CN114929048A - 基于超声波的气溶胶生成装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种能够降低烟弹更换费用的新型结构的基于超声波的气溶胶生成装置及其控制方法。根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置可以包括：更换式烟弹，储存液体气溶胶形成基质；以及控制主体，与烟弹结合。并且，控制主体可以包括控制部和振动构件，上述振动构件产生超声波振动以使所存储的气溶胶形成基质汽化。此时，控制部可以监测振动构件的温度并根据监测结果控制振动构件的操作。

Description

基于超声波的气溶胶生成装置及其控制方法

技术领域

本公开涉及一种基于超声波的气溶胶生成装置及其控制方法。更具体地，本公开涉及一种能够降低烟弹更换费用的新型结构的基于超声波的气溶胶生成装置，以及在该装置中为了保护振动构件而执行的控制方法。

背景技术

近年来，对于克服一般卷烟的缺点的替代方法的需求不断增加。例如，对于通过使液体气溶胶形成基质汽化来生成气溶胶的装置(所谓的“液体气溶胶生成装置”)的需求日益增加。最近，已提出了通过超声波振动使液体汽化的基于超声波的气溶胶生成装置。

迄今为止提出的大多数基于超声波的气溶胶生成装置考虑到用户的方便，而采用了烟弹(或雾化烟弹)更换结构。并且，更换式烟弹基本上由储液腔、吸液芯及振动器构成。但在这种结构中存在如下问题，即，由于作为相对昂贵的组件的振动器被包括于烟弹中，因此烟弹更换费用(或烟弹单价)增加。

由于上述费用问题，一些基于超声波的气溶胶生成装置采用续加液体的方式，而不更换烟弹。然而，续加液体的方法使气溶胶生成装置的结构变得复杂，且因用户需要直接续加液体而造成不便。另外，在续加液体的过程中，液体经常会沾到用户的衣服或身上，给用户带来很大的不适。

另一方面，基于超声波的气溶胶生成装置的振动器是为使液体汽化而产生超声波振动的元件。但是，当振动器在没有振动传递对象的状态下动作时，振动能量可能会转换为热能，从而对振动器造成严重损坏。例如，振动器由于高温受到物理损坏或其性能发生变形，从而振动器的原始功能可能会丧失。

发明内容

技术问题

通过本公开的一些实施例要解决的技术问题在于，提供一种能够降低烟弹更换费用(或烟弹单价)的新型结构的基于超声波的气溶胶生成装置。

通过本公开的一些实施例要解决的另一技术问题在于，提供一种在基于超声波的气溶胶生成装置中为了保护振动构件而执行的控制方法。

本公开的技术问题并不限定于以上所述的技术问题，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他技术问题。

解决问题的方案

为了解决上述技术问题，根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置可以包括：更换式烟弹，用于储存液体气溶胶形成基质，以及控制主体，具备控制部和振动构件，且与上述烟弹结合，上述振动构件产生超声波振动以使所存储的上述气溶胶形成基质汽化。此时，上述控制部可以监测上述振动构件的温度，并根据上述监测结果控制振动构件的动作。

在一些实施例中，上述控制部在判断出上述振动构件的温度或温度变化率在阈值以上时，使上述振动构件停止动作。

在一些实施例中，上述控制部可以根据上述振动构件的温度变化模式控制上述振动构件的动作。

在一些实施例中，上述控制部可以根据上述振动构件的温度变化率推定所储存的上述气溶胶形成基质的消耗程度。

在一些实施例中，上述烟弹还可包括振动传递构件，上述振动传递构件将所产生的上述超声波振动传递到所储存的上述气溶胶形成基质，当上述烟弹与上述控制主体结合时，上述振动传递构件和上述振动构件可以彼此紧贴。

在一些实施例中，上述控制部可以判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴，并根据上述判断结果控制上述振动构件的动作。

在一些实施例中，上述振动构件和上述振动传递构件可以由导体制成，上述控制部可以根据上述振动构件与上述振动传递构件之间是否通电来判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴。

在一些实施例中，上述振动构件可以基于压电元件实现，上述控制部可以根据由上述振动构件产生的电压的测量结果判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴。

发明的效果

根据上述本公开的一些实施例，作为相对昂贵的组件的振动构件可以靠近控制主体设置，而不是靠近烟弹设置。因此，可以大大降低烟弹更换费用(或烟弹单价)。

此外，由于从烟弹中排除振动构件，因此可以简化烟弹结构。因此，可以显著降低在制造烟弹时的缺陷发生率，且还可以容易地进行防水和/或防尘设计。

另外，能够预先防止因振动构件的偏差而发生雾化量偏差。例如，当振动构件包括于烟弹中时，每次更换烟弹时都会对振动构件进行更换，因此有可能发生雾化量偏差。也就是说，振动构件的偏差(例如，制造上的偏差)直接反映在气溶胶生成装置中，导致每次更换烟弹时雾化量可能会不同。然而，当振动构件靠近控制主体设置时，由于不更换振动构件而可以保持雾化量的均匀性。

此外，振动传递构件可以设置在烟弹中。振动传递构件将由振动构件产生的振动传递到液体，由此，即使振动构件靠近控制主体设置，也可以顺利地生成气溶胶。

此外，当烟弹与控制主体结合时，振动传递构件和振动构件可以形成紧贴的结构。因此，由振动构件产生的振动可以通过振动传递构件无损失地传递到液体。

另外，通过将包括多个孔的多孔构件设置在与振动传递构件隔开适当间隔的位置，可以确保在抽吸时立即生成气溶胶。具体而言，通过振动传递构件传递的振动将振动传递构件与多孔构件之间的液体推向多孔构件，被推动的液体在通过上述多个孔的同时迅速汽化，从而可以在抽吸时毫不迟延地立即生成气溶胶。

另外，可以根据对振动构件的温度监测结果控制振动构件的动作。例如，当温度变化率或测量温度为阈值以上时，可以使振动构件的动作停止。因此，可以预先防止由于高温而振动构件的特性发生变化或受到物理损坏。

此时，可以根据对振动构件的温度监测结果推定液体的消耗程度。例如，当温度变化率为阈值以上时，可以推定液体耗尽。因此，即使没有用于测量液体残量的附加组件(例如，传感器)，也可以准确判断液体的消耗程度。

根据本公开的技术思想的效果并不限定于以上所述的效果，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他效果。

附图说明

图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的结构的示意图。

图2为示意性示出根据本公开的一些实施例的汽化器的结构的示意图。

图3为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的详细结构的示意图。

图4为用于说明根据本公开的一些实施例的振动传递构件的示意图。

图5为用于说明根据本公开的一些实施例的多孔构件的示意图。

图6为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的气流路径结构的示意图。

图7为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的控制方法的示意图。

图8为用于附加说明根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的控制方法的示意图。

图9和图10为用于说明根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置的烟弹识别方法的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本公开的优选实施例。本公开的优点和特征以及实现它们的方法可通过附图和后面详细说明的实施例来予以明确。但是，本公开的技术思想并不局限于下面记载的实施例，可以通过互不相同的各种形式得以实现，以下实施例仅用于使本公开的技术思想完整，供本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够完全理解本公开的范畴，本公开的技术思想通过权利要求书的范畴予以定义。

在向所有附图的组件添加附图标记时，应注意的是即使是显示在不同附图中的组件，相同的附图标记指代相同的组件。并且，在说明本公开的过程中，认为相关公知技术构成或功能的详细说明会混淆本公开的要旨时，可以省略其详细说明。

如果没有进行特殊的定义，以下实施例中使用的所有术语(包括技术及科学术语)可以作为本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够共同理解的意思来使用。并且，对于通常使用的在辞典中有定义的术语，在没有进行明确的特殊定义的情况下，不会进行异常或过度解释。在以下实施例中使用的术语是仅为了说明实施例的目的并且不意在限制本公开。在以下实施例中，除非特别说明，单数形式的名词也包含复数形式。

此外，在说明本公开的组件时，可以使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将组件与其他组件区分开来，相关组件的本质、顺序或序列等不受该术语的限制。应当理解，如果一个组件被描述为“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，它可能意味着该组件不仅直接地“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，还可以间接地经由第三个组件“连接”、“结合”、或“链接”。

在本公开中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定所阐述的组件、步骤、操作和/或元件的存在，但是不排除一个或多个其他的组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。

在说明本公开的各种实施例之前，将阐明在实施例中使用的一些术语。

在以下实施例中，“气溶胶形成基质”可以是指能够形成气溶胶(aerosol)的材料。气溶胶可以包括挥发性化合物。气溶胶形成基质可以为固体或液体。例如，固体气溶胶形成基质可以包括基于烟草原料的固体材料，例如，再造烟草、斗烟丝、重组烟草等。液体气溶胶形成基质可以包括基于尼古丁、烟草提取物和/或各种调味剂的液体组合物。然而，本公开的范围不限于上面列出的示例。在以下实施例中，液体可以是指液体气溶胶形成基质。

在以下实施例中，“气溶胶生成装置”可以是指，为了生成可通过用户的口部直接吸入到用户的肺的气溶胶，而利用气溶胶形成基质生成气溶胶的装置。

在以下实施例中，“抽吸(puff)”是指用户的吸入(inhalation)，吸入是指，通过用户的口或鼻吸至用户的口腔内、鼻腔内或肺的状况。

在下文中，将参照附图详细说明本公开的各种实施例。

图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的结构的示意图。尤其，图1中顺次例示在安装烟弹10之前和之后的状态。

如图1所示，基于超声波的气溶胶生成装置1可包括烟弹10和控制主体20。然而，图1仅示出与本公开的实施例相关的组件。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图1中所示的组件之外的其他通用组件。下面，将对气溶胶生成装置1的各组件进行说明。

烟弹10可以是指用于储存液体气溶胶形成基质的容器。此外，根据情况，烟弹10还可包括烟嘴和汽化器(例如，雾化烟弹(Cartomizer))的一部分或所有组件。例如，如图所示，烟弹10可以被配置为还包括烟嘴110和汽化器30的一些组件。作为另一例，烟弹10也可以被配置为仅包括汽化器30的一些组件，而不包括烟嘴110。

图1中示出，烟弹10和控制主体20结合，从而形成气溶胶生成装置1的上部，且控制主体20形成气溶胶生成装置1的下部，但本公开的范围不限于这些结构。在一些其他实施例中，烟弹10可以为安装于气溶胶生成装置1的外壳内部的组件。

烟弹10可以为可更换组件。即，当烟弹10的液体耗尽时，可以用新的烟弹进行更换，而无需续加。在这种情况下，可以简化气溶胶生成装置1的整体结构，因此可以确保在制造工序上的优点(例如，制造费用减少、缺陷率减少等)。此外，由于消除了消费者需要直接续加液体的不便，因此可以提高产品的市场竞争力。然而，烟弹10的更换费用可能是一个问题，该问题可以通过从烟弹10中排除汽化器30的一些组件(即，相对昂贵的振动构件)来解决。在下文中，将在烟弹10为可更换组件的前提下继续说明。

如图1中示意性示出的，根据实施例的烟弹10可以包括烟嘴110和汽化器30的部分组件。更具体而言，如图2中所例示，汽化器30可以包括储液腔、振动构件360、气流管320等组件，上述储液腔用于存储液体气溶胶形成基质311，上述振动构件360通过振动(超声波振动)使液体汽化，上述气流管320用于将汽化的液体向烟嘴方向传递。其中，振动构件360可以靠近控制主体20设置(例如，图2中的虚线下侧)，而其余组件可以靠近烟弹10设置(例如，图2中的虚线上侧)。在这种情况下，通过结合烟弹10和控制主体20来构成汽化器30，而从烟弹10中排除作为相对昂贵的组件，即振动构件，从而可以大大降低烟弹10的更换费用(或单价)。关于烟弹10的详细结构，稍后将参照图3等的附图更详细地说明。

在一些实施例中，如图2所示，汽化器30还可包括靠近烟弹10设置的振动传递构件340。振动传递构件340可以通过将靠近控制主体20设置的振动构件360产生的振动传递到液体311，从而顺利地生成气溶胶。关于振动传递构件340，稍后将参照图3等的附图更详细地说明。

将再次参照图1继续说明。

控制主体20可以执行整体控制气溶胶生成装置1的功能。如图所示，控制主体20可以结合到烟弹10。若烟弹10是内装于气溶胶生成装置1中的组件，则控制主体20可以与包括烟弹10的上外壳结合。

如图所示，控制主体20可以包括控制部210和电池220。此外，如上所述，控制主体20还可包括振动构件360等。稍后将参照图3说明控制主体20的其他组件，而在下文中，将简要说明控制部210和电池220。

控制部210可以整体控制气溶胶生成装置1的动作。例如，控制部210可以控制汽化器30和电池220的动作，也可以控制气溶胶生成装置1中包括的其他组件的动作。控制部210可以控制由电池220供应的电力、振动构件360的振动频率及振动强度等。当气溶胶生成装置1还包括加热器(图中未示出)时，控制部210也可以控制加热器(图中未示出)的加热温度。

此外，控制部210可通过确认气溶胶生成装置1的每个组件的状态来判断气溶胶生成装置1是否处于可动作状态。

在一些实施例中，控制部210可以判断振动传递构件340和振动构件360之间是否紧贴，且根据判断结果识别烟弹10的结合状态(例如，是否结合、结合程度等)。例如，控制部210可以根据振动传递构件340和振动构件360之间是否通电来判断是否紧贴，或通过利用振动构件360的压电现象来判断是否紧贴。并且，控制部210可以根据判断结果识别烟弹10的结合状态，而无需单独的传感器。根据本实施例，无需设置用于识别烟弹10的结合状态的额外的传感器，由此，可以降低气溶胶生成装置1的制造成本，还可以减轻内部结构的复杂性。稍后将参照图9和图10详细描述本实施例。

控制部210可以由至少一个处理器(processor)来实现。上述处理器可以由多个逻辑门阵列实现，也可以由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，只要是本公开所属技术领域的通常的技术人员就能理解，控制部210还可以由其他形式的硬件来实现。

另外，电池220可以供应气溶胶生成装置1动作所需的电力。例如，电池220可以供应电力，使得构成汽化器30的振动构件360能够产生振动，也可以供应控制部210动作所需的电力。

此外，电池220可以供应设置在气溶胶生成装置1的显示器(图中未示出)、传感器(图中未示出)及电动机(图中未示出)等的电气组件的动作所需的电力。

关于控制主体20的详细结构，稍后将参照图3以下的附图更详细地说明。

至此，已参照图1和图2示意性说明了根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1。如上所述，作为相对昂贵的组件的振动构件360可以靠近控制主体20设置，而不是靠近烟弹10设置。由此，可以大大降低烟弹更换费用(或烟弹单价)。另外，由于从烟弹10中排除振动构件360，因此可以简化烟弹10的结构，可以显著减少在制造烟弹时的缺陷发生率，也可以容易进行防水和/或防尘设计。此外，能够预先防止因振动构件360的偏差(例如，制造偏差)而发生雾化量偏差。例如，当振动构件360包括于烟弹10中时，每次更换烟弹10时，都会对振动构件360进行更换，因此有可能发生雾化量偏差。然而，振动构件360靠近控制主体20设置时，可以连续使用同一振动构件360，从而保持雾化量的均匀性。

在下文中，将参照图3等附图更详细地说明基于超声波的气溶胶生成装置1的详细结构和动作原理。

图3为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的详细结构的示意图。尤其，图3中顺次例示在安装烟弹10之前和之后的状态。

如图3所示，烟弹10可以包括烟弹外壳、烟嘴110、储液腔310、振动传递构件340及气流管320。然而，图3仅示出与本公开的实施例相关的组件。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图3中所示的组件之外的其他通用组件。下面，将对烟弹10的各组件进行说明。

烟弹外壳可以形成烟弹10的外观。虽然图3中未将储液腔310的外壁和烟弹外壳分开示出，但烟弹外壳的一部分可以构成储液腔310的外壁，或也可以不构成储液腔310的外壁。此外，烟弹外壳的一部分可以用作烟嘴110，或也可以设计成单独的烟嘴结构被安装在烟弹外壳。烟弹外壳可以由能够保护烟弹10内部的组件的适当材料制成。

另外，烟弹外壳可以形成开放的下端部。开放的下端部附近可设有振动传递构件340。由此，通过烟弹10和控制主体20结合，振动传递构件340可以与振动构件360紧贴。即，当安装烟弹10时，可以形成振动传递构件340和振动构件360紧贴的结构，上述结构使振动传递面积最大化，且使在传递振动时的损失最小化，从而可以确保快速的气溶胶生成和足够的雾化量。

另外，烟嘴110可以位于气溶胶生成装置1或烟弹10的一端，并与用户的口部接触，使得用户吸入能够在烟弹10生成的气溶胶。换言之，当用户叼着烟嘴110并吸入时，在烟弹10中生成的气溶胶可通过烟嘴110传递给用户。

另外，储液腔310可以储存液体气溶胶形成基质311。储液腔310可包括一个或多个储存空间。例如，储液腔310可具有多个储存空间，以分别储存具有不同成分或组成比的气溶胶形成基质。

另外，振动传递构件340可以将由振动构件360产生的振动传递到液体311。例如，振动传递构件340可以通过将由振动构件360产生的振动传递到位于周边的液体311来使液体311汽化。此外，振动传递构件340还可以起到防止液体311向下方(即，控制主体20方向)泄漏的作用。

振动传递构件340可以位于烟弹10的开放的下端部附近且包括平坦部分，并且可以被配置为向下突出的形式。例如，如图3或图4所示，振动传递构件340可以包括平坦的下表面341和用于使下表面341向下突出的倾斜面342。在这种情况下，通过烟弹10与控制主体20结合，平坦的下表面341可以容易地与振动构件360紧贴。

另一方面，振动传递构件340可以由能够顺利地传递振动的材料和/或形状制成，其具体的材料和/或形状可以根据实施例而不同。

在一些实施例中，振动传递构件340的至少一部分(例如，下表面)的厚度可以为约0.01mm至1mm，优选地，约0.02mm至0.7mm或约0.03mm至0.5mm，更优选地，约0.03mm至0.1mm、约0.03mm至0.2mm、约0.03mm至0.3mm或约0.03mm至0.4mm。在上述数值范围内，可以使在传递振动时的损失最小化，也可以确保适当的耐久性。若振动传递构件340的厚度过厚，则振动可被振动传递构件340吸收，若振动传递构件340的厚度过薄，无法确保适当的耐久性，因此可能发生振动传递构件340容易损坏的问题。

此外，在一些实施例中，振动传递构件340可以由如金属等的具有适当强度的材料(例如，硬质材料)制成。例如，振动传递构件340可以由如不锈钢、铝等的金属材料制成，在这种情况下，不仅可以使被振动传递构件340吸收的振动最小化，还可以使由于与液体311接触而导致的材料变形最小化。

此外，在一些实施例中，振动传递构件340包括平坦的下表面(例如，下表面341)和使下表面(例如，下表面341)向下突出的倾斜面(例如，倾斜面342)(参照图3或图4)，下表面的垂直侧(即，烟弹10的插入方向)和倾斜面(例如，倾斜面342)形成的角度可以为约15度至70度。优选地，上述角度可以为约20度至约60度、约25度至约55度或约30度至约50度。在上述数值范围内，可以充分确保下表面(例如，下表面341)和振动构件360的紧贴面积，且通过倾斜面(例如，倾斜面342)的角度，可使振动传递集中于气流管330，从而可以增加汽化速度，也可以增加雾化量。

另一方面，在一些实施例中，如图3所示，烟弹10还可包括固定构件350，上述固定构件350用于固定振动传递构件340的外围。此外，固定构件350可以通过固定振动传递构件340的外围部分，使得振动传递构件340的中心部分(即，平坦部分)能更顺利地传递振动，由此，汽化速度可以变快，雾化量也可以进一步增加。并且，固定构件350还可起到吸收的作用，使到达振动传递构件340的振动不会传递到气溶胶生成装置1的外部。因此，优选地，固定构件350由如有机硅材料等的能够吸收振动且几乎没有物理和化学变化的材料(例如，与液体接触时不发生物理和化学变化的材料)制成。此外，固定构件350还可以起到通过密封振动传递构件340与烟弹外壳之间的间隙，从而起到防止液体311或气溶胶向下方泄漏的作用。

可以以各种方式设计固定构件350的具体形状和/或数量。例如，固定构件350可以被设计成沿着振动传递构件340的周围延伸的一个环形状，或者，被设计成多个固定构件350固定振动传递构件340的外围。

并且，在一些实施例中，烟弹10还可包括多孔构件330，上述多孔构件330与振动传递构件340隔开间隔设置。其中，如图5所例示，多孔构件330可以是指包括多个孔331的构件。例如，多孔构件330可以包括穿孔构件(例如，穿孔板)、网状构件(例如，网板)等，但不限于此。如图3等所示，多孔构件330可以与振动传递构件340隔开间隔，并设置在气流管320的下端部附近。在这种情况下，通过振动传递构件340传递的振动，将振动传递构件340与多孔构件330之间的液体311腿向多孔构件330，被推动的液体311在通过多个孔331的同时迅速汽化。因此，可以在抽吸时立即生成气溶胶，从而能够提高用户的吸烟满意度。

例如，多孔构件330可以由塑料类、金属类(例如，不锈钢)、有机硅类等的材料制成。然而，本公开不限于此。

此外，可以以各种方式设计多孔构件330的形状、孔331的尺寸及间隔距离等，其可以根据实施例而不同。

在一些实施例中，孔331的尺寸(例如，图5的直径D)可以为约1μm至500μm，优选地，可以为约1μm至400μm、1μm至300μm、1μm至200μm或1μm至100μm。孔331的尺寸与气溶胶的粒径有关，在上述数值范围内，可以生成具有合适粒径的气溶胶，并确保足够的雾化量。若孔331的尺寸太小，则可能会生成不可见的非常小粒子的气溶胶，从而减少可见雾化量。此外，由于无法顺利进行汽化，因此气溶胶生成量本身也可能减少。

在一些实施例中，振动传递构件340和多孔构件330之间的间隔距离可以为约0.1mm至2.0mm，优选地，可以为约0.1mm至1.8mm、约0.1mm至1.5mm、约0.2mm至1.2mm或约0.3mm至1.0mm。在上述数值范围内，可以顺利实现液体311的移送和气溶胶的生成。若间隔距离过大，则由振动传递构件340传递的振动可能被液体311吸收，从而减少雾化量。反之，若间隔距离过小，则液体311可能无法在振动传递构件340和多孔构件330之间顺利地移送，因此雾化量可能会减少。

在一些实施例中，多孔构件330可以具有平坦形状(例如，板状)，并且可以具有约0.01mm至5mm的厚度。优选地，上述厚度可以为约0.02mm至3mm或约0.03mm至2mm。在上述数值范围内，可以顺利地生成气溶胶，还可提高汽化速度，且可以确保适当的耐久性。例如，如例示的数值，若多孔构件330具有适当薄的厚度，则多孔构件330也由于所传递的振动而发生振动，从而可以加速汽化，也可以防止因凝聚的气溶胶粘在孔331中而堵塞孔311的现象。因此，可以顺利地生成气溶胶。

另一方面，在一些实施例中，烟弹10还可包括加热器(图中未示出)。加热器设置在振动传递构件340或多孔构件330的周围，通过加热液体311来加速通过振动的汽化。加热器可以作为用于帮助液体311汽化的辅助元件来动作。例如，由于气溶胶形成基质311是具有粘性的液体，因此仅通过超声波振动可能难以获得令人满意的汽化性能，在这种情况下，可以通过加热器(图中未示出)提高气溶胶生成装置1的汽化性能。加热器的加热温度可设定为远低于一般加热式气溶胶生成装置的加热器温度，因此额外的功耗加可能会甚微。加热器可以由控制部210控制，并且控制方法可以是多种的。

例如，控制部210可以每当感测到用户抽吸时增加加热器的加热温度。可以通过气流传感器感测抽吸，但本公开的范围不限于此。

作为另一例，控制部210可以在吸烟过程中恒定保持加热器的加热温度，而与用户的抽吸无关。在这种情况下，在吸烟过程中能够维持液体311容易汽化的状态。

作为另一例，控制部210可以响应于用户输入来确定加热器的加热温度。例如，当用户选择雾化量级别为高级别时，控制部210可以增加加热器的加热温度，反之降低加热器的加热温度。在这种情况下，可以提供适合用户偏好的雾化量，从而可以提高用户的吸烟满意度。

作为另一例，控制部210可以通过分析用户的抽吸模式来确定加热器的加热温度。其中，抽吸模式可以基于抽吸长度、抽吸强度、抽吸间隔等被定义，但不限于此。作为具体示例，当抽吸长度或抽吸强度增加，或抽吸间隔变短时，控制部210可以增加加热器的加热温度。这是因为用户在吸烟过程中长时间或强力吸入，可能表示对雾化量不够满足。在相反的情况下，控制部210可以降低加热器的加热温度。此外，当判断为抽吸间隔、抽吸长度或抽吸强度保持恒定时，控制部210可以恒定地保持加热器的加热温度。

作为另一例，控制部210可以基于上述示例的各种组合来控制加热器。

将再次参照图3继续说明控制主体20的组件。

如图3所示，控制主体20可以包括主体外壳230、振动构件360、控制部210及电池220。然而，图3仅示出与本公开的实施例相关的组件。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图3中所示的组件之外的其他通用组件。下面，将对控制主体20的各组件进行说明。

主体外壳230可以形成控制主体20的外观。根据情况，主体外壳230也可以形成气溶胶生成装置1的外观。主体外壳230可以由能够保护控制主体20内部的组件的适当材料制成。图3中以主体外壳230形成供烟弹10能够插入(安装)的空间为例图示。然而，本公开的范围不限于此，烟弹10和控制主体20可以以其他方式结合。

为了排除重复说明，将省略对控制部210和电池220的说明。对于这些的说明，可以参照图1的说明部分。

振动构件360可以产生振动(超声波振动)以使液体气溶胶形成基质311汽化。例如，振动构件360可以实现为能够将电能转换为机械能的压电元件，从而可以根据控制部210的控制产生振动。本领域技术人员能够清楚地理解压电元件的动作原理，因此在此不再赘述。振动构件360可以电连接到控制部210和电池220。

在一些实施例中，振动构件360可以包括平坦部分(例如，板状)，通过与烟弹10结合，振动构件360和振动传递构件340的平坦部分可以彼此紧贴(参照图3的右侧)。在上述结合结构中，可使振动传递面积最大化，而振动损失最小化，因此可以增加雾化量。此外，振动构件360以开放的形式设置(例如，向上方开放)在与烟弹10的结合部位，通过与烟弹10结合，振动构件360可以与振动传递构件340紧贴。在这种情况下，对振动构件360的清洗简单且容易，不仅如此，在安装烟弹10时，振动构件360可以很容易地与振动传递构件340紧贴。在一些实施例中，可以在振动构件360和振动传递构件340之间涂敷耦合凝胶。在这种情况下，超声波振动可以通过振动传递构件340无损失地传递到液体311。

此外，在一些实施例中，振动构件340的振动频率可以为大约20kHz至1500kHz，或大约50kHz至1000kHz，或大约100kHz至500kHz。在上述数值范围内，可以确保适当的汽化速度和雾化量。但本公开的范围不限于此。

另一方面，在一些实施例中，如图3所示，控制主体20还可包括固定组件370，上述固定组件370设置成固定振动构件360的外围。固定组件370能够保护振动构件360，同时，起到吸收作用，使由振动构件360产生的振动不会传递到主体外壳230的。因此，优选地，固定组件370由如有机硅材料等的能够吸收振动的材料制成。此外，固定组件370可以由能够防水或防湿的材料制成，从而起到密封振动构件360与主体外壳230之间的间隙的作用。在这种情况下，可以大大减少由于液体(例如，液体311)或气体(例如，气溶胶)泄漏到主体外壳230和振动构件360之间的间隙而导致控制主体20发生故障的问题。例如，可以预先防止控制主体20由于湿气而损坏或发生故障。

可以以各种方式设计固定组件370的具体形状和/或数量。例如，固定组件370可以被设计成沿着振动构件360的周围延伸的一个环形状，或者，多个固定组件370被设计成固定振动构件360的外围。

在下文中，将参照图6说明基于超声波的气溶胶生成装置1的气流路径结构。

图6为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的气流路径结构的示意图。此外，图6中以不同形状的箭头表示在抽吸时发生的气流(例如，外部空气和气溶胶)的流动。

如图6所示，从气溶胶生成装置1的一侧面或两侧面到多孔构件330所在的气流管320的下部附近，可以形成有供外部空气(参照虚线箭头)流入的气流路径。所流入的外部空气可以在通过多孔构件330的同时与汽化的气溶胶混合。所混合的外部空气和气溶胶可以通过抽吸沿着气流管320内部的气流路径向烟嘴110的方向进行移动。在如上所述的气流路径结构中，外部空气和汽化的气溶胶在气流管32中适当地混合，从而可以形成高质量的气溶胶。

至此，已参照图3至图6说明了根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的详细结构和动作原理。如上所述，靠近烟弹10设置的振动传递构件340将由振动构件360产生的振动传递到液体311，由此，即使振动构件340靠近控制主体20设置，也能够顺利地生成气溶胶。此外，通过烟弹10和控制主体20结合，可以形成振动传递构件340和振动构件360紧贴的结构。因此，由振动构件360产生的振动可以通过振动传递构件340无损失地传递到液体311，从而可以提高汽化速度和雾化量。另外，通过将包括多个孔的多孔构件330设置在与振动传递构件340隔开适当间隔的位置，从而可以确保在抽吸时立即生成气溶胶。

在下文中，将参照图7以下的附图对根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的控制方法进行说明。将在下面说明的控制方法可以由气溶胶生成装置1的控制部210执行。因此，在下面的说明中省略了特定动作的主语时，可以理解为该动作由控制部210执行。

图7为示出根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的控制方法的示意性流程图。

如图7所示，上述控制方法可以从监测振动构件360的温度的步骤S10开始。在本步骤中，控制部210监控振动构件360的温度的具体方法可以根据实施例而不同。

在一些实施例中，如图8所示，温度传感器212设置在振动构件360的周边，且控制部210可以通过温度传感器212测量和监测振动构件360的温度。

在一些实施例中，控制部210可以使用电阻温度系数(Temperature Coefficientof Resistance)来测量振动构件360的温度。例如，控制部210也可以使用电阻的变化程度和电阻的电阻温度系数来测量和监测振动构件360的温度，上述电阻与振动构件360连接。

在步骤S20中，控制部210可以根据振动构件360的温度监测结果来推定液体的消耗程度或控制振动构件360的动作。然而，具体的推定方法或控制方法可以根据实施例而不同。

在一些实施例中，控制部210可以根据振动构件360的测量温度或温度变化率来推定液体311的消耗程度。例如，当振动构件360的测量温度或温度变化率为阈值以上时，控制部210可以推定为液体311已耗尽。这是因为，当液体311已耗尽时，振动构件360会在没有振动传递对象的状态下动作，因此振动构件360的温度可能会瞬间快速升高。

并且，在一些实施例中，控制部210可以根据振动构件360的温度变化模式来推定液体311的消耗程度。其中，温度变化模式例如可以根据温度变化率、增减趋势、特定温度的持续时间(例如，高温持续时间)等被定义，但本公开不限于此。例如，当以参考值以上的温度变化率呈持续增加的趋势时(或当阈值以上的温度保持预定时间时)，控制部210可以推定为液体311已耗尽。作为另一例，当温度以参考值以上的温度变化率升高一段时间后呈下降趋势时(或当阈值以上的温度不持续预定时间时)，控制部210可以推定为液体311没有耗尽。这是因为，高温不持续预定时间的情况，有很高的可能性属于暂时的液体移送失败。

并且，在一些实施例中，控制部210还可以根据用户的抽吸信息推定液体311的消耗程度。其中，抽吸信息可以包括如抽吸次数、抽吸强度、抽吸长度等，但本公开不限于此。更具体而言，控制部210可以根据抽吸信息预测液体311的使用量，并且进一步考虑到预测的使用量来推定液体311的消耗程度。例如，抽吸强度越强，或抽吸长度越长，或抽吸次数越多，控制部210可以预测液体311的使用量高。并且，当烟弹10容量与预测使用量之间的差为参考值以上时，即使振动构件360的测量温度或温度变化率为阈值以上，控制部210也可以推定为液体311没有耗尽。在这种情况下，控制部210可以判断由于其他原因(例如，烟弹10结合状态不良)而在振动构件360中发生异常高温现象，以用户可识别的形式提供通知异常高温现象的消息。其中，用户可识别的形式可以包括在视觉(例如，在显示器上表示、LED闪烁等)、听觉(例如，声音、音效等)或触觉(例如，振动等)上可识别的所有形式。

并且，在一些实施例中，控制部210可以根据振动构件360的测量温度或温度变化率来控制振动构件360的动作。例如，控制部210可以响应于测量温度或温度变化率为阈值以上的判断，来停止振动构件360的动作。在这种情况下，可以预先防止振动构件360由于高温而损坏。

在一些实施例中，控制部210可以根据振动构件360的温度变化模式来控制振动构件360的动作。例如，当以参考值以上的温度变化率呈持续增加的趋势时(或阈值以上的温度保持预定时间时)，控制部210可以停止振动构件360的操作。这是因为，在这种情况下，液体311已耗尽的可能性高，因此若使振动构件360持续动作，则振动构件360可能会损坏。作为另一例，当温度以参考值以上的温度变化率升高一段时候后呈下降趋势时(或当阈值以上的温度不持续预定时间时)，控制部210可以原样保持振动构件360的动作。这是因为，这种情况有很高的可能性属于暂时的液体移送失败，且当液体重新顺利移送时，振动构件360的温度将下降。

另一方面，在一些实施例中，控制部210可以根据振动传递构件340和振动构件360是否紧贴来识别烟弹10的结合状态，且可以控制振动构件360的动作。例如，当判断为振动传递构件340和振动构件360不紧贴时(例如，烟弹10的结合状态不良或未被安装时)，控制部210可以停止振动构件360的动作。这是因为，当振动构件360在没有振动传递对象的状态下动作时，振动能量直接转换成热能，导致振动构件360损坏。在本实施例中，控制部210可以根据振动构件360和振动传递构件340之间是否通电或利用振动构件360的压电现象来判断是否紧贴并识别烟弹10的结合状态，对此，将参照图9和图10进行详细说明。

至此，已参照图7至图8说明了根据本公开的一些实施例的基于超声波的气溶胶生成装置1的控制方法。根据上述方法，可以根据对振动构件360的温度监测结果来控制振动构件360的动作。例如，当温度变化率或测量温度为阈值以上时，可以停止振动构件360的动作。因此，可以预先防止由于高温而振动构件360的特性发生变化或受到物理损坏。此时，可以根据对振动构件360的温度监测结果推定液体的消耗程度。例如，当温度变化率为阈值以上时，可以推定液体耗尽。因此，即使没有用于测量液体残量的附加组件(例如，传感器)，也可以准确判断液体的消耗程度。

在下文中，将参照图9和图10说明根据本公开的一些实施例的烟弹识别方法。

图9为用于说明根据本公开的第一实施例的烟弹识别方法的示意图。

在本实施例中，振动传递构件340和振动构件360可以由导体形成。并且，振动传递构件340和振动构件360可以分别电连接到控制部210。例如，振动传递构件340可以设置成在烟弹10与控制主体20结合时电连接到控制部210。

那么，控制部210可以根据振动传递构件340和振动构件360之间是否通电来确定振动传递构件340和振动构件360是否紧贴。具体而言，如图所示，控制部210对振动构件360施加规定的测试电流C，并检查所施加的测试电流C是否通过振动构件360和振动传递构件340流动(即，是否通电)，从而可以判断是否紧贴。这是因为，只有当振动构件360和振动传递构件340紧贴时才会实现通电。

并且，当判断为振动构件360和振动传递构件340紧贴时，控制部210可以识别出烟弹10与控制主体20结合。即，当烟弹10与控制主体20结合时，控制部210可以通过利用两个构件，即振动传递构件340、振动构件360的紧贴来识别烟弹10的结合状态。

此外，当判断为振动构件360和振动传递构件340紧贴后分离时，控制部210可以识别出烟弹10已经从控制主体20移除。在这种情况下，控制部210可以自动停止振动构件360的动作。这是因为，当振动构件360在没有振动传递对象的状态下独自动作时，会产生大量热量，导致损坏昂贵的振动构件360，或导致控制主体20变热，从而可能对用户造成灼伤。

另一方面，控制部210可以周期性地或非周期性地判断两个构件，即振动传递构件340、振动构件360是否紧贴。例如，控制部210可以通过根据规定周期自动判断两个构件，即振动传递构件340、振动构件360是否紧贴来自动识别烟弹10的安装。作为另一例，控制部210可以在气溶胶生成装置1的动作过程中(例如，吸烟过程中)通过周期性地判断两个构件，即振动传递构件340、振动构件360是否紧贴来监测烟弹10的结合状态。作为另一例，控制部210可以在接收指定的用户输入(例如，打开电源、动作请求等)时通过判断两个构件，即振动传递构件340、振动构件360是否紧贴来识别烟弹10的结合状态。此外，若识别烟弹10处于未结合状态，则控制部210可以以用户可识别的形式提供通知识别结果的消息(例如，通知烟弹未结合的错误消息)。

另外，图10为用于说明根据本公开的第二实施例的烟弹识别方法的示意图。在下文中，将参照图10进行说明。

在本实施例中，振动构件360可以基于压电元件来实现，而控制部210可以使用振动构件360的压电现象来识别烟弹10的结合状态。也就是说，控制部210可以基于压电元件的动作原理识别烟弹10的结合状态，上述压电元件能够对电能和机械能进行相互转换。

更具体而言，如图所示，当烟弹10被安装在控制主体20时，烟弹10的下端部与振动构件360紧贴，从而可以对振动构件360施加压力P。例如，当振动传递构件340与振动构件360紧贴时，可以施加压力P，上述振动传递构件340设置在烟弹10的开放的下端部附近，且具有向下突出的形状。然而，本公开的范围不限于上述示例，烟弹10也可以设计成除了振动传递构件340之外的其他部位对振动构件360施加压力P。当对振动构件360施加压力P时，可以根据压电现象在振动构件360中产生电压(即，电能)。因此，控制部210可以通过测量在振动构件360中产生的电压(或电力)来识别烟弹10的结合状态(例如，是否结合、结合程度等)。

为了识别烟弹10的结合状态，控制部210可以设有用于测量电压(或电力)的测量装置211。其中，测量装置211可以实现为如电压表等的电路元件，或也可以以其他方式实现。只要能够测量由振动构件360产生的电压(或电力)，测量装置211就可以以任何方式实现。

控制部210可以响应于由测量装置211测量的电压为参考值以上的判断来识别出烟弹10与控制主体20结合。其中，参考值可以是预先设定的固定值或根据情况变化的可变值。例如，参考值可以是通过烟弹安装实验来实验性确定的固定值。作为另一例，参考值可以是根据前一个烟弹被结合(安装)时产生的电压的大小而调整的可变值。例如，控制部210可以通过根据结合烟弹时产生的电压大小对实验性确定的电压值进行增减，由此来更新参考值。此外，参考值可以被设定为一个值或被设定在某值范围内。当参考值被设定在某值范围内时，控制部210可以响应于所测量的电压落入设定范围内的判断，识别出烟弹10与控制主体20结合。

或与此相反，控制部210可以响应于测量的电压小于参考值的判断，来别出烟弹10与控制主体20处于未结合状态(或移除状态)。

在一些实施例中，除了电压大小之外，控制部210还可以根据电压的产生持续时间来识别烟弹10的结合状态。例如，控制部210可以仅在参考值以上的电压连续产生预定时间以上时确定烟弹10处于结合状态。在这种情况下，可以解决由于通过特定物体(例如，手、铁棒等)与振动构件360临时接触来产生的电压而控制部210错误识别烟弹10的结合状态的问题。

此外，在一些实施例中，控制部210可以根据测量的电压大小来区分和识别烟弹10的类型。具体而言，可以设计成使得当安装烟弹10时施加到振动构件360的压力程度根据烟弹10的类型而不同。例如，可以设计成使得振动传递构件340向下突出的程度根据烟弹10的类型而不同。在这种情况下，当测量的电压为第一参考值以上时，控制部210可以将结合的烟弹10识别为第一类型的烟弹，当测量的电压为比第一参考值更高的第二参考值时，控制部210可以将结合的烟弹10识别为第二类型的烟弹。根据本实施例，控制部210甚至可以准确地识别烟弹10的结合状态和类型，而无需额外的烟弹识别传感器。

至此，已参照图9和图10说明了根据本公开的一些实施例的烟弹识别方法。如上所述，可以利用振动构件360的压电现象或是否通电来识别烟弹10的结合状态，因此不需要引入额外的传感器。因此，可以降低气溶胶生成装置1的制造成本，并且可以减轻内部结构的复杂性。

至此已参照图7至图10说明的本公开的技术思想可以由计算机可读介质中计算机可读代码来实现。上述计算机可读介质例如可以是移动型存储介质(CD、DVD、蓝光盘、USB存储装置、移动式硬盘)或固定式存储介质(ROM、RAM、计算机具备型硬盘)。上述计算机可读存储介质中存储的上述计算机程序能够通过互联网等网络传送到其他计算装置而设置于上述其他计算装置，由此能够在上述其他计算装置中使用。

即使上面说明了构成本公开的实施例的所有组件作为单个单元结合或者结合以作为单个单元操作，但本公开的技术思想不必限于上述实施例。也就是说，在本公开的目的范围内，在这些组件当中，一个或多个组件可选择性地结合以作为一个或多个单元操作。

以上虽参照附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开所属技术领域中具有一般知识的人员可以理解，在不改变本公开的技术思想或必须特征的前提下可将其实施为其他具体形态。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的，且是非限制性的。本公开的保护范围应该通过权利要求书所确定，以及在等效范围内所有技术思想均应该落入于由本公开定义的技术思想的范围之内。

Claims (8)

1.一种基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

包括：

更换式烟弹，用于储存液体气溶胶形成基质，以及

控制主体，具备控制部和振动构件，且与上述烟弹结合，上述振动构件产生超声波振动以使所存储的上述气溶胶形成基质汽化；

上述控制部监测上述振动构件的温度，并根据上述监测的结果控制振动构件的动作。

2.根据权利要求1所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述控制部在判断出上述振动构件的温度或温度变化率在阈值以上时，使上述振动构件停止动作。

3.根据权利要求1所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述控制部根据上述振动构件的温度变化模式控制上述振动构件的动作。

4.根据权利要求1所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述控制部根据上述振动构件的温度变化率推定所储存的上述气溶胶形成基质的消耗程度。

5.根据权利要求1所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述烟弹还包括振动传递构件，上述振动传递构件将所产生的上述超声波振动传递到所储存的上述气溶胶形成基质，

当上述烟弹与上述控制主体结合时，上述振动传递构件和上述振动构件彼此紧贴。

6.根据权利要求5所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述控制部判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴，并根据上述判断结果控制上述振动构件的动作。

7.根据权利要求6所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述振动构件和上述振动传递构件由导体制成，

上述控制部根据上述振动构件与上述振动传递构件之间是否通电来判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴。

8.根据权利要求6所述的基于超声波的气溶胶生成装置，其特征在于，

上述振动构件基于压电元件实现，

上述控制部根据由上述振动构件产生的电压的测量结果，判断上述振动构件和上述振动传递构件是否紧贴。

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