CN112512351A - 通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一实施例，公开一种通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其包括：微波加热器，用于生成微波；微波腔(microwave cavity)，位于所述气溶胶生成装置内，供包含气溶胶生成基质的卷烟插入，且具有至少一个以上的流出口，所述流出口用于使得气溶胶通过，所述气溶胶是由所述微波从所述卷烟生成的；以及微波天线，位于所述微波腔外部，以向所述微波腔的预先设定的有效面积范围发送所生成的所述微波。

Description

通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置及其方法，更具体地，涉及一种通过微波以非接触方式加热包含气溶胶生成基质的卷烟以能够生成气溶胶的气溶胶生成装置以及用于实现该装置的方法。
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正在增加。例如，对通过对卷烟内的气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶而非通过燃烧卷烟来生成气溶胶的方法的需求正在增加。由此，对加热式卷烟或加热式气溶胶生成装置的研究正在活跃进行。
为了由气溶胶生成装置生成气溶胶，需要通过加热器以规定温度以上对气溶胶生成基质加热规定时间。为了以非接触方式充分地加热包含气溶胶产生基质的气溶胶生成装置用卷烟，需要一种有效的方法，其中，众所周知的方式是利用感应线圈的方式。
然而，根据利用感应线圈的方式，存在如下的局限性：感应线圈必须为规定尺寸以上，以便具有加热气溶胶生成基质的物性；还有一个问题在于，由于必须将感应线圈保持在规定尺寸以上，因此难以使利用感应线圈的气溶胶生成装置小型化。
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种通过微波加热气溶胶生成装置的卷烟以能够生成气溶胶的气溶胶生成装置以及用于实现该装置的方法。
用于解决问题的手段
用于解决所述技术问题的本发明的一实施例的装置为通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其包括：微波生成部，用于生成微波；微波腔(microwave cavity)，位于所述气溶胶生成装置内，供包含气溶胶生成基质的卷烟插入，且具有至少一个以上的流出口，所述流出口用于使得气溶胶通过，所述气溶胶是由所生成的所述微波加热所述卷烟而生成的；以及微波天线，位于所述微波腔外部，以向所述微波腔的预先设定的有效面积范围发送所生成的所述微波。
用于解决所述技术问题的本发明的另一实施例的方法为通过微波生成气溶胶的方法，包括：微波生成步骤，生成微波；卷烟插入检测步骤，检测包含气溶胶生成基质的卷烟插入包括至少一个以上的流出口的微波腔中，所述流出口用于使得从卷烟生成的气溶胶通过；以及微波发送步骤，当检测出所述卷烟插入所述微波腔中时，微波天线向所述微波腔的有效面积范围发送所生成的所述微波。
本发明的一实施例，公开一种计算机可读记录介质，存储有用于执行所述方法的程序。
发明效果
根据本发明，能够通过微波加热卷烟，因此能够在气溶胶生成装置中排除感应线圈，从而可以实现气溶胶生成装置的小型化。
另外，即使不使气溶胶生成装置小型化，也能够更容易地利用气溶胶生成装置的内部，从而通过在气溶胶生成装置内部确保气隙(air gap)的方式等，能够有效降低气溶胶生成装置的发热。
附图说明
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的例子的图。
图4以及图5是示出卷烟的例子的图。
图6是示出本发明的气溶胶生成装置的一例的框图。
图7是示出本发明的气溶胶生成装置的另一例的框图。
图8是示出本发明的气溶胶生成装置的又一例的框图。
图9是示出本发明的气溶胶生成装置中使用多个微波天线来生成气溶胶的一例的图。
图10是示出本发明的气溶胶生成装置中使用多个微波天线来生成气溶胶的另一例的图。
图11是示出本发明的通过微波生成气溶胶的方法的一例的流程图。
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装置为通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其包括：微波生成部，用于生成微波；微波腔(microwave cavity)，位于所述气溶胶生成装置内，供包含气溶胶生成基质的卷烟插入，且具有至少一个以上的流出口，所述流出口用于使得气溶胶通过，所述气溶胶是由所生成的所述微波加热所述卷烟而生成的；以及微波天线，位于所述微波腔外部，以向所述微波腔的预先设定的有效面积范围发送所生成的所述微波。
所述装置的特征在于，所述微波天线的数目为至少两个以上。
所述装置的特征在于，所述微波腔为圆筒形，其截面积越朝向卷烟插入所述微波腔的方向的相反方向越变窄。
所述装置的特征在于，所述微波生成部包括至少一个以上的磁控管(magnetron)。
所述装置的特征在于，所述微波生成部包括至少一个以上的磁控管，且所述微波天线以与所述磁控管一一对应的数目配置。
所述装置的特征在于，所述微波生成部由至少两个以上的磁控管构成，且所述磁控管生成不同频率的微波。
所述装置的特征在于，所述微波生成部由一个磁控管构成，且所述微波天线为至少两个以上，且具有不同的长度。
所述装置的特征在于，所述微波天线包括第一天线以及第二天线，所述第一天线的长度为所述第二天线的长度的1.5倍。
所述装置的特征在于，所述微波天线以使得从所述微波天线发送的微波在所述微波腔内部反射至少两次以上的方式，发送微波。
用于解决所述技术问题的本发明的另一实施例的方法为通过微波生成气溶胶的方法，包括：微波生成步骤，生成微波；卷烟插入检测步骤，检测包含气溶胶生成基质的卷烟插入包括至少一个以上的流出口的微波腔中，所述流出口用于使得从卷烟生成的气溶胶通过；以及微波发送步骤，当检测出所述卷烟插入所述微波腔中时，微波天线向所述微波腔的有效面积范围发送所生成的所述微波。
所述方法的特征在于，所述微波天线的数目为至少两个以上。
所述方法的特征在于，所述微波腔为圆筒形，其截面积越朝向所述卷烟插入所述微波腔的方向的相反方向越变窄。
所述方法的特征在于，在所述微波生成步骤中，通过至少一个以上的磁控管(magnetron)来生成微波。
所述方法的特征在于，在所述微波生成步骤中，通过至少一个以上的磁控管来生成所述微波，在所述微波发送步骤中，以与所述磁控管一一对应的数目配置的所述微波天线发送微波。
所述方法的特征在于，在所述微波生成步骤中，通过至少两个以上的磁控管来生成不同频率的微波。
所述方法的特征在于，在所述微波生成步骤中，通过一个磁控管来生成所述微波，在所述微波发送步骤中，至少两个以上的具有不同长度的所述微波天线发送所生成的所述微波。
所述方法的特征在于，所述微波天线包括第一天线以及第二天线，且所述第一天线的长度为所述第二天线的长度的1.5倍。
所述方法的特征在于，在所述微波发送步骤中，以从所述微波天线发送的微波在所述微波腔内部反射至少两次以上的方式发送微波。
本发明的一实施例，可提供一种计算机可读记录介质，存储有用于执行所述方法的程序。
在实施例中所使用的术语是在考虑本发明中的功能的基础上尽可能选择了当前广泛使用的通常的术语，但是根据本领域技术人员的意图、判例或新技术的出现，这些术语可以改变。另外，在特定的情况下，申请人任意选择了一些术语，但在这种情况下，将在发明的说明部分中详细记载了所选术语的含义。因此，本发明中所使用的术语应基于术语的含义以及本发明的整体内容来进行定义，而不可仅基于单纯的术语名称来进行定义。
在整个说明书中，某个部分“包括”某一部件是指，除非有与其相反的特性描述，否则该部分还可以包括其他部件，而非排除包括其他部件。另外，本说明书中记载的“……部”、“……模块”等术语是指，处理至少一个功能或动作的单位，可以以硬件或软件形式实现，或者以硬件和软件的组合形式来实现。
以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细说明，以使本技术领域的技术人员可以容易地实施。然而，本发明并非仅限定于这里所说明的实施例，而可以以各种不同的方式来实现。
以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。
图1至图3是示出卷烟插入气溶胶生成装置的例子的图。
参照图1，气溶胶生成装置1包括电池11、控制部12以及加热器13。参照图2以及图3，气溶胶生成装置1还包括汽化器14。另外，可将卷烟2 插入气溶胶生成装置1的内部空间。
图1至图3所示的气溶胶生成装置1中仅示出与本实施例相关的构成要素。因此，本实施例相关技术领域的普通技术人员应理解，气溶胶生成装置1还可包括除图1至图3所示的构成要素以外的其他通用的构成要素。
另外，图2以及图3中示出气溶胶生成装置1包括加热器13，但根据需要，也可省略加热器13。
图1中示出电池11、控制部12以及加热器13配置成一列。另外，图 2中示出电池11、控制部12、汽化器14以及加热器13配置成一列。另外，图3中示出汽化器14以及加热器13并列配置。然而，气溶胶生成装置1 的内部结构并不限于图1至图3所示。换言之，根据气溶胶生成装置1的设计，可变更电池11、控制部12、加热器13以及汽化器14的配置。
当卷烟2插入气溶胶生成装置1时，气溶胶生成装置1使加热器13和 /或汽化器14工作，从而能够产生气溶胶。通过加热器13和/或汽化器14 产生的气溶胶经由卷烟2传递至使用者。
根据需要，即使卷烟2未插入气溶胶生成装置1，气溶胶生成装置1也可加热加热器13。
电池11供给用于气溶胶生成装置1动作的电力。例如，电池11可进行供电，以能够进行加热器13或者汽化器14的加热，且可向控制部12供给动作所需的电力。另外，电池11可供给设置在气溶胶生成装置1的显示器、传感器、电机等动作所需的电力。
控制部12整体控制气溶胶生成装置1的动作。具体而言，控制部12 除了控制电池11、加热器13以及汽化器14以外，还控制气溶胶生成装置 1中的其他结构的动作。另外，控制部12还可确认气溶胶生成装置1的各结构的状态，来判断气溶胶生成装置1是否处于可动作的状态。
控制部12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，还可以以其他形式的硬件来实现。
加热器13可通过电池11供给的电力被加热。例如，当卷烟插入气溶胶生成装置1时，加热器13可位于卷烟的外部。因此，加热的加热器13 可使卷烟内的气溶胶生成物质的温度上升。
加热器13可以是电阻加热器。例如，加热器13可包括导电轨道(track)，加热器13可随着电流在导电轨道流动而被加热。然而，加热器13不限于上述例子，只要能够加热到期望温度即可，并没有特殊限制。这里，期望温度可以在气溶胶生成装置1预先设定，或可以由使用者设定期望温度。
一方面，作为另一例，加热器13可以是感应加热式加热器。具体而言，加热器13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13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，可根据加热部件形状来加热卷烟2的内部或外部。
另外，气溶胶生成装置1可配置有多个加热器13。此时，多个加热器 13配置成插入卷烟2的内部，还可配置在卷烟2的外部。另外，也可以将多个加热器13中的部分加热器配置成插入卷烟2的内部，其他加热器配置在卷烟2的外部。另外，加热器13的形状不限于图1至图3所示的形状，还可制作成其他多种形状。
汽化器14能够通过加热液态组合物来生成气溶胶，所生成的气溶胶通过卷烟2能够传递至使用者。换言之，通过汽化器14生成的气溶胶可沿气溶胶生成装置1的气流通路移动，气流通路可构成为能够使由汽化器14生成的气溶胶经由卷烟传递至使用者。
例如，汽化器14可包括液体贮存部、液体传递单元及加热部件，但不限于此。例如，液体贮存部、液体传递单元及加热部件可作为独立的模块设置在气溶胶生成装置1中。
液体贮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。液体贮存部可制作成能够从汽化器14拆卸或安装于汽化器14，也可制作成与汽化器14一体。
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及丙二醇的气溶胶形成剂。
液体传递单元能够将液体贮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(wick)，但不限于此。
加热部件是用于加热通过液体传递单元传递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。加热部件可通过电流供给被加热，并向与加热部件接触的液体组合物传递热量，从而能够加热液体组合物。其结果，能够生成气溶胶。
例如，汽化器14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1还可包括除电池11、控制部12、加热器13 以及汽化器14以外的其他通用的结构。例如，气溶胶生成装置1可包括可发送视觉信息的显示器和/或用于发送触觉信息的电机。另外，气溶胶生成装置1可包括至少一个传感器。另外，气溶胶生成装置1可制作成即使在卷烟2插入的状态下也可使外部空气流入或内部气体流出的结构。
虽然图1至图3中没有示出，但气溶胶生成装置1可以与另设的托架一同构成系统。例如，托架可用于气溶胶生成装置1的电池11的充电。或者，在托架与气溶胶生成装置1相结合的状态下，还可进行加热器13的加热。
卷烟2可以与普通燃烧型卷烟类似。例如，卷烟2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2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第二部分。
在气溶胶生成装置1的内部可插入整个第一部分，第二部分可露在外部。或者，在气溶胶生成装置1的内部可仅插入第一部分的一部分，也可插入整个第一部分以及第二部分的一部分。使用者可在用嘴部叼住第二部分的状态下吸入气溶胶。此时，外部空气通过第一部分，从而生成气溶胶，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，外部空气可通过形成在气溶胶生成装置1的至少一个空气通路流入。例如，形成在气溶胶生成装置1的空气通路的开闭和/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，外部空气也可经由形成在卷烟2的表面的至少一个孔(hole) 流入卷烟2的内部。
以下，参照图4以及图5，对卷烟2的例子进行说明。
图4以及图5是示出卷烟的一例的图。
参照图4，卷烟2包括烟草棒21以及过滤棒22。参照图1至图3所述第一部分21包括烟草棒21，第二部分22包括过滤棒22。
图4中示出的过滤棒22为单一段结构，但不限于此。换言之，过滤棒 22可由多个段构成。例如，过滤棒22可包括用于冷却气溶胶的段以及用于过滤气溶胶中的规定成分的段。另外，根据需求，过滤棒22还可包括执行其他功能的至少一个段。
卷烟2可用至少一个包装纸24来包装。包装纸24上可形成有用于使外部空气流入或使内部气体流出的至少一个孔(hole)。作为一例，卷烟2 可用一个包装纸24来包装。作为另一例，卷烟2也可用两个以上的包装纸 24来重叠包装。例如，可用第一包装纸241包装烟草棒21，可用包装纸242、 243、244包装过滤棒22。并且，可用单个包装纸245再次包装整个卷烟2。如果，过滤棒22由多个段构成时，可用包装纸242、243、244包装各段。
烟草棒21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21可含有如调味剂、润湿剂和/或有机酸 (organic acid)的其他添加物质。另外，可以以向烟草棒21喷射的方式，在烟草棒21中添加薄荷醇或者保湿剂等调味液。
烟草棒21可以以多种方式制得。例如，烟草棒21可由薄片(sheet) 材料制成，也可由丝状(strand)材料制成。另外，烟草棒21可通过将烟草片切细而得的烟叶制得。另外，烟草棒21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21的导热物质能够均匀分散传递到烟草棒21热量，从而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21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21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22可以为醋酸纤维素过滤器。一方面，过滤棒22的形状没有限制。例如，过滤棒22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22可以为嵌入型(type)棒。如果过滤棒22 由多个段构成，则多个段中的至少一个可制作成不同的形状。
另外，过滤棒22可包括至少一个胶囊23。这里，胶囊23能够发挥生成香味的功能，也能够发挥生成气溶胶的功能。例如，胶囊23可以是用被膜包裹含有香料的液体而成的结构。胶囊23可具有球形或者圆筒形的形状，但不限于此。
参照图5，卷烟3还可包括前端插件33。前端插件33位于烟草棒31 中与过滤棒32相向的一侧。前端插件33能够防止烟草棒31向外部脱离，且还能够防止吸烟中从烟草棒31液化的气溶胶流入气溶胶生成装置(图1 至图3的1)。
过滤棒32可包括第一段321以及第二段322。这里，第一段321可对应于图4的过滤棒22的第一段，第二段322可对应于图4的过滤棒22的第三段。
卷烟3的直径以及整体长度可对应于图4的卷烟2的直径以及整体长度。
卷烟3可用至少一个包装纸35进行包装。在包装纸35上可形成有用于使外部空气流入或使内部气体流出的至少一个孔(hole)。例如，前端插件33可被第一包装纸351包装，烟草棒31可被第二包装纸352包装，第一段321可被第三包装纸353包装，第二段322可被第四包装纸354包装。并且，整个卷烟3可用第五包装纸355进行再包装。
另外，在第五包装纸355上可形成有至少一个穿孔36。例如，穿孔36 可形成在包围烟草棒31的区域，但不限于此。穿孔36能够发挥将通过图2 以及图3所示的加热器13形成的热传递到烟草棒31的内部的作用。
另外，第二段322可包括至少一个胶囊34。这里，胶囊34能够发挥生成香味的功能，也能够发挥生成气溶胶的功能。例如，胶囊34可以是用被膜包裹含有香料的液体而成的结构。胶囊34可具有球形或者圆筒形的形状，但不限于此。
图6是示出本发明的气溶胶生成装置的一例的框图。
参照图6，可知本发明的气溶胶生成装置包括控制部110、电池120、加热器130、脉冲宽度调制处理部140、显示部150，电机160以及存储装置170。在图6中，控制部110、电池120、加热器130分别与在图1至图 3中说明的控制部12、电池11、加热器13相同地对应。
控制部110综合控制设置在气溶胶生成装置中的电池120、加热器130、脉冲宽度调制处理部140、显示部150、电机160以及存储装置170。虽然图6中没有示出，但根据实施例，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触摸输入；以及通信部(未图示)，能够与如使用者终端那样的外部通信装置进行通信。虽然图6中没有示出，控制部110还可附加包括用于对加热器130执行比例积分微分控制(PID)的模块。
尤其，在本发明中，控制部110除综合控制上述的电池120、加热器 130、脉冲宽度调制处理部140、显示部150、电机160、存储装置170之外，还能够从多个地磁传感器接收检测气溶胶生成装置的内部磁场的大小变更的结果，实时检测可从气溶胶生成装置拆卸的部件是否拆卸，并通过显示部150、电机160等向使用者提供提示。
电池120向加热器130供给电力，供给至加热器130的电力的大小可由控制部110调节。
当施加电流时，加热器130通过固有电阻而发热，并且当气溶胶生成基质接触(结合)加热的加热器时，可生成气溶胶。
脉冲宽度调制处理部140通过向加热器130传送脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号的方式，使控制部110能够控制供给至加热器130的电力。根据实施例，脉冲宽度调制处理部140可以以设置在控制部110中的方式实现。
显示部150以可视的方式输出在气溶胶生成装置中产生的各种提示信息(Alarmmessage)，以使使用气溶胶生成装置的使用者能够确认。使用者可确认输出至显示部150上的电池电力不足信息或加热器过热警告信息，从而在气溶胶生成装置的动作停止或气溶胶生成装置损坏之前采取适当的措施。
电机160由控制部110驱动，使得使用者可通过触觉来识别气溶胶生成装置已做好使用准备。
存储装置170存储有各种信息，以使控制部110恰当地控制供给至加热器130的电力，以向使用气溶胶生成装置的使用者提供各种风味。例如，存储在存储装置170的信息中可预先存储有控制部110为随时间的流逝而恰当地加减控制加热器的温度而参照的温度分布曲线(temperature profile)、后述的控制基准比率、比较控制值等，并根据控制部110的请求向控制部 110发送该信息。存储设备170不仅可以由诸如闪存(flash memory)之类的非易失性存储器构成，还可为确保更快的数据输入/发送(I/O)速度而由仅在通电时才临时存储数据的易失性存储器构成。
本发明的一实施例的控制部110、脉冲宽度调制处理部140、显示部150 以及存储装置170可对应于至少一个以上的处理器(processor)，或包括至少一个以上的处理器。由此，控制部110、脉冲宽度调制处理部140、显示部150以及存储装置170可以以设置在如微处理器或通用计算机系统的其他硬件装置中的形式驱动。
图7是示出本发明的气溶胶生成装置的另一例的框图。
更具体而言，如果说图6是以概念框图对本发明的气溶胶生成装置所具有的各结构进行说明的图，那么图7可理解为，为了具体说明本发明的气溶胶生成装置中通过微波(microwave)生成气溶胶的方法而仅保留了必要的结构并省略了其余结构的图。
参照图7，可知本发明的气溶胶生成装置700包括卷烟710、微波腔730、微波生成装置750、电池120。以下，图7中的气溶胶生成装置700视为图 1至图6中说明的气溶胶生成装置1的一例。
首先，电池120与图6中说明的电池120同样地，执行向气溶胶生成装置700中的各结构供给电力的功能。
卷烟710向图7所示的卷烟插入方向插入微波腔(microwave cavity) 730，并被微波加热，从而生成气溶胶。更具体而言，卷烟710向微波腔730 以预先设定的卷烟插入方向插入规定以上的深度，之后可通过微波生成装置750生成微波，这种控制方式能够防止在卷烟710未插入微波腔730的状态下不必要地生成微波并发送至微波腔730。
微波腔730被按照预先设定的值而制作成具有规定体积的大小，以执行包裹插入气溶胶生成装置1内部的卷烟710的功能。微波腔730接收从微波生成装置750发送来的微波，并在微波腔730的内壁感应至少一次以上的反射，从而使插入微波腔730中的卷烟710能够被反射的微波加热。微波腔730向卷烟710插入的方向包括至少一个以上的流出口，设计成因使用者的吸入行为而从气溶胶生成装置1中生成的气溶胶能够通过流出口排出。
虽然图7中没有示出，微波腔730可包括如下功能：确认卷烟710是否向卷烟插入方向正确插入，或通过检测粘贴在卷烟710的卷纸的特性或卷纸外部的材质、印刷的纹样等，确认卷烟710是否为能够使气溶胶生成装置1动作的有效卷烟710，为实现这种功能，微波腔730自身可包括至少一个以上的传感器(sensor)。
微波生成装置750连接至电池120而接收电力，执行生成微波并将其发送至微波腔730的功能。微波生成装置750可包括：磁控管(magnetron)，用于生成微波；控制部，控制向磁控管的电池120的电力供给；以及微波天线，将通过磁控管生成的微波发送至微波腔730。对此将通过图8进行后述。
本发明的气溶胶生成装置700的整体动作可总结如下。首先，在气溶胶生成装置700的电源接通的状态下，卷烟710完全置于微波腔730。这里，粘贴在微波腔730的传感器能够检测卷烟710是否以足以生成气溶胶的程度完整地安装到气溶胶生成装置700的微波腔730，并将检测到的结果传递至微波生成装置750。
当卷烟710完全置于微波腔730时，微波生成装置750接收使用者的输入，并可进行控制，以使电池120的电力供给至磁控管。接收电池120 的电力的磁控管生成微波，所生成的微波通过微波天线发送至微波腔730 并渗透到卷烟710中，渗透的微波通过微波腔730的内部壁反射数次，并加热卷烟710。在该过程中，微波不仅继续被微波腔730的内壁反射，而且还因构成卷烟710的烟叶、各种保湿剂等而被散射(scttered reflection)。当从通过微波加热至预先设定的温度以上的卷烟710生成气溶胶时，使用者通过气溶胶生成装置700的LED(未示出)或振动电机(图6的160)等来认知已生成气溶胶，并执行抽吸，从而能够吸入气溶胶。
图8是示出本发明的气溶胶生成装置的又一例的框图。
参照图8，图8中的气溶胶生成装置800包括微波腔810、微波天线830a、 830b、天线构成部830、微波生成部850、微波控制部870以及电池120，将图8与图7进行比较时，可知，图7的微波生成装置750在图8中被进一步细分为微波天线830a、830b、天线构成部830、微波生成部850、微波控制部870。
微波腔810执行与在图7中说明的功能相同的功能，在附图中，为了提高直观性，在图8中省略了插入微波腔810中的卷烟。
微波天线830a、830b将在微波生成部850中生成的微波发送至微波腔 810。微波天线830a、830b在图8中示出两个，但根据实施例，可超过两个。
天线构成部830从微波生成部850接收微波，微波被载在微波天线 830a、830b上并被发送至微波腔810。此外，天线构成部830还可调整发送微波的天线的数目。举一个更具体的例子，天线构成部830除了具有图8 所示的第一微波天线830a、第二微波天线830b之外，还可竖立有第三微波天线(未示出)，以控制微波通过第一微波天线830a至第三微波天线(未示出)发送至微波腔810。
微波生成部850从电池120接收电力来生成微波。微波生成部850包括用于生成微波的磁控管(magnetron)，微波生成部850根据实施例还可被称为微波加热器(microwaveheater)。
作为选择性的一实施例，微波生成部850可包括至少两个以上的不同的磁控管。即，在本选择性实施例中不同的磁控管可被设计成生成不同频率的微波，微波生成部850不仅可以为磁控管本身，还可包括具备磁控管的IC芯片组(IC chipset)。例如，微波生成部850包括两个磁控管，分别生成2.5GHz、2.7GHz的微波，并分别载在两个微波天线上被发送。这时，微波天线830a、830b以与磁控管一一对应的数目配置，当从各磁控管生成特定频率的微波时，能够将微波通过预先对应配置的微波天线发送至微波腔810的形式实现。
微波控制部870通过控制供给至微波生成部850的电池120的电力，从而执行控制生成或不生成微波的功能。在图8中，天线构成部830、微波生成部850、微波控制部870均位于微波腔810的外部。
图9是示出本发明的气溶胶生成装置中使用多个微波天线来生成气溶胶的一例的图。
在图9中，为了便于说明而省略了卷烟，仅示出微波腔810、第一微波天线830a、第二微波天线830b、天线构成部830，并省略了在图8中说明其他结构。以下将参照图8进行说明。
在图9中，为了便于说明而省略了卷烟，仅示出微波腔810、第一微波天线830a、第二微波天线830b、天线构成部830，并省略了在图8中说明其他结构。以下将参照图8进行说明。在图9中，微波天线仅示出第一微波天线830a以及第二微波天线830b，但本领域技术人员应明白，根据实施例，微波天线的数目可以为三个以上。
如在图8中所说明那样，本发明在位于微波腔810的外部的微波生成部850生成微波时，通过至少两个以上的微波天线将微波发送至微波腔810 的内部。这时，第一微波天线830a、第二微波天线830b可配置或设置成向微波腔810的预先设定的有效面积范围发送微波。
如图9所示，微波腔810可以为圆筒形，其截面积越朝向卷烟插入微波腔810的方向的相反方向越变窄。通过利用如图8所示的形状的微波腔 810，能够尽可能减少从微波天线发送的微波从未反射到微波腔810的内壁而立即通过微波腔810的流出口流出的情况，作为与图9中示出的相反的例，微波腔也810可以为圆筒形，其截面积越朝向卷烟插入微波腔810的方向越变窄。作为用于防止微波通过微波腔810的流出口流出的另一方法，卷烟的滤嘴部分还可插入屏蔽材料。
向微波腔810发送微波的微波天线的数目优选为至少两个以上，采用如图9所示的两个微波天线时，为充分增加微波的反射次数，优选将第一微波天线830a以及第二微波天线830b远离微波腔810的截面的中央配置，以使微波在微波腔810的内部反射至少两次以上。
天线构成部830从微波生成部850接收微波后，通过第一微波天线830a 以及第二微波天线830b发送至微波腔810的预先设定的有效面积范围。这里，预先设定的有效面积范围是指，当卷烟插入微波腔810时，为了通过微波有效地加热卷烟的气溶胶生成基质，而需发送微波的微波腔810内部的特定位置。
例如，当从第一微波天线830a发送的微波向气溶胶通过的流出口方向发送时，微波从未被反射，从而无法有效地加热卷烟中所含的气溶胶生成基质。再例如，即使从第二微波天线830b发送的微波向气溶胶生成装置中的其他结构发送微波时，而不向微波腔810的内部发送，从天线发送的微波也完全不会对提高卷烟中的气溶胶生成基质的温度做出贡献。
即，为了生成气溶胶，从微波天线830a、830b发送的微波需发送至微波腔810的内部的适当的位置，以在微波腔810内部恰当地反射，能够加热卷烟中的气溶胶生成基质，而且预先设定需发送到的位置来作为预先设定的有效面积范围。例如，有效面积范围可以是圆筒形的微波腔810的侧面的表面积的整体或一部分。
在本发明中，使用至少两个以上的微波天线，与作为气溶胶生成基质之一的甘油的气化温度以及微波对卷烟中的气溶胶生成基质的渗透深度有关。
首先，卷烟不仅包含作为气溶胶生成基质的烟叶，还包含保湿剂、甘油等，假设水的比热容为1，则在常温下甘油的比热容约为0.6左右。这里，甘油的气化温度约为290度，气化1g甘油所需的热量可以计算为174cal 左右。本发明的气溶胶生成装置中的磁控管芯片(magnetron chip)的输出量提供30V时，总计为190W左右，实际上，当将气溶胶生成装置中的电池120的电压提高至30V时，会产生电力损耗过大的问题，若假设电压仅提高15V左右，则需要最少两个以上的微波天线，才能发送能够稳定气化甘油的微波。
另外，即使使用家用微波炉中使用的频率为2.5GHz的微波，也存在加热对象不能被均匀加热的问题，所有微波炉都具备旋转板，以使加热对象均匀地吸收微波，但是气溶胶生成装置存在不能采用旋转卷烟的方式的限制。在本发明中，为了均匀加热作为被加热体的卷烟而配置多个微波天线。根据实施例，已经说明了每个微波天线发送的微波的频率也可能不同，并且磁控管可以为至少两个以上，以实现本实施例。
作为选择性的一实施例，微波生成部850包括至少一个以上的磁控管，微波天线可以以与磁控管一一对应的数目配置在气溶胶生成装置内部。这种情况下，在第一磁控管中生成的微波可通过第一微波天线830a发送，在第二磁控管中生成的微波可通过第二微波天线830b发送，各磁控管生成的微波可以具有不同频率。
图10是示出本发明的气溶胶生成装置中使用多个微波天线生成气溶胶的另一例的图。
在图10中，为了便于说明而省略了卷烟，仅示出微波腔810、第一微波天线830a、第二微波天线830b、天线构成部830，并省略了在图8中说明的其他结构。以下，将参照图8进行后述。在图9中，微波天线仅示出第一微波天线830a以及第二微波天线830b，但本领域技术人员应明白，根据实施例，微波天线的数目可以为三个以上。
图10与图9中说明的类似之处在于，使用了多个微波天线，但不同在于，在微波生成部850中包括的磁控管为一个，且为了以多种渗透深度对插入微波腔810中的卷烟内部进行加热，而变更了微波天线。
更具体而言，在图10中，以天线构成部830的输出端为基准，天线构成部830所具备的微波天线仅有一个，图10中的大微波天线包括第一微波天线830a以及第二微波天线830b。本选择性的一实施例，图示说明在一个输出端以天线的长度为基础控制微波的输出频率的方式，即使是在同一磁控管中生成的微波，也可以利用通过区分发送微波的天线的长度来获得不同频率的微波。
测定影响微波的频率的天线的长度的基准如下。首先，第一微波天线 830a的长度为a+d。同样地，第二微波天线830b的长度为a+b+c。
【数学式1】
Figure BDA0002793483870000181
数学式1是用于计算出第一微波天线830a与第二微波天线830b的长度的比率的k的数学式。在数学式1中，k是第二微波天线830b的长度相对于第一微波天线830a的长度的比率，a至d是图10中用于计算出第一微波天线830a或第二微波天线830b的长度的数值。例如，若第二微波天线 830b的长度为15，第一微波天线830a的长度为10，则k为1.5，对应于1.5的数值可作用为变更微波的频率的参数。即，随着k的值增大，从两个天线发送的微波的频率差增大。根据如上所述的例子，尽管从第一微波天线830a和第二微波天线830b发送的微波由同一磁控管生成，但由于天线长度比率k而具有不同频率。
根据本选择性的一实施例，由于仅通过调整一个微波输出端的天线长度就可使用多个天线输出，并且可输出与天线数目成比例的多种频率的微波，因此可以更容易且有效地加热卷烟内部。另外，根据实施例，k可以是除上述1.5以外的其他值。
图11是示出本发明的通过微波生成气溶胶的方法的一例的流程图。
由于图11可通过图7或图8的气溶胶生成装置来实现，以下将参照图 7或图8进行说明，省略与在图7以及图8中说明的内容重复的说明。
首先，微波控制部870在安装电池120后确认气溶胶生成装置800的电源被接通，并控制对微波生成部850的供电(S1110)。在步骤S1110中，微波控制部870能够判断气溶胶生成装置800的微波腔810中是否插入适于进行下一步骤的卷烟。
微波生成部850被微波控制部870的控制，从电池120接收电力并生成微波(S1130)。
微波天线向微波腔的有效面积范围发送在步骤S1130中生成的微波 (S1150)。
根据本发明，能够通过微波加热卷烟，因此能够在气溶胶生成装置中排除感应线圈，从而可以实现气溶胶生成装置的小型化。
另外，即使不使气溶胶生成装置小型化，也能够更容易地利用气溶胶生成装置的内部，从而通过在气溶胶生成装置内部确保气隙(air gap)的方式等，能够有效降低气溶胶生成装置的发热。
以上说明的本发明的实施例可通过能够在计算机上通过多种构成要素执行的计算机程序的形式来实现，这种计算机程序可被记录在计算机可读介质中。这时，介质可包括硬盘、软盘、磁带等磁性介质，紧凑型光盘只读储存器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)等光学记录介质，光碟(floptical disk)等磁光介质(magneto-optical medium)，以及只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器等专门配置用于存储和执行程序指令的硬件装置。
一方面，所述计算机程序可以是为本发明而特别设计和构成，或者可以是计算机软件领域的技术人员已知且可以使用的程序。作为计算机程序的例子，可以包括通过编译器生成的机器语言代码等机器语言代码和通过使用解释器而能够在计算机中执行的高级语言代码。
本发明中说明的特定实践是一实施例，并不以任何方法限制本发明的范围。为了使说明书简洁，常规电子配置、控制系统、软件以及所述系统的其他功能性方面的记载可能被省略。另外，在附图所示的各构成要素之间的线连接或连接部件是功能连接和/或物理或电路连接的例示，在实际装置中可被代替或作为附加的各种功能连接、物理连接或电路连接来表示。另外，除非具体提及“必要的”、“重要的”等，则对于本发明的应用而言可能不是必需的构成要素。
在本发明的说明书中(尤其是在权利要求书中)术语“所述”和与其类似的指代术语的使用可以均对应于单数和复数。另外，在本发明中记载范围(range)时，是包括适用属于所述范围的个别值的技术方案(除非另有说明)，因此等同于在具体实施方式中记载构成所述范围的个别值。最后，如果对构成本发明的方法的步骤没有明确记载顺序或相反的记载，则所述步骤可以以合适的顺序执行。本发明不受所述步骤的记载顺序的限制。本发明中使用的所有例子或例示性术语(例如，等等)，只是单纯用于详细说明本发明，除非被权利要求范围限定，否则实施例的范围不受所述例子或示例性术语的限制。此外，本领域技术人员应知道，可以根据所附权利要求书或其等同物的范围内的设计条件和因素进行多种修改、组合和改变。

Claims (15)

1.一种通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
包括：
微波生成部，用于生成微波；
微波腔，位于所述气溶胶生成装置内，供包含气溶胶生成基质的卷烟插入，且具有至少一个以上的流出口，所述流出口用于使得气溶胶通过，所述气溶胶是由所生成的所述微波加热所述卷烟而生成的；以及
微波天线，位于所述微波腔外部，以向所述微波腔的预先设定的有效面积范围发送所生成的所述微波。
2.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波天线的数目为至少两个以上。
3.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波腔为圆筒形，
其截面积越朝向卷烟插入所述微波腔的方向的相反方向越变窄。
4.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波生成部包括至少一个以上的磁控管。
5.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波生成部包括至少一个以上的磁控管，
所述微波天线以与所述磁控管一一对应的数目配置。
6.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波生成部由至少两个以上的磁控管构成，
所述磁控管生成不同频率的微波。
7.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波生成部由一个磁控管构成，
所述微波天线为至少两个以上，且具有不同的长度。
8.根据权利要求7所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波天线包括第一天线以及第二天线，
所述第一天线的长度为所述第二天线的长度的1.5倍。
9.根据权利要求1所述的通过微波生成气溶胶的气溶胶生成装置，其中，
所述微波天线，以使得从所述微波天线发送的微波在所述微波腔内部反射至少两次以上的方式，发送微波。
10.一种通过微波生成气溶胶的方法，其中，
包括：
微波生成步骤，生成微波；
卷烟插入检测步骤，检测包含气溶胶生成基质的卷烟插入包括至少一个以上的流出口的微波腔中，所述流出口用于使得从卷烟生成的气溶胶通过；以及
微波发送步骤，当检测出所述卷烟插入所述微波腔中时，微波天线向所述微波腔的有效面积范围发送所生成的所述微波。
11.根据权利要求10所述的通过微波生成气溶胶的方法，其中，
所述微波天线的数目为至少两个以上。
12.根据权利要求10所述的通过微波生成气溶胶的方法，其中，
所述微波腔为圆筒形，
其截面积越朝向所述卷烟插入所述微波腔的方向的相反方向越变窄。
13.根据权利要求10所述的通过微波生成气溶胶的方法，其中，
在所述微波生成步骤中，
通过至少一个以上的磁控管来生成微波。
14.根据权利要求10所述的通过微波生成气溶胶的方法，其中，
在所述微波生成步骤中，
通过至少一个以上的磁控管来生成所述微波；
在所述微波发送步骤中，
以与所述磁控管一一对应的数目配置的所述微波天线发送微波。
15.根据权利要求10所述的通过微波生成气溶胶的方法，其中，
在所述微波生成步骤中，
通过至少两个以上的磁控管来生成不同频率的微波。
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