CN114945291A - 电子汽化器和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子烟装置，包括加热元件，加热元件被激励以通过升高介质的温度将介质的一部分转化为烟雾，该介质至少包括待被包含在烟雾中的第一化学成分。由于用户在吸烟期间通过吸嘴吸入，夹带烟雾的空气流经气流通道。传感器被布置成感测的指示空气的气流速率的参数，该空气夹带流经气流通道的烟雾。控制器基于由感测到的参数指示的空气的气流速率来控制加热元件的操作，控制第一化学成分的浓度和/或产量中的至少一个，和/或基于由传感器感测的参数指示的气流速率而控制流经吸嘴的烟雾的温度。

Description

电子汽化器和控制方法
技术领域
本申请总体上涉及一种电子汽化器和控制方法，其改变吸入气流中的汽化液体中组分的浓度，该吸入气流模拟传统烟叶香烟的组分分布曲线(component profile)。
背景技术
传统烟叶香烟提供的产量随着通过香烟被抽吸的气流而增加。例如，产量可以表示一种或更多种化学成分(诸如尼古丁)的量，或通过香烟抽吸空气而输出的烟气总量。通常，随着更多的空气通过香烟被抽吸，由吸烟者实现的产量就越高，直至达到香烟的物理极限以及通过香烟抽吸的空气量的实际极限。
例如，在由香烟产生的烟气中的一种或更多种化学成分(诸如尼古丁)的浓度，或烟气的总量在开始吸烟时最初是低的。在开始吸烟时，引起增加烟叶的燃烧，因为相对于香烟静止时(即，当不进行吸烟时)，更多的氧气开始被抽吸穿过香烟。燃烧迅速加速，并且在吸烟的初始阶段期间，浓度随着气流的增加而增加。在吸烟期间，随着香烟的燃烧接近燃烧极限，即使气流继续增加，由香烟产生的化学成分的浓度也会趋于平稳。通过香烟抽吸比达到燃烧极限所需的空气更多的空气，导致通过香烟抽吸空气的速率超过香烟能够产生化学成分的速率。因此，化学成分在通过香烟抽吸的空气中被稀释。
由于烟叶香烟的特性，当气流相对较低时，长期吸烟的人习惯于在吸烟开始时体验较低的产量。随着气流增加，由于增加的烟叶燃烧和增加的化学成分的吸入，产量也增加。化学成分的浓度随着气流最初的增加而增加，在趋于平稳之前快速接近浓度上限。结果是希望减少吸入的化学成分的产量和/或浓度的吸烟者已经习惯于减少通过香烟抽吸的气流，或者换句话说，轻轻吸气。
相反，电子烟装置操作以在电子烟装置的使用期间在通常建立的一系列不同气流上提供大致恒定的产量。因此，在相对低的气流下化学成分的产量与在相对高的气流下的产量相同。长期吸烟者不熟悉恒定的产量。
例如，用户可能想要使用电子烟装置进行微弱的吸烟(即，形成相对低的气流)以试图满足对化学成分的温和味道或低产量的期望。然而，熟悉香烟动态的长期吸烟者会在使用电子烟装置吸烟时直观地缓慢吸入。由于由电子烟装置产生的恒定的产量，电子烟装置为用户提供与相对高气流产生的产量相同的产量。由于化学成分在吸入的大量空气中没有被显着稀释，因此最终结果是高浓度的或味道强烈的吸烟，这与用户期望的吸烟相反。化学成分的出乎意料的量和/或浓度给用户带来了不愉快和不熟悉的体验，从而干扰了长期吸烟者对电子烟装置的广泛采用。
发明内容
因此，在本领域中需要一种电子烟装置和控制方法，其根据烟叶香烟的吸烟者熟悉的化学成分分布曲线来产生气溶胶(例如，烟雾)。
根据一个方面，本主题申请涉及一种包括加热元件的电子烟装置，该加热元件被激励以通过升高液体的温度将部分液体转化为烟雾。液体至少包括待被包含在烟雾中的第一化学成分。电子烟装置包括气流通道，由于用户在吸烟期间通过吸嘴吸入，夹带烟雾的空气流经该气流通道。传感器被布置成感测指示空气的气流速率的参数，所述空气夹带流经气流通道的烟雾。控制器基于由所感测到的参数指示的空气的气流速率来控制加热元件的操作，从而基于由传感器感测到的参数所指示的气流速率控制第一化学成分的浓度。
根据另一方面，本主题申请涉及一种电子烟装置，其包括加热元件，该加热元件被激励以通过升高液体的温度将一部分液体转化为烟雾。液体至少包括待被包含在烟雾中的第一化学成分。电子烟装置还包括气流通道，由于用户在吸烟期间通过吸嘴吸入，夹带烟雾的空气流过该气流通道。传感器被布置成感测指示空气的气流速率的参数，该空气夹带流经气流通道的烟雾。控制电路基于感测到的参数所指示的空气的气流速率控制加热元件的操作，从而由于流经气流通道的气体的相对低的空气流动速率的范围内所述气流速率的增加，增加了空气中夹带的烟雾中的第一化学成分的产量。
以上概述呈现了简化的概述，以便提供对本文讨论的系统和/或方法的一些方面的基本理解。该概述不是本文讨论的系统和/或方法的广泛概述。并非旨在识别关键/至关重要的元素或描述此类系统和/或方法的范围。唯一目的是以简化的形式呈现一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。
附图说明
本发明可以在某些部件和部件的布置中采取物理形式，本发明的实施例将在该说明书中详细描述，并在形成该说明书一部分的附图中示出，其中：
图1是以图形方式描绘了在抽吸烟叶香烟期间香烟烟气的一种或更多种吸入组分的产量与气流速率之间的关系的曲线的实施例；
图2是以图形方式描绘了在抽吸烟叶香烟期间香烟烟气的一种或更多种吸入成分的浓度与气流速率之间的关系的曲线的实施例；
图3是以图形方式描绘了在电子烟装置上进行吸烟期间烟雾的一种或更多种吸入组分的产量与气流速率之间的恒定关系的曲线的实施例；
图4是以图形方式描绘了在电子烟装置上进行吸烟期间烟雾的一种或更多种吸入组分的浓度与气流速率之间的关系的曲线的实施例；
图5是以图形方式描绘了在输出功率约为12W的电子烟装置上进行吸烟期间烟雾的一种或更多种吸入组分的产量与气流速率之间的特定关系的曲线的实施例；
图6是电子烟装置的说明性实施例的部分剖视图，该电子烟装置包括可操作地连接到控制系统的传感器，该传感器用于生成烟雾的化学成分的产量和/或浓度，分别模拟可燃烟叶香烟的产量和/或浓度；
图7是以图形方式描绘了控制电子烟装置的加热元件的操作以产生期望的浓度与气流速率分布曲线的过程的流程图；
图8显示了根据本发明产生的空气以毫克/毫升为单位的烟雾浓度的浓度分布曲线；
图9显示了由可燃烟叶香烟、常规电子烟装置以及具有如本文描述的控制器的本电子烟装置产生的烟雾分布曲线的图形比较；
图10显示了本电子烟装置的说明性示例的产量曲面图，该电子烟装置以10毫升/秒至30毫升/秒的抽吸速度产生气流，工作功率为10瓦至15瓦；以及
图11显示了针对一系列不同的气流速率提供给电子烟装置的加热元件的输出功率之间的简化关系。
具体实施方式
本文中使用的某些术语仅为了方便，不应被视为对本发明的限制。参考附图可以最好地理解本文使用的相关语言，相似的数字用于识别相似的或类似的术语。此外，在附图中，可能以某种示意形式示出某些特征。
还应注意的是，短语“至少一个”(如果在本文中使用)后跟多个成员在本文中意指这些成员中的一个，或多于一个成员的组合。例如，短语“第一微件(widget)和第二微件中的至少一个”在本申请中是指：第一微件、第二微件、或第一微件和第二微件。同样，“第一微件、第二微件和第三微件中的至少一个”在本申请中是指：第一微件、第二微件、第三微件、第一微件和第二微件、第一微件和第三微件、第二微件和第三微件、或者第一微件和第二微件和第三微件。
已经花费了大量时间和精力来制造电子烟装置，在本文中可互换地称为电子香烟，在各种参数上产生恒定产量的一种或更多种化学成分。最初，电阻加热元件直接连接到电池，从而产生恒定的功率输出。尽管电池充电状态发生了变化，但电压控制的电子香烟使每次吸烟的输出产量保持恒定。尽管雾化器电阻发生变化，但功率控制的电子香烟使输出产量恒定。
然而，大量现在的和以前的吸烟者已经尝试过电子香烟，但未能采用它们。持续的抱怨是，电子烟装置的感觉“不像传统烟叶香烟”，或者电子烟装置的不熟悉输出“让我咳嗽”。成功过渡的用户必须重新学习如何在装置上抽吸，最常见的建议是“平稳抽吸”或持续抽吸(例如，以恒定流速通过电子烟装置抽吸空气)。
图1是以图形方式描绘了在抽吸烟叶香烟期间香烟烟气的一种或更多种吸入成分的产量或烟气量与气流速率之间的大致关系的曲线的实施例。可燃的烟叶香烟在点燃的尖端处有燃烧的煤，在抽吸期间空气通过煤被吸入。烟叶的燃烧直接产生烟气，同时也加热进入的空气。随着吸烟的进行，烟气和加热的进入空气经过燃烧的煤和过滤嘴(或无过滤嘴香烟的末端)之间的剩余烟叶，部分热解烟叶以产生额外的烟气。可燃香烟显示出输出产量随着气流速率的增加而增加。本文描述的电子烟装置和控制方法的实施例可以使得电子烟装置产生与烟叶香烟的产量曲线相似的产量曲线。
在本文中参照“化学成分”对产量和浓度进行描述。对于来自烟叶香烟的烟气，化学成分可以是烟气中多种不同化学成分中的一种特定化学成分，也可以是烟气的总量。类似地，对于电子烟装置产生的烟雾(本文可互换地称为气溶胶)，“化学成分”可以是指烟雾中多种不同化学成分中的一种特定化学成分，也可以是产生的烟雾的总量。
当气流速率(沿图1中的横坐标排列)相对较低时，化学成分的产量(沿纵坐标排列)相对较低。随着气流速率增加，产量也以一种被认为在本质上呈指数增长的速率增加。因此，在相对较低的气流速率下，产量曲线的斜率在随着气流速率的增加而增加之前被认为是一个低的正值、平坦的或低的负值。为方便起见，该斜率在本文中被称为在相对低的气流速率(例如，高达30毫升/秒或高达40毫升/秒，等等)下“基本上平坦”。虽然图1中的曲线具有某种指数形状，但可燃烟叶香烟的产量可以基本上是线性的。例如，在从大约10毫升/秒到大约40毫升/秒的气流速率之间，产量可以从大约0.4毫克/秒线性增加至约4.2毫克/秒。通常，可燃香烟的产量随着在气流范围的操作范围内的气流速率的增加而增加。然而，值得注意的是，可燃香烟的每秒产量被认为是根据被抽吸并流经香烟的空气的速率来控制。
图2是描绘了在抽吸烟叶香烟期间作为香烟烟气被吸入的一种或更多种化学成分的浓度(沿纵坐标)与气流速率(沿横坐标)之间的一般关系的曲线的实施例。本文描述的电子烟装置和控制方法的实施例可以使电子烟装置产生类似的浓度曲线。
当气流速率(沿图2中的横坐标排列)相对较低时，化学成分的浓度相对较低。随着气流速率增加，浓度迅速增加，然后在相对较高的气流速率(类似于逆指数模式)下开始趋于平稳。因此，在相对较低的气流速率下，产量曲线的斜率是高的正值，该高的正值随着气流速率的增加而迅速减小。
相比之下，图3和图4是关于常规电子烟装置的化学成分的产量和浓度分布与气流速率之间的关系的大致表示。如图所示，产量在气流速率范围内基本持平，这可以包括在由电子烟装置通常遇到的标准操作气流速率的整个范围内相对较低的气流速率。因此，图3中的产量曲线的斜率基本恒定，具有接近零或高达±2的低值。
图4中的通用曲线表示化学成分的浓度与气流速率之间的关系，该曲线在相对低的气流速率范围下具有基本平坦斜率，并且迅速降低，接近高的负值。
作为具体示例，图5显示了12W的标准电子香烟、从10毫升/秒到30毫升/秒(这是该特定装置的典型使用范围)的气溶胶的流速。支配气流速率的限制因素的示例是抽吸阻力，它表示用户在通过电子烟装置吸入烟雾时遇到的困难。由于入口孔口尺寸而缺乏抽吸阻力将使得用户难以以低于10毫升/秒的速度更缓慢地吸入，而过大的抽吸阻力使得吸入速度难以超过30毫升/秒。这些值是特定于装置的，仅用于说明目的。
图6示出了电子烟装置100的说明性实施例的部分剖视图，其产生针对烟雾的化学成分的产量和/或浓度分布曲线，分别模拟可燃烟叶香烟的产量和/或浓度。所示实施例包括控制电路102，其在本文中可互换地称为控制器102，用于基于存储在非暂时性计算机可读介质130(“CRM 130”)中的产量和/或浓度分布曲线来再现吸烟。根据一些实施例，控制器102还可以基于由感测到的参数指示的空气的气流速率来控制加热元件104的操作，以当流经气流通道的空气的流速在相对较低的气流流速范围内增加时，至少保持流经吸嘴122的烟雾的温度。
电子烟装置包括罐104，也称为汽化器，其可释放地耦接到汽化器主体106。罐104是可拆卸的，并且能够重新安装在汽化器主体106上或由兼容的替换油箱代替。罐104包括第一连接器部分108(例如，图1中的外螺纹构件)，其与第二连接器部分110(例如，图1中的内螺纹接收器)配合以可移除的方式将罐104安装在汽化器主体106上，但也可以使用其他可移除的/可重新安装的连接器。例如，可使用兼容的扭锁紧固件组件或任何其他可释放的连接器组件来允许将罐104安装到汽化器主体106上以及将罐104从汽化器主体106上移除。
第一连接器部分108和第二连接器部分110可以共同形成电连接器，该电连接器在罐104和汽化器主体106之间建立电连接。可以从电池112或提供给汽化器主体106的其它功率源将输出功率提供给电气元件(诸如本文详细描述的提供给罐104的加热元件114)。电池112的示例包括但不限于例如可再充电的锂离子电池，但是本公开还设想了其他能源。
罐包括储液器116，其存储电子液体118或将至少部分地转化为如本文描述的烟雾的其他介质。为了说明的目的，尽管介质的实施例在本文中被描述为至少部分地转化为烟雾的液体，但介质的其他实施例可以包括蜡基材料、叶状有机材料、凝胶和在通过加热元件114加热时至少部分转化为烟雾的其他媒介。根据利用电子液体118的一些实施例，芯吸材料120布置成与储液器116中的电子液体118流体连通，并且定位成邻近加热元件114。芯吸材料120将电子液体118从容器116输送到加热元件。如本文描述的加热元件114的激活提高了由芯吸材料120输送的部分电子液体的温度，将部分电子液体118转化为烟雾。
如本文所用，术语“烟雾”是指被蒸发的电子液体118的气态分子，以及电子液体118的小液滴，由于暴露于提供给罐104的加热元件114的高温，这些小液滴将作为气溶胶悬浮或夹带在流经电子烟装置100的空气中。电子汽化器的用户通过提供给图6中所示的示例性实施例的罐104的吸嘴122吸入空气中夹带的烟雾。
图6的实施例将罐104显示为可从汽化器主体106移除。然而，应当理解的是，电子烟装置的其他实施例可以包括永久安装的罐，该罐形成为固定到汽化器主体的整体组件，并且在不损坏电子汽化器的情况下不能从汽化器主体移除。这种电子汽化器配置通常被称为电子香烟。对于这样的替代实施例，与升高电子液体的温度的加热元件的电连接可以是在不损坏电子汽化器的情况下不分离的且重新连接的硬接线连接。然而，为了简洁明了，将参照包括如图6中所示的可分离罐104的电子烟装置来描述本技术。
用户界面124被提供给汽化器主体106，并且用户界面124包括一个或更多个可选的输入装置，这些装置向用户提供输入命令的能力和可选的用户定义设置，这些命令和设置控制电子烟装置的参数中的至少一个参数以及可选地，多个参数。这些参数的示例包括以下中的至少一项：(i)电子烟装置100的操作模式(例如，选择电子烟装置100模拟烟叶香烟的产量和/或浓度分布曲线的模式)，(ii)针对加热元件114的用户指定功率设置；(iii)期望的烟雾温度设置；(iv)定义以下至少一项的数量设置：期望包含在烟雾中的化学成分的量以及烟雾中化学成分的气体分数。
用户界面124包括点火按钮126，当按下该按钮时，使得控制器102通过启动或以其他方式控制从本文描述的电池112到加热元件114的输出功率的供应来启动吸烟。由输出功率激励加热元件114以产生用于吸烟的烟雾，从而产生如本文描述的产量和/或浓度分布曲线。
根据替代实施例，可以通过编程到计算机处理器128(例如控制器102的微控制器)的控制例程代替点火按钮126。控制例程可以可选地包括存储在CRM130中的计算机可执行指令。当该指令被执行时，控制例程的指令可以响应于检测用户通过吸嘴122吸入而导致的负压或经过罐104的气流而自动激活加热元件114。不管如何激活吸烟，如本文所述，电池112将在控制器102的控制下将输出功率提供给加热元件114。
用户界面124还可以包括菜单按钮132或其他合适的数据输入装置，例如触敏显示器、触觉开关，等等。当被按下或以其他方式被选择时，菜单按钮132使控制器102的计算机处理器128执行由CRM 130存储的计算机可执行指令以在LED或其他合适的显示器148上显示一个或更多个菜单选项。切换按钮150允许用户切换菜单选项。
图6中显示的控制器102的实施例还包括功率输出组件136。功率输出组件136的示例可以包括DC-DC转换器，例如降压转换器和/或升压转换器，或其他合适的电路，以调整由电池112供应的功率。可以由计算机处理器128发送的脉宽调制信号控制功率输出组件136以升高和/或降低由电池112提供的电压以产生输出功率。根据其他实施例，可以以任何不脱离本公开的范围的其他方式控制由电池112供应的电流和/或电压。输出功率被控制以将合适的输出功率供应给加热元件114以使得电子烟装置110根据本文描述的产量和/或浓度分布曲线产生烟雾。
为了测量指示流经吸嘴122的烟雾的空气流速和/或温度的量，传感器134定位成与气流通道137流体连通(例如，暴露于或定位于气流通道137中)。例如，图6显示的实施例显示了提供给罐104的传感器134(例如，压力传感器、气流传感器或适合感测指示气流速率的量的其他传感器)。对于这样的实施例，传感器134可以设置在(或暴露于)空气入口139和加热元件114之间的部分流体通道137中。根据其他实施例，传感器134可在一定位置设置在蒸发器主体106上，以感测用于夹带烟雾的流动气体的量，其指示经过气流通道137的气流速率。可以由计算机处理器128使用由传感器134感测的量以确定流过加热元件114以及流经气流通道137的气流速率。
根据其他实施例，流量测量传感器134可以包括可选地配置有计算机可执行指令的任何结构，其可操作来感测或以其他方式确定流经气流通道的空气的压力。例如，任何基于压力的流量传感器产生的输出可以可选地与流量呈非线性，需要针对气流通道137的特定设计和配置和/或电子烟装置100或其部分的其他结构进行校准。
作为具体示例，多个(例如，至少两个)绝对压力传感器，或至少一个压差传感器，在限流板的相对侧或文丘里管(venturi)中的不同点处的读数可以构成传感器134的实施例，传感器134以足够的精度测量流速。对于这样的实施例，限制/文丘里管可以内置到装置本身中。
或者，为了产生足够的抽吸阻力以模仿香烟，电子烟装置100可以包括一个或更多个入口开口(无论是通过泄漏来隐含示出还是显式示出)，在该入口处吸烟期间从周围环境中抽吸空气。针对流量感测的另一个替代实施例是使用这个内置入口(或装置固有的其他固有几何结构)作为通过气流通道137的气流的限制或限制器。装置外部的环境压力可以与流经气流通道137或者限制后的电子烟雾装置100的另外的内部通道的空气的压力一起测量。这种配置比构建内部差分测量更复杂，因为测量环境压力不受空间限制：例如，大气压不会从电子烟雾装置100的一端(例如，顶部)到其另一端(例如，底部)做毫无疑义的改变。
根据另一示例，可以假设环境压力确实由于天气、海拔等而显著改变。此外，可以假设环境压力在电子香烟时间尺度上通常不会非常快地改变。例如，天气变化需要几分钟到几小时。在节省成本的努力中，在装置没有主动进行吸烟或以其他方式被抽吸的(例如，用户没有通过电子烟装置100吸入)大多数时候，传感器134可以可选地对环境压力进行采样。因为电子烟装置100在不使用时使吸嘴和空气入口都对周围环境开放，所以当电子烟装置100不使用时，空气/气溶胶通道137中的压力将迅速恢复到环境压力。因此，一个压力传感器可以为限流板的两侧提供相当准确的压力信息，该限流板限制来自周围环境的空气的容许流入。因此，根据一些实施例，传感器134能够被简单地配置并定位到电子烟装置100以测量流经气流通道137或电子烟装置100的其他通道的空气的绝对压力。可以假设针对大气压所定义的值，并且可以在电子烟装置不使用时由传感器134(或单独的传感器)可选地测量该定义的值。
对于上述实施例中的至少一个实施例，限制进入电子烟装置100的气流的入口孔口可以可选地被固定，并且被指定为被编程到控制器102中或者由控制器102确定的已知值。然而，根据替代实施例，可向电子烟装置100提供可调节的限制板或其他结构以允许用户设置在抽吸期间要体验的期望的抽吸阻力。对于这样的实施例，传感器134或可选地与控制器102通信的不同的传感器可以感测由用户调整的限流板的位置或其他设置。控制器102可以被编程为包括模型的多个不同校准，以将基于传感器134确定的值与流经气流通道137的空气相关联。
代替感测压力，传感器134的替代实施例可以基于热线风速计的操作导出气流值。例如，根据此类实施例的真正的热线(或热板)风速计可以包括由具有随材料的温度变化而变化的特性(通常为电阻)的材料构成的线、板或类似结构。作为另一个示例，温度感测探针(例如，温度计、热电偶，等等)可以与这种线、板或其他结构热连通。在任何一种情况下，材料都被放置在要测量的流动路径中。材料被电加热到一定温度。维持该温度所需的能量等于流动带走的能量(加上校准期间补偿的少量传导的或辐射的损失)。由流动带走的能量是流速的函数，并且该函数可以被编程到控制器102中。因此，通过测量结构温度与加热到该温度所需的功率之间的关系，可以测量流速(对于给定的空气温度)。通常，这种类型的系统将具有第二未加热的温度传感结构，以测量空气温度作为参考。
作为另一个示例，在将预热的空气引入到第二气溶胶产生线圈或其他加热结构之前，可以可选地通过第一线圈或其他预热器来增加空气的温度。使用预热器线圈作为热线风速计仅需要测量入口空气温度或出口空气温度、测量预热器功率和温度，以及编程到控制器102中的校准模型。本实施例对在入口孔口中的调整不敏感，因此对于电子烟装置100的预热实施例，可以添加流量测量而不需要不同的控制器102配置以负责如针对上述实施例描述的入口气流的可调节限制。另外，对于本实施例，感应加热结构的操作或温度升高以开启烟雾的流动可以被避免，因为加热结构必须始终保持在高温下，从而对电池寿命产生负面影响。相反，可以可选地使用压力开关或手动可选择的“激活”按钮，或一些其他感测使用方法(加速度计读取装置运动、触摸吸嘴上的传感器，等等)来触发风速计的激活。换言之，流量测量传感器134可以包括一种结构，该结构包括一个或更多个加热元件以及可选地编程到控制器102中的温度传感器或模块，用于将加热元件的热性能与测量的气流相关联。
流量传感器134的其他实施例可以基于产生气溶胶的加热元件114本身来感测气流值。在这种实施例中，加热元件114可由温度感测材料制成。来自电池的电能被认为至少根据以下机制被消耗：
1:加热线圈，并通过传导加热汽化器的其余部分；
2:从由气流带走的电子液体产生烟雾；
3:对流过线圈的空气、烟雾和气溶胶进行对流加热。
这样的系统可以可选地包括加热元件114，该加热元件114配置为围绕汽化器中的芯吸材料(wicking material)120缠绕的线圈。线圈的端部(接触电气触点)加热触点和外壳。加热线圈的接触电子液体饱和芯吸材料120的内半部分产生气溶胶。线圈的仅接触空气和烟雾的外半部分对空气进行对流加热。
第一机制在很大程度与气流速率无关，并且第二机制与气流速率无关，直到空气因烟雾而变得饱和为止。第三机制可以是气流速率的函数。对于给定的功率水平，定义该函数的模型确定流速越快，线圈对空气的对流换热越多，因此线圈将越冷。
在模型中要考虑的一个因素是，第一机制是时间相关的(在吸烟开始时和吸烟之间)，因此汽化器的热质量、热阻和热时间常数的精确建模可以被编程到控制器102中。换言之，气溶胶产生的加热元件114的至少测量电阻或温度与达到该温度所需的功率之间的关系由控制器102使用以根据本实施例确定气流速率。根据一些实施例，当流经气流通道的空气流速在相对低的气流流速范围内增加时，控制器102可以基于空气的气流速率来控制加热元件114的操作，以至少保持流经吸嘴122的烟雾的温度。
用于感测气流的各种实施例的描述不是详尽的，并且权利要求不限于这些实施例。例如，其他实施例可以包括其他流量测量结构，例如：基于涡轮的流量传感器、机械式气流传感器、超声流量传感器、可变面积流量传感器、涡街流量计，等等。在基于涡轮的流量传感器中，气流将旋转涡轮，将通过磁力传感器、光学传感器或电学传感器读取涡轮速度；可变面积流量传感器使气流通道137中的结构响应于气流的变化而移动或变形，然后结构的位置和/或变形与气流相关。
如图4所示和上面所讨论的，传统电子烟装置的浓度(以及因此感知到的风味强度)在整个气流速率范围内或至少在相对低的气流速率范围内具有负斜率。也就是说，当用户吸入相对较重时，味道变得比用户吸入相对较轻时的味道更淡，这是由于产量曲线基本平坦，并且流入的空气量增加以稀释烟雾浓度。如图2所示和上面讨论的，烟叶香烟具有在相应气流速率上具有正斜率的浓度曲线。也就是说，当用户用力吸入时(例如，高气流速率)，味道变得比当用户轻轻吸入时(例如，低气流速率)更强烈。这种差异被认为是导致用户在尝试从烟叶香烟转向电子香烟时必须完全重新学习如何吸烟的原因。对于烟叶香烟，如果体验太强烈，吸烟者会在吸烟期间降低抽吸强度(例如，降低被吸入的气流速度)并且味道会减弱。使用传统电子烟雾装置，如果用户做同样的(通过多年的烟叶香烟经验学习)行为，味道会变得更强烈。这会导致用户反射性地抽吸得更慢，从而导致强度进一步增加。最终，强度增加到尼古丁、其他化学成分或气溶胶整体刺激用户的嘴和喉咙从而使他们咳嗽的程度。
本文介绍的是一种新颖的电子烟装置100，其使用传感器134，例如流量计，传感器134的输出随着通过罐104的气流通道137的空气的流速而改变，以可预测的方式控制输出一种或更多种化学成分的浓度。为了准确地模拟香烟，输出浓度(毫克/毫升)与气流速率的分布曲线包括针对可控范围的至少一些部分的向上斜率(例如，至少比常规电子烟装置的负斜率更小——例如，在相对低的气流速率范围内至少为-10mg/mL3，或至少为正斜率)。根据替代实施例，可以以预测的方式基于传感器134的输出来控制至少一种化学成分的输出产量(毫克/秒)，以产生针对可控范围的至少一些部分的具有正斜率的产量与流动速率。
根据电子烟装置100的说明性实施例，结合对电子烟装置100的一部分(例如，气流通道137、吸嘴122，等等)的气流几何形状结构的了解来模拟压力传感器134(例如，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)压力传感器)，来创建将压降(传感器134的环境空气)与抽吸速度(毫升/秒)相关联的传递函数。这可以在开发阶段使用流体力学、计算流体动力学来实现，可以利用吸烟机在各种气流等下通过电子烟装置100和/或烟叶燃烧香烟进行抽吸来凭经验确定。这种压降对气流曲线可被存储在控制器102的CRM 130中作为来自传感器134的输出的函数，并且由计算机处理器128使用来计算在不同时间(例如每秒100次)通过电子烟装置100的气流速率。
还可选地，存储在CRM 130中的是二维校准表或其他关系(例如，算法)，用于将一种或更多种化学成分的产量和/或输出浓度与要提供给加热元件114的功率和气流的操作范围相关联。根据一些实施例，传递函数或压降对气流曲线可以特定于特定的烟叶燃烧香烟。例如，可以开发模型以使电子烟装置100模拟以下中的至少一项：特定品牌的质量、数量和吸烟感觉(例如，强度)、以及可选的烟叶燃烧香烟的类型(例如万宝路红(MarlboroRed)、骆驼过滤(Camel Filtered)、骆驼未过滤(Camel Unfiltered)、等等)。如果产量和/或输出浓度曲线在烟叶燃烧香烟的不同品牌和/或类型之间改变，则电子烟装置100可以被配置为以下表述方式操作：产生的产量和/或输出浓度曲线非常近似于用户喜欢的香烟的品牌和/或类型。此外，例如，电子烟装置可以被配置为产生通过吸嘴122吸入的烟雾的温度，该温度与由用户喜欢的香烟的品牌和类型产生的香烟烟雾的温度大致匹配。
根据实施例，CRM 130可以可选地存储电子烟装置100将支持的各种流速下的期望输出浓度的表或其他关系。该表中的至少一部分或任选地所有值当绘制为输出浓度相对于气流速率时，产生具有正斜率的曲线：即，随着气流速率增加，期望的浓度增加。输出浓度相对于气流速率的斜率可以任选地基本恒定，或任选地在气流速率的操作范围内显示出减小的斜率趋势(例如，在部分操作范围内，斜率随着气流速率的增加而减小)。
根据其他实施例，CRM 130可以可选地存储电子烟装置100将支持的针对各种不同流速的期望输出产量值的表或其他关系。该表中的至少一部分或任选地所有值当绘制为输出产量相对于气流速率时，产生具有正斜率的曲线：即，随着气流速率增加，期望的浓度增加。此外，针对特定电子烟装置100的完整曲面图，在抽吸速度的范围内(例如，从10毫升/秒到30毫升/秒)，以及针对加热元件114的功率输出范围(例如，从10瓦到15瓦)内，如图10所示，可由CRM 130存储。
通常，如图7所示，控制器102的计算装置128在框705处接收传感器134的指示气流速率的输出。基于该接收到的传感器输出，计算装置128可以访问与由CRM 130在框710处存储的感测到的气流速率对应的期望输出浓度和/或产量。在框715处，可以从CRM 130获得要由功率输出组件136调制并提供给加热元件114的输出功率，以对应于期望的浓度。计算装置128可以在框720处控制加热元件114的操作以实现期望的浓度和/或产生期望的产量，并且经常重复该过程以适应不同的感测到的气流速率。因此，电子烟装置可产生烟叶香烟所具有的正斜率的浓度曲线(例如，浓度相对于气流速率)，从而减轻烟叶香烟的长期吸烟者采用电子烟装置时的至少一个障碍。
根据特定实施例，由计算装置128执行的计算机可执行指令将不时读取或以其他方式接收来自传感器134的压力或其他输出，然后使用传递函数来计算通过电子烟装置100的当前气流速率。计算装置128内插期望输出浓度表以确定针对当前感测到的气流速率的期望输出浓度。计算装置可以使用二维校准表的双线性插值法或其他合适的方法来确定输出功率，该输出功率将针对当前感测到的流速产生化学成分的浓度或作为整体的烟雾的浓度。所确定的输出功率设置将作为设定点更新被馈送至功率输出组件136，导致输出浓度改变以匹配或至少接近期望的浓度，即使空气速率由于用户吸入而变得大于或小于上一次迭代期间的空气速率。
从电池112提供给加热元件114的功率是输出产量的主要驱动因素。通常，提供给加热元件114的功率越高，输出产量将越高。然而，除了输出功率之外的因素也影响气溶胶产量，包括通过电子烟装置100抽吸的空气的速度。高气流速率可以导致烟雾更有效地输送出装置，但也可以因对流热传递而导致对加热元件或汽化器的其他部分的更多对流冷却。从CRM 130访问的数据考虑了这些因素。
在本文阐述的示例中使用的电子烟装置100可以包括例如从10瓦到15瓦的用户可选择的有用输出设置的(定性确定的)范围，该范围可以由如本文描述的控制器102自动选择，而不再由用户手动设置。
如本文描述地控制电子烟装置将导致至少一种化学成分的浓度分布曲线，在该示例中，图8显示了该示例中总烟雾与气流速率的关系。图9中显示了图8中浓度分布曲线与由可燃烟叶香烟和常规电子烟装置产生的烟气的浓度的比较。图9的比较显示了针对本电子烟装置100的控制过程的说明性实施例与针对可燃烟叶香烟的浓度曲线的吻合程度。还显示了设置为在10W输出功率下运行的常规电子烟雾装置的浓度分布曲线，以供比较，该常规电子烟雾装置与电子烟雾装置100类似，但没有本文描述的创造性控制器102。如图9可看出，本电子烟装置100允许用户通过电子烟装置100进行吸烟和抽吸，其类似于并且可选地与用户以20毫升/秒的气流速率吸食可燃烟叶香烟相同。在相同的气流速率下，常规电子烟装置会实现相似的烟雾浓度瞬时值，但如果在吸烟期间用户的气流速率发生变化，该值会迅速发散。
根据一些实施例，由于可以以不同的尼古丁浓度和调味强度制造由电子烟装置100汽化的电子液体118，因此并非必须期望输出浓度的量级与可燃烟叶香烟的量级相匹配。类似地，因为电子烟装置100可以制造成具有更大的或更小的预期抽吸体积和气流速率，例如大容量“追云(cloud chasing)”装置，可能并非必须需要使装置的气流范围与这里介绍的传统烟叶香烟的气流范围相匹配。所公开的控制器102可用于将任何电子烟装置100转换为具有任意流动速率以输出浓度行为。
一些用户可能期望电子烟装置100的简单易用版本。例如，简化的电子烟装置100的实施例可以向用户提供一种或更多种预先计算的体验，而不是允许任意输出。例如，装置可能具有“轻的”“常规的”和/或“全风味的”模式，对应于三个气流浓度曲线。在这种情况下，不是将二维装置校准表存储在CRM130中，而是可以预先计算或以其他方式配置从气流到输出功率的传递函数，从而在气流速率范围内与要提供给加热元件114的输出功率相关联，以供用户设置。这节省了装置上的几个计算步骤，并且可以以比具有可用任意功率设置的电子烟装置100更低的成本来完成。图11中显示了预先计算的输出与包括线性区域的气流速率分布曲线的示例。
图11的预计算曲线并非必须将气流速率与零瓦的输出功率联系起来。在电子烟装置100中，一些功率因对流加热空气而损失，一些功率对流地通过芯吸材料120而损失，而一些功率在电线、连接器等中损失。因此，在最简单的实施方式中，在没有模型的情况下，输出功率与气流或抽吸压力直接相关，尽管可能在某个点处具有正斜率，但可能不会产生与以上描述的实施例一样有益于长期吸烟者的产量。
甚至更低成本的解决方案是，对于给定的传感器，传感器的原始输出(压力、电压、电阻，等等)传递函数也可以被预乘，或以其他方式与模型卷积，以给出从传感器读数到输出功率设置的直接转换。
不需要直接取自可燃香烟期望的传递函数。电子香烟设计师可能会创建不同形状的曲线，以优化烟雾装置的用户体验。只要在可用区域中存在有意义的浓度的上升部分，相信吸烟者将能够使用电子烟装置100而无需咳嗽或特殊训练。
根据其他实施例，可以使用多个不同的流动测量结构中的任何一个流动测量结构来代替压力传感器，或者作为压力传感器的补充。示例中介绍了基于压力的流量计，但可以使用任何流动测量结构。一些替代品是热线风速计、超声波流量计和涡轮流量计等。也可以使用汽化器加热器本身的功率与电阻的相关性或功率与温度的相关性来计算气流速率，而无需明确的传感器。
尽管功率控制是优选的，因为它更一致，但该方法也可以与基于电压、电流或脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)的输出功率控制器一起使用。
因为提供给加热元件114的功率加热烟雾以及产生来自电子液体118的烟雾，所以烟雾的输出温度可以表现出与传统电子烟装置的烟雾浓度和空气流量的负斜率相同的负斜率。对于固定的总输出功率，更多的烟雾(入口空气加上烟雾颗粒)会导致更低的出口温度。可以应用相同的或类似的建模技术来使本电子烟装置的出口温度而不是浓度随气流速率增加，或者与可燃烟叶香烟匹配或接近可燃烟叶香烟。与浓度相比，温度在用户体验上是次要的，因此单独使用此技术来控制出口温度可能不会受到用户的青睐。然而，对于具有单独气溶胶生成和加热元件的电子烟装置，这种基于温度的技术可用于同时建模和控制烟雾(或化学成分)浓度和输出烟雾温度。
本文的描述主要集中在图6的电子烟装置100上。然而，本文描述的技术适用于任何基于尼古丁或其他基于吸入物质的电子香烟，以及任何其他电子汽化器，例如用于大麻二酚(cannabidiol,CBD)类型产品、电子烟斗、电子雪茄和电子钩的蜡汽化器。作为示例，本文描述的技术适用于使用电能而不是燃烧来产生吸入烟雾的任何装置。
上文已经描述了说明性实施例。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的总体范围的情况下，以上装置和方法可以结合变化和修改。旨在将所有这些修改和改变包括在本发明的范围内。此外，在详细描述或权利要求中使用术语“包括(includes)”的范围内，该术语旨在以类似于术语“包含(comprising)”的方式具有包容性，因为“包含(comprising)”在权利要求中用作过渡词时被解释。

Claims (18)

1.一种电子烟装置，包括：
加热元件，所述加热元件被激励以通过升高介质的温度将部分介质转化为烟雾，其中，所述介质包括待被包含在所述烟雾中的至少第一化学成分；
气流通道，由于用户在吸烟期间通过吸嘴吸入，夹带所述烟雾的空气流过所述气流通道；
一个或更多个传感器，其被布置成感测指示所述空气的气流速率的参数，所述空气夹带流经所述气流通道的烟雾；以及
控制器，其基于由所感测的参数指示的所述空气的气流速率来控制所述加热元件的操作，从而基于由所述一个或更多个传感器感测到的参数所指示的气流速率来控制所述第一化学成分的浓度。
2.根据权利要求1所述的电子烟装置，其中，所述一个或更多个传感器包括压力传感器、热线风速计和加热元件线圈中的至少一个，压力传感器、热线风速计和加热元件线圈与所述气流通道流体连通。
3.根据权利要求2所述的电子烟装置，其中，所述一个或更多个传感器包括所述压力传感器，并且所述压力传感器感测夹带所述烟雾的空气的压力。
4.根据权利要求1所述的电子烟装置，其中，所述控制器控制所述加热元件的操作以在流经所述气流通道的空气的相对低的流动速率范围内连续增加所述第一化学成分转化为所述烟雾的速率。
5.根据权利要求1所述的电子烟装置，还包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储浓度分布曲线，所述浓度分布曲线将所述第一化学成分的所得浓度与所述空气的多个不同流动速率中的每一个流动速率相关联，其中：
由所述浓度分布曲线所建立的在所述第一化学成分的所得浓度与流经所述气流通道的空气的气流速率之间的关系在相对低的气流速率范围内表现出至少-0.01mg/mL3的斜率。
6.根据权利要求5所述的电子烟装置，其中，由所述浓度分布曲线所建立的在所述第一化学成分的所得浓度与流经所述气流通道的空气的气流速率之间的关系的斜率在相对低的气流速率范围内是平坦的。
7.根据权利要求5所述的电子烟装置，其中，由所述浓度分布曲线所建立的在所述第一化学成分的所得浓度与流经所述气流通道的空气的气流速率之间的关系的斜率在相对低的气流速率范围内为正。
8.根据权利要求1所述的电子烟装置，其中，所述控制器还基于由所感测的参数指示的所述空气的气流速率来控制所述加热元件的操作，当流经所述气流通道的空气的流动速率在相对低的气流速率范围内增加时，以至少保持流经所述吸嘴的烟雾的温度。
9.根据权利要求1所述的电子烟装置，其中，控制所述第一化学成分的浓度包括干扰所述第一化学成分的稀释，干扰所述第一化学成分的稀释是由于在通过所述气流通道的相对低的流动速率范围内空气的气流速率增加所致。
10.根据权利要求1所述的电子烟装置，其中，所述控制器包括存储模型的计算机可读介质，所述模型将基于所述气流速率的加热原件的操作与要由所述电子烟装置模拟的特定烟叶燃烧香烟的浓度曲线相关联。
11.一种电子烟装置，包括：
加热元件，其将被激励以通过升高介质的温度将介质的一部分转化为烟雾，其中，所述介质至少包括待被包含在所述烟雾中的第一化学成分；
气流通道，由于使用者在吸烟期间通过吸嘴吸入，夹带所述烟雾的空气流经所述气流通道；
一个或更多个传感器，其被布置成感测指示所述空气的气流速率的参数，所述空气夹带流经所述气流通道的烟雾；以及
控制器，其基于由感测到的参数所指示的空气的气流速率来控制所述加热元件的操作，从而由于在流经所述气流通道的相对低的空气流动速率的范围内所述气流速率的增加，增加了所述空气中夹带的烟雾中的所述第一化学成分的产量。
12.根据权利要求11所述的电子烟装置，其中，所述一个或更多个传感器包括与所述气流通道流体连通的压力传感器，所述压力传感器感测夹带所述烟雾的空气的压力。
13.根据权利要求11所述的电子烟装置，其中，所述控制器控制所述加热元件的操作以在所述相对低的气流速率范围内连续增加所述第一化学成分被转化为所述烟雾的速率。
14.根据权利要求11所述的电子烟装置，还包括非暂时性计算机可读介质，其存储产量分布曲线，所述产量分布曲线将所述第一化学成分的所得产量与所述气流速率的多个不同值中的每一个值相关联，其中：
由所述产量分布曲线建立的在所述第一化学成分的所得产量与所述气流速率之间的关系表现出在相对低的气流速率范围内不是负的斜率。
15.根据权利要求14所述的电子烟装置，其中，由所述产量分布曲线建立的在所述第一化学成分的所得产量与流经所述气流通道的空气的气流速率之间的关系的斜率在相对低的气流速率范围内是正的。
16.根据权利要求11所述的电子烟装置，其中，所述控制器还基于由所感测的参数指示的所述空气的气流速率来控制所述加热元件的操作，以当所述气流速率在相对低的气流速率范围内增加时至少保持流经所述吸嘴的所述空气的温度。
17.根据权利要求11所述的电子烟装置，其中，所述控制器还基于由所感测的参数指示的所述空气的气流速率来控制所述加热元件的操作，从而在所述气流速率在相对低的气流速率范围内增加时，干扰所述第一化学成分的稀释。
18.根据权利要求11所述的电子烟装置，其中，所述控制器包括存储模型的计算机可读介质，所述模型将基于所述气流速率的加热元件的操作与待由所述电子烟装置模拟的特定烟叶燃烧香烟的产量曲线相关联。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11789476B2 (en) 2021-01-18 2023-10-17 Altria Client Services Llc Heat-not-burn (HNB) aerosol-generating devices including intra-draw heater control, and methods of controlling a heater

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201004861D0 (en) * 2010-03-23 2010-05-05 Kind Consumer Ltd A simulated cigarette
US8820330B2 (en) * 2011-10-28 2014-09-02 Evolv, Llc Electronic vaporizer that simulates smoking with power control
GB201413037D0 (en) * 2014-02-28 2014-09-03 Beyond Twenty Ltd Beyond 10
US10595562B2 (en) * 2015-12-07 2020-03-24 Indose Inc Inhalation device with metering
US10327479B2 (en) * 2017-03-15 2019-06-25 Canopy Growth Corporation System and method for an improved personal vapourization device

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