CN111511232B - 气溶胶生成装置、加热器控制方法及计算机可读记录介质 - Google Patents

气溶胶生成装置、加热器控制方法及计算机可读记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明的一实施例公开了一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：加热器，通过加热气溶胶生成基质来生成气溶胶，以及控制部，控制向所述加热器供给的电力；所述控制部执行如下处理：划分出第一区间、第二区间和第三区间来控制向所述加热器供给的电力，根据所述第一区间、所述第二区间和所述第三区间中的至少两个以上来计算出控制基准比率，根据计算出的所述控制基准比率来控制向所述加热器供给的电力。

Description

气溶胶生成装置、加热器控制方法及计算机可读记录介质
技术领域
本发明涉及一种气溶胶生成装置、加热器控制方法及计算机可读记录介质，更具体而言，涉及一种通过按区间划分气溶胶生成装置的加热器温度并进行快速加热，从而能够迅速确保供使用者吸入的充分量的气溶胶的方法以及用于实现该方法的气溶胶生成装置。
背景技术
近来，对于克服普通卷烟的缺点的替代方法的需求日益增加。例如，对通过卷烟内的气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的方法而非通过燃烧卷烟来生成气溶胶的方法的需求日益增加。因此，积极进行对加热式卷烟或加热式气溶胶生成装置的研究。
气溶胶生成装置通常包括通过加热气溶胶生成基质来生成气溶胶的加热器(heater)，为了控制加热器，设置额外的主控制器单元(MCU：Main Controller Unit)，并且通过比例积分微分(PID：Proportional Integral Difference)控制方式来控制加热器的温度。主控制器单元通过比例积分微分控制来控制加热器的温度的情况下，具有加热器的温度直到通过比例积分微分方式的反馈算法来到达能够生成气溶胶的目标温度为止不发生过冲(overshoot)的优点，但被指出由于加热器的加热需要时间长，导致电池的消耗大，使用者的等待时间长的缺点。
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的问题是，提供一种通过快速预热来确保供使用者能够快速吸入的充分量的气溶胶的方法及用于实现该方法的气溶胶生成装置。
用于解决问题的手段
用于解决所述技术问题的本发明一实施例的气溶胶生成装置，其特征在于，包括：加热器，通过加热气溶胶生成基质来生成气溶胶，以及控制部，控制向所述加热器供给的电力；所述控制部执行如下处理：划分出第一区间、第二区间和第三区间来控制向所述加热器供给的电力，根据所述第一区间、所述第二区间和所述第三区间中的至少两个以上区间来计算控制基准比率，根据计算出的所述控制基准比率来控制向所述加热器供给的电力。
用于解决所述技术问题的另一实施例的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，包括：第一步骤，控制以比预先设定的目标温度低的温度来对所述加热器进行加热，第二步骤，当所述加热器的温度超过所述目标温度时，控制使所述加热器的温度下降，以及第三步骤，使所述加热器的温度保持为所述目标温度；在所述第二步骤和所述第三步骤中，根据控制基准比率来控制向所述加热器供给的电力，所述控制基准比率是根据对应于所述第一步骤的时间长度、对应于所述第二步骤的时间长度以及对应于所述第三步骤的时间长度中的至少两个以上的时间长度来计算出的。
本发明的一实施例可提供一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质中存储有用于实现所述方法的程序。
发明效果
根据本发明，使用者无需等待直到气溶胶生成装置的加热器被充分加热，通过气溶胶生成装置能够快速地享受气溶胶的吸入。
附图说明
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的一例的图。
图4是示出卷烟的一例的图。
图5是示出本发明的气溶胶生成装置的一例的框图。
图6是示出用于说明按区间控制气溶胶生成装置的加热器温度的方法的曲线图的图。
图7是示出本发明的控制向加热器供给的电力的方法的一例的流程图。
图8是示出本发明的控制向加热器供给的电力的方法的另一例的流程图。
图9是示出本发明的控制向加热器供给的电力的方法的又一例的流程图。
图10是示出用于说明按区间控制气溶胶生成装置的加热器温度的方法的曲线图的图。
图11是示出本发明的按区间控制气溶胶生成装置的加热器温度的方法的一例的流程图。
图12是示出控制部确定感温区间的长度的一例的流程图。
图13是示出控制部确定温度保持区间的长度的一例的流程图。
图14是示出用于说明划分出预热区间和保持区间来控制加热器温度的方式与现有的没有区间划分的控制方式的不同点以及划分区间来控制的方式的问题点的曲线图的图。
图15是示出用于说明部分实施例的调整目标温度的一例的曲线图的图。
图16是示出用于说明部分实施例的调整目标温度的另一例的曲线图的图。
图17是示出用于说明部分实施例的随时间累计加热器的温度与目标温度的差值的累计值的曲线图的图。
图18是示出用于说明部分实施例的根据累计值的变化来调整目标温度的一例的曲线图的图。
图19是示出用于说明部分实施例的根据累计值的变化来调整目标温度的另一例的曲线图的图。
图20是用于说明部分实施例的控制用于加热容纳在气溶胶生成装置的卷烟的加热器的温度的方法的流程图。
具体实施方式
用于解决所述技术问题的本发明的一实施例的气溶胶生成装置，其特征在于，包括：加热器，通过加热气溶胶生成基质来生成气溶胶，以及控制部，控制向所述加热器供给的电力；所述控制部执行如下处理：划分出第一区间、第二区间和第三区间来控制向所述加热器供给的电力，根据所述第一区间、所述第二区间和所述第三区间中的至少两个的区间来计算出控制基准比率，根据计算出的所述控制基准比率来控制向所述加热器供给的电力。
所述装置的特征在于，所述控制部将计算出的所述控制基准比率与预先设定的比较控制值进行比较，来控制向所述加热器供给的电力。
所述装置的特征在于，所述控制部，包括所述第二区间的时间长度来计算所述控制基准比率。
所述装置的特征在于，所述控制部，根据所述第一区间的时间长度和所述第二区间的时间长度之和除以所述第三区间的时间长度的值，来计算出所述控制基准比率。
所述装置的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于1。
所述装置的特征在于，计算出的所述控制基准比率是所述第二区间的时间长度与所述第三区间的时间长度的比率。
所述装置的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于1。
所述装置的特征在于，计算出的所述控制基准比率是所述第一区间的时间长度与所述第二区间的时间长度的比率。
所述装置的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于2。
所述装置的特征在于，所述控制部执行如下处理：在所述第一区间执行基于电池的输出状态的脉冲调制(PWM)控制，在所述第二区间和所述第三区间执行比例积分微分(PID)控制。
用于解决所述技术问题的另一实施例的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，包括：第一步骤，控制以比预先设定的目标温度低的温度来对所述加热器进行加热，第二步骤，当所述加热器的温度超过所述目标温度时，控制使所述加热器的温度下降，以及第三步骤，使所述加热器的温度保持为所述目标温度；在所述第二步骤和所述第三步骤中，根据控制基准比率来控制向所述加热器供给的电力，所述控制基准比率是根据对应于所述第一步骤的时间长度、对应于所述第二步骤的时间长度以及对应于所述第三步骤的时间长度中的至少两个以上的时间长度来计算出的。
所述方法的特征在于，在所述第二步骤及所述第三步骤中，根据将计算出的所述控制基准比率与预先设定的比较控制值进行比较的结果，来控制向所述加热器供给的电力。
所述方法的特征在于，在所述第二步骤和所述第三步骤中，在计算所述控制基准比率时包括所述第二步骤的时间长度。
所述方法的特征在于，在所述第三步骤的特征中，以所述第一步骤和所述第二步骤中的时间长度之和除以所述第三步骤中的时间长度的方式计算所述控制基准比率。
所述方法的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于1。
所述方法的特征在于，计算出的所述控制基准比率是所述第二步骤的时间长度与所述第三步骤的时间长度比率。
所述方法的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于1。
所述方法的特征在于，计算出的所述控制基准比率是所述第一步骤的时间长度与所述第二步骤的时间长度的比率。
所述方法的特征在于，计算出的所述控制基准比率小于2。
本发明的一实施例能够提供一种计算机可读记录介质，其中，存储有用于实现所述方法的程序。
本发明可实施多种变形，可具有各种实施例，在附图中例示特定实施例，并在具体实施方式进行详细说明。本发明的效果、特征以及用于实现这些的方法，通过参照与附图一同详细说明的下文中的实施例变得明确。然而，本发明不限于以下公开的实施例，可以以不同方式实现。
以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细说明，参照附图进行说明时，对相同或者对应的构成要素使用相同的附图标记，并省略重复说明。
在以下的实施例中，第一、第二等术语用于将一个构成要素与另一个构成要素区分开的目的，而不具有限定的意思。
在以下的实施例中，在上下文中未明确区分的情况下，单数的表述还可包括复数的表述。
在以下的实施例中，包括或者具有等术语是指存在说明书中记载的特征或部件，并非预先排除附加一个以上的其他特征或构成要素的可能性。
在某一实施例可通过其他方式来实现的情况下，所特定的工序顺序可以与所说明的顺序不同。例如，相继说明的两个工序实质上可以同时实施，也可以以与所说明的顺序相反的顺序进行。
下面，参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的一例的图。
参照图1，气溶胶生成装置10包括电池120、控制部110和加热器130。参照图2及图3，气溶胶生成装置10还包括汽化器180。另外，卷烟200可插入气溶胶生成装置10的内部空间。
图1至图3所示的气溶胶生成装置10中示出与本实施例相关的部件。因此，只要是本实施例相关技术领域的普通技术人员就能够理解气溶胶生成装置10还可包括除了图1至图3所示的部件以外的其他通用的构成要素。
另外，图2及图3中示出了气溶胶生成装置10包括加热器130，但根据需求，可以省略加热器130。
如图1所示，电池120、控制部110以及加热器130设置成一列。另外，如图2所示，电池120、控制部110、汽化器180以及加热器130设置成一列。另外，如图3所示，汽化器180和加热器130设置成并列。但是，气溶胶生成装置10的内部结构并不限于图1至图3所示的结构。换言之，根据气溶胶生成装置10的设计情况，可以变更电池120、控制部110、加热器130以及汽化器180的设置。
卷烟200插入气溶胶生成装置10时，气溶胶生成装置10可以使加热器130及/或汽化器180工作，从而由卷烟200及/或汽化器180产生气溶胶。借助加热器130及/或汽化器180产生的气溶胶，通过卷烟200传递至使用者。
根据需求，即使卷烟200未插入气溶胶生成装置10，气溶胶生成装置10也可对加热器130进行加热。
电池120供给用于使气溶胶生成装置10动作的电力。例如，电池120可进行供电以使加热器130或汽化器180能够被加热，且可供给控制部110动作所需的电力。另外，电池120可供给设置在气溶胶生成装置10的显示器、传感器、电机等动作所需的电力。
控制部110整体控制气溶胶生成装置10的动作。具体而言，控制部110除了控制电池120、加热器130及汽化器180之外，还控制气溶胶生成装置10中的各部件的动作。另外，控制部110还可以确认气溶胶生成装置10的各部件的状态，来判断气溶胶生成装置10是否处于可动作的状态。
控制部110至少包括一个处理器。处理器可以由多个逻辑门阵列构成，也可以通过通用的微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，只要是本实施例所属技术领域的通常的技术人员就能够理解，还可以由其他形式的硬件来实现。
加热器130可以由电池120供给的电力进行加热。例如，当卷烟插入气溶胶生成装置10时，加热器130可位于卷烟的外部。因此，加热的加热器130可使卷烟内的气溶胶生成物质的温度上升。
加热器130可以是电阻加热器。例如，加热器130可包括导电轨道(track)，当电流在导电轨道流动时，加热器130被加热。然而，加热器130不限于上述例子，只要能够加热到希望温度即可，并没有特殊限制。这里，希望温度可以在气溶胶生成装置10预先设定，或可以由使用者设置期望温度。
一方面，作为另一例，加热器130可以是感应加热式加热器。具体而言，加热器130可包括用于以感应加热方式加热卷烟的导电线圈，卷烟可包括能够被感应加热式加热器加热的感热体。
例如，加热器130可包括管形加热部件、板形加热部件、针形加热部件或棒形加热部件，可根据加热部件的形状来加热卷烟200的内部或者外部。
另外，气溶胶生成装置10可设置有多个加热器130。此时，多个加热器130可设置成能插入卷烟200的内部，还可设置在卷烟200的外部。另外，也可以在多个加热器130中的一部分设置成能够插入卷烟200的内部，而其他加热器设置在卷烟200的外部。另外，加热器130的形状不限于图1至图3所示的形状，还可制成其他多种形状。
汽化器180可加热液态组合物来生成气溶胶，所生成的气溶胶通过卷烟200能够传递至使用者。换言之，由汽化器180生成的气溶胶能够沿气溶胶生成装置10的气流通路移动，气流通路可构成为使由汽化器180生成的气溶胶经由卷烟传递至使用者。
例如，汽化器180可包括：液体储存部、液体传递单元以及加热部件，但不限于此。例如，液体储存部、液体传递单元以及加热部件可作为独立的模块设置在气溶胶生成装置10中。
液体储存部能够储存液态组合物。例如，液态组合物可以为包括含有挥发性烟草香味成分的含烟草物质的液体，还可以为包括非烟草物质的液体。液体储存部可制作成能够从汽化器180拆卸或安装于汽化器180，也可以与汽化器180制作成一体。
例如，液态组合物可包括水、溶剂、乙醇、植物萃取物、香料、香味剂或维生素混合物。香料可包括薄荷醇、欧薄荷、绿薄荷油、各种水果香成分等，但不限于此。香味剂可包括能够向使用者提供多种香味或风味的成分。维生素混合物可以为混合有维生素A、维生素B、维生素C及维生素E中至少一种的物质，但不限于此。另外，液态组合物可包括如甘油或丙二醇的气溶胶形成剂。
液体传递单元能够将液体储存部的液态组合物传递到加热部件。例如，液体传递单元可以为如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、多孔陶瓷的芯材(wick)，但不限于此。
加热部件是用于加热由液体传递单元传送的液态组合物的部件。例如，加热部件可以为金属热线、金属热板、陶瓷加热器等，但不限于此。另外，加热部件可由如镍铬线的导电发热丝构成，可设置成缠绕在液体传递单元的结构。加热部件可通过所供给的电流来加热，并向与加热部件接触的液态组合物传递热量，来加热液态组合物。其结果，能够生成气溶胶。
例如，汽化器180也可称为电子烟(cartomizer)或雾化器(atomizer)，但不限于此。
一方面，气溶胶生成装置10还可包括电池120、控制部110、加热器130以及汽化器180之外的其他通用的各结构。例如，气溶胶生成装置10可包括能够输出视觉信息的显示器及/或用于输出触觉信息的电机。另外，气溶胶生成装置10可包括至少一个传感器(抽吸检测传感器、温度检测传感器、卷烟插入检测传感器等)。另外，气溶胶生成装置10可制成即使在插入有卷烟200的状态下也能使外部空气流入或使内部气体流出的结构。
虽然在图1至图3中没有示出，气溶胶生成装置10可以与另设的托架一同构成系统。例如，托架可用于对气溶胶生成装置10的电池120进行充电。或者，在托架与气溶胶生成装置10相结合的状态下，也可以对加热器130进行加热。
卷烟200可以与普通燃烧型卷烟类似。例如，卷烟200可划分为包括气溶胶生成物质的第一部分和包括滤嘴等的第二部分。或者，卷烟200的第二部分也可包括气溶胶生成物质。例如，可以将以颗粒或胶囊形式制成的气溶胶生成物质插入到第二部分。
气溶胶生成装置10的内部可插入整个第一部分，而第二部分可露在外部。或者，气溶胶生成装置10的内部可插入第一部分的一部分，也可插入整个第一部分和第二部分的一部分。使用者可以在将第二部分叼在嘴的状态下吸入气溶胶。此时，外部空气经由第一部分时生成气溶胶，所生成的气溶胶经由第二部分传递至使用者的嘴部。
作为一例，外部空气可经由形成在气溶胶生成装置10的至少一个空气通路流入。例如，形成在气溶胶生成装置10的空气通路的开闭及/或空气通路的大小，可由使用者来调整。由此，使用者能够调整雾化量、吸烟感等。作为另一例，外部空气可经由形成在卷烟200的表面的至少一个孔(hole)流入到卷烟200的内部。
下面，参照图4，对卷烟200的一例进行说明。
图4是示出卷烟的一例的图。
参照图4，卷烟200包括烟草棒210及过滤棒220。参照图1至图3所述的第一部分包括烟草棒210，第二部分包括过滤棒220。
图4所示的过滤棒220为单一段，但不限于此。换言之，过滤棒220可由多个段构成。例如，过滤棒220可包括用于冷却气溶胶的第一段及用于过滤包括在气溶胶内的规定成分的第二段。另外，根据需求，过滤棒220还可包括执行其他功能的至少一个段。
卷烟200至少用一个包装纸240包装。包装纸240形成有外部空气流入或内部气体流出的至少一个孔(hole)。作为一例，卷烟200可用一个包装纸240包装。作为另一例，卷烟200可用两个以上的包装纸240重叠包装。例如，烟草棒210用第一包装纸包装，过滤棒220用第二包装纸包装。将用单个包装纸包装的烟草棒210和过滤棒220相结合，并将卷烟200整体用第三包装纸再包装。如果，烟草棒210或过滤棒220分别由多个段构成，则可将各段分别用单个包装纸包装。并且，可以将由分别用单个包装纸包装的各段结合而成的卷烟200的整体，用其他包装纸进行再包装。
烟草棒210可包括气溶胶生成物质。例如，气溶胶生成物质可包括甘油、丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇及油醇中的至少一种，但不限于此。另外，烟草棒210可含有如调味剂、湿润剂及/或有机酸(organic acid)的其他添加物质。另外，可以以向烟草棒210喷射的方式，对烟草棒210添加薄荷醇或者保湿剂等调味液。
烟草棒210可以以多种方式制得。例如，烟草棒210可由薄片(sheet)材料制成，还可由丝状(strand)材料制成。另外，烟草棒210可通过将烟草片切细而得的烟叶制成。另外，烟草棒210可被导热物质包围。例如，导热物质可以为如铝箔的金属箔，但不限于此。作为一例，包围烟草棒210的导热物质能够均匀分散传递到烟草棒210热量，以提高施加到烟草棒的导热率，由此能够提高烟草的味道。另外，包围烟草棒210的导热物质可发挥被感应加热式加热器加热的感热体的功能。此时，虽然图中没有示出，但烟草棒210除包括包围外部的导热物质之外，还可包括其他感热体。
过滤棒220可以为醋酸纤维素过滤器。一方面，过滤棒220的形状没有限制。例如，过滤棒220可以为圆筒型(type)棒，还可以为内部中空的管型(type)棒。另外，过滤棒220可以为嵌入型(type)棒。如果过滤棒220由多个段构成，则多个段中的至少一个可制成不同的形状。
过滤棒220可制成能够生成香味。作为一例，可向过滤棒220喷射调味液，也可另外向过滤棒220的内部插入涂有调味液的纤维。
另外，过滤棒220可包括至少一个胶囊230。这里，胶囊230可发挥生成香味的功能，或发挥生成气溶胶的功能。例如，胶囊230可以是用被膜将含香料的液体内容物包裹而成的结构。胶囊230可具有球形或者圆筒形的形状，但不限于此。
如果过滤棒220包括冷却气溶胶的段，则冷却段可由高分子物质或生物将解性高分子物质制得。例如，冷却段可由纯聚乳酸制得，但不限于此。或者，冷却段可由打通多个孔的醋酸纤维素过滤器制得。但是，冷却段不限于上述例子，只要能够执行冷却气溶胶的功能，则没有限制。
一方面，虽然图4没有示出，但一实施例的卷烟200还可包括前端过滤器。前端过滤器在烟草棒210中位于与过滤棒22000相对的一侧。前端过滤器能够防止烟草棒210向外部脱离，而且在吸烟过程中能够防止液化的气溶胶从烟草棒210流入气溶胶生成装置(图1至图3的10)中。
图5是示意性示出本发明的气溶胶生成装置的一例的框图。
参照图5，可以知道本发明的气溶胶生成装置10包括：控制部110、电池120、加热器130、脉冲调制处理部140、显示器部150、电机160以及存储装置170。
控制部110整体控制气溶胶生成装置10的电池120、加热器130、脉冲调制处理部140、显示器部150、电机160以及存储装置170。尽管在图5中未示出，根据不同实施例，控制部110还可包括：输入接收部(未图示)，接收使用者的按键输入或者触摸输入；及如使用者终端的通信部(未图示)，可以与外部通信装置执行通信。尽管在图5中未示出，控制部110还可以进一步包括为了对加热器130执行比例积分微分控制(PID)的组件。
电池120向加热器130供给电力，向加热器130供给的电力的大小可以通过控制部110来调整。
当施加电流时，通过固有电阻发热，并且当气溶胶生成基质与加热的加热器130接触(结合)时，会生成气溶胶。
脉冲调制处理部140通过向加热器130转达脉冲调制(pulse width modulation，PWM)信号的方式，使控制部110能够控制向加热器130供给的电力。根据不同实施例，脉冲调制处理部140还可以以设置在控制部110的方式实现。
显示器部150以可视的方式输出气溶胶生成装置10中发生的各种警报信息(alarmmessage)，以便使用气溶胶生成装置10的使用者能够确认。使用者能够确认向显示器部150输出的电池电力不足信息或者加热器的过热警告信息等，并在气溶胶生成装置10的动作停止或者气溶胶生成装置10破损之前采取适当的措施。
电机160被控制部110驱动，以使使用者能够通过触觉认知气溶胶生成装置10已准备就绪。
储存装置170存储有各种信息，所述各种信息用于控制部110适当地控制向加热器130供给的电力，以向使用气溶胶生成装置10的使用者提供多种风味。例如，后述的第一方式或第二方式作为控制部110用于控制向加热器供给的电力的控制方式之一存储在存储装置170中，可通过控制部110的调用传送到控制部110。举另一例子，存储在存储装置170的信息预先存储控制部110为了根据时间流逝适当地加减控制加热器的温度而参照的温度曲线(temperature profile)、后述的控制基准比率、比较控制值等，根据控制部110的请求，可将该信息传输到控制部110。存储装置170不仅可以由非易失性存储器，如快闪存储器(flash memory)组成，为了确保更快的数据输入输出(I/O)速度，可以由仅在通电时临时存储数据的易失性存储器组成。
为了便于描述，在图6对本发明的控制部110控制向加热器130供给的电力的方式进行后述。
图6是示出用于说明按区间控制气溶胶生成装置的加热器温度的方法的曲线图的图。
参照图6可知，图6包括表示预热温度区间的区间界线610a、610b、传统PWM控制方式的加热器的温度变化曲线630、传统PID控制方式的加热器的温度变化曲线650以及本发明的加热器的温度变化曲线670。在图6中，水平轴表示秒(second)，垂直轴表示摄氏温度(Celsius Temperature)。
首先，表示预热温度区间的区间界线610a、610b分别表示本发明的预热温度区间的下限值和上限值。参照图6，预热温度区间的下限值是190度，且预热温度区间的上限值是280度，190度和280度是本发明的优选实施例的例示性数值，根据不同实施例，预热温度区间的下限值和上限值会有所不同。例如，预热温度区间的下限值可以选择160度至220度之间的任意的温度，预热温度区间的上限值可以选择250度至310度之间的任意的温度。
接着，查看现有的PWM控制方式的加热器的温度变化曲线630可知，加热器的温度快速上升经过约7秒到8秒后，上升到约390度后缓慢下降。当使用这种固定的PWM向加热器供给电力时，存在加热器的温度到达目标温度后发生过冲的问题。
一方面，查看现有的PID控制方式的加热器的温度变化曲线650可知加热器的温度缓慢上升，虽然不发生过冲，但是相比于其他控制方式，加热器的温度到达加热器的目标温度340度需要更多的时间。
本发明的加热器的温度变化曲线670具有以下特征：相比于仅用PID控制方式来控制向加热器供给的电力的情况，具有更快的预热速度，且不发生当仅用固定PWM控制方式来控制向加热器供给的电力的情况下发生的过冲。
以下，参照图5和图6，对本发明的按区间控制加热器的温度的气溶胶生成装置的动作过程进行详细说明。
首先，控制部110将加热器130的温度控制方式划分为预热温度区间、温度保持区间来控制。
控制部110在预热温度区间以第一方式控制向加热器供给的电力。更具体而言，控制部110一直以第一方式控制向加热器供给的电力，直到加热器的温度到达预热温度区间的上限值为止。
根据实施例，控制部110也可一直以第一方式控制向加热器供给的电力，直到加热器的温度从预热温度区间的下限值到达上限值为止。根据该可选实施例，将控制部110以第一方式控制加热器的起点限定为从预热温度区间的下限值开始，因此具有控制部110以第一方式控制向加热器供给的电力的时点变得明确的优点。预热温度区间是由下限值和上限值形成的温度的范围，参照图6可知，预热温度区间的下限值可以是190度，且预热温度区间的上限值可以是280度。根据实施例，预热温度区间的下限值和上限值可以是除了上述的190度和280度之外的其他值。
在这里，第一方式可以是固定输出的脉冲调制(PWM)控制方式。
作为一可选实施例，控制部110掌握电池120的输出电压范围，根据输出电压范围的上限值可加热至加热器的预热温度区间的上限值。由于电池120具有输出电压范围根据故障与否或储电量而变化的特性，控制部110通过掌握电池120的输出电压范围并根据输出电压范围的上限值尽快加热加热器，从而能够控制成确保比传统已知的加热器控制方法更快的预热速度。
当控制部110检测到加热器的温度到达预热温度区间的上限值时，以第二方式控制向加热器供给的电力，直到加热器的温度从预热区间的上限值到达目标温度为止。
在这里，目标温度是加热器直接或间接接触气溶胶生成物质来生成气溶胶所需的温度，是比预热温度区间的上限值更高的温度。参照图6可知，目标温度可以是摄氏340度，根据实施例，目标温度可以是低于340度或高于340度的值。
第二方式是区别于第一方式的控制向加热器供给的电力的方式。作为一例，第一方式是脉冲调制(PWM)控制方式时，第二方式可以是比例积分微分(PID)控制方式。在如上所述的过程中，控制部110接收存储在存储装置170的温度曲线(temperature profile)和比例积分微分(PID)控制方式后，为了使快速上升到预热温度区间的上限值的加热器的温度，以相对缓慢的速度到达目标温度，来执行比例积分微分控制。更具体而言，控制部110可适当地调整比例项、积分项、微分项的增益(gain)，以使加热器的温度上升到目标温度且不引起加热器的过冲(overshoot)。
存储装置170中存储有执行比例积分微分控制所需的各种信息。存储装置170中存储的各种信息中不仅包括用于比例积分微分控制的比例项、积分项、微分项的增益的示例性数值，还可包括在特定时点加热器到达特定温度时用于在该时点计算出适宜增益的逻辑(logic)或算法(algorithm)。
控制部110可通过温度传感器或计时器(timer)获知加热器的温度已到达预热温度区间的上限值。控制部110可通过读取与加热器连接的温度传感器的值，获知加热器的温度已到达预热温度区间的上限值。
另外，控制部110通过内置或有线连接的计时器，测定以第一方式控制向加热器供给的电力的时间，在根据所测定的结果检测出经过了预测为加热器温度到达上限值的时间时，可将控制向加热器供给的电力的方式从第一方式变更为第二方式。例如，如果第一方式是固定的PWM控制方式且加热器是电阻率已知的电阻体时，由于控制部110能够计算出与向加热器供给的电量成比例上升的加热器的温度，从而能够计算出从加热器的当前温度到达预热温度区间的上限值所需的时间。
作为一可选实施例，控制部110根据预热温度区间的上限值与目标温度的比率为预先设定的值，可以以第二方式控制向加热器供给的电力，直到加热器的温度从预热温度区间的上限值到达目标温度为止。例如，当预热温度区间的上限值与目标温度的比率(以下，“控制基准比率”)为0.8且预热温度区间的上限值为240度时，控制部110以第二方式控制向加热器供给的电力，直到加热器的温度从240度到达300度。在这里，将控制基准比率设定为0.8是本发明的优选实施例的例示性数值，根据实施例会有所不同，预热温度区间的上限值为240度也是如此。例如，控制基准比率可以是0.65至0.95之间的值中的任意值。
数学式1
数学式1是控制部110确定将控制方式从第一方式变更为第二方式的时点时使用的数学式的一例。在数学式1中，T2是控制部110开始以第二方式控制向加热器供给的电力的时点的加热器的温度，是指预热温度区间的上限值，T3是加热器的目标温度，a是比例变量，在1.5至2.5的范围内。
在数学式1中，a是根据控制部110向加热器传输电力控制信号的控制信号传输周期而变化的变量。a是实验确定的值，具有与控制信号传输周期成比例变大的特性，对应于每个控制信号传输周期以表格(table)形式存储在存储装置170，通过控制部110的调用而被调用，以用于计算T2。
假设控制部110以10毫秒(milliseconds)间隔向加热器传输电力控制信号，并且为了加热器的快速预热速度，以固定的PWM控制方式来控制向加热器供给的电力，实验上，相对于目标温度发生10％的过冲。作为一例，当目标温度为300度的加热器以10ms的周期传输PWM控制方式的电力控制信号时，会发生过冲，过冲的最高温度为330度。因此，为了预先防止加热器的过冲，控制部110需要在加热器到达目标温度之前预先变更加热器的电力控制方式。
例如，如果控制部110向加热器传输电力控制信号的间隔为10毫秒时，比例变量a确定为2且加热器的目标温度为300度，则根据数学式1，控制部110变更电力控制方式的时点成为加热器的温度到达240度的时点。由于比例常数a具有与控制信号传输周期成比例变大的特性，控制信号传输周期变得越长，控制部110将电力控制方式从第一方式变更为第二方式的时点成为加热器的温度越低于240度时的时点。作为另一例，如果当控制信号传输周期为100毫秒时的比例常数为2.5，控制部110可以在225度下将加热器的电力控制方式从第一方式变更为第二方式。
如上所述，根据本发明，控制部110以第一方式控制向加热器供给的电力，在加热器的温度到达预热温度区间的上限值时，将电力控制方式变更为第二方式后对加热器执行电力控制直到到达目标温度，由此不仅能够确保比传统的已知方法更快的预热速度来向使用者快速地提供充分量的气溶胶，还能够通过预防加热器的过冲，事前防止因介质(气溶胶生成基质)的碳化引起使用者有不愉快的吸烟经历。
尤其，将加热器的电力控制方式从第一方式变更为第二方式时，如数学式1，控制部同时考虑向加热器传输电力控制信号的传输周期和目标温度的大小，由此本发明的气溶胶生成装置的控制部能够正确地掌握能够使快速预热和防止加热器的过冲这两个优点最大的时点。
图7是示出控制向本发明的加热器供给的电力的方法的一例的流程图。
由于图7可通过图5的气溶胶生成装置10来实现，因此以下参照图5进行说明，并省略与通过图5和图6说明的内容重复的说明。
首先，当电池120开始向加热器130供给电力时，控制部110定期检测加热器的温度(S710)。
控制部110判断检测的加热器130的温度是否小于预热区间的下限值(S720)，如果加热器130的温度小于预热区间的下限值，则以第一方式对加热器130进行加热，使加热器130的温度开始上升(S730)。
根据实施例，可以省略步骤S710和S720，在这种情况下，控制部110从加热器130开始被加热的时点以第一方式控制向加热器供给的电力。
接着步骤S730，控制部110掌握加热器130的当前温度是否到达预热区间的上限值(S740)，当加热器130的当前温度到达预热区间的上限值时，将向加热器130供给电力的控制方式从第一方式转换为第二方式，控制加热器130继续加热(S750)。如上所述，步骤S750中的第一方式可以是固定的输出的PWM控制方式，并且第二方式可以是PID控制方式。
控制部110掌握加热器130的当前温度是否到达目标温度(S760)，当加热器130的当前温度到达目标温度时，通过第二方式控制加热器130的温度继续保持目标温度(S770)。
图8是示出控制向本发明的加热器供给的电力的方法的另一例的流程图。
由于图8可通过图5的气溶胶生成装置10来实现，因此以下参照图5进行说明，并省略与通过图5和图6说明的内容重复的说明。图8是用于说明控制部110基于计时器而非温度传感器确定加热器的电力控制方式的可选实施例的流程图。
首先，当电池120开始向加热器130供给电力时，控制部110定期检测加热器的温度(S810)。
控制部110判断检测的加热器130的温度是否小于预热区间的下限值(S820)，如果加热器130的温度小于预热区间的下限值，则以第一方式对加热器130进行加热，使加热器130的温度开始上升(S830)。
根据实施例，可以省略步骤S810及S820，在这种情况下，控制部110从加热器130开始被加热的时点以第一方式控制向加热器130供给的电力。
接着，控制部110掌握当前温度与预热温度区间的上限值之差，计算出从当前温度到达预热温度区间的上限值的时间(以下，“到达上限值时间”)(S840)。
控制部110掌握是否已经过到达上限时间(S850)，如果已经过到达上限时间，将向加热器130供给的电力的控制方式从第一方式转换为第二方式来继续对加热器130进行加热，使加热器130的温度上升至目标温度(S860)。在步骤S860中，控制部110可计算出到达预热温度区间的上限值的加热器130的温度到达目标温度所需的时间(以下，“到达目标温度时间”)。
控制部110掌握是否已经过到达目标温度时间(S870)，如果已经过到达目标温度时间，则通过第二方式使加热器的温度继续保持目标温度(S880)。在步骤S880中，如果第二方式是PID控制方式，则控制部110可以适当的调整，以到达目标温度前后的PID增益(比例项、积分项、微分项)发生变化。
图9是示出控制向本发明的加热器供给的电力的方法的又一例的流程图。
图9是用于说明图7中控制部110确定用于将电力控制方式转换为第二方式的预热温度区间的上限值时，如数学式1使用目标温度和比例变量或者使用特定比率的过程的图。
首先，控制部110以第一方式对加热器130进行加热(S730)，并计算出加热器130的当前温度与加热器130的目标温度的比率(S910)。
控制部110掌握加热器130的当前温度与加热器130的目标温度的比率是否等于预设值(S920)，当加热器130的当前温度与加热器130的目标温度的比率与预设值相等时，将向加热器供给的电力的控制方式从第一方式转换为第二方式，并且控制电池120以继续对加热器130进行加热，从而使加热器的温度上升(S750)。在步骤S920中，预设值可以是0.8，也可以是根据数学式1确定的特定值。
当加热器130的当前温度与加热器130的目标温度的比率不等于预设值时，控制部110控制以第一方式对加热器130进行加热，从而使加热器130的温度能够充分地上升(S930)。
图10是示出用于说明按区间控制气溶胶生成装置的加热器的温度的方法的曲线图的图。
参照图10，可知，图10中包括用于说明根据加热器的温度划分的各区间的区间界线1010a、1010b、1010c、传统方式的加热器的温度变化曲线1030以及本发明的加热器的温度变化曲线1050。在图10中，水平轴表示秒(second)，垂直轴表示摄氏温度(CelsiusTemperature)。
根据传统方式，为了防止加热器的温度在预热过程中上升到过高的温度，控制部倾向于使用比例积分微分控制。当控制部通过比例积分微分控制来控制加热器的温度时，通过比例积分微分固有的反馈算法(Feedback Algorithm)，来使加热器的温度逐渐上升，加热器经过设置为0秒到20秒的预热区间a之后，才会到达加热器的目标温度300度。当加热器的温度到达300度时，控制部进入用于使加热器的温度保持在300度的保持区间a，但在传统方式中，并不是在预热区间a和温度保持区间a之间的边界点变更控制部的电力控制方式，根据比例积分微分控制自身的特性，通过调整比例项、积分项、微分项的增益(gain)的方式来控制加热器的温度。
观察传统方式的加热器的温度变化曲线1030可知，如上所述，加热器的温度在预热区间a逐渐上升，到20秒的时候到达目标温度300度并进入温度保持区间a。显然，根据加热器的材质和电池的输出电压等，加热器到达目标温度的时间(20秒)会有所不同，并且根据气溶胶生成基质，加热器的目标温度(300度)也会有所不同。
另一方面，观察本发明的加热器的温度变化曲线1050，可知，加热器的温度在预热区间b快速上升，到达4秒时，到达目标温度300度并进入感温区间。本发明中，控制部110在预热区间b不使用比例积分微分控制方式，可使用具有固定的输出水平的脉冲调制(PulseWidth Modulation，PWM)方式。
在这里，感温区间是在传统方式的加热器的温度变化曲线1030中不会出现的区间是指，当快速到达目标温度的加热器发生过冲而加热器的温度超过目标温度时，为了使加热器的温度重新下降到目标温度，控制部110控制向加热器供给的电力的区间。根据传统方式，由于加热器中不会发生过冲，因此不存在感温区间，但根据本发明，具有包括用于快速去除加热器的过冲现象的控制部110的电力控制过程的特征。
接着，当加热器的温度经过感温区间重新回到目标温度水平时，控制部110进入温度保持区间b，以保持加热器的温度不变。如上所述，根据本发明，能够大大缩短预热时间，因此具有能够及早确保用于向使用者提供的充分量的气溶胶的优点。
以下，参照图5和图10，对本发明的按区间控制加热器的温度的气溶胶生成装置的动作过程进行详细说明。因为预热区间、感温区间、温度保持区间各自的控制方式或区间特征不同，可以将其统称为第一步骤、第二步骤、第三步骤或者第一区间、第二区间、第三区间。
首先，控制部110将加热器130的温度控制方式划分为预热区间、感温区间及温度保持区间来控制。
在这里，预热区间是指加热器的温度低于预先设定的目标温度，使用者关闭气溶胶生成装置100的电源的状态下保持或者即使打开气溶胶生成装置100的电源，不向加热器供电规定时间以上，因此加热器的温度变得低于目标温度，定义为用于重新加热温度的区间。
控制部110在预热区间可根据电池的状态(status)利用最大输出以向加热器快速供电。在这里，电池的状态是指整体包括电池的输出电压水平、电池的储电量等电池直接影响向加热器供电的电量的部件的术语。当控制部110控制在预热区间向加热器供给电池的电力时，可通过固定大小的脉冲调制(PWM)方式控制加热器的温度快速上升。另外，虽然图6中示出本发明的气溶胶生成装置100的预热区间b为4秒，根据气溶胶生成装置100的具体结构，预热区间b的长度可以变长或变短。
随后，当加热器的温度到达目标温度时，控制部110可将控制向加热器供给的电力的方式，从对应于预热区间的方式变更为对应于感温区间的方式。此时，对应于预热区间的方式和对应于感温区间的方式作为对加热器的温度曲线，可存储于存储装置170并通过控制部110的调用传递至控制部110。当加热器的温度超过目标温度发生过冲时，感温区间是指控制部110控制加热器的温度下降的区间，发生过冲的加热器要下降温度变为目标温度，参照图10，可以是300度。
在如上所述的过程中，控制部110接收存储于存储装置170的温度曲线和比例积分微分(PID)控制方式，来执行使上升的加热器的温度下降到目标温度的比例积分微分控制，更具体而言，可为了使已经超过目标温度的加热器的温度西江，执行适当的调整微分项的增益的方式的控制。在存储装置170中还包括用于计算出存储于存储装置170的用于比例积分微分控制的比例项、积分项、微分项的增益不仅是实验预先数字化的值以及在特定时点的加热器的特定温度适合的增益的比例积分微分控制的增益计算模块(未图示)。
控制部110包括为了划分预热区间及感温区间而定期或不定期测定加热器的温度的温度传感器，还包括用于测定预热区间及感温区间的时间长度的计时器(timer)。控制部110收集的加热器的温度、预热区间和感温区间的时间长度初级存储到存储装置170后，通过控制部110的调用被重新读取，可利用控制部110计算出特定的控制参数(controllingparameter)。
最后，当发生过冲的加热器的温度在感温区间期间下降到目标温度时，控制部110控制以目标温度保持加热器的温度，如上所述，控制部110以目标温度保持加热器的温度的区间可定义为温度保持区间。在以目标温度保持加热器温度的期间，控制部110利用比例积分微分控制方式控制向加热器供给的电力，当经过预设的时间时，获知温度保持区间已结束，控制切断向加热器供给的电力。
控制部110用预热区间、感温区间及温度保持区间的时间长度中的至少两个以上来计算出控制基准比率，可根据控制基准比率来控制向加热器供给的电力。
数学式2
数学式2是关于控制部110能够计算出的控制基准比率的一例的数学式。在数学式2中，k1是控制基准比率，t1是预热区间的时间长度，t2是感温区间的时间长度。控制部110根据数学式2计算出控制基准比率，可根据计算出的控制基准比率，适当地调整感温区间的时间长度。
数学式3
K1＜C1
数学式3是关于控制部110比较控制基准比率与预先设定的比较控制值的一例的数学式。在数学式3中，k1是指根据数学式2计算出的控制基准比率，C1是用于与控制基准比率进行比较而预先设定的比较控制值。比较控制值可存储于存储装置170中，通过在控制部110的请求被传递至控制部110，并且根据需要还可进行更新。
作为一例，比较控制值可以是2。在这里，比较控制值为2是指，当联合数学式2和数学式3时，感温区间的时间长度应比预热区间的时间长度的一半长。若控制部110通过计时器和温度传感器确定预热区间的时间长度，则可根据以定数值固定的预热区间的时间长度，计算出感温区间至少要保持几秒。更具体而言，控制部110为了比例积分微分控制而确定比例项、积分项、微分项的增益时，可以一起考虑感温区间的长度需至少保持几秒。
当加热器的温度经过预热区间、感温区间进入温度保持区间时，控制部110根据已确定的预热区间和感温区间的时间长度重新计算并更新控制基准比率，可根据更新的控制基准比率来保持温度保持区间。
数学式4
数学式4是关于控制部能够计算出的控制基准比率的另一例的数学式。更具体而言，在数学式4中，k2是指接着k1更新的控制基准比率(以下，“更新控制基准比率”)，t2是指感温区间的时间长度，t3是指温度保持区间的时间长度。控制部110根据数学式4计算控制基准比率，可根据计算出的控制基准比率，适当地调整温度保持区间的时间长度。
数学式5
数学式5是关于控制部能够计算出的更新控制基准比率的另一例的数学式。在数学式5中使用的k2是更新控制基准比率，t1至t3分别是预热区间、感温区间、温度保持区间的时间长度。控制部110根据数学式4或数学式5计算并更新控制基准比率，可根据更新的控制基准比率，来适当地调整温度保持区间的时间长度。
数学式6
K2＜C2
数学式6是关于控制部110将更新控制基准比率与预先设定的比较控制值进行比较的一例的数学式。在数学式6中，k2是指根据数学式4或数学式5计算出的更新控制基准比率，C2是指用于与更新控制基准比率比较而预先设定的比较控制值。比较控制值可存储于存储装置170中，在控制部110的请求下传递至控制部110，并且可根据需要进行更新。
作为一例，比较控制值可以是1。这里，比较控制值为1是指，当联合数学式4和数学式6时，温度保持区间的时间长度应比感温区间的时间长度长。另外，当通过数学式4计算出更新控制基准比率时，比较控制值为1是指，温度保持区间的时间长度应比预热区间和感温区间的时间长度之和长。控制部110可根据数学式4或数学式5选择性地使用更新控制基准比率，以适当地调整比例积分微分的增益。
如上所述，通过根据预热区间和感温区间的时间长度适当地限制温度保持区间的长度，能够使加热器的温度保持高的状态时发生的介质的碳化现象最少，根据本发明，不仅能够迅速地以短的预热时间向使用者提供充分量的气溶胶，还能够使介质的碳化现象最少，从而可能够向使用者提供对气溶胶吸入的高满意感。
作为选择性的一实施例，控制部还可通过数学式2、数学式3、数学式4及数学式6确定感温区间以及温度保持区间的时间长度并且按区间控制加热器的温度。另外，作为选择性的另一实施例，控制部可通过数学式2、数学式3、数学式5以及数学式6确定感温区间和温度保持区间的时间长度并且按区间控制加热器的温度。如上所述，感温区间和温度保持区间的长度取决于预热区间的时间长度，预热区间的时间长度可根据加热器的材质及加热器的初期温度有所不同。
图11是示出本发明的按区间控制气溶胶生成装置的加热器温度的方法的一例的流程图。
图11的方法可通过图5的气溶胶生成装置10来实现，因此以下参照图5进行说明，省略与图5和图10中的说明重复的说明。
首先，控制部检测加热器的温度(S1110)，掌握检测到的加热器的温度是否低于预先设定的目标温度(S1120)。
如果加热器的温度值小于目标温度值，则控制部进入预热区间控制为对加热器进行加热(S1130)。
控制部通过温度传感器定期或不定期地监控加热器的温度上升，并掌握是否检测到加热器的过冲(S1140)，当检测到加热器的过冲时，用预热区间和感温区间的时间的长度来计算出控制基准比率(S1150)。
控制部根据计算出的控制基准比率来确定感温区间的时间长度，并控制成在感温区间使加热器的温度下降(S1160)。
作为选择性的一实施例，控制部可根据将控制基准比率与预先设定的比较控制值比较的结果来控制向加热器供给的电力，这已在图10中进行说明。
控制部通过加热器的温度或感温区间的时间经过来掌握感温区间是否已结束(S1170)，若感温区间已结束，则根据预热区间、感温区间、温度保持区间中的至少两个以上来计算出控制基准比率(S1180)。在步骤S1180中，控制部可利用温度传感器或计时器中的至少一个以上，以掌握感温区间的结束。
控制部用步骤S1180中计算出的控制基准比率来更新步骤S1150中计算出的控制基准比率，并且根据所更新的控制基准比率来确定温度保持区间的时间长度后，根据温度保持区间的时间长度控制成使加热器的温度在温度保持区间内保持目标温度(S1190)。
图12是示出控制部确定感温区间的长度的一例的流程图。
图12是用于说明图11中的步骤S1140至步骤S1170的一可选实施例的图，以下，为了便于说明，参照图11进行说明。
若检测到加热器的过冲(S1140)，则控制部用预热区间和感温区间的时间长度来计算出控制基准比率(S1150)。
控制部将步骤S1150中计算出的控制基准比率与比较控制值2进行比较(S1210)。
在步骤S1210中，若控制基准比率大于等于2时，控制部通过调整比例积分微分控制的增益来变更感温区间的时间长度(S1220)。通过步骤S1220，控制基准比率可经过步骤S1150重新被计算。
在步骤S1210中，若控制基准比率小于2，则控制部根据计算出的控制基准比率控制在所确定的感温区间加热器的温度下降(S1160)。
图13是示出控制部确定温度保持区间的长度的一例的流程图。
图13是用于说明图11中的步骤S1170至步骤S1190的一可选实施例的图，以下，为了便于说明，参照图11进行说明。
当检测到感温区间的结束时(S1170)，控制部根据预热区间、感温区间以及温度保持区间的时间长度中的至少两个以上来计算出更新控制基准比率(S1180)。
控制部判断步骤S1180中计算出的更新控制基准比率是否小于1(S1310)。
若更新控制基准比率大于等于1，则控制部通过调整比例积分微分控制的增益来变更温度保持区间的时间长度(S1320)。通过步骤S1320，更新控制基准比率可经过步骤S1180重新被计算。
若更新控制基准比率小于1，则控制部根据控制部计算出的更新控制基准比率控制在所确定的温度保持区间加热器的温度继续保持目标温度(S1390)。
图14是示出用于说明划分预热区间和保持区间来控制加热器温度的方式与现有的没有区间划分的控制方式的不同点以及划分区间来控制的方式的问题点的曲线图的图。
参照图14，示出了在划分预热区间和保持区间来控制加热器130的温度的方式和不划分预热区间和保持区间来对整个区间控制加热器130的温度的方式，以及加热器130的随时间温度变化的曲线图。另外，示出了通过划分预热区间和保持区间来控制加热器温度时，以规定值设定的加热器130控制的目标温度。
控制部110可控制加热器130的温度保持基准温度。基准温度可指最适合由卷烟200生成气溶胶的温度。基准温度可根据卷烟200的种类来设置成不同值。例如，基准温度可设置成240℃以上且360℃以下。
控制部110可设置目标温度，并且可控制加热器130的温度以使加热器130的温度到达目标温度。目标温度可设置成与基准温度相等的值。但并不限于此，为了更适当地控制加热器130的温度，目标温度可设置成与基准温度不通的值。
划分预热区间和保持区间来控制加热器130的温度的方式的情况下，控制部110可在预热区间控制向加热器130供给的电力，以使加热器130的温度达到基准温度以上。预热区间可指加热器130的温度加热到基准温度以上的区间。参照图14所示的例示，基准温度设定为300℃，加热器130的温度高于基准温度的时点之前的区间可对应于预热区间。
在预热区间，控制部110可控制向加热器130供给的电力，以使加热器130的温度在短时间内到达基准温度以上。例如，控制部110可通过脉冲调制将电池120向加热器130供给的电流脉冲的频率和占空度分别设定为最大值。
在划分预热区间和保持区间来控制加热器130的温度的方式的情况下，控制部110可在保持区间设定加热器130的目标温度并控制向加热器130供给的电力，以使加热器130的温度保持基准温度。保持区间可指加热器130的温度加热至到达基准温度以上，而预热区间结束的时点以后的区间。参照图14所示的例示，加热器130的温度比设定为300℃的基准温度高的时点以后的区间可对应于保持区间。
在保持区间，控制部110可设定目标温度。具体而言，控制部110可在预热区间结束的时点或保持区间开始的时点设定目标温度。参照图14所示的例示，示出了在预热区间结束的时点且保持区间开始的时点设定，以规定值保持的目标温度。另外，示出了目标温度设定为与设定成300℃的基准温度相等的值。
在保持区间，为了在短时间内上升到基准温度以上的加热器130的温度保持基准温度，控制部110可以以加热器130的温度下降的方式控制向加热器130供给的电力。具体而言,为了使加热器130的温度保持基准温度，执行使加热器130的温度下降的控制的PID控制的系数可通过控制部110来设定。参照图14所示的例示，示出了通过预热区间上升到基准温度以上的加热器130的温度在保持区间减少的控制结果。
在保持区间，随着使加热器130的温度下降的PID控制的系数设定，加热器130的温度下降并成为基准温度以下。由于在预热区间短时间内将加热器130加热到基准温度以上，因此能够缩短加热器130的温度到达基准温度以上的时间，但是可能伴随在保持区间难以使加热器130的温度保持基准温度的问题。
参照图14所示的例示，示出了随着进行吸烟加热器130的温度会逐渐下降至基准温度以下。由于卷烟200在基准温度下能够最适合产生气溶胶，因此加热器130的温度下降至基准温度以下可能会导致吸烟质量下降。
控制部110可调整目标温度，以补偿降低至基准温度以下的加热器130的温度。可以以使加热器130的温度上升加热器130的温度下降至基准温度以下的程度的方式执行加热器130的温度补偿。
为了解决不调整目标温度而保持规定值时发生的加热器130的温度下降至基准温度以下的问题，控制部110可以以各种方式调整目标温度。因此，控制部110可以通过补偿下降至基准温度以下的加热器130的温度，以使加热器130的温度保持接近于基准温度的温度。
控制部110可在加热器130的温度下降至基准温度以下的温度下降区间调整目标温度。控制部110可在加热器130的温度下降至基准温度以下而开始温度下降区间的时点调整目标温度。另外，控制部110可在比开始温度下降区间的时点早的时点或晚的时点调整目标温度。
控制部110可实时调整目标温度。控制部110可根据加热器130的温度变化等来实时判断如何调整目标温度。然而，并不限于此，控制部110也可仅限一次将目标温度变更为不同的值。
随着控制部110调整目标温度来补偿加热器130的温度，能够使加热器130的温度保持接近基准温度的温度，从而能够防止因温度下降导致的吸烟质量下降。因此，通过分出预热区间和保持区间，能够缩短为了向使用者提供气溶胶而准备装置10的时间的同时，能够解决随着在预热区间短时间内对加热器130进行加热，在保持区间加热器130的温度下降的问题。
参照图14，还示出了未划分预热区间和保持区间，而对整个区间控制加热器130温度的方式。未划分预热区间和保持区间的情况下，虽然不发生随着进行吸烟，加热器130的温度下降的问题，与划分预热区间和保持区间的情况相比，加热器130的温度到达基准温度所需的时间长，因此为了向使用者提供气溶胶而准备装置10的时间会变长。参照图14所示的例示，示出了与划分预热区间和保持区间的情况相比，未划分预热区间和保持区间的情况下加热器130的温度为了到达基准温度消耗更长的时间。
图15是示出用于说明部分实施例的调整目标温度的一例的曲线图的图。
控制部110可通过变更一次目标温度来调整目标温度。参照图15所示的例示，示出了在开始温度下降区间的时点目标温度变更为比现有值大的值并保持，由此控制加热器130温度的方式。
通过变更1次目标温度来调整目标温度的情况下，与不调整目标温度的情况相比，加热器130的温度能够保持更接近基准温度。另外，由于控制部110调整目标温度的方式简单，因此具有耗电量减少且控制部110的电路结构简单等优点。
图16是示出用于说明部分实施例的调整目标温度的另一例的曲线图的图。
控制部110可通过线性地变更目标温度来调整目标温度。参照图16所示的例示，示出在开始温度下降区间的时点目标温度线性地增加，由此控制加热器130温度的方式。
通过线性地变更目标温度来调整目标温度的情况下，与未调整目标温度的情况相比，加热器130的温度能够保持更接近基准温度的温度。另外，由于控制部110调整目标温度的方式也不是很复杂，因此具有耗电量减少且电路设计简单等优点。
通过图15和图16所示的方式可以比较简单地调整目标温度来补偿加热器130的温度，但是当长时间持续吸烟的情况下发生加热器130的温度与基准温度之差，因此可提出更精确地调整目标温度的方式。在设计本发明的控制方法和装置10的过程中，提出了可利用图17中以例示示出的值来调整目标温度。
图17是示出用于说明部分实施例的随时间累计加热器的温度与目标温度的差值的累计值的曲线图的图。
参照图17，示出了随时间累计加热器130的温度与目标温度的差值的累计值。由于在加热器130的温度高于目标温度的区间差值是正值，因此累计差值的累计值会变大。并且由于在加热器130的温度低于目标温度的区间差值是负值，累计值会变小。因此，图17所示的累计值成为最大的时点会是加热器130的温度下降至目标温度以下的时点。
控制部110可根据随时间累计加热器130的温度与目标温度的差值的累计值来调整目标温度。控制部110能够计算出实时测定的加热器130的温度与目标温度的差值，且能够累计差值来计算出累计值，能够根据累计值来调整目标温度。因此，差值、累计值以及目标温度会相互影响，通过控制部110实时计算而会变更。
例如，控制部110能够计算出累计值从累计值的最大值减少的程度，通过将减去减少程度的常数倍的值加到初始值的方式来调整目标温度。初始值可以是与在保持区间通过控制部110设定的目标温度相等的值。可以调整目标温度，使图17所示的累计值减小的部分以上下颠倒的方式增加。具体的目标温度的调整方式和随着调整目标温度来得到补偿的加热器130的温度示于图6中。
图18是示出用于说明部分实施例的根据累计值的变化来调整目标温度的一例的曲线图的图。
控制部110可根据累计值的变化来连续调整目标温度。参照图18，示出根据累计值的变化来调整目标温度的情况下的加热器130的温度变化和未调整目标温度而保持规定值的情况下的加热器130的温度变化。
即使在随着控制部110根据累计值的变化来调整目标温度进行吸烟的情况下，加热器130的温度也能够保持接近基准温度的温度。因此，即使时间流逝，装置10也不会出现吸烟质量降低，能够从卷烟200产生均匀的气溶胶。
图19是示出用于说明部分实施例的根据累计值的变化来调整目标温度的另一例的曲线图的图。
参照图19，示出了根据累计值的变化来调整目标温度的另一例示。如图18所示，控制部110能够计算出随时间累计加热器130的温度与目标温度的差值的累计值，如图19所示，还可根据累计值的变化来调整目标温度。
但是，与控制部110根据累计值的变化来连续调整目标温度的图18的情况不同，控制部110还可根据累计值的变化来间断地调整目标温度。即使在间断地调整目标温度的情况下，加热器130的温度也能够保持接近基准温度。
与间断地调整的方式相比，控制部110根据累计值的变化来连续调整目标温度的方式能够提供更精确的加热器130温度补偿。只是，当控制部110根据累计值的变化来间断地调整目标温度的情况下，与连续调整的方式相比，既能够减少控制部110的运算量还能够适宜地补偿加热器130的温度。
图20是示出用于说明部分实施例的控制用于加热容纳在气溶胶生成装置的卷烟的加热器的温度的方法的流程图。
参照图20，控制用于加热容纳在气溶胶生成装置10的卷烟的加热器的温度的方法包括在图1所示的气溶胶生成装置10进行时序处理的步骤。因此，即使是以下省略的内容，上面描述的关于图1的气溶胶生成装置10内容，也可适用于图8的控制用于加热卷烟的加热器温度的方法。
在步骤S2010中，气溶胶生成装置10可控制向加热器供给的电力，使加热器的温度成为所设定的基准温度以上，以使从卷烟适宜生成气溶胶。
在步骤S2020中，气溶胶生成装置10可设定加热器的目标温度来控制向加热器供给的电力，以使加热器的温度保持基准温度。在步骤S2020中，当加热器的温度下降至基准温度以下的情况下，气溶胶生成装置10为了补偿加热器的温度而调整目标温度。
以上说明的本发明的实施例，能够以在计算机中通过各种构成要素执行的计算机程序的形式来实现，这种计算机程序可记录在计算机可读介质中。此时，介质可包括专门为存储和执行程序命令而构成的硬件装置，如硬盘、软盘及磁带等磁性介质；如CD-ROM及DVD的光学存储介质；如光磁软盘(floptical disk)的磁-光介质(magneto-optical medium)；以及ROM、RAM、快闪存储器等。
一方面，所述计算机程序可以是为本发明而特别设计并构成的，或者可以是计算机软件领域技术人员公知且可使用的。计算机程序的例子不仅包括由编译器生成的机器代码，还可包括使用解释器(Interpreter)等由计算机执行的高级语言代码。
本发明中所说明的特定实施只是一实施例，而并非以任何方式限制本发明的范围。为了说明书的简要，可以省略现有技术中的电子结构、控制系统、软件、所述系统的其他功能方面的记载。此外，附图所示的构成要素之间线的连接或连接部件用于例示性示出功能性连接及/或物理或电路连接，在实际设备中是可替换或追加功能连接、物理连接或电路连接。另外，若没有“必需”、“重要”等具体记载，则可能不是实现本发明的必不可少的构成要素。
在本发明的说明书(尤其，权利要求书中)中“所述”或类似的指代术语的使用可以对应于单数和复数。另外，本发明中，在记载范围(range)的情况下，包括适用属于所述范围的个别值的发明(如果没有与此相反的记载)，也就是相当于在发明内容中记载了构成所述范围的个别值。最后，若未对构成本发明的方法的步骤明确记载顺序或者没有相反的记载，则所述步骤可按照适当的顺序实施。本发明并非按照上述步骤的记载顺序被限定。在本发明中，所有例子或例示性的术语(例如、等等)是仅仅为了详细说明本发明而使用的，本发明的范围并非由以上所述的例子或例示性术语所限定，除非由权利要求书限定。另外，本领域技术人员应理解，根据设计条件及因素，可在权利要求书或与其等同范围内进行多种修改、组合及变更。
工业可能性
本发明的一实施例可用于生产或实现向使用者提供吸烟感的电子烟装置。

Claims (16)

1.一种气溶胶生成装置，其特征在于，
包括：
加热器，通过加热气溶胶生成基质来生成气溶胶，以及
控制部，控制向所述加热器供给的电力；
所述控制部执行如下处理：
划分出第一区间、第二区间和第三区间来控制向所述加热器供给的电力，
在所述加热器的温度根据所述第一区间而达到目标温度时，
根据所述第一区间的时间长度和所述第二区间的时间长度来计算第一控制基准比率，将计算出的所述第一控制基准比率与预设的第一比较控制值进行比较，以确定降低所述目标温度的第二区间的时间长度，
根据确定的所述第二区间的时间长度和所述第三区间的时间长度来计算第二控制基准比率，将计算出的所述第二控制基准比率与预设的第二比较控制值进行比较，以确定将温度保持恒定的第三区间的时间长度。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
所述控制部，根据所述第一区间的时间长度、确定的所述第二区间的时间长度以及所述第三区间的时间长度来计算所述第二控制基准比率，所述第二控制基准比率是所述第一区间的时间长度和确定的所述第二区间的时间长度之和除以所述第三区间的时间长度的值。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率小于1。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率是所述第二区间的时间长度与所述第三区间的时间长度的比率。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率小于1。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
计算出的所述第一控制基准比率是所述第一区间的时间长度与所述第二区间的时间长度的比率。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
计算出的所述第一控制基准比率小于2。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
所述控制部执行如下处理：
在所述第一区间执行基于电池的输出状态的脉冲调制控制，
在所述第二区间和所述第三区间执行比例积分微分控制。
9.一种控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
包括：
第一步骤，控制以比预先设定的目标温度低的温度来对所述加热器进行加热，
第二步骤，当所述加热器的温度超过所述目标温度时，控制使所述加热器的温度下降，以及
第三步骤，使所述加热器的温度保持为所述目标温度；
在所述加热器的温度根据所述第一步骤而达到目标温度时，
根据所述第一步骤的时间长度和所述第二步骤的时间长度来计算第一控制基准比率，将计算出的所述第一控制基准比率与预设的第一比较控制值进行比较，以确定降低所述目标温度的第二步骤的时间长度，
根据确定的所述第二步骤的时间长度和所述第三步骤的时间长度来计算第二控制基准比率，将计算出的所述第二控制基准比率与预设的第二比较控制值进行比较，以确定将温度保持恒定的第三步骤的时间长度，
划分出所述第一步骤、所述第二步骤和所述第三步骤来控制向所述加热器供给的电力。
10.根据权利要求9所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
在所述第三步骤中，根据所述第一步骤的时间长度、确定的所述第二步骤的时间长度以及所述第三步骤的时间长度来计算所述第二控制基准比率，所述第二控制基准比率是所述第一步骤的时间长度和确定的所述第二步骤的时间长度之和除以所述第三步骤的时间长度的值。
11.根据权利要求10所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率小于1。
12.根据权利要求9所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率是所述第二步骤的时间长度与所述第三步骤的时间长度的比率。
13.根据权利要求12所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
计算出的所述第二控制基准比率小于1。
14.根据权利要求9所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
计算出的所述第一控制基准比率是所述第一步骤的时间长度与所述第二步骤的时间长度的比率。
15.根据权利要求14所述的控制向加热器供给的电力的方法，其特征在于，
计算出的所述第一控制基准比率小于2。
16.一种计算机可读记录介质，其特征在于，存储有用于实现权利要求9至15中任一项的方法的程序。
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