CN111246755B

CN111246755B - 气溶胶生成装置

Info

Publication number: CN111246755B
Application number: CN201780096069.0A
Authority: CN
Inventors: 山田学; 赤尾刚志; 水口一真
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: EP3701814A1; RU2752771C1; KR20200038501A; JPWO2019082280A1; US20200237010A1; JP6905073B2; CN111246755A; KR102322385B1; WO2019082280A1; US11800899B2; EP3701814A4

Abstract

气溶胶生成装置包括：电源；负载，其电阻值根据温度而变化，通过来自电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；供电电路，与电源和负载电连接，具备能够转换电源的输出电压并向负载输出的电压转换部；以及控制部，获取与流过负载的电流值相应的测量值，基于该测量值控制向负载的供电。此外，控制部在测量值属于包含目标值或目标范围的既定的范围的情况下，控制供电电路以使测量值收敛于目标值或目标范围，在测量值不属于既定的范围的情况下，控制供电电路以使测量值比目标值或目标范围小。

Description

气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及气溶胶生成装置、气溶胶生成装置的控制方法、气溶胶源或香味源的剩余量的估计方法、以及存储用于使处理器执行这些方法的程序的存储介质。

背景技术

已知一种气溶胶生成装置(电子气化装置)，如所谓的电子烟或雾化器(吸入器)那样，利用加热器或致动器等通过来自电源的供电而动作的负载，将成为气溶胶源的液体或固体雾化(气溶胶化)，并使使用者吸引。

例如，提出了在电子气化装置中生成能够吸入的蒸气的系统(例如，专利文献1)。在本技术中，通过对相当于雾化气溶胶源的加热器的线圈的电力进行监视，来判断是否发生了气化。在将线圈保持在调节温度所需的降低的情况下，认为表示在用于产生通常的气化的流体芯中没有足够的液体。

此外，提出了一种气溶胶发生装置，该气溶胶发生装置通过对将加热元件的温度维持在目标温度所需的、供给到加热元件的功率或能量与阈值进行比较，来检测接近加热元件的气溶胶形成基材的存在，该加热元件构成为对内含气溶胶源或相当于气溶胶源的气溶胶形成基材进行加热(例如，专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2017-501805号公报

专利文献2：特表2015-507476号公报

专利文献3：特表2005-525131号公报

专利文献4：特表2011-515093号公报

专利文献5：特表2013-509160号公报

专利文献6：特表2015-531600号公报

专利文献7：特表2014-501105号公报

专利文献8：特表2014-501106号公报

专利文献9：特表2014-501107号公报

专利文献10：国际公开第2017/021550号

专利文献11：特开2000-041654号公报

专利文献12：特开平3-232481号公报

专利文献13：国际公开第2012/027350号

专利文献14：国际公开第1996/039879号

专利文献15：国际公开第2017/021550号

发明内容

发明所要解决的课题

在一般的气溶胶生成装置中生成气溶胶时，控制从电源向加热器的供电，以使加热器的温度在气溶胶源的沸点附近。在气溶胶源的剩余量足够且控制气溶胶生成量的情况下，从该电源向加热器供电的功率示出恒定值或连续的变化。换言之，在气溶胶源的剩余量充分残留且进行使加热器温度维持在目标温度或目标温度区域的反馈控制的情况下，从该电源向加热器供电的功率示出恒定值或连续的变化。

气溶胶源的剩余量是用于气溶胶生产装置的各种控制的重要变量。作为一例，在不检测或者不能以充分的精度检测气溶胶源的剩余量的情况下，有可能尽管气溶胶源已经枯竭，但从电源向加热器的供电持续，浪费电源的蓄电量。

因此，在专利文献2中提出的气溶胶发生装置中，基于用于维持该加热器的温度的功率，判断气溶胶源是否充分存在。然而，在功率的测量中，一般使用多个传感器，若不准确地校正这些传感器的误差、或不构筑考虑了误差的控制，就难以基于测量的功率来准确地估计气溶胶源的剩余量或其枯竭。

作为检测气溶胶源的剩余量的其他方法，提出了使用加热器的温度、专利文献3、4中的加热器的电阻值的方法。已知这些在气溶胶源的剩余量充分残留的情况下和枯竭的情况下显示出不同的值。然而，由于都需要专用的传感器和多个传感器，因而同样难以准确地估计气溶胶源的剩余量或其枯竭。

因此，本发明的目的在于提供一种提高了气溶胶源的剩余量或其枯竭的估计精度的气溶胶生成装置、气溶胶生成装置的控制方法、气溶胶源或香味源的剩余量的估计方法、以及用于使处理器执行这些方法的程序。

用于解决课题的手段

气溶胶生成装置包括：电源；负载，其电阻值根据温度而变化，并通过来自电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；供电电路，与电源和负载电连接，且具备能够转换电源的输出电压而向负载输出的电压转换部；以及控制部，获取与流过负载的电流值相应的测量值，基于该测量值控制向负载的供电。此外，控制部在测量值属于包含目标值或目标范围的既定的范围的情况下，控制供电电路以使测量值收敛于目标值或目标范围，在测量值不属于既定的范围的情况下，控制供电电路以使测量值比目标值或目标范围小。

通过这样控制向负载输出的输出电压，在估计气溶胶源的剩余量或其枯竭时，能够减少混入用于控制的测量值的误差，例如能够提高与气溶胶源的剩余量相应的控制的精度。此外，在测量值不属于既定的范围的情况下，由于估计为气溶胶源比规定的基准少，因而通过控制供电电路以使测量值减少，能够抑制电源的蓄电量的浪费。

此外，可以是控制部在测量值不属于既定的范围的情况下，控制供电电路，以使电流不流过负载。此外，电源也可以是恒压电源。此外，控制部也可以在测量值不属于既定的范围的情况下，检测气溶胶源的枯竭。此外，在测量值属于包含目标值或目标范围的既定的范围的情况下，可以以第一控制模式对供电电路进行控制，以使测量值收敛于目标值或目标范围。此时，在测量值不属于既定的范围的情况下，可以以测量值的变化量比第一控制模式大的第二控制模式对供电电路进行控制。此外，在测量值不属于既定的范围的情况下，可以控制供电电路，以使测量值不收敛于目标值或目标范围。

此外，可以是控制部一边进行控制以使电压转换部输出恒定电压一边获取测量值。具体而言，例如通过使电压转换部输出恒定电压，如果另外检测其他流过负载的电流值，则能够求出电阻值，进而求出负载的温度。与使用由多个传感器检测出的测量值的情况相比，混入到用于控制的变量中的误差能够大幅降低。

此外，可以是供电电路具备不输出测量值的第一供电路径和输出测量值的第二供电路径。这样，由于只在想要估计气溶胶源的剩余量的情况下使第二供电路径发挥功能即可，因而能够避免因始终持续估计剩余量而导致的电源的蓄电量的浪费。

此外，可以是供电电路具备传感器，所述传感器被设置于相对于负载串联的位置，能够将流过自身的电流值或施加给自身的电压值作为测量值输出，控制部从传感器获取测量值。具体而言，通过利用这样的传感器，能够获取测量值。

此外，可以是供电电路具备不经由传感器而连接电源和负载的第一供电路径、经由传感器连接电源和负载的第二供电路径，控制部进行控制，以使第一供电路径和第二供电路径不同时发挥功能，从第二供电路径中包含的传感器获取测量值。这样，作为具体的结构，可以在供电路径的一方设置上述的传感器。

此外，可以是供电电路具备：与电源连接并分支为第一供电路径和第二供电路径的第一节点、以及第一供电路径和第二供电路径汇合并与负载连接的第二节点。换言之，电路能够通过包含这种分支的结构来实现。

此外，可以构成为在第二供电路径中流过比第一供电路径小的电流。此外，可以是电压转换部转换电源的输出电压，以使第二供电路径流过比第一供电路径小的电流。此外，可以是控制部控制第一供电路径和第二供电路径，以使第二供电路径的通电时间比第一供电路径短。此外，可以是控制部控制第一供电路径和第二供电路径，以使第二供电路径的通电频度比第一供电路径小。以获取测量值为其主要目的的第二供电路径只要使测量值的输出中流过足够的电流即可，因而作为结果，能够抑制在获取测量值时电源的蓄电量的浪费。

此外，可以是控制部在使第二供电路径发挥功能的期间控制第二供电路径，以使与使第一供电路径发挥功能的期间相比，由负载生成的气溶胶的量减少。此外，可以包括设置在本装置的端部且用于将气溶胶向使用者的口腔内输送排出的吸口端，控制部在使第二供电路径发挥功能的期间控制第二供电路径，以使气溶胶不被从吸口端排出。在使第二供电路径发挥功能的期间，只要能够进行测量值的获取即可，也可以进行控制，以使生成的气溶胶变少。进一步地，可以是控制部在使第二供电路径发挥功能的期间控制第二供电路径，以使负载不生成气溶胶。这样，在使以测量值的获取为其主要目的的第二供电路径发挥功能的期间，不仅能够抑制电源的蓄电量，还能够抑制气溶胶源的剩余量的浪费。此外，能够抑制气溶胶生成装置的使用者在无意的状况下的气溶胶生成。

此外，可以是电压转换部具备线性调节器，线性调节器在第二供电路径中设置在第一节点和传感器之间。这样，在第一供电路径中，消除了由线性调节器引起的转换损耗(过渡损耗)、导通损耗和开关损耗等。

此外，可以是电压转换部具备开关调节器，开关调节器在供电电路中设置在电源和第一节点之间。这样，既能降低损耗，又能提高电路整体的控制性。

此外，可以是控制部控制开关调节器，以使使第一供电路径发挥功能的情况下的开关调节器中的功率损耗比使第二供电路径发挥功能的情况下的开关调节器中的功率损耗小。此外，可以是控制部进行控制，以使在使第一供电路径发挥功能的情况下，开关调节器成为直接连接状态。这样，在第一供电路径中，气溶胶生成所涉及的电源的利用效率提高。

此外，另一个方面的气溶胶生成装置包括：电源；负载，其电阻值根据温度而变化，且通过来自电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；供电电路，与电源和负载电连接，并具备能够转换电源的输出电压而向负载输出的电压转换部；以及控制部，获取与流过负载的电流值相应的测量值，根据该测量值估计气溶胶源或香味源的剩余量。

通过这样控制向负载输出的输出电压，在估计气溶胶源的剩余量或其枯竭时，混入用于控制的变量的误差减少，对根据测量值而被估计的气溶胶源或香味源的剩余量进行估计的精度提高。

另外，在不脱离本发明的课题和技术思想的范围内，能够尽可能地组合用于解决课题的手段中记载的内容。此外，用于解决课题的手段的内容，能够作为包含计算机、处理器或电路等的装置或包含多个装置的系统、装置所执行的方法、或使装置执行的程序来提供。该程序也能够在网络上执行。此外，可以提供保持该程序的存储介质。

发明效果

根据本发明，能够提供提高了气溶胶源的剩余量或其枯竭的估计的精度的气溶胶生成装置、气溶胶生成装置的控制方法、气溶胶源或香味源的剩余量的估计方法、以及用于使处理器执行这些方法的程序。

附图说明

图1是表示气溶胶生成装置的外观的一例的立体图。

图2是表示气溶胶生成装置的一例的分解图。

图3是表示气溶胶生成装置的内部结构的一例的概略图。

图4是表示气溶胶生成装置的电路结构的一例的电路图。

图5是用于说明估计贮存于贮存部的气溶胶源的量的处理的框图。

图6是表示剩余量估计处理的一例的处理流程图。

图7是表示使用者使用气溶胶生成装置的状态的一例的时序图。

图8是用于说明判定期间的长度的决定方法的一例的图。

图9是表示流过负载的电流值的变化的另一例的图。

图10是表示进行判定期间的设定的处理的一例的处理流程图。

图11是示意性地表示在贮存部、供给部及负载中消耗的能量的图。

图12是示意性地表示在负载中消耗的能量与生成的气溶胶量的关系的曲线图。

图13是表示气溶胶源的剩余量与负载的电阻值的关系的曲线图的一例。

图14是表示气溶胶生成装置所具备的电路的变形例的图。

图15是表示气溶胶生成装置所具备的电路的其他变形例的图。

具体实施方式

基于附图对本发明的气溶胶生成装置的实施方式进行说明。本实施方式中记载的构成要素的尺寸、材质、形状、它们的相对配置等是一例。此外，处理的顺序也是一例，在不脱离本发明的课题和技术思想的范围内，能够尽可能地替换或并行执行。因此，只要没有特别限定的说明，发明的技术范围不限于以下的例子。

<实施方式>

图1是表示气溶胶生成装置的外观的一例的立体图。图2是表示气溶胶生成装置的一例的分解图。气溶胶生成装置1是电子烟或雾化器等，根据使用者的吸引而生成气溶胶，请将其提供给使用者。另外，将使用者进行的一次连续的吸引称为“抽吸”。此外，在本实施方式中，气溶胶生成装置1对所生成的气溶胶添加香味等成分并向使用者的口腔内排出。

如图1和图2所示，气溶胶生成装置1具备主体2、气溶胶源保持部3和添加成分保持部4。主体2在供电的同时控制整个装置的动作。气溶胶源保持部3保持要被雾化而生成气溶胶的气溶胶源。添加成分保持部4保持香味、尼古丁等成分。使用者咬住作为添加成分保持部4侧的端部的吸口，能够吸引添加了香味等的气溶胶。

气溶胶生成装置1通过由使用者等组装主体2、气溶胶源保持部3和添加成分保持部4而形成。在本实施方式中，主体2、气溶胶源保持部3和添加成分保持部4分别是直径为规定大小的圆柱状、圆锥台状等，并能够按照主体2、气溶胶源保持部3、添加成分保持部4的顺序结合。主体2和气溶胶源保持部3例如通过将设置在各自的端部上的外螺纹部分和内螺纹部分螺合而结合。此外，气溶胶源保持部3和添加成分保持部4例如通过在设置于气溶胶源保持部3的一端的筒状的部分嵌入侧面带有锥形的添加成分保持部4而结合。此外，气溶胶源保持部3和添加成分保持部4可以是一次性的更换部件。

<内部结构>

图3是表示气溶胶生成装置1的内部的一例的概略图。主体2具备电源21、控制部22和吸引传感器23。控制部22分别与电源21和吸引传感器23电连接。电源21是二次电池等，向气溶胶生成装置1所具备的电路供给功率。控制部22是微控制器(MCU：Micro-ControlUnit)等处理器，控制气溶胶生成装置1所具备的电路的动作。此外，吸引传感器23是气压传感器或流量传感器等。若使用者从气溶胶生成装置1的吸口吸引，则吸引传感器23输出与在气溶胶生成装置1的内部产生的负压或气体的流量相应的值。即，控制部22能够基于吸引传感器23的输出值而检测吸引。

气溶胶生成装置1的气溶胶源保持部3具备贮存部31、供给部32、负载33和剩余量传感器34。贮存部31是贮存要通过加热而雾化的液体状的气溶胶源的容器。另外，气溶胶源例如是甘油或丙二醇之类的多元醇类材料。另外，气溶胶源也可以是进一步含有尼古丁液、水、香料等的混合液(也称为“香味源”)。设在贮存部31中预先贮存有这样的气溶胶源。另外，气溶胶源也可以是不需要贮存部31的固体。

供给部32包括由诸如玻璃纤维之类的纤维材料绞合而成的吸液芯(wick)。供给部32与贮存部31连接。此外，供给部32与负载33连接，或者供给部32的至少一部分配置在负载33的附近。气溶胶源通过毛细管现象渗透到吸液芯中，并通过负载33的加热移动到能够雾化气溶胶源的部分。换言之，供给部32从贮存部31吸上气溶胶源，并运送到负载33或其附近。另外，也可以用多孔质状的陶瓷代替玻璃纤维作为吸液芯。

负载33例如是线圈状的加热器，由于电流的流动而发热。此外，例如负载33具有正温度系数(PTC_：Positive Temperature Coefficient)特性，其电阻值与发热温度大致成正比。另外，负载33不必一定具有正温度系数特性，只要是其电阻值与发热温度相关的负载即可。作为一例，负载33可以具有负温度系数(NTC_：Negative Temperature Coefficient)特性。另外，负载33可以卷绕在吸液芯的外部，相反，也可以是吸液芯覆盖负载33周围的结构。向负载33的供电由控制部22控制。若通过供给部32从贮存部31向负载33供给气溶胶源，则通过负载33的热量，气溶胶源蒸发，生成气溶胶。此外，控制部22在基于吸引传感器23的输出值检测到使用者的吸引动作的情况下，向负载33供电，以生成气溶胶。此外，在贮存在贮存部31中的气溶胶源的剩余量足够的情况下，由于向负载33也供给足够量的气溶胶源，负载33中的发热被输送到气溶胶源，换言之，由于负载33中的发热用于气溶胶源的升温及气化，因而负载33的温度几乎不会超过预先设计的规定的温度。另一方面，若贮存在贮存部31中的气溶胶源枯竭，则气溶胶源向负载33的单位时间供给量降低。其结果，由于负载33中的发热不被输送到气溶胶源，换言之，由于负载33中的发热不用于气溶胶源的升温及气化，因而负载33过热，随之负载33的电阻值也上升。

剩余量传感器34基于负载33的温度输出用于估计贮存在贮存部31中的气溶胶源的剩余量的传感数据。例如，剩余量传感器34包括与负载33串联连接的电流测量用的电阻器(分流电阻)、和与电阻器并联连接的用于测量电阻器的电压值的测量装置。另外，电阻器的电阻值是几乎不随温度而变化的预定的恒定值。因此，基于已知的电阻值和测量的电压值，求出流过电阻器的电流值。

另外，也可以利用使用霍尔元件的测量装置来代替上述使用分流电阻的测量装置。霍尔元件设置在与负载33串联的位置上。即，在与负载33串联连接的导线的周围，配置具备霍尔元件的气隙磁芯(gap core)。而且，霍尔元件检测因流过自身的电流而产生的磁场。在使用霍尔元件的情况下，“流过自身的电流”是指在配置于气隙磁芯的中央、而不与霍尔元件接触的导线中流动的电流，其电流值与在负载33中流动的电流相同。此外，在本实施方式中，剩余量传感器34输出流过电阻器的电流值。取而代之，也可以不使用施加在电阻器两端的电压值、或者电流值或电压值本身的值，而使用对其实施了规定的运算所得的值。能够代替这些流过电阻器的电流值而使用的测量值，是其值根据流过电阻器的电流值而变化的值。即，剩余量传感器34只要输出与流过电阻器的电流值相应的测量值即可。用这些测量值代替流过电阻器的电流值，当然也包含在本发明的技术思想中。

气溶胶生成装置1的添加成分保持部4在内部保持烟叶的烟丝(たばこの葉の刻)和薄荷醇等香味成分41。此外，添加成分保持部4在与吸口侧及气溶胶源保持部3结合的部分具备通气孔，若使用者从吸口吸引，则在添加成分保持部4的内部产生负压，在气溶胶源保持部3中产生的气溶胶被吸引，并且在添加成分保持部4的内部，尼古丁或香味等成分被添加到气溶胶中，并被向使用者的口腔内排出。

另外，图3所示的内部结构是一例。气溶胶源保持部3也可以是沿着圆柱的侧面设置、沿着圆形截面的中央具有空腔的环面(torus)状。这种情况下，也可以在中央的空腔中配置供给部32、负载33。此外，为了对使用者输出装置的状态，也可以还具备LED(LightEmitting Diode)或振动器等输出部。

<电路结构>

图4是表示气溶胶生成装置内的电路结构中与气溶胶源的剩余量的检测以及对负载的供电控制有关的部分的一例的电路图。气溶胶生成装置1具备电源21、控制部22、电压转换部211、开关(开关元件)Q1及Q2、负载33、剩余量传感器34。将连接电源21和负载33的包含开关Q1和Q2以及电压转换部211的部分还称为本发明的“供电电路”。例如，电源21及控制部22被设置在图1～3的主体2上，电压转换部211、开关Q1及Q2、负载33及剩余量传感器34被设置在图1～3的气溶胶源保持部3上。此外，通过将主体2和气溶胶源保持部3结合，内部的构成要素电连接，形成如图4所示的电路。另外，例如也可以将电压转换部211或开关Q1和Q2、剩余量传感器34的至少一部分设置在主体2上。在将气溶胶源保持部3和添加成分保持部4作为一次性的更换部件而构成的情况下，它们中所包含的构件越少，更换部件的成本越低。

电源21与各构成要素直接或间接电连接，并向电路供给功率。控制部22与开关Q1及Q2、剩余量传感器34连接。此外，控制部22获取剩余量传感器34的输出值，计算残留在贮存部31中的气溶胶源的估计值，基于算出的估计值或吸引传感器23的输出值等控制开关Q1及Q2的开闭。

开关Q1和Q2是诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor))之类的半导体开关等。此外，开关Q1的一端与电源21连接，另一端与负载33连接。并且，通过闭合开关Q1，能够向负载33供电，以生成气溶胶。例如，控制部22在检测到使用者的吸引动作的情况下，闭合开关Q1。另外，将通过开关Q1及负载33的路径也称为“气溶胶生成路径”及“第一供电路径”。

此外，开关Q2的一端经由电压转换部211与电源21连接，另一端经由剩余量传感器34与负载33连接。然后，通过闭合开关Q2，能够获得剩余量传感器34的输出值。另外，将通过开关Q2、剩余量传感器34及负载33，并由剩余量传感器34输出规定的测量值的路径，也称为“剩余量检测路径”及本发明的“第二供电路径”。另外，在剩余量传感器34使用霍尔元件的情况下，剩余量传感器34不需要与开关Q2及负载33连接，只要设置成能够输出开关Q2和负载33之间的规定的测量值即可。换言之，只要构成为连接开关Q2和负载33的导线通过霍尔元件内即可。

这样，图4所示的电路具备：从电源21分支为气溶胶生成路径和剩余量检测路径的第一节点51；以及气溶胶生成路径和剩余量检测路径汇合并与负载33连接的第二节点52。

电压转换部211能够对由电源21输出的电压进行转换而向负载33输出。具体地说，是诸如图4所示的LDO(低压差(Low Drop-Out))调节器等的电压调节器，输出恒定的电压。电压转换部211的一端与电源21连接，另一端与开关Q2连接。此外，电压转换部211包括开关Q3、电阻器R1和R2、电容器C1和C2、比较器Comp以及输出参考电压V_REF的恒压源。另外，在使用图4所示的LDO调节器的情况下，其输出电压V_out由以下的式(1)求出。

V_out＝R₂/(R₁+R₂)×V_REF···(1)

开关Q3是半导体开关等，根据比较器Comp的输出而进行开关。此外，开关Q3的一端与电源21连接，根据开关Q3的开闭的占空比变更输出电压。开关Q3的输出电压被串联连接的电阻器R1和R2分压，并被施加到比较器Comp的一个输入端。此外，对比较器Comp的另一个输入端子施加参考电压V_REF。并且，输出表示参考电压V_REF与开关Q3的输出电压的比较结果的信号。这样，即使对开关Q3施加的电压值发生变动，只要是规定值以上，就能够接受来自比较器Comp的反馈，使开关Q3的输出电压恒定。比较器Comp和开关Q3也称为本发明的“电压转换部”。

另外，电容器C1的一端与电压转换部211内的电源21侧的端部连接，另一端接地。电容器C1存储电力，并且保护电路免受浪涌电压的影响。电容器C2的一端与开关Q3的输出端子连接，使输出电压平滑化。

在利用二次电池那样的电源的情况下，随着充电率的降低，电源电压也降低。根据本实施方式的电压转换部211，即使在电源电压发生某种程度变动的情况下，也能够供给恒定电压。

剩余量传感器34包括分流电阻341和电压计342。分流电阻341的一端经由开关Q2与电压转换部211连接。此外，分流电阻341的另一端与负载33连接。即，分流电阻341与负载33串联连接。此外，电压计342与分流电阻341并联连接，能够测量分流电阻341的电压下降量。此外，电压计342还与控制部22连接，将测量的分流电阻341的压降量输出给控制部22。

<剩余量估计处理>

图5是用于说明估计贮存在贮存部31中的气溶胶源的量的处理的框图。另外，设电压转换部211输出的电压V_out为常数。此外，分流电阻341的电阻值R_shunt是已知的常数。因此，使用分流电阻341的两端电压V_shunt，由以下的式(2)求出流过分流电阻341的电流值I_shunt。

I_shunt＝V_shunt/R_shunt···(2)

另外，流过与分流电阻341串联连接的负载33的电流值I_HTR与I_shunt相同。分流电阻341与负载33串联连接，与流过负载的电流值相应的值被测量。

这里，若使用负载33的电阻值R_HTR，则电压转换部211的输出电压V_out能够用下式(3)表示。

V_out＝I_shunt×(R_shunt+R_HTR)···(3)

若对式(3)进行变形，则负载33的电阻值R_HTR能够用以下的式(4)表示。

R_HTR＝V_out/I_shunt-R_shunt···(4)

此外，负载33具有上述的正温度系数(PTC)特性，如图5所示，负载33的电阻值R_HTR与负载33的温度T_HTR大致成正比。因此，能够根据负载33的电阻值R_HTR计算负载33的温度T_HTR。在本实施方式中，将表示负载33的电阻值R_HTR和温度T_HTR的关系的信息预先存储在例如表中。因此，能够在不使用专用温度传感器的情况下估计负载33的温度T_HTR。另外，在负载33具有负的温度系数特性(NTC)的情况下，也能够基于表示电阻值R_HTR和温度T_HTR的关系的信息，估计负载33的温度T_HTR。

此外，在本实施方式中，即使在周围的气溶胶源因负载33而被蒸发的情况下，在贮存部31中贮存有足够量的气溶胶源时，经由供给部32也继续向负载33供给气溶胶源。因此，如果贮存部31中的气溶胶源的剩余量为规定量以上，则负载33的温度通常不会超过气溶胶源的沸点而大幅上升。然而，如果贮存部31中的气溶胶源的剩余量减少，则伴随于此，经由供给部32向负载33供给的气溶胶源的量也减少，负载33的温度超过气溶胶源的沸点而进一步上升。设表示这样的气溶胶源的剩余量与负载33的温度的关系的信息，通过实验等预先知道。并且，基于该信息和计算出的负载33的温度T_HTR，能够估计贮存部31所保持的气溶胶源的剩余量Quantity。另外，剩余量也可以作为剩余量相对于贮存部31的容量的比例来求出。

此外，由于气溶胶源的剩余量与负载33的温度之间存在相关关系，因而使用与预先确定的剩余量的阈值对应的负载33的温度的阈值，在负载33的温度超过温度的阈值的情况下，能够判断为贮存部31的气溶胶源枯竭。进一步地，由于负载33的电阻值与温度之间也存在对应关系，因而在负载33的电阻值超过与上述温度的阈值对应的电阻值的阈值的情况下，也能够判断为贮存部31的气溶胶源枯竭。此外，由于上述式(4)的变量仅为流过分流电阻341的电流值I_shunt，因而与上述电阻值的阈值对应的电流值的阈值也唯一地确定。这里，流过分流电阻341的电流值I_shunt与流过负载33的电流值I_HTR相同。因此，在流过负载33的电流值I_HTR表示小于预先设定的电流值的阈值的值的情况下，也能够判断为贮存部31的气溶胶源枯竭。即，关于流过负载33的电流值等的测量值，确定例如气溶胶源充分残留的状态下的目标值或目标范围，根据测量值是否属于包含目标值或目标范围的既定的范围，能够判断气溶胶源的剩余量是否充分。既定的范围例如能够使用上述的阈值来确定。

如上所述，根据本实施方式，能够使用流过分流电阻341的电流的值I_shunt这一个测量值来计算负载33的电阻值R_shunt。另外，分流电阻341的电流值I_shunt，如式(2)所示，可以通过测量分流电阻341的两端电压V_shunt而求出。这里，一般而言，传感器输出的测量值中包含偏移误差、增益误差、滞后误差、线性误差等各种误差。在本实施方式中，通过使用输出恒定电压的电压转换部211，在估计贮存部31保持的气溶胶源的剩余量Quantity或贮存部31的气溶胶源是否枯竭时，将应代入测量值的变量设为1个。因此，与例如通过将不同传感器的输出值代入多个变量来计算负载的电阻值等的方法相比，计算出的负载33的电阻值R_HTR的精度提高。其结果，基于负载33的电阻值R_HTR估计的气溶胶源的剩余量也提高了精度。

图6是表示剩余量估计处理的一例的处理流程图。图7是表示使用者使用气溶胶生成装置的状态的一例的时序图。图7的箭头方向表示时间t(s)的经过，曲线图分别表示开关Q1和Q2的开闭、流过负载33的电流的值I_HTR、计算出的负载33的温度T_HTR、气溶胶源的剩余量Quantity的变化。另外，阈值Thre1和Thre2是用于检测气溶胶源的枯竭的规定的阈值。气溶胶生成装置1在使用者使用气溶胶生成装置1时，执行剩余量的估计，在检测到气溶胶源的减少的情况下，进行规定的处理。

气溶胶生成装置1的控制部22基于吸引传感器23的输出，判断使用者是否进行了吸引动作(图6：S1)。在本步骤中，控制部22基于吸引传感器23的输出，在检测到负压的发生或流量的变化等的情况下，判断为检测到使用者的吸引。在没有检测到吸引的情况下(S1：否)，重复S1的处理。另外，也可以通过将负压或流量的变化与非0的阈值进行比较，从而检测使用者的吸引。

另一方面，在检测到吸引的情况下(S1：是)，控制部22对开关Q1进行脉冲宽度控制(PWM，Pulse Width Modulation)(图6：S2)。例如，设在图7的时刻t1检测出吸引。在时刻t1之后，控制部22以规定的周期使开关Q1开闭。此外，随着开关Q1的开闭，电流在负载33中流过，负载33的温度T_HTR上升到气溶胶源的沸点程度。此外，气溶胶源被负载33的温度加热而蒸发，气溶胶源的剩余量Quantity减少。另外，在步骤S2中控制开关Q1时，也可以使用脉冲频率控制(PFM，Pulse Frequency Modulation)来代替PWM控制。

此外，控制部22基于吸引传感器23的输出，判断使用者是否结束了吸引动作(图6：S3)。在本步骤中，控制部22基于吸引传感器23的输出，在没有检测到负压的发生或流量的变化等的情况下，判断为使用者结束了吸引。在吸引未结束的情况下(S3：否)，控制部22重复S2的处理。另外，也可以通过将负压或流量的变化与非0的阈值进行比较，从而检测使用者的吸引的结束。或者，在步骤S1中检测到使用者的吸引后经过了规定时间的情况下，也可以不通过步骤S3的判断，而进入步骤S4。

另一方面，在吸引结束的情况下(S3：是)，控制部22停止开关Q1的PWM控制(图6：S4)。例如，设在图7的时刻t2判断为吸引结束。时刻t2后，开关Q1成为断开状态(OFF)，停止向负载33供电。此外，经由供给部32从贮存部31向负载33供给气溶胶源，负载33的温度T_HTR因散热而逐渐降低。而且，由于负载33的温度T_HTR的降低，气溶胶源的蒸发停止，剩余量Quantity的减少也停止。

如上所述，通过导通开关Q1，在图6中以虚线的圆角长方形包围的S2～S4中，电流在图4的气溶胶生成路径中流动。

之后，控制部22将开关Q2持续闭合规定的期间(图6：S5)。通过导通开关Q2，在图6中由虚线的圆角长方形包围的S5～S9中，电流在图4的剩余量检测路径中流动。在图7的时刻t3，开关Q2成为闭合状态(ON)。在剩余量检测路径中，分流电阻341与负载33串联连接。因此，与追加分流电阻341相应地，剩余量检测路径与气溶胶生成路径相比，路径上的电阻值变大，流过负载33的电流值I_HTR变低。

此外，在闭合开关Q2的状态下，控制部22从剩余量传感器34获取测量值，检测流过分流电阻341的电流值(图6：S6)。在本步骤中，例如使用由电压计342测量的分流电阻341的两端电压，利用上述式(2)，计算分流电阻341的电流值I_shunt。另外，分流电阻341的电流值I_shunt与流过负载33的电流值I_HTR相同。

在闭合开关Q2的状态下，控制部22判断流过负载33的电流值是否示出了小于预先设定的电流的阈值的值(图6：S7)。即，控制部22判断测量值是否属于包含目标值或目标范围的既定的范围。这里，电流的阈值(图7：Thre1)是应判断为贮存部31的气溶胶源枯竭的、与预先确定的气溶胶源的剩余量的阈值(图7：Thre2)对应的值。即，在流过负载33的电流值I_HTR示出了小于阈值Thre1的值的情况下，能够判断为气溶胶源的剩余量为小于阈值Thre2的值。

在开关Q2闭合的规定的期间，在电流值I_HTR示出了小于阈值Thre1的值的情况下(S7：是)，控制部22检测气溶胶源的枯竭，进行规定的处理(图6：S8)。在S6中测量的电压值和基于此求出的电流值比规定的阈值小的情况下，由于气溶胶源的剩余量变少，因而在本步骤中进行控制，以使S6中测量的电压值和基于此求出的电流值进一步减少。例如，控制部22例如可以使开关Q1或开关Q2的动作停止，或者使用未图示的电力保险丝切断对负载33的供电，使气溶胶生成装置1的动作停止。

另外，如图7的时刻t3～t4所示，在气溶胶源的剩余量充足的情况下，电流值I_HTR比阈值Thre1大。

S8之后，或者在开关Q2闭合的规定期间，电流值I_HTR在阈值Thre1以上的情况下(S7：否)，控制部22断开开关Q2(图6：S9)。在图7的t4中，经过规定的期间，由于电流值I_HTR在阈值Thre1以上，因而开关Q2断开。另外，闭合开关Q2的规定的期间(相当于图7的时刻t3～t4)比在S2～S4中闭合开关Q1的期间(相当于图7的时刻t1～t2)短。此外，在S7中，在判断为测量值属于既定的范围的情况下，在之后检测到吸引的情况下(S1：是)的开关Q1的开闭(S2)中，例如通过调整开关的占空比进行控制，以使在S6中计算出的电流值(测量值)收敛于目标值或目标范围。这里，被控制为，与用于在测量值属于既定的范围的情况下使测量值收敛于目标值或目标范围的供电电路的控制(也称为本发明的“第一控制模式”)相比，用于在测量值不属于既定的范围的情况下使流向负载33的电流量减少的供电电路的控制(也称为本发明的“第二控制模式”)中的测量值的变化量变大。

以上，结束剩余量估计处理。之后，返回S1的处理，在检测到使用者的吸引动作的情况下，再次执行图6的处理。

在图7的时刻t5，检测使用者的吸引动作(图6：S1：是)，开关Q1的PWM控制开始。此外，在图7的时刻t6，判断为使用者的吸引动作结束(图6：S3：是)，开关Q1的PWM控制停止。然后，在图7的时刻t7，导通开关Q2(图6：S5)，计算出分流电阻的电流值(图6：S6)。之后，如图7的时刻t7以后所示，气溶胶源的剩余量Quantity小于阈值Thre2，负载33的温度T_HTR上升。然后，流过负载33的电流值I_HTR降低，在时刻t8，控制部22检测到电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值(图6：S7：是)。在这种情况下，可知由于气溶胶源的枯竭而不能生成气溶胶，因而控制部22例如在时刻t8以后，即使检测到使用者的吸引，也不进行开关Q1的开闭。在图7的例子中，其后，在时刻t9经过规定期间，开关Q2断开(图6：S9)。另外，在电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的时刻t8，控制部22也可以断开开关Q2。

如上所述，在本实施方式中，通过设置对电压进行转换的电压转换部211，在估计气溶胶源的剩余量或其枯竭时，混入在控制所使用的变量中的误差减少，例如能够提高与气溶胶源的剩余量相应的控制精度。

<判定期间>

在上述的实施方式中，在剩余量判定处理中，控制部22在规定的期间持续导通开关Q2，获取剩余量传感器34的测量值。另外，将闭合开关Q2的期间称为用于向剩余量传感器34和负载33供电的“供电时序”。这里，为了进行气溶胶源的剩余量的判定，也可以使用用于判定余量的“判定期间”。判定期间例如在时间轴上包含于供电时序，设其长度是可变的。

图8是用于说明判定期间的长度的决定方法的一例的图。就图8的曲线图而言，横轴表示时间t的经过，纵轴表示流过负载33的电流值I_HTR。此外，在图8的例子中，为了方便，省略伴随开关Q1的开闭的电流值I_HTR，仅表示在开关Q2闭合的供电时序中流过负载33的电流值I_HTR。

图8的期间p1是通常时的供电时序，左边所示的电流值I_HTR是气溶胶源的剩余量充足时的示意性的曲线。初期，设判定期间与供电时序(p1)相同。在左侧所示的例子中，伴随着通电，负载33的温度T_HTR上升，尽管随之引起的负载33的电阻值R_HTR的增加导致电流值I_HTR逐渐减小，但不示出小于阈值Thre1的值。这种情况下，判定期间不被变更。

中央所示的电流值I_HTR表示在判定期间(p1)内电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的情况的例子。这里，将从该供电时序的开始起到电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值为止的期间p2，作为包含在后面的供电时序中的判定期间的长度。即，根据前一个的供电时序中的电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的时间，调整之后的供电时序中的判定期间。换言之，气溶胶源枯竭的可能性越高，将判定期间设定得越短。此外，也可以以供电时序的长度为基准，在供电时序(判定期间)内电流值I_HTR变为小于阈值Thre1的情况下，判断为气溶胶源枯竭的可能性变为阈值(也称为本发明的“第二阈值”)以上。换言之，只有在气溶胶源枯竭的可能性在阈值以上的情况下，才可以说将判定期间设得比供电时序短。

右边所示的电流值I_HTR表示在判定期间(p2)内电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的情况的例子。在气溶胶生成装置1的使用中，保持在贮存部31中的气溶胶源的量持续减少。因此，可以说若气溶胶源枯竭，则通常从供电的开始起到电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值为止的期间持续变短。在图8的例子中，设在如上述那样被变更的判定期间内电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的情形，在反复的判定期间连续地发生超过既定数量的情况下，判断为气溶胶源枯竭(即异常)。另外，在气溶胶源枯竭的情况下，如图8所示，可以停止对剩余量检测电路的供电。

图9是表示流过负载的电流值的变化的另一例的图。图9所示的左边和中央的电流值I_HTR的变化与图8相同。图9的右边所示的电流值I_HTR与气溶胶源的剩余量充足时的曲线相同，在判定期间(p2)内电流值I_HTR不示出小于阈值Thre1的值。这里，在图3所示的气溶胶生成装置1中，在其结构上，根据使用者的吸引方法，从贮存部31向供给部32的气溶胶源的供给是通过毛细管现象进行的，因此，难以通过控制部22等对其进行控制。在使用者在一次抽吸中比设想更长时间吸引的情况下，或者以比设想的通常的间隔短的间隔进行吸引的情况下，气溶胶源的量有可能从负载33的周围暂时性地比通常时减少。在这样的情况下，如图9的中央所示，在判定期间内电流值I_HTR有可能示出小于阈值Thre1的值。之后，如果使用者采取不同的吸引方法，则如图9的右侧所示，在判定期间内电流值I_HTR不示出小于阈值Thre1的值。因此，在图9的例子中，在判定期间内电流值I_HTR示出小于阈值Thre1的值的情形，在反复的供电期间不会连续超过既定数量，因此判断为贮留部31贮留的气溶胶源没有枯竭。

通过采用以上的判定期间，能够进一步提高判断气溶胶源是否枯竭的精度。即，通过变更判定期间，能够调整判定动作中的基准，并能够提高判定的精度。

<判定处理的变形例>

图10是表示进行判定期间的设定的处理的一例的处理流程图。在本变形例中，控制部22执行图10的判定处理来代替图6所示的剩余量估计处理中的S5～S9的处理。

首先，气溶胶生成装置1的控制部22导通开关Q2(图10：S5)。本步骤与图6的S5相同。

此外，控制部22启动计时器，开始经过时间t的计数(图10：S11)。

然后，控制部22判断经过时间t是否在判定期间以上(图10：S12)。在经过时间t不在判定期间以上的情况下(S12：否)，控制部22进行经过时间的计数(图10：S21)。在本步骤中，将从定时器起动或上一次的S21的处理起的经过时间的差Δt加到t。

此外，控制部22检测流过负载33的电流值I_HTR(图10：S6)。本步骤的处理与图6的S6相同。

然后，控制部22判断计算出的电流值I_HTR是否比规定的阈值Thre1小(图10：S7)。本步骤与图6的S7同样。在电流值I_HTR为阈值Thre1以上的情况下(S7：否)，返回S12的处理。

另一方面，在电流值I_HTR比阈值Thre1小的情况下(S7：是)，控制部22在用于对检测到枯竭的判定期间的数量进行计数的计数器上加1(图10：S22)。

然后，控制部22判断计数器是否超过了既定值(阈值)(S23)。在判断为计数器超过既定值的情况下(S23：是)，控制部22判断为检测到气溶胶源的枯竭，进行规定的处理(图10：S8)。本步骤与图6的S8相同。

另一方面，在判断为计数器未超过既定值的情况下(S23：否)，控制部22判断供电时序是否结束(图10：S31)。在没有经过供电时序的情况下(S31：否)，控制部22更新经过时间t，返回S31的处理。

另一方面，在判断为供电时序结束的情况下(S31：是)，控制部22更新判定期间(图10：S32)。在本步骤中，将在S7中判断为电流值I_HTR比阈值Thre1小的时刻的经过时间t设定为新的判定期间。即，根据前一供电时序中的、测量值示出小于阈值的值的时间，调整后一供电时序中的判定期间。换言之，根据前一供电时序中的测量值，调整后一供电时序中的判定期间的长度。此外，也可以说根据当前的供电时序中的测量值，调整将来的供电时序中的判定期间的长度。

此外，在S12中，在判断为经过时间t在判定期间以上的情况下(S12：是)，控制部22判断供电时序是否结束(图10：S13)。在供电时序未结束的情况下(S13：否)，控制部22继续供电，直到供电时序结束为止。经过判定期间、未经过供电时序的状态是指，在图9的右侧所示的期间中，在经过期间p2之后、且经过期间p1之前。

另一方面，在判断为供电时序结束的情况下(S13：是)，控制部22将判定期间的长度设定为与供电时序的长度相同(图10：S14)。

此外，控制部22将计数器复位(图10：S15)。即，在伴随该供电期间而规定的判定期间中，由于电流值I_HTR不示出小于阈值Thre1的值，因而复位用于对检测到枯竭的判定期间连续的数量进行计数的计数器。另外，也可以不复位计数器，在检测到枯竭的判定期间的数量超过规定的阈值的情况下判断为异常。

在S15、S8或S32之后，控制部22关断开关Q2(图10：S9)。本步骤与图6的S9相同。

通过以上的处理，能够实现图8和图9所示的可变的判定期间。

<分流电阻>

控制部22在使用者未吸引气溶胶生成装置1的期间使剩余量检测路径发挥功能，估计气溶胶源的剩余量。然而，在使用者没有吸引的期间，从吸口排出气溶胶是不理想的。即，在闭合开关Q2的期间，负载33使气溶胶源蒸发的量越少越好。

另一方面，在气溶胶源的剩余量极少的情况下，优选控制部22能够高精度地检测剩余量的变化。即，剩余量传感器34的测量值根据气溶胶源的剩余量而变化越大，分辨率越高，因而是优选的。基于这些观点，以下对分流电阻的电阻值进行说明。

图11是示意性地表示在贮存部、供给部及负载中消耗的能量的图。Q₁表示供给部32的吸液芯的发热量，Q₂表示负载33的线圈的发热量，Q₃表示液体的气溶胶源的温度上升所需要的热量，Q₄表示从液体向气体的气溶胶源的状态变化所需要的热量，Q₅表示辐射引起的空气的发热等。消耗的能量Q是Q₁～Q₅的和。

此外，物体的热容量C(J/K)是物体的质量m(g)和比热c(J/g·K)的乘积。此外，用于使物体的温度变化T(K)的热量Q(J/K)能够表示为m×C×T。因此，在负载33的温度T_HTR低于气溶胶源的沸点T_b的情况下，消耗的能量Q可以用下式(6)示意性地表示。另外，m₁是供给部32的吸液芯的质量，C₁是供给部32的吸液芯的比热，m₂是负载33的线圈的质量，C₂是负载33的线圈的比热，m₃是液体的气溶胶源的质量，C₃是液体的气溶胶源的比热，T₀是负载33的温度的初始值。

Q＝(m₁C₁+m₂C₂+m₃C₃)(T_HTR-T₀)···(6)

此外，在负载33的温度T_HTR为气溶胶源的沸点T_b以上的情况下，消耗的能量Q能够用下式(7)表示。另外，m₄是作为液体的气溶胶源中蒸发部分的质量，H₄是作为液体的气溶胶源的蒸发热。

Q＝(m₁C₁+m₂C₂)(T_HTR-T₀)+m₃C₃(T_b-T₀)+m₄H₄···(7)

因此，为了不生成蒸发引起的气溶胶，阈值E_thre需要满足下面的式(8)所示的条件。

E_thre<(m₁C₁+m₂C₂+m₃C₃)(T_b-T₀)···(8)

图12是示意性地表示在负载33中消耗的能量(电量)与生成的气溶胶量的关系的曲线图。图12的横轴表示能量，纵轴表示TPM(总颗粒物(Total Particle Matter)：形成气溶胶的物质的量)。如图12所示，若在负载33中消耗的能量超过规定的阈值E_thre，则气溶胶的生成开始，进而与消耗的能量大致成正比地，生成的气溶胶的量也增加。另外，图12的纵轴也可以不一定是由负载33生成的气溶胶量。例如，也可以是由于气溶胶源的蒸发而生成的气溶胶量。或者，也可以是从吸口排出的气溶胶量。

这里，在负载33中消耗的能量E_HTR可以用下面的公式(9)表示。另外，W_HTR是负载33的功率，t_{Q2_ON}是导通开关Q2的时间(s)。另外，为了测量分流电阻的电流值，开关Q2需要导通一定时间。

E_HTR＝W_HTR×t_{Q2_ON}···(9)

此外，若使用流过剩余量检测路径的电流值_IQ2、根据负载33的温度T_HTR而变化的电阻值R_HTR(T_HTR)、分流电阻的测量电压V_meas来对式(9)进行变形，则成为以下的式(10)。

[数学式1]

因此，如下面的式(11)所示，如果在负载33中消耗的能量E_HTR比图12的阈值E_thre小，则不生成气溶胶。

[数学式2]

对其进行变形后，成为下面的式(12)。即，如果分流电阻的电阻值R_shunt是满足式(12)的值，则在剩余量估计处理中不生成气溶胶，因而优选。

[数学式3]

一般而言，为了减小对追加分流电阻的电路的影响，分流电阻的电阻值优选数10mΩ左右的低值。然而，在本实施方式中，从抑制气溶胶的生成的观点出发，如上所述的分流电阻的电阻值的下限是确定的。下限值优选为比负载33的电阻值大的、例如数Ω左右的值。这样，优选设定分流电阻的电阻值，以满足在从电源向电阻器供电的供电时序中，负载生成的气溶胶量成为规定的阈值以下的第一条件。

另外，也可以不增大分流电阻的电阻值，而与分流电阻串联地具备为了增大整体的电阻值而追加的调整用电阻器。这种情况下，对于追加的调整用电阻器，也可以不测量两端电压。

图13是表示气溶胶源的剩余量Quantity与负载33的电阻值的关系的曲线图的一例。图13的曲线图中，横轴表示气溶胶源的剩余量，纵轴表示根据负载33的温度确定的电阻值。此外，R_HTR(T_Depletion)是气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的电阻值。R_HTR(T_R.T.)是室温下的电阻值。在此，对于包含比特数的控制部22的分辨率，通过适当设定电压或电流、以及负载33的电阻值或温度的测量范围，从而提高气溶胶源的剩余量的估计的精度。另一方面，负载33的电阻值即R_HTR(T_Depletion)与R_HTR(T_R.T.)的差越大，根据气溶胶源的剩余量而变动的幅度越大。换言之，可以说与控制部22的分辨率和测量范围无关地，通过增大根据负载33的温度而变化的电阻值的变动幅度，控制部22计算出的剩余量的估计值的精度也会提高。

此外，使用气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的负载33的电阻值R_HTR(T_Depletion)，能够用下面的式(13)表示在该时刻根据剩余量传感器34的输出值检测的电流值I_{Q2_ON}(T_Depletion)。

[数学式4]

同样，使用室温下的负载33的电阻值R_HTR(T_R.T.)，能够用下面的式(14)表示在该时刻根据剩余量传感器34的输出值检测的电流值I_{Q2_ON}(T_R.T.)。

[数学式5]

然后，从电流值I_{Q2_ON}(T_R.T.)中减去电流值I_{Q2_ON}(T_Depletion)后的差ΔI_{Q2_ON}能够用下面的式(15)表示。

[数学式6]

从式(15)可知，如果增大R_shunt，则电流值I_{Q2_ON}(T_R.T.)和电流值I_{Q2_ON}(T_Depletion)的差ΔI_{Q2_ON}变小，不能准确地估计气溶胶源的剩余量。因此，如式(16)所示，决定分流电阻的电阻值R_shunt，以使差ΔI_{Q2_ON}比所希望的阈值ΔI_thre大。

[数学式7]

如果对电阻值R_shunt求解式(16)，则由于剩余量的估计值的分辨率足够大，因而电阻值R_shunt应该满足的条件使用所希望的阈值ΔI_thre由下面的式(17)表示。因此，设定电阻值R_shunt以满足式(17)即可。

[数学式8]

b＝R_HTR(T_Depletion)+RHTR(T_R.T.)

在本实施方式中，设定了电阻值R_shunt，以使在室温下流过负载33的电流值I_{Q2_ON}(T_R.T.)与在气溶胶源枯竭的情况下流过负载33的电流值I_{Q2_ON}(T_Depletion)的差ΔI_{Q2_ON}成为控制部22能够检测的程度的大小。取而代之，例如也可以设定电阻值R_shunt，以使在气溶胶源的沸点附近流过负载33的电流值与在气溶胶源枯竭的情况下流过负载33的电流值的差成为控制部22能够检测的程度的大小。一般而言，与控制部22能够检测的电流差对应的温度差越小，对气溶胶源的剩余量的估计精度越高。

这里，进一步详述控制部22的分辨率和包含负载33的电阻值的剩余量检测电路的设定给对于气溶胶源的剩余量的估计精度带来的影响。在控制部22中使用n比特的微控制器，作为参考电压施加V_REF的情况下，控制部22的分辨率Resolution能够用下面的式(18)表示。

[数学式9]

此外，在负载33为室温的情况下由电压计342检测出的值、与气溶胶源的剩余量枯竭的情况下由电压计342检测出的值的差ΔV_{Q2_ON}，能够基于式(15)，用下面的式(19)表示。

[数学式10]

因此，根据式(18)、(19)，控制部22在0～ΔV_{Q2_ON}的范围内，能够将下面的式(20)所表示的值及其整数倍作为电压差进行检测。

[数学式11]

进一步地，根据式(20)，控制部22在从室温到气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的负载33的温度的范围内，能够将下面的式(21)所表示的值及其整数倍作为加热器的温度来检测。

[数学式12]

作为一例，将在使式(21)中的变量变化的情况下的、控制部22对于负载33的温度的分辨率表示在下面的表1中。

【表1】

变量[单位]	变形例1	变形例2	变形例3	变形例4	变形例5
						<![CDATA[T<sub>R.T.</sub>[℃]]]>	25	25	25	25	25
<![CDATA[T<sub>Depletior</sub>[℃]]]>	400	400	400	400	400
						<![CDATA[V<sub>REF</sub>[V]]]>	2	2	2	2	2
n[bit]	10	10	16	10	8
						<![CDATA[V<sub>out</sub>[V]]]>	2.5	2.5	0.5	0.5	0.5
<![CDATA[R<sub>Shunt</sub>[Ω]]]>	3	10	3	3	3
						<![CDATA[R<sub>HTR</sub>(T<sub>R.T.</sub>)[Ω]]]>	1	1	1	1	1
<![CDATA[R<sub>HTR</sub>(T<sub>Depletion</sub>)[Ω]]]>	2	2	1.5	1.5	1.5
						分辨率[℃]	2.0	3.9	0.3	17.6	70.3

由表1可知，通过调整各变量的值，控制部22对于负载33的温度的分辨率有大幅度变动的倾向。为了判断气溶胶源的剩余量是否枯竭，控制部22需要能够最低限度地区分作为控制部22在非控制时及控制开始时的温度的室温和气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度。即，室温下的剩余量传感器34的测量值、与气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度下的剩余量传感器34的测量值需要具有控制部22能够区分的程度的显著性差异。换言之，控制部22对于负载33的温度的分辨率，需要在气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度与室温的差以下。

如上所述，在气溶胶源的剩余量足够的情况下，负载33的温度维持在气溶胶源的沸点附近。为了更准确地判断气溶胶源的剩余量是否枯竭，优选控制部22能够区分该气溶胶源的沸点和气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度。即，气溶胶源的沸点下的剩余量传感器34的测量值与气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度下的剩余量传感器34的测量值优选具有控制部22能够区分的程度的显著性差异。换言之，控制部22对于负载33的温度的分辨率，优选为气溶胶源的剩余量枯竭的情况下的温度与气溶胶源的沸点的差以下。

进一步地，在将剩余量传感器34的测量值不仅用于气溶胶源的剩余量是否枯竭的判断，还作为负载33的温度传感器来使用的情况下，控制部22优选能够区分作为控制部22中的非控制时和控制开始时的温度的室温、和气溶胶源的沸点。即，优选室温下的剩余量传感器34的测量值与气溶胶源的沸点下的剩余量传感器34的测量值具有控制部22能够区分的程度的显著性差异。换言之，控制部22对于负载33的温度的分辨率优选为气溶胶源的沸点与室温的差以下。

若要更高精度地作为负载33的温度传感器来使用，则优选控制部22对于负载33的温度的分辨率为10℃以下。更优选为5℃以下。再优选为1℃以下。此外，如果要正确区分气溶胶源的剩余量正在枯竭的情况和气溶胶源的剩余量实际已枯竭的情况，则控制部22对于负载33的温度的分辨率优选为气溶胶源的剩余量已枯竭的情况下的温度与室温的差的约数。

另外，由表1可知，通过提高控制部22的比特数，换言之，通过使控制部22高性能化，易于提高控制部22对于负载33的温度的分辨率。然而，如果要使控制部22高性能化，就会导致成本、重量、尺寸等的增大。

如上所述，可以决定分流电阻的电阻值，以满足负载33生成的气溶胶的量成为规定的阈值以下的第一条件、和控制部22能够基于剩余量传感器34的输出值检测气溶胶源的剩余量的减少的第二条件中的至少任意一个条件，如果是满足两者的电阻值，则更优选。此外，也可以是满足第一条件的最小值和满足第二条件的最大值中更接近满足第二条件的最大值的值。这样，既能减少测量中的气溶胶的生成，又能尽可能提高剩余量检测的分辨率。其结果，由于不仅能够高精度而且能够在短时间内估计气溶胶源的剩余量，因而能够进一步减少测量中气溶胶的生成。

此外，可以说第一条件和第二条件均与剩余量传感器34的测量值即流过负载33的电流值的变化对负载33的温度的变化的响应性有关的条件。流过负载33的电流值的变化对于负载33的温度的变化的响应性强的情况是在串联连接的分流电阻341和负载33的合成电阻中，负载33占主导地位的情况。即，由于分流电阻的电阻值R_shunt是较小的值，因而尽管容易满足第二条件，但难以满足第一条件。

另一方面，流过负载33的电流值的变化对于负载33的温度的变化的响应性弱的情况是在串联连接的分流电阻341和负载33的合成电阻中，分流电阻341占主导地位的情况。即，由于分流电阻的电阻值R_shunt是大的值，因而虽然容易满足第一条件，但难以满足第二条件。

即，为了满足第一条件，流过负载33的电流值的变化对负载33的温度的变化的响应性需要在既定的上限以下。另一方面，为了满足第二条件，流过负载33的电流值的变化对负载33的温度的变化的响应性需要在既定的下限以上。并且，为了满足第一条件和第二条件两者，流过负载33的电流值的变化对于负载33的温度的变化的响应性需要属于由既定的上限和下限定义的范围。

<电路的变形例1>

图14是表示气溶胶生成装置1所具备的电路的变形例的图。在图14的例子中，剩余量检测路径兼作气溶胶生成路径。即，电压转换部211、开关Q2、剩余量传感器34、负载33串联连接。并且，在一个路径上进行气溶胶的生成和剩余量的估计。即使是这样的结构，也能够进行剩余量的估计。

<电路的变形例2>

图15是表示气溶胶生成装置1所具备的电路的其他变形例的图。在图15的例子中，具备作为开关调节器的电压转换部212以代替线性调节器。作为一例，电压转换部212是升压型的转换器，具备电感器L1、二极管D1、开关Q4、以及作为平滑电容器发挥功能的电容器C1及C2。电压转换部212设置在从电源21分支为气溶胶生成路径和剩余量检测路径之前。因此，通过由控制部22控制电压转换部212的开关Q4的开闭，能够向气溶胶生成路径和剩余量检测路径分别输出不同大小的电压。另外，在代替线性调节器而使用开关调节器的情况下，也可以在与图14中的线性调节器同样的位置上设置开关调节器。

此外，与为了检测气溶胶源的剩余量而需要对整个路径施加恒定电压的剩余量检测电路相比，也可以控制电压转换部212，以使对施加电压的制约少的气溶胶生成路径发挥功能的情况下的功率损耗比使剩余量检测路径发挥功能的情况下的功率损耗小。由此，能够抑制电源21的蓄电量的浪费。此外，控制部22进行控制，以使与气溶胶生成路径相比，剩余量检测路径流过负载33的电流小。由此，在使剩余量检测路径发挥功能来估计气溶胶源的剩余量的期间，能够抑制负载33中的气溶胶的生成。

此外，在使气溶胶生成路径发挥功能的期间，开关调节器可以停止低边开关Q4的开关(switching)，使其在继续保持导通状态的“直接连接模式”(也称为“直接连接状态”)下动作。即，也可以使开关Q4的占空比为100％。作为使开关调节器开关的情况下的损耗，除了导通损耗之外，还可以举出伴随开关(switching)的过渡损耗和开关损耗。然而，通过在直接连接模式下使开关调节器动作，能够使开关调节器中的损耗仅为导通损耗，因此电源21的蓄电量的利用效率提高。此外，也可以仅在使气溶胶生成路径发挥功能的期间的一部分，使开关调节器在直接连接模式下动作。作为一例，在电源21的蓄电量足够、其输出电压高的情况下，使开关调节器在直接连接模式下动作。另一方面，在电源21的蓄电量变少、其输出电压低的情况下，也可以进行开关调节器的开关。即使是这样的结构，也能够进行剩余量的估计，并且与使用线性调节器的情况相比能够降低损耗。另外，也可以使用降压型或升降压型转换器来代替升压型转换器。

<其他>

气溶胶生成装置加热的对象可以是含有尼古丁或其他添加材料的液体的香味源。这种情况下，使用者不通过添加成分保持部而吸引生成的气溶胶。在利用这种香味源的情况下，根据上述的气溶胶生成装置，也能够高精度地估计剩余量。

此外，控制部22进行控制，以使开关Q1和Q2不同时导通。即，控制成气溶胶生成路径和剩余量检测路径不同时发挥功能。进一步地，在切换开关Q1和Q2的开闭状态时，也可以设置两者关断的死区时间。这样，能够抑制电流在两个路径中流过。另一方面，为了在死区时间内尽量不降低负载33的温度，优选死区时间短。

在图6所示的处理中，说明了对使用者进行的1次抽吸进行1次剩余量估计处理的情况。然而，也可以不按每一次而对多次的抽吸交替地进行一次剩余量估计处理。此外，由于在更换气溶胶源保持部3后气溶胶源的剩余量足够，因而也可以在规定次数的抽吸之后，开始剩余量估计处理。即，也可以使剩余量检测路径的通电频度比气溶胶生成路径的通电频度小。这样，由于过度的剩余量估计处理被抑制，仅在适当的定时被执行，因而电源21的蓄电量的利用效率提高。

附图标记说明

1：气溶胶生成装置

2：主体

21：电源

211：供电电路

212：供电电路

22：控制部

23：吸引传感器

3：气溶胶源保持部

31：贮留部

32：供给部

33：负载

34：剩余量传感器

341：分流电阻

342：电压计

4：添加成分保持部

41：香味成分

51：第一节点

52：第二节点

Claims

1.一种气溶胶生成装置，包括：

电源；

负载，其电阻值根据温度而变化，并通过来自所述电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；

供电电路，与所述电源和所述负载电连接，且具备能够对所述电源的输出电压进行转换而向所述负载输出的电压转换部；以及

控制部，获取与流过所述负载的电流值相应的测量值，基于该测量值控制对所述负载的供电，

所述供电电路具备：

传感器，被设置在相对于所述负载串联的位置上，能够将流过自身的电流值或施加给自身的电压值作为所述测量值输出；

不经由所述传感器而连接所述电源和所述负载的第一供电路径、以及经由所述传感器连接所述电源和所述负载的第二供电路径；以及

与所述电源连接并分支为所述第一供电路径和所述第二供电路径的第一节点、以及所述第一供电路径和所述第二供电路径汇合并与所述负载连接的第二节点，

所述电压转换部具备开关调节器，所述开关调节器在所述供电电路中被设置在所述电源和所述第一节点之间，

所述控制部

进行控制，以使所述第一供电路径和所述第二供电路径不同时发挥功能，并从所述第二供电路径中包含的所述传感器获取所述测量值，并且，进行控制，以使在使所述第一供电路径发挥功能的情况下，所述开关调节器成为直接连接状态，

在所述测量值属于包含目标值或目标范围的既定的范围的情况下，控制所述供电电路，以使所述测量值收敛于所述目标值或所述目标范围，

在所述测量值不属于所述既定的范围的情况下，控制所述供电电路，以使所述测量值比所述目标值或所述目标范围小。

2.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述第二供电路径构成为流过比所述第一供电路径小的电流。

3.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述电压转换部转换所述电源的输出电压，以使所述第二供电路径中流过比所述第一供电路径小的电流。

4.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部控制所述第一供电路径和所述第二供电路径，以使所述第二供电路径的通电时间比所述第一供电路径短。

5.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部控制所述第一供电路径和所述第二供电路径，以使所述第二供电路径的通电频度比所述第一供电路径小。

6.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部控制所述第二供电路径，以使在使所述第二供电路径发挥功能的期间，与使所述第一供电路径发挥功能的期间相比，由所述负载生成的气溶胶的量减少。

7.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，包括：

吸口端，设置在本装置的端部、且用于排出气溶胶，

所述控制部控制所述第二供电路径，以使在使所述第二供电路径发挥功能的期间，不从所述吸口端排出气溶胶。

8.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部控制所述第二供电路径，以使在使所述第二供电路径发挥功能的期间，所述负载不生成气溶胶。

9.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述电压转换部具备线性调节器，

所述线性调节器在所述第二供电路径中被设置在所述第一节点和所述传感器之间。

10.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部控制所述开关调节器，以使在使所述第一供电路径发挥功能的情况下的所述开关调节器中的功率损耗比在使所述第二供电路径发挥功能的情况下的所述开关调节器中的功率损耗小。

11.如权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，

所述控制部，在所述测量值不属于所述既定的范围的情况下，控制所述供电电路，以使所述负载中不流过电流。

12.一种气溶胶生成装置，包括：

电源；

负载，其电阻值根据温度而变化，且通过来自所述电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；

供电电路，与所述电源和所述负载电连接，具备能够对所述电源的输出电压进行转换而向所述负载输出的电压转换部；以及

控制部，获取与流过所述负载的电流值相应的测量值，基于该测量值估计气溶胶源或所述香味源的剩余量，

所述供电电路具备：

所述控制部进行控制，以使所述第一供电路径和所述第二供电路径不同时发挥功能，并从所述第二供电路径中包含的所述传感器获取所述测量值，并且，进行控制，以使在使所述第一供电路径发挥功能的情况下，所述开关调节器成为直接连接状态。

13.一种气溶胶生成装置，包括：

电源；

负载，其电阻值根据温度而变化，通过来自所述电源的供电，雾化气溶胶源或加热香味源；

控制部，获取与流过所述负载的电流值相应的测量值，并基于该测量值控制对所述负载的供电，

所述供电电路具备：

所述控制部

在所述测量值不属于所述既定的范围的情况下，检测所述气溶胶源或所述香味源的枯竭。

14.一种气溶胶生成装置，包括：

电源；

所述供电电路具备：

所述控制部

在所述测量值属于包含目标值或目标范围的既定的范围的情况下，以第一控制模式控制所述供电电路，以使所述测量值收敛于所述目标值或所述目标范围，

在所述测量值不属于所述既定的范围的情况下，以所述测量值的变化量比所述第一控制模式大的第二控制模式控制所述供电电路。

15.一种气溶胶生成装置，包括：

电源；

所述供电电路具备：

所述控制部

在所述测量值不属于所述既定的范围的情况下，控制所述供电电路，以使所述测量值不收敛于所述目标值或所述目标范围。