество энергии, из источника 12 питания в нагрузку 21 находилось в пределах некоторого диапазона. В частности, контроллер 53 питания управляет включением и выключением переключателя 19 посредством, например, методом ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Вместо этого, контроллер 53 питания может управлять включением и выключением переключателя 19 методом ЧИМ (частотно-импульсной модуляции).

[0043] Контроллер 53 питания может прекратить подачу питания из источника 12 питания в нагрузку 21, если истекает предварительно заданный период после того, как начинается подача питания в нагрузку 21. Иначе говоря, контроллер 53 питания прекращает подачу питания из источника 12 питания в нагрузку 21, когда период затяжки превышает предварительно заданный период, даже в период затяжки, в течение которого пользователь фактически выполняет втягивающее действие. Предварительно заданный период устанавливается для того, чтобы предотвратить вариацию периода затяжки пользователя. Контроллер 53 питания управляет скважностью включения/выключения переключателя 19 во время одного втягивающего действия в соответствии с количеством накопленной электроэнергии в источнике 12 питания. Например, контроллер 53 питания управляет интервалом времени включения (импульсным интервалом) для подачи энергии из источника 12 питания в нагрузку 21 или управляет длительностью включения (шириной импульса) для подачи энергии из источника 12 питания в нагрузку 21.

[0044] Контроллер 53 питания определяет электрическое соединение между узлом 43 выводов для зарядки и внешним источником 60 питания и управляет зарядкой источника 12 питания через зарядное устройство 13.

[0045] Конфигурация платы

Как показано на фиг. 7, блок 10 питания включает в себя первую схемную плату 71 с узлом 43 выводов для зарядки и т.п., вторую схемную плату 72 с контроллером 50, зарядным устройством 13, переключателем 19 и т.п., и проводящий элемент 73, который электрически соединяет первую схемную плату 71 со второй схемной платой 72. Проводящий элемент 73 по настоящему варианту осуществления выполнен с использованием гибкой печатной платы (ГПП), но может быть выполнен монтажным проводом.

[0046] Первая схемная плата 71 и вторая схемная плата 72 расположены отдельно друг от друга. В частности, первая схемная плата 71 обеспечена со стороны одного конца в направлении по длине источника 12 питания (продольного направления A), вторая схемная плата 72 обеспечена со стороны другого конца в направлении по длине источника 12 питания (продольного направления A), и первая схемная плата 71 и вторая схемная плата 72 электрически соединены друг с другом посредством проводящего элемента 73, который продолжается в направлении по длине источника 12 питания по периферической поверхности источника 12 питания.

[0047] Обнаружение утечки жидкости

Далее, обнаружение утечки жидкости посредством контроллера 50 (детектора 52 жидкости) описано со ссылками на фиг. 7 и 8. В настоящем варианте осуществления предполагается, что раствор электролита источника 12 питания является жидкостью, просочившейся внутри корпуса 11 блока питания. Следует отметить, что, в последующем описании, термин «раствор электролита» может означать либо ионную жидкость или негорючий органический растворитель.

[0048] Источник 12 питания может включать в себя электролит, отличающийся от раствора электролита. Например, источник 12 питания может включать в себя как твердый или гелеобразный твердый электролит, так и раствор электролита. Кроме того, раствор электролита может быть смешанным раствором, содержащим множество жидкостей. Кроме того, в раствор электролита может быть добавлена литиевая соль или подобный материал для повышения рабочей характеристики источника 12 питания.

[0049] Электростатический емкостной датчик 80 является датчиком, который обнаруживает объект, текучую среду или что-то подобное по изменению электростатической емкости, которая возникает между датчиком-электродом 81 и потенциалом заземления, и обнаруживает раствор электролита, просочившийся из источника 12 питания в настоящем варианте осуществления. Электростатический емкостной датчик 80 по настоящему варианту осуществления составляет псевдоконденсатор между электродом 81 и потенциалом заземления вследствие размещения между ними первого пористого элемента 82, который впитывает раствор электролита, чтобы направлять раствор электролита к электроду 81, и измеряет электростатическую емкость конденсатора см помощью контроллера 50. Например, контроллер 50 заряжает и разряжает конденсатор, включающий в себя электростатический емкостной датчик 80, и измеряет электростатическую емкость, исходя из времени, требуемого для зарядки и разрядки. В соответствии с таким электростатическим емкостным датчиком 80, когда первый пористый элемент 82 впитывает раствор электролита, электростатическая емкость изменяется. Следовательно, контроллер 50 может точно обнаруживать раствор электролита, вытекший из источника 12 питания. Кроме того, поскольку электрод 81 может быть выполнен с использованием металлической пластины, и первый пористый элемент 82 может быть выполнен с использованием листа хлопчатобумажного материала, губки, гигроскопической ваты или подобного, утечка раствора электролита из источника 12 питания может обнаруживаться с использованием недорогой конфигурации. Электрод 81 и первый пористый элемент 82 можно использовать так, чтобы сформировать блок электростатического емкостного датчика. Вместо псевдоконденсатора, включающего в себя только один электрод 81, электростатический емкостной датчик 80 может быть выполнен с использованием конденсатора, включающего в себя два противостоящих электрода 81.

[0050] Желательно, чтобы электростатический емкостной датчик 80 располагался в источнике 12 питания в месте, где легко происходит утечка раствора электролита. В общем, в источнике 12 питания, утечка раствора электролита легко происходит в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана. Следовательно, желательно, чтобы, по меньшей мере, часть первого пористого элемента 82 располагалась так, чтобы соединяться с контактом 12b и предохранительному клапану, или располагалась в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана. Соответственно, когда утечка раствора электролита происходит в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана источника 12 питания, утечка раствора электролита может обнаруживаться эффективно и быстро. Расположение, по меньшей мере, части первого пористого элемента 82 таким образом, чтобы соединяться с контактом 12b и предохранительному клапану, очевидно, означает, что весь первый пористый элемент 82 соединен с контактом 12b и предохранительным клапаном, и означает, что часть первого пористого элемента 82 (например, консольный участок) продолжается к контакту 12b и предохранительному клапану и соединен с контактом 12b и предохранительным клапаном в то время, когда первый пористый элемент 82 отделен от контакта 12b и предохранительного клапана. Кроме того, расположение, по меньшей мере, части первого пористого элемента 82 в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана, очевидно, означает, что весь первый пористый элемент 82 располагается в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана, и означает, что часть первого пористого элемента 82 (например, консольный участок) располагается в непосредственной близости от контакта 12b и предохранительного клапана в то время, когда первый пористый элемент 82 отделен от контакта 12b и предохранительного клапана. Непосредственная близость является положением, включающим в себя, по меньшей мере, положение, которое может находиться в контакте с раствором электролита, когда происходит утечка раствора электролита.

[0051] Как показано на фиг. 7, когда электростатический емкостной датчик 80 располагается со стороны одного конца источника 12 питания, и контроллер 50 (вторая схемная плата 72) располагается со стороны другого конца источника 12 питания, в проводящий элемент 73, который является гибкой печатной платой, желательно включить монтажный провод 83, который соединяет электростатический емкостной датчик 80 с контроллером 50. Соответственно, можно сохранить монтажную проводку блока 10 питания.

[0052] Если блок 10 питания включает в себя держатель источника питания (не показанный), который располагается внутри корпуса 11 блока питания и удерживает источник 12 питания, желательно, чтобы, по меньшей мере, часть первого пористого элемента 82 располагалась между источником 12 питания и держателем источника питания. В результате глубоких исследований, выполненных авторами настоящей заявки, выяснилось, что держатель источника питания неизбежно образует зазор с источником 12 питания, и раствор электролита легко проникает в зазор. Соответственно, утечка раствора электролита может обнаруживаться, даже когда раствор электролита просачивается между источником 12 питания и держателем источника питания. В дополнение к первому пористому элементу 82, электростатический емкостной датчик 80 может располагаться между источником 12 питания и датчиком источника питания. Датчик источника питания может быть электропроводным или непроводящим.

[0053] Предпочтителен вариант, в котором электростатическая емкость электростатического емкостного датчика 80 изменяется в зависимости от раствора электролита, впитанного первым пористым элементом 82, на значительную величину. Кроме того, предпочтительно, чтобы первый пористый элемент 82 быстро переносил впитанный раствор электролита в место, где электростатическая емкость электростатического емкостного датчика 80 изменяется. В таких условиях, предпочтительно, ограничивают такие физико-механические свойства, как размер первого пористого элемента 82. В результате, первый пористый элемент 82 может быть не способен впитывать раствор электролита в зависимости от величины утечки раствора электролита. Следует отметить, что раствор электролита, который не может быть впитан первым пористым элементом 82, включает в себя раствор, который не может полностью впитываться при однократном соприкосновении с первым пористым элементом 82, и раствор, который не может соприкасаться с первым пористым элементом 82.

[0054] Следовательно, как показано на фиг. 7 и 8, когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от схемных плат 71 и 72, желательно обеспечить второй пористый элемент 84 между электростатическим емкостным датчиком 80 (электродом 81) и схемными платами 71 и 72. Соответственно, второй пористый элемент 84 может впитывать раствор электролита, который не может быть впитан первым пористым элементом 82. В результате, схемные платы 71 и 72 могут быть защищены от раствора электролита, который не может быть впитан первым пористым элементом 82.

[0055] Обнаружение попадания жидкости

Далее описано обнаружение попадания жидкости посредством контроллера 50 (детектора 52 жидкости). В настоящем варианте осуществления предполагается, что жидкость, которая попадает в корпус 11 блока питания, является водой, которая попадает во время погружения. Конструкция электростатического емкостного датчика 80, применяемого для обнаружения попадания жидкости является, по существу, такой же, как конструкция электростатического емкостного датчика 80, применяемого для обнаружения утечки жидкости. Также предпочтителен вариант, в котором электростатический емкостной датчик 80, применяемый для обнаружения попадания жидкости, включает в себя как первый пористый элемент 82, так и второй пористый элемент 84.

[0056] Контроллер 50 обнаруживает попадание воды из отверстий K1-K5, обеспеченных в корпусе 11 блока питания, по выходному сигналу электростатического емкостного датчика 80. Например, желательно, чтобы, по меньшей мере, часть первого пористого элемента 82, которая направляет воду к электроду 81 электростатического емкостного датчика 80, располагалась так, чтобы соединяться с отверстиями K1-K5 или располагалась в непосредственной близости от отверстий K1-K5. Соответственно, попадание воды может эффективно обнаруживаться, когда вода попадает из отверстий K1-K5. Расположение, по меньшей мере, части первого пористого элемента 82 таким образом, чтобы соединяться с отверстиями K1-K5, очевидно, означает, что весь первый пористый элемент 82 соединен с отверстиями K1-K5, и означает, что часть первого пористого элемента 82 (например, консольный участок) продолжается к отверстиям K1-K5 и соединен с отверстиями K1-K5 в то время, когда первый пористый элемент 82 отделен от отверстий K1-K5. Кроме того, расположение, по меньшей мере, части первого пористого элемента 82 в непосредственной близости от отверстий K1-K5, очевидно, означает, что весь первый пористый элемент 82 располагается в непосредственной близости от отверстий K1-K5, и означает, что часть первого пористого элемента 82 (например, консольный участок) располагается в непосредственной близости от отверстий K1-K5 в то время, когда первый пористый элемент 82 отделен от отверстий K1-K5. Непосредственная близость является положением, которое может находиться в контакте с водой, при попадании воды.

[0057] В случае, когда весь первый пористый элемент 82 расположен так, чтобы соединяться с отверстиями K1-K5, или расположен в непосредственной близости от отверстий K1-K5, когда происходит погружение, электростатическая емкость электростатического емкостного датчика 80 быстро изменяется, и поэтому погружение может быстро обнаруживаться. Когда часть первого пористого элемента 82 продолжается к отверстиям K1-K5 и соединен с отверстиями K1-K5 в то время, когда первый пористый элемент 82 отделен от отверстий K1-K5, или часть первого пористого элемента 82 располагается в непосредственной близости от отверстий K1-K5, то, поскольку электростатический емкостной датчик 80 может располагаться на расстоянии от отверстий K1-K5, степень свободы при размещении электронных компонентов в корпусе 11 блока питания повышается. В результате, размеры блока 10 питания можно уменьшить.

[0058] Как показано на фиг. 4, отверстие K1 сформировано в корпусе 11 блока питания и вокруг узла 43 выводов для зарядки. Когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от отверстия K1 в корпусе 11 блока питания, то может обнаруживаться попадание воды из окрестности узла 43 выводов для зарядки. Кроме того, может устраняться влияние попадания воды на работу устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0059] Отверстие K2 является воздуховпускным отверстием 11c. Когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от отверстия K2 в корпусе 11 блока питания, то может обнаруживаться попадание воды из воздуховпускного отверстия 11c. Кроме того, может устраняться влияние попадания воды на работу устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0060] Отверстие K3 сформировано в корпусе 11 блока питания и вокруг исполнительного узла 14. Когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от отверстия K3 в корпусе 11 блока питания, то может обнаруживаться попадание воды из окрестности исполнительного узла 14. Кроме того, может устраняться влияние попадания воды на работу устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0061] Отверстие K4 сформировано в корпусе 11 блока питания и вокруг узла 41 выводов для разрядки. Когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от отверстия K4 в корпусе 11 блока питания, то может обнаруживаться попадание воды из окрестности узла 41 выводов для разрядки. Кроме того, может устраняться влияние попадания воды на работу устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0062] Отверстие K5 является воздухоподводящим участком 42. Когда электростатический емкостной датчик 80 располагается в непосредственной близости от отверстия K5 в корпусе 11 блока питания, то может обнаруживаться попадание воды из воздухоподводящего участка 42. Кроме того, может устраняться влияние попадания воды на работу устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0063] Из отверстий K1-K5, отверстие K2 и отверстие K5 обязательно обеспечиваются в корпусе 11 блока питания в качестве воздушных каналов. Следовательно, отверстие K2 и отверстие K5, сами по себе, могут становиться путями попадания воды. С другой стороны, отверстия K1, K3 и K4 обеспечиваются для сборки некоторых компонентов в корпусе 11 блока питания. Следовательно, выражаясь точнее, в отверстиях K1, K3 и K4, промежутки для компенсации производственных допусков компонентом, собираемых в корпусе 11 блока питания, могут становиться путями попадания воды.

[0064] Электростатические емкостные датчики 80 располагаются как в месте, где легко происходит утечка раствора электролита, так и в месте, где легко попадает вода, и поэтому могут выполняться как обнаружение утечки жидкости, так и обнаружение попадания жидкости. Как обнаружение утечки жидкости, так и обнаружение попадания жидкости выполняются, и поэтому можно повысить степень безопасности блока 10 питания и устройства 1 втягивания аэрозоля.

[0065] (Множество электростатических емкостных датчиков)

Как показано на фиг. 5 и 6, блок 10 питания включает в себя множество электростатических емкостных датчиков 80. Контроллер 50 (детектор 52 жидкости) диагностирует состояние блока 10 питания (утечку жидкости или попадание жидкости) по выходным сигналам множества электростатических емкостных датчиков 80. Соответственно, состояние блока 10 питания может диагностироваться легче, по сравнению со случаем, когда состояние блока 10 питания диагностируется по выходному сигналу одного электростатического емкостного датчика 80. Далее приведено подробное описание способа для обнаружения утечки жидкости или попадания жидкости с помощью множества электростатических емкостных датчиков 80.

[0066] Как показано на фиг. 5, множество электростатических емкостных датчиков 80 включены параллельно друг другу. Соответственно, проводной монтаж для соединения множества электростатических емкостных датчиков 80 и контроллера 50 может быть упрощенным. В то же время, проводной монтаж для соединения множества электростатических емкостных датчиков 80 и контроллера 50 можно сократить. Кроме того, когда множество электростатических емкостных датчиков 80 включены параллельно, контроллер 50 может диагностировать состояние блока 10 питания по сумме емкостей, которые являются выходными значениями множества электростатических емкостных датчиков 80. Следовательно, даже когда число электростатических емкостных датчиков 80 увеличивается, сложной обработки сигналов для выходных значений датчиков является необязательной.

[0067] Как показано на фиг. 9A, например, когда два электростатических емкостных датчика 80 параллельно подсоединены к контроллеру 50, емкость, определяемая контроллером 50 (суммарная емкость: Csum), равна сумме (Csum=C1+C2) емкостей (C1, C2) двух электростатических емкостных датчиков 80.

[0068] В данном случае, как показано на фиг 9B, когда емкость C1 одного электростатического емкостного датчика 80 определяется на 100% заданной обнаруживаемой жидкостью и емкость C2 другого электростатического емкостного датчика 80 определяется на 100% воздухом, сумма (Csum=C1+C2) емкостей (C1, C2) двух электростатических емкостных датчиков 80 получается по следующей формуле (I). Состояние, в котором емкость электростатического емкостного датчика 80 определяется на 100% воздухом, означает состояние, в котором электростатический емкостной датчик 80 не обнаруживает никакой заданной обнаруживаемой жидкости.

[0069] I

В формуле (I), εliquid означает относительную диэлектрическую постоянную заданной обнаруживаемой жидкости ε0 означает диэлектрическую постоянную воздуха, S означает площадь одного параллельного пластинчатого электрода, и d означает расстояние между пластинами параллельных пластинчатых электродов. Когда электростатический емкостной датчик 80 выполнен с использованием псевдоконденсатора, включающего в себя только один электрод 81, расстояние между одним электродом 81 и потенциалом заземления можно использовать как расстояние d.

[0070] Как показано в верхней части фиг. 9C, когда емкости C1 и C2 соответствующих электростатических емкостных датчиков 80 равны, и обе емкости C1 и C2 определяются на 50% заданной обнаруживаемой жидкостью и на 50% воздухом, емкости C1 и C2 соответствующих электростатических емкостных датчиков 80 заменяются, как показано в нижней части фиг. 9C. Иначе говоря, в каждом электростатическом емкостном датчике 80, поскольку можно считать, что площадь параллельного пластинчатого электрода, вносящая вклад в определение жидкости, подлежащей определению, и воздуха, становится вдвое меньше, то сумма (C’sum=C1+C2) емкостей (C1, C2) двух электростатических емкостных датчиков 80 получается по следующей формуле (II).

[0071] II

В формуле (II), εliquid означает относительную диэлектрическую постоянную заданной обнаруживаемой жидкости ε0 означает диэлектрическую постоянную воздуха, S означает площадь одного параллельного пластинчатого электрода, и d означает расстояние между пластинами параллельных пластинчатых электродов.

[0072] То есть, когда два электростатических емкостных датчика 80 параллельно подсоединены к контроллеру 50, даже когда количество жидкости, обнаруживаемой каждым электростатическим емкостным датчиком 80 различается, когда сумма количеств жидкости, обнаруживаемой электростатическими емкостными датчиками 80 является одинаковой, электростатическая емкость, определяемая контроллером 50, является одинаковой. Соотношение выдерживается даже тогда, когда отношение между заданной обнаруживаемой жидкостью и воздухом двух электростатических емкостных датчиков 80 изменяется. Кроме того, приведенное соотношение выдерживается даже тогда, когда число электростатических емкостных датчиков 80, подсоединенных параллельно к контроллеру 50, увеличивают.

[0073] Даже когда жидкость в количестве, подлежащем обнаружению внутри корпуса 11 блока питания, образуется вследствие утечки жидкости или попадания жидкости, жидкость может присутствовать локально и может распространяться в широких пределах внутри корпуса 11 блока питания. Когда жидкость присутствует локально внутри корпуса 11 блока питания, и электростатический емкостной датчик 80 обеспечен в непосредственной близости от места, где присутствует жидкость, утечка жидкости и т.п. могут точно обнаруживаться одним электростатическим емкостным датчиком 80.

[0074] Однако, когда электростатический емкостной датчик 80 не обеспечен в месте, где присутствует жидкость, емкость одного электростатического емкостного датчика 80 определяется, главным образом, воздухом, чья диэлектрическая постоянная и относительная диэлектрическая постоянная очень мала. Поэтому, поскольку электростатическая емкость, выдаваемая одним электростатическим емкостным датчиком 80 имеет малое значение, то утечка жидкости и т.п. может и не обнаруживаться только одним электростатическим емкостным датчиком 80. Аналогично, когда жидкость распространяется в широких пределах внутри корпуса 11 блока питания, поскольку большая часть емкости одного электростатического емкостного датчика 80 определяется воздухом, то утечка жидкости и т.п. может и не обнаруживаться только одним электростатическим емкостным датчиком 80.

[0075] С другой стороны, когда применяется множество электростатических емкостных датчиков 80, жидкость можно также обнаружить в месте, которое не может быть опрошено только одним электростатическим емкостным датчиком 80. Кроме того, до тех пор, пока жидкость, имеющаяся в одном и том же количестве, обнаруживается вышеописанным образом, электростатическая емкость, определяемая контроллером 50, является одной и той же, независимо от отношения жидкостей, определяемых множество емкостных датчиков 80.

[0076] Когда множество электростатических емкостных датчиков 80 применяются приведенным образом, то, даже когда утечку жидкости и т.п. невозможно обнаружить только одним электростатическим емкостным датчиком 80, утечка жидкости и т.п. может обнаруживаться другими электростатическими емкостными датчиками 80. Кроме того, даже когда раствор электролита и т.п. распространяются в широких пределах, утечка жидкости и т.п. может обнаруживаться суммой множества электростатических емкостных датчиков 80, Следовательно, возможна точная диагностика состояния блока 10 питания.

[0077] Технические характеристики множества электростатических емкостных датчиков 80 могут быть идентичными. Например, электростатические емкостные датчики 80 выполнены с использованием электродов 81 из одинакового материала, с одинаковыми размерами и одинаковым числом частей. Кроме того, размеры и число частей множества электростатических емкостных датчиков 80 унифицируют, чтобы технические характеристики множества электростатических емкостных датчиков 80 могли быть идентичными. Соответственно, стоимость блока 10 питания можно снизить путем снижения стоимости закупок. Кроме того, выходное значение физической величины является одинаковым у множества электростатических емкостных датчиков 80, и обработку множества выходных значений можно упростить.

[0078] Контроллер 50 включает в себя множество выводов для ввода сигналов датчиков и питания и вывода управляющих сигналов. Как показано на фиг. 5, множество электростатических емкостных датчиков 80 подсоединены к одним и тем же выводам 50a и 50b среди множества выводов. Соответственно, поскольку необязательно применять контроллер 50, включающий в себя большое число выводов, то стоимость и размеры контроллера 50 можно уменьшить. Кроме того, можно не допускать усложнения (запутывания) монтажной проводки для подсоединения множества электростатических емкостных датчиков 80 к контроллеру 50.

[0079] Пример управления

Далее описана конкретная процедура управления контроллера 50 со ссылками на фиг. 10 и 11.

[0080] Сначала, в таблице 1 представлены типичные диэлектрики из диэлектриков, которые могут присутствовать внутри устройства 1 втягивания аэрозоля и их относительные диэлектрические постоянные.

[0081] [Таблица 1]

[0082] В случае примера управления, показанного на фиг. 10, контроллер 50 диагностирует аномалию блока 210 питания на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков 80 с порогом, который основан на меньшей из диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды и диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной (смотри фиг. 11). Соответственно, поскольку порог установлен на основании воды или раствора электролита, что имеет меньшую диэлектрическую постоянную или относительную диэлектрическую постоянную, то возникновение аномалии может быстро обнаруживаться, без проведения различия между утечкой раствора и погружением.

[0083] На фиг. 12 и 14 принято допущение, что в качестве раствора электролита может применяться любое вещество из пропиленкарбоната (PC), диметилсульфоксида (DMSO), диметилкарбоната (DMC), этилметилкарбоната (EMC) и диэтилкарбоната или их смешанного раствора. Как известно, относительную диэлектрическую постоянную или диэлектрическую постоянную смешанного раствора получают сложением относительных диэлектрических постоянных или диэлектрических постоянных соответствующих растворов, которые составляют смешанный раствор, в соответствии с их отношениями. Следовательно, 2,8-65,0 показано как относительная диэлектрическая постоянная, которая может быть получена с раствором электролита. Кроме того, 80,4 является относительной диэлектрической постоянной, которая может быть получена с водой при комнатной температуре, и меньше 2,8 показана как относительная диэлектрическая постоянная в отсутствии жидкости, например, раствор электролита или воды. Однако, настоящее раскрытие не ограничено вышеприведенным. Достижимое значение относительной диэлектрической постоянной можно устанавливать в соответствии с компонентами раствора электролита и т.п.

[0084] Относительную диэлектрическую постоянную, которую можно получать с раствором электролита, можно получить экспериментально или можно получить суммированием известных относительных диэлектрических постоянных жидкостей, которые составляют смешанный раствор в соответствии с их отношениями в составе. В последующем описании, вместо относительной диэлектрической постоянной может применяться диэлектрическая постоянная.

[0085] Как показано на фиг. 10, при выполнении примера 2 управления, контроллер 50 сначала заряжает конденсатор (псевдоконденсатор или конденсатор, образованный электростатическим емкостным датчиком 80) током, формируемым внутри контроллера 50, (S201) и включает таймер (S202). Затем, контроллер 50 циклически определяет завершение зарядки конденсатора (S203), дает разрядиться электрическому заряду, накопленному в конденсаторе, когда результатом определения является YES, и получает время T, требуемое для зарядки или зарядки/разрядки конденсатора (S204).

[0086] Далее, контроллер 50 определяет, превосходит ли время T второй порог (S205). Когда результатом определения является НЕТ, контроллер 50 определяет, что электростатическая емкость является небольшой (S206), то есть, определяет, что утечка раствора электролита и погружение не происходят, и затем заканчивает одиночную обработку обнаружения. С другой стороны, когда определяется ДА на этапе S205, контроллер 50 определяет, что электростатическая емкость имеет среднее значение (S207), то есть, определяет, что обнаружена(о) утечка раствора электролита или погружение (S208), и не допускает процесса разрядки из источника 12 питания в, по меньшей мере, нагрузку 21 и процесс зарядки источника 12 питания (S209). Контроллер 54 извещений может управлять извещателем 45 так, чтобы извещать одновременно с этапом S209 или до и после этапа S209 о том, что обнаружена утечка раствора электролита. Кроме того, контроллер 50 может выполнять управление так, чтобы не допускать никаких процессов зарядки и разрядки в отношении источника 12 питания на этапе S209. Кроме того, контроллер 50 может выполнять управление так, чтобы не допускать процесса разрядки из источника 12 питания в компоненты, отличающиеся от контроллера 50 на этапе S209.

[0087] Как изложено выше, в настоящем варианте осуществления, порог может быть установлен на основании раствора электролита, имеющего меньшую относительную диэлектрическую постоянную из таких показателей для воды и раствора электролита. Когда известны диэлектрическая постоянная раствора электролита и количество жидкости для определения, что обнаружены утечка раствора электролита или погружение, электростатические емкости электростатических емкостных датчиков 80 во время утечки раствора электролита или погружения выводятся по формуле (I) и формуле (II). Из выведенных электростатических емкостей можно вывести время, требуемое для зарядки или зарядки/разрядки конденсаторов во время утечки раствора электролита и погружения, и выведенное значение можно использовать как порог. В другом примере, промежутки времени, требуемые для зарядки или зарядки/разрядки конденсаторов во время утечки раствора электролита и погружения, можно соответственно вычислить экспериментально, и меньшее значение можно использовать как порог. Очевидно, что порог, установленный вышеописанным образом, основан на меньшей из относительной диэлектрической постоянной или диэлектрической постоянной воды и относительной диэлектрической постоянной или диэлектрической постоянной раствора электролита.

[0088] В настоящем варианте осуществления, на этапе S205, время T сравнивается с первым порогом, имеющим размерность времени. В качестве альтернативы, на этапе S205, время T может быть преобразовано в диэлектрическую постоянную, и преобразованное значение может сравниваться с первым порогом, имеющим размерность диэлектрической постоянной. Кроме того на этапе S205, время T может быть преобразовано в относительную диэлектрическую постоянную, и преобразованное значение может сравниваться с первым порогом, соответствующим относительной диэлектрической постоянной.

[0089] Настоящее раскрытие не ограничено вышеописанным вариантом осуществления и может быть соответственно видоизменено, усовершенствовано и тому подобное. Например, в вышеописанном варианте осуществления, хотя утечка раствора электролита и погружение обнаруживаются без проведения различия, с использованием множества электростатических емкостных датчиков 80, любое событие из утечки раствора электролита и погружения может определяться с использованием множества электростатических емкостных датчиков. Когда определяется только утечка раствора электролита, контроллер 50 может диагностировать утечку раствора электролита на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита. Когда определяется только погружение, контроллер 50 может диагностировать попадание воды из отверстий k1-K5 на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды.

[0090] Кроме того, множество датчиков не ограничено электростатическими емкостными датчиками 80, при условии, что множество датчиков состоит из датчиков, которые могут выдавать одинаковую физическую величину внутри корпуса 11 блока питания. Например, множество датчиков может состоять из датчиков, которые могут обнаруживать вспучивание источника 12 питания. Контроллер 50 может быть выполнен с возможностью диагностирования вспучивания источника 12 питания по выходным сигналам множества датчиков. Соответственно, аномальное вспучивание источника 12 питания может быстро обнаруживаться. В качестве датчика, который может обнаруживать вспучивание источника 12 питания, можно применить датчик давления, тензометрический датчик или подобный датчик.

[0091] В настоящем описании описаны, по меньшей мере, следующие предметы. Компоненты, соответствующие вышеописанным вариантам осуществления, приведены в скобках, но настоящее раскрытие не ограничено таковыми.

[0092] Блок питания (блок 10 питания) аэрозольного устройства (устройства 1 втягивания аэрозоля), включающий в себя:

источник питания (источник 12 питания), выполненный с возможностью разряжаться на нагрузку (нагрузку 21) для образования аэрозоля из источника аэрозоля;

контроллер (контроллер 50), выполненный с возможностью управления источником питания; и

корпус (корпус 11 блока питания), выполненный с возможностью размещения источника питания и контроллера;

множество датчиков (электростатических емкостных датчиков 80), выполненных с возможностью выдавать одинаковую физическую величину, внутри корпуса, при этом контроллер выполнен с возможностью диагностики состояния блока питания по выходным сигналам множества датчиков.

[0093] В соответствии с (1), контроллер диагностирует состояние блока питания по выходным сигналам множества датчиков, которые могут выдавать одинаковую физическую величину, внутри корпуса. Следовательно, точность диагностики и скорость диагностики состояния блока питания повышаются.

[0094] (2)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (1), в котором множество датчиков включено параллельно друг другу.

[0095] В соответствии с (2), поскольку множество датчиков включено параллельно друг другу, то монтажную проводку можно упростить. Кроме того, монтажную проводку можно сократить.

[0096] (3)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (1) или (2), в котором

контроллер выполнен с возможностью диагностики состояния блока питания по сумме выходных значений множества датчиков.

[0097] В соответствии с (3), поскольку контроллер диагностирует состояние блока питания по сумме выходных значений множества датчиков, то обработку множества выходных значений можно упростить.

[0098] (4)

Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. (1)-(3), в котором

технические характеристики множества датчиков являются идентичными.

[0099] В соответствии с (4), поскольку технические характеристики множества датчиков являются идентичными, то стоимость блока питания можно снизить путем снижения стоимости закупок. Кроме того, выходное значение для физической величины является одинаковым у множества датчиков, и обработку множества выходных значений можно упростить.

[0100] (5)

Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. (1)-(4), в котором

контроллер имеет множество выводов, и

множество датчиков подсоединены к одним и тем же выводам среди множества выводов (выводам 50a) и 50b).

[0101] В соответствии с (5), поскольку множество датчиков подсоединены к одним и тем же выводам среди множества выводов контроллера, то необязательно применять контроллер, включающий в себя большое число выводов, и, следовательно, стоимость и размер контроллера можно уменьшить. Кроме того, можно не допускать усложнения (запутывания) монтажной проводки для подсоединения множества датчиков к контроллеру.

[0102] (6)

Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. (1)-(5), в котором

множество датчиков является множеством электростатических емкостных датчиков (электростатических емкостных датчиков 80), и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования, по выходным сигналам множества электростатических емкостных датчиков, утечки жидкости внутри корпуса и/или попадания жидкости в корпус.

[0103] В соответствии с (6) контроллер может диагностировать, по выходным сигналам множества электростатических емкостных датчиков, по меньшей мере, что-то одно из утечки жидкости внутри корпуса и попадания жидкости в корпус. Следовательно, возникновение утечки раствора электролита, погружение и т.п. могут быстро обнаруживаться.

[0104] (7)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (6), в котором

множество электростатических емкостных датчиков включает в себя, по меньшей мере, первый электростатический емкостной датчик и второй электростатический емкостной датчик,

при этом первый электростатический емкостной датчик соединен с предохранительным клапаном или контактом (12b), которые обеспечены в источнике питания, или располагается в непосредственной близости от предохранительного клапана или контакта, и

второй электростатический емкостной датчик соединен с отверстием (отверстиям K1-K5), выполненным в корпусе, или расположен в непосредственной близости от отверстия.

[0105] В соответствии с (7), поскольку электростатические емкостные датчики, соответственно, соединяется с местами или располагаются в местах, где может легко происходить утечка раствора электролита и погружение, то возникновение утечки раствора электролита и погружения могут быстро обнаруживаться.

[0106] (8)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (7), в котором

источник питания включает в себя раствор электролита, и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования аномалии блока питания по выходным значениям множества электростатических емкостных датчиков и на основании меньшей из диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды и диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита.

[0107] В соответствии с (8), поскольку порог установлен на основании воды или раствора электролита, что имеет меньшую диэлектрическую постоянную или относительную диэлектрическую постоянную, то возникновение аномалии может быстро обнаруживаться без проведения различия между утечкой раствора электролита и погружением.

[0108] (9)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (6), в котором

по меньшей мере один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с предохранительным клапаном или контактом (контактом 12b), которые выполнены в источнике питания, или расположены в непосредственной близости от предохранительного клапана или контакта.

[0109] В соответствии с (9), поскольку, по меньшей мере, один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с местом или расположен в месте, где легко происходит утечка раствора электролита, то возникновение утечки раствора электролита может быстро обнаруживаться.

[0110] (10)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (9), в котором

источник питания включает в себя раствор электролита, и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования утечки раствора электролита в виде утечки, на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита.

[0111] В соответствии с (10), поскольку порог установлен на основании диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита, то возникновение утечки раствора электролита может быстро обнаруживаться.

[0112] (11)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (6), в котором

по меньшей мере, один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с отверстием (отверстиями K1-K5), обеспеченным в корпусе, или располагается в непосредственной близости от отверстия.

[0113] В соответствии с (11), поскольку, по меньшей мере, один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с местом или расположен в месте, где легко происходит погружение, то возникновение погружения может быстро обнаруживаться.

[0114] (12)

Блок питания аэрозольного устройства по п. (11), в котором

контроллер выполнен с возможностью диагностирования попадания воды из отверстия в виде попадания, на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды.

[0115] В соответствии с (12), поскольку порог установлен на основании диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды, то возникновение погружения может быстро обнаруживаться.

[0116] (13)

Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. (7), (9) и (11), в котором

каждый электростатический емкостной датчик соединен посредством пористого элемента (первого пористого элемента 82), выполненного с возможностью направления жидкости к электростатическому емкостному датчику.

[0117] В соответствии с (13), электростатический емкостной датчик соединен с местом, где легко происходит утечка раствора электролита или погружение, через посредство пористого элемента, который направляет жидкость к электростатическому емкостному датчику. Следовательно, существует высокая степень свободы положения размещения электростатического емкостного датчика. Следовательно, размеры блока 10 питания можно уменьшить.

[0118] (14)

Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. (1)-(5), в котором

множество датчиков является датчиками, выполненными с возможностью обнаружения вспучивания источника питания, и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования вспучивания источника питания по выходным сигналам множества датчиков.

[0119] В соответствии с (14), поскольку контроллер выполнен с возможностью диагностирования вспучивания источника питания по выходным сигналам множества датчиков, то аномальное вспучивание элемента электропитания может легко обнаруживаться.

Изобретение относится к табачной промышленности, а именно к блоку питания аэрозольного устройства. Технический результат заключается в повышении качества диагностики блока питания аэрозольного устройства. Блок питания аэрозольного устройства содержит источник питания, выполненный с возможностью разряжаться на нагрузку для образования аэрозоля из источника аэрозоля, контроллер, выполненный с возможностью управления источником питания, корпус, выполненный с возможностью размещения источника питания и контроллера, множество электростатических емкостных датчиков. Контроллер выполнен с возможностью диагностирования, по выходным сигналам множества электростатических емкостных датчиков, утечки жидкости внутри корпуса и/или попадания жидкости в корпус. 11 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

1. Блок питания аэрозольного устройства, содержащий:

источник питания, выполненный с возможностью разряжаться на нагрузку для образования аэрозоля из источника аэрозоля;

контроллер, выполненный с возможностью управления источником питания;

корпус, выполненный с возможностью размещения источника питания и контроллера; и

множество электростатических емкостных датчиков, при этом

контроллер выполнен с возможностью диагностирования, по выходным сигналам множества электростатических емкостных датчиков, утечки жидкости внутри корпуса и/или попадания жидкости в корпус.

2. Блок питания аэрозольного устройства по п. 1, в котором

множество электростатических емкостных датчиков соединены параллельно друг с другом.

3. Блок питания аэрозольного устройства по п. 1 или 2, в котором

контроллер выполнен с возможностью диагностирования, по сумме выходных значений множества электростатических емкостных датчиков, указанной утечки и/или указанного попадания.

4. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 1-3, в котором

технические характеристики множества электростатических емкостных датчиков являются идентичными.

5. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 1-4, в котором

контроллер имеет множество выводов, и

множество электростатических емкостных датчиков подсоединены к одним и тем же выводам из множества выводов.

6. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 1-5, в котором

множество электростатических емкостных датчиков содержит по меньшей мере первый электростатический емкостной датчик и второй электростатический емкостной датчик,

первый электростатический емкостной датчик соединен с предохранительным клапаном или контактом, которые выполнены в источнике питания, или расположены в непосредственной близости от предохранительного клапана или контакта, и

второй электростатический емкостной датчик соединен с отверстием, выполненным в корпусе, или расположен в непосредственной близости от отверстия.

7. Блок питания аэрозольного устройства по п. 6, в котором

источник питания содержит раствор электролита, и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования указанной утечки и/или указанного попадания по выходным значениям множества электростатических емкостных датчиков и на основании меньшей из диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды и диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита.

8. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 1-5, в котором

по меньшей мере один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с предохранительным клапаном или контактом, которые выполнены в источнике питания, или расположены в непосредственной близости от предохранительного клапана или контакта.

9. Блок питания аэрозольного устройства по п. 8, в котором

источник питания содержит раствор электролита, и

контроллер выполнен с возможностью диагностирования утечки раствора электролита в виде указанной утечки на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной раствора электролита.

10. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 1-5, в котором

по меньшей мере один из множества электростатических емкостных датчиков соединен с отверстием, выполненном в корпусе, или расположен в непосредственной близости от отверстия.

11. Блок питания аэрозольного устройства по п. 10, в котором

контроллер выполнен с возможностью диагностирования попадания воды из отверстия в виде указанного попадания на основании сравнения выходных значений множества электростатических емкостных датчиков с порогом, который основан на диэлектрической постоянной или относительной диэлектрической постоянной воды.

12. Блок питания аэрозольного устройства по любому из пп. 6, 8 и 10, в котором

каждый электростатический емкостной датчик соединен посредством пористого элемента, выполненного с возможностью направления жидкости к электростатическому емкостному датчику.