CN113080530A - 电子烟及其控制方法和控制器以及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电子烟技术领域，特别涉及一种电子烟及其控制方法和控制器以及计算机可读存储介质。控制方法包括：在抽吸过程中，控制电子烟的加热器的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高。基于此，可提高整个抽吸过程中气溶胶中发烟物质和香味成分的总量稳定性，有效提高电子烟抽吸质量的一致性。

Description

电子烟及其控制方法和控制器以及计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及电子烟技术领域，特别涉及一种电子烟及其控制方法和控制器以及计算机可读存储介质。

背景技术

电子烟是一种加热非燃烧烟具，其通过加热，但不燃烧发烟制品，来产生可供消费者吸入的气溶胶，以减少传统卷烟在燃烧过程中所产生的有害烟气成分。

电子烟的气溶胶生成主要依靠发烟制品中发烟物质和香味成分的挥发，由于随着抽吸过程的进行，同一发烟制品内部的发烟物质和香味成分逐步减少，因此，容易出现抽吸后期抽吸质量变差的问题。

针对上述问题，相关技术中，主要采用随时间延长而升温的方法，通过根据时间而提高加热温度，来改善整个抽吸过程中抽吸质量的一致性，然而，这种方法只考虑时间这一因素，忽略了消费者在抽吸快慢、逐口烟雾量大小等消费习惯以及不同消费场景的差异，因此，仍存在抽吸质量一致性较差的问题。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：提高电子烟抽吸质量的一致性。

为了解决上述技术问题，本公开第一方面提供一种电子烟的控制方法，其包括：

在抽吸过程中，控制电子烟的加热器的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高。

在一些实施例中，控制加热器的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高包括：

控制加热器的加热温度在实际抽吸口数每增加ΔP口时，升高ΔT₁℃；和/或，

控制加热器的加热温度在实际加热时间每增加Δts时，升高ΔT₂℃。

在一些实施例中，ΔP＝1，和/或ΔT₁＝1，和/或Δt＝10，和/或ΔT₂＝0.5。

在一些实施例中，控制方法包括：

在实际抽吸口数达到最大抽吸口数和实际加热时间达到最长加热时间中任意一个条件满足时，进行提示，或控制加热器停止工作。

在一些实施例中，最大抽吸口数为6-15口；和/或，最长加热时间为240s。

在一些实施例中，控制方法包括：

在抽吸过程中，根据位于电子烟进气口处的温度传感器的温度变化，来对实际抽吸口数进行检测。

在一些实施例中，根据位于电子烟进气口处的温度传感器的温度变化，来实现对实际抽吸口数的检测包括：

根据温度传感器在预设时间内是否降低预设温度，来判断是否存在一口抽吸。

在一些实施例中，预设时间为0.5s；和/或，预设温度为3℃。

在一些实施例中，在判断存在一口抽吸的设定时间间隔之后，才进行下一次抽吸口数的判定，设定时间间隔大于预设时间。

本公开第二方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现本公开实施例的方法的步骤。

本公开第三方面提供一种控制器，其包括存储器和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令执行本公开实施例的控制方法。

本公开第四方面提供一种电子烟，其包括加热器，且其还包括本公开实施例的控制器。

通过在抽吸过程中，控制电子烟的加热器的温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高，可以提高整个抽吸过程中气溶胶中发烟物质和香味成分的总量稳定性，缩小不同口数之间的抽吸质量差异，以及消费者个体消费习惯和消费场景带来的抽吸质量差异，因此，可有效提高电子烟抽吸质量的一致性。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例中电子烟的结构简图。

图2为本公开实施例中的控制方法。

图3为1#温度曲线在三种抽吸模式下的逐口主流烟气检测结果曲线图。

图4为2#温度曲线在三种抽吸模式下的逐口主流烟气检测结果曲线图。

图5为3#温度曲线在三种抽吸模式下的逐口主流烟气检测结果曲线图。

附图标记说明：

10、电子烟；1、烟杯；11、容纳腔；2、加热器；3、进气口；4、温度传感器；5；基座；

20、发烟制品。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

电子烟是利用加热器对发烟制品进行加热，从而使发烟制品产生气溶胶，供用户吸入的电子产品。

图1示意性地示出了电子烟的一种结构，其中主要示出了电子烟的气溶胶生成装置。如图1所示，电子烟10的气溶胶生成装置包括加热器2，加热器2设置于基座5上，用于对发烟制品20(例如加热卷烟)进行加热。一些实施例中，电子烟10还包括烟杯1，用于容纳发烟制品20。烟杯1内设有容纳腔11，发烟制品20插入容纳腔11中。加热器2伸至容纳腔11中，并插入发烟制品20中。电子烟10还具有进气口3，供气体进入容纳腔11中。

上述加热器2插入发烟制品20中进行加热的方式，称为中心加热方式。当然，电子烟10不限于中心加热这一种加热方式，而是也可以采用周向加热等其他加热方式。采用周向加热方式时，加热器2直接容置发烟制品20，此时，容纳腔11直接设置于加热器2内部，烟杯1可以省略。

在抽吸过程中，加热器2对发烟制品20进行加热，使发烟制品20中的发烟物质和香味成分挥发出来，生成气溶胶，气溶胶随着抽吸气流进入消费者口腔，被消费者吸入。这种基于加热不燃烧的方式来实现发烟制品20中有效物质释放的方式，可有效减少发烟制品20在燃烧和裂解过程中产生的有害烟气成分，有利于减轻吸烟对消费者身体健康的损害。并且，电子烟10不产生侧流烟气。

由于在电子烟10抽吸过程中气溶胶的生成主要依靠发烟制品20中发烟物质和香味成分的挥发，而随着抽吸过程的进行，同一发烟制品内部的发烟物质和香味成分逐步减少，因此，往往容易在抽吸后期，出现有效物质(发烟物质和香味成分)不足，抽吸质量变差的问题，影响消费体验。

改善整个抽吸过程中抽吸质量的一致性，其中一个有效的手段为使加热器2的加热温度在抽吸过程中逐渐增加。由于加热温度升高，有利于使更多的有效物质挥发，因此，使加热器2的加热温度在抽吸过程中逐渐升高，有利于使逐渐减少的有效物质更充分地挥发，提高气溶胶质量的稳定性，从而防止抽吸质量在抽吸后期变差，提高抽吸质量的一致性。

一些相关技术中，加热器2的加热温度虽然升高，但仅随着时间升高，这种方案虽然能在一定程度上改善抽吸质量的一致性，但改善效果有效，因为，其未考虑消费者个体之间以及不同消费场景之间的差异，在抽吸间隔和逐口抽吸烟雾量大小等不同时，仍存在抽吸质量不一致的问题。

针对上述情况，参见图2，本公开提供一种电子烟10的控制方法，该控制方法包括：

S100、在抽吸过程中，控制电子烟10的加热器2的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高。

基于上述步骤S100，本公开将抽吸口数这一参数引入电子烟10加热器2的温度控制过程，利用实际抽吸口数和实际加热时间这两个参数来协同控制加热器2的升温过程，使得在抽吸过程中，加热器2不仅随着实际加热时间增加而升温，同时也随着实际抽吸口数的增加而升温，从而实现与实际抽吸过程更加相符的升温过程，使得升温过程能适应抽吸快慢及逐口抽吸量等方面的差异，这样，相对于相关技术中加热器2仅随时间升温的控制方式，可提高每一口气溶胶中发烟物质和香味成分的总量稳定性，使消费者每一口的抽吸质量和消费体验尽量一致，有效降低个体消费习惯和消费场景带来的抽吸质量差异，从而有效改善抽吸质量的一致性，提升消费体验。

其中，在控制加热器2的加热温度随实际抽吸口数的增加而升高时，可以控制加热器2的加热温度在实际抽吸口数每增加ΔP口时，升高ΔT₁℃，实现加热温度随抽吸口数增加而梯度升高的升温过程，以更有效地改善抽吸质量一致性。ΔP为大于或等于1的整数，作为示例，ΔP可以等于1。ΔT₁为大于0的数，作为示例，ΔT₁可以等于1。例如，一些实施例中，加热器2的加热温度在实际抽吸口数每增加1口时，升高1℃。

在控制加热器2的加热温度随实际加热时间的增加而升高时，可以控制加热器2的加热温度在实际加热时间每增加Δts时，升高ΔT₂℃，实现加热温度随实际加热时间增加而升高的升温过程，以更有效地改善抽吸质量一致性。Δt为大于0的数，作为示例，Δt可以等于10。ΔT₂为大于0的数，作为示例，ΔT₂可以等于0.5。例如，一些实施例中，加热器2的加热温度在实际加热时间每增加10s时，升高0.5℃。

另外，在一些实施例中，控制方法还包括：

S200、当实际抽吸口数达到最大抽吸口数和实际加热时间达到最长加热时间中任意一个条件满足时，进行提示，或控制加热器2停止工作。

其中，最大抽吸口数是指单次抽吸过程中的最大抽吸口数。最长加热时间是指单次抽吸过程中，加热器2启动后累计的最长工作时长。最大抽吸口数和最长加热时间可以预先设定。一些实施例中，最大抽吸口数为6-15口，例如为8口或10口。一些实施例中，最长加热时间为60-300s，例如为240s。

基于上述步骤S200，本公开实施例的控制方法，不仅对加热器2在抽吸过程中的升温曲线进行控制，还对单次抽吸过程的最长长度进行控制，使得单次抽吸过程的最长长度由抽吸口数和抽吸时间两个条件共同判定，只要达到最大抽吸口数或最长加热时间中的任意一个条件，则进行提示或控制加热停止，这样，一方面可以避免因部分消费者抽吸频率过高而导致抽吸后期气溶胶质量不稳定，从而进一步提升抽吸质量的一致性，另一方面可以避免加热器2由于消费习惯或特殊原因长时间加热而引发安全风险。

可见，基于步骤S200，可以实现更加安全一致的抽吸过程，提升消费体验。

上述各实施例中，实际加热时间可以通过计时器进行计时来确定。

上述各实施例中，实际抽吸口数可以通过在实际抽吸过程中进行检测得到，而检测方法可以基于TCR温度控制、咪头控制、气流传感器控制或气压传感器控制等多种方式实现。

例如，一些实施例中，在抽吸过程中，根据位于电子烟10进气口3处的温度传感器4的温度变化，来对实际抽吸口数进行检测。

由于在抽吸过程中，设置于进气口3处的温度传感器4已经有一定的温度，抽吸时，外部冷空气流经温度传感器4时，会带走温度传感器4表面的一部分热量，导致温度传感器4在每口抽吸时均会产生温度变化，因此，可以通过捕捉温度传感器4的温度变化，来计算抽吸的口数，即，可以根据温度传感器4的温度变化，来实现对抽吸口数的检测。采用这种方式对抽吸口数进行检测时，参见图1，电子烟10包括温度传感器4，温度传感器4设置于进气口3处。

其中，温度传感器4的温度变化可以是指温度传感器4的温降，例如，在一些实施例中，根据位于电子烟10进气口3处的温度传感器4的温度变化，来实现对实际抽吸口数的检测包括：

根据温度传感器4在预设时间内是否降低预设温度，来判断是否存在一口抽吸。

其中，作为示例，预设时间可以为0.5s。预设温度可以为3℃。例如，一些实施例中，抽吸过程中，根据温度传感器4是否在0.5s内降低3℃，来判断是否存在一口抽吸，若温度传感器4在0.5s内降低3℃，则判断存在一口抽吸，如此实现对抽吸口数的检测。基于所检测到的每口抽吸，通过利用计数器进行计数，可以得到实际抽吸口数。其中，温度传感器4可以为NTC温度传感器，其电阻可以为10kΩ@25℃，容差可以为±1％。NTC温度传感器精度较高，反应较灵敏，因此，可以更准确地检测抽吸口数。

在根据温度传感器4在预设时间内是否降低预设温度，来判断是否存在一口抽吸的过程中，判定有抽吸后的设定时间间隔内可以不再次判定，而是间隔设定时间间隔后再重新开始判定，也即，在判断存在一口抽吸的设定时间间隔之后，才进行下一次抽吸口数的判定。设定时间间隔大于预设时间，例如，设定时间间隔为3s。这样，可以防止因设定时间间隔内由于其他情况引起温降不止一次发生，而影响抽吸口数判断的准确性。例如，在预设时间为0.5s，且预设温度为3℃时，可以在判定有抽吸后的3s内不再再次判定，而是在3s后再重新开始判定，使得相邻两次抽吸口数的判定之间存在3s的设定时间间隔，在判断存在一口抽吸的3s之后，才进行下一次抽吸口数的判定，这主要是考虑到，一般，两口抽吸之间的时间间隔不会短于3s，因此，若3s内温度传感器4发生两次或多次3℃温降，则其中1次之外的其他几次3℃温降应该不是由于抽吸口数增加引起的，而是由其他原因引起的，这种情况下，若3s内继续判断，则可能造成抽吸口数误判。

可见，控制相邻两口抽吸口数的判定间隔为设定时间间隔，使得在判断存在一口抽吸的设定时间间隔之后，才进行下一次抽吸口数的判定，有利于提高抽吸口数的判定准确性。

综上，本公开实施例的控制方法，通过基于抽吸口数和加热器加热时间这两个参数来调节加热器2的温度曲线，并以最大抽吸口数和最长加热时间这两个条件共同控制单次最长抽吸时间，可适应个体消费习惯和消费场景差异，缩小不同口数之间的抽吸质量差异，并固定每支发烟制品20消费时的抽吸口数，有效提升电子烟10的消费体验。

接下来结合具体实施例予以进一步说明。

设置9个实施例，采用图1所示的电子烟基于三种不同的温度曲线在三种不同的抽吸模式下，对同一种发烟制品20进行感官评价和主流烟气分析评价。

其中，三种不同的温度曲线如表1所示。

表1温度曲线控制参数

由表1可知，1#、2#和3#温度曲线分别表示3种不同的升温曲线，分别为仅根据时间升温，仅根据抽吸口数升温，和同时根据抽吸口数和抽吸口数升温的温度曲线。其中，1#温度曲线的升温参数为，在抽吸过程中，每10s，升温1℃。2#温度曲线的升温参数为，在抽吸过程中，每一口抽吸，升温2℃。3#温度曲线的升温参数为，在抽吸过程中，每10s，升温0.5℃，且每一口，升温1℃。

表1中所示出的最长加热时间即为加热器2的最长加热时间。三种温度曲线的最长加热时间均为240s，其中包括预热时间18s。预热时间是指在正式抽吸之前的预热阶段对应的时间。预热阶段是在抽吸开始之前，对加热器2进行预热的过程。如表1所示，三种温度曲线中，预热阶段均在18s内将加热器2升温至360℃，使得在进入抽吸阶段后，加热器2的初始抽吸温度为360℃，即加热器2的后续温升过程，均是从360℃开始进行升温。

三种不同的抽吸模式分别为：

抽吸模式1#：抽吸容量55mL，钟形波，抽吸2s，间隔10s。

抽吸模式2#：抽吸容量55mL，钟形波，抽吸2s，间隔20s。

抽吸模式3#：抽吸容量55mL，钟形波，抽吸2s，间隔30s。

其中，不同抽吸间隔，表示消费者在不同环境中的抽吸快慢。

在进行主流烟气评价时，采用6890A气相色谱仪和英国Cerulean公司的SM450直线型吸烟机，进行抽吸实验，并在实际抽吸口数达到10口和实际加热时间达到240s这2个条件符合之一时，控制加热器2停止工作。

在抽吸实验过程中，采用如下检测方法进行检测：考察发烟制品20每一口的主流烟气指标(总粒相物)，按照GB/T19609-2004和GB/T23356-2009分析方法进行检测；且每个样品测试5支取均值。其中，逐口抽吸总粒相物，表示消费者实际抽吸逐口气溶胶质量情况。

基于上述实验条件，9个实施例的实验参数如表2所示。

表2实验参数

由表2可知，实施例1-3是基于1#温度曲线分别采用1#、2#和3#抽吸模式的实施例；实施例4-6是基于2#温度曲线分别采用1#、2#和3#抽吸模式的实施例；实施例7-9是基于3#温度曲线分别采用1#、2#和3#抽吸模式的实施例。

9个实施例逐口主流烟气的检测结果如表3所示。

表3逐口主流烟气检测结果

根据表3，将同一温度曲线在三种抽吸模式下的主流烟气检测结果绘制于同一图表中，得到图3-5，其中，图3为1#温度曲线在三种抽吸模式下的主流烟气检测结果曲线图，图4为2#温度曲线在三种抽吸模式下的主流烟气检测结果曲线图，图5为3#温度曲线在三种抽吸模式下的主流烟气检测结果曲线图。

如图3-5所示，按时间程序升温的1#温度曲线在不同的抽吸模式下结果差异较大，抽吸频率的快慢显著影响主流烟气中总粒相物的含量；按抽吸口数阶梯升温的2#温度曲线在10s抽吸间隔的总粒相物明显少于20s和30s的抽吸间隔模式；按时间和抽吸口数升温的3#温度曲线的总粒相物含量相对较为稳定。

可见，通过实际抽吸口数和实际加热时间两个参数组合的温度控制方法，可满足消费者的不同消费习惯(如抽吸快慢或每口抽吸烟雾量大小)，得到更加一致的抽吸质量消费体验，同时可有效缩小不同口数之间的抽吸质量差异，而且能固定每支发烟制品20消费时的抽吸口数，提升消费体验。

基于本公开实施例的控制方法，本公开还提供一种计算机可读存储介质、一种控制器和一种电子烟10。

本公开所提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现本公开实施例控制方法的步骤。

本公开所提供的控制器，其包括存储器和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令执行本公开实施例的控制方法。

本公开所提供的电子烟，其包括加热器，且其还包括本公开实施例的控制器。

其中，控制器可以由各种计算设备或计算机系统来实现。存储器可以为高速RAM存储器或非易失性存储器(non-volatile memory)等。存储器也可以是存储器阵列。存储器还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施各实施例的车辆的控制方法的一个或多个集成电路。

以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电子烟(10)的控制方法，其特征在于，包括：

在抽吸过程中，控制电子烟(10)的加热器(2)的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制加热器(2)的加热温度随着实际抽吸口数和实际加热时间的增加而升高包括：

控制所述加热器(2)的加热温度在所述实际抽吸口数每增加ΔP口时，升高ΔT₁℃；和/或，

控制所述加热器(2)的加热温度在所述实际加热时间每增加Δts时，升高ΔT₂℃。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，ΔP＝1，和/或ΔT₁＝1，和/或Δt＝10，和/或ΔT₂＝0.5。

4.根据权利要求1-3任一所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

在所述实际抽吸口数达到最大抽吸口数和所述实际加热时间达到最长加热时间中任意一个条件满足时，进行提示，或控制所述加热器(2)停止工作。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述最大抽吸口数为6-15口；和/或，所述最长加热时间为240s。

6.根据权利要求1-5任一所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

在抽吸过程中，根据位于所述电子烟(10)进气口(3)处的温度传感器(4)的温度变化，来对所述实际抽吸口数进行检测。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据位于电子烟(10)进气口(3)处的温度传感器(4)的温度变化，来实现对实际抽吸口数的检测包括：

根据所述温度传感器(4)在预设时间内是否降低预设温度，来判断是否存在一口抽吸。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述预设时间为0.5s；和/或，所述预设温度为3℃。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在判断存在一口抽吸的设定时间间隔之后，才进行下一次抽吸口数的判定，所述设定时间间隔大于预设时间。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1-9任一项所述的方法的步骤。

11.一种控制器，其特征在于，包括存储器和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令执行如权利要求1-9任一所述的控制方法。

12.一种电子烟(10)，包括加热器(2)，其特征在于，还包括如权利要求11所述的控制器。

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