CN114245713A

CN114245713A - 具有检测气溶胶生成制品到气溶胶生成装置的插入和/或从其抽出的部件的气溶胶生成装置

Info

Publication number: CN114245713A
Application number: CN202080058064.0A
Authority: CN
Inventors: J·库拜特; O·福尔萨; O·米罗诺夫; E·斯图拉; V·奥利亚纳; Y·布汀
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2022-03-25
Also published as: IL290777A; WO2021037403A1; BR112022000058A2; US20220369714A1; CA3149060A1; KR20220049587A; JP2022545285A; MX2022002113A; AU2020336814A1; EP4017298A1; ZA202203249B

Abstract

本公开涉及具有用于检测气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中和/或从气溶胶生成装置中抽出气溶胶生成制品的部件的气溶胶生成装置。所述装置包括用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分的腔，其中所述制品包括气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。所述装置还包括DC电源和感应加热装置，所述感应加热装置被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于在所述制品接收在所述腔中时感应加热所述制品的感受器。所述装置还包括控制电路，所述控制电路被配置成生成探测功率脉冲，以用于间歇地给所述感应加热装置上电，并且检测由于在气溶胶生成制品插入到所述腔中或从所述腔中抽出时所述感受器存在于所述腔内或不在所述腔内造成的所述感应加热装置的至少一个特性的改变，并且作为响应，检测制品插入到所述腔中和/或从所述腔中抽出制品。

Description

具有检测气溶胶生成制品到气溶胶生成装置的插入和/或从其抽出的部件的气溶胶生成装置

本发明涉及一种气溶胶生成装置，其包括腔和用于检测气溶胶生成制品插入到腔中或从腔中抽出的部件。本发明还涉及一种包括此类装置的气溶胶生成系统以及用于操作此类装置的方法。

通过加热气溶胶形成基质来用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置通常已从现有技术中知晓。此类装置通常包括用于可移除地接收包括待加热的气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的至少一部分的腔。为了加热基质，所述装置可包括感应加热装置，所述感应加热装置由电池供电，并且被配置成在腔内产生交变磁场，以用于感应加热在装置使用中处于与基质热接近或直接物理接触的感受器。感受器可以是气溶胶生成制品的整体部分。此类装置还可以包括用于检测气溶胶生成制品插入到接收腔中或从接收腔中抽出以便启用或禁用加热过程的部件。此类检测可通过单独的传感器部件来实现，所述传感器部件连续地监测制品存在或不存在于腔中。然而，单独的传感器部件通常需要装置中的额外的组装空间。此外，传感器的连续操作是消耗能量的，并且因此可以显著减少装置的操作时间。

因此，将需要具有一种气溶胶生成装置，其具有现有技术解决方案的优点而无其限制。特别地，期望具有气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置提供用于检测气溶胶生成制品插入到装置的接收腔中或从接收腔抽出的改进部件。

根据本发明的一个方面，提供一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述气溶胶形成基质能够在加热时形成可吸入气溶胶，所述装置包括：

-用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分的腔，所述制品包括所述气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器；

-DC电源；

-感应加热装置，所述感应加热装置连接到所述DC电源并且被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于当所述制品接收在所述腔中时在加热操作中感应加热所述制品的感受器；

-控制电路，所述控制电路被配置成从所述DC电源向所述加热装置供电以用于给所述感应加热装置上电，并且检测由于在气溶胶生成制品插入到所述腔中或从所述腔中抽出时所述感受器存在于所述腔内或不在所述腔内造成的所述感应加热装置的至少一个特性的改变，并且作为响应，检测制品插入到所述腔中和/或从所述腔中抽出制品。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述气溶胶形成基质能够在加热时形成可吸入气溶胶，所述装置包括：

-DC电源；

-控制电路，所述控制电路被配置成生成功率脉冲以用于间歇地给所述感应加热装置上电，并且检测由于在气溶胶生成制品插入到所述腔中或从所述腔中抽出时所述感受器存在于所述腔内或不在所述腔内造成的所述感应加热装置的至少一个特性的改变，并且作为响应，检测制品插入到所述腔中和/或从所述腔中抽出制品。

根据本发明，已发现感应加热装置不仅可用于加热基质，而且还用于检测制品插入到腔中和/或从腔中抽出制品。因此，感应加热装置可用于多个目的。有利地，这能够避免用于单独传感器部件的额外组装空间。

此外，已发现为了制品检测的目的在脉冲模式中操作感应加热装置有利地降低功耗，并且因此与其它解决方案相比，增加装置的总体操作时间。

根据本发明，制品插入或制品抽出的检测基于以下事实：制品插入到腔中和从腔中抽出制品修改至少一种特性，特别是由于在感应加热装置附近存在或不存在感受器而造成感应加热装置的至少一个电和/或磁特性。由感受器存在或不存在引起的至少一个特性的改变可能是由于在感应加热装置的场与感受器之间的相互作用。

感应加热装置的至少一个特性可以是具有相关联参数的任何特性，该参数在感受器存在时与感受器不存在时的值相比具有不同的值。例如，至少一个特性可以是感应加热装置的电流、电压、电阻、频率、相移、磁通量和电感。

优选地，所述特性是感应加热装置的等效电阻或电感中的至少一个。如本文所使用，术语“等效电阻”是指复数阻抗的实数部分，其定义为向感应加热装置供应的AC电压与测量的AC电流的比率。因此，“等效电阻”也可以表示为感应加热装置的电阻性负载。同样，如本文所使用，术语“电感”是指复数阻抗的虚数部分，其定义为供应的AC电压与测量的AC电流的比率。一般来说，电感具有易受到外部电磁影响的电路特性。

感应加热装置的至少一个特性的变化可归因于感受器的特定磁导率和/或特定电阻率。即，气溶胶生成制品内的感受器可以包括具有特定的磁导率和/或特定电阻率的材料。优选地，感受器包括导电材料。举例来说，感受器可包括金属材料。金属材料可以是例如铝、镍、铁或其合金中的一种，例如，碳钢或铁素体不锈钢。铝在室温(20℃)下测量的电阻率约2.65×10E-08欧姆-米，磁导率约1.256×10E-06亨利/米。同样地，铁素体不锈钢于室温(20℃)测量的电阻率约为6.9×10E-07欧姆-米，磁导率在1.26×10E-03亨利/米到2.26×10E-03亨利/米的范围内。

一般来说，控制电路可以被配置成检测气溶胶生成制品插入到腔中以便启动加热操作和在加热操作之后从腔中抽出气溶胶生成制品以便使得加热操作能够重新开始或在加热操作期间从腔中抽出气溶胶生成制品以便停止加热操作中的至少一者。在第一情况和第二情况中，气溶胶生成装置不处于加热操作，而是处于特定制品检测模式，特别是分别处于制品插入检测模式或制品抽出检测模式。在第三情况下，气溶胶生成装置处于加热操作中，即处于加热模式。然而，在加热模式中，控制电路能够通过检测由于在从腔中抽出所述制品时感受器不存在于腔中造成的感应加热装置的至少一个特性的变化来检测从腔中抽出气溶胶生成制品。

在第一情况和第二情况中，即当装置处于制品检测模式时，特别是在制品插入检测模式和制品抽出检测模式中，由控制电路生成的功率脉冲特别旨在检测气溶胶生成制品插入到腔中或从腔中抽出气溶胶生成制品。因此，在制品检测模式期间，特别是在制品插入检测模式和制品抽出检测模式中，生成的用于制品检测的功率脉冲可以表示为探测功率脉冲。因此，控制电路可以被配置成生成探测功率脉冲。

在第三情况下，即当装置处于加热模式时，由控制电路生成的功率脉冲可旨在通过脉冲加热来加热气溶胶形成基质。因此，在加热操作期间，特别是在加热模式期间生成的功率脉冲可表示为加热功率脉冲。另外，在加热操作期间，即在加热模式中，功率脉冲还可用于监测装置以用于从腔中抽出气溶胶生成制品，以便停止加热操作。也就是说，加热模式期间的功率脉冲还可用于通过检测由于在制品从腔中抽出时感受器不在腔中造成的感应加热装置的至少一个特性的变化来检测从腔中抽出气溶胶生成制品。

一般来说，在制品插入检测模式和制品抽出检测模式中的功率脉冲可以是相同的。在制品插入检测模式和制品抽出检测模式中，功率脉冲的至少一个特性也可以彼此不同，例如功率脉冲的振幅、脉冲持续时间和两个连续功率脉冲之间的时间间隔。同样，在制品插入/抽出检测模式和加热模式中，功率脉冲可以是相同的。在插入/抽出检测模式和加热模式中的功率脉冲，即，探测功率脉冲和加热功率脉冲可以在至少一个特性上彼此不同，例如功率脉冲的振幅、脉冲持续时间和两个连续功率脉冲之间的时间间隔。具体地，加热功率脉冲的振幅可以大于探测功率脉冲的振幅。另外，探测功率脉冲可具有固定脉冲模式，特别是固定周期。相比之下，加热功率脉冲可具有不固定的，具体地说可变脉冲模式，例如在加热功率的脉冲宽度调制的情况下。

所述控制电路可以被配置成响应于在加热操作期间检测到从腔中抽出制品而禁用感应加热装置的加热操作。同样，控制电路可以被配置成在先前加热操作之后禁用感应加热装置的加热操作直到检测到从腔中抽出制品之后。有利地，这防止装置的用户利用耗尽的气溶胶生成制品开始新的加热操作。也就是说，防止用户重新使用先前用户体验中已经使用的气溶胶生成制品。否则，重新加热使用过的气溶胶生成制品可能导致不令人满意的用户体验，因为使用过的气溶胶生成制品可能无法以与未使用的气溶胶生成制品一致的水平生成气溶胶。因此，装置的用户便利性得到改进，因为重新加热使用过的气溶胶生成制品另外可能导致不满意的用户体验。此外，安全性可以得到改进，因为对所使用的气溶胶生成制品进行再加热可能对加热装置造成损害。

一旦检测到制品抽出，就应停止加热操作的禁用。因此，控制电路可以被配置成响应于在加热操作期间检测到从腔中抽出制品以及在禁用加热操作之后使得能够激活感应加热装置的加热操作。同样，控制电路可以被配置成在先前加热操作之后并且响应于检测到从腔中抽出制品，使得能够激活感应加热装置的加热操作。

一般来说，感应加热装置的加热操作可以手动地激活，即，通过用户输入激活。替代地或另外，加热操作的激活可以是事件驱动的，即，可以响应于检测到特定事件而发生。优选地，控制电路被配置成响应于检测到制品插入到腔中而启动感应加热装置的加热操作。有利地，这增强了用户的便利性，因为加热操作在制品插入到腔中时自动开始，而不需要任何进一步的用户输入。特别地，用户体验如从常规香烟已知的立即开始。

控制电路还可以包括用于检测气溶胶生成装置的移动的运动传感器。有利地，运动传感器可以使得能够监测装置移动，并且因此例如检测用户处置装置。也就是说，如果运动传感器检测到气溶胶生成装置的移动，则这意味着用户正在保持装置，并且因此可能将要从腔中抽出气溶胶生成制品或将制品插入到腔中并且因此开始新的用户体验。例如，当气溶胶生成装置已从充电单元抽出时，运动传感器可以检测气溶胶生成装置的移动。如果未检测到移动，这通常意味着气溶胶生成装置处于空闲阶段。当气溶胶生成装置放置在充电单元中或放在台上闲置时，可能是这种情况。

作为实例，运动传感器可包括用于测量加速度的加速度计或用于测量装置的角定向或角速度的陀螺仪中的至少一者。也就是说，运动传感器可以被配置成检测尤其由于用户操作所述装置的气溶胶生成装置的加速度、角定向和或角速度中的至少一者。

为了避免在空闲阶段期间，即在不使用气溶胶生成装置的时段期间产生不必要的脉冲，控制电路还可以被配置成响应于检测气溶胶生成装置的移动而开始生成探测功率脉冲。具体地说，控制电路可以被配置成仅响应于检测到气溶胶生成装置的移动而开始生成功率脉冲。因此，当用户将要使用装置时，装置移动的检测用于触发制品检测模式。有利地，这允许节省电力且因此增加气溶胶生成装置的总体操作时间。

优选地，控制电路被配置成响应于检测到装置的移动达到或超过预定运动阈值而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。预定运动阈值可以由加速度值、角度值或角速度值限定。预定的加速度阈值可以在0.5g与1.5g之间，特别是0.7g与1.3g之间的范围内，其中g表示由标准限定为9.80665m/s²[米/平方秒]的重力引起的标准加速度。

控制电路可以被配置成在检测到装置的运动达到或超过预定运动阈值之后的预定时间之后停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。控制电路还可以被配置成响应于检测到在预定空闲时间内装置移动未达到预定运动阈值，或响应于在预定空闲时间内检测到未移动而停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。有利地，该程序还有助于降低功耗，因此增加装置的整体操作时间。

为了进一步降低功率消耗，控制电路可以被配置成响应于检测到预定空闲时间装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定空闲时间没有移动，将每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目减少到例如二分之一或三分之一。空闲时间可以在10秒至90秒之间，特别是15秒至60秒之间，优选15秒至40秒之间的范围内。

根据另一种配置，所述控制电路可以被配置成响应于检测到预定第一空闲时间所述装置的移动未达到预定加速度阈值，或者响应于检测到预定第一空闲时间装置没有移动，将每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目减少到例如二分之一或三分之一，随后响应于检测到在所述第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间装置的移动未达到预定加速度阈值或者响应于检测到在所述第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间没有移动，停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。有利地，此配置甚至进一步降低功耗，因此增加装置的整体操作时间。第一空闲时间可以在5秒至60秒之间，特别是10秒至30秒之间，优选15秒至25秒之间的范围内。同样，第二空闲时间可以在10秒至90秒之间，特别是15秒至60秒之间，优选15秒至30秒之间的范围内。

替代地或除了通过监测装置的移动来触发制品检测模式之外，还可以由其它事件触发制品检测模式。例如，可以通过从用于对装置的DC电源再充电的充电单元抽出气溶胶生成装置来触发制品检测模式。为此，控制电路可以被配置成检测从充电单元抽出气溶胶生成装置。此外，控制电路可以被配置成响应于检测到从充电单元抽出气溶胶生成装置而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。该程序可证明对于制品插入检测的自动启动是有利的。特别地，该程序增强了用户的便利性，因为在对气溶胶生成装置再充电时，用户不需要主动启动制品检测模式。

同样，控制电路可以被配置成检测气溶胶生成装置插入到充电单元中。基于此，控制电路还可以被配置成响应于检测到气溶胶生成装置插入到充电单元中而停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。再次，该程序允许避免不必要的功耗以及增强用户的便利性，因为在对DC电源再充电之前，用户不需要主动停止制品检测模式。

控制电路可以被配置成受各种条件约束停止装置的加热操作。具体地说，控制电路可以被配置成响应于检测到预定数量的抽吸、检测到预定加热时间已过去或接收用户输入中的至少一者而停止装置的加热操作。

有利地，这些条件中的任一个随后可发起对从腔中抽出气溶胶生成制品的检测。因此，控制电路可以被配置成响应于检测到装置的加热操作的停止而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲，以用于检测制品的抽出。如上所述，该程序还增强了用户的便利性，因为用户无需在用户体验结束时主动启动制品检测模式。

所述控制电路还可以被配置成响应于检测到从所述腔中抽出所述制品而停止所述感应加热装置的加热操作。有利地，例如，如果气溶胶生成制品已例如在预定加热时间到期之前或在预定数目的抽吸到期之前或在用户输入之前过早地抽出，此配置可用于中止加热操作。就此而言，检测从腔中抽出制品可被视为触发加热操作的停止的另一条件。同样，加热操作也有可能仅响应于检测到从腔中抽出制品而停止。

控制电路可以被配置成通过在第一次检测到感应加热装置的至少一个特性的变化之后的预定时间段生成至少一个验证功率脉冲，并且通过重新检测感应加热装置的至少一个特性的变化，验证制品插入到腔中或者从腔中抽出制品。

为了生成用于间歇地给感应加热装置上电的功率脉冲，控制电路可包括开关，所述开关被配置和布置成控制从DC电源向感应加热装置的供电。为此，开关可以间歇地闭合和打开，例如间歇地给感应加热装置上电，以便检测气溶胶生成制品插入到腔中以便开始加热操作，在加热操作之后从所述腔中抽出气溶胶生成制品以便能够重新启动加热操作，或者在加热操作期间从腔中抽出气溶胶生成制品以便停止加热操作中的至少一者。

如上文所描述，前两种情形涉及在气溶胶生成装置的制品检测模式或制品检测操作期间检测制品插入到腔中和从腔中抽出气溶胶生成制品，尤其分别涉及制品插入检测模式和制品抽出检测模式。相比之下，第三情形涉及在装置的加热操作期间或加热模式期间检测从腔中抽出气溶胶生成制品。在这种情况下，开关还可以用于在装置的加热模式期间间歇地给感应加热装置上电，以便生成用于气溶胶形成基质的脉冲加热的功率脉冲。因此，此模式可表示为脉冲加热模式。在此模式中，功率脉冲还可用于监测装置从腔中抽出气溶胶生成制品，以便停止加热操作。

在气溶胶生成装置的加热操作期间，开关可能永久闭合，以将DC电源的DC电压连续地施加到感应加热装置。因此，此模式可表示为连续加热模式。在连续加热模式中，控制电路还能够通过检测由于当类似在脉动模式中从腔中抽出气溶胶生成制品时感受器不在腔内造成的感应加热装置的至少一个特性的变化来检测从腔中抽出制品。

可以通过测量感应加热装置的参数的变化来观察特性的变化。参数可以直接或间接测量。可以通过测量参数并观察与在无感受器的情况下的值相比，在有感受器存在的情况下参数具有不同的值，来确定在腔中存在或不存在感受器，因此存在或不存在制品。优选地，参数可以是电流。因此，控制电路可包括测量装置，所述测量装置用于测量指示感应加热装置的至少一个特性的电流。具体地，参数可以是从DC电源向感应加热装置供应的DC电流。因此，控制电路可包括测量装置，所述测量装置被布置和配置成用于测量从DC电源向感应加热装置供应的DC电流。为此目的，测量装置可包括DC电流测量装置，所述DC电流测量装置串联连接地布置在DC电源与感应加热装置之间。例如，测量装置可包括电阻和分流放大器。因此，当气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中时，感受器存在于腔中由于增加了电阻性负载，增加了等效电阻。这又使得馈送感应加热装置的DC电流减小。DC电流的减小由控制电路的电流测量装置检测，所述控制电路随后可激活感应加热装置的加热操作以用于加热基质。同样，当从气溶胶生成装置的腔中抽出气溶胶生成制品时，感受器不存在于腔中由于减小了电阻性负载，降低了等效电阻。这继而又使得馈送感应加热装置的DC电流增大。DC电流的增大由控制电路的电流测量装置检测，所述控制电路随后可以启用下一加热操作。

一般来说，应选择用于制品检测，特别是用于检测制品插入到腔中或从腔中抽出制品的脉冲持续时间和两个连续功率脉冲特别是探测功率脉冲之间的时间间隔，以便平衡能量消耗的影响和用户体验性能。探测脉冲持续时间应尽可能短，但要足够长，以提供电流脉冲的可靠测量。同样，两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔越高，能量消耗越低。然而，两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔不应太长，否则，用户可能需要等待太长时间才能开始用户体验。

考虑到这些因素，功率脉冲，特别是探测功率脉冲，可具有在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选在15微秒与120微秒之间，最优选在30微秒与100微秒之间的范围内的脉冲持续时间。

如本文所使用，术语“脉冲持续时间”表示加热装置通电的时间间隔，特别是上述开关闭合的时间间隔。

两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔可以在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选500毫秒与1秒之间的范围内。

脉冲持续时间和两个连续功率脉冲之间的时间间隔的总和可以表示为轮询时间，即脉冲开始与下一脉冲开始之间的时间差。轮询时间可以在50毫秒与2.5秒之间，特别是51毫秒与2.5毫秒之间，更具体地在100毫秒与2秒之间，优选地在500毫秒与1秒之间的范围内。

优选地，对于制品检测，在预定时间段内生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。也就是说，检测模式可以持续有限的预定时间段。在未在预定时间段内检测到制品插入或抽出的情况下，可以停止检测模式，即，可以关闭功率脉冲的生成以便安全使用电力，如上文所描述。同样，在预定时间段内检测到制品插入或抽出的情况下，可以停止检测模式，特别是立即响应于检测到制品的插入或抽出。

如上文进一步描述，在加热操作期间，功率脉冲可针对预定数量的抽吸或预定加热时间或直到从开关接收输入特别是用户输入生成。具体地说，加热模式可包括用于控制加热温度的加热功率脉冲的脉冲宽度调制。

一般来说，检测模式(检测操作)和加热模式(加热操作)可以在功率脉冲的至少一个特性，特别是时间周期或脉冲模式中的至少一者而彼此不同。例如，检测模式可包括功率脉冲，特别是探测功率脉冲的固定脉冲模式。相比之下，加热模式可包括例如功率脉冲的脉冲宽度调制情况下的功率脉冲的不固定、具体地说可变脉冲模式，特别是加热功率脉冲。

感应加热装置可以被配置成产生高频交变磁场。如本文所提到的，高频交变磁场的范围可以在500kHz(千赫兹)至30MHz(兆赫兹)之间，特别是在5MHz(兆赫兹)至15MHz(兆赫兹)之间，优选地在5MHz(兆赫兹)与10MHz(兆赫兹)之间。

为了产生交变磁场，感应加热装置可包括连接到DC电源的DC/AC转换器。DC/AC转换器可以包括LC网络。例如，DC/AC转换器可包括C类功率放大器或D类功率放大器或E类功率放大器。特别地，DC/AC转换器可包括晶体管开关和晶体管开关驱动电路以及LC网络。LC网络可包括电容器和电感器的串联连接，并且其中所述电感器被配置和布置成在腔内产生交变磁场，特别用于感应加热所述感受器且用于制品检测。LC网络还可以包括与晶体管开关并联的分流电容器。另外，DC/AC转换器可包括用于从DC电源供应DC电源电压+V_DC的扼流电感器。

用于在所述腔内产生交变磁场以用于感应加热感受器且用于制品检测的电感器可包括至少一个感应线圈，特别是单个感应线圈或多个感应线圈。感应线圈的数目可取决于感受器的大小和/或数目。一个或若干感应线圈可具有与气溶胶生成制品中的一个或多个感受器的形状相匹配的形状。同样地，一个或若干感应线圈可具有符合气溶胶生成装置的壳体形状的形状。

至少一个感应线圈可以是螺旋线圈或平面线圈，特别是饼状线圈或弯曲平面线圈。扁平螺旋线圈的使用允许坚固且制造便宜的紧凑设计。螺旋感应线圈的使用有利地允许生成均匀的交变电磁场。如本文所用，“扁平螺旋线圈”表示大致平面的线圈，其中线圈绕组的轴垂直于线圈所处的表面。扁平螺旋感应件可在线圈的平面内具有任何期望的形状。例如，扁平螺旋线圈可具有圆形形状，或可具有大致长圆形或矩形的形状。然而，当在本文中使用时术语“扁平螺旋线圈”涵盖平面的线圈以及成形为符合弯曲表面的扁平螺旋线圈两者。例如，感应线圈可以是布置在优选圆柱形线圈支承件(例如铁氧体芯)的圆周处的“弯曲的”平面线圈。此外，扁平螺旋线圈可以包括例如两层四匝扁平螺旋线圈或单层四匝扁平螺旋线圈。

至少一个感应线圈可保持在加热装置的壳体或包括加热装置的气溶胶生成装置的主体或壳体中的一者内。至少一个感应线圈可围绕优选为圆柱形的线圈支撑件，例如铁氧体磁芯缠绕。

感应加热装置可以被配置成在系统激活之后或间歇地，例如在逐口抽吸基础上，连续地产生交变磁场。

控制电路还可以被配置成控制气溶胶生成装置的整体操作。控制电路和感应加热装置的至少部分可以是气溶胶生成装置的整体电路的组成部分。

控制电路可以包括微处理器，例如，可编程微处理器、微控制器或专用集成芯片(ASIC)或能够提供控制的其他电子电路。控制电路可以包括用于电流-电压转换的跨阻放大器、反相信号放大器、单端差分转换器、模数转换器和微控制器中的至少一者。

微处理器可以被配置成以下中的至少一者：控制用于生成功率脉冲以用于间歇地对感应加热装置上电的开关，读取用于测量从DC电源向感应加热装置供应的电流的测量装置，以及控制感应加热装置的晶体管开关驱动器电路。

控制电路可以为气溶胶生成装置的总控制器或可以为气溶胶生成装置的总控制器的一部分。

控制器以及感应源的至少一部分，特别是电感器以外的感应源，可以布置在共同的印刷电路板上。就加热装置的紧凑设计而言，这被证明是特别有利的。

优选地，DC电源包括至少一个电池，如磷酸锂铁电池。作为备选，电源可以包括另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可能需要充电，即电源可能是可再充电的。电源可以具有允许存储足够的能量用于一次或多次用户体验的容量。例如，电源可具有足够容量以允许在大约六分钟的时段或六分钟的整倍数的时段中连续生成气溶胶。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或感应源的不连续激活。电源可以是根据本发明的气溶胶生成装置的整体电源。

接收腔可包括插入开口，可以通过所述插入开口将气溶胶生成制品插入到接收腔中。如本文所使用，气溶胶生成制品插入的方向表示为插入方向。优选地，插入方向对应于长度轴线的延伸，特别是接收腔的中心轴线的延伸。

在插入到接收腔中后，气溶胶生成制品的至少一部分仍可向外延伸通过插入开口。优选地，提供向外延伸的部分以用于与用户交互，特别是用于到达用户的嘴部中。因此，在使用所述装置期间，插入开口可接近嘴部。因此，如本文所使用，在使用所述装置时，靠近插入开口或靠近用户的嘴部的区段分别用前缀“近侧”表示。布置得更远的区段用前缀“远侧”表示。

相对于此惯例，接收腔可以布置在或位于气溶胶生成装置的近侧部分中。插入开口可以布置在或位于气溶胶生成装置的近端处，特别是在接收腔的近端处。

同样，接收腔可以形成为腔，特别形成为细长腔，包括远端部分和近端部分。如果存在，插入开口可以布置在接收腔的近端处。在远端处，接收腔可包括与插入开口相对的底部。

气溶胶生成装置可包括从至少一个空气入口延伸到接收腔中的空气路径。即，气溶胶生成装置可包括与接收腔流体连通的至少一个空气入口。当气溶胶生成制品插入到腔中时，空气路径可进一步延伸穿过制品内的气溶胶形成基质和制品的烟嘴以进入使用者的口中。优选地，空气入口在用于将制品插入到腔中的接收腔的插入开口处实现。因此，当制品接收在腔中时，空气可以在插入开口的边缘处被抽吸到接收腔中，并且进一步通过形成在气溶胶生成制品的外圆周与接收腔的内表面的至少一个或多个部分之间的气流通路。

一般来说，接收腔可以具有任何合适的形状。具体而言，接收腔的形状可对应于待接收在其中的气溶胶生成制品的形状。优选地，接收腔可具有基本上圆柱形形状或锥形形状，例如基本上圆锥形或基本上截头圆锥形形状。

同样，接收腔可具有任何合适的横截面，如在垂直于接收腔的长度轴线或垂直于制品的插入方向的平面中所见。具体而言，接收腔的横截面可对应于待接收在其中的气溶胶生成制品的形状。优选地，接收腔具有基本上圆形的横截面。备选地，接收腔可具有基本上椭圆形的横截面或基本上卵形的横截面或基本上正方形的横截面或基本上矩形的横截面或基本上三角形的横截面或基本上多边形的横截面。如本文所使用，上述形状和横截面优选地指代接收腔的形状或横截面，而不考虑在接收腔的内表面处的任何突起。

电感器可以布置成例如分别围绕接收腔的至少一部分或接收腔的内表面的至少一部分。例如，电感器可以是布置在接收腔的侧壁内的螺旋线圈。具体地，电感器可以集成在限定接收腔的壁中。例如，电感器可以集成在接收腔的侧壁中，特别地，以便围绕接收腔的内部的至少一部分。

接收腔可包括在接收腔的内部中延伸的多个突起。优选地，突起彼此间隔开，使得在相邻突起之间，即，通过相邻突起之间的间隙(自由空间)形成气流通路。另外，多个突起可构造为接触气溶胶生成制品的至少一部分以将气溶胶生成制品保持在接收腔中。多个突起可包括肋或可以形成为肋。优选地，一个或多个肋沿着接收腔的长度轴线，特别是中心轴线的方向延伸。优选地，接收腔的长度轴线对应于可沿着其将气溶胶生成制品插入到接收腔中的插入方向。

气溶胶生成装置还可以包括光学或触觉指示部件，该光学或触觉指示部件用于指示对从腔中抽出制品、制品插入到腔中、感应加热装置的加热操作的禁用或启用中的至少一者的检测。有利地，此类指示部件可以增强易用性和用户的便利性。

本发明还涉及一种气溶胶生成系统，该气溶胶生成系统包括根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置。所述系统还包括气溶胶生成制品，其中所述制品的至少一部分可移除地可接收或可移除地接收在所述装置的接收腔中。所述制品包括至少一个气溶胶形成基质和可感应加热感受器，所述可感应加热感受器用于在所述制品接收在所述腔中时加热所述基质。

气溶胶生成制品可以是消耗品，特别是旨在供单次使用。气溶胶生成制品可以是烟草制品。具体而言，所述制品可以是杆状制品，优选圆柱形杆状制品，其可类似于常规香烟。

制品可包括以下元件中的一者或多者：第一支承元件、基质元件、第二支承元件、冷却元件和过滤器元件。优选地，气溶胶生成制品至少包括第一支承元件、第二支承元件和位于第一支承元件与第二支承元件之间的基质元件。

所有前述元件可以按照上述顺序沿着制品的长度轴线顺序布置，其中第一支承元件优选地布置在制品的远端处，并且过滤器元件优选地布置在制品的近端处。上述元件中的每一个都可以是基本圆柱形的。具体而言，所有元件都可以具有相同的外部横截面形状。另外，元件可由外包装物包围，以便将元件保持在一起并维持杆状制品的期望的圆形横截面形状。优选地，包装物由纸制成。

如本文所使用，术语“气溶胶形成基质”涉及能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质或液体气溶胶形成基质或凝胶样气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，该含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。备选地或附加地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质还可包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。气溶胶形成基质还可包括其它添加剂和成分，例如尼古丁或调味物质。具体而言，液体气溶胶形成基质可包括水、溶剂、乙醇、植物抽出物和天然或人工调味剂。气溶胶形成基质还可以是糊状材料、包括气溶胶形成基质的多孔材料小袋或者例如与胶凝剂或粘性剂混合的松散烟草，其可包括诸如丙三醇的常见气溶胶形成剂，并且接着被压缩或模制成棒。

基质元件优选地包括待加热的至少一个气溶胶形成基质。基质元件还可以包括与气溶胶形成基质热接触或热接近的感受器。如本文所使用，术语“感受器”是指包括能够在交变电磁场内被感应加热的材料的元件。这可以是感受器中引起的磁滞损耗或涡电流中的至少一种的结果，这取决于感受器材料的电特性和磁特性。

感受器可以包括各种几何构型。感受器可以是颗粒感受器、或感受器细丝、或感受器网、或感受器芯、或感受器销、或感受器杆、或感受器叶片、或感受器条带、或感受器套筒、或感受器杯、或圆柱形感受器、或平面感受器中的一种。例如，感受器可以是细长的感受器条带，其长度在8mm(毫米)至16mm(毫米)的范围内，特别是在10mm(毫米)至14mm(毫米)的范围内，优选地12mm(毫米)。感受器条带的宽度可以例如在2mm(毫米)至6mm(毫米)的范围内，特别是在4mm(毫米)至5mm(毫米)的范围内。感受器条带的厚度优选地在0.03mm(毫米)至0.15mm(毫米)的范围内，更优选地在0.05mm(毫米)至0.09mm(毫米)的范围内。

感受器可以是多层感受器，例如多层感受器条带。特别地，多层感受器可包括第一感受器材料和第二感受器材料。第一感受器材料优选在热损失且因此加热效率方面进行优化。例如，第一感受器材料可以是铝，或者含铁材料，例如不锈钢。相比之下，第二感受器材料优选用作温度标记物。为此，选择第二感受器材料，以便具有对应于感受器组件的预定义加热温度的居里温度。在其居里温度下，第二感受器的磁性性质从铁磁性变为顺磁性，伴随着其电阻的临时变化。因此，通过监测由感应源吸收的电流的对应改变，可检测到第二感受器材料何时达到其居里温度，且因此何时达到预定义加热温度。第二感受器材料的居里温度优选地低于气溶胶形成基材的燃点，即，优选地低于500摄氏度。用于第二感受器材料的合适材料可以包括镍和某些镍合金。

第一支承元件和第二支承元件中的至少一者可包括中心空气通路。优选地，第一支承元件和第二支承元件中的至少一者可包括中空乙酸纤维素管。备选地，第一支承元件可以用于覆盖和保护基质元件的远侧前端。

气溶胶冷却元件是具有大表面积和低抽吸阻力(例如，15mmWG至20mmWG)的元件。在使用时，由从基质元件释放的挥发性化合物形成的气溶胶在输送到气溶胶生成制品的近端之前被抽吸通过气溶胶冷却元件。

过滤器元件优选地用作烟嘴，或与气溶胶冷却元件一起用作烟嘴的一部分。如本文所使用，术语“烟嘴”是指制品的一部分，气溶胶通过该部分离开气溶胶生成制品。

根据本发明的气溶胶生成系统和气溶胶生成制品的进一步特征和优点在上文已经关于根据本发明的气溶胶生成装置进行了描述并且同样适用。

本发明还涉及根据本发明的气溶胶生成系统的气溶胶生成制品，或与根据本发明的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质和用于加热基质的可感应加热感受器。气溶胶生成制品的进一步特征和优点已经在上文关于根据本发明的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统进行了描述并且同样适用。

本发明还涉及一种操作气溶胶生成装置的方法，所述气溶胶生成装置用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质。所述装置包括DC电源和腔，所述腔用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分，所述气溶胶生成制品包括所述气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。所述装置还包括感应加热装置，所述感应加热装置连接到所述DC电源并且被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于当所述制品接收在所述腔中时在加热操作中感应加热所述制品的感受器。特别地，气溶胶生成装置可以是如上文所描述的根据本发明的气溶胶生成装置。所述方法包括：

-通过以下所述在制品抽出检测模式中操作所述装置

-生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲，以间歇地给所述感应加热装置上电；

-对于每个功率脉冲，测量感应加热装置的至少一个特性，所述感应加热装置的至少一个特性受到响应于从所述装置的腔中抽出气溶胶生成制品而所述感受器不在所述腔中的影响，并且检测与一个或多个先前功率脉冲相比所述感应加热装置的至少一个特性是否已发生变化，因此指示气溶胶生成制品从所述腔中抽出；以及

-响应于检测到所述感应加热装置的至少一个特性的变化而停止在所述制品抽出检测模式中操作所述装置。

所述方法还可以包括：

-通过以下所述在制品插入检测模式中操作所述装置

-对于每个功率脉冲，测量感应加热装置的至少一个特性，所述感应加热装置的至少一个特性受到响应于气溶胶生成制品插入到所述装置的腔中而所述感受器存在于所述腔中的影响，并且检测与一个或多个先前功率脉冲相比所述感应加热装置的至少一个特性是否已发生变化，因此指示气溶胶生成制品插入到所述腔中；以及

-响应于检测到所述感应加热装置的至少一个特性的变化而停止在所述制品插入检测模式中操作所述装置；

-通过激活所述感应加热装置的加热操作以用于加热所述基质在加热模式中操作所述装置。

通常，在制品抽出检测模式中操作所述装置之前或之后，或者在制品抽出检测模式中操作所述装置之前以及之后，在制品插入检测模式中操作所述装置，并在加热模式中操作所述装置。也就是说，所述方法可以包括在制品插入检测模式中操作装置、在加热模式中操作装置以及在制品抽出检测模式中操作装置的循环。

如上文关于根据本发明的气溶胶生成装置所提及，功率脉冲，特别是探测功率脉冲可具有预定脉冲持续时间和两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的预定时间间隔。预定脉冲持续时间可以在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选15微秒与120微秒之间，最优选30微秒与100微秒之间的范围内。两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔可以在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选500毫秒与1秒之间的范围内。

如上文关于根据本发明的气溶胶生成装置进一步所提及，至少一个特性优选地是感应加热装置的等效电阻中的至少一个。可以通过从DC电源向感应加热装置供应的DC电流来测量等效电阻。

因此，在制品抽出检测模式中操作所述装置或在制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者包括：

-对于每个脉冲，通过测量从DC电源向感应加热装置供应的DC电流来测量感应加热装置的等效电阻，并通过检测与先前脉冲相比DC电流是否发生变化，因此感应加热装置的等效电阻是否发生变化，因此分别指示从腔中抽出气溶胶生成制品或者气溶胶生成制品插入到腔中；以及

-响应于检测到DC电流的变化以及因此所述感应加热装置的等效电阻的变化，分别停止在制品抽出检测模式中操作所述装置或者停止在制品插入检测模式中操作所述装置。

优选地，可以通过停止感应加热装置的先前加热操作来触发制品抽出检测模式。

为了防止用户重新使用先前加热操作中已经使用的气溶胶生成制品，在制品抽出检测模式中操作装置期间可以禁用在加热模式中操作装置。同样，响应于停止在制品抽出检测中操作装置，可以启用在加热模式中操作装置。

为了降低功耗，并且因此增加装置增加的整体操作时间，所述方法还可以包括在停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲之后，或分别在制品抽出检测模式或制品插入检测模式中启动生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲之前，通过以下所述在待机模式中操作装置：

-监测所述装置的移动；以及

-响应于检测到所述装置的移动或所述装置移动达到或超过预定加速度阈值，分别在所述制品抽出检测模式或在所述制品插入检测模式中开始操作所述装置。

响应于检测到装置插入到充电单元中，可以停止待机模式。

另外为了避免不必要的功耗，所述方法还可以包括：

-在制品抽出检测模式中操作所述装置或在制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者期间，通过以下所述在空闲状态监测模式中操作所述装置：

-监测所述装置的移动；以及

-响应于在预定空闲时间测量所述装置没有移动，分别停止在所述制品抽出检测模式或所述制品插入检测模式中操作所述装置。

出于相同原因，根据另一配置，所述方法可包括：

-监测所述装置的移动；以及

-响应于检测到在预定空闲时间所述装置移动未达到预定的加速度阈值或者响应于检测到在预定空闲时间没有移动，将每时间单位的功率脉冲，特别是探测功率脉冲的数目减少到例如二分之一或三分之一。

空闲时间可以在10秒至90秒之间，特别是15秒至60秒之间，优选15秒至40秒之间的范围内。

根据另一替代配置，所述方法可包括：

-测量所述装置的移动；

-响应于检测到预定第一空闲时间所述装置移动未达到预定加速度阈值或者响应于检测到预定第一空闲时间没有移动，将每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目减少到例如二分之一或三分之一，随后响应于检测在第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间所述装置移动未达到预定加速度阈值，或者响应于检测在第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间没有移动，停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

第一空闲时间可以在5秒至60秒之间，特别是10秒至30秒之间，优选15秒至25秒之间的范围内。同样，第二空闲时间可以在10秒至90秒之间，特别是15秒至60秒之间，优选15秒至30秒之间的范围内。

可以通过从充电单元抽出气溶胶生成装置来触发制品检测模式。有利地，该程序增强了用户的便利性，因为在对气溶胶生成装置再充电时，用户不需要主动启动制品检测模式。

根据本发明的又一方面，提供一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述气溶胶形成基质能够在加热时形成可吸入气溶胶。所述装置包括用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分的腔，其中所述制品包括所述气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。所述装置还包括DC电源和感应加热装置，所述感应加热装置连接到所述DC电源并且被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于当所述制品接收在所述腔中时感应加热所述制品的感受器。所述装置还包括控制电路，所述控制电路被配置成生成用于间歇地给所述感应加热装置上电的功率脉冲，并且检测由于在气溶胶生成制品接收在所述腔中时感受器的存在造成的感应加热装置的至少一个特性的变化，从而能够检测所述制品插入到所述腔中。

根据本发明，已认识到感应加热装置不仅可用于加热基质，而且还用于检测气溶胶生成制品插入到装置的接收腔中。因此，感应加热装置可用于多个目的。有利地，这能够避免用于单独传感器部件的额外组装空间。此外，已认识到，为了制品检测的目的，在脉冲模式中操作感应加热装置有利地降低功耗，并且因此，与其它解决方案相比，增加了装置的总体操作时间。

根据本发明，制品插入检测基于以下事实：制品插入到腔中修改了至少一种特性，特别是由于在感应加热装置附近存在感受器，感应加热装置的至少一个电和/或磁特性。由感受器的存在引起的至少一个特性的变化可归因于感应加热装置的场与感受器之间的相互作用。

优选地，所述特性是感应加热装置的等效电阻或电感中的至少一个。如本文所使用，术语“等效电阻”是指复数阻抗的实数部分，其定义为供应的AC电压与测量的AC电流的比率。因此，“等效电阻”也可以表示为感应加热装置的电阻性负载。同样，如本文所使用，术语“电感”是指复数阻抗的虚数部分，其定义为供应的AC电压与测量的AC电流的比率。一般来说，电感具有易受到外部电磁影响的电路特性。

优选地，控制电路还被配置成(自动地)激活感应加热装置的加热操作，以在检测到制品插入到腔中时加热基质。由于这一点，在将气溶胶生成制品插入到装置的腔中时，装置的使用者有利地不需要执行任何额外动作以启动加热过程。例如，装置的用户不需要操作用户界面，例如按下按钮。相反，用户体验如从常规香烟已知的立即且不可逆转地开始。

为了生成用于间歇地给感应加热装置上电的功率脉冲，控制电路可包括开关，所述开关被配置和布置成控制从DC电源向感应加热装置的供电。对于这一点，开关可以间歇地闭合和打开，例如间歇地为感应加热装置上电以用于制品检测，特别是用于检测制品插入到腔中，即在气溶胶生成装置的制品检测模式期间。相比之下，在气溶胶生成装置的加热模式期间，开关可以永久闭合，以将DC电源的DC电压连续地施加到感应加热装置。因此，此模式可表示为连续加热模式。替代地，开关可在气溶胶生成装置的加热模式期间间歇性地闭合和打开，例如以生成用于气溶胶形成基质的脉冲加热的功率脉冲。因此，此模式可表示为脉冲加热模式。

生成用于制品检测的功率脉冲，特别是用于检测制品插入到腔中的功率脉冲可表示为探测功率脉冲。同样，为气溶胶形成基质的脉冲加热生成的功率脉冲可表示为加热功率脉冲。

可以通过测量感应加热装置的参数的变化来观察特性的变化。参数可以直接或间接测量。可以通过测量参数并且观察参数在感受器存在时与感受器不存在时的值相比具有不同值来确定感受器的存在，因此确定制品的存在。优选地，参数可以是电流。因此，控制电路可包括测量装置，所述测量装置用于测量指示感应加热装置的至少一个特性的电流。具体地，参数可以是从DC电源向感应加热装置供应的DC电流。因此，控制电路可包括测量装置，所述测量装置被布置和配置成用于测量从DC电源向感应加热装置供应的DC电流。也就是说，测量装置可包括DC电流测量装置，所述DC电流测量装置串联连接地布置在DC电源与感应加热装置之间。例如，测量装置可包括电阻和分流放大器。因此，当气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中时，感受器的存在由于增加了电阻性负载，增加了等效电阻。这又使得馈送感应加热装置的DC电流减小。DC电流的减小由控制电路的电流测量装置检测，所述控制电路激活用于加热基质的感应加热装置的加热操作。

一般来说，应选择用于制品检测，特别是用于检测制品插入到腔中的脉冲持续时间和两个连续功率脉冲之间的时间间隔，即，两个连续探测功率脉冲之间的时间间隔，以便平衡能量消耗的影响和用户体验性能。脉冲持续时间应尽可能短，但仍要足够长，以提供电流脉冲的可靠测量。同样，两个连续功率脉冲之间的时间间隔越高，能量消耗越低。然而，两个连续功率脉冲之间的时间间隔不应太长，否则，用户可能需要等待太长时间才能开始用户体验。

考虑到这些因素，用于制品检测的功率脉冲，即探测功率脉冲，可具有在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选在15微秒与120微秒之间，最优选在30微秒至100微秒之间的范围的脉冲持续时间。如本文所使用，术语“脉冲持续时间”表示加热装置通电的时间间隔，特别是上述开关闭合的时间间隔。

用于制品检测的两个连续功率脉冲之间的时间间隔，即两个连续探测脉冲之间的时间间隔，可以在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选500毫秒与1秒之间的范围内。

优选地，对于制品检测，在预定时间段内生成探测功率脉冲。也就是说，检测模式可以持续有限的预定时间段。如果在预定时间段内未检测到制品的插入，则可以停止检测模式，即，可以关闭功率脉冲的生成以便安全地供电。同样，在预定时间段内检测到制品插入的情况下，可响应于检测到制品插入而停止，特别是立即停止检测模式。

加热功率脉冲可针对预定数量的抽吸或预定加热时间或者直到从开关接收输入，特别是用户输入而生成。具体地说，加热模式可包括用于控制加热温度的加热功率脉冲的脉冲宽度调制。

一般来说，检测模式和加热模式可在功率脉冲的至少一个特性，特别在时间段或脉冲模式中的至少一个上彼此不同。例如，检测模式可包括探测功率脉冲的固定脉冲模式。相比之下，加热模式可包括加热功率脉冲的不固定特别是可变脉冲模式，例如，在加热功率脉冲的脉冲宽度调制的情况下。

为了产生交变磁场，感应加热装置可包括连接到DC电源的DC/AC转换器。DC/AC逆变器可包括C类功率放大器或D类功率放大器或E类功率放大器。具体地说，DC/AC转换器可包括晶体管开关、晶体管开关驱动电路和LC网络。LC网络可包括电容器和电感器的串联连接，并且其中所述电感器被配置和布置成在腔内产生交变磁场以用于感应加热所述感受器。LC网络还可以包括与晶体管开关并联的分流电容器。另外，DC/AC转换器可包括用于从DC电源供应DC电源电压+V_DC的扼流电感器。

用于在所述腔内产生交变磁场以用于感应加热感受器的电感器可包括至少一个感应线圈，特别是单个感应线圈或多个感应线圈。感应线圈的数目可取决于感受器的大小和/或数目。一个或若干感应线圈可具有与气溶胶生成制品中的一个或多个感受器的形状相匹配的形状。同样地，一个或若干感应线圈可具有符合气溶胶生成装置的壳体形状的形状。

所述控制电路还可以被配置成检测从充电单元抽出所述气溶胶生成装置，并且在检测到从所述充电单元抽出所述气溶胶生成装置时自动开始生成所述功率脉冲。

电感器可以布置成例如分别围绕接收腔的至少一部分或接收腔的内表面的至少一部分。例如，电感器可以是布置在接收腔的侧壁内的螺旋线圈。具体地，电感器可以集成在限定接收腔的壁中。例如，电感器可以集成在接收腔的壁侧中，特别地，以便围绕接收腔的内部的至少一部分。

如本文所使用，术语“气溶胶形成基质”涉及能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。气溶胶形成基质可以是固体或液体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可包括含烟草材料，该含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。备选地或附加地，气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质还可包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。气溶胶形成基质还可包括其它添加剂和成分，例如尼古丁或调味物质。具体而言，液体气溶胶形成基质可包括水、溶剂、乙醇、植物抽出物和天然或人工调味剂。气溶胶形成基质还可以是糊状材料、包括气溶胶形成基质的多孔材料小袋或者例如与胶凝剂或粘性剂混合的松散烟草，其可包括诸如丙三醇的常见气溶胶形成剂，并且接着被压缩或模制成棒。

所述第一支承元件可用于覆盖和保护远侧前部。所述第一支承元件和所述第二支承元件中的至少一者可包括中心空气通道。优选地，第一支承元件和第二支承元件中的至少一者可包括中空乙酸纤维素管。替代地，基质元件的端部。

根据本发明的气溶胶生成系统和气溶胶生成制品的进一步特征和优点已经在上文关于气溶胶生成装置进行了描述并且同样适用。

本发明还涉及用于操作根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置的方法。所述方法包括：

-通过以下所述在制品检测模式中操作所述装置

-生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲，以间歇地给感应加热装置上电；

-对于每个脉冲，测量感应加热装置的至少一个特性，所述感应加热装置的至少一个特性受到在气溶胶生成制品插入到所述装置的腔中时感受器的存在的影响，并且检测与先前脉冲相比，感应加热装置的至少一个特性是否已经发生变化，因此指示气溶胶生成制品插入到所述腔中；以及

-在检测到所述感应加热装置的至少一个特性变化时停止在所述制品检测模式中操作所述装置；

-通过激活所述感应加热装置的加热操作以用于加热所述基质来在加热模式中操作所述装置。

在制品检测模式中，可通过使用开关生成功率脉冲。开关可以布置在DC电源与气溶胶生成装置的感应加热装置之间，并且间歇性地闭合和打开，以便间歇性地给感应加热装置上电。相比之下，在加热模式中，开关永久地闭合，以将DC电源的DC电压连续地施加到感应加热装置。

如上文关于根据本发明的气溶胶生成装置所提及，所述特性优选地是感应加热装置的等效电阻中的至少一个。可以通过从DC电源向感应加热装置供应的DC电流来测量等效电阻。

因此，在制品检测模式中操作装置优选地包括：

-对于每个脉冲，通过测量从DC电源向感应加热装置供应的DC电流来测量感应加热装置的等效电阻[电阻性负载]，并且检测与先前脉冲相比，DC电流是否已经改变，因此感应加热装置的等效电阻是否已经改变，从而指示气溶胶生成制品插入到腔中；以及

-在检测到DC电流改变以及因此感应加热装置的等效电阻改变时停止在所述制品检测模式中操作所述装置。

可以通过从充电单元抽出气溶胶生成装置来触发制品检测模式。

根据本发明的方法的进一步特征和优点已经关于气溶胶生成系统进行了描述并且同样适用。

本发明在权利要求书中限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽清单。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

实例Ex1:一种用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述装置包括：

-DC电源；

实例Ex2:一种用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述装置包括：

-腔，所述腔用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分，所述制品包括所述气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器；

-DC电源；

实例Ex3:根据实例Ex2的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成在以下情况下禁用所述感应加热装置的加热操作：

-响应于在加热操作期间检测到从所述腔中抽出制品；或者

-在先前加热操作之后，并且直到检测到从所述腔中抽出制品之后。

实例Ex4:根据实例Ex2或Ex3的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成使得能够在以下情况下激活所述感应加热装置的加热操作：

-响应于在加热操作期间检测到从所述腔中抽出制品，和在禁用所述加热操作之后；或者

-在先前加热操作之后，并且响应于检测到从所述腔中抽出制品。

实例Ex5:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成通过在第一次检测到所述感应加热装置的至少一个特性变化之后预定时间段产生至少一个验证功率脉冲以及通过重新检测所述感应加热装置的至少一个特性的变化来验证制品插入到所述腔中或从所述腔中抽出制品。

实例Ex6:根据实例Ex5的气溶胶生成制品，其中所述预定时间段在0.5秒与3秒的范围内。

实例Ex7:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述制品插入到所述腔中而启动所述感应加热装置的加热操作。

实例Ex8:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路还包括用于检测所述装置的移动的运动传感器。

实例Ex9:根据实例Ex8的气溶胶生成制品，其中所述运动传感器包括加速度计或陀螺仪中的至少一者。

实例Ex10:根据实例Ex8或Ex9的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述装置的移动而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex11:根据实例Ex8至Ex10中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述装置的移动达到或超过预定运动阈值而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex12:根据实例Ex8至Ex11中任一实例的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到预定空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定空闲时间没有移动而停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex13:根据实例Ex8至Ex11中任一实例的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到预定空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定空闲时间没有移动而减少每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目。

实例Ex14:根据实例Ex12或Ex13的气溶胶生成制品，其中所述空闲时间在10秒与90秒之间，特别是15秒与60秒之间，优选15秒与40秒之间的范围内。

实例Ex15:根据实例Ex8至Ex11中任一实例的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到预定第一空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定第一空闲时间没有移动而减少每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目，随后响应于检测到在预定第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或者响应于检测到在预定第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间没有移动，停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex16:根据实例Ex15的气溶胶生成制品，其中所述第一空闲时间在5秒与60秒之间，特别是10秒与30秒之间，优选15秒与25秒之间的范围内。

实例Ex17:根据实例Ex15或Ex16的气溶胶生成制品，其中所述第二空闲时间在10秒与90秒之间，特别是15秒至与60秒之间，优选15秒与30秒之间的范围内。

实例Ex18:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成检测所述气溶胶生成装置从充电单元抽出。

实例Ex19:根据实例Ex18的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到从所述充电单元抽出所述气溶胶生成装置而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex20:根据实例Ex18的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到从所述充电单元抽出所述气溶胶生成装置而开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲，以用于检测所述制品插入到所述腔中。

实例Ex21:根据根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成检测所述气溶胶生成装置插入到充电单元中。

实例Ex22:根据实例Ex21的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述气溶胶生成装置插入到充电单元中，停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex23:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到预定数量的抽吸、检测到预定的加热时间已过去或接收用户输入中的至少一者而停止所述装置的加热操作。

实例Ex24:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于所述装置的加热操作的停止，特别是响应于检测到所述装置的加热操作的停止，开始生成用于检测所述制品的抽出的探测功率脉冲。

实例Ex25:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到从所述腔中抽出所述制品而停止所述感应加热装置的加热操作。

实例Ex26:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路包括开关，所述开关被配置和布置成控制从所述DC电源向所述感应加热装置的供电。

实例Ex27:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路包括测量装置，所述测量装置用于测量指示所述感应加热装置的至少一个特性的电流。

实例Ex28:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述功率脉冲，特别是所述探测功率脉冲，具有在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选在15微秒与120微秒之间，最优选在30微秒与100微秒之间的范围内的脉冲持续时间。

实例Ex29:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选在500毫秒与1秒之间的范围内。

实例Ex30:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述感应加热装置包括DC/AC转换器，所述DC/AC转换器连接到所述DC电源并且包括LC网络，其中所述LC网络包括电容器和电感器的串联连接，并且其中所述电感器被配置和布置成在所述腔内产生交变磁场以用于感应加热所述感受器。

实例Ex31:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述至少一个特性是所述感应加热装置的等效电阻或所述感应加热装置的电感。

实例Ex32:根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，其还包括光学或触觉指示部件，所述光学或触觉指示部件用于指示检测从所述腔中抽出制品、所述制品插入到所述腔中、所述感应加热装置的加热操作禁用或启用中的至少一者。

实例Ex33:一种气溶胶生成系统，其包括根据前述实例中任一实例的气溶胶生成装置，以及可移除地接收在所述装置的腔中的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。

实例Ex34:一种根据实例Ex33的气溶胶生成系统的气溶胶生成制品或与根据实例Ex1至Ex32中任一实例的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。

实例Ex35:一种操作气溶胶生成装置的方法，所述气溶胶生成装置用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质，其中所述装置包括：DC电源；腔，所述腔用于可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分，所述气溶胶生成制品包括所述气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器；和感应加热装置，所述感应加热装置连接到所述DC电源并且被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于当所述制品接收在所述腔中时在加热操作中感应加热所述制品的感受器，所述方法包括在制品抽出检测模式中操作所述装置，所述操作通过以下所述进行：

-响应于检测到所述感应加热装置的至少一个特性的变化而停止在所述制品抽出检测模式中操作所述装置；

实例Ex36:根据实例Ex35的方法，其还包括：

-通过以下所述在制品插入检测模式中操作所述装置

实例Ex37:根据实例Ex36的方法，其中在所述制品插入检测模式中操作所述装置以及在所述加热模式中操作所述装置在所述制品抽出检测模式中操作所述装置之前或在所述制品抽出检测模式中操作所述装置之后中的至少一种情况发生。

实例Ex38:根据实例Ex35至Ex37中任一实例的方法，其中在制品抽出检测模式中操作所述装置或在制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者包括：

-对于每个功率脉冲，通过测量从所述DC电源向所述感应加热装置供应的DC电流，来测量所述感应加热装置的等效电阻，并检测与一个或多个先前功率脉冲相比，DC电流是否已发生变化，因此所述感应加热装置的等效电阻是否已发生变化，因此分别指示气溶胶生成制品从所述腔中抽出或气溶胶生成制品插入到所述腔中；以及

实例Ex39:根据实例Ex35至Ex38中任一实例的方法，其中所述功率脉冲，特别是所述探测功率脉冲具有预定脉冲持续时间和在两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的预定时间间隔。

实例Ex40:根据实例Ex39的方法，其中所述预定脉冲持续时间在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选15微秒与120微秒之间，最优选30微秒至100微秒之间的范围内。

实例Ex41:根据实例Ex39或Ex40中任一实例的方法，其中两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选500毫秒与1秒之间的范围内。

实例Ex42:根据实例Ex35至Ex41中任一实例的方法，其还包括通过在检测到感应加热装置的至少一个特性的变化之后的预定时间段生成至少一个验证功率脉冲，并且通过重新检测感应加热装置的至少一个特性的变化，验证制品插入到腔中或者从腔中抽出制品。

实例Ex43:根据实例Ex42的方法，其中所述预定时间段在0.5秒至3秒之间的范围内。

实例Ex44:根据实例Ex35至Ex43中任一实例的方法，其中所述制品抽出检测模式由所述感应加热装置的先前加热操作的停止触发。

实例Ex45:根据实例Ex35至Ex44中任一实例的方法，其中在制品抽出检测模式中操作所述装置期间，禁用在加热模式中操作所述装置。

实例Ex46:根据实例Ex35至Ex45中任一实例的方法，其中响应于停止在所述制品抽出检测中操作所述装置而启用在所述加热模式中操作所述装置。

实例Ex47:根据实例Ex35至Ex46中任一实例的方法，其还包括在所述制品抽出检测模式中操作所述装置或在所述制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者期间，通过以下操作在空闲状态监测模式中操作所述装置：

-监测所述装置的移动；以及

实例Ex48:根据实例Ex35至Ex46中任一实例的方法，其还包括在所述制品抽出检测模式中操作所述装置或在所述制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者期间，通过以下操作在空闲状态监测模式中操作所述装置：

-监测所述装置的移动；以及

-响应于检测到预定空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定空闲时间没有移动，减少每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目。

实例Ex49:根据实例Ex47或Ex48的方法，其中所述空闲时间在10秒与90秒，特别是15秒与60秒，优选15秒与40秒之间的范围内。

实例Ex50:根据实例Ex35至Ex46中任一实例的方法，其还包括在所述制品抽出检测模式中操作所述装置或在所述制品插入检测模式中操作所述装置中的至少一者期间，通过以下操作在空闲状态监测模式中操作所述装置：

-监测所述装置的移动；

-响应于检测到预定第一空闲时间所述装置的移动未达到预定加速度阈值或者响应于检测到预定第一空闲时间没有移动而减少每时间单位的功率脉冲特别是探测功率脉冲的数目，随后响应于检测到第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间所述装置的移动未达到预定加速度阈值或者响应于检测到第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间没有移动，停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲。

实例Ex51:根据实例Ex50的方法，其中所述第一空闲时间在5秒与60秒之间，特别是10秒与30秒之间，优选15秒与25秒之间的范围内。

实例Ex52:根据实例Ex50或Ex51中任一实例的方法，其中所述第二空闲时间在10秒与90秒之间，特别是15秒与60秒之间，优选15秒与30秒之间的范围内。

实例Ex53:根据实例Ex35至Ex52中任一实例的方法，其还包括在停止生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲之后或者分别在制品抽出检测模式中或制品插入检测模式中开始生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲之前，通过以下所述在待机模式中操作所述装置：

-监测所述装置的移动；以及

实例Ex54:根据实例Ex35至Ex53中任一实例的方法，其中所述制品插入检测模式是通过从充电单元抽出所述气溶胶生成装置来触发的。

实例Ex55:一种用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述装置包括：

-DC电源；

-感应加热装置，所述感应加热装置连接到所述DC电源并且被配置成在所述腔内产生交变磁场，以用于所述制品接收在所述腔中时感应加热所述制品的感受器；

-控制电路，所述控制电路被配置成生成功率脉冲，特别是探测功率脉冲，用于间歇地给所述感应加热装置上电，并且检测当气溶胶生成制品接收在腔中时由于所述感受器的存在造成的所述感应加热装置的至少一个特性的变化，从而能够检测所述制品插入到所述腔中。

实例Ex56:根据实例Ex55的气溶胶生成装置，其中所述控制电路还被配置成在检测到所述制品插入到所述腔中时激活所述感应加热装置的加热操作以用于加热所述基质。

实例Ex57:根据实例Ex55或Ex56中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路包括开关，所述开关被配置和布置成控制从所述DC电源向所述感应加热装置的供电。

实例Ex58:根据实例Ex55至Ex57中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述控制电路包括测量装置，所述测量装置用于测量指示所述感应加热装置的至少一个特性的电流。

实例Ex59:根据实例Ex55至Ex58中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述功率脉冲，特别是所述探测功率脉冲，具有在1微秒与500微秒之间，特别是在10微秒与300微秒之间，优选在15微秒与120微秒之间，最优选在30微秒至100微秒之间的范围内的脉冲持续时间。

实例Ex60:根据实例Ex55至Ex59中任一实例的气溶胶生成装置，其中两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选在500毫秒与1秒之间的范围内。

实例Ex61:根据实例Ex55至Ex60中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述感应加热装置包括DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器连接到所述DC电源且包括LC网络，其中所述LC网络包括电容器和电感器的串联连接，并且其中所述电感器被配置和布置成在所述腔内产生交变磁场以用于感应加热所述感受器。

实例Ex62:根据实例Ex55至Ex61中任一实例的气溶胶生成装置，其中所述至少一个特性是所述感应加热装置的等效电阻或所述感应加热装置的电感。

实例Ex63:一种气溶胶生成系统，其包括根据实例Ex55至Ex62中任一实例的气溶胶生成装置，以及可移除地接收在所述装置的腔中的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。

实例Ex64:一种用于操作根据实例Ex55至Ex62中任一实例的气溶胶生成装置的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过以下所述在制品检测模式中操作所述装置

-对于每个脉冲，测量感应加热装置的至少一个特性，所述感应加热装置的至少一个特性受到在气溶胶生成制品插入到所述装置的腔中时感受器的存在的影响，并且检测与先前脉冲相比所述感应加热装置的至少一个特性是否已发生改变，从而指示气溶胶生成制品插入到所述腔中；以及

实例Ex65:根据实例Ex64的方法，其中在制品检测模式中操作装置的步骤优选地包括以下步骤：

-对于每个脉冲，通过测量从DC电源向感应加热装置供应的DC电流来测量所述感应加热装置的等效电阻，并且检测与先前脉冲相比，DC电流是否发生了变化，因此感应加热装置的等效电阻是否发生了变化，从而指示气溶胶生成制品插入到腔中；以及

-在检测到所述DC电流改变因此检测到所述感应加热装置的等效电阻改变之后停止在所述制品检测模式中操作所述装置。

实例Ex66:根据实例Ex64或Ex65中任一实例的方法，其中所述功率脉冲，特别是所述探测功率脉冲具有预定脉冲持续时间和在两个连续功率脉冲之间的预定时间间隔。

实例Ex67:根据实例Ex66的方法，其中所述预定脉冲持续时间在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选15微秒与120微秒之间，最优选30微秒至100微秒之间的范围内。

实例Ex68:根据实例Ex66或Ex67中任一实例的方法，其中两个连续功率脉冲，特别是探测功率脉冲之间的时间间隔在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选500毫秒与1秒之间的范围内。

实例Ex69:根据实例Ex64至Ex68中任一实例的方法，其中通过从充电单元抽出所述气溶胶生成装置来触发所述制品检测模式。

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1-2示意性地示出了包括气溶胶生成装置和与该装置一起使用的气溶胶生成制品的根据本发明的气溶胶生成系统的示例性实施例；

图3示意性地示出了根据图1和图2的气溶胶生成装置的感应加热装置；图4-5示意性地示出了根据本发明的方法的操作细节；以及

图6示意性地示出了根据图1的气溶胶生成装置的不同操作模式，特别是根据本发明的方法的不同操作模式。

图1和图2示意性地示出了根据本发明的气溶胶生成系统1的示例性实施例，其用于通过加热气溶胶形成基质来生成可吸入气溶胶。系统1包括：包括待加热的气溶胶形成基21的气溶胶生成制品10；以及气溶胶生成装置100，该气溶胶生成装置用于在制品10与装置100接合时加热基质。

如图1中具体可见，气溶胶生成制品10具有类似于常规香烟的形状的基本上杆形状。在本实施例中，制品10包括以同轴对准顺序布置的四个元件：布置在制品10的远端处的基质元件20、具有中心空气通道的支承元件40、气溶胶冷却元件50以及布置在充当烟嘴的制品10的近端处的过滤器元件60。基质元件20包括待加热的气溶胶形成基质21以及与基质21直接物理接触并且用于感应加热基质21的感受器30。在下文更详细地描述此内容。四个元件具有基本上圆柱形形状，具有基本上相同的直径。另外，四个元件由外包装物70限定，以便将四个元件保持在一起并维持杆状制品10的期望圆形横截面形状。包装物70优选地由纸制成。制品10的其它细节，特别是四个元件的其它细节例如在WO 2015/176898 A1中公开。

细长气溶胶生成装置100基本上具有两个部分：近侧部分102和远侧部分101。在近侧部分102中，装置100包括腔103，该腔用于可移除地接收气溶胶生成制品10的至少一部分。在远侧部分101中，装置100包括电源150和用于为装置100供电并控制该装置的操作的控制器160。为了加热基质，装置100包括感应加热装置110，该感应加热装置包括用于在腔103内生成交替的特别是高频磁场的感应线圈118。在本实施例中，感应线圈118是螺旋线圈，其布置在装置的近侧部分102中，以便周向地围绕圆柱形接收腔103。将线圈118布置成使得气溶胶生成制品10的感受器30在制品100与装置10接合时经受电磁场。当制品10被接收在腔103中时，交变磁场用于感应加热在气溶胶生成制品10内的感受器30。因此，在将制品10插入装置100的腔103中(参见图2)和激活加热装置110时，腔103内的交变磁场根据感受器材料的磁性和电特性在感受器30中诱导涡流和/或磁滞损耗。结果，感受器30变热，直到达到足以使围绕制品10内的感受器30的气溶胶形成基质21汽化的温度。在使用所述系统时，当用户抽吸时，即当在制品10的过滤器元件60处施加负压时，空气在装置100的制品插入开口105的边缘处抽吸到腔103中。气流进一步朝向腔103的远端延伸穿过形成于圆柱形腔103的内表面与制品10的外表面之间的通道。在腔103的远端处，气流通过基质元件20进入气溶胶生成制品10，并且进一步穿过支承元件40、气溶胶冷却元件50和过滤器元件60，在那里其最终离开制品10。在基质元件20中，来自气溶胶形成基质21的汽化材料夹带到气流中。随后，当通过支承元件40、冷却元件50和过滤器元件60时，包括汽化材料的气流冷却，以便形成从制品10通过过滤器元件60逸出的气溶胶。

图3示出了用于在腔103内产生交变磁场的感应加热装置110的另外细节。根据本实施例，感应加热装置110包括DC/AC逆变器，该DC/AC逆变器连接到图1和2中所示的DC电源150。DC/AC逆变器包括E类功率放大器，该功率放大器又包括以下部件：晶体管开关111，其包括场效应晶体管T(FET)，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)；晶体管开关供应电路，其由箭头112指示，用于向晶体管开关111供应开关信号(栅-源电压)；以及包括分流电容器C1和电容器C2和电感器L2的串联连接的LC负载网络113。电感器L2对应于图1和2中所示的感应线圈118，所述感应线圈用于在腔103内产生交变磁场。另外，提供一种从DC电源150供应DC电源电压+V_DC的扼流器L1。图3中还示出代表总等效电阻或总电阻负载114的欧姆电阻R，在使用系统时，即当制品插入到装置100的腔103中时，其是标记为L2的电感器线圈118的欧姆电阻与感受器的欧姆电阻的总和。否则，在制品没有插入到腔103中的情况下，等效电阻或电阻性负载114仅对应于电感器线圈118的欧姆电阻。

根据本实施例的感应加热装置110的进一步细节，特别是关于其工作原理的进一步细节，例如在WO 2015/177046A1中公开。

出于各种目的，特别是用于自动启用或禁用加热过程和/或用于防止使用者重新加热耗尽的气溶胶生成制品，可能期望检测将气溶胶生成制品插入到接收腔103中和/或从接收腔103抽出气溶胶生成制品。为此，根据本实施例的气溶胶生成装置可在制品插入检测模式或制品抽出检测模式中的至少一者中操作。

根据本发明，通过加热装置110自身实现制品插入和/或抽出检测。有利地，这能够避免用于单独传感器部件的额外组装空间。用于检测制品插入到腔中和/或从腔中抽出的基本思想是检测由于在气溶胶生成制品10接收在腔103中或从腔中抽出时感受器存在或抽出造成的感应加热装置的至少一个特性的变化。

在本实施例中，加热装置110的总电阻性负载114用作感应加热装置的特性，其指示制品10存在或不存在于接收腔103中。如上文所解释的，总等效电阻或总电阻性负载114的值取决于感应线圈118附近的感受器30的存在或不存在。当制品插入到装置100的腔103中时，总等效电阻118对应于电感器线圈118的欧姆电阻与感受器30的欧姆电阻的总和，而当制品不接收于腔103中时其仅对应于电感器线圈118的欧姆电阻。

可以通过从DC电源150向感应加热装置110，即，向LC负载网络113提供DC电流I_DC来检测等效电阻118的这种变化。为此，气溶胶生成装置包括在DC电源150与LC负载网络113之间以串联连接布置的电流测量装置140。因此，当气溶胶生成制品10插入到气溶胶生成装置100的腔103中时，感受器30的存在由于增加了电阻性负载114，增大了加热装置的等效电阻118。这又导致馈送感应加热装置110的DC电流减小。DC电流I_DC的减小由电流测量装置140检测，所述电流测量装置继而可用作触发信号以激活感应加热装置110的加热操作以用于加热基质21。

反之亦然，当从腔103抽出气溶胶生成制品10时，感受器30的不存在由于减小了电阻性负载114，使得加热装置的等效电阻118减小。这继而又引起馈送感应加热装置110的DC电流增大。

电流测量装置140可以检测DC电流的减小和增大(ΔI_DC)。

为了降低当气溶胶生成装置100处于制品检测模式(例如，处于制品插入检测模式或制品抽出检测模式)时的总功耗，加热组件不是以连续模式操作，而是以脉冲模式操作。为此，气溶胶生成装置100包括开关130，该开关被布置和配置成控制从DC电源150向感应加热装置110的供电。在本实施例中，开关130以串联连接布置在DC电源150与LC负载网络113之间。在制品检测模式期间，开关间歇性地打开和关闭，例如，以生成功率脉冲以用于给感应加热装置130间歇性地上电。相比之下，在气溶胶生成装置100的加热模式期间，开关可以永久地闭合，以将DC电源的DC电压连续地施加到感应加热装置110。开关也可以在气溶胶生成装置的加热模式期间间歇性地闭合和打开，以便产生用于气溶胶形成基质的脉动加热的加热功率脉冲。因此，此模式可表示为脉冲加热模式。

如图3所示，开关130和电流测量装置140都是控制电路的一部分，控制电路还包括微处理器160。微处理器160被配置成控制开关130，该开关用于产生用于间歇地给感应加热装置110上电的功率脉冲；读取用于测量从DC电源向感应加热装置110供应的电流I_DC的测量装置140；以及控制感应加热装置110的晶体管开关驱动器电路112。控制电路可以为气溶胶生成装置100的总控制器或可以为气溶胶生成装置的总控制器的一部分。

在制品插入/抽出检测模式中，微处理器160通过将开关130闭合预定的闭合时间间隔而开始驱动开关，由此产生具有对应于闭合时间间隔的脉冲持续时间T1的电流脉冲。脉冲持续时间T1可以在1微秒与500微秒之间，特别是10微秒与300微秒之间，优选15微秒与120微秒之间，最优选30微秒与100微秒之间的范围内。在闭合时间间隔结束时，微处理器160在预定的打开时间间隔内再次打开开关130，从而中断到加热装置的电流通道。打开时间间隔对应于两个连续功率脉冲之间的时间间隔，对于制品检测来说，打开时间间隔可以在50毫秒与2秒之间，特别是100毫秒与2秒之间，优选地在500毫秒与1秒之间的范围内。开关130的闭合和打开可以按规则时间间隔进行，例如生成周期性功率脉冲以用于周期性地给感应加热装置上电。因此，关闭时间间隔和打开时间间隔的总和，或脉冲持续时间和两个连续功率脉冲之间的时间间隔的总和对应于脉冲系列的周期。一般来说，应选择两个连续探测功率脉冲T2之间的时间间隔，以便平衡能量消耗的影响和用户体验性能。脉冲持续时间T1应尽可能保持最少，但提供电流脉冲的可靠测量。

图4是示出根据本发明的方法的示例性实施例的电流脉冲I_DC随时间t的演进的曲线图。根据该实施例，产生一系列电流脉冲，脉冲持续时间T1为100微秒，两个连续功率脉冲之间的时间间隔T2为1秒。应了解，这些值仅是示例性的并且可以改变。

只要未插入气溶胶生成制品，电流测量装置140对于每个脉冲测量具有值I_NA(其中“NA”表示“无制品”)的电流。如所解释的，测量值I_NA取决于欧姆负载114，其等于电感器L2的欧姆电阻。相比之下，当用户将气溶胶生成制品插入到腔103中时，欧姆负载114增加，因为欧姆负载现在等于电感器L2的欧姆电阻和感受器21的欧姆电阻。由于欧姆负载的增加，由加热组件吸收的电流减小。因此，电流测量装置140测量具有I_A值(其中“A”表示“制品插入”)的电流脉冲，其低于I_NA。I_NA和I_A之间的差ΔI_DC由触发加热模式的启动的微控制器160记录。

制品插入检测模式可以例如通过从充电单元抽出气溶胶生成装置100来触发。为此，气溶胶生成装置可以被配置成检测从充电单元抽出装置。

尽管图4仅示出了制品插入检测模式，但图5示出了两者，即电流脉冲I_DC在制品插入检测模式(参见图5的左半部)期间以及在制品抽出检测模式(参见图5的右半部)期间的演进。对于在制品插入检测模式期间的电流脉冲I_DC的演进，参考图4的上述描述。在制品抽出检测模式期间的电流脉冲I_DC的演进反向。也就是说，在制品抽出检测模式期间，只要气溶胶生成制品仍接收在腔103中，电流测量装置140对于每个脉冲测量具有I_A值的电流。一旦从腔中抽出制品，欧姆负载114就减小，这引起由加热组件吸收的电流增加。因此，电流测量装置140测量具有值I_NA的电流脉冲。I_A和I_NA之间的差ΔI_DC也由微控制器160记录，因此指示从腔中抽出制品。

图6示出了根据本发明的用于操作气溶胶生成装置，特别是根据图1的气溶胶生成装置100的方法的示例性实施例。特别地，图6示意性地示出了表示根据本发明的气溶胶生成装置的不同操作模式的流程图。

通常，用户通过从用于对装置100的DC电源150充电的充电单元抽出气溶胶生成装置100来开始新的用户体验。此步骤由箭头1150指示。在如方框1100所示的充电期间，装置100关闭或处于待机模式。有利地，可以使用从充电单元抽出1150气溶胶生成装置100来触发制品插入检测模式——由方框1200指示——用于检测气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中。在制品插入检测模式1200中，生成探测功率脉冲序列以间歇地对感应加热装置通电。同时，测量每个脉冲的感应加热装置的特性，优选加热装置的总电阻性负载，并且检测该特性相对于先前脉冲是否已发生改变，从而指示气溶胶生成制品插入到腔中。响应于检测到此类变化，停止制品插入检测模式1200，接着激活感应加热装置的加热操作——如方框1300指示——以便在加热模式中操作装置以用于加热气溶胶形成基质。优选地，制品插入的检测触发加热操作1300的开始，如箭头1250所示。加热操作可包括不同的加热步骤，例如预热步骤和主加热步骤。

加热操作1300可以在预定数量的抽吸或预定加热时间已过去之后停止。替代地，加热操作1300可以手动停止，例如通过从开关接收用户输入。

一旦加热操作1300已经停止，装置就如方框1400所示，在制品抽出检测模式中操作。优选地，响应于加热操作1300的停止，特别是响应于检测到加热操作1300的停止，制品抽出检测模式1400启动。在制品抽出检测模式1400中——如在制品插入检测模式1200中一样——生成探测功率脉冲序列以间歇地对感应加热装置通电。同时，对于每个脉冲测量感应加热装置的特性，优选地再次测量加热装置的总电阻性负载，并且检测与先前脉冲相比该特性是否已发生改变，因此指示从腔中抽出气溶胶生成制品。

在制品抽出检测模式1400期间，禁用新加热操作的激活，以便防止用户重新加热先前加热操作的耗尽的气溶胶生成制品。如箭头1450所示，只要检测到气溶胶生成制品抽出，就停止制品抽出检测模式1400，并且再次启用新加热操作的激活，从而允许用户插入新的气溶胶生成制品并开始下一加热操作。因此，可以响应于检测到气溶胶生成制品抽出而开始下一制品插入检测模式1200。

为了降低功耗，并且因此增大装置增加的整体操作时间，在(下一)制品插入检测模式中操作装置之前，装置可以在待机模式中操作，由方框1500指示，特别是在制品抽出检测模式1400停止之后，即响应于检测到先前用户体验的气溶胶生成制品的抽出。在待机模式中，使用移动传感器，例如加速度计来监测装置的移动。响应于检测到装置的移动或装置移动达到或超过预定运动阈值，启动(下一)制品插入检测模式，如图6中的箭头1550所示。优选地，持续监测装置的移动，直到检测到装置的移动或装置的移动达到或超过预定运动阈值。

为了降低功耗，在制品抽出检测模式中操作装置或在制品插入检测模式中操作装置中的至少一者期间，装置可以在空闲状态监测模式中操作。在空闲状态监测模式中，例如在待机模式中，使用移动传感器监测装置的移动。响应于检测到预定空闲时间装置的移动未达到预定运动阈值或甚至没有移动，分别在制品抽出检测模式或制品插入检测模式中操作装置。

在空闲状态监测模式的另一配置中，响应于检测到预定空闲时间装置的移动未达到预定运动阈值或甚至没有移动而不停止检测。相反，例如，每个时间单元的探测功率脉冲的数目可以减少到二分之一或三分之一。

在空闲状态监控模式的又一个配置中，

根据另一替代配置，可以首先响应于检测到装置在预定的第一空闲时间移动未达到预定运动阈值或甚至没有移动而减少每个时间单元的探测功率脉冲的数目。在图6中，这由用于制品抽出检测模式的方框1600和用于制品插入检测模式的方框1700指示。仅在随后，响应于检测到第一空闲时间之后开始的预定第二空闲时间装置的移动未达到预定运动阈值或甚至没有移动，可以停止生成探测功率脉冲。

在任何这些配置中，一旦由于装置处于空闲状态而停止生成探测功率脉冲，如箭头1650和1750所示，装置可以切换到待机模式1500，以便监测装置的移动，并且随后响应于检测到适当的移动，分别在制品抽出检测模式1400或制品插入检测模式1200中(重新)启动装置的操作，如箭头1550所示。

响应于检测到装置插入到充电单元中，可以停止待机模式。

出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。此外，所有范围包括公开的最大和最小点，并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。因此，在此上下文中，数字A理解为A±5％A。在此上下文中，数字A可被视为包括对于所述数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下，数字A可偏离上文列举的百分比，条件是A偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。此外，所有范围包括公开的最大和最小点，并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。

Claims

1.一种用于加热能够在加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质的气溶胶生成装置，所述装置包括：

-DC电源；

2.根据实例1所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成在以下情况下禁用所述感应加热装置的加热操作：

-响应于在加热操作期间检测到从所述腔中抽出制品；或者

3.根据实例1或2所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成使得在以下情况下能够激活所述感应加热装置的加热操作：

4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述制品插入到所述腔中而开始所述感应加热装置的加热操作。

5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路还包括用于检测所述装置的移动的运动传感器。

6.根据权利要求5所述的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述装置的移动而开始生成功率脉冲。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到预定空闲时间所述装置的移动未达到预定运动阈值或响应于检测到预定空闲时间没有移动而停止生成功率脉冲。

8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成检测所述气溶胶生成装置从充电单元抽出。

9.根据权利要求8所述的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到从所述充电单元抽出所述气溶胶生成装置而开始生成所述功率脉冲。

10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成检测所述气溶胶生成装置插入到充电单元中。

11.根据权利要求10所述的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述气溶胶生成装置插入到充电单元中而停止生成所述功率脉冲。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述控制电路被配置成响应于检测到所述装置的加热操作停止而开始生成用于检测抽出所述制品的功率脉冲。

13.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路被配置成响应于检测到从所述腔中抽出所述制品而停止所述感应加热装置的加热操作。

14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置，其中所述控制电路包括测量装置，所述测量装置用于测量指示所述感应加热装置的至少一个特性的电流。

15.一种与根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品可移除地可接收在所述装置的腔中，并且其中所述制品包括气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热感受器。