CN111869939A - 充电系统 - Google Patents
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Abstract
一种充电系统,包括气溶胶生成装置和外部供电装置。气溶胶生成装置包括插入孔、加热器、向加热器供电的蓄电部和控制加热器的控制部,外部供电装置包括壳体、容纳气溶胶生成装置的充电容纳部、存储电力的辅助蓄电装置和向气溶胶生成装置供电的辅助供电装置,充电容纳部朝向壳体的开放侧设置,包围气溶胶生成装置的侧面,并且以在插入孔被遮挡且充电容纳部与壳体的长度方向平行的位置和插入孔暴露且充电容纳部与壳体的长度方向倾斜的位置之间旋转的方式安装至壳体,气溶胶生成装置和外部供电装置包括磁体,即使在气溶胶生成装置容纳在插入孔暴露的位置的充电容纳部时,气溶胶生成装置附着至充电容纳部以从辅助供电装置接收电力。
Description
本申请是申请日为2018年1月18日、申请号为201880007262.7(PCT/KR2018/000871)、发明名称为“气溶胶生成装置、其控制方法及包括该装置的充电系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施例涉及具备各种电力供给手段的气溶胶生成装置、其控制方法及包括该装置的充电系统。
背景技术
通过吸入空气中的气溶胶,即可实现常说的如吸烟等吸入喜好物质的行为。以往,卷烟形式的烟几乎是吸入这种喜好物质的唯一手段,但最近电子烟已成为又一种手段。电子烟是通过向装有液体形式的吸入物质的烟弹施加热或超声波来使吸入物质气化为蒸汽,从而产生气溶胶,因此与以往的通过燃烧产生烟雾的卷烟形式的香烟相比在方式上完全不同,其优点在于能阻止因燃烧会产生的各种有害物质的产生。
另外,根据喜欢卷烟形式的普通香烟的消费者的需求,还提出具有普通香烟的滤嘴部和卷烟部形状的电子烟,该电子烟具有如下结构:通过电子加热器来气化包含在卷烟部的吸入物质,使用者通过与通常香烟相同结构的滤嘴部进行吸入。这种电子烟的卷烟部的结构与普通香烟不同,普通香烟的卷烟部填充有干烟叶,而电子烟的卷烟部用于填充浸渍有吸入物质或表面涂有吸入物质的纸。当电子烟插入保持器并保持器内部的加热器被加热以使卷烟部内的吸入物质气化时,使用者能通过滤嘴部吸入气化的吸入物质。这种电子烟与以前的电子烟一样,具有不发生燃烧的优点,且能通过与吸普通香烟相同的机制通过滤嘴部吸入气化的吸入物质,因此使用者会有与吸普通香烟一样的感觉。
电子烟在使用规定时间后,可以分离电子烟内部的充电器并通过另设的充电器来再充电而使用,通常使用一至两天左右时,电池由于放电而需要充电,因此存在使用者在吸入过程中使用被中断的不便。另外,为了延长电子烟的使用时间而加大电池容量,但这会导致电池的尺寸变大,电子烟的重量和外型变大的问题。另外,市场上出售可单独只更换电池的电子烟,但需要使用者时常携带电池,而且需要将电池分离后进行充电,因此使用起来很麻烦,且还存在电池丢失的可能性。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的实施例的目的在于,提供不需要燃烧且能够实现吸入物质多样化的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
另外,本发明的实施例的目的在于,提供使用者在吸入过程中使用不被中断且能够实现连续吸烟的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
另外,本发明的实施例的目的在于,提供一种减少构件数量且具备可采用多种设计的加热器及/或温度传感器的气溶胶生成装置及方法。
另外,本发明的实施例的目的在于,提供通过装卸式蓄电装置或附加的辅助蓄电装置能够简便地实现供电、携带简便且使用便利的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
用于解决问题的手段
本发明的一实施例公开一种气溶胶生成装置,包括:本体,用于插入卷烟;第一导电图案,设置于本体的一部分,发挥加热卷烟的加热器和检测卷烟的温度的温度传感器中一个的功能;第二导电图案,设置于本体的另一部分,发挥加热器和温度传感器中一个的功能;以及控制部,控制第一导电图案和第二导电图案,以使第一导电图案和第二导电图案发挥加热器和温度传感器中一个的功能。
发明效果
根据本发明的实施例,可提供不需要燃烧也可使气溶胶形成物质气化的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
另外,可提供通过在本体的互不相同的位置具备多个导电图案并将其用作加热器或温度传感器,来减少构件数并具备多种形式的加热器和温度传感器的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
另外,可提供能够均匀加热插入气溶胶生成装置的卷烟,吸烟后卷烟的残渣不易沾在加热器上且加热器不易折断的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
另外,可提供通过多种方式供电来防止发生不期望的运行中断的现象的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的充电系统的分解立体图。
图2是示出图1所示的气溶胶生成装置的剖视图。
图3是示意性示出图1所示的气溶胶生成装置的各结构的一部分的方框图。
图4是示出图1所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的立体图。
图5是沿图4的IV-IV线的剖视图。
图6是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的另一实施例的立体图。
图7是沿图6的VI-VI线的剖视图。
图8是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的又一实施例的立体图。
图9是沿图8的VIII-VIII线的剖视图。
图10是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的又一实施例的立体图。
图11是沿图10的X-X线的剖视图。
图12是示意性示出图1所示的气溶胶生成装置的各结构的一部分的方框图。
图13是示意性示出图12所示的气溶胶生成装置的加热器的细部结构的剖视图。
图14是示出图13的加热器所具备的电阻双面印刷电路基板的制造方法的概念图。
图15是示意性示出图13的加热器所具备的陶瓷棒结合体的剖视图。
图16是示出图13的加热器中连接有两个桥丝的状态的概念图。
图17是示出图13的加热器中连接有三个桥丝的状态的概念图。
图18是示出图13的加热器中连接有四个桥丝的状态的概念图。
图19是示出图1所示的充电系统的第一运行例的概念图。
图20是示出图1所示的充电系统的第二运行例的概念图。
图21是示出图1所示的充电系统的第三运行例的概念图。
图22是示出图1所示的气溶胶生成装置可在容纳于外部供电装置的状态下使用的状态的分解立体图。
图23是示出图1所示的气溶胶生成装置从外部供电装置分离的过程的立体图。
具体实施方式
本发明一实施例公开了一种气溶胶生成装置,包括:本体,用于插入卷烟;第一导电图案,设置于本体的一部分,发挥加热卷烟的加热器和检测卷烟的温度的温度传感器中一个的功能;第二导电图案,设置于本体的另一部分,发挥加热器和温度传感器中一个的功能;控制部,控制第一导电图案和第二导电图案,以使第一导电图案和第二导电图案发挥加热器和温度传感器中一个的功能。
在本实施例中,第一导电图案可发挥加热器的功能,第二导电图案可发挥温度传感器的功能。
在本实施例中,第一导电图案和第二导电图案可相互交替地使其中一个发挥加热器的功能,另一个发挥温度传感器的功能。
在本实施例中,第一导电图案和所述第二导电图案可发挥加热器的功能。
在本实施例中,控制部可测定第一导电图案及第二导电图案中一个以上的热电阻来检测温度。
在本实施例中,本体是中空的圆筒结构,第一导电图案可设置于所述本体的内周面,第二导电图案可设置于本体的外周面。
在本实施例中,本体是将中空的圆筒结构沿圆周方向分成两个以上分块的结构,第一导电图案可设置于分成分块的本体的内周面,第二导电图案可设置于分成分块的本体的外周面。
本发明另一实施例公开了一种气溶胶生成装置的控制方法,包括:通过将第一导电图案及第二导电图案用作加热卷烟的加热器来使卷烟的温度瞬间上升的步骤;通过将第一导电图案及第二导电图案中的一个用作加热器,将另一个用作测定卷烟温度的温度传感器,来将卷烟加热至目标温度的步骤。
本实施例中,在设置成第一导电图案比第二导电图案更靠近配置于卷烟的情况下,在将卷烟加热至目标温度的步骤中,可将第一导电图案用作加热器,第二导电图案用作温度传感器。
本实施例中,当卷烟的温度达到目标温度时,可通过将第一导电图案用作温度传感器并将第二导电图案用作加热器,来保持卷烟的温度。
本发明又一实施例公开了一种气溶胶生成装置的充电系统,包括气溶胶生成装置和外部供电装置。所述气溶胶生成装置包括:加热器,施加电流时通过电阻发热;蓄电部,向所述加热器供电;以及控制部,控制所述加热器。所述外部供电装置包括:壳体;充电容纳部,可旋转地设置于所述壳体,并以可装卸的方式容纳所述气溶胶生成装置;辅助蓄电装置,存储将用于传递至所述气溶胶生成装置的电力;以及辅助供电装置,通过控制辅助蓄电装置来向气溶胶生成装置供电。
在本实施例中,在气溶胶生成装置附着于充电容纳部的状态下,当充电容纳部与壳体长度方向相平行时,辅助供电装置可以清洁模式运行,即,通过允许辅助蓄电装置向气溶胶生成装置的供电来清洁气溶胶生成装置。
在本实施例中,在气溶胶生成装置附着于充电容纳部的状态下,当充电容纳部位于与壳体的长度方向相交叉时,辅助供电装置可以预热模式运行,即,通过允许辅助蓄电装置向气溶胶生成装置供电来预热气溶胶生成装置。
在本实施例中,气溶胶生成装置还可包括第一按钮部,该第一按钮部,通过使用者的操作向控制部传递激活信号以允许蓄电部向加热器的供电,在蓄电部向加热器供电的过程中,通过使用者的操作向控制部传递非激活信号以切断蓄电部向加热器的供电。
在本实施例中,外部供电装置还可包括第二按钮部,该第二按钮部,通过使用者的操作向辅助供电装置传递激活信号以允许辅助蓄电装置向气溶胶生成装置的供电,在辅助蓄电装置向气溶胶生成装置供电的过程中,通过使用者的操作向辅助供电装置传递非激活信号以切断辅助蓄电装置向气溶胶生成装置的供电。
在本实施例中,还可包括,以充电容纳部的旋转中心为基准,以面对面的方式设置于壳体的第一磁体及第二磁体,充电容纳部可包括与第一磁体及第二磁体中的一个磁体面对面的第三磁体。
在本实施例中,第一磁体及第二磁体中的一个磁体可以倾斜于壳体的长度方向的方式设置于壳体。
在本实施例中,气溶胶生成装置可包括与第一磁体及第二磁体中的另一个面对面的第四磁体。
在本实施例中,在第一磁体与第三磁体之间、第一磁体与第四磁体之间、第二磁体与第三磁体之间、第二磁体与第四磁体之间分别可存在引力作用。
在本实施例中,外部供电装置还可包括容纳辅助蓄电装置和辅助供电装置的容纳部。
在本实施例中,还包括连接辅助蓄电装置和加热器的电子电路,加热器可从辅助蓄电装置接收电力供给并产生热量,电子电路中至少一部分可由单晶物质形成。
在本实施例中,气溶胶生成装置还可包括容纳卷烟的烟弹,通过急速提升与电子电路相连接的加热器的温度,在已设定的温度范围内加热容纳于烟弹的卷烟。
在本实施例中,构成电子电路的布线的至少一部分可由单晶物质形成。
在本实施例中,单晶物质可以铸块(ingot)形态或薄膜形态中的至少一种形态形成。
在本实施例中,单晶物质可以为单晶铜。
在本实施例中,加热器可包括:陶瓷棒,具有尖端;第一保护层,包围陶瓷棒;电路基板,缠绕于第一保护层上,且印刷有包括加热器的电极图案的电极图案;以及第二保护层,包围电路基板。
在本实施例中,电路基板的电极图案可通过利用丝网方式或喷墨打印方式来印刷。
在本实施例中,电路基板的电极图案可以两面被印刷。
在本实施例中,两面中任一面的电极图案可以为传感器电极图案。
在本实施例中,还可包括:凸缘,与由电路基板及第一保护层所包围的陶瓷棒相结合;桥丝,与电路基板的印刷图案相连接;桥丝可以为3线式、4线式。
除上述内容以外的其他方面、特征、优点可通过附图、权利要求书及发明的详细说明变得更加明确。
本发明可施加多种变换且具有各种实施例,将特定实施例示于附图中并进行详细说明。参照与附图一起详细说明的实施例,本发明的效果、特征以及实现这些的方法将更加明确。然而,本发明不限于下文中公开的实施例,可由多种形式实现。即,本领域技术人员易于从详细说明及实施例中类推的应解释为属于权利要求。
本说明书中使用的“构成”或“包括”等的术语不应解释为必须完全包括上述的各种结构要素或各种步骤,应解释为,其中部分结构要素或部分步骤可能不被包括,或者,还可包括附加的结构要素或步骤。
在以下实施例中,第一、第二等术语用于区别一个结构要素与另一结构要素,而不是用于限定的目的。另外,除非上下文另有明确说明,单数表述包括复数表述。
虽然,实施例中所使用的术语已考虑到本发明的功能,尽可能选择广泛使用的一般的术语,但这可根据本领域技术人员的意图或先例、新技术的出现而变化。另外,在特定情况也有申请人任意选定的术语,在这种情况下,其意义在相关发明的说明部分中详细说明。因此,本发明中使用的术语应该基于术语的含义和本发明整体的内容来定义,而不是基于简单术语的名称。
另外,在附图中,为了便于说明,结构要素的大小可能被放大或缩小。例如,由于附图中示出的各结构的大小及厚度是为便于说明而任意表示的,因此本发明不限于附图所示的内容。
本发明的实施例涉及气溶胶生成装置,省略对以下实施例所属技术领域的技术人员周知事项的详细说明。
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明,参照附图说明时,对相同或对应的结构要素赋予相同的附图标记,并省略对其的重复说明。
图1是示出本发明一实施例的充电系统的分解立体图,图2是示出图1所示的气溶胶生成装置的剖视图。
参照图1及图2,气溶胶生成装置的充电系统(以下“充电系统”)1000包括气溶胶生成装置100和外部供电装置200。所述气溶胶生成装置100包括:加热器20,施加电流时通过电阻发热;蓄电部70,向加热器20供电;以及控制部50,控制加热器20。所述外部供电装置200包括:壳体210;充电容纳部220,可旋转地设置于壳体210,以可拆卸地容纳气溶胶生成装置100;辅助蓄电装置230,存储将用于传递至气溶胶生成装置100的电力;以及辅助供电装置240,控制辅助蓄电装置,向气溶胶生成装置供电。
参照图2,气溶胶生成装置100包括:第一按钮部40,当要预热气溶胶生成装置100时可按压;加热器20,施加电流时通过电阻发热;蓄电部70,能向所述加热器20瞬间提供高电力;以及控制部50,控制所述加热器20。所述加热器20加热容纳于烟弹10的含有气溶胶生成物质的气化材料,以产生气溶胶,所述气溶胶生成物质当加热到规定温度以上时发生气化。
例如,当使用者操作第一按钮部40向控制部50传递激活信号时,蓄电部70允许向加热器20供电,从而能够加热加热器20。相反,在加热器20被加热的过程中,当使用者操作第一按钮部40时,控制部50被传递非激活信号以切断蓄电部70向加热器20的供电。
将用浸渍或表面涂有吸入物质的纸填充的卷烟形式的电子烟插入所述烟弹10时,所述加热器20被加热,以使卷烟部内部的吸入物质气化,使用者即可通过滤嘴部吸入气化的吸入物质。
控制装置50在加热器20的电力不足而导致气溶胶生成装置100不能运行而需要充电的情况下,或者气溶胶生成装置100完成运行准备的情况下,驱动马达80以使所述气溶胶生成装置100震动,使得使用者能够感知。
另外,控制部50通过形成在气溶胶生成装置100中的第一显示部(未图示)显示蓄电部70的剩余电量,即使在供给加热器20的电力不足而导致气溶胶生成装置100不能运行的情况下,也可通过第一显示部显示蓄电部70的状态。
蓄电部70在气溶胶生成装置100容纳于外部供电装置200的充电容纳部220的状态下,能通过与充电容纳部220的充电端子223连接的气溶胶生成装置100的充电端子30实现布线连接并接收供电,在气溶胶生成装置100接收供电时,控制部50可通过第二显示部(未图示)显示供给到蓄电部70的电力。
气溶胶生成装置100可通过充电端子30与外部供电装置200的充电端子223进行数据通信。另外,气溶胶生成装置100可具备另设的无线通信端口。控制部50通过引导设置在气溶胶生成装置100的无线通信端口和设置在外部供电装置200的无线通信端口之间的通信,可与辅助供电装置240进行数据通信,从而能以无线的方式从外部供电装置200接收供电。
蓄电部70可从气溶胶生成装置100分离,可在外部供电装置200形成能容纳蓄电部70的多个容纳部,以容纳一个或多个从气溶胶生成装置100分离的蓄电部70并进行充电。
另外,通过在气溶胶生成装置100内置将光能或机械能等外部能量转换为电能的发电手段,还可以自身产生电力并对蓄电部70进行充电。
图3是示意性示出图1所示的气溶胶生成装置的各结构的一部分的方框图,图4是示出图1所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的立体图,图5是沿图4的IV-IV线的剖视图。
参照图3至图5,气溶胶生成装置100包括电子加热器20,所述电子加热器20通过电发热,通过加热含有加热到规定温度以上时气化的气溶胶生成物质的气化材料,产生气溶胶;所述电子加热器20包括:本体21,用于插入卷烟;第一导电图案22a,设置于本体21的一部分,发挥加热卷烟的加热器和检测卷烟的温度的温度传感器中一个的功能;第二导电图案22b,设置于本体21的另一部分,发挥加热器和温度传感器中一个的功能;以及控制部50,控制第一导电图案22a和第二导电图案22b,使第一导电图案22a和第二导电图案22b发挥加热器及温度传感器中一个的功能;第一导电图案22a和第二导电图案22b分别与如蓄电部70等另设的供电部相连接。
本体21可由陶瓷原材料形成,但本发明的实施例不限于此。例如,本体21可包含具有不容易导电、耐热、几乎不变形的特性的原材料。另外,本体21可形成为卷烟插入时与卷烟最先接触的一侧端部呈锐角,但不限于此。例如,本体21只要可以插入至卷烟的内部,则可具有任何形状。
第一导电图案22a和第二导电图案22b包含电阻物质。例如,导电轨道可由金属物质制作。作为另一例,导电轨道可由导电陶瓷物质、碳、金属合金或陶瓷物质和金属的合成物质制作。
参照图5,以垂直于卷烟的长度方向截断的本体21的截面可以为直角四边形,这是为了便于说明而例示的,本发明的实施例不限于此。即,以垂直于卷烟的长度方向截断的本体21的截面可以为多边形,其中一个边可以以曲面形成,而且还可以以圆形及椭圆形形成。这里,参照图6至图11说明以垂直于卷烟的长度方向截断的本体21的截面为圆形的情况,为了说明上的便利,将以垂直于卷烟的长度方向截断的本体21的截面为直角四边形的情况为主进行说明。
如上所述的以垂直于卷烟的长度方向截断的本体21的截面为直角四边形的情况下,如图4及图5所示,第一导电图案22a可设置在本体21的一面,第二导电图案22b可设置在区别于一面的另一面。
控制部50可控制电子加热器20,以使第一导电图案22a发挥加热器的功能且第二导电图案22b发挥温度传感器的功能。这是指第一导电图案22a和第二导电图案22b中的一个发挥加热器的功能,另一个发挥温度传感器的功能。即,指如果第一导电图案22a发挥温度传感器的功能,第二导电图案22b发挥加热器的功能。
另外,为延长电子加热器20的寿命,控制部50可控制电子加热器20,以使第一导电图案22a和第二导电图案22b相互交替地使其中一个发挥加热器的功能,另一个发挥温度传感器的功能。
另外,当使用者按下气溶胶生成装置100的第一按钮部40使气溶胶生成装置100进入预热步骤时,由于电子加热器20需要瞬间高压,为电子加热器20的瞬间升温,控制部50能够控制本体21的第一导电图案22a和第二导电图案22b,使两者均发挥电子加热器20的功能,在气化温度保持步骤中,控制第一导电图案22a和第二导电图案22b使其相互交替地使其中一个发挥加热器的功能,另一个发挥温度传感器的功能。
另外,第一导电图案22a和第二导电图案22b中的一个以上可发挥通过测定热电阻来检测温度的温度传感器的功能。
图6是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的另一实施例的立体图,图7是沿图6的VI-VI线的剖视图。
一方面,参照图6及图7,电子加热器120可包括:本体121,呈蜂针形状;第一导电图案122a,设置在本体121的外周面的一部分;第二导电图案122b,设置在本体121的外周面的另一部分;第一导电图案122a和第二导电图案122b分别与如蓄电部70等另设的供电部相连接。
图8是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的又一实施例的立体图,图9是沿图8的VIII-VIII线的剖视图。
参照图8及图9,电子加热器220h,其特征在于,包括:本体221h,呈中空223h的圆筒形状;第一导电图案222a,设置于本体221h的内周面;第二导电图案222b,设置于本体221h的外周面;第一导电图案222a和第二导电图案222b分别与如蓄电部70等另设的供电部相连接。
例如,可在中空223h的内部插入卷烟。即,第一导电图案222a可与卷烟的外周面接触。就具有这种结构的气溶胶生成装置100而言,当使用者将卷烟插入气溶胶生成装置100并按下第一按钮部40使气溶胶生成装置100进入预热步骤时,为了急速提高卷烟的温度,控制部50可控制成接触卷烟的第一导电图案222a和不接触电子烟的第二导电图案222b均发挥电子加热器20的功能。
当然,在预热步骤中无需急速提高温度时,控制部50可控制成接触卷烟的第一导电图案222a发挥加热器的功能,不接触卷烟的第二导电图案222b发挥温度传感器的功能。另外,在气化温度保持步骤中,控制部50可控制成不接触卷烟的第二导电图案222b发挥加热器的功能,接触电子烟的第一导电图案222a发挥温度传感器的功能。
图10是示出图4所示的气溶胶生成装置的一部分结构要素的又一实施例的立体图,图11是沿图10的X-X线的剖视图。
参照图10及图11,电子加热器320包括:本体321,将中空323的圆筒沿圆周方向分成多个分块;第一导电图案322a,设置在本体321的分块的内周面;第二导电图案322b,设置在本体321的分块的外周面。
多个第一导电图案322a和第二导电图案322b分别与如蓄电部70等另设的供电部相连接。控制部50控制电子加热器320,以控制第一导电图案322a发挥加热器的功能,控制第二导电图案322b发挥温度传感器的功能。
另外,为了延长电子加热器320的寿命,控制部50可控制第一导电图案22a和第二导电图案22b相互交替地发挥加热器和温度传感器的功能。
另外,当使用者按下气溶胶生成装置100的第一按钮部40使气溶胶生成装置100进入预热步骤时,由于电子加热器320需要瞬间高压,为了电子加热器320的瞬间升温,控制部50控制成第一导电图案322a和第二导电图案322b均发挥加热器的功能。
另外,如果是在中空323的内部插入卷烟的结构的情况下,当使用者将卷烟插入气溶胶生成装置100并按下第一按钮部40使所述气溶胶生成装置100进入预热步骤时,为急速提高卷烟的温度,控制部50控制成接触卷烟的第一导电图案322a发挥加热器的功能,不接触电子烟的第二导电图案322b发挥温度传感器的功能。
另外,在气化温度保持步骤中,控制部50控制成不接触卷烟的第二导电图案322b发挥加热器的功能,接触卷烟的第一导电图案322a发挥温度传感器的功能。
图12是示意性示出图1所示的气溶胶生成装置的各结构的一部分的方框图。
参照图12,气溶胶生成装置100包括:加热器20,施加电流时通过电阻发热;蓄电部70,能向加热器20瞬间供给高电力;气化材料传感器90,检测是否安装了气化材料;及控制部50,控制上述结构中的至少一个以上。
所述加热器20通过加热含有加热到规定温度以上时气化的物质(气化物质)的气化材料,产生微细颗粒。
根据气溶胶生成装置100的使用,控制部50通过预热步骤、气化温度达到步骤、气化温度保持步骤来控制加热器20。
例如,当使用者将用浸渍或表面涂有吸入物质的纸填充的卷烟形式的电子烟插入烟弹10,或者将液态的气化材料加入到烟弹10时,控制部50通过气化材料传感器90检测气化材料,并通过控制加热器20预热气溶胶生成装置100使温度瞬间上升至目标气化温度后,控制加热器20保持规定时间的气化温度。
如果在使用者按下气溶胶生成装置100的第一按钮部40的状态下,通过气化材传感器90未检测到气化材料时,控制部50将加热器20仅运行到预热步骤,以防止不必要的不正常运行,经过规定时间后,通过气化材传感器90还未检测到气化材料时,控制蓄电部70切断向加热器20的供电,从而防止不必要的耗电。
气溶胶生成装置100可包括检测使用者的唇部接触的触控传感器91。因此,气溶胶生成装置100不仅检测气化材料,还检测唇部的接触,从而使控制部50能够控制气溶胶生成装置100的加热器20。
例如,在使用者按下图2所示的气溶胶生成装置100的第一按钮部40的情况下,控制部50通过控制加热器20预热气溶胶生成装置100,由触控传感器91检测到使用者的唇部接触时,将加热器20的温度提升至目标气化温度后,控制加热器保持规定时间的气化温度。即分为预热步骤、气化温度达到步骤、气化温度保持步骤而进行控制。
如果在通过控制加热器20预热气溶胶生成装置100时间或设定的规定时间内,未由触控传感器91检测到使用者的唇部接触,则控制部50通过控制蓄电部70切断向加热器20的供电,以防止不必要的耗电。
另外,与是否发生气溶胶生成装置100的使用状态无关地,控制部50能基于剩余电量判断是否为无需再充电也能运行的状态。如果是剩余电量为不进行再充电就不能运行的状态,如上所述,气溶胶生成装置100能够通过外部供电部92接收来自外部供电装置1000供电,该外部供电部92使气溶胶生成装置100能接收来自外部的供电。因此,能够事先防止在使用者使用气溶胶生成装置100的过程中因电力耗尽而使用被中断的情况。
另外,从气溶胶生成装置的蓄电部70连接至加热器20的电子电路中的至少一部分可由单晶物质形成。存在于固体中的原子、离子、分子具有规则排列的物质称为单晶物质,单晶物质具有整体内部原子排列有规律且完整的结构。根据存在于固体内的原子、离子、分子的排列,即使是同类的固体,也可具有单晶结构或多晶结构。
单晶物质具有以下特征:低频率依赖性(low frequency dependence)、低电阻率(low resistivity)、高表面稳定性(hardly oxidized-抗氧化特性)、低晶界氧化特性(nograin boundary scattering)及高吸附性(high adhesion)。尤其,即使是同类的固体,由于具有单晶结构时的电阻率小于具有多晶结构时的电阻率,例如,电子电路的布线形成为单晶结构的固体的情况下,能减少布线的发热量,从而能够迅速地提升连接于电子电路的电阻加热器的温度。
加热器20通过在规定温度以上加热容纳于烟弹10的卷烟,能够产生微细颗粒。通常,当加热器20在200至400℃温度范围加热卷烟时,从卷烟产生微细颗粒,因此,需要气溶胶生成装置从蓄电部70将瞬间高电力供给到加热器20,以使加热器20的温度急速上升。例如,需要在气溶胶生成装置的运行开始后的1秒、2秒、3秒或4秒之内,使加热器20的温度急速上升,使容纳于烟弹10中的卷烟在200至400℃温度范围被加热。
为此,连接蓄电部70和加热器20的电子电路中的至少一部分可由单晶物质形成。构成电子电路的布线的至少一部分由单晶物质形成时,由于单晶物质的电阻率小,可减少布线的发热量,因此,可将连接于电子电路的加热器20的温度急速提升至所需温度。即,通过将构成电子电路的布线以小电阻率的单晶物质形成,能够较快地提升加热器20的温度,以使卷烟在已设定的温度范围内被加热,从而能够改善气溶胶生成装置的电力效率。
在一实施例中,单晶物质可以是以由金、铜、银、铝、镍构成的组中的任一种金属培养的单晶物质。优选地,单晶物质可以为单晶铜(Cu)。然而,单晶物质的种类不限于此。
另外,单晶物质可由铸块(ingot)形状及薄膜形状中至少一种形状形成。例如,将以铸块形状培养的单晶物质截断为板状的分块后,可利用截断的板状分块来形成电子电路的布线。
图13是示意性示出图12所示的气溶胶生成装置的加热器的细部结构的剖视图。
参照图13,本发明一实施例的棒形状的电加热式吸烟机的加热器420包括:陶瓷棒421,具有尖端;第一保护层422,包围陶瓷棒421;电路基板423,缠绕于第一保护层422上,且印刷有包括加热器420的电极图案的电极图案423a、423b;第二保护层424,包围电路基板423;玻璃膜保护涂层425,形成在覆盖有第二保护层424的结合体上;凸缘426,结合于形成有玻璃膜保护涂层425的结合体上;以及防污涂层427,形成在最外层。
陶瓷棒421被加工成适当的长度和直径,用于提供加热器能穿过卷烟的刚性。陶瓷棒421被加工后,为了使印刷有电阻的电路基板423的附着性最大,且为了防止陶瓷棒421上发生裂纹,在陶瓷棒421的外周形成第一保护层422。第一保护层422可通过附着保护膜或实施玻璃膜涂层来形成。在第一保护层422上附着印刷有电阻的电路基板423。电路基板423的两面印刷电极图案423a、423b,在内侧面印刷加热器电极图案423a,在外侧面印刷传感器电极图案423b。利用丝网方式或喷墨打印的方式来印刷电路基板423的电极图案423a、423b。
图14是示出图13的加热器所具备的电阻双面印刷电路基板的制造方法的概念图。
参照图14,首先,制造陶瓷电路基板并将其截断后,在一面上印刷加热器电极图案423a,在另一面上印刷传感器电极图案423b。将如上所述那样在两面印刷有电极的电路基板423缠绕于形成在陶瓷棒421上的第一保护层422外侧。印刷图案423a、423b的原材料优选由选自Ni、Pt、W、Mo、W-Mo合金、镍铬铁(Nichrome)系合金、铬铝钴(Kanthal)系合金及不锈钢中的一个以上构成。
此时,用于传感器电极图案423b的电极物质优选具有比用于加热器电极图案423a的电极物质更高的抗温系数。另外,在电路基板423外侧形成第二保护层424,以保护印刷在电路基板423的电极图案423b。第二保护层424也可通过实施玻璃膜涂层或缠绕保护膜来形成。
这样,在陶瓷棒421上依次附着或形成第一保护层422、电路基板423及第二保护层424后,执行电路基板423和电极图案423a、423b的烧结。然后,进行一次外观检查及电极图案423a、423b的电阻检查。下面,将在陶瓷棒421依次附着第一保护层422、电路基板423及第二保护层424后,实施了电路基板423和电极图案423a、423b的烧结而成的结合体,称之为陶瓷棒结合体。
图15是示意性示出图13的加热器所具备的陶瓷棒结合体的剖视图。
参照图15,为使加热器易于插入卷烟内侧,优选使陶瓷棒结合体150的越靠外侧的层的长度越短,以在陶瓷棒的尖端侧构成阶梯形状。陶瓷棒结合体150与凸缘426相结合,该凸缘426用于使加热器的设置变简单。
参照图13,结合凸缘426后,可形成覆盖陶瓷棒结合体150的玻璃膜保护涂层425,以使具有阶梯形状的陶瓷棒结合体150的外观更加平缓并光滑。更详细而言,玻璃膜保护涂层425覆盖露出的陶瓷棒421的尖端和第一保护层422的尖端侧一部分、电路基板423的尖端侧一部分及第二保护层424整体。玻璃膜保护涂层425使加热器顺畅地插入至卷烟内的同时,可防止由多层的薄膜或涂层形成的加热器的层被剥离。
另外,陶瓷加热器的最外侧,即,玻璃膜保护涂层425的外部还可形成防污涂层427。为了形成防污涂层427而使用的物质,优选包含SiO2、Si3N4、BN等纳米陶瓷颗粒。
一方面,电路基板423的电极图案423a、423b包括锡焊板(未图示),所述锡焊板用于连接用来施加外部电源的桥丝510、520、530。锡焊板(未图示)优选位于电路基板423的一端部,以使能够容易实现桥丝510、520、530的连接,此时的一端部并非陶瓷棒421的尖端部,而是尖端部的相反侧的端部,即,下端部(附图中为右侧)。凸缘426在与陶瓷棒结合体150相结合时位于比电路基板423的锡焊板更靠上侧的位置,因此,当加热器插入卷烟内部时,连接于锡焊板(未图示)的桥丝510、520、530被凸缘426阻挡,从而不会插入卷烟内而被保护。
图16是示出图13的加热器上连接有两个桥丝的状态的概念图。
参照图16,加热器连接两个桥丝510'、520'的情况为,形成于电路基板423的电极图案423a、423b仅包括加热器的情况。桥丝510'、520'分别连接至电源的正极和负极。
图17是示出图13的加热器上连接有三个桥丝的状态的概念图。
参照图17,加热器上连接有三个桥丝510'、520'、530的情况为如下情况:形成于电路基板423(参照图4)的电极图案423a、423b(参照图4)分别包括加热器电极图案423a(参照图4)和传感器电极图案423b(参照图4)。三个桥丝510'、520'、530分别为与加热器电极图案423a(参照图4)相连接的桥丝510'、与传感器电极图案423b(参照图4)相连接的桥丝520'及接地的桥丝530。
图18是示出图13的加热器上连接有四个桥丝的状态的概念图。
参照图18,加热器上连接有四个桥丝512、514、522、524的情况为如下情况:形成于电路基板423(参照图4)的电极图案423a、423b(参照图4)分别包括加热器电极图案423a(参照图4)和传感器电极图案423b(参照图4)。四个桥丝512、514、522、524分别为与加热器电极图案423a(参照图4)相连接的正极、负极的桥丝512、514、与传感器电极图案423b(参照图4)相连接的正极、负极的桥丝522、524。
优选桥丝410、420、430、510'、520'、512、514、522、524的原材料由选自Ni、Pt、W、Al、Ag、Au、铬铝钴(Kanthal)系合金、不锈钢中的一种以上组成。
图19是示出图1所示的充电系统的第一运行例的概念图。
参照图19,外部供电装置200具备可分离的各壳体210,所述各壳体210的内部被划分形成,以能够安装外部供电装置200的结构要素,由于具备有多个卡扣211和卡槽212,外部供电装置200是使壳体210能够互相结合的结构。
充电容纳部220可旋转地设置在壳体210,并以可装卸的方式容纳气溶胶生成装置100。充电容纳部220通过形成在两侧面的孔221设置铰链222,通过将铰链222插入形成在壳体210内部的凹槽214,可设置成能够相对于壳体210旋转。
另外,为了稳定地容纳气溶胶生成装置100,与气溶胶生成装置100面对面的充电容纳部220的一侧可形成为与气溶胶生成装置100的外形相同的形状。并且,辅助蓄电装置230和辅助供电装置通过布线连接,辅助供电装置240与形成在所述充电容纳部220的充电端子223通过布线连接。
辅助蓄电装置230存储将用于传递至气溶胶生成装置100的电力,辅助供电装置240通过控制辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100供电。辅助蓄电装置230和辅助供电装置240可安装于外部供电装置200的容纳部213。
所述辅助供电装置240以通过如USB端口242等内置于壳体的通常的外部电源能够对辅助蓄电装置230进行充电的方式进行控制,并通过LED241显示辅助蓄电装置230的充电状态。
例如,LED241分别具备三个LED,可根据充电量点亮一个LED或两个或三个LED,当点亮三个LED时,可表示辅助蓄电装置230已被充电至最高值的状态。
LED241的各LED可通过设置在另一壳体210的孔215向壳体外部点亮LED241,该另一壳体210与安装有LED241的壳体210相结合。另外,壳体210内部设置有通过孔216向壳体10外部伸出的第二按钮部243,第二按钮部243在壳体210内通过固定突起244被支撑。
第二按钮部243通过布线与辅助供电装置240相连接,当使用者操作第二按钮部243时,可通过向辅助供电装置240传递激活信号来允许辅助蓄电装置230向所述气溶胶生成装置100供电,另外,在辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100供电的过程中,当使用者再次操作第二按钮部243时,还可切断辅助蓄电装置230向所述气溶胶生成装置100的供电。
例如,如图19所示,在将气溶胶生成装置100附着于充电容纳部220,且使充电容纳部220与壳体210的长度方向相平行的状态下,当使用者按下第二按钮部243时,辅助供电装置240能够以如下的清洁模式运行:通过允许辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100供电,溶解粘在气溶胶生成装置100的灰或异物,以清洁气溶胶生成装置100。
具体而言,使用者操作第二按钮部243的信号,从辅助供电装置240通过布线经过充电容纳部220的充电端子223及气溶胶生成装置100的充电端子30,传递至气溶胶生成装置100的控制部50,从而使气溶胶生成装置100的加热器20运行。
这表示,在将气溶胶生成装置100安装于充电容纳部220,且使充电容纳部220与壳体210的长度方向相平行的状态下,即使不用另外操作气溶胶生成装置100的第一按钮部40,也可通过操作外部供电装置200的第二按钮部243来使气溶胶生成装置100的加热器20运行。
图20是示出图1所示的充电系统的第二运行例的概念图,图21是示出图1所示的充电系统的第三运行例的概念图。
一方面,参照图20,在将气溶胶生成装置100附着于充电容纳部220,且使充电容纳部220与壳体210的长度方向相交叉的状态下,当使用者按下第二按钮部243时,辅助供电装置240能够以如下的预热模式运行:通过允许辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100供电,预热气溶胶生成装置100。
即,设置在充电容纳部220的充电端子223在气溶胶生成装置100容纳于充电容纳部220的状态下与充电端子30相连接,所述充电端子30与充电端子223以面对面的方式设置于气溶胶生成装置100,通过辅助供电装置240的控制,可将充电到辅助蓄电装置230的电力供给至气溶胶生成装置100。辅助供电装置240具备无线通信端口,因此不仅能通过有线方式而且也能通过无线方式直接向气溶胶生成装置100供电。
例如,当使用者操作第二按钮部243并向辅助供电装置240传递激活信号时,允许辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100供电,从而能够加热气溶胶生成装置100的加热器20。相反,在加热加热器20的过程中使用者操作第二按钮部243时,辅助供电装置240接收非激活信号,从而能够切断辅助蓄电装置230向气溶胶生成装置100的供电。
另外,在壳体210上设置有第一磁体250和第二磁体260,该第一磁体250和第二磁体260以充电容纳部220的旋转中心,即以铰链222的中心以面对面的方式设置。并且,充电容纳部220包括与第一磁体250及第二磁体260中的一个面对面的第三磁体225。虽然,附图中示出了第三磁体225与第一磁体250面对面地设置的情况,但本发明的实施例不限于此,第三磁体225也可与第二磁体260面对面地设置在充电容纳部220的下端。然而,以下,为了便于说明,将以第三磁体225与第一磁体250面对面地设置于充电容纳部220的上端的情况为主进行说明。
另外,第一磁体250及第二磁体260中一个可倾斜于壳体210的长度方而设置于壳体210。虽然附图中示出了设置于外部供电装置200的下侧的第二磁体260倾斜于壳体210的长度方向而设置于壳体210,但本发明的实施例不限于此,第一磁体250也可倾斜于壳体210的长度方向而设置于壳体210。然而,以下,为了便于说明,将以第二磁体260倾斜于壳体210的长度方向设置在壳体210的情况为主进行说明。
另外,气溶胶生成装置100可包括第四磁体60,该第四磁体60与第一磁体250及第二磁体260中的不与第三磁体225面对面的另一磁体面对面。
简要说明上述结构,在外部供电装置200的壳体210的上端和下端分别设置有第一磁体250和第二磁体260,充电容纳部220的上端设置有与第一磁体250面对面的第三磁体225,在气溶胶生成装置100的下端设置有与第二磁体260面对面的第四磁体60。
在此,在第一磁体250与第三磁体225之间、第一磁体250与第四磁体60之间、第二磁体260与第三磁体225之间、第二磁体260与第四磁体60之间可分别存在引力作用。
因此,根据如上所述的结构,将气溶胶生成装置100安装于充电容纳部220,且由使用者对气溶胶生成装置100的上端加压时,由于第一磁体250与第三磁体225之间形成的引力,如图19所示,充电容纳部220可以与壳体210的长度方向相平行的方式设置。
一方面,如图19所示,在气溶胶生成装置100安装于充电容纳部220的状态下,当使用者以克服在第一磁体250与第三磁体225之间形成的引力的力对气溶胶生成装置100的下端加压时,如图20所示,充电容纳部220顺时针旋转,最终因在第二磁体260与第四磁体60之间形成的引力,充电容纳部220可以与壳体210的长度方向相交叉的方式设置。
此时,如上所述,由于第二磁体260可倾斜于壳体210的长度方向而设置于壳体210,因此,气溶胶生成装置100可在外部供电装置200内倾斜(tilt)以对应于第二磁体260的倾斜角。
之后,使用者向倾斜状态的气溶胶生成装置100施加力,并以能够克服第二磁体260与第四磁体60之间引力的力对气溶胶生成装置100施加力,则如图12所示,能够从外部供电装置200分离气溶胶生成装置100。
图22是示出图1所示的气溶胶生成装置可在容纳于外部供电装置的状态下使用的状态的分解立体图。
参照图22,气溶胶生成装置100可容纳于外部供电装置200的充电容纳部220并接收电力供给。当使用者欲使用气溶胶生成装置100时,在气溶胶生成装置100通过第四磁体60容纳于外部供电装置200的充电容纳部220的状态下推压气溶胶生成装置100的下端部时,则在气溶胶生成装置100通过其具备的第四磁体60容纳于充电容纳部220的状态下,使充电容纳部220紧贴于设置在壳体210并以规定角度倾斜的第二磁体260。
通过这种操作,气溶胶生成装置100以规定角度倾斜于壳体210外部的状态使气溶胶生成装置100的上部一部分向外部伸出,使用者在向外部伸出的气溶胶生成装置100的烟弹10中插入卷烟,并按下外部供电装置200的第二按钮部243即可预热气溶胶生成装置100。
因此,气溶胶生成装置100可在从充电系统1000接收电力供给的状态下不中断吸入而连续使用。
图23是示出图1所示的气溶胶生成装置从外部供电装置分离的过程的立体图。
参照图23,当使用者将气溶胶生成装置100从外部供电装置200分离时,如上所述那样,气溶胶生成装置100倾斜于外部供电装置200且一部分被伸出的状态下,向气溶胶生成装置100施加规定的力,从而可克服气溶胶生成装置100和外部供电装置200的磁力并伸出。
本发明不限于上述的特定优选实施例,在不脱离由所附权利要求书的要求保护的本发明的主旨的情况下,本领域技术人员可实施各种变型,并且这些变更属于权利要求书记载的范围内。
另外,本说明书中,“部”可以为处理器或电路等硬件结构(hardwarecomponent),及/或由处理器等结构执行的软件结构(software component)。
上述的本说明书的说明用于示例,本说明书内容所属技术领域的专业技术人员应理解,在不变更本发明的技术思想或必要特征的情况下,也可变形为其他具体形式。因此,应理解,上述实施例在所有方面上仅仅是示例,而并非用于限制本发明。例如,以统合说明的各结构要素可分散实施,同样,被分散说明的结构要素也可以结合的形式实施。
本实施例的范围由所附权利要求书确定而非具体实施方式确定,并且应被解释为包括从权利要求书的含义、范围及其等同概念得出的所有变更或变形的方式。
以上,参考附图所示的一实施例对本发明进行了说明,但其仅为例示,本领域技术人员可理解,可进行多种变形及实施例的变形。因此,本发明真正的技术保护范围应由所附权利要求书的技术思想确定。
产业上的可利用性
如上所述,本发明实施例的气溶胶生成装置、其控制方法以及包括该装置的充电系统,可实现不需要燃烧也可使气溶胶形成物质气化的气溶胶生成装置。
Claims (7)
1.一种充电系统,包括:
气溶胶生成装置;和
外部供电装置,其中,
所述气溶胶生成装置,包括:
插入孔,所述插入孔供卷烟插入;
加热器;
蓄电部,所述蓄电部用于向所述加热器供电,和
控制部,所述控制部用于控制所述加热器,以及
所述外部供电装置包括:
壳体;
充电容纳部,所述充电容纳部以可附着及可装卸的方式容纳所述气溶胶生成装置;
辅助蓄电装置,所述辅助蓄电装置对将用于传递至所述气溶胶生成装置的电力进行存储;和
辅助供电装置,所述辅助供电装置控制所述辅助蓄电装置来向容纳在所述充电容纳部中的所述气溶胶生成装置供电,其中,
所述壳体形成为使得所述壳体的侧面是开放的,
所述充电容纳部朝向所述壳体的开放侧设置,形成为包围所述气溶胶生成装置的侧面的一部分,并且以能够在供所述卷烟插入的所述插入孔被所述壳体遮挡且所述充电容纳部与所述壳体的长度方向相平行的位置和供所述卷烟插入的所述插入孔从所述壳体暴露且所述充电容纳部与所述壳体的长度方向以规定角度倾斜的位置之间旋转的方式安装至所述壳体,
所述气溶胶生成装置和所述外部供电装置中的至少一者包括通过使用磁力而使所述气溶胶生成装置与所述外部供电装置之间的附着强度增大的至少一个磁体,以及
即使在所述气溶胶生成装置已经容纳在定位于供所述卷烟插入的所述插入孔从所述壳体暴露的位置处的所述充电容纳部中时,所述气溶胶生成装置也通过所述磁力附着至所述充电容纳部以从所述辅助供电装置接收电力。
2.根据权利要求1所述的充电系统,其中,在所述充电容纳部定位成与所述壳体的长度方向相交叉的状态下,所述气溶胶生成装置能够附着于所述充电容纳部以及能够从所述充电容纳部装卸。
3.根据权利要求1所述的充电系统,其中,所述外部供电装置还包括显示所述辅助蓄电装置的充电状态的发光二极管。
4.根据权利要求1所述的充电系统,其中,所述外部供电装置还包括从外部电源接收电力的通用串行总线端口。
5.根据权利要求1所述的充电系统,其中,所述气溶胶生成装置还包括第一按钮部,所述第一按钮部用于向所述控制部传递信号。
6.根据权利要求1所述的充电系统,其中,所述外部供电装置还包括第二按钮部,所述第二按钮部用于向所述辅助供电装置传递信号。
7.根据权利要求1所述的充电系统,其中,
所述气溶胶生成装置还包括容纳卷烟形式的香烟的烟弹,以及
所述加热器插入到所述卷烟形式的香烟中以对所述卷烟形式的香烟进行加热。
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