CN115087372A - 气溶胶生成装置以及用于对由温度传感器测量的温度值进行多重校正的气溶胶生成方法 - Google Patents

气溶胶生成装置以及用于对由温度传感器测量的温度值进行多重校正的气溶胶生成方法 Download PDF

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Abstract

气溶胶生成装置可以包括:加热器,加热器配置成对气溶胶生成基质施加热;温度传感器,温度传感器配置成对加热器的温度进行测量以获得经测量的温度值;以及处理器,处理器配置成:对供给至加热器的电力进行控制;将第一校准值添加至经测量的温度值,以获得第一经校准的温度值;将第二校准值添加至第一经校准的温度值,以获得第二经校准的温度值;以及将第二经校准的温度值确定为加热器的温度。

Description

气溶胶生成装置以及用于对由温度传感器测量的温度值进行 多重校正的气溶胶生成方法
技术领域
本公开涉及气溶胶生成装置和用于对由温度传感器测量的温度值进行多重校准的气溶胶生成方法,更具体地,本公开涉及气溶胶生成装置和用于对由包括在气溶胶生成装置中的温度传感器测量的加热器的温度进行校准从而提高温度测量的准确性的气溶胶生成方法。
背景技术
近来,人们对克服普通香烟的缺点的替代性方法的需求越来越大。例如,人们越来越需要一种通过对香烟中的气溶胶生成物质进行加热而不是通过燃烧香烟来生成气溶胶的方法。因此,对加热型香烟或加热型气溶胶生成器的研究已经在积极进行。
气溶胶生成装置是一种注重便携性的电子烟并且包括温度传感器,该温度传感器配置成对加热器的温度进行测量并对供给至加热器的电力进行控制。根据被加热的气溶胶生成基质,气溶胶生成装置的加热器可以被加热到大于300摄氏度的最高温度。因此,一般来说,用于测量加热器温度的温度传感器并不直接联接至加热器。
由于温度传感器的这种位置特性,由温度传感器测量的温度可能与加热器的实际温度不匹配。因此,包括在气溶胶生成装置中的微控制器可以接收由温度传感器测量的温度值,并执行一系列校准过程以确定加热器的最终温度,然后根据最终温度对供给至加热器的电力进行控制。
为了准确测量加热器的温度,相关技术中的气溶胶生成装置包括红外(IR)测量装置,该红外测量装置配置成通过向加热器辐射红外线来测量温度。然而,由于成本问题,对于气溶胶生成装置来说,使用红外传感器进行温度测量可能在商业上不可行。
发明内容
技术问题
本公开要实现的技术目的是:提供一种气溶胶生成装置,其中,温度传感器对加热器的温度进行测量并将经测量的温度传递至控制器,并且控制器对所接收的温度值进行多重校准以获得与加热器的实际温度相同或大致相同的温度;以及,提供一种用于实现该气溶胶生成装置的方法。
解决技术问题的技术方案
根据示例实施方式的方面,提供了一种气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置包括:加热器,加热器配置成对气溶胶生成基质施加热;温度传感器,该温度传感器配置成对加热器的温度进行测量以获得经测量的温度值;以及处理器,处理器配置成:对供给至加热器的电力进行控制;将第一校准值添加至经测量的温度值以获得第一经校准的温度值;将第二校准值添加至第一经校准的温度值以获得第二经校准的温度值;以及,将第二经校准的温度值确定为加热器的温度。
处理器还可以配置成基于多项等式来确定第一经校准的温度值,多项等式是基于在加热器被加热时经测量的温度值的变化率来确定的。
多项等式可以是二次等式。
处理器还可以配置成将第一校准值添加至根据第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中。
处理器还可以配置成将第一校准值添加至根据预先设定的时间长度被划分成至少两个部分的部分中。
第一校准值可以大于第二校准值。
第一校准值可以小于第二校准值。
处理器还可以配置成基于多项等式来确定第一校准值,多项等式是基于在加热器被加热时经测量的温度值的变化率来确定的,第二校准值可以基于除多项等式以外的标准来确定。
处理器还可以配置成将第一校准值添加至根据第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中,第二校准值可以针对至少两个部分中的每个部分预先确定。
处理器还可以配置成通过参考匹配表来确定第二校准值,在该匹配表中,第二校准值对应于至少两个部分中的每个部分。
处理器还可以配置成:在经测量的温度值达到预定温度之后,添加第一校准值。
处理器还可以配置成:在第一经校准的温度值达到预定温度之后,添加第二校准值。
根据另一示例实施方式的方面,提供了一种操作气溶胶生成装置的方法,该方法包括:对加热器的温度进行测量,以获得经测量的温度值,加热器配置成对气溶胶生成基质施加热;将第一校准值添加至经测量的温度值,以获得第一经校准的温度值;将第二校准值添加至第一经校准的温度值,以获得第二经校准的温度值;以及,将第二经校准的温度值确定为加热器的温度。
可以基于多项等式来确定第一经校准的温度值,而基于在加热器被加热时经测量的温度值的变化率来确定多项等式。
多项等式可以是二次等式。
添加第一校准值可以包括:将第一校准值添加至根据第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中。
添加第一校准值可以包括:将第一校准值添加至根据预先设定的时间长度被划分成至少两个部分的部分中。
第一校准值可以大于第二校准值。
可以基于多项等式来确定第一校准值,多项等式基于在加热器被加热时经测量的温度值的变化率来确定。第二校准值可以基于除多项等式以外的标准来确定。
根据另一示例实施方式的方面,提供了一种非暂时性计算机可读记录介质,非暂时性计算机可读记录介质具有存储在非暂时性计算机可读记录介质上的用于执行操作气溶胶生成装置的方法的程序。
本发明的有利效果
根据本公开的实施方式,通过对由温度传感器测量的加热器的温度进行多重校准,可以可靠且准确地获得加热器的温度。
附图说明
上述方面和/或其他方面将参照附图通过描述某些示例实施方式而更加明显,在附图中:
图1和图2是示出了其中香烟插入到根据示例实施方式的气溶胶生成装置中的示例的图示;
图3是示出了其中香烟插入到根据示例实施方式的气溶胶生成装置中的另一示例的图示;
图4是示出了根据示例实施方式的香烟的图示;
图5是示出了根据另一示例实施方式的香烟的图示;
图6是示出了在根据示例实施方式的图3的装置中使用的双介质香烟的图示;
图7是根据示例实施方式的包括液体烟弹的气溶胶生成装置的立体图;
图8是根据示例实施方式的气溶胶生成装置的立体图;
图9是根据示例实施方式的图8中的所述装置的侧视图;
图10是示出了根据示例实施方式的气溶胶生成装置的控制器的框图;
图11是直观地示出了由温度传感器测量的加热器的温度与加热器的实际温度之间的差异的图示;
图12示出了其中根据示例实施方式的加热器的添加有第一校准值的温度通过基于由温度传感器测量的温度变化率确定的多项等式来确定的示例。
图13是根据示例实施方式的加热器的添加有第一校准值的温度以及加热器的实际温度的示意性曲线;
图14是用于描述根据示例实施方式的第二校准值的图示;
图15是示出了根据示例实施方式的对由温度传感器测量的温度值进行多重校准的方法的流程图;以及
图16是示出了根据另一示例实施方式的对由温度传感器测量的温度值进行多重校准的方法的流程图。
具体实施方式
根据本公开的实施方式的用于解决上述技术问题的装置包括:加热器,加热器配置成通过对气溶胶生成基质进行加热来生成气溶胶;温度传感器,温度传感器配置成对加热器的温度进行测量;以及控制器,控制器配置成对供给至加热器的电力进行控制,其中,控制器还配置成:将第一校准值添加至由温度传感器测量的温度;以及,通过将第二校准值添加至添加有第一校准值的温度来将温度确定为加热器的最终温度。
在该装置中,添加有第一校准值的温度可以基于多项等式来确定,多项等式基于在加热器被加热时由温度传感器测量的温度的变化率来确定。
在该装置中,多项等式可以是二次等式。
在该装置中,添加有第一校准值的部分可以根据第一校准值的大小被划分成至少两个部分。
在该装置中,添加有第一校准值的部分可以根据预先设定的时间长度被划分成至少两个部分。
在该装置中,第一校准值可以大于第二校准值。
在该装置中,第一校准值可以小于第二校准值。
在该装置中,第一校准值可以基于多项等式来确定,多项等式基于在加热器被加热时由温度传感器测量的温度的变化率来确定,第二校准值可以根据除多项等式以外的标准来确定。
在该装置中,添加有第一校准值的部分可以根据第一校准值的大小被划分成至少两个部分,第二校准值可以针对至少两个部分中的每个部分预先确定。
在该装置中,控制器还可以配置成通过参考匹配表来确定第二校准值,在该匹配表中,第二校准值对应于至少两个部分中的每个部分。
在该装置中,第一校准值可以在由温度传感器测量的温度达到预定温度之后被添加。
在该装置中,第二校准值可以在添加有第一校准值的温度达到预定温度之后被添加。
根据本公开的另一实施方式的用于解决上述技术问题的方法包括:接收来自温度传感器的加热器的温度,加热器配置成通过对气溶胶生成基质进行加热来生成气溶胶;将第一校准值添加至所接收的温度;以及另外将第二校准值添加至添加有第一校准值的温度。
在该方法中,可以基于多项等式来确定添加有第一校准值的温度,多项等式在加热器被加热时由温度传感器测量的温度的变化率来确定。
在该方法中,多项等式可以是二次等式。
在该方法中,,可以根据第一校准值的大小将添加有第一校准值的部分划分成至少两个部分。
在该方法中,可以根据预先设定的时间长度将添加有第一校准值的部分划分成至少两个部分。
在该方法中,第一校准值可以大于第二校准值。
在该方法中,可以基于多项等式来确定第一校准值,多项等式基于在加热器被加热时由温度传感器测量的温度的变化率确定,可以基于除多项等式以外的标准来确定第二校准值。
根据实施方式的计算机可读记录介质上存储有用于执行上述方法的程序。
本发明的方案
关于用于描述各种实施方式的术语,考虑到本公开的各种实施方式中结构元件的功能,选择目前广泛使用的一般术语。然而,这些术语的含义可以根据意图、司法判例、新技术的出现等而改变。有些术语是由申请人在特定场合酌情选择的。这些术语将在相关描述中详细说明。因此,本文使用的术语不仅仅是名称,而是应该基于术语的含义和本公开的全部内容来限定。
此外,除非有相反的明确描述,否则用语“包括”以及变型比如“包括了”或“包括有”将被理解为意味着包括所述元件,但不排除任何其他元件。此外,本说明书中描述的术语“-器”、“-件”和“模块”是指用于处理至少一种功能和/或操作的单元,并且可以由硬件部件、或软件部件、以及上述组合来实现。
对用于例示一个或更多个实施方式的附图进行参考是为了获得足够的理解、实施方式的优点以及通过实现方案所完成的目的。然而,本公开可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为仅限于本文所阐述的实施方式。
下文中,将参照附图对本公开的实施方式进行详细描述。
图1和图2是示出了其中香烟插入到到气溶胶生成装置中的示例的图示。
参照图1和图2,气溶胶生成装置10包括电池120、控制器110、加热器130和汽化器180。香烟200可以插入到气溶胶生成装置10的内部空间中。
在图1至图2的气溶胶生成装置10中示出了与本实施方式有关的元件。因此,本领域的普通技术人员将理解的是,除了图1至图2所示的元件外,其他通用元件也可以包括在气溶胶生成装置10中。
此外,尽管加热器130被示出为包括在图1和图2中的气溶胶生成装置10中,但如果有必要,可以省略加热器130。
在图1中,电池120、控制器110、加热器130和汽化器180成行地布置。另外,图2示出了汽化器180和加热器130彼此平行地布置。然而,气溶胶生成装置10的内部结构并不限于图1或图2所示的示例。也就是说,根据气溶胶生成装置10的设计,可以改变电池120、控制器110、加热器130和汽化器180的布置结构。
当香烟200插入到气溶胶生成装置10中时,气溶胶生成装置10操作加热器130和/或汽化器180,以由香烟200和/或汽化器180生成气溶胶。由汽化器180生成的气溶胶可以经由香烟200传递至使用者。汽化器180将在下文中详细描述。
电池120供给用于操作气溶胶生成装置10的电力。例如,电池120可以供给用于对加热器130或汽化器180进行加热的电力,并且可以供给用于操作控制器110的电力。此外,电池120可以供给用于操作安装在气溶胶生成装置10中的显示器、传感器、马达等的电力。
控制器110对气溶胶生成装置10的整体操作进行控制。详细地,控制器110可以对包括在气溶胶生成装置10中的其他元件以及电池120、加热器130和汽化器180的操作进行控制。另外,控制器110可以检查气溶胶生成装置10中的每个部件的状态,以确定气溶胶生成装置10是否处于可操作状态。
控制器110包括至少一个处理器。处理器可以被实现为多个逻辑门的阵列,或者可以实现为通用微处理器和存储有能够在微处理器中执行的程序的存储器的组合。本领域的普通技术人员将理解的是,本公开可以以其他形式的硬件来实现。
可以通过从电池120供给的电力来对加热器130进行加热。例如,当香烟200插入到气溶胶生成装置10时,加热器130可以位于香烟200的外侧。因此,经加热的加热器130可以升高香烟200中的气溶胶生成物质的温度。
加热器130可以是电阻式加热器。例如,加热器130包括电传导迹线,并且加热器130可以在电流流过电传导迹线时被加热。然而,加热器130并不限于上述示例,并且可以使用任何类型的加热器,只要该加热器被加热到期望温度即可。在此,期望温度可以预先设置在气溶胶生成装置10上,或者可以由使用者设置。
此外,在另一示例中,加热器130可以包括感应加热型加热器。详细地,加热器130可以包括用于以感应加热方法对香烟200进行加热的电传导线圈,以及香烟200可以包括可以由感应加热型加热器进行加热的基座。
在图1和图2中,加热器130被示出为布置在香烟200的外部,但不限于此。例如,加热器130可以包括管状加热元件、板状加热元件、针状加热元件或杆状加热元件。以及香烟200的内部或外部可以被加热元件加热。
另外,在气溶胶生成装置10中可以设置有多个加热器130。在此,多个加热器130可以设置成插入到香烟200中或插入到香烟200的外部上。另外,多个加热器130中的一些加热器可以设置成插入到香烟200中,而多个加热器130中的另一些加热器可以设置在香烟200的外部上。此外,加热器130的形状不限于图1和图2中所示的示例,而是可以制造成各种形状。
汽化器180可以通过对液状组合物进行加热来生成气溶胶,并且所生成的气溶胶可以在穿过香烟200之后被传送至使用者。换句话说,由汽化器180生成的气溶胶可以沿着气溶胶生成装置10的气流通道移动,气流通道可以构造成用于使由汽化器180生成的气溶胶穿过香烟200而被传送至使用者。
例如,汽化器180可以包括液体储存单元、液体传送单元和加热元件,但不限于此。例如,液体储存单元、液体传送单元和加热元件可以作为独立的模块被包括在气溶胶生成装置10中。
液体储存件可以储存液状组合物。例如,液状组合物可以是包括具有挥发性烟草风味成分的含烟草材料的液体、或是包括非烟草材料的液体。液体储存件可以附接至汽化器180/与汽化器180分离,或者,液体储存件可以与汽化器180成一体地制造。
例如,液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、调味品、调味剂或维生素混合物。香料可以包括薄荷醇、欧薄荷、留兰香油和各种果味成分,但不限于此。调味剂可以包括能够向使用者提供各种风味或口味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中至少一种的混合物,但不限于此。另外,液状组合物可以包括诸如甘油及丙二醇的气溶胶形成剂。
液体传送元件可以将液体储存件的液状组合物传送至加热元件。例如,液体传送元件可以是芯,比如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维或多孔陶瓷,但不限于此。
加热元件是用于对由液体传送单元传送的液状组合物进行加热的元件。例如,加热元件可以是金属加热丝、金属热板、陶瓷加热器等,但不限于此。此外,加热元件可以包括传导丝比如镍铬线,并且可以被定位成围绕液体传送元件缠绕。加热元件可以由电流供给件加热,并可以将热传递至与加热元件接触的液状组合物,从而对液状组合物进行加热。因此,可以生成气溶胶。
例如,汽化器180可以被称为雾化烟弹或雾化器,但不限于此。
除了电池120、控制器110、加热器130和汽化器180之外,气溶胶生成装置10还可以包括通用元件。例如,气溶胶生成装置10可以包括能够输出视觉信息的显示器和/或用于输出触觉信息的马达。此外,气溶胶生成装置10可以包括至少一个传感器(抽吸传感器、温度传感器、香烟插入传感器等)。另外,气溶胶生成装置10可以被制造成具有下述结构:在该结构中,即使在插入有香烟200的状态下,也可以引入外部空气或排出内部空气。
尽管在图1和图2中没有示出,但气溶胶生成装置10可以构造成具有附加托架的系统。例如,托架可以用于对气溶胶生成装置10的电池120充电。替代性地,加热器130可以在托架和气溶胶生成装置10联接至彼此的状态下被加热。
香烟200可以类似于典型的燃烧香烟。例如,香烟200可以包括包含气溶胶生成物质的第一部分和包括过滤器等的第二部分。替代性地,香烟200的第二部分也可以包括气溶胶生成物质。例如,以颗粒或胶囊状件形式制成的气溶胶生成物质可以插入到第二部分中。
整个第一部分可以插入到气溶胶生成装置10中,第二部分可以暴露于外部。替代性地,可以将第一部分的仅一部分插入到气溶胶生成装置10中,或者,可以将整个第一部分和第二部分的一部分插入到气溶胶生成装置10中。使用者可以在用使用者的嘴部含住第二部分的同时抽吸气溶胶。此时,当外部空气穿过第一部分时生成气溶胶,所生成的气溶胶穿过第二部分并被传送至使用者的嘴部。
例如,外部空气可以通过形成在气溶胶生成装置10中的至少一个空气通道被引入。例如,可以由使用者对形成在气溶胶生成装置10中的空气通道的打开及关闭以及/或者对空气通道的大小进行调节。因此,可以由使用者对吸烟的量和吸烟感觉进行调节。在另一示例中,外部空气可以通过形成在香烟200的表面中的至少一个孔被引入到香烟200中。
图3是示出了香烟插入到根据示例实施方式的气溶胶生成装置中的图示。
当图3与通过图1和图2描述的气溶胶生成装置进行比较时,可以看出省略了汽化器180。由于执行汽化器180功能的元件被包括在插入到图3所示的气溶胶生成装置中的双介质香烟300中,因此图3所示的气溶胶生成装置可以不包括汽化器180。
当双介质香烟300插入到图3中的气溶胶生成装置10中时,双介质香烟300在外部被加热,使得可以由双介质香烟300生成使用者可吸入的气溶胶。另外,双介质香烟300将在图6中描述。
在下文中,将参照图4描述香烟200的示例。
图4是示出了根据本公开的示例实施方式的香烟的图示。
参照图4,香烟200包括烟草杆210和过滤杆220。上面参照图1和图2描述的第一部分包括烟草杆210,第二部分包括过滤杆220。
在图4中,过滤杆220被示出为单个部段,但不限于此。换句话说,过滤杆220可以包括多个部段。例如,过滤杆220可以包括用于对气溶胶进行冷却的第一部段和用于对包括在气溶胶中的预定成分进行过滤的第二部段。另外,如有必要,过滤杆220还可以包括执行另一功能的至少一个部段。
香烟200可以由至少一个包裹件240包装。包裹件240可以包括至少一个孔,外部空气通过该孔被引入或者内部空气通过该孔被排出。例如,香烟200可以由一个包裹件240包装。在另一示例中,香烟200可以由两个或更多个包裹件240包装。例如,烟草杆210可以由第一包裹件包装,过滤杆220可以由第二包裹件包装。此外,烟草杆210和过滤杆220分别由单个包裹件包装,然后,香烟200可以由第三包裹件整体重新包装。当烟草杆210和过滤杆220中的每一者均包括多个部段时,部段中的每个部段均可以由单个包裹件来包装。此外,其中由单个包裹件分别包装的部段联接至彼此的香烟200可以由另一包裹件重新包装。
烟草杆210包括气溶胶生成物质。例如,气溶胶生成物质可以包括甘油、丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和油醇中的至少一种,但不限于此。此外,烟草杆210可以包括其他添加剂材料,如调味剂、润湿剂和/或有机酸。另外,调味液体比如薄荷醇、保湿剂等可以通过喷洒至烟草杆210而被添加至烟草杆210。
烟草杆210可以以各种方式制造。例如,烟草杆210可以被制造成板状件或股状件。另外,烟草杆210可以由通过细切烟草片获得的烟草叶制造。另外,烟草杆210可以被热传导材料围绕。例如,热传导材料可以是但不限于金属箔如铝箔。例如,围绕烟草杆210的热传导材料可以通过使传递至烟草杆210的热均匀分散来改善应用于烟草杆的热传导性,从而改善烟草口感。另外,围绕烟草杆210的热传导材料可以用作基座,基座由感应加热型加热器加热。尽管图中没有示出,但除了围绕烟草杆210外部的热传导材料外,烟草杆210还可以包括基座。
过滤杆220可以是醋酸纤维素过滤器。此外,过滤杆220不限于特定的形状。例如,过滤杆220可以是筒式杆,或是其中包括腔的管式杆。另外,过滤杆220可以是凹入式杆。当过滤杆220包括多个部段时,多个部段中的至少一个部段可以具有不同于其他部段的形状。
过滤杆220可以被制造成产生风味。例如,可以将调味液体喷洒至过滤杆220,或者将施加了调味液体的单独的纤维插入到过滤杆220中。
另外,过滤杆220可以包括至少一个胶囊状件230。在此,胶囊状件230可以产生风味,或者可以生成气溶胶。例如,胶囊状件230可以具有以下结构:在该结构中,含有调味材料的液体被膜包裹。胶囊状件230可以具有环形或筒形的形状,但不限于此。
当过滤杆220包括用于对气溶胶进行冷却的部段时,冷却部段可以包括聚合物材料或可生物降解的聚合物材料。例如,冷却部段可以仅包括纯聚乳酸,但用于形成冷却部段的材料不限于此。在一些实施方式中,冷却部段可以包括具有多个孔的醋酸纤维素过滤器。然而,冷却部段并不限于上述示例,并且可以包括任何材料,只要能实现对气溶胶进行冷却的功能即可。
尽管在图4中没有示出,但根据实施方式的香烟200还可以包括前端过滤器。前端过滤器在烟草杆210中位于面向过滤杆220的侧部处。前端过滤器可以防止烟草杆210摆脱到外部,并且可以防止液化气溶胶在吸烟期间从烟草杆210流至气溶胶生成装置10(参见图1至图2)。
图5是示出了香烟的另一示例的视图。
参照图5,可以看出,香烟200具有以下形式:其中,十字管(cross tube)205、烟草杆210、管状件220a和过滤器220b被最终包裹件240包裹。在图5中,包裹件包括:各个包裹件,各个包裹件单独地围绕十字管205、烟草杆210、管状件220a和过滤器220b进行包裹;以及最终包裹件,该最终包裹件共同地围绕十字管205、烟草杆210、管状件220a和过滤器220b包裹。
参照图1和图2被描述为包含气溶胶生成物质的第一部分可以包括十字管205和烟草杆210。参照图1和图2被描述为包括过滤器的第二部分可以包括过滤杆220。为了便于描述,以下描述将参照图1和图2进行,与参照图4的描述的重叠的描述将被省略。
十字管205指的是连接至烟草杆210的十字形管。
烟草杆210包括气溶胶生成基质,当气溶胶生成基质被气溶胶生成装置10的加热器130加热时,气溶胶生成基质会生成气溶胶。
管状件220a可以将烟草杆210的气溶胶生成基质通过接收来自加热器130的足够量的能量而被加热时生成的气溶胶传递至过滤器220b。管状件220a以下述方式制造来形成环状件:其中,作为增塑剂的三醋酸酯(TA)以超过一定量的方式被添加至醋酸纤维素丝束。与十字管205相比,管状件220a可以在形状上有所不同,并且还可以在烟草杆210和过滤器220b连接至彼此的布置结构方面也不同。
当由烟草杆210生成的气溶胶通过管状件220a传递时,过滤器220b设置成允许使用者抽吸通过使气溶胶穿过过滤器220b而过滤的气溶胶。过滤器220b可以包括基于醋酸纤维素丝束制造的醋酸纤维素过滤器。
最终包裹件240是围绕十字管205、烟草杆210、管状件220a和过滤器220b包裹的纸,并且可以包括所有的十字管包裹件240b、烟草杆包裹件240c、管状件包裹件240d和过滤器包裹件240e。
在图5中,十字管包裹件240b由铝制包裹件包裹,管状件220a由MFW或24K包裹件包裹,过滤器220b由耐油硬质包裹件或聚乳酸(PLA)材料的层压件包裹。下面将较详细地描述烟草杆包裹件240c和最终包裹件240。
烟草杆包裹件240c围绕烟草杆210包裹,并且可以涂覆有热传导性增强材料,以使加热器130传递热能的效率最大化。例如,烟草杆包裹件240c可以以下述方式制造:其中,一般包裹件或异型原纸(heterotype base paper)涂覆有银箔(Ag)、铝箔(Al)、铜箔(Cu)、碳纸、填料、陶瓷(AlN、Al2O3)、碳化硅、柠檬酸钠(Na citrate)、柠檬酸钾(K citrate)、芳纶纤维、纳米纤维素、矿物纸、玻璃纸、单壁碳纳米管(SWNT)中的至少一种。一般包裹件指的是应用于广为人知的香烟的包裹件,以及指的是由经过验证的材料制成的多孔包裹件,该材料既具有造纸可加工性,又具有通过水纸测试超过一定值的热传导性。
此外,在本公开中,最终包裹件240可以以下述方式制造:其中,MFW(一种消毒纸)原纸涂覆有涂覆烟草杆包裹件240c的各种材料中的填料、陶瓷、碳化硅、柠檬酸钠、柠檬酸钾、芳纶纤维、纳米纤维素和SWNT中的至少一者。
包括在图1和图2所述的在外部被加热的气溶胶生成装置10中的加热器130是控制器110控制的目标,加热器130对包括在烟草杆210中的气溶胶生成基质进行加热以生成气溶胶,此时,传递至烟草杆210的热能是由按比例计75%的辐射热、15%的对流热和10%的传导热构成的。构成传递至烟草杆210的热能的辐射热、对流热和传导热之间的比可以根据实施方式而不同。
在本公开中,为了使从加热器130向可以与加热器130分开放置而不是直接接触的气溶胶生成基质的热能传递加快,烟草杆包裹件240c和最终包裹件240涂覆有热传导性增强材料,以促进热能向烟草杆210的气溶胶生成基质的有效传递,并且因此,可以向使用者提供充足量的气溶胶,即使在加热器130被充分加热之前的最初抽吸期间也是如此。
根据实施方式,烟草杆包裹件240c和最终包裹件240中的仅一者也可以涂覆有热传导性增强材料,本公开也可以以烟草杆包裹件240c或最终包裹件240涂覆有有机金属、无机金属、纤维、或具有预设值的热传导性的聚合物材料、以及上述示例的方式实现。
图6是图3的装置中使用的双介质香烟的示例。
在图6中,命名双介质香烟是为了与图4和图5中描述的香烟进行区分的目的,也为了简要地描述本公开的实施方式的目的。
参照图6,双介质香烟300具有气溶胶基部部分310、介质部分320、冷却部分330、和过滤器部分340,气溶胶基部部分310、介质部分320、冷却部分330、和过滤器部分340被最终包裹件350包裹。气溶胶基部部分310、介质部分320和过滤器部分340由单独的包裹件310a、320a、340a包裹,然后由最终包裹件350包裹。
气溶胶基部部分310通过在纸浆原纸中包含润湿剂而形成为预定的形状。气溶胶基部部分310可以包括丙二醇或甘油作为润湿剂。气溶胶基部部分310的润湿剂可以包括具有相对于原纸的重量而言的某重量比的丙二醇和甘油。当双介质香烟300插入到图3的气溶胶生成装置10时,气溶胶基部部分310位于最靠近加热器130的位置。
介质部分320包括板状件、股状件和通过细切烟草片获得的烟草叶中的一者或更多者,并且是生成尼古丁以向使用者提供吸烟体验的部分。当双介质香烟300插入到图3的气溶胶生成装置10时,介质部分320没有被加热器130直接加热,因为气溶胶基部部分310放置在加热器130与介质部分320之间,因此热通过气溶胶基部部分310间接地传递至介质部分320。在本实施方式中,考虑到包含在介质部分320中的介质必须达到低于包含在气溶胶基部部分310中的润湿剂必须达到的温度的特性,气溶胶基部部分310通过加热器130加热,以间接增大介质部分320的温度。当介质部分320被加热器130加热到某个温度时,介质部分320生成尼古丁蒸汽。
根据具体实施方式,当双介质香烟300插入到图3的气溶胶生成装置10时,介质部分320的一部分可以面向加热器130。
冷却部分330是由包含具有预定重量的增塑剂的管状过滤器制成的。来自气溶胶基部部分310的湿的蒸汽和来自介质部分320的尼古丁蒸汽混合后被雾化,并在穿过冷却部分330时被冷却。
过滤器部分340可以是醋酸纤维素过滤器,并且过滤器部分340不限于特定的形状。例如,过滤器部分340可以是筒式杆,或是其中包括腔的管状杆。当过滤器部分340包括多个部段时,多个部段中的至少一个部段可以具有与其他部段的形状不同的形状。过滤器部分340可以被制造成产生风味。例如,调味液体可以喷洒至过滤器部分340,或者施加了调味液体的单独的纤维可以插入到过滤器部分340中。
另外,过滤器部分340可以包括至少一个胶囊状件。在此,胶囊状件可以产生风味,或者可以生成气溶胶。例如,胶囊状件可以具有其中含有调味材料的液体被膜包裹的结构。胶囊状件可以具有环形或筒形的形状,但不限于此。
最终包裹件350指的是将气溶胶基部部分310、介质部分320和过滤器部分340进行包裹的包裹件,气溶胶基部部分310、介质部分320和过滤器部分340是由单独的包裹件310a、320a和340a包裹的。
图7是根据示例实施方式的包括液体烟弹的气溶胶生成装置的立体图。
图7是示意性地示出了根据实施方式的包含气溶胶生成物质的可更换烟弹750与包括可更换烟弹750的气溶胶生成装置700之间的联接关系的分解立体图。根据图7所示的实施方式的气溶胶生成装置700包括包含气溶胶生成物质的可更换烟弹750和对可更换烟弹750进行支撑的主体710。
可更换烟弹750可以在气溶胶生成物质容置在主体710中的状态下联接至主体710。可更换烟弹750的一部分插入到主体710的容置空间中,使得可更换烟弹750可以安装在主体710上。
可更换烟弹750可以包含呈例如液态、固态、气态或凝胶状态中的任一者的气溶胶生成物质。气溶胶生成物质可以包括液状组合物。例如,液状组合物可以是包括具有挥发性烟草风味成分的含烟草材料的液体,或者是包括非烟草材料的液体。
例如,液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、香料、调味剂和维生素混合物中的一种组分或这些组分的混合物。香料可以包括薄荷醇、欧薄荷、留兰香油和各种果味成分,但不限于此。调味剂可以包括能够向使用者提供各种风味或口味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一者的混合物,但不限于此。此外,液状组合物可以包括气溶胶形成剂,诸如甘油和丙二醇。
例如,液状组合物可以包含添加有尼古丁盐的任何重量比的甘油和丙二醇溶液。液状组合物可以包含两种或更多种类型的尼古丁盐。尼古丁盐可以通过向尼古丁中添加合适的酸来形成,所述酸包括有机酸或无机酸。尼古丁可以是天然生成的尼古丁或合成尼古丁,并且可以具有相对于液状组合物的总溶液重量的任何合适的重量浓度。
用于形成尼古丁盐的酸可以考虑血液中尼古丁吸收的速率、气溶胶生成装置10的工作温度、风味或香味、溶解度等来适当选择。例如,用于形成尼古丁盐的酸可以是选自苯甲酸、乳酸、水杨酸、月桂酸、山梨酸、乙酰丙酸、丙酮酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、柠檬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、苯乙酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡萄糖酸、蔗糖酸、丙二酸或苹果酸构成的组中的单种酸,或者可以是选自上述组中的两种或更多种酸的混合物,但不限于此。
可更换烟弹750通过从主体710传输的电信号或无线信号进行操作,以通过将可更换烟弹750内部的气溶胶生成物质的相转换为气相来生成气溶胶。气溶胶可以指其中由气溶胶生成物质生成的汽化颗粒与空气混合的气体。
例如,可更换烟弹750可以通过接收来自主体710的电信号并对气溶胶生成物质进行加热、或者通过使用超声振动方法、或者通过使用感应加热方法来转换气溶胶生成物质的相。作为另一示例,当可更换烟弹750包括其自身的电源时,可更换烟弹750可以通过从主体710传输至可更换烟弹750的电控制信号或无线信号进行操作来生成气溶胶。
可更换烟弹750可以包括:液体储存件,该液体储存件中容置气溶胶生成物质;以及雾化器,雾化器将液体储存件的气溶胶生成物质转化成气溶胶。
当液体储存件“在液体储存件中容置气溶胶生成物质”时,这意味着液体储存件用作仅保持气溶胶生成物质的容器,并且在液体储存件中包括浸渍有(包含)气溶胶生成物质的元件,比如海绵、棉花、织物或多孔陶瓷结构。
雾化器可以例如包括:液体传送元件(芯),该液体传送元件用于吸收气溶胶生成物质并且将气溶胶生成物质维持在用于转化成气溶胶的最佳状态;加热器,加热器用于对液体传送元件进行加热以生成气溶胶。
液体传送元件可以包括例如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷中的至少一者。
加热器可以包括金属材料,比如铜、镍、钨等,以通过使用电阻生成的热而对传送至液体传送元件的气溶胶生成物质进行加热。加热器可以由例如金属线、金属板、陶瓷加热元件等来实现、以及可以由通过使用比如镍铬合金线的材料的传导丝来实现,传导丝卷绕在液体传送元件上或布置成与液体传送元件相邻。
此外,雾化器可以通过呈网状件或板的形式的加热元件来实现,该加热元件执行吸收气溶胶生成物质以及在没有使用单独的液体传送元件的情况下将气溶胶生成物质保持在用于转化成气溶胶的最佳状态的功能、以及通过对气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的功能。
可更换烟弹750的液体储存件的至少一部分可以包括透明材料,使得容置在可更换烟弹750中的气溶胶生成物质可以从外部在视觉上被识别。液体储存件包括从液体储存件突出的突出窗,使得液体储存件可以在联接至主体710时插入到主体710的凹槽中。烟嘴和液体储存件可以完全由透明塑料或玻璃形成,以及,仅与液体储存件的一部分相对应的突出窗21a可以由透明材料形成。
主体710包括布置在容置空间内部的连接端子。当可更换烟弹750的液体储存件插入到主体710的容置空间中时,主体710可以通过连接端子向可更换烟弹750提供电力或者向可更换烟弹750供给与可更换烟弹750的操作有关的信号。
烟嘴联接至可更换烟弹750的液体储存件的一个端部。烟嘴是气溶胶生成装置700的插入到使用者的口中的部分。烟嘴包括用于将由液体储存件内部的气溶胶生成物质生成的气溶胶排放到外部的排放孔。
滑动件730联接至主体710,以相对于主体710移动。滑动件730覆盖联接至主体710的可更换烟弹750的烟嘴的至少一部分,或者通过相对于主体710移动而将烟嘴的至少一部分暴露于外部。滑动件730包括长形孔7a,该长形孔在可更换烟弹750的突出窗的至少一部分处暴露于外部。
滑动件730具有带有敞开的两端的中空空间的容器形状。滑动件730的结构不限于图中所示的容器形状,并且滑动件730可以具有能够在联接至主体710的边缘时相对于主体10移动的呈夹形横截面的弯曲的板状结构,或者,滑动件730可以具有呈弯曲的半筒形形状以及呈弯曲的弧形截面的结构。
滑动件730包括用于保持滑动件730相对于主体710和可更换烟弹750的位置的磁性体。磁性体可以包括永久磁体或者比如铁、镍、钴或其合金的材料。
磁性体包括:面向彼此的两个第一磁性体8a,所述两个第一磁性体之间具有滑动件730的内部空间;以及面向彼此的两个第二磁性体8b,所述两个第二磁性体之间具有滑动件730的内部空间。第一磁性体8a和第二磁性体8b布置成沿着主体710的纵向方向彼此间隔开,该纵向方向是滑动件730的移动方向,即主体710延伸所沿的方向。
主体710包括固定磁性体,该固定磁性体布置于:在滑动件730相对于主体710移动时,滑动件730的第一磁性体和第二磁性体移动所沿着的路径上。主体710的两个固定磁性体可以安装成面向彼此,在所述两个固定的磁性体之间具有容置空间。
根据滑动件730的位置,滑动件730可以稳定地保持在下述位置:其中,烟嘴的端部通过作用在固定磁性体与第一磁性体之间的磁力或者作用在固定磁性体与第二磁性体之间的磁力而被覆盖或暴露。
主体710包括位置变化检测传感器,该位置变化检测传感器布置在:当滑动件730相对于主体710移动时,滑动件730的第一磁性体和第二磁性体移动所沿着的路径上。位置变化检测传感器可以包括例如使用霍尔效应的霍尔IC,霍尔IC对磁场的变化进行检测并生成信号。
在根据上述实施方式的气溶胶生成装置700中,主体710、可更换烟弹750和滑动件730在横向于纵向方向的方向上具有近似矩形截面的形状,但在实施方式中,气溶胶生成装置700的形状不受限制。例如,气溶胶生成装置700可以具有环形、椭圆形、方形或各种多边形形状的截面形状。此外,气溶胶生成装置700不必限于沿纵向方向延伸时线性延伸的结构,而可以在以流线形形状弯曲或在特定区域中以预设角度弯曲时延伸较长的距离以易于被使用者握持。
图8是根据本实施方式的气溶胶生成装置的示例的立体图。
参照图8,可以看出,根据本实施方式的气溶胶生成装置10包括控制器110、电池120、加热器130和香烟200。图8仅示出了气溶胶生成装置10的部分构型以便于描述。因此,对于本领域的普通技术人员来说在包括上述构型的情况下,即使增加其他构型,也不会脱离本实施方式的范围。
此外,气溶胶生成装置10的内部结构不限于图8所示的结构,并且根据实施方式或设计,控制器110、电池120、加热器130和香烟200的布置结构可以不同。图8的每个元件的描述已经参照图1至图3给出,并且因此将被省略。
图9是图8中所述装置的侧视图。
参照图9,根据本实施方式的气溶胶生成装置10包括PCB11、控制器110、电池120、加热器130和显示器150、以及香烟插入空间160。在下文中,与参照图1描述的构型相同的描述将被省略。
印刷电路板(PCB)11可以设置为用于对各种部件进行电子集成的基板,所述各种部件通过与控制器110通信或在控制器的控制下收集气溶胶生成装置10的信息。控制器110和显示器150可以固定地安装在PCB11的表面上,并且电池120为连接至PCB11的元件供给电力。
显示器150可以将气溶胶生成装置10所生成的信息中的使用者所需的信息作为视觉信息而输出,并且可以基于从控制器110接收的信息对输出至设置在气溶胶生成装置10的前侧部上的LCD面板(或LED面板)的信息进行控制。
香烟插入空间160是指朝向气溶胶生成装置10的内部凹入至预定深度以使得香烟200被插入的空间。香烟插入空间160具有与香烟200的形状相似的筒形形式,使得稳定地安装棒状香烟200,并且香烟插入空间160的高度(深度)可以根据香烟200的包含气溶胶生成物质的区域的长度而变化。
例如,在将图6中描述的双介质香烟300插入到香烟插入空间160中的情况下,香烟插入空间160的高度可以等于气溶胶基板部分310的长度和介质部分320的长度的和。当香烟200插入到香烟插入空间160中时,在与香烟插入空间160相邻的加热器130A和130B被加热时,可以生成气溶胶。
图10是根据示例实施方式的包括在气溶胶生成装置10中的控制器110的框图。
参照图10,气溶胶生成装置10的控制器110包括传感器数据收集器111、第一偏移值计算器113、第二偏移值计算器115和校准处理器117。图10的控制器110、传感器数据收集器111、第一偏移值计算器113、第二偏移值计算器115和校准处理器117可以包括在至少一个处理器中。处理器可以被实现为多个逻辑门的阵列,或者可以实现为通用微处理器和存储有能够在微处理器中执行的程序的存储器的组合。另外,本领域的普通技术人员将理解的是,图10的控制器110、传感器数据收集器111、第一偏移值计算器113、第二偏移值计算器115和校准处理器117可以实现为不同形式的硬件。处理器以硬件、固件、或者硬件和软件的组合来实现。至少一个处理器是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、或其他类型的处理部件。处理器包括能够被编程以执行功能的一个或更多个处理器。
传感器数据收集器111根据由配置成对加热器的温度进行测量的温度传感器190测量的温度来收集传感器数据。由传感器数据收集器111收集的传感器数据可以包括由温度传感器190测量的加热器的温度值。
第一偏移值计算器113计算用于被添加至或应用至由温度传感器190测量的温度的第一校准值(第一偏移值或第一权重)。
第二偏移值计算器115计算用于添加至或应用至添加有第一校准值的温度的第二校准值(第二偏移值或第二权重)。
校准处理器117通过将第一校准值添加至由温度传感器190测量的温度或者另外将第二校准值添加至添加有第一校准值的温度来执行用于确定加热器的最终温度的一般操作。在另一示例实施方式中,校准处理器117可以通过将经测量的温度乘以第一权重和/或第二权重而将第一权重和/或第二权重应用至经测量的温度。
给出上述每个模块的名称是为了直观地描述通过控制器110执行的功能。根据实施方式,每个模块的名称可以被改变。另外,本领域的普通技术人员将可以理解的是,每个模块所执行的功能可以仅通过控制器110来实现。因此,在下文中,将详细描述本公开的实施方式,并且为了便于进行说明,除非特别地限定,否则执行每个功能的对象都被认为是控制器110。
根据本公开的气溶胶生成装置10包括加热器130、配置成对加热器130的温度进行测量的温度传感器190、以及配置成对供给至加热器130的电力进行控制的控制器110。控制器110可以将第一校准值添加至由温度传感器190测量的温度,以及,另外将第二校准值添加至添加有第一校准值的温度,以确定加热器130的最终温度。
首先,温度传感器190对加热器130的温度进行测量并将经测量的温度传递至控制器110。加热器130的温度可以超过300摄氏度,并且为了保持加热器130的加热效率,温度传感器190可以不直接联接至加热器130和/或可以不具有与加热器130的物理接触。因此,由温度传感器190测量的加热器130的温度(经测量的温度)可能与加热器130的实际温度有偏差。
图11是直观地示出了由温度传感器190测量的加热器的温度与加热器130的实际温度之间的差异的图示。
参照图11,示出了由温度传感器190感测的温度的温度曲线1110可以高于示出了加热器130的实际温度的实际温度曲线1130。也就是说,图11示出了由温度传感器190测量的加热器130的温度通常高于加热器130的实际温度,为了使控制器110能够适当地依赖于由温度传感器190测量的加热器130的温度值,可能必须计算相对于由温度传感器190测量的加热器130的温度的适合的校准值。
在图11中,由于所测量的加热器130的温度高于加热器130的实际温度,校准值可以是负数。然而,根据实施方式,由温度传感器190测量的加热器130的温度可以低于加热器130的实际温度,在这种情况下,校准值可以是正数。
根据本公开,为了使上述偏差最小化,控制器110可以对加热器130的经测量的温度进行至少两次校准,并可以获得与加热器130的实际温度大致相同或与加热器130的实际温度相同的温度值。
由控制器110添加至由温度传感器190测量的加热器130的温度的第一校准值和第二校准值可以通过使用彼此不同的方法来计算。
例如,加热器130的添加有第一校准值的温度可以是由多项等式来确定的温度,而该多项等式基于在加热器130被加热时由温度传感器190测量的温度的变化范围来确定。
图12示出了其中加热器130的添加有第一校准值的温度通过基于由温度传感器190测量的温度的变化率而确定的多项等式来确定。
首先,如图11那样,图12的(a)是示出了对由温度传感器190测量的加热器130的温度曲线与加热器130的实际温度曲线进行比较的结果的图示。
图12的(a)的曲线被划分成第一部分1210、第二部分1230和第三部分1250。第一部分1210对应于其中加热器130的温度达到最高温度(约310摄氏度)并且随后该温度被恒定地保持的部分。第二部分1230对应于其中在第一部分1210中被恒定地保持的加热器130的温度以预定速率下降并且随后下降后的温度被恒定地保持的部分。第三部分1250对应于其中在第二部分1230中被恒定地保持的加热器130的温度再次以预定速率下降的部分。
图12的(b)示出了多项等式的曲线。详细地,图12的(b)是用于对加热器130的添加有第一校准值的温度进行计算的多项等式的曲线。控制器110可以基于根据图12B的多项等式来确定加热器130的添加有第一校准值的温度。
[等式1]
y=-0.0004x2+1.4079x-48.202
等式1示出了关于图12的(b)的多项等式。在等式1中,x表示加热器130的添加有第一校准值的温度,以及y表示由温度传感器190测量的加热器130的温度。例如,参照图12的(a),由温度传感器190测量的加热器130的温度在第一部分1210中保持为约349摄氏度,由温度传感器190测量的加热器130的温度在第二部分1230中保持为约290摄氏度,以及所测量的加热器130的在第三部分1250中的平均温度为约233摄氏度。当在图12的(a)中观察到的每个温度值即349摄氏度、290摄氏度和233摄氏度被代入等式1的y中,并通过使用等式1的反函数得到x时,相应的x值为310摄氏度、260摄氏度和213摄氏度,这些值是加热器130的添加有第一校准值的温度。
也就是说,对图12的(b)和等式1进行总结,图12的(a)中的第一部分1210中的第一校准值是39,第一校准值39对应于从349减去310得到的值,第二部分1230中的第一校准值是30,第一校准值30对应于从290减去260得到的值,以及第三部分1250中的第一校准值是20,第一校准值20对应于从233减去213得到的值。
等式1是基于由温度传感器190测量的温度变化率而确定的多项等式的示例。控制器10可以通过使用以下因素来对多项等式建模:图12中(a)的第一部分1210中的偏差是超过35的值(例如,第一预设值)、第二部分1230中的偏差是超过30的值(例如,第二预设值)、以及第三部分1250中的偏差是小于30的值。另外,每当积累了额外的数据时,控制器110可以对预存储的多项等式进行校正。因此,被控制器110参考以计算第一校准值的多项等式可以变成与等式1不同的表达式类型。也就是说,在本公开中,等式1是二次多项等式。然而,根据实施方式,由控制器110使用的来确定第一校准值的等式可以是一种不同于二次多项等式的多项等式。
另外,在图12的(a)中用于划分第一部分1210、第二部分1230和第三部分1250的标准可以不是第一校准值的大小,而可以是预先设定的时间长度。例如,在图12的(a)中,加热器130的温度随着加热器130被加热而保持上升并达到约310摄氏度(例如,从时间T0至时间T1),在时间T1之后,加热器120被恒定地保持(例如,从时间T1至时间T2,对应于第一部分1210)。然后,加热器130的温度可以在第二部分1230中从时间T2至时间T3逐渐降低,以及加热器130的温度可以在第三部分1250中从时间T3至时间T4逐渐降低。在此,第一部分1210的时间长度可以是预先储存的值。控制器110可以参照预先存储的时间长度来控制供给至加热器130的电力。当第一部分1210中的温度被保持为310摄氏度时,供给至加热器130的电力可以被恒定地保持,当第二部分1230在某时间间隔之后启动时,供给至加热器130的电力可以降低。存储在控制器110中的各部分的时间长度可以通过实验、经验或算术计算来优化。
根据实施方式,控制器110或第一偏移值计算器113可以包括用于对等式1进行建模的模块。通过考虑关于加热器130被加热的时间点的时间信息、由温度传感器190收集的加热器130的温度信息、加热器130在对应部分中的预测温度等,包括在控制器110或第一偏移值计算器113中的建模模块可以执行建模以将第一偏移值(或者加热器130的应用有第一偏移值的温度)表示为等式1那样的多项等式。加热器130在对应部分中的预测温度可以参照存储在控制器110中的温度曲线(电力曲线)来获得。
为了提高多项等式的建模精度,根据本公开的建模模块可以使用曲线拟合算法,并且还可以使用各种机器学习算法如支持向量机或遗传算法。另外,建模模块可以通过经由设置在气溶胶生成装置中的通信模块对从外部端子生成的建模结果进行接收来使用该结果。
图13是加热器130的添加有第一校准值的温度和加热器130的实际温度的示意曲线。加热器130的添加有第一校准值的温度可以被称为第一经校准的温度。
当将图13与图12的(a)进行比较时,加热器130的第一经校准的温度1310与加热器130的实际温度1330之间的偏差大幅减小。例如,第一部分1210中的由温度传感器190测量的温度为约349摄氏度。然而,由于-37摄氏度的第一校准值被添加,第一经校准温度变成312摄氏度,与310摄氏度的实际温度略有差异。图13示出了在除第一部分1210之外的第二部分1230和第三部分1250中,加热器130的应用有第一校准值(第一偏移值)的温度与加热器130的实际温度没有很大差异。
图14是用于描述第二校准值的图示。
根据本公开,除了第一校准值之外,控制器110或第二偏移值计算器115可以将第二校准值添加至由温度传感器190测量的加热器130的温度,因此,可以相对较准确地确定加热器130的温度。这种配置考虑到由于第一校准值是基于多项等式来确定的特性,因此,难以在加热器130被加热期间在所有部分中无误差地进行校准。通过两步校准,最终确定的加热器130的温度可以与加热器130的实际温度相当接近或相同。
图14的曲线与图11至图13中描述的曲线不同,并且图14的曲线被示出为描述了尽管将第一校准值添加至由温度传感器190测量的温度值,但可能存在间断部分,在该间断部分中,经校准的温度仍然与加热器130的实际温度不同。详细地,在图14的曲线中,第四部分1410、第五部分1430和第六部分1450是尽管添加有第一校准值但经校准的温度仍与加热器130的实际温度不同的部分。
控制器110可以通过参考匹配表来确定第四部分1410至第六部分1450的第二校准值,在该匹配表中,第二校准值对应于至少两个部分中的每个部分。
【表1】
Figure BDA0003786544860000311
表1示出了控制器110所参考的匹配表的示例。表1是下述匹配表:在该匹配表中,根据添加有第一校准值的温度是否对应于加热器130的实际温度来匹配第二校准值。控制器110可以通过参考表1所示的匹配表来确定关于不一致的部分的第二校准值。第二校准值是通过实验、经验或算术计算得到的,并预先存储在控制器110的内部存储装置(存储器)中。第二校准值可以被更新及存储,以得到相对较好的结果。例如,参照图14和表1,第四部分1410的第二校准值可以是-2,第六部分1450的第二校准值可以是+1。
当第一校准值被添加至由温度传感器190测量的加热器130的温度时,加热器130的温度与加热器130的实际温度之间的偏差可能在几乎所有部分中消失。然而,由于建模的完成水平或温度曲线的异常,可能存在一些点,在这些点处,添加有第一校准值的温度与加热器190的实际温度之间仍存在差异。因此,控制器110可以通过应用第二校准值而在所有部分中将温度值控制成与加热器190的实际温度相同。
如上所述,第一校准值和第二校准值可以是正数或负数。另外,根据选择性实施方式,对于相同区域中的经测量的温度,第一校准值可以大于第二校准值。根据另一选择性实施方式,对于相同区域中的经测量的温度,第一校准值可以小于第二校准值。这两个选择性实施方式可以根据被建模的多项等式的精度或存储在控制器110中的匹配表的数值来不同地实现。
根据另一示例实施方式,可以在由温度传感器测量的温度达到预定温度后添加第一校准值,并且可以在添加有第一校准值的温度达到另一预定温度后添加第二校准值。该实施方式考虑到由装置生成的气溶胶的风味往往主要是在加热器达到最高温度后根据温度保持方法来确定的事实。在加热器的温度达到预定温度后,控制器110可以将第一校准值和第二校准值中的至少一者控制成被添加至由温度传感器测量的温度(或添加有第一校准值的温度)。
根据另一实施方式,控制器110可以通过使用匹配表来确定第一校准值,以及,控制器110可以通过使用多项等式如等式1来确定第二校准值。当根据匹配表确定第一校准值时,用于确定第二校准值的多项等式的顺序或类型可以改变成控制器可以相对较容易进行计算的形式。
图是根据示例实施方式的对由温度传感器测量的温度值进行多重校准的方法的示例的流程图。
图15可以通过参照图1至图10描述的气溶胶生成装置10或控制器110来实现,因此,将基于气溶胶生成装置10或控制器110来给出描述。下文中,与上述方面相同的方面将不进行描述。
控制器110可以收集由温度传感器感测的结果(操作S1510)。
控制器110可以将基于第一标准的偏移值反映至所收集的结果(操作S1530)。在操作S1530中,第一标准可以是基于温度变化率的多项等式,并且基于第一标准的偏移值表示第一校准值,如上所述。
控制器110可以将基于第二标准的偏移值反映至基于第一标准的偏移值所反映的结果(操作S1550)。在操作S1550中,基于第一标准的偏移值所反映的结果表示加热器的添加有第一校准值的测量的温度,基于第二标准的偏移值表示第二校准值。
控制器110可以确定及输出根据双重应用的偏移值而校准的温度传感器结果(操作S1570)。操作S1570可以由图10的校准处理器117执行,如上所述。
图16是示出了根据示例实施方式的对由温度传感器测量的温度值进行多重校准的方法的流程图。
图16可以通过参照图1至图10描述的气溶胶生成装置10或控制器110来实现,因此,将基于气溶胶生成装置10或控制器110给出描述。下文中,与上述方面相同的方面将不进行描述。
控制器110可以收集由温度传感器感测的结果(操作S1610)。
控制器110可以将基于第一标准的偏移值反映至所收集的结果(操作S1630)。
控制器110可以检查是否存在需要额外校准的部分(操作S1650),并且可以仅在需要校准的部分中选择性地反映基于第二标准的偏移值(操作S1670)。例如,对于第二校准值为0或被省略的部分,控制器110可以不反映基于第二标准的偏移值,以及,可以选择性地反映偏移值,以使不必要的操作最少化。
当不存在不需要额外校准的部分时,控制器110针对基于第一标准的偏移值所反映的所有部分对基于第二标准的偏移值进行反映(操作S1675)。
控制器110确定并输出基于双重应用的偏移值而校准的温度传感器结果(操作S1690)。
根据本公开,通过根据装置、各种传感器的位置和数量、以及从气溶胶生成装置的部件之间的偏差得到的微小温差来感测加热器的材料,对由温度传感器感测的加热器的温度进行多重校准。因此,在没有嵌入IR测量装置的情况下,可以准确地确定加热器的实际温度,并且可以生成被优化的气溶胶。
上述一个或更多个实施方式可以以计算机程序的形式实现,该计算机程序可以通过各种部件在计算机上执行,并且这样的计算机程序可以被记录在计算机可读记录介质中。此时,计算机可读记录介质可以是磁介质(例如,硬盘、软盘和磁带)、光记录介质(例如,CD-ROM和DVD)、磁光介质(例如,软式光盘)、以及专门配置成存储及执行程序指令的硬件装置(例如,ROM、RAM和闪存)。
同时,记录在介质上的计算机程序可以针对示例实施方式专门设计和配置,或者对于计算机软件方面的普通技术人员而言可以是公布并可用的。计算机程序的示例包括机器语言代码,比如由编译器生成的代码、以及可以由计算机使用解译器等执行的高级语言代码。
一个或更多个实施方式中所描述的具体实现形式是示例,并且不以任何方式限制一个或更多个实施方式的范围。为简洁起见,可以省略对常规电子部件、控制系统、软件和系统的其他功能方面的描述。此外,所提出的各种附图中示出的连接线或连接件意在代表各种元件之间的示例性功能关系以及/或者物理或逻辑联接,应指出的是,在实际装置中可以存在许多替代的或额外的功能关系、物理连接或电路连接。除非特别提及,否则比如“必要的”、“重要的”等这些部件可以不是应用本公开内容的必要元件。
如本文所使用的(特别是在权利要求书中),术语“所述”和类似的指示术语的使用可以对应于单数和复数两者。当在本公开中描述范围时,属于该范围的各个数值被应用于本公开的实施方式(除非有相反的描述),并且构成该范围的各个数值与在本公开的详细描述中所描述的相同。除非对构成根据本公开的方法的步骤的顺序有明确的描述或相反的描述,否则这些步骤可以以适当的顺序执行。本公开不必受限于步骤的描述顺序。所有示例或示例术语(例如,等)的使用仅用于详细描述本公开,本公开的范围不受示例或示例术语的限制,除非示例或示例术语受到权利要求的限制。本领域的普通技术人员将可以理解的是,在所附权利要求或其等效物的范围内,可以根据设计条件和因素进行各种修改、组合和变化。
工业实用性
本公开的实施方式可以用于制造下一代电子烟。

Claims (20)

1.一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:
加热器,所述加热器配置成对气溶胶生成基质施加热;
温度传感器,所述温度传感器配置成对所述加热器的温度进行测量,以获得经测量的温度值;以及
处理器,所述处理器配置成:
对供给至所述加热器的电力进行控制;
将第一校准值添加至所述经测量的温度值,以获得第一经校准的温度值;
将第二校准值添加至所述第一经校准的温度值,以获得第二经校准的温度值;以及
将所述第二经校准的温度值确定为所述加热器的温度。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成基于多项等式来确定所述第一经校准的温度值,所述多项等式是基于在所述加热器被加热时所述经测量的温度值的变化率来确定的。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置,其中,所述多项等式是二次等式。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成将所述第一校准值添加至根据所述第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成将所述第一校准值添加至根据预先设定的时间长度被划分成至少两个部分的部分中。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述第一校准值大于所述第二校准值。
7.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述第一校准值小于所述第二校准值。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成基于多项等式来确定所述第一校准值,所述多项等式是基于在所述加热器被加热时所述经测量的温度值的变化率来确定的,以及
所述第二校准值是基于除所述多项等式以外的标准来确定的。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成将所述第一校准值添加至根据所述第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中,以及
所述第二校准值是针对所述至少两个部分中的每个部分预先确定的。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成通过参考匹配表来确定所述第二校准值,在所述匹配表中,所述第二校准值对应于所述至少两个部分中的每个部分。
11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成:在所述经测量的温度值达到预定温度之后,添加所述第一校准值。
12.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述处理器还配置成:在所述第一经校准的温度值达到预定温度之后,添加所述第二校准值。
13.一种操作气溶胶生成装置的方法,所述方法包括:
对加热器的温度进行测量,以获得经测量的温度值,所述加热器配置成对气溶胶生成基质施加热;
将第一校准值添加至所述经测量的温度值,以获得第一经校准的温度值;
将第二校准值添加至所述第一经校准的温度值,以获得第二经校准的温度值;以及
将所述第二经校准的温度值确定为所述加热器的温度。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,基于多项等式来确定所述第一经校准的温度值,基于在所述加热器被加热时所述经测量的温度值的变化率来确定所述多项等式。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述多项等式是二次等式。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,添加所述第一校准值包括:
将所述第一校准值添加至根据所述第一校准值的大小被划分成至少两个部分的部分中。
17.根据权利要求13所述的方法,其中,添加所述第一校准值包括:
将所述第一校准值添加至根据预先设定的时间长度被划分成至少两个部分的部分中。
18.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第一校准值大于所述第二校准值。
19.根据权利要求13所述的方法,其中,
基于多项等式来确定所述第一校准值,基于在所述加热器被加热时所述经测量的温度值的变化率来确定所述多项等式,以及
基于除所述多项等式以外的标准来确定所述第二校准值。
20.一种非暂时性计算机可读记录介质,所述非暂时性计算机可读记录介质具有存储在所述非暂时性计算机可读记录介质上的用于执行根据权利要求13至19中的任一项所述的方法的程序。
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