CN111407003A - 气溶胶吸引器、用于其的控制装置及其控制方法 - Google Patents
气溶胶吸引器、用于其的控制装置及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供气溶胶吸引器、用于其的控制装置及其控制方法。气溶胶吸引器构成为通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电中或气溶胶生成中的温度在有吸引时更高,控制装置包括:传感器,用于获取与负载的温度关联的第一值;及控制部,控制部构成为根据第二值与阈值的比较,判断贮存部或气溶胶基材中的气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,若第一值在负载温度上升时上升,则阈值是对满足第一条件且没有吸引时的第二值加上正的第一既定值的值,若第一值在负载温度上升时下降,则阈值是从满足第一条件且没有吸引时的第二值减去正的第一既定值的值。
Description
技术领域
本公开涉及用于生成由使用者吸引的气溶胶的气溶胶吸引器、用于该气溶胶吸引器的控制装置、该气溶胶吸引器的控制方法、以及用于该气溶胶吸引器的控制装置的动作方法及程序。另外,气溶胶吸引器有时也被称为气溶胶生成装置。
背景技术
在一般的电子烟、加热式香烟、雾化器等用于生成由使用者吸引的气溶胶的气溶胶吸引器中,当因雾化而成为气溶胶的气溶胶源(以下,有时也称为气溶胶形成基质)不足时,如果使用者进行吸引,则不能向使用者供给充分的气溶胶。而且,在电子烟或加热式烟的情况下,会产生不能生成具有所希望的香吃味香吃味的气溶胶的问题。
作为解决该问题的对策,在专利文献1中,公开了如下技术:根据供电初期的加热器温度的上升速度和阈值,来判定气溶胶形成基质耗尽。在专利文献2中公开了如下技术:在加热器不动作的期间,根据从开始供电起经过规定时间后的加热器温度或供电初期的加热器温度的上升速度,来判定气溶胶形成基材耗尽。
然而,加热器温度的形迹可能会受到使用者对气溶胶的吸引的影响,但专利文献1或2所记载的技术丝毫没有考虑这种问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/085203号
专利文献2:国际公开第2017/084818号
发明内容
发明所要解决的课题
本公开是鉴于上述问题而完成的。
本公开要解决的第一课题是提供一种能够抵消由吸引引起的加热器温度的变化的气溶胶吸引器、用于该气溶胶吸引器的控制装置、该气溶胶吸引器的控制方法以及用于该气溶胶吸引器的控制装置的操作方法和程序。
本公开要解决的第二课题是提供一种能够不受由吸引引起的加热器温度变化的影响而确定气溶胶源的剩余量的气溶胶吸引器、用于该气溶胶吸引器的控制装置、该气溶胶吸引器的控制方法以及用于该气溶胶吸引器的控制装置的操作方法和程序。
用于解决课题的手段
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置,包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存在贮存部中的或保持在气溶胶基材中的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述控制部构成为根据第二值和阈值,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,在检测到所述吸引的情况下,修正所述第二值和所述阈值中的至少一方,在所述判断中,进行至少一方被修正了的所述第二值与所述阈值的比较。
根据该实施方式,在气溶胶生成过程中被吸引的情况下,由于基于与加热器温度关联的值的值或用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值被修正,因而无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
在一实施方式中,所述第二传感器或所述控制部能够构成为获取与所述吸引的强度关联的值,所述控制部构成为根据与所述强度关联的值来变更或调整用于修正所述第二值或所述阈值的量。
根据该实施方式,由于根据吸引的强度(速度、压力变化的大小等),来修正基于与加热器温度关联的值的值或用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而无论执行怎样的强度的吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
在一实施方式中,所述气溶胶吸引器能够构成为,若在向所述负载供电的过程中或所述负载的气溶胶生成过程中有所述吸引,则所述负载的温度下降,所述控制部能够构成为,在检测到所述吸引的情况下,若所述第一值在所述负载的温度下降时下降,则进行修正以使所述第二值变大或所述阈值变小,若所述第一值在所述负载的温度下降时上升,则进行修正以使所述第二值变小或所述阈值变大。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而下降的系统中,若被吸引,则根据基于与加热器温度关联的值的值是因加热器温度的下降而下降还是上升(换言之,是因加热器温度的上升而上升还是下降),来修正该值或阈值。因此,在加热器温度因吸引而下降的系统中,无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
在一实施方式中,所述气溶胶吸引器能够构成为,若在向所述负载供电的过程中或所述负载的气溶胶生成过程中有所述吸引,则所述负载的温度上升,所述控制部能够构成为,在检测到所述吸引的情况下,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则进行修正以使所述第二值变小或所述阈值变大,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则进行修正以使所述第二值变大或所述阈值变小。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而上升的系统中,若被吸引,则根据基于与加热器温度关联的值的值是因加热器温度的上升而上升还是下降,来修正该值或阈值。因此,在通过吸引使加热器温度上升的系统中,无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种气溶胶吸引器,包括:所述用于气溶胶吸引器的控制装置;由所述吸引所吸入的空气流动的流路;以及配置于所述流路外或所述流路内的所述空气不接触的部位的所述负载,所述控制部构成为,在检测到所述吸引的情况下,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则进行修正以使所述第二值变小或所述阈值变大,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则进行修正以使所述第二值变大或所述阈值变小。
根据该实施方式,在流路外或在流路内的吸入的空气不接触的部位配置负载的系统中,若被吸引,则根据基于与加热器温度关联的值的值是因加热器温度的上升而上升还是下降,来修正该值或阈值。因此,在这样的系统中,无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种气溶胶吸引器,包括:上述实施方式所述的用于气溶胶吸引器的控制装置;外管;配置于所述外管内的内管;配置或形成在所述外管和所述内管之间的所述贮存部;配置于所述内管内的所述负载;以及将所述贮存部供给的所述气溶胶源保持在所述负载能够加热的位置的保持部,所述控制部构成为,在检测到所述吸引的情况下,与所述吸引的强度无关地对所述第二值和所述阈值的至少一方进行一定量的修正。
根据该实施方式,在吸引的强度不对加热器温度变化产生大的影响的系统中,由于与吸引的强度无关地进行一定量的修正,因而能够简化控制装置,进而能够削减成本、重量、体积。
在一实施方式中,所述控制部能够构成为在检测到所述吸引的情况下,仅修正所述第二值和所述阈值中的所述阈值。
根据该实施方式,与传感器误差容易传递到输出值上或容易取不连续的值的与加热器温度关联的值相比,由于修正作为固定值的阈值,因而即使执行伴随吸引的修正,也能够保证气溶胶源的枯竭或不足判定的精度。
作为一实施方式的用于气溶胶吸引器的控制装置,包括:具有第一开闭器的第一电路;以及具有第二开闭器并且电阻值比所述第一电路高且与所述第一电路并联连接的第二电路,所述第一传感器将与根据温度而变化的所述负载的电阻值关联的值作为所述第一值输出,所述控制部能够构成为基于仅使所述第一电路和所述第二电路中的所述第二电路发挥功能的期间的所述第一值,判断所述枯竭或所述不足的发生。
根据该实施方式,由于使用电阻值高的第二电路来检测加热器温度,因而与使用电阻值低的第一电路的情况相比,加热器温度不易产生噪声,能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述控制装置包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述方法包括所述控制部根据第二值和阈值,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,该步骤包括在检测到所述吸引的情况下,修正所述第二值和所述阈值中的至少一方的步骤;以及进行至少一方被修正了的所述第二值和所述阈值的比较的步骤。
根据该实施方式,在气溶胶生成过程中被吸引的情况下,由于基于与加热器温度关联的值的值或用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值被修正,因而无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置,包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述控制部根据第二值和阈值,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,在检测到所述吸引的情况下,在所述判断中,进行所述第二值和与未检测到所述吸引的情况下的阈值不同的阈值的比较。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述控制装置包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存在贮存部中的或保持在气溶胶基材中的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述方法包括所述控制部根据第二值和阈值,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,该步骤包括:根据是否检测到所述吸引,而获取不同的阈值的步骤;以及进行所述第二值和获取的所述阈值的比较的步骤。
根据该实施方式,由于能够在气溶胶生成过程中被吸引的情况下和未被吸引的情况下使用不同的阈值,因而无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置,包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述控制部构成为,基于所述第一值,获取所述负载的温度或所述负载的温度的时序变化,在检测到所述吸引的情况下,修正所述负载的温度或所述负载的温度的时序变化。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述控制装置包括:第一传感器,用于获取第一值,所述第一值与通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的温度关联;第二传感器,检测吸引;以及控制部,所述方法包括:所述控制部基于所述第一值,获取所述负载的温度或所述负载的温度的时序变化的步骤;以及在检测到所述吸引的情况下,修正所述负载的温度或所述负载的温度的时序变化的步骤。
根据该实施方式,在检测到吸引的情况下,由于修正加热器温度或温度曲线,因而无论有无吸引都能够获取适当的加热器温度或温度曲线。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
在一实施方式中,所述第二值可以是所述第一值、所述第一值根据向所述负载供电的功率量而变化的量与被供电的所述功率量的比值、所述第一值随着时间的经过而变化的量与经过的所述时间的长度的比值中的任一个。
根据该实施方式,由于能够使用基于与加热器温度关联的值的各种值,因而设计的自由度提高。
为了解决上述第一课题,根据本公开的实施方式,提供一种程序,若由处理器执行,则使所述处理器执行上述方法。
根据该实施方式,在气溶胶生成过程中被吸引的情况下,使用基于与加热器温度关联的值的值、用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值、与加热器温度或温度曲线中的任一个被修正的或未被吸引的情况不同的阈值。因此,无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,或者能够获取适当的加热器温度或温度曲线。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时更高,所述控制装置包括:传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及控制部,所述控制部构成为,根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是对满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值加上正的第一既定值的值,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是从满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值减去正的第一既定值的值,所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而上升的系统中,由于将从基于与加热器温度达到气溶胶生成温度时的加热器温度关联的值的值中根据该值因加热器温度的上升而上升还是下降来增减既定值而得到的值作为用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
在一实施方式中,所述第一既定值可以是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值与满足所述第一条件且有所述吸引时的所述第二值之差的绝对值。
在一实施方式中,所述第一既定值可以是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值与满足所述第一条件且3秒内有55cc的所述吸引时的所述第二值之差的绝对值。
根据该实施方式,由于在计算阈值时设置的既定值(缓冲)是由吸引引起的,因而无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时上升,所述控制部能够构成为仅在多次检测到所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时下降,所述控制部能够构成为仅在多次检测到所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
根据该实施方式,只要基于与加热器温度关联的值的值与阈值的大小关系多次不满足气溶胶源可能枯竭或不足的条件,就不进行气溶胶源的枯竭或不足的判定,因而能够更可靠地检测气溶胶源的枯竭或不足的发生。
在一实施方式中,所述第一既定值可以是在发生所述枯竭或所述不足,正向所述负载供电,且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值与在满足所述第一条件且没有所述吸引的情况下的所述第二值之差的绝对值。
根据该实施方式,由于与有无吸引无关,而仅在加热器温度为气溶胶源枯竭时或不足时的温度以上的情况下,检测气溶胶源的枯竭或不足的发生,因而能够更可靠地检测气溶胶源的枯竭或不足的发生。
在一实施方式中,所述第一既定值可以是对在满足第二条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值与在满足所述第一条件且没有所述吸引的情况下的所述第二值之差的绝对值加上正的第二既定值的值,所述第二条件为发生所述枯竭或所述不足且正向所述负载供电。
根据该实施方式,由于将气溶胶源枯竭时或不足时的温度加上既定值后的值作为用于判断气溶胶源枯竭或不足的阈值,因而即使在液体枯竭时有吸引的情况下,是否发生了气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
在一实施方式中,所述第二既定值可以是满足所述第二条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第二条件且有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
在一实施方式中,所述第二既定值可以是满足所述第二条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第二条件且3秒内有55cc的所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
根据该实施方式,由于在计算阈值时设置的第二既定值(缓冲)是由吸引引起的,因而无论气溶胶源枯竭时或不足时有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时上升,所述控制部能够构成为在检测到一次所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时下降,所述控制部能够构成为在检测到一次所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
根据该实施方式,在气溶胶源的枯竭或不足极有可能发生的情况下,即使基于与加热器温度关联的值的值与阈值的大小关系仅满足1次气溶胶源可能枯竭或不足的条件,也判断为发生了气溶胶源的枯竭或不足。因此,能够提高产品的品质及判断的速度。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种气溶胶吸引器,包括:所述用于气溶胶吸引器的控制装置;由所述吸引所吸入的空气流动的流路;以及配置于所述流路外或所述流路内的通过所述吸引而被吸入的空气不接触的部位的所述负载。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时更高,所述控制装置包括:传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及控制部,所述方法包括所述控制部根据第二值与阈值的比较,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是对满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值加上正的第一既定值的值,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是从满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值减去正的第一既定值的值,所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而上升的系统中,由于将从基于与加热器温度达到气溶胶生成温度时的加热器温度关联的值的值中根据该值因加热器温度的上升而上升还是下降来增减既定值而得到的值作为用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时变小,所述控制装置包括:传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及控制部,所述控制部构成为,根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值为满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以上,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值为满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以下,所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而下降的系统中,由于使用了适当的用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生了气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时上升,所述控制部能够构成为仅在多次检测到所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时下降,所述控制部能够构成为仅在多次检测到所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
根据该实施方式,由于只要基于与加热器温度关联的值的值与阈值的大小关系多次不满足气溶胶源可能枯竭或不足的条件,就不进行气溶胶源的枯竭或不足的判定,因而能够更可靠地检测气溶胶源的枯竭或不足的发生。
在一实施方式中,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值可以是从在满足第三条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值减去正的既定值的值以上,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值可以是对在满足所述第三条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值加上正的既定值的值以下,所述第三条件为发生所述枯竭或所述不足且正向所述负载供电。
根据该实施方式,由于将从基于与气溶胶源枯竭或不足时的加热器温度关联的值的值中根据该值是因加热器温度的上升而上升还是下降来增减既定值而得到的值作为用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
在一实施方式中,所述既定值可以是满足所述第三条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第三条件且有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
在一实施方式中,所述既定值可以是满足所述第三条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第三条件且3秒内有55cc的所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
根据该实施方式,由于在计算阈值时设置的既定值(缓冲)是由吸引引起的,因而无论有无吸引,都能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时上升,所述控制部能够构成为在检测到一次所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
在一实施方式中,所述第一值在所述负载的温度上升时下降,所述控制部能够构成为在检测到一次所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
根据该实施方式,在气溶胶源的枯竭或不足极有可能发生的情况下,即使基于与加热器温度关联的值的值与阈值的大小关系仅满足1次气溶胶源可能枯竭或不足的条件,也判断为发生了气溶胶源的枯竭或不足。因此,能够提高产品的品质和判断的速度。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种气溶胶吸引器,包括:所述用于气溶胶吸引器的控制装置;外管;配置于所述外管内的内管;配置或形成在所述外管与所述内管之间的所述贮存部;配置于所述内管内的所述负载;以及将所述贮存部供给的所述气溶胶源保持在所述负载能够加热的位置的保持部。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时变小,所述控制装置包括:传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及控制部,所述方法包括所述控制部根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以上,若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以下,所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
根据该实施方式,在加热器温度因吸引而下降的系统中,由于使用了适当的用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生了气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
根据该实施方式,由于能够适当地判断是否发生了气溶胶源的枯竭或不足,因而具有能够在充分消耗气溶胶源之后更换为新的气溶胶源的节能效果。
在一实施方式中,所述第二值可以是所述第一值、所述第一值根据向所述负载供电的功率量而变化的量与被供电的所述功率量的比值、以及所述第一值随着时间的经过而变化的量与经过的所述时间的长度的比值中的任一个。
根据该实施方式,由于能够使用基于与加热器温度关联的值的各种值,因而设计的自由度提高。
为了解决上述第二课题,根据本公开的实施方式,提供一种程序,若由处理器执行,则使所述处理器执行上述方法。
根据该实施方式,由于无论是加热器温度因吸引而上升的系统还是下降的系统,无论基于与加热器温度关联的值的值是因加热器温度的上升而上升还是下降,用于判定气溶胶源的枯竭或不足的阈值都成为适当的值,因而即使不根据吸引的有无来修正加热器温度或阈值,是否发生气溶胶源的枯竭或不足的判定精度也会提高。
附图说明
图1A是根据本公开的一实施方式的气溶胶吸引器的结构的示意性框图。
图1B是根据本公开的一实施方式的气溶胶吸引器的结构的示意性框图。
图2是表示根据本公开的一实施方式的涉及气溶胶吸引器的一部分的示例性电路结构的图。
图3图解了示意性地表示气溶胶吸引器的负载的温度曲线的曲线图和每规定时间或规定功率量的负载的温度变化。
图4A表示气溶胶吸引器的负载附近的示例性且示意性的结构。
图4B是表示具有各种结构的气溶胶吸引器的负载的示例性的温度曲线的曲线图。
图5图解了示意性地表示考虑了吸引的、具有某种结构的气溶胶吸引器的负载的温度曲线的曲线图、和每规定时间或规定功率量的负载的温度变化。
图6图解了示意性地表示考虑了吸引的、具有某种结构的气溶胶吸引器的负载的温度曲线的曲线图、和每规定时间或规定功率量的负载的温度变化。
图7图解了示意性地表示考虑了吸引的、具有某种结构的气溶胶吸引器的负载的温度曲线的曲线图、和每规定时间或规定功率量的负载的温度变化。
图8A是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8B是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8C是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8D是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8E是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8F是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8G是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8H是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的流程图。
图8I是根据本公开的一实施方式的用于强制结束用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理的示例性处理的流程图。
图9A是根据本公开的一实施方式的用于获取与加热器温度关联的值的更具体的示例性处理的流程图。
图9B是根据本公开的一实施方式的用于获取与不同时间点的加热器温度关联的值的更具体的示例性处理的流程图。
图9C是根据本公开的一实施方式的用于获取与不同时间点的加热器温度关联的值的更具体的示例性处理的流程图。
图9D是根据本公开的一实施方式的用于获取与不同时间点的加热器温度关联的值的更具体的示例性处理的流程图。
图10A是根据本公开的一实施方式的用于设定修正值的示例性处理的流程图。
图10B是根据本公开的一实施方式的用于设定修正值的示例性处理的流程图。
图10C是根据本公开的一实施方式的用于设定修正值的示例性处理的流程图。
图11是根据本公开的一实施方式的气溶胶源为低剩余量时执行的更具体的示例性处理的流程图。
附图标记说明
100A、100B…气溶胶吸引器;
102…主体;
104A…烟弹(cartridge);
104B…气溶胶产生物;
106…控制部;
108…通知部;
110…电源;
112A~112D…传感器;
114…存储器;
116A…贮存部;
116B…气溶胶基材;
118A、118B…雾化部;
120…空气吸入流路;
121…气溶胶流路;
122…吸口部;
124…气溶胶和空气的混合流体的流动方向;
130…保持部;
132…负载;
134、200…电路;
202…第一电路;
204…第二电路;
206、210、214…FET;
208…转换部;
212…电阻;
216…二极管;
218…电感器;
220…电容器;
300、500、600、700…表示负载的温度曲线的曲线图;
310、460、470、480、510A、510B、510C、610A、610B、610C、710A、710B、710C…气溶胶源充分时的温度曲线;
320、520A、520B、620A、620B、720A、720B…气溶胶源不充分时的温度曲线;
350、550、650、750…每规定时间的负载的温度变化;
360、560A、560B、560C、660A、660B、660C、760A、760B、760C…气溶胶源充分时的温度变化;
370、570A、570B、670A、670B、770A、770B…气溶胶源不充分时的温度变化;
400A、400B、400C…负载附近的示例性构造;
410…相当于保持部等的部件;
420…至少一部分相当于负载的部件;
430…由吸引产生的气流的方向。
具体实施方式
以下,将参照附图详细描述本公开的实施方式。另外,本公开的实施方式包括电子烟、加热式香烟和雾化器,但不限于此。本公开的实施方式可以包括用于生成使用者吸引的气溶胶的各种气溶胶吸引器。
1气溶胶吸引器的概要
图1A是本公开的一实施方式的气溶胶吸引器100A的结构的示意性框图。图1A示意性且概念性地表示气溶胶吸引器100A所具备的各组件,不表示各组件及气溶胶吸引器100A的精准的配置、形状、尺寸、位置关系等。
如图1A所示,气溶胶吸引器100A具备第一部件102(以下称为“主体102”)及第二部件104A(以下称为“烟弹104A”)。如图所示,作为一例,主体102也可以包括控制部106、通知部108、电源110、传感器112以及存储器114。气溶胶吸引器100A也可以具有流速传感器、流量传感器、压力传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器等传感器,在本公开中也将它们统称为“传感器112”。主体102还可以包含后述的电路134。作为一例,烟弹104A也可以包括贮存部116A、雾化部118A、空气吸入流路120、气溶胶流路121、吸口部122、保持部130以及负载132。主体102内所包含的组件的一部分也可以被包含于烟弹104A内。烟弹104A内所包含的组件的一部分也可以被包含于主体102内。烟弹104A可以对主体102可拆卸地构成。或者,主体102和烟弹104A内所包含的所有组件也可以被包含于同一框体内,以代替主体102和烟弹104A。
贮存部116A也可以构成为容纳气溶胶源的槽。在这种情况下,气溶胶源例如为甘油或丙二醇这样的多元醇、水等液体或它们的混合液体。在气溶胶吸引器100A是电子烟的情况下,贮存部116A内的气溶胶源也可以含有通过加热而放出香吃味香吃味成分的成分。保持部130将贮存部116A供给的气溶胶源保持在负载132能够加热的位置。例如,保持部130由纤维状或多孔质性的材料构成,在纤维间的间隙或多孔质材料的细孔中保持作为液体的气溶胶源。上述纤维状或多孔质性的材料可以使用例如棉、玻璃纤维或陶瓷、或是香烟原料等。在气溶胶吸引器100A是雾化器等医疗用吸引器的情况下,气溶胶源还可以包含用于患者吸入的药剂。作为其他例子,贮存部116A也可以具有能够补充被消耗的气溶胶源的结构。或者,贮存部116A也能够构成为在气溶胶源被消耗时能够更换贮存部116A本身。此外,气溶胶源不限于液体,也可以是固体。气溶胶源为固体的情况下的贮存部116A也可以是空的容器。
雾化部118A构成为将气溶胶源雾化而生成气溶胶。若传感器112检测到吸引动作或使用者的其他操作时,雾化部118A生成气溶胶。例如,保持部130被设置为连接贮存部116A和雾化部118A。在这种情况下,保持部130的一部分与贮存部116A的内部连通,与气溶胶源接触。保持部130的另一部分向雾化部118A延伸。另外,向雾化部118A延伸的保持部130的另一部分也可以被收纳在雾化部118A中,或者,也可以通过雾化部118A再次与贮存部116A的内部连通。气溶胶源通过保持部130的毛细管作用从贮存部116A被输送到雾化部118A。作为一例,雾化部118A具备加热器,该加热器包含与电源110电连接的负载132。加热器被配置为接触或接近保持部130。若检测到吸引动作或使用者的其他操作,则控制部106控制向雾化部118A的加热器的供电,通过对通过保持部130输送的气溶胶源进行加热,雾化该气溶胶源。在雾化部118A上连接有空气吸入流路120,空气吸入流路120与气溶胶吸引器100A的外部连通。在雾化部118A中生成的气溶胶与经由空气吸入流路120吸入的空气混合。如箭头124所示,气溶胶和空气的混合流体被送出到气溶胶流路121。气溶胶流路121具有用于将在雾化部118A中生成的气溶胶和空气的混合流体输送到吸口部122的管状构造。
吸口部122构成为位于气溶胶流路121的终端,使气溶胶流路121相对于气溶胶吸引器100A的外部开放。使用者咬住吸口部122进行吸引,由此将含有气溶胶的空气吸入口腔内。
通知部108也可以包含LED等发光元件、显示器、扬声器、振动器等。通知单元108构成为根据需要,通过发光、显示、发声、振动等,对使用者进行某种通知。
另外,烟弹104A能够构成为外管,空气吸入流路120及气溶胶流路121的一方或双方能够构成为配置于外管内的内管。此外,负载132能够配置于作为内管的空气吸入流路120或气溶胶流路121内。贮存部116A能够配置或形成于作为外管的烟弹104A与作为内管的空气吸入流路120或气溶胶流路121之间。
电源110向通知部108、传感器112、存储器114、负载132、电路134等气溶胶吸引器100A的各组件供电。电源110可以是一次电池,也可以是通过气溶胶吸引器100A的规定的端口(未图示)与外部电源连接从而能够进行充电的二次电池。可以是能够仅将电源110从主体102或气溶胶吸引器100A上拆下,也可以是能够更换新的电源110。此外,也可以是能够通过将主体102整体更换为新的主体102来将电源110更换为新的电源110。作为一例,电源110可以由锂离子二次电池、镍氢二次电池、锂离子电容器等构成。
传感器112可以包括一个或多个传感器,用于获取施加到电路134整体或特定部分的电压的值、流过电路134整体或特定部分的电流的值、以及与负载132的电阻值关联的值或与温度关联的值等。传感器112也可以组装在电路134中。传感器112的功能也可以嵌入控制部106中。传感器112还可以包含用于检测空气吸入流路120和/或气溶胶流路121内的压力变动的压力传感器、用于检测流速的流速传感器和用于检测流量的流量传感器中的一个以上。传感器112也可以包括用于检测贮存部116A等组件的重量的重量传感器。传感器112也可以构成为对使用气溶胶吸引器100A的使用者的抽吸次数进行计数。传感器112也可以构成为累计向雾化部118A的通电时间。传感器112也可以构成为检测贮存部116A内的液面的高度。传感器112也能够构成为求出或检测电源110的SOC(State of Charge,充电状态)、电流累计值、电压等。SOC也可以通过电流累计法(库仑计数法)或SOC-OCV(Open CircuitVoltage,开路电压)法等求出。传感器112也可以能够检测对于使用者能够操作的操作按钮等的操作。
控制部106也可以是作为微处理器或微型计算机而构成的电子电路模块。控制部106也可以构成为按照存储在存储器114中的计算机可执行命令来控制气溶胶吸引器100A的动作。存储器114是ROM、RAM、闪存等存储介质。在存储器114中,除了上述的计算机可执行命令以外,还可以存储气溶胶吸引器100A的控制所需的设定数据等。例如,存储器114也可以存储通知部108的控制方法(发光、发声、振动等方式等)、由传感器112获取和/或检测出的值、以及雾化部118A的加热历史等各种数据。控制部106根据需要从存储器114读出数据以用于气溶胶吸引器100A的控制,并根据需要将数据存储在存储器114中。
图1B是本公开的一实施方式的气溶胶吸引器100B的结构的示意性框图。
如图所示,气溶胶吸引器100B具有与图1A的气溶胶吸引器100A类似的结构。但是,第二部件104B(以下称为“气溶胶产生物104B”或“棒104B”)的结构与第二部件104A的结构不同。作为一例,气溶胶产生物104B也可以包含气溶胶基材116B、雾化部118B、空气吸入流路120、气溶胶流路121、以及吸口部122。主体102内所包含的组件的一部分也可以被包含于气溶胶产生物104B内。气溶胶产生物104B内所包含的组件的一部分也可以被包含于主体102内。气溶胶产生物104B也可以构成为能够对于主体102进行插拔。或者,主体102和气溶胶产生物104B内所包含的所有组件也可以被包含于同一框体内,以代替主体102和气溶胶产生物104B。
气溶胶基材116B也能够构成为担载气溶胶源的固体。与图1A的贮存部116A的情况同样地,气溶胶源也可以是例如甘油或丙二醇这样的多元醇、水等液体或它们的混合液体。气溶胶基材116B内的气溶胶源也可以含有通过加热而放出香吃味成分的香烟原料或来自香烟原料的提取物。另外,气溶胶基材116B本身也可以由香烟原料构成。在气溶胶吸引器100B是雾化器等医疗用吸引器的情况下,气溶胶源还可以包含用于患者吸入的药剂。气溶胶基材116B也可以构成为在气溶胶源被消耗时能够更换气溶胶基材116B本身。气溶胶源不限于液体,也可以是固体。
雾化部118B构成为雾化气溶胶源而生成气溶胶。若传感器112检测到吸引动作或使用者的其他操作,则雾化部118B生成气溶胶。雾化部118B具备加热器(未图示),该加热器包括与电源110电连接的负载。若检测到吸引动作或使用者的其他操作,则控制部106控制向雾化部118B的加热器的供电,通过加热被担载于气溶胶基材116B内的气溶胶源,雾化该气溶胶源。雾化部118B与空气吸入流路120连接,空气吸入流路120与气溶胶吸引器100B的外部连通。在雾化部118B中生成的气溶胶与经由空气吸入流路120吸入的空气混合。如箭头124所示,气溶胶和空气的混合流体被送出到气溶胶流路121。气溶胶流路121具有用于将在雾化部118B中生成的气溶胶和空气的混合流体输送到吸口部122的管状构造。
控制部106构成为以各种方法控制本公开的实施方式的气溶胶吸引器100A和100B(以下也总称为“气溶胶吸引器100”)。
图2是表示本公开的一实施方式的气溶胶吸引器100的一部分的示例性电路结构的图。
图2所示的电路200具备电源110、控制部106、传感器112A~D(以下也总称为“传感器112”)、负载132(以下也称为“加热器电阻”)、第一电路202、第二电路204、包含第一场效应晶体管(FET)206的开关Q1、转换部208、包含第二FET210的开关Q2、电阻212(以下也称为“分流电阻”)。负载132的电阻值根据温度而变化。换言之,负载132可以包括PTC加热器。分流电阻212与负载132串联连接,具有已知的电阻值。分流电阻212的电阻值也可以相对于温度几乎或完全不变。分流电阻212具有比负载132大的电阻值。根据实施方式,也可以省略传感器112C、112D。除了可以使用FET,还可以使用IGBT、接触器等各种元件作为开关Q1和Q2,这对于本领域技术人员来说是显而易见的。此外,优选开关Q1和Q2具有相同的特性,但也可以不具有相同的特性。因此,作为开关Q1和Q2使用的FET、IGBT、接触器等优选具有相同的特性,但也可以不具有相同的特性。
转换部208例如是开关转换器,并且可以包括FET214、二极管216、电感器218和电容器220。控制部106可以控制转换部208,以使转换部208转换电源110的输出电压,转换后的输出电压被施加到整个电路。这里,优选转换部208构成为,通过控制部106的控制,至少在开关Q2为导通状态的期间,输出一定的电压。此外,转换部208也可以构成为,通过控制部106的控制,在开关Q1为导通状态的期间也输出一定的电压。另外,在开关Q1为导通状态的期间通过控制部106的控制由转换部208输出的一定的电压与在开关Q2为导通状态的期间通过控制部106的控制由转换部208输出的一定的电压可以相同也可以不同。在它们不同的情况下,在开关Q1为导通状态的期间通过控制部106的控制由转换部208输出的一定的电压相较在开关Q2为导通状态的期间通过控制部106的控制由转换部208输出的一定的电压,可以高也可以低。根据该结构,由于电压和其他参数稳定,因而气溶胶的剩余量的估计精度提高。进一步地,转换部208也可以构成为,通过控制部106的控制,在仅有开关Q1为导通状态的期间,电源110的输出电压直接施加于第一电路。这样的方式也可以通过控制部106以开关动作停止的直接连接模式来控制开关转换器而实现。另外,转换部208不是必须的组件,也能够省略。
图1A和图1B中所示的电路134电连接电源110和负载132,并且可以包括第一电路202和第二电路204。第一电路202和第二电路204与电源110和负载132并联连接。第一电路202可以包括开关Q1。第二电路204可以包括开关Q2和电阻212(以及可选的传感器112D)。第一电路202也可以具有比第2电路204小的电阻值。在该例中,传感器112B以及112D是电压传感器,分别构成为检测负载132以及电阻212的两端的电位差(以下,有时也称为“电压”或者“电压值”)。但是,传感器112的结构不限于此。例如,传感器112可以是电流传感器,也可以检测流过负载132和/或电阻212的电流值。
如图2中虚线箭头所示,控制部106能够控制开关Q1、开关Q2等,能够获取由传感器112检测到的值。控制部106也可以构成为,通过将开关Q1从关断状态切换为导通状态来使第一电路202发挥功能,并通过将开关Q2从关断状态切换为导通状态来使第二电路204发挥功能。控制部106也可以构成为通过交替切换开关Q1和Q2来使第一电路202和第2电路204交替地发挥功能。
第一电路202主要用于气溶胶源的雾化。当开关Q1被切换到导通状态,第一电路202发挥功能时,向加热器(即,加热器内的负载132)供电,负载132被加热。通过负载132的加热,保持在雾化部118A内的保持部130上的气溶胶源(在图1B的气溶胶吸引器100B的情况下,是被担载于气溶胶基材116B上的气溶胶源)被雾化而生成气溶胶。
第二电路204用于获取施加到负载132的电压的值、流过负载132的电流的值、施加到电阻212的电压的值、流过电阻212的电流的值等。
所获取的电压或电流的值能够用于获取负载132的电阻值。以下,考虑开关Q1为关断状态,第一电路202不发挥作用,而开关Q2为导通状态,第二电路204发挥作用的情况。在这种情况下,由于电流流过开关Q2、分流电阻212以及负载132,因而负载132的温度为THTR时的负载132的电阻值RHTR(THTR)例如能够使用下式而通过计算来获取。
这里,Vout表示可由传感器112C检测到的电压或者由转换部208输出的预定的目标电压,并且表示施加到第一电路202和第二电路204的全部的电压。当不使用转换部208时,电压Vout可以是可由传感器112A检测到的电压VBatt。VHTR表示可由传感器112B检测的被施加到负载132的电压,Vshunt表示可由传感器112D检测的被施加到分流电阻212的电压。IHTR表示可由未图示的传感器(例如霍尔元件)等检测到的流过负载132的电流(在这种情况下,与流过分流电阻212的电流相同)。Rshunt表示能够预先决定的分流电阻212的已知的电阻值。
另外,即使在开关Q1为导通状态的情况下,也与开关Q2是否发挥作用无关,只要至少使用式(4)就能够求出负载132的电阻值。这意味着,本公开的实施方式可以使用当开关Q1处于导通状态时获得的传感器112的输出值,或者可以使用不存在第二电路204的电路。此外,应注意上述的方法不过是示例性的,可以通过任意的方法求出负载132的电阻值。
获取的负载132的电阻值能够用于获取负载132的温度。详细地说,在负载132具有电阻值根据温度而变化的正或负的温度系数特性(正的温度系数特性有时被称为“PTC特性”)的情况下,基于已知的负载132的电阻值和温度之间的关系、和如上述求出的负载132的电阻值RHTR(THTR),能够估计负载132的温度THTR。另外,应当理解,负载132的温度能够不获取或计算负载132的电阻值,而根据所获取的电压或电流的值直接获取或计算。此外,也可以将所获取的电压或电流的值本身作为与负载132的温度相当的值来处理。
另外,气溶胶吸引器100所包含的电路也可以取代或者除了上述传感器中的至少一个,还包含直接输出与负载132的温度对应的值的温度传感器。
2判断气溶胶源枯竭或不足的发生的原理
本公开的一实施方式的气溶胶吸引器100判断气溶胶源的枯竭或不足的发生。以下,对本公开的一实施方式的判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的原理进行说明。
另外,在本公开中,气溶胶源的剩余量为“枯竭”是指气溶胶源的剩余量为零或大致为零的状态。
此外,在本公开中,气溶胶源的剩余量“不足”是指气溶胶源的剩余量不充分但没有枯竭的状态。或者,也可以指气溶胶源的剩余量对于瞬时性的气溶胶生成而言是充分的,但对于持续性的气溶胶生成而言是不充分的状态。或者,也可以意味着气溶胶源的剩余量不能生成具有充分的香吃味的气溶胶的不充分的状态。
进一步地,当气溶胶源在气溶胶基材116B或保持部130中处于饱和状态时,负载132的温度以气溶胶源的沸点或通过气溶胶源的蒸发而发生气溶胶的生成的温度(以下称为“沸点等”)而成为恒定状态。该现象可以从如下情况理解,即,通过从电源110供给的功率而在负载132产生的热以这些温度为界不再用于气溶胶源的升温,而是用于气溶胶源的蒸发或气溶胶的生成。在此,在气溶胶基材116B或保持部130中,气溶胶源不是饱和状态,但在其剩余量为一定量以上的情况下,负载132的温度也以沸点等而成为恒定状态。在本公开中,气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的剩余量为“充分”是指气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的剩余量为该一定量以上,或者气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的剩余量是负载132的温度以沸点等而成为恒定状态的程度的状态(包括饱和状态)。另外,在后者的情况下,需要注意不需要确定气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的具体剩余量。此外,气溶胶源的沸点与发生气溶胶的生成的温度在气溶胶源为单一组成的液体的情况下一致。另一方面,在气溶胶源为混合液的情况下,可以将根据拉乌尔定律求出的理论的混合液体的沸点视为发生气溶胶生成的温度,也可以通过实验求出通过气溶胶源的沸腾而生成气溶胶的温度。
进一步地,在贮存部116A中的气溶胶源的剩余量小于一定量的情况下,原则上不再从贮存部116A向保持部130供给气溶胶源(有时会供给极少量的气溶胶源,或者通过倾斜或晃动气溶胶吸引器100而进行或多或少的供给)。在本公开中,就储存部116A而言气溶胶源的剩余量为“充分”是指储存部116A中的气溶胶源的剩余量为该一定量以上,或者能够进行使保持部130中的气溶胶源处于饱和状态或者使气溶胶源的剩余量为上述一定量以上的供给的程度的状态。另外,需要注意,在后者的情况下,由于负载132的温度以沸点等而成为恒定状态,从而能够估计或判断贮存部116A中的气溶胶源的剩余量是充分的,因而无需确定贮存部116A中的气溶胶源的具体的剩余量。此外,在这种情况下,在保持部130中的气溶胶源的剩余量不充分(即,不足或枯竭)时,能够估计或判断为贮存部116A中的气溶胶源的剩余量不充分(即,不足或枯竭)。
以下,将贮存部116A、气溶胶基材116B及保持部130总称为“保持部等”。
2-1基本原理
图3图解了示意性表示开始对负载132供电后的负载132的温度(以下也称为“加热器温度”)的时序的变化(以下,也称为“温度曲线”)的曲线图300以及每规定时间或每供给的规定功率的负载132的温度变化350。
曲线图300中的310表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时的负载132的示意性温度曲线。TB.P.表示气溶胶源的沸点等。温度曲线310表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,在负载132的温度开始上升后,在气溶胶源的沸点等TB.P.或沸点等TB.P.的附近成为恒定状态。这被认为是由于最终供给到负载132的功率几乎全部被保持部等中的气溶胶源的雾化所消耗,因而不会产生由供电引起的负载132的温度上升。
另外,需要注意,温度曲线310仅是示意性地表示概要的曲线,实际上,负载132的温度包含局部的上下波动,也存在产生未图示的某种过渡性变化的情况。这些过渡性变化可能由于在负载132中会暂时产生的温度的偏差或用于检测与负载132的温度本身或与负载132的温度相当的电气参数的传感器等所产生的颤动等而产生。这一点对于以下说明的“示意性的温度曲线”也是同样的。
曲线图300中的320表示保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时的负载132的示意性温度曲线。温度曲线320表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,可能存在在负载132的温度开始上升后,以比气溶胶源的沸点等TB.P.更高的平衡温度Tequi.而成为恒定状态的情况。可以认为这是因为由施加在负载132上的功率引起的升温、由向负载132附近的物质(包括负载132周围的气体、气溶胶吸引器100的结构的一部分等)的热传递引起的降温、以及根据情况由气溶胶基材116B或保持部130中的少量气溶胶源的汽化热引起的降温最终达到平衡。另外,确认当保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,存在根据气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的剩余量或贮存部116A中的气溶胶源的剩余量(能够对气溶胶源向保持部130的供给速度产生影响)、气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的分布等,负载132在不同的温度下成为恒定状态的情况。平衡温度Tequi.这是这样的温度中的一个,优选是这样的温度中的一个且不是最高的温度(气溶胶基材116B或保持部130中的气溶胶源的剩余量完全为零时的温度)的温度。另外,确认在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分的情况下,有时负载132的温度不会成为恒定状态,但即使在此时,负载132的温度也会达到比气溶胶源的沸点等TB.P.更高的温度,这一点没有改变。
基于以上所述的保持部等中的气溶胶源充分时以及不充分时的负载132的示意性温度曲线,基本上通过判定负载132的温度是否超过了气溶胶源的沸点等TB.P.以上平衡温度Tequi.以下的规定的温度阈值Tthre,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量充分或者不充分(即,不足或者枯竭)。
每规定时间的负载132的温度变化350表示曲线图300中的从时刻t1到时刻t2之间的每规定时间Δt的负载132的温度变化。360和370分别与保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时和不充分时的温度变化对应。温度变化360表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,负载132的温度每规定时间Δt上升ΔTsat。此外,温度变化370表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,负载132的温度每规定时间Δt上升比ΔTsat大的ΔTdep。另外,ΔTsat和ΔTdep随着规定时间Δt的长度而变化,此外,即使长度固定,当使t1(和t2)变化时也会变化。以下,ΔTsat和ΔTdep是在某个长度的规定时间Δt中使t1(和t2)变化时可获取的最大的温度变化。
如果基于以上所述的保持部等中的气溶胶源充分时以及不充分时的负载132的每规定时间的温度变化,则基本上通过判定每规定时间Δt的温度变化是否超过了ΔTsat以上ΔTdep以下的规定的温度变化阈值ΔTthre,也能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量充分或者不充分(即,不足或者枯竭)。
另外,可以理解,代替每规定时间Δt的温度变化而使用向负载132供给的每规定功率ΔW的负载132的温度变化,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是充分的还是不充分的。
以上描述了根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的基本原理。然而,这样设定的阈值在实用上会产生问题。这是因为,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,通过吸引气溶胶吸引器100,确认成为恒定状态的负载132的温度、或每规定时间的负载132的温度变化发生变化。以下,对这一点进行说明。
2-2加热器温度的形迹和改进的原理
图4A表示气溶胶吸引器100的负载132附近的示例性且示意性的结构。400A~400C分别表示不同的示例性结构。410表示相当于保持部等的部件,420表示至少其一部分相当于负载132的部件。430表示通过吸引气溶胶吸引器100而产生的气流的流动方向。另外,在结构400A中,负载132配置于上述气流不接触的部位。具体而言,通过在保持部410的一部分凹陷的部位配置负载132,从而在结构400A中,上述气流不会接触负载132。另外,也可以通过从上述气流的流路分离地配置负载132,使上述气流吹不到负载132。
图4B分别表示通过使用具有构造400A~400C的气溶胶吸引器100进行实验而获取的、表示示例性的温度曲线的曲线图450A~450C。460表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时获取的、负载132的多个温度曲线的平均。470表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,且以3秒钟产生55cc(cm3)的流量的方式吸引气溶胶吸引器100时获取的负载132的多个温度曲线的平均。480表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,并且以3秒钟产生110cc(cm3)的流量的方式吸引气溶胶吸引器100时获取的、负载132的多个温度曲线的平均。在此,应注意温度曲线480所涉及的吸引的强度比温度曲线470所涉及的吸引的强度大。
图5是为了便于理解而简化了图4B的曲线图450A中的示例性的温度曲线的、包含负载132的示意性的温度曲线的曲线图500、和每规定时间的负载132的温度变化550的示意图。
曲线500中的510A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线,相当于图3中的温度曲线310。另一方面,510B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。温度曲线510B表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度(以下,将其流速设为v1)吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以比气溶胶的沸点等TB.P.更大的温度T’satmax(v1)而成为恒定状态。510C表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以比第一强度大的第二强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。温度曲线510C表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度(以下,将其流速设为v2)吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以比温度T’satmax(v1)更大的温度T’satmax(v2)而成为恒定状态。
即,温度曲线510A~510C表示根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132成为恒定状态的温度上升。在这样的系统中,存在以下问题:如果使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,也有可能误判断为不充分。例如,在使用曲线图500中的Tthre作为温度阈值的情况下,在以第一强度v1以上吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,也会误判断为不充分。
该问题能够通过将负载132的温度和与吸引的强度(以下,将其流速设为v)对应的负载132成为恒定状态的温度T’satmax(v)以上平衡温度Tequi.以下的规定的温度阈值T’thre(v)进行比较来应对。作为具体的一例,只要仅在负载132的温度超过温度阈值T’thre(v)的情况下,判断为保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分即可。
从另一个观点来描述,若将曲线图500中的Tthre设为不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值,将气溶胶源的沸点等TB.P.与温度T’satmax(v)的差的大小设为ε1(v),则如果将应比较的温度阈值T’thre(v)设定为Tthre+ε1(v),则不会产生上述问题。例如,在以第一强度v1和第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时,如果将应比较的温度阈值T’thre(v1)和T’thre(v2)分别动态地设定为Tthre+ε1(v1)和Tthre+ε1(v2),则不会发生关于保持部等中的气溶胶源的剩余量的误判断。
此外,发明人等发现,在这样的系统中,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132所达到平衡温度Tequi.也可能上升。曲线图500中的520A及520B分别表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分、且未吸引以及以某种强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示例性且示意性的温度曲线。因此,以下,在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,如果将与吸引的强度对应的负载132所达到的平衡温度设为T’depmax(v),则应比较的温度阈值可以为T’satmax(v)以上T’depmax(v)以下。
另外,与各种吸引的强度对应的T’satmax(v)、ε1(v)以及T’depmax(v)的值或它们的函数能够通过实验等预先求出。此外,T’satmax(v)、ε1(v)及T’depmax(v)也可以不是流速v,而是对应的流量或压力的函数。在此,这些流速、流量及压力的值是与吸引的强度关联的值。
每规定时间的负载132的温度变化550表示曲线500中的从时刻t1到时刻t2的每时间Δt的负载132的温度变化。560A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化,相当于图3中的温度变化360。另一方面,560B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度v1吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。温度变化560B表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第1强度v1吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt的负载132的温度上升比ΔTsat大的ΔT’sat(v1)。560C表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。温度变化560C表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt,负载132的温度上升比ΔT’sat(v1)大的ΔT’sat(v2)。
即,温度变化560A~560C表示根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间的负载132的温度上升变大。在这样的系统中,存在以下问题:如果使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度变化阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,也有可能误判断为不充分。例如,在使用温度变化550中的ΔTthre作为温度变化阈值的情况下,在以第一强度v1以上吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,也会误判断为不充分。
以下,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分且流速为v的情况下,若将在某长度的规定时间Δt中使t1(及t2)变化时能够获取的最大的温度变化设为ΔT’sat(v),则该问题能够通过将每规定时间Δt的负载132的温度变化与作为与吸引的强度对应的温度变化的ΔT’sat(v)以上ΔTdep以下的规定的温度变化阈值ΔT’thre(v)进行比较来应对。作为具体的一例,只要仅在每规定时间Δt的负载132的温度变化超过温度变化阈值ΔT’thre(v)的情况下,判断为保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分即可。
从另一个观点来描述,若将温度变化550中的ΔTthre设为不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度变化阈值,将ΔTsat与ΔT’sat(v)的差的大小设为Δε1(v),则如果将应比较的温度变化阈值ΔT’thre(v)设定为ΔTthre+Δε1(v),则不会产生上述问题。例如,在以第一强度v1和第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时,如果将应比较的温度变化阈值ΔT’thre(v1)和ΔT’thre(v2)分别动态地设定为ΔTthre+Δε1(v1)和ΔTthre+Δε1(v2),则不会产生关于保持部等中的气溶胶源的剩余量的误判断。
另外,发明人等发现,在这样的系统中,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化也有可能变大。温度变化550中的570A及570B分别表示保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分、且未吸引及以某种强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示例性的温度变化。因此,以下,在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分、且流速为v的情况下,如果将在某长度的规定时间Δt中使t1(及t2)变化时能够获取的最大的温度变化设为ΔT’dep(v),则应该比较的温度变化阈值ΔT’thre(v)也可以是ΔT’sat(v)以上ΔT’dep(v)以下。
另外,与各种吸引的强度对应的ΔT’sat(v)、Δε1(v)以及ΔT’dep(v)的值或它们的函数可以通过实验等预先求出。此外,ΔT’sat(v)、Δε1(v)及ΔT’dep(v)也可以不是流速v,而是对应的流量或压力的函数。
图6图解了为了便于理解而简化了图4B的曲线图450B中的示例性的温度曲线的、包含负载132的示意性的温度曲线的曲线图600,以及每规定时间的负载132的温度变化650。
曲线600中的610A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线,相当于图3中的温度曲线310。另一方面,610B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度v1吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。温度曲线610B表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第1强度v1吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以比气溶胶的沸点等TB.P.小的温度T’satmax(v1)而成为恒定状态。610C表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。温度曲线610C表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以比温度T’satmax(v1)小的温度T’satmax(v2)而成为恒定状态。
即,温度曲线610A~610C表示根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132成为恒定状态的温度下降。在这样的系统中,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132所达到的平衡温度Tequi.也可能降低,因此,在这样的系统中,存在以下问题:若使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分,也有可能误判断为充分。曲线图600中的620A及620B分别表示保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分、且未吸引及以某种强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示例性且示意性的温度曲线。例如,在使用曲线图600中的Tthre作为温度阈值的情况下,在以上述某一强度以上的强度吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,也会误判断为充分。
该问题可以通过将负载132的温度和规定的温度阈值T’thre(v)进行比较来应对,该规定的温度阈值T’thre(v)在气溶胶源的沸点等TB.P.或作为与吸引的强度对应的温度的T’satmax(v)以上、且在作为与吸引的强度对应的平衡温度的T’depmax(v)以下。作为具体的一例,只要仅在负载132的温度超过温度阈值T’thre(v)的情况下,判断为保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分即可。
从另一个观点来描述,若将曲线600中的Tthre设为不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值,将平衡温度Tequi.与温度T’depmax(v)的差的大小设为ε2(v),则如果将应比较的温度阈值T’thre(v)设定为Tthre-ε2(v),则不会产生上述问题。
每规定时间的负载132的温度变化650表示曲线600中的从时刻t1到时刻t2的每时间Δt的负载132的温度变化。660A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化,相当于图3中的温度变化360。另一方面,660B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度v1吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。温度变化660B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,且在以第一强度v1吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt负载132的温度上升ΔT’sat(v1),其小于ΔTsat。660C表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。温度变化660C表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度v2吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt负载132的温度上升ΔT’sat(v2),其小于ΔT’sat(v1)。
即,温度变化660A~660C表示,根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间的负载132的温度上升变小。在这样的系统中,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化也有可能变小,因此,在这样的系统中,存在以下问题:若使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度变化阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分,也有可能误判断为充分。温度变化650中的670A及670B分别表示保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分、且未吸引及以某种强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示例性的温度变化。例如,在使用温度变化650中的ΔTthre作为温度变化阈值的情况下,在以上述某一强度以上的强度吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分时,也会误判断为充分。
该问题可以通过将每规定时间Δt的负载132的温度变化和规定的温度变化阈值ΔT’thre(v)进行比较来应对,该规定的温度变化阈值ΔT’thre(v)在ΔTsat或作为与吸引的强度对应的温度变化的ΔT’sat(v)以上、且在作为与吸引的强度对应的温度变化的ΔT’dep(v)以下。作为具体的一例,只要仅在每规定时间Δt的负载132的温度变化超过温度变化阈值ΔT’thre(v)的情况下,判断为保持部等中的气溶胶源的剩余量不充分即可。
从另一个观点来描述,若将温度变化650中的ΔTthre设为不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度变化阈值,将ΔTdep与ΔT’dep(v)的差的大小设为Δε2(v),则如果将应比较的温度变化阈值ΔT’thre(v)动态地设定为ΔTthre-Δε2(v),则不会产生上述问题。
图7图解了为了便于理解而简化了图4B的曲线图450C中的示例性的温度曲线的、包含负载132的示意性的温度曲线的曲线图700、和每规定时间的负载132的温度变化750。
曲线700中的710A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线,相当于图3中的温度曲线310。另一方面,710B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。温度曲线710B表示在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以比气溶胶的沸点等TB.P.大的温度T’satmax而成为恒定状态。然而,710B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以与第一强度不同的第二强度吸引气溶胶吸引器100时的负载132的示意性的温度曲线。因此,温度曲线710B表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度吸引气溶胶吸引器100时,负载132的温度在开始上升后,以温度T’satmax而成为恒定状态。
即,温度曲线710A和710B表示,根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,通过对气溶胶吸引器100的吸引,负载132成为恒定状态的温度上升,但其上升的大小至少在某一范围的吸引的强度中几乎不变化。在这样的系统中,存在以下问题:如果使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,也有可能误判断为不充分。例如,在使用曲线图700中的Tthre作为温度阈值的情况下,在吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,也有可能误判断为不充分。
通过在关于图5的曲线图500的上述方法中,将与吸引强度对应的T’satmax(v)、ε1(v)和T’depmax(v)以及T’thre(v)视为常数T’satmax、ε1和T’depmax以及T’thre,能够同样地应对在这样的系统中产生的问题。
此外,发明人等发现,根据负载132的结构,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,虽然通过对气溶胶吸引器100的吸引,负载132的成为恒定状态的温度下降,但也有可能存在其下降的大小在至少某范围的吸引的强度中几乎不变化的系统。关于图6的曲线图600,在上述方法中,通过将与吸引强度对应的T’satmax(v)、ε2(v)和T’depmax(v)以及T’thre(v)视为常数T’satmax、ε2和T’depmax以及T’thre,同样能够应对在这样的系统中产生的问题。
每规定时间的负载132的温度变化750表示曲线700中的从时刻t1到时刻t2的每时间Δt的负载132的温度变化。760A表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且未吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化,相当于图3中的温度变化360。另一方面,760B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。温度变化760B表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第一强度吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt负载132的温度上升ΔT’sat,其大于ΔTsat。然而,760B表示保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以与第一强度不同的第二强度吸引气溶胶吸引器100时的每规定时间Δt的负载132的温度变化。因此,温度变化760B表示,在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分、且以第二强度吸引气溶胶吸引器100时,每规定时间Δt负载132的温度也上升ΔT’sat。
即,温度变化760A和760B表示,根据负载132的结构,存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,尽管通过对气溶胶吸引器100的吸引,每规定时间的负载132的温度上升变大,但该温度上升变大的程度至少在某个范围的吸引的强度中几乎不变化。在这样的系统中,存在以下问题:若使用不考虑对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度变化阈值,则尽管保持部等中的气溶胶源的剩余量充分,也有可能误判断为不充分。例如,在使用温度变化750中的ΔTthre作为温度变化阈值的情况下,在吸引气溶胶吸引器100的情况下,即使在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,也有可能误判断为不充分。
通过在关于图5的温度变化550的上述方法中,将与吸引的强度对应的ΔT’sat(v)、Δε1(v)和ΔT’dep(v)以及ΔT’thre(v)视为常数ΔT’sat、Δε1和ΔT’dep以及ΔT’thre,能够同样地应对在这样的系统中产生的问题。
此外,发明人等发现,根据负载132的结构,可能存在如下系统:在保持部等中的气溶胶源的剩余量充分时,尽管通过对气溶胶吸引器100的吸引,每规定时间的负载132的温度上升变小,但该温度上升变小的程度至少在某范围的吸引的强度中几乎不变化。通过在关于图6的温度变化650的上述方法中,将与吸引的强度对应的ΔT’sat(v)、Δε2(v)和ΔT’dep(v)以及ΔT’thre(v)视为常数ΔT’sat、Δε2和ΔT’dep以及ΔT’thre,同样能够应对在这样的系统中产生的问题。
2-3对加热器温度的形迹的考察
以下,对存在上述那样的系统的一个可能的原因进行说明。
从时刻t经过规定时间Δt后的负载132的温度THTR(t+Δt)基本上能够表示如下:
在此,vrising及vcooling分别表示使负载132的温度上升及下降的主要原因所引起的负载132的升温速度及冷却速度。冷却速度vcooling可以分为由系统内的制冷剂产生的冷却速度(即,由向气溶胶源或系统内恒定存在的空气等的热传递所产生的冷却速度)vcoolant、和由气溶胶吸引器100的吸引产生的空冷产生的冷却速度(即,由仅在吸引时产生的、空气积极地与负载132接触而引起的冷却效果所产生的冷却速度)vair来处理,因而式(5)可以改写如下。另外,应注意的是,vcoolant和vair都受存在于负载132周围的空气的影响,但vcoolant在非吸引时也起作用,vair仅在吸引时起作用。
THTR(t+Δt)=THTR(t)+vrising·Δt-(|vcoolant|+|vair|)·Δt (6)
由于负载132的温度上升是由施加在负载132上的功率引起的,因而升温速度vrising表示如下:
这里,PHTR、VHTR、IHTR以及RHTR分别表示施加于负载132的功率、施加于该负载的电压、流过该负载的电流以及该负载的电阻。另外,虽然电压VHTR可以是恒定的,但由于电阻RHTR是依赖于负载132的温度THTR,即为温度THTR的函数,因而功率PHTR和电流IHTR是温度THTR的函数。QHTR和CHTR分别表示与负载132一体地产生温度变化的物体(包括负载132本身、气溶胶基材116B或保持部130的至少一部分、气溶胶基材116B或保持部130所保持的气溶胶源中的至少一部分等)的热量的总计及热容量的总计。
负载132的系统内的制冷剂产生的冷却速度vcoolant根据牛顿的冷却法则表示如下:
这里,α1、α2、S1、以及S2表示由气溶胶吸引器100的负载132附近的构造等决定的系数。Tm1和Tm2分别表示负载132附近的气体和气溶胶源的温度。
若使用式(7)和(8)改写式(6),则为:
对热容量CHTR进行研究。若在气溶胶基材116B或保持部130中存在气溶胶源的情况下对负载132进行供电,则气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源雾化,由此生成气溶胶。这意味着通过雾化,消耗气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源。设该消耗量由未雾化的周围的气溶胶源补充。关于这一点,在没有吸引的情况下,生成的气溶胶停留于雾化部118A或118B(以下称为“雾化部118”),由于雾化部118因气溶胶成为饱和状态,因而气溶胶生成被抑制,存在雾化引起的气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源的消耗量相对变小的倾向。另一方面,在有吸引的情况下,由于所生成的气溶胶被吸引,因而促进气溶胶生成,存在雾化引起的气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源的消耗量相对变大的倾向。因此,如果假设气溶胶源的补充速度不受吸引的影响,或者即使受到影响也小于消耗量所受的影响,则在有吸引的情况下,与没有吸引的情况相比,存在对负载132进行供电时的气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源的量即质量少的倾向。在此,由于某物质的热容量由该物质的比热容和该物质的质量的乘积决定,因而如果考虑在上述的“与负载132一体地产生温度变化的物体”中包含负载132附近的气溶胶源,则热容量CHTR根据吸引而变化。
此外,根据定义,冷却速度vair根据吸引而变化。
鉴于以上情况,若将热容量CHTR及冷却速度vair表示为流速v的函数CHTR(v)及vair(v),则式(9)能够改写如下:
式(10)表示负载132的温度也是流速v的函数。此外,之所以存在上述那样的性质不同的系统,可以考虑是因为与流速v的变化对应的式(10)中的第2项~第4项各自的变化的程度至少根据负载132附近的构造而不同。
2-4负载132附近的构造与加热器温度的形迹的关系
使用由式(10)模型化的负载132的温度,进一步考察图4A所示的负载132附近的结构和加热器温度的形迹的关系。
在负载132附近的结构400A~400C的任意一个中,若使用者进行吸引,则促进由负载132引起的气溶胶生成,从而气溶胶基材116B或保持部130中的负载132附近的气溶胶源减少。即,使用者的吸引越强,热容量越小,式(10)的右边第2项越增加。
在负载132附近的结构400A中,由于在保持部410的一部分凹陷的部位配置负载132(420),因而在结构400A中,气流不会直接接触负载132。由此,式(10)的右边第4项所表示的吸引的空冷效果减弱。在负载132附近的结构400A中,由于式(10)的右边第2项的升温速度有比第3项及第4项的冷却速度更强的倾向,因而存在加热器温度依赖于吸引的强度而增加的可能性。
在负载132附近的结构400B中,气流接触负载132(420)整体。由此,式(10)的右边第4项所表示的吸引的空冷效果增强。在负载132附近的结构400B中,式(10)的右边第3项及第4项的冷却速度有比第2项的升温速度强的倾向,因而存在加热器温度依赖于吸引的强度而下降的可能性。
在负载132附近的构造400C中,气流接触负载132(420)的中心部分。由此,式(10)的右边第3项所表示的吸引的空冷效果稍微增强。在负载132附近的结构400C中,如果增强吸引,则式(10)的右边第3项及第4项的冷却速度和第2项的升温速度有平衡的倾向,因而虽然加热器温度增加,也有可能不依赖于吸引的强度。
关于2-5原理的备注
如上所述,负载132的温度能够根据负载132的电阻值、施加于负载132等的电压的值、流过负载132等的电流的值等来获取。因此,通过将负载132的电阻值、施加于负载132等的电压的值或流过负载132等的电流的值与相当于上述规定的温度阈值T’thre(v)或T’thre的电阻阈值、电压阈值或电流阈值进行比较,也能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量。
此外,通过将每规定时间Δt的负载132的电阻值的变化、施加于负载132等的电压的值的变化或流过负载132等的电流的值的变化与相当于上述规定的温度变化阈值ΔT’thre(v)或ΔT’thre的电阻变化阈值、电压变化阈值或电流变化阈值进行比较,也能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量。
进一步地,在以上的说明中叙述了每规定时间Δt的温度变化,但即使采用供给或供电给负载132的每规定功率量ΔW的温度变化、电阻变化、电压变化或电流变化,也同样能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量。
3用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的处理
下面将描述根据本公开的一实施方式的用于判断基于上述原理的气溶胶源的枯竭或不足的发生的处理。对于以下说明的处理,假设控制部106执行所有的步骤。然而,需要注意,也可以通过气溶胶吸引器100的其他部件来执行一部分步骤。
3-1处理的概要
图8A是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理800A的流程图。示例性处理800A适合于通过吸引使负载132的温度变化的气溶胶吸引器100。
810表示判定是否要求生成气溶胶的步骤。例如,在控制部106根据从压力传感器、流速传感器、流量传感器等得到的信息检测到使用者开始吸引的情况下,可以判定为要求生成气溶胶。更详细地说,例如,控制部106在压力传感器的输出值即压力低于规定的阈值的情况下,能够判定为检测到使用者的吸引开始。此外,例如,控制部106在流速传感器或流量传感器的输出值即流速或流量超过规定的阈值的情况下,能够判定为检测到使用者的吸引开始。在该判定方法中,为了能够与使用者的感觉相符地生成气溶胶,特别优选流速传感器或流量传感器。或者,控制部106也可以在这些传感器的输出值开始连续变化的情况下,判定为检测到使用者的吸引开始。或者,控制部106也可以基于用于开始气溶胶的生成的按钮被按下等,判定为检测到使用者的吸引开始。或者,控制部106也可以根据从压力传感器、流速传感器或流量传感器得到的信息以及按钮被按下这两者,来判定为检测到使用者的吸引开始。
方法800A包含循环处理,820表示在进入循环处理之前执行应执行的事前处理的步骤。另外,根据实施方式,有时不需要步骤820。
830A表示对负载132通电,获取与加热器温度关联的值x的步骤。与加热器温度关联的值x可以是根据电阻值、电压值、电流值以及其他加热器温度而变化或者能够求出加热器温度的任意值。另外,与加热器温度关联的值x也可以是加热器温度本身。此外,与加热器温度关联的值x包括与负载132的电阻值关联的值。与负载132的电阻值关联的值可以是能够根据电压值、电流值、其他根据负载132的电阻值变化或者能够求出负载132的电阻值的任意值。另外,与负载132的电阻值关联的值也可以是负载132的电阻值本身。
840表示判断是否检测到吸引的步骤。在步骤840中,可以使用与步骤810中的吸引的检测类似的方法,但需要检测实际上吸引了气溶胶吸引器100。因此,利用上述的压力传感器、流速传感器、流量传感器的检测是优选的。此外,步骤810中的吸引的检测和步骤840中的吸引的检测不需要使用相同的方法,例如,一方可以通过压力传感器检测吸引,另一方可以通过流量传感器检测吸引。进一步地,在使用阈值进行吸引的检测的情况下,在步骤810以及840中使用的阈值可以相同也可以不同。在判定为检测到吸引的情况下,处理进入步骤842,否则,处理进入步骤844。
842表示以防止由吸引引起的误判定的方式来设定在后述的步骤850A等中使用的修正值α和β的步骤。844表示将修正值α和β设定为默认值的步骤。
850A表示基于与加热器温度关联的值x以及修正值α和β,判定气溶胶源是否充分的步骤。在判定为气溶胶源充分的情况下,处理进入步骤860,否则,处理进入步骤852。
852表示执行在气溶胶的剩余量低的情况下进行的低剩余量时处理的步骤。
860表示判定是否要求气溶胶生成的步骤。例如,在控制部106根据从压力传感器、流速传感器、流量传感器等得到的信息检测到使用者的吸引结束的情况下,可以判定为没有要求生成气溶胶。在此,例如,在压力传感器的输出值即压力超过规定的阈值的情况下,控制部106能够判定为检测到使用者的吸引结束,换言之,不要求气溶胶的生成。此外,例如,在流速传感器或流量传感器的输出值即流速或流量低于规定的阈值的情况下,控制部106能够判定为使用者的吸引结束,换言之,不要求生成气溶胶。另外,该阈值可以比步骤810中的阈值大,也可以与该阈值相等,也可以比该阈值小。或者,控制部106也可以基于用于开始生成气溶胶的按钮被放开等,判定为检测到使用者的吸引结束,换言之,不要求生成气溶胶。或者,也可以在用于开始生成气溶胶的按钮被按下后,如果满足经过规定时间等规定的条件,则控制部106判定为检测到使用者的吸引结束,换言之,不要求生成气溶胶。在判定为不要求生成气溶胶的情况下,处理进入步骤870,否则,处理返回步骤830A,循环进行处理。
870表示在从循环处理中退出后执行应执行的事后处理的步骤。另外,根据实施方式,有时不需要步骤870。
图8B是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的另一示例性处理800B的流程图。示例性处理800B适合于通过吸引使每规定时间的负载132的温度变化发生变化的气溶胶吸引器100。示例性处理800B所包含的步骤的一部分与已经说明过的步骤相同。以下,对示例性处理800B所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
830B表示对加热器通电,并获取与不同的时刻t1及t2下的加热器温度关联的值x(t1)及x(t2)的步骤。与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2)与步骤830A中所述的与加热器温度关联的值x相同。
850B表示基于时刻t1和t2、与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2)、以及修正值α和β,来判定气溶胶源是否充分的步骤。在判定为气溶胶源充分的情况下,处理进入步骤860,否则,处理进入步骤852。
图8C是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的另一示例性处理800C的流程图。示例性处理800C是将示例性处理800A中的一部分作为并行执行的其他处理或中断处理(关于图8I在后面叙述)而实现的处理。因此,示例性处理800C适合于通过吸引使负载132的温度变化的气溶胶吸引器100。示例性处理800C所包含的步骤的一部分与已经说明过的步骤相同。以下,对示例性处理800C所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
850C表示基于与加热器温度关联的值x以及修正值α以及β,判定气溶胶源是否充分的步骤。步骤850C中的处理的内容与步骤850A相同,但其分支不同。即,在判定为气溶胶源充分的情况下,处理返回步骤830A,进行循环。否则,处理进入步骤852。
图8D是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的又一示例性处理800D的流程图。示例性处理800D是将示例性处理800B中的一部分作为并行执行的其他处理或中断处理(关于图8I在后面叙述)来实现的处理。因此,示例性处理800D适合于通过吸引使每规定时间的负载132的温度变化发生变化的气溶胶吸引器100。示例性处理800D所包含的步骤的一部分与已经在上面描述过的步骤相同。以下,对示例性处理800D所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
850D表示根据时刻t1和t2、与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2)、以及修正值α和β,来判定气溶胶源是否充分的步骤。步骤850D中的处理的内容与步骤850B相同,但其分支不同。即,在判定为气溶胶源充分的情况下,处理返回步骤830B,进行循环。否则,处理进入步骤852。
图8E是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理800E的流程图。特别地,示例性处理800E适合于通过吸引使负载132的温度变化,但其变化的大小不依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。示例性处理800E所包含的步骤的一部分与已经说明过的步骤相同。以下,对示例性处理800E所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
850E表示根据与加热器温度关联的值x,判定气溶胶源是否充分的步骤。在判定为气溶胶源充分的情况下,处理进入步骤860,否则,处理进入步骤854。
854和856分别表示将计数器N例如增加1的步骤和判定计数器N是否大于0以上的规定阈值的步骤。另外,计数器N在气溶胶吸引器100出厂时,例如可以初始化为0。在计数器N大于规定的阈值的情况下,处理进入步骤858,否则,处理进入步骤860。
根据步骤854及856,在规定的阈值+1次判定为气溶胶不充分的情况下,处理进入步骤858。另外,规定的阈值也可以是计数器N的初始值例如0,在这样的情况下,仅一次判定为气溶胶不充分,处理便进入步骤858。这意味着根据实施方式不需要步骤854和856。
858表示执行在气溶胶的剩余量低的情况下进行的低剩余量时处理的步骤。该步骤可以是在步骤852(低剩余量时处理)上加上对关于步骤854和856所述的计数器N进行初始化的步骤的步骤。
示例性处理800A~800D具有步骤840、842、844,与此相对,示例性处理800E不具有这些步骤。即,在示例性处理800A~800D中,判定气溶胶源是否充分的步骤850A、850B、850C、850D中使用的阈值和与该阈值进行比较的变量(值)中的至少一方根据有无吸引而被修正。另一方面,在示例性处理800E中,与有无吸引无关地,不修正在相当于这些步骤的步骤850E中使用的阈值和与该阈值进行比较的变量(值)。换言之,在示例性处理800E中,通过将在有吸引的情况和没有吸引的情况下为相同值的阈值与在有吸引的情况和没有吸引的情况下不同的变量(值)进行比较,来判定气溶胶源是否充分。
由此,在示例性处理800E中,即使不根据有无吸引来修正阈值或与该阈值进行比较的变量(值),也能够判定气溶胶源是否充分。关于使这样的判定能够进行的阈值的设定方法,将在后面描述。
另外,如后所述,示例性处理800E也能够用于由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。
图8F是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的示例性处理800F的流程图。示例性处理800F特别适合于每规定时间的负载132的温度变化因吸引而发生变化,但其变化的大小不依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。示例性处理800F所包含的步骤的一部分与已经在上面描述过的步骤相同。以下,对示例性处理800F所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
850F表示基于时刻t1和t2以及与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2),判定气溶胶源是否充分的步骤。在判定为气溶胶源充分的情况下,处理进入步骤860,否则,处理进入步骤854。
与示例性处理800E同样,示例性处理800F即使不根据有无吸引来修正阈值或与该阈值进行比较的变量(值),也能够判定气溶胶源是否充分。关于使这样的判定能够进行的阈值的设定方法,将在后面描述。
另外,如后所述,示例性处理800F也能够用于由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。
图8G是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的另一示例性处理800G的流程图。示例性处理800G是将示例性处理800E中的一部分作为并行执行的其他处理或中断处理(关于图8I在后面描述)来实现的处理。因此,示例性处理800G特别适合于负载132的温度因吸引而发生变化,但其变化的大小不依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。示例性处理800G所包含的步骤的一部分与已经在上面描述过的步骤相同。以下,对示例性处理800G所包含的步骤中的以上未描述过的步骤进行说明。
850G表示基于与加热器温度关联的值x,判定气溶胶源是否充分的步骤。步骤850G中的处理内容与步骤850E相同,但其分支不同。即,在判定为气溶胶源充分的情况下,处理返回步骤830A,进行循环。否则,处理进入步骤854。
857表示判定计数器N是否大于规定的阈值的步骤。步骤857中的处理的内容与步骤856相同,但其分支不同。即,在计数器N大于规定的阈值的情况下,处理进入步骤858,否则,处理返回步骤830A,进行循环。
与示例性处理800E或800F同样,示例性处理800G即使不根据有无吸引来修正阈值或与该阈值进行比较的变量(值),也能够判定气溶胶源是否充分。关于使这样的判定能够进行的阈值的设定方法,将在后面描述。
另外,如后所述,示例性处理800G也可以用于由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。
图8H是根据本公开的一实施方式的用于判断气溶胶源的枯竭或不足的发生的又一示例性处理800H的流程图。示例性处理800H是将示例性处理800F中的一部分作为并行执行的其他处理或中断处理(关于图8I在后面描述)来实现的处理。因此,示例性处理800H特别适合于每规定时间的负载132的温度变化因吸引而发生变化,但其变化的大小不依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。由于已经在上面描述了示例性处理800H所包含的步骤的一部分,因而下面将描述示例性处理800H所包含的步骤中未描述过的步骤。
850H表示基于时刻t1和t2以及与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2),判定气溶胶源是否充分的步骤。步骤850H中的处理内容与步骤850F相同,但其分支不同。即,在判定为气溶胶源充分的情况下,处理返回步骤830B,进行循环。否则,处理进入步骤854。
与示例性处理800E、800F、800G同样,示例性处理800H即使不根据有无吸引来修正阈值或与该阈值进行比较的变量(值),也能够判定气溶胶源是否充分。另外,关于使这样的判定能够进行的阈值的设定方法,将在后面描述。
另外,如后所述,示例性处理800H也可以用于由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的气溶胶吸引器100等。
图8I是根据本公开的一实施方式的用于结束(强制结束)示例性处理800C、800D、800G和800H的示例性处理800I的流程图。示例性处理800I与示例性处理800C、800D、800G或800H同时即并行地执行。
865表示判定是否要求气溶胶生成的步骤。步骤865中的处理的内容与步骤860相同,但其分支不同。即,在判定为不要求气溶胶生成的情况下,处理返回步骤865,否则,处理进入步骤875。
875包括在中途结束或强制结束并行执行的示例性处理800C、800D、800G和800H的执行的步骤。
另外,示例性处理800C、800D、800G及800H的结束也可以不通过并列执行示例性处理800I,而通过不要求气溶胶生成时产生的某种中断来实现。在这种情况下,可以构成控制部106,以使在执行示例性处理800C、800D、800G、或800H之前或在步骤820中使该中断有效,并将该中断作为触发来强制终止示例性处理800C、800D、800G或800H的执行,从而如稍后所述,使开关Q1和Q2(或仅开关Q1)成为关断状态。另外,该中断是以示例性处理800C、800D、800G以及800H的结束为目的的中断,因而需要注意在该中断之后,处理不会返回到已执行的示例性处理800C、800D、800G或800H(可能开始新的示例性处理800C、800D、800G或800H的执行)。
3-2处理的细节
以下,对在示例性处理800A~800I中的一部分的步骤中执行的更详细的示例性处理进行说明。
3-2-1步骤830A
图9A是在示例性处理800A、800C、800E或800G(以下称为“示例性处理800A等”)中的步骤830A中执行的更具体的示例性处理900A的流程图。
902表示使开关Q1成为导通状态的步骤。通过该步骤的执行,电流经由开关Q1流过负载132,负载132发热。
904及906分别表示使开关Q1成为关断状态的步骤及使开关Q2成为导通状态的步骤。通过执行这些步骤,电流经由开关Q2流过分流电阻212和负载132。
908表示获取负载132的电阻值RHTR的步骤。该步骤例如能够包括使用来自传感器112B和112D的一方或者双方的输出值,来计算负载132的电阻值RHTR的步骤。
910表示使开关Q2成为关断状态的步骤。
912表示作为与加热器温度关联的值x,根据负载132的温度系数特性和获取的负载132的电阻值RHTR,获取负载132的温度THTR的步骤。
另外,在步骤908中,也可以获取施加在负载132或分流电阻212上的电压值本身来代替负载132的电阻值RHTR。在这种情况下,需要注意,在步骤912中,根据负载132的温度系数特性和获取的施加到负载132或分流电阻的电压值,来获取负载132的温度THTR来作为与加热器温度关联的值x。
另外,在执行示例性处理900A的情况下,不需要示例性处理800A等中的步骤820(事前处理)和870(事后处理)。此外,在执行示例性处理900A的情况下,示例性处理900I中的步骤875(强制结束处理)还可以包括与开关Q1和Q2的状态无关地使该开关成为关断状态的步骤。
3-2-2步骤830B
图9B是在示例性处理800B、800D、800F或800H(以下称为“示例性处理800B等”)中的步骤830B中执行的更详细的示例性处理900B的流程图。
922表示使开关Q1成为导通状态的步骤。通过该步骤的执行,电流经由开关Q1流过负载132,负载132发热。
924和926分别表示使开关Q1成为关断状态的步骤和使开关Q2成为导通状态的步骤。通过执行这些步骤,电流经由开关Q2流过分流电阻212和负载132。
928表示获取负载132的电阻值的步骤。该步骤例如可以包括使用来自传感器112B和112D的一方或者双方的输出值,来计算负载132的电阻值的步骤。这里,将在步骤928中获取负载132的电阻值的时刻、或者获取用于获取该电阻值的传感器的输出值的时刻设为t1,并将时刻t1中的负载132的电阻值设为RHTR(t1)。
930表示使开关Q2成为关断状态的步骤。
932表示根据负载132的温度系数特性和获取的负载132的电阻值RHTR(t1),获取时刻t1的负载132的温度THTR(t1)来作为与时刻t1的加热器温度关联的值x(t1)的步骤。另外,需要注意,步骤932可以与步骤930同时执行,也可以在步骤928之后~步骤952之前的任意定时执行。
942~952除了不是关于时刻t1而是关于时刻t2的步骤这一点之外,分别与步骤922~932相同。
另外,在执行示例性处理900B的情况下,示例性处理800B等中的步骤820(事前处理)可以包含启动用于决定时刻t1和t2的计时器的步骤,另一方面,不需要步骤870(事后处理)。此外,在执行示例性处理900B的情况下,示例性处理900I中的步骤875(强制结束处理)还能够包括与开关Q1和Q2的状态无关地使该开关成为关断状态的步骤。
另外,在步骤928以及步骤948中,也可以获取施加在负载132或分流电阻212上的电压值本身来代替负载132的电阻值RHTR。在这种情况下,需要注意,在步骤932和952中,根据负载132的温度系数特性和获取的施加到负载132或分流电阻的电压值,获取负载132的温度THTR来作为与加热器温度关联的值x。
图9C是在示例性处理800B等中的步骤830B中执行的更详细的其他示例性处理900C的流程图。示例性处理900C相当于从示例性处理900B中去除了步骤922~926、930、934~946以及950的处理。示例性处理900C适合于代替图2所示的第一电路202和第二电路204并联连接的电路结构而仅具有第二电路204的电路结构。
另外,在执行示例性处理900C的情况下,示例性处理800B等中的步骤820(事前处理)能够包括:启动用于决定时刻t1和t2的计时器的步骤;以及使开关Q1成为导通状态的步骤,步骤870(事后处理)能够包括使开关Q1成为关断状态的步骤。此外,在执行示例性处理900C的情况下,示例性处理800I中的步骤875(强制结束处理)还能够包括与开关Q1的状态无关地,使该开关成为关断状态的步骤。
另外,在步骤928以及步骤948中,也可以获取施加在负载132或者分流电阻212上的电压值本身来代替负载132的电阻值RHTR。在这种情况下,需要注意,在步骤932和952中,根据负载132的温度系数特性和获取的施加到负载132或分流电阻的电压值,获取负载132的温度THTR来作为与加热器温度关联的值x。
图9D是在示例性处理800B等中的步骤830B中执行的更详细的又一示例性处理900D的流程图。示例性处理900D适合于具有输出负载132的温度的温度传感器112的电路结构,而不是具有图2所示的电压传感器112B或112D的电路结构。
982表示基于用于测量负载132的温度的温度传感器的输出值,获取时刻t1的加热器温度THTR(t1)来作为与时刻t1的加热器温度关联的值x(t1)的步骤。
984除了不是关于时刻t1而是关于时刻t2的步骤这一点之外,与步骤982相同。
另外,在执行示例性处理900D的情况下,示例性处理800B等中的步骤820(事前处理)能够包括:启动用于决定时刻t1和t2的计时器的步骤;以及使开关Q1成为导通状态的步骤,步骤370(事后处理)能够包括使开关Q1成为关断状态的步骤。此外,在执行示例性处理900D的情况下,示例性处理800I中的步骤875(强制结束处理)能够包括与开关Q1的状态无关地使该开关成为关断状态的步骤。
3-2-3关于步骤850A和850C(以下称为“步骤850A等”)
3-2-3-1关于判定的概要
在步骤850A等中,能够在作为与加热器温度关联的值x以及修正值α和β的函数的规定的不等式被满足的情况下,判定为气溶胶源充分,在不满足的情况下,判定为气溶胶源不充分。这样的不等式依赖于在负载132的温度上升的情况下与加热器温度关联的值x是增加还是下降,以及如关于曲线图500、600以及700所述那样,通过吸引,负载132所达到的温度是上升还是下降。在以下的说明中,假设与加热器温度关联的值x是负载132的温度的值,且在负载132的温度上升的情况下增加。
如上所述,通过将负载132的温度与温度阈值T’thre(v)进行比较,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是否充分。该比较能够用以下的不等式(11)表示:
x≤T'thre(v) (11)
在此,将不考虑能够通过实验求得的使用者对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值设为Tthre(气溶胶源的沸点等TB.P.以上平衡温度Tequi.以下),将能够取正值、零及负值的修正值设为α及β,并设:
T′thre(v)=Tthre+α+β
则能够将不等式(11)变形为以下的不等式(12):
x≤TThre+α+β
x-α≤Tthre+β (12)
因此,步骤850A等能够判定是否满足不等式(11)或(12)。即,可以在不等式(12)成立的情况下判定为气溶胶源充分,在不等式(12)不成立的情况下判定为气溶胶源枯竭或不足。另外,这些不等式的不等号也可以是“<”。
另外,不等式(12)中的x-α能够视为修正了与加热器温度关联的值x的值。此外,不等式(12)中的Tthre+β能够视为修正了阈值Tthre的值。换言之,α具有修正与加热器温度关联的值x的作用,β具有修正阈值Tthre的作用。
由于步骤850A等是反复执行的,因而需要注意步骤850A等是用于修正与加热器温度关联的值或与加热器温度关联的值的时序变化的步骤的示例。
3-2-3-2关于判定中使用的参数
随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,在负载132所达到的温度上升的情况下,如上所述,温度阈值T’thre(v)能够为T’satmax(v)以上Tequi.以下、或T’satmax(v)以上T’depmax(v)以下。该条件能够用以下的不等式(13)或(14)表示:
T′satmax(v)≤T′thre(v)≤Tequi.
T′satmax(v)≤Tthre+α+β≤Tequi.
T′satmmax(v)-Tthre<α+β≤Tequi.-Tthre (13)
T′satmmax(v)≤T′thre(v)≤T′depmax(v)
T′satmax(v)≤Tthre+α+β≤T′depmax(v)
T′satmax(v)-Tthre≤α+β≤T′depmax(v)-Tthre (14)
因此,修正值α和β能够满足不等式(13)或(14)。更具体而言,修正值α及β能够表示为α=0,β=Δ(v)、或α=Δ(v),β=0、或α=Δ’(v)、β=Δ”(v),在此,Δ(v)是满足以下的不等式(15)或(16)的预先求出的线性或非线性的函数,Δ’(v)及Δ”(v)是满足以下的不等式(17)或(18)的预先求出的线性或非线性的函数。
T′satmax(v)-Tthre≤Δ(v)≤Tequi.-Tthre (15)
T′satmax(v)-Tthre≤Δ(v)≤T′depmax(v)-Tthre (16)
T′satmax(v)-Tthre≤Δ′(v)+Δ″(v)≤Teaui.-Tthre (17)
T′satmax(v)-Tthre≤Δ′(v)+Δ″(v)≤T′depmax(v)-Tthre (18)
从另一个观点来描述,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132所达到的温度上升的情况下,如上所述,温度阈值T’thre(v)也可以是Tthre+ε1(v)。因此,Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)可以是满足下式的函数。
Δ(v)=∈1(v)
Δ′(v)+Δ″(v)=∈1(v)
此外,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132所达到的温度下降的情况下,如上所述,温度阈值T’thre(v)能够为TB.P.以上T’depmax(v)以下、或T’satmax(v)以上T’depmax(v)以下。该条件可以用以下的不等式(19)或(20)表示:
TB.P.≤T′thre(v)≤T′depmax(v)
TB.P.≤Tthre+α+β≤T′depmax(v)
TB.P.-Tthre≤α+β≤T′depmax(v)-Tthre (19)
T′satmax(v)≤T′thre(v)≤T′depmax(v)
T′satmax(v)≤Tthre+α+β≤T′depmax(v)
T′satmax(v)-Tthre≤α+β≤T′depmax(v)-Tthre (20)
因此,如上所述,若用Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)表示修正值α和β,则该情况下的Δ(v)是满足以下的不等式(21)或(22)的预先求出的函数,Δ’(v)和Δ”(v)是满足以下的不等式(23)或(24)的预先求出的函数。
TB.P.-Tthre≤Δ(v)≤T′depmax(v)-Tthre (21)
T′satmax(v)-Tthre≤Δ(v)≤T′depmax(v)-Tthre (22)
TB.P.-Tthre≤Δ′(v)+Δ″(v)≤T′depmax(v)-Tthre (23)
T′satmax(v)-Tthre≤Δ′(v)+Δ″(v)≤T′depmax(v)-Tthre (24)
从另一个观点来描述,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,负载132所达到的温度下降的情况下,如上所述,温度阈值T’thre(v)也可以是Tthre-ε2(v)。因此,Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)可以是满足下式的函数。
Δ(v)=-∈2(v)
Δ′(v)+Δ″(v)=-∈2(v)
如上所述,修正值α具有修正与加热器温度关联的值x的作用,修正值β具有修正阈值Tthre的作用。在α=0、β=Δ(v)的情况下,意味着与加热器温度关联的值x和阈值Tthre中仅有阈值Tthre被修正。在α=Δ(v)、β=0的情况下,意味着与加热器温度关联的值x和阈值Tthre中仅有与加热器温度关联的值x被修正。在α=Δ′(v)、β=Δ″(v)的情况下,意味着与加热器温度关联的值x和阈值Tthre双方被修正。
3-2-3-3关于判定的备考
在以上的说明中,需要注意,尽管假设了与加热器温度关联的值x是负载的温度的值,但在使用不是负载的温度的值的与加热器温度关联的值x的情况下,只要将Δ(v)、Δ’(v)以及Δ”(v)设为基于这样的与加热器温度关联的值x求出的函数即可。特别地,需要注意,在与加热器温度关联的值x在负载132的温度上升时减少的情况下,只要将不等式(11)和(12)中的不等号反转等即可。此外,函数Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)也可以通过将流速v等用于表示吸引强度的参数作为关键字的表来实现。
3-2-4关于步骤850B和850D(以下称为“步骤850B等”)
3-2-4-1关于判定的概要
在步骤850B等中,在满足作为时刻t1和t2、与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2)、以及修正值α和β的函数的规定的不等式的情况下,判定为气溶胶源充分,在不满足的情况下,能够判定为气溶胶源不充分。这样的不等式依赖于在负载132的温度上升的情况下与加热器温度关联的值x增加还是下降,以及如关于温度变化550、650以及750所述那样,通过吸引,每规定时间的负载132的温度上升变大还是变小。在以下的说明中,假设与加热器温度关联的值x是负载132的温度的值,且在负载132的温度上升的情况下增加。
如上所述,通过将每规定时间Δt的负载132的温度变化与温度变化阈值ΔT’thre(v)进行比较,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是否充分。然而,如上所述,负载132的温度变化的大小根据规定时间Δt的长度而变化。因此,该比较优选使用加热器温度随着时间的经过而变化的量与经过的时间的长度的比值,例如负载132的温度变化速度。
具体而言,该比较能够用以下的不等式(25)表示:
在此,将在不考虑能够通过实验求得的使用者对气溶胶吸引器100的吸引的情况下能够判断气溶胶源的剩余量是否充分的阈值设为Thre1(相当于图3中的ΔTthre/Δt。ΔTthre为ΔTsat以上ΔTdep以下),将能够取正值、零及负值的修正值设为α及β,并设:
Thre′1(v)=Thre1+α+β
则能够将不等式(25)变形为以下的不等式(26)。
不等式(26)中的左边可视为修正了每规定时间Δt的负载132的温度变化或负载132的温度变化速度的值。此外,不等式(26)中的Thre1+β可视为修正了阈值ΔTthre或Thre1的值。换言之,α具有修正每规定时间Δt的负载132的温度变化或负载132的温度变化速度的作用,β具有修正阈值ΔTthre或Thre1的作用。
此外,如上所述,通过将每规定功率量ΔW的负载132的温度变化与温度变化阈值ΔT’thre(v)进行比较,也能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是否充分。然而,同样地,负载132的温度变化的大小根据规定功率量ΔW的大小而变化。因此,该比较也优选使用与加热器温度关联的值根据向负载132的供电而变化的量和向负载132供电的功率量的比值(以下,与加热器温度随着时间的经过而变化的量和经过的时间的长度的比值同样地,为了方便而称为“温度变化速度”)。
具体而言,若将在不考虑能够通过实验求得的使用者对气溶胶吸引器100的吸引的情况下能够判断气溶胶源的剩余量是否充分的阈值设为Thre2(相当于图3中的ΔTthre/ΔW),将能够取正值、零以及负值的修正值设为α以及β,设Thre’2=Thre2+α+β,并将在时刻t向负载132供给或者供电的功率设为P(t),则该比较能够用以下的不等式(27)表示:
不等式(26)中的左边可视为修正了每规定功率量ΔW的负载132的温度变化或负载132的温度变化速度的值。此外,不等式(26)中的Thre2+β可视为修正了阈值ΔTthre或Thre2的值。换言之,α具有修正每规定功率量ΔW的负载132的温度变化或负载132的温度变化速度的作用,β具有修正阈值ΔTthre或Thre2的作用。
因此,步骤850B等能够判定是否满足不等式(25)~(28)中的任一个。即,在不等式(26)或(28)成立的情况下,判定为气溶胶源充分,在该不等式不成立的情况下,判定为气溶胶源枯竭或不足。另外,在使用不等式(27)或(28)的情况下,控制部106可以不将时刻t2决定为时刻t1+规定时间Δt,而是监视从时刻t1起开始向负载132供给或供电的总功率量,将总功率量成为规定功率量的时刻决定为t2。此外,这些不等式的不等号也可以是“<”。
3-2-4-2关于判定中使用的参数
以下,假设在步骤850B等中使用不等式(26)。
在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化变大的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre(v)能够为ΔT’sat(v)以上ΔTdep以下、或ΔT’sat(v)以上ΔT’dep(v)以下。该条件可以用以下的不等式(29)或(30)表示。
因此,修正值α和β能够满足不等式(29)或(30)。更具体而言,修正值α及β能够表示为α=0,β=Δ(v)、或α=Δ(v),β=0、或α=Δ’(v),β=Δ”(v),在此,Δ(v)是满足以下的不等式(31)或(32)的预先决定的函数,Δ’(v)及Δ”(v)是满足以下的不等式(33)或(34)的预先决定的函数。
从另一个观点来描述,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化变大的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre(v)也可以是ΔTthre+Δε1(v)。因此,Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)可以是满足下式的函数:
此外,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化变小的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre(v)能够为ΔTsat以上ΔT’dep(v)以下、或ΔT’sat(v)以上ΔT’dep(v)以下。该条件能够用以下的不等式(35)或(36)表示。
因此,如上所述,若用Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)表示修正值α和β,则在这种情况下,Δ(v)是满足以下的不等式(37)或(38)的预先决定的函数,Δ’(v)和Δ”(v)是满足以下的不等式(39)或(40)的预先决定的函数。
从另一个观点来描述,在随着对气溶胶吸引器100的吸引的强度变大,每规定时间Δt的负载132的温度变化变小的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre(v)也可以是ΔTthre-Δε2(v)。因此,Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)可以是满足下式的函数。
如上所述,修正值α具有修正每规定时间Δt或每规定功率量ΔW的负载132的温度变化或负载132的温度变化速度(以下称为“温度变化等”)的作用,修正值β具有修正阈值ΔTthre、Thre1或Thre2(以下称为“ΔTthre等”)的作用。在α=0、β=Δ(v)的情况下,意味着负载132的温度变化等和阈值ΔTthre等中仅有阈值ΔTthre等被修正。在α=Δ(v)、β=0的情况下,意味着负载132的温度变化等和阈值ΔTthre等中仅有负载132的温度变化等被修正。在α=Δ'(v)、β=Δ"(v)的情况下,意味着负载132的温度变化等和阈值ΔTthre等双方被修正。
3-2-4-3关于判定的备考
在以上的说明中,假设了在步骤850B等中使用不等式(26),但在步骤850B等中使用不等式(27)或(28)的情况下,只要将上述不等式中的分母的Δt设为ΔW即可。此外,需要注意,在以上的说明中,假设了与加热器温度关联的值x是负载的温度的值,但在使用不是负载的温度的值的与加热器温度关联的值x的情况下,只要将Δ(v)、Δ’(v)以及Δ”(v)设为根据这样的与加热器温度关联的值x求出的函数即可。特别地,需要注意,在与加热器温度关联的值x在负载132的温度上升的情况下减少的情况下,只要使不等式(25)~(28)中的不等号反转等即可。
3-2-5关于步骤8423-2-5-1考虑吸引的强度的情况
在步骤842中,能够进行图10A中表示的流程图那样的处理1000A。1010表示获取流速v作为表示吸引强度的参数的步骤。获取的参数可以是流量或压力。1020表示基于获取的参数,设定为α=0、β=Δ(v),或设定为α=Δ(v)、β=0,或设定为α=Δ’(v)、β=Δ”(v)的步骤。
另外,步骤1020也可以不设定α和β,而直接设定与在步骤850A~850D中使用的温度阈值T’thre(v)或温度变化阈值ΔT’thre(v)相当的值。此外,相当于温度阈值T’thre(v)或温度变化阈值ΔT’thre(v)的值也可以通过将用于表示流速v等吸引强度的参数作为关键字的表来实现。
3-2-5-2不考虑吸引的强度的情况
在虽然通过吸引使负载132所达到的温度上升或下降,但其上升或下降的大小不会因吸引的强度而变化的情况下,或者,在虽然通过吸引使每规定时间Δt或规定功率量ΔW的负载132的温度变化变大或变小,但其程度不会因吸引的强度而变化的情况下,上述T’satmax(v)和T’depmax(v)、或者ΔT’sat(v)和ΔT’dep(v)能够视为常数。
此外,在负载132所达到的温度上升或下降的大小、或负载132的上述温度变化变大或变小的程度不因某一范围的强度的吸引而变化的情况、或不因某种强度以上的吸引而变化的情况下等,也能够将与该吸引的强度对应的上述T’satmax(v)和T’depmax(v)、或者ΔT’sat(v)和ΔT’dep(v)视为常数T’satmax和T’depmax、或者ΔT’sat和ΔT’dep。例如,可知在具有某种构造的气溶胶吸引器100中,通过3秒钟产生55cc(cm3)以上的流量的强度的吸引,负载132所达到的温度上升的大小以及负载132的上述温度变化变大的程度不会变化。
在这样的情况下,将函数Δ(v)、Δ’(v)和Δ”(v)分别视为满足对应的上述不等式的预先求出的常数Δ、Δ’和Δ”,在步骤842中,能够进行图10B中所表示流程图那样的处理1000B。1030表示设定为α=0、β=Δ、或设定为α=Δ、β=0、或设定为α=Δ’、β=Δ”的步骤。即,在示例性处理1000B中,不需要获取表示吸引的强度的参数。
另外,步骤1030也可以不设定α和β,而直接设定与在步骤850A~850D中使用的温度阈值T’thre或温度变化阈值ΔT’thre相当的值。
如上所述,修正值α具有修正与阈值Tthre或ΔTthre等(以下称为“Tthre等”)进行比较的变量(值)的作用,修正值β具有修正阈值Tthre等的作用。在α=0、β=Δ(v)的情况下,意味着与阈值Tthre等进行比较的变量(值)和阈值Tthre等中仅有阈值Tthre等被修正。在α=Δ(v)、β=0的情况下,意味着与阈值Tthre等进行比较的变量(值)和阈值Tthre等中仅有与阈值Tthre等进行比较的变量(值)被修正。在α=Δ’(v)、β=Δ”(v)的情况下,意味着与阈值Tthre等进行比较的变量(值)和阈值Tthre等双方被修正。
3-2-6关于步骤844
图10C是在步骤844中执行的示例性处理1000C的流程图。1040表示设定为α=0、β=0的步骤。在此,0是默认值的一例。通过该步骤,在步骤850A~850D中,能够进行使用了不考虑使用者对气溶胶吸引器100的吸引而设定的、即没有该吸引时的阈值的比较。
另外,步骤1040也可以不设定α和β,而直接设定与在步骤850A~850D中使用的温度阈值T’thre(v)或T’thre、或温度变化阈值ΔT’thre(v)或ΔT’thre相当的值。
3-2-7关于步骤850E或850G(以下称为“步骤850E等”)
3-2-7-1关于判定的概要
在步骤850E等中,能够在满足作为与加热器温度关联的值x的函数的规定的不等式的情况下,判定为气溶胶源充分,在不满足的情况下,判定为气溶胶源不充分。这样的不等式依赖于在负载132的温度上升的情况下与加热器温度关联的值x是增加还是下降,以及如关于曲线700所述那样,通过吸引,负载132所达到的温度是上升还是下降。在以下的说明中,假设与加热器温度关联的值x是负载132的温度的值,且在负载132的温度上升的情况下增加。
如上所述,在虽然通过吸引使负载132所达到的温度上升或下降,但其上升或下降的大小不会因吸引的强度而变化的情况下,通过将负载132的温度与作为常数的温度阈值T’thre进行比较,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是否充分。该比较可以用以下的不等式(41)表示:
x≤T′thre (41)
在此,将不考虑能够通过实验求得的使用者对气溶胶吸引器100的吸引而设定的温度阈值设为Tthre(气溶胶源的沸点等TB.P.以上平衡温度Tequi.以下。因此,也可以是TB.P.),将能够取正值和负值的修正值设为γ,并设:
T′thre=Tthre+γ
则不等式(41)能够变形为以下的不等式(42):
x≤Tthre+γ (42)
因此,步骤850E等能够判定是否满足不等式(41)或(42)。即,可以在不等式(42)成立的情况下判定为气溶胶源充分,在不等式(42)不成立的情况下判定为气溶胶源枯竭或不足。另外,这些不等式的不等号也可以是“<”。
3-2-7-2关于判定中使用的参数
在通过吸引使负载132所达到的温度上升的情况下,如上所述,温度阈值T’thre能够为常数T’satmax以上Tequi.以下,或者常数T’satmax以上常数T’depmax以下。该条件可以用以下的不等式(43)或(44)表示:
T′satmax≤T′thre≤Tequi.
T′satmax≤Tthre+γ≤Tequi.
T′satmax-Tthre≤γ≤Tequi.-Tthre (43)
T′satmax≤T′thre≤T′depmax
T′satmax≤Tthre+γ≤T′depmax
T′satmax-Tthre≤γ≤T′depmax-Tthre (44)
这里,由于不等式(43)和(44)不依赖于吸引的强度,因而能够预先求出满足这些不等式的修正值γ或温度阈值T’thre。另外,需要注意,若设满足这些不等式的γ为正值,则不等式(42)的右边为温度阈值Tthre(可以是Tthre=TB.P.)加上正的预定值γ的值。此外,若设T’depmax=Tequi.+δ(0<δ≤T’depmax-Tequi.),则不等式(43)表示可以是γ=Tequi.-Tthre+δ(如上所述,可以是Tthre=TB.P.)。
从另一个观点来描述,在通过吸引使负载132所达到的温度上升的情况下,如上所述,温度阈值T’thre可以为Tthre+ε1(如上所述,可以是Tthre=TB.P.)。在此,由于ε1(定义上为正值)不依赖于吸引的强度,因而也可以使用ε1来作为不等式(42)中的γ。
另外,在负载132所达到的温度的上升的大小不因某一范围的强度的吸引而变化的情况、或不因某一强度以上的吸引而变化的情况等下,也能够将与该吸引的强度对应的上述T’satmax(v)、T’depmax(v)及ε1(v)设为常数T’satmax、T’depmax及ε1。如上所述,可知例如在具有某种构造的气溶胶吸引器100中,通过在3秒内产生55cc(cm3)以上的流量的强度的吸引,负载132所达到的温度上升的大小不会变化。
此外,在通过吸引使负载132所达到的温度下降的情况下,如上所述,温度阈值T’thre(v)能够为TB.P.以上常数T’depmax以下,或者常数T’satmax以上常数T’depmax以下。该条件可以用以下的不等式(45)或(46)表示:
TB.P.≤T′thre≤T′depmax
TB.P.≤Tthre+γ≤T′depmax
TB.P.-Tthre≤γ≤T′depmax-Tthre (45)
T′satmax≤T′thre≤T′depmax
T′satmax≤Tthre+γ≤T′depmax
T′satmax-Tthre≤γ≤T′depmax-Tthre (46)
这里,由于不等式(45)和(46)不依赖于吸引的强度,因而能够预先求出满足这些不等式的修正值γ或温度阈值T’thre。另外,需要注意,若设满足这些不等式的γ为负值,则不等式(42)的右边成为从温度阈值Tthre(由于通过吸引使负载132所达到的温度下降,T’depmax<Tequi,因而可以是Tthre=T’depmax)减去正的既定值|γ|的值。
从另一个观点来描述,在通过吸引使负载132所达到的温度下降的情况下,如上所述,温度阈值T’thre可以是Tthre-ε2(如上所述,可以是Tthre=T’depmax)。在此,由于ε2(定义上为正值)不依赖于吸引的强度,因而也可以使用-ε2来作为不等式(42)中的γ。
温度阈值T’thre能够预先求出。因此,只要使用传感器112获取与加热器温度关联的值x,就能够通过使用不等式(41)来执行步骤850E等中的判定。特别地,如果使用满足不等式(45)或(46)的温度阈值T’thre,则即使在示例性处理800E等中不根据有无吸引来修正温度阈值T’thre和与加热器温度关联的值x,也能够判定气溶胶源是否充分。
另外,在负载132所达到的温度的下降的大小不因某一范围的强度的吸引而变化的情况、或不因某一强度以上的吸引而变化的情况等下,也能够将与该吸引的强度对应的上述T’satmax(v)、T’depmax(v)及ε2(v)设为常数T’satmax、T’depmax及ε2。这样的吸引可以是在3秒内产生55cc(cm3)的流量的强度。
此外,在由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的系统中,也可以以既定的吸引的强度为基准,设定温度阈值T’thre。作为一例,也可以基于从多个使用者的吸引信息中预先获取的统计信息来设定既定的吸引的强度。作为一例,既定的吸引的强度可以是在3秒内产生55cc(cm3)的流量的强度。
由此,即使在由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的系统中,在示例性处理800E等中不根据有无吸引来修正温度阈值T’thre和与加热器温度关联的值x,也能够判定气溶胶源是否充分。
3-2-7-3关于判定的备考
在以上的说明中,假设了与加热器温度关联的值x是负载的温度的值,但需要注意,在使用不是负载的温度的值的与加热器温度关联的值x的情况下,将γ设为基于这样的与加热器温度关联的值x而求出的值即可。特别地,在与加热器温度关联的值x在负载132的温度上升的情况下减少的情况下,只要将不等式(41)和(42)中的不等号反转等即可。
3-2-8关于步骤850F和850H(以下称为“步骤850F等”)
3-2-8-1关于判定的概要
在步骤850F等中,在满足作为时刻t1和t2以及与加热器温度关联的值x(t1)和x(t2)的函数的规定的不等式的情况下,判定为气溶胶源充分,在不满足的情况下,能够判定为气溶胶源不充分。这样的不等式依赖于在负载132的温度上升的情况下与加热器温度关联的值x是增加还是下降,以及如关于温度变化750所述那样,通过吸引,每规定时间的负载132的温度上升是变大还是变小。在以下的说明中,假设与加热器温度关联的值x是负载132的温度的值,且在负载132的温度上升的情况下增加。
如上所述,在每规定时间Δt的负载132的温度变化因吸引而变大或变小,但其程度不因吸引的强度而变化的情况下,通过将每规定时间Δt的负载132的温度变化与作为常数的温度变化阈值ΔT′thre进行比较,能够判断保持部等中的气溶胶源的剩余量是否充分。
具体而言,该比较能够用以下的不等式(47)表示:
在此,将在不考虑能够通过实验求得的使用者对气溶胶吸引器100的吸引的情况下能够判断气溶胶源的剩余量是否充分的阈值设为Thre1(相当于图3中的ΔTthre/Δt。ΔTthre为ΔTsat以上ΔTdep以下),将能够取正值和负值的修正值设为γ,并设:
Thre′1=Thre1+γ
不等式(47)能够变形为以下的不等式(48):
此外,若设Thre′2=Thre2+γ(Thre2相当于图3中的ΔTthre/ΔW),则该比较也能够通过以下的不等式(49)或(50)来表示:
因此,步骤850F等能够判定是否满足不等式(47)~(50)中的任一个。即,在不等式(48)或(50)成立的情况下,判定为气溶胶源充分,在该不等式不成立的情况下,判定为气溶胶源枯竭或不足。
另外,在使用不等式(49)或(50)的情况下,控制部106可以不将时刻t2决定为时刻t1+规定时间Δt,而是监视从时刻t1起向负载132供给或供电的总功率量,将总功率量成为规定功率量的时刻决定为t2。此外,这些不等式的不等号也可以是“<”。
3-2-8-2关于判定中使用的参数
以下,假设在步骤850F等中使用不等式(48)。
在每规定时间Δt的负载132的温度变化因吸引而变大的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT′thre能够为常数ΔT′sat以上ΔTdep以下,或者为常数ΔT′sat以上常数ΔT′dep以下。该条件可以用以下的不等式(51)或(52)表示:
这里,由于不等式(51)和(52)不依赖于吸引的强度,因而能够预先求出满足这些不等式的修正值γ或阈值Thre′1。
从另一个观点来描述,在每规定时间Δt的负载132的温度变化因吸引而变大的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre也可以是ΔTthre+Δε1。这里,由于Δε1不依赖于吸引的强度,因而作为修正值γ,也可以使用Δε1/Δt。
此外,在每规定时间Δt的负载132的温度变化因吸引而变小的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT′thre能够为ΔTsat以上常数ΔT′dep以下,或者为常数ΔT′sat以上常数ΔT′dep以下。该条件能够用以下的不等式(53)或(54)表示:
这里,由于不等式(53)和(54)不依赖于吸引的强度,因而能够预先求出满足这些不等式的修正值γ或阈值Thre'1。
从另一个观点来描述,在每规定时间Δt的负载132的温度变化因吸引而变小的情况下,如上所述,温度变化阈值ΔT’thre也可以是ΔTthre-Δε2。在此,由于Δε2不依赖于吸引的强度,因而作为修正值γ,也可以使用-Δε2/Δt。
阈值Thre'1能够预先求出。因此,只要使用传感器112获取不等式(47)的左边,就能够通过使用不等式(47)来执行步骤850F等的判定。特别地,如果使用满足不等式(53)或(54)的阈值Thre'1,则即使在示例性处理800F等中不根据有无吸引来修正阈值Thre'1和不等式(47)的左边,也能够判定气溶胶源是否充分。
另外,在每规定时间Δt或规定功率量ΔW的负载132的温度变化变大或变小的程度不因某一范围的强度的吸引而变化的情况、或不因某一强度以上的吸引而变化的情况等下,也能够将与该吸引的强度对应的上述ΔT’satmax(v)、ΔT’depmax(v)、Δε1(v)及Δε2设为常数ΔT’satmax、ΔT’depmax、Δε1及Δε2。这样的吸引可以是在3秒内产生55cc(cm3)的流量的强度。
此外,在由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的系统中,也可以以既定的吸引的强度为基准,设定阈值Thre'1。作为一例,也可以基于从多个使用者的吸引信息中预先获取的统计信息来设定既定的吸引的强度。作为一例,既定的吸引的强度可以是在3秒内产生55cc(cm3)的流量的强度。
由此,在由吸引引起的负载132的温度的变化的大小依赖于吸引的强度的系统中,即使在示例性处理800F等中不根据有无吸引来修正阈值Thre'1和不等式(47)的左边,也能够判定气溶胶源是否充分。
3-2-8-3关于判定的备考
在以上的说明中,假设了在步骤850F等中使用不等式(48),但在步骤850F等中使用不等式(49)或(50)的情况下,将上述不等式中的分母的Δt设为ΔW即可。此外,需要注意,在以上的说明中,假设了与加热器温度关联的值x是负载的温度的值,但在使用不是负载的温度的值的与加热器温度关联的值x的情况下,可以将修正值γ设为基于这样的与加热器温度关联的值x求出的值。特别地,需要注意,在与加热器温度关联的值x在负载132的温度上升的情况下减少的情况下,只要使不等式(47)~(50)中的不等号反转即可。
3-2-9关于步骤852和858
图11是在示例性处理800A~800D中的步骤852中执行的更详细的示例性处理1100的流程图。
1110表示将错误存储在存储器中的步骤。
1120表示生成错误信号的步骤。
另外,在示例性处理800E~800H中的步骤858中,除了示例性处理1100所包含的步骤之外,还能够执行上述的对计数器N进行初始化的步骤。
4结语
在上述说明中,作为使气溶胶吸引器和气溶胶吸引器动作的方法,对本公开的实施方式进行了说明。然而,应该理解的是,本公开可以被实现为若由处理器执行则使该处理器执行该方法的程序、或存储该程序的计算机可读存储介质。
以上,尽管已经描述了本公开的实施方式,但是应当理解,这些实施方式仅仅是示例,而不限定本公开的范围。应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,能够酌情更改、添加和改进实施方式。本公开的范围不应该被上述任一实施方式限定,仅应由权利要求书及其等效物规定。
Claims (27)
1.一种用于气溶胶吸引器的控制装置,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时更高,所述控制装置包括:
传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及
控制部,
所述控制部构成为,根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是对满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值加上正的第一既定值的值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是从满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值减去正的第一既定值的值,
所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
2.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一既定值是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值与满足所述第一条件且有所述吸引时的所述第二值之差的绝对值。
3.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一既定值是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值与满足所述第一条件且3秒内有55cc的所述吸引时的所述第二值之差的绝对值。
4.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时上升,
所述控制部构成为仅在多次检测到所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
5.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时下降,
所述控制部构成为仅在多次检测到所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
6.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一既定值是在发生所述枯竭或所述不足,正向所述负载供电,且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值与在满足所述第一条件且没有所述吸引的情况下的所述第二值之差的绝对值。
7.如权利要求1所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一既定值是对在满足第二条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值与在满足所述第一条件且没有所述吸引的情况下的所述第二值之差的绝对值加上正的第二既定值的值,所述第二条件为发生所述枯竭或所述不足且正向所述负载供电。
8.如权利要求7所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第二既定值是满足所述第二条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第二条件且有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
9.如权利要求7所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第二既定值是满足所述第二条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第二条件且3秒内有55cc的所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
10.如权利要求7至9中的任一项所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时上升,
所述控制部构成为在检测到一次所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
11.如权利要求7至9中的任一项所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时下降,
所述控制部构成为在检测到一次所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
12.一种气溶胶吸引器,包括:
如权利要求1至11中的任一项所述的用于气溶胶吸引器的控制装置;
由所述吸引所吸入的空气流动的流路;以及
配置于所述流路外或所述流路内的通过所述吸引而被吸入的空气不接触的部位的所述负载。
13.一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述气溶胶吸引器构成为,
通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时更高,所述控制装置包括:
传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及
控制部,
所述方法包括所述控制部根据第二值与阈值的比较,来判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是对满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值加上正的第一既定值的值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是从满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值减去正的第一既定值的值,
所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
14.一种用于气溶胶吸引器的控制装置,所述气溶胶吸引器构成为,通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时变小,所述控制装置包括:
传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及
控制部,
所述控制部构成为,根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足,所述第二值基于所述第一值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值为满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以上,
若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值为满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以下,
所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
15.如权利要求14所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时上升,
所述控制部构成为仅在多次检测到所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
16.如权利要求14所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时下降,
所述控制部构成为仅在多次检测到所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
17.如权利要求14所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是从在满足第三条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值减去正的既定值的值以上,
若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是对在满足所述第三条件且没有所述吸引的情况下成为恒定状态的所述第二值加上正的既定值的值以下,
所述第三条件为发生所述枯竭或所述不足且正向所述负载供电。
18.如权利要求17所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述既定值是满足所述第三条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第三条件且有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
19.如权利要求18所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述既定值是满足所述第三条件且没有所述吸引时成为恒定状态的所述第二值与满足所述第三条件且3秒内有55cc的所述吸引时成为恒定状态的所述第二值之差的绝对值。
20.如权利要求18所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时上升,
所述控制部构成为在检测到一次所述第二值大于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
21.如权利要求18所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第一值在所述负载的温度上升时下降,
所述控制部构成为在检测到一次所述第二值小于所述阈值的情况下,判断所述枯竭或所述不足的发生。
22.一种气溶胶吸引器,包括:
如权利要求14至21中任一项所述的用于气溶胶吸引器的控制装置;
外管;
配置于所述外管内的内管;
配置或形成在所述外管与所述内管之间的所述贮存部;
配置于所述内管内的所述负载;以及
将所述贮存部供给的所述气溶胶源保持在所述负载能够加热的位置的保持部。
23.一种用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,所述气溶胶吸引器构成为,
通过基于供电的发热来对贮存于贮存部或保持于气溶胶基材的气溶胶源进行雾化的负载的供电过程中或气溶胶生成过程中的温度在有吸引时变小,所述控制装置包括:
传感器,用于获取与所述负载的温度关联的第一值;以及
控制部,
所述方法包括所述控制部根据第二值与阈值的比较,判断所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的枯竭或不足的步骤,所述第二值基于所述第一值,
若所述第一值在所述负载的温度上升时上升,则所述阈值是满足第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以上,
若所述第一值在所述负载的温度上升时下降,则所述阈值是满足所述第一条件且没有所述吸引时的所述第二值以下,
所述第一条件为所述贮存部或所述气溶胶基材中的所述气溶胶源的剩余量充分且在所述负载中正生成气溶胶。
24.如权利要求1至11以及14至21中任一项所述的用于气溶胶吸引器的控制装置,其中,
所述第二值是
所述第一值、
所述第一值根据向所述负载供电的功率量而变化的量与被供电的所述功率量的比值、和
所述第一值随着时间的经过而变化的量与经过的所述时间的长度的比值中的任一个。
25.如权利要求12或22所述的气溶胶吸引器,其中,
所述第二值是
所述第一值、
所述第一值根据向所述负载供电的功率量而变化的量与被供电的所述功率量的比值、和
所述第一值随着时间的经过而变化的量与经过的所述时间的长度的比值中的任一个。
26.如权利要求13或23所述的用于气溶胶吸引器的控制装置的动作方法,其中,
所述第二值是
所述第一值、
所述第一值根据向所述负载供电的功率量而变化的量与被供电的所述功率量的比值、和
所述第一值随着时间的经过而变化的量与经过的所述时间的长度的比值中的任一个。
27.一种程序,若由处理器执行,则使所述处理器执行权利要求13、23或26所述的方法。
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