CN116456848A - 具有用于识别与其一起使用的气溶胶生成制品的类型的装置的气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于与包括感受器装置的气溶胶生成制品(100、200)一起使用的气溶胶生成装置(1),其中所述气溶胶生成装置包括:容置部(6),所述容置部被构造成可移除地接收所述气溶胶生成制品(100、200)的至少一部分;以及感应加热装置(10),所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时,产生交变磁场以用于感应加热所述感受器装置。另外,所述气溶胶生成装置包括控制器(60),所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置,并且被配置成确定在所述感受器装置的加热期间达到的所述感受器装置的电特性的第一值和第二值。所述控制器还被配置成确定所述第一值与所述第二值之间的差,并且基于确定的差识别由所述容置部接收的制品(100、200)的类型。
Description
技术领域
本公开涉及一种气溶胶生成装置,其具有用于识别与所述装置一起使用的气溶胶生成制品的类型的装置。本发明还涉及一种气溶胶生成系统,其包括这种装置和与所述装置一起使用的至少一种类型的气溶胶生成制品。此外,本公开涉及一种识别由此装置接收的气溶胶生成制品的类型的方法。
背景技术
用于通过电加热气溶胶形成基质来生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置大体上在现有技术中是已知的。此类装置可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容置部。所述装置还包括电加热装置,所述电加热装置用于在制品接收在腔中时加热基质。具体地说,加热装置可以是感应加热装置,其被配置成当制品由装置的容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热在气溶胶生成制品内的感受器。
一般来说,此类气溶胶生成装置可构造成与单一类型的气溶胶生成制品一起使用,或与两种或更多种不同类型的气溶胶生成制品一起交替使用。为了检测容置部当前接收的气溶胶生成制品的类型,所述制品可包括用于识别与装置一起使用的气溶胶生成制品的类型的装置。此类检测可通过装置内的单独的传感器装置来实现,所述传感器装置响应制品侧上的指示制品类型的特定标记。然而,在装置侧具有单独的传感器装置和在制品侧具有特定的标记伴随着装置和制品两者的更高的技术工作量和更高的生产成本。
发明内容
因此,期望有一种具有现有技术解决方案的优点同时缓解其限制的气溶胶生成装置和方法,其可以识别与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的类型。特别地,期望具有气溶胶生成装置、气溶胶生成系统和允许以技术上简单的方式识别制品类型的方法。
根据本发明,提供一种用于与包括感受器装置的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置。气溶胶生成装置包括被构造成可移除地接收气溶胶生成制品的至少一部分的容置部。所述装置还包括感应加热装置,所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热所述气溶胶生成制品的感受器装置。另外,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置,并且被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时,在所述气溶胶生成装置的使用中在加热感受器装置期间达到的所述感受器装置的电特性的第一值和第二值,特别是初始值和极值。所述控制器还被配置成确定所述第一值与所述第二值之间的差,特别是所述初始值与所述极值之间的差,并且基于所确定的差识别由所述容置部接收的气溶胶生成制品的制品类型。
根据本发明,已经发现为了识别制品类型,可以省略装置侧上的单独的传感器装置和制品侧上的特定标记,以通过使用系统的现有部件,即控制器与感应加热装置和感受器装置的组合来感应加热气溶胶生成系统。具体地说,已经发现,如果气溶胶生成制品的感受器装置包括在加热期间通过特征值,即从第一值到第二值特别是从初始值到极值的至少一个电特性,则第一值与第二值之间的差可以是独特的,并且因此指示特定制品类型。在装置侧,电特性的第一值和第二值可容易地由控制器结合感应加热装置检测。例如,如果电特性的第一值和第二值是指示感受器装置的电导率的值,则这些值可以附合在加热感受器装置时由感应加热装置汲取的供电电流的对应的第一和第二值,特别是对应的初始值和极值。因此,控制器可容易地被配置成确定指示由感应加热装置汲取的供电电流的第一值和第二值的信号的对应第一值和第二值。另外,控制器可以被配置成确定所确定的值之间的差,并且基于所确定的差识别由容置部接收的气溶胶生成制品的制品类型。
通常,所述装置可以被配置成与至少一种类型的气溶胶生成制品一起使用。特别地,所述装置可以被配置成与单一类型的气溶胶生成制品一起使用。
气溶胶生成制品,特别是至少一种类型或单一类型的气溶胶生成制品可包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热基质的可感应加热的感受器装置。气溶胶生成制品,特别是至少一种制品类型或单一制品类型的感受器装置的材料组成可以使得随着温度升高,该感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值。气溶胶生成制品,特别是至少一种制品类型或单一制品类型的感受器装置可分别在第一值与第二值之间,特别是在初始值与极值之间具有独特差,其中所述差指示制品类型。
同样,所述装置可以被配置成与至少两种不同类型的气溶胶生成制品一起使用。例如,气溶胶生成装置可被构造为与包括凝胶状气溶胶形成基质的气溶胶生成制品和包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品一起交替使用。每种类型的制品可包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。每种制品类型的感受器装置的材料组成可以使得随着温度升高,感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值。每种制品类型的感受器装置在相应第一值与相应第二值、特别是相应初始值与相应极值之间可具有独特差,其中所述差指示相应制品类型。
换句话说,根据本发明,可以提供用于与至少第一类型和第二类型的可感应加热气溶胶生成制品一起交替使用的气溶胶生成装置,其中每种类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的感受器装置,其中装置包括
容置部,所述容置部被构造成可移除地接收第一类型或第二类型的气溶胶生成制品的至少一部分,
感应加热装置,所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热所述第一类型的气溶胶生成制品或所述第二类型的气溶胶生成制品的感受器装置,以及
控制器,所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置且被配置成:
确定所述第一类型或所述第二类型的制品的感受器装置的电特性的第一值和第二值,所述电特性在所述第一类型或所述第二类型的气溶胶生成制品由容置部接收时,在所述气溶胶生成装置的使用中在加热所述感受器装置期间达到,
确定所述第一值与所述第二值之间的差,以及
基于所确定的差识别由所述容置部接收的所述气溶胶生成制品的制品类型。
对于每种制品类型,电特性的第一值和第二值可分别为初始值和极值,如下文将更详细地描述。特别地,可以选择感受器装置的材料组成,使得随着加热期间的温度升高,感受器装置的电特性从初始值改变到极值,特别是从初始值增大或减小到极值,并且其中电特性从初始值改变为极值指示气溶胶生成制品的类型。也就是说,每种制品类型的感受器装置在相应第一值与相应第二值、特别是相应初始值与相应极值之间可具有独特差,其中所述差指示相应制品类型。因此,控制器可以被配置成确定当任一类型的制品被容置部接收时,在装置的使用中在加热期间达到的感受器装置的电特性的初始值和极值,以确定所确定的初始值与所确定的极值之间的差,并且基于所确定的差识别由容置部接收的相应制品的制品类型。
特别地,在相应第一值和相应第二值、特别是电特性值的相应初始值与相应极值中的至少一个方面,至少两种不同类型的气溶胶生成制品的感受器装置可彼此不同。因此,每种制品类型的感受器装置在相应第一值与相应第二值之间具有独特差,其不同于所有其他制品类型的相应第一值与相应第二值之间的差。具体地说,由于相应感受器装置的不同材料组成或相应感受器装置的不同尺寸中的至少一者,至少两种不同制品类型的感受器装置在电特性的相应第一值和相应第二值中的至少一个方面可以彼此不同。
所述电特性的第一值和第二值是在加热期间,即在加热装置的加热操作期间的不同时间,特别是在所述感受器装置的不同温度下,出现或达到的所述电特性的相应值。随着时间的进展,在加热期间,优选地比第一值更晚地达到第二值。具体地说,优选地在比第一值更高的温度下可以达到或可以出现第二值。
一般来说,第一值可以不同于第二值。特别地,电特性可以从第一值增加到第二值。同样,电特性可以从第一值减小到第二值。
如上所述,第一值可以是电特性的初始值,并且第二值优选可以是电特性的极值,特别是局部极值。所述极值可以是最小值或最大值。具体地说,所述极值可以是局部最小值或局部最大值。如本文所用,电特性的术语“局部极值”应在数学分析意义上理解。也就是说,术语“局部极值”是指根据给定温度范围内的温度,特别是感受器装置可经受的温度的子范围,电特性的最大或最小值。具体地说,根据给定温度范围、特别是感受器装置可经受的温度的子范围内的温度的电特性的最小值是“局部最小值”,而根据给定温度范围、特别是感受器装置可经受的温度的子范围内的温度的电特性的最大值是电特性的“局部最大值”。所述极值也可以是全局极值或绝对极值,特别是全局或绝对最小值,或全局或绝对最大值。如本文所用,电特性的术语“全局极值”或“绝对极值”也在数学分析的意义上理解。也就是说,术语“全局极值”或“绝对极值”是指整个温度域上的电特性(随温度变化)的最大或最小绝对值。具体地说,整个温度域上的电特性(随温度变化)的最小绝对值可以是电特性的“全局最小值”或“绝对最小值”,而整个温度域上的电特性(随温度变化)的最大绝对值是电特性的“局部最大值”或“绝对最大值”。在最小值的情况下,电特性可从初始值减小到最小值。在最大值的情况下,电特性可以从初始值增加到最大值。
在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,即在从初始温度,例如环境温度将感受器装置和气溶胶形成基质加热至操作温度期间可出现或可达到第一值、特别是初始值。操作温度可以是使挥发性物质从气溶胶形成基质汽化所需的温度。同样地,在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间可出现或可达到第二值、特别是极值。换句话说,从电特性的第一值到第二值的变化,特别是从电特性的初始值到极值的变化可在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间发生。具体地说,感受器装置的电特性的值可以随着温度升高从第一值到第二值变化、特别是从第一值到第二值减小或增大,特别是从初始值到极值变化、特别是从初始值到极值减小或增大。
更具体地,在开始加热感受器装置时,特别是在感受器装置的初始温度,例如环境温度下,可以出现或可以达到第一值,特别是初始值。在对应于感受器装置的材料的居里温度的感受器装置的温度下,可以出现或可以达到第二值,特别是极值。感受器装置可包括一种或多种材料,特别是至少两种不同材料。
因此,气溶胶生成装置的控制器优选地被配置成确定在装置的使用中在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,特别是在感应加热装置的加热操作期间由容置部接收的气溶胶生成制品的感受器装置的电特性的第一值和第二值,特别是初始值和极值。同样,控制器优选地被配置成还在装置的使用中在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,特别是在感应加热装置的加热操作期间,确定的差并且基于所确定的差来识别制品类型。
因此,根据本发明,可以提供一种用于与气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置,其中,所述制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质,以及用于加热基质的感受器装置,其中感受器装置的材料组成被选择为使得在加热期间随着温度升高感受器装置的电特性从初始值到局部极值变化、特别是从初始值到局部极值减小或增大,并且其中,感受器装置在初始值与极值之间具有独特差,其中所述差指示相应制品类型(即电特性从初始值改变到局部极值指示气溶胶生成制品的类型),所述气溶胶生成装置包括:
容置部,所述容置部被构造成可移除地接收所述气溶胶生成制品的至少一部分,
感应加热装置,所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热所述气溶胶生成制品的感受器装置,以及
控制器,所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置并且被配置成
确定在所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时,在所述气溶胶生成装置的使用中在加热所述感受器装置期间达到的所述感受器装置的电特性的初始值和局部极值,
确定所述初始值与所述局部极值之间的差,以及
基于所确定的差识别由所述容置部接收的所述气溶胶生成制品的类型。
如所描述,电特性的第一值和第二值,特别是电特性的初始值和极值可以是指示感受器装置的电导率的值。同样,电特性的第一值和第二值,特别是初始值和极值可以是指示在加热感受器装置时由感应加热装置汲取的供电电流的值。在一个实例中,供应到感应加热装置的供电电压在加热感受器装置时是恒定的。此时,在加热感受器装置时,感受器装置的电导率与由感应加热装置汲取的供电电流成正比。因此,通过确定指示在加热感受器装置时由感应加热装置汲取的供电电流的值,控制器还可以确定指示感受器装置的电导率的值。对于与在加热感受器装置时由感应加热装置汲取的供电电流成反比的感受器装置的电视在电阻也是如此。也就是说,可能足以确定指示由感应加热装置汲取的供电电流的相应第一和第二值。
感应加热装置的电力可以由气溶胶生成装置的电源提供。因此,气溶胶生成装置可包括被配置成提供供电电流的电源,所述电源可操作地连接到感应加热装置和控制器。具体地说,电源可以是DC电源,所述DC电源被构造成提供DC电源电压和DC电源电流。优选地,电源是电池,诸如磷酸锂铁电池。作为备选,电源可为另一形式的电荷存储装置,诸如电容器。电源可能需要充电,也就是说,电源可能是可再充电的。电源可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,电源可具有充足容量以允许预定次数的抽吸或感应源的离散激活。
因此,为了确定由感应加热装置汲取的供电电流,控制器可以被配置成确定从电源汲取的供电电流,并且根据从电源汲取的供电电流随时间推移的变化确定感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
具体地说,当由电源供应的电压随时间推移减小时,可能需要确定从电源汲取的供电电流和供电电压两者。因此,控制器可以被配置成确定从电源汲取的供电电流和供电电压,并且根据从电源汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化确定感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。具体地说,控制器可以被配置成根据从电源汲取的供电电流与供电电压的比率随时间推移的变化来确定感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。这尤其适用于以下情况:电特性的第一值和第二值可以是指示感受器装置的电导率或电视在电阻的值。这是因为感受器装置的电导率与从电源汲取的供电电流与供电电压的比率成正比,并且感受器装置的电视在电阻与从电源汲取的供电电流与供电电压的比率成反比。
感受器装置的电特性的第一值与第二值之间的差可取决于气溶胶生成装置的实际功率额定值。尽管具有相同类型,但由于制造公差,对于不同的气溶胶生成装置,实际功率额定值可变化。因此,每个装置的感应加热装置可具有用于产生交变磁场的略微不同的功率额定值。可用最大功率的这种变化可能导致针对相同类型的不同制品确定的电特性的值也变化。所确定的值的某些差异继而可能干扰适当的制品识别,如下文将进一步描述。这尤其适用于在气溶胶形成基质的加热期间执行制品识别时,其中感应加热装置通常以最大功率操作。这是因为在最大功率下没有可用功率缓冲器,所述功率缓冲器可用于调平感应加热装置的功率。为了减小最大功率变化的影响,控制器可以被配置成使用用于产生交变磁场的感应加热装置的功率额定值来归一化电特性的第一值与第二值之间的确定的差。具体地说,控制器可以被配置成根据以下等式归一化电特性的第一值与第二值之间的确定的差:
Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta
其中Delta_Norm是电特性的第一值与第二值之间的归一化差,Delta是电特性的第一值与第二值之间的确定的差,Power_Norm是功率额定值系数,k是针对多个气溶胶生成装置经验确定的归一化系数,并且Power是手头的感应加热装置的功率额定值。与归一化系数k类似,可以从多个气溶胶生成装置的平均功率额定值确定功率额定值系数Power_Norm。感应加热装置的功率额定值可以通过使用包括校准感受器装置的校准制品在装置制造期间确定且编码到控制器中。同样地,功率额定值系数Power_Norm和归一化系数k可以在装置的制造期间编码到控制器中。
这种类型的归一化有利地增强了识别准确性,特别是在装置被配置成与至少两种不同类型的气溶胶生成制品一起使用的情况下。这是因为功率归一化使得针对相同类型的多个制品确定的第一值与第二值之间的差的分布具有与没有功率归一化相比减少的标准偏差。因此,可以更好地区分针对不同类型的制品确定的差的相应分布,因此,一种类型的制品不太可能被错误地识别为另一种类型的制品。否则,可能会发生误识别,特别是当指示一种制品类型的第一值与第二值之间的差值接近指示另一种制品类型的第一值与第二值之间的差值时。
为了识别制品类型,控制器可以被配置成将感受器装置的电特性的第一值与第二值之间的确定的差与存储在装置中的差的一个或多个参考值或参考范围进行比较,其中每个参考值或参考范围指示特定制品类型。参考范围可以是具有最小端点和最大端点的范围,或者具有最小端点或最大端点的开放范围。在后两种情况下,开放范围的最小端点和最大端点可以是差的上限阈值或下限阈值,当所确定的差违反时,指示特定制品类型。
所述控制器可以被配置成响应于所识别的制品类型而控制所述感应加热装置的加热操作。具体地,控制器可以被配置成根据预定加热曲线中的一个或多个中的相应一个控制感应加热装置的加热操作,所述预定加热曲线中的每一个与特定制品类型相关联。例如,与包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品相关联的加热曲线的操作温度可以低于与包括凝胶状气溶胶形成基质的气溶胶生成制品相关联的加热曲线的操作温度。
对于这一点,可能有利的是,所述气溶胶生成装置的控制器被配置成确定在所述装置的使用中在加热气溶胶形成基质期间,特别是在感应加热装置的加热操作期间,所述感受器装置的电特性的第一值和第二值。此外,控制器可以被配置成确定第一值与第二值之间的差,并且优选地在气溶胶形成基质的加热期间,例如在感应加热装置的加热操作期间识别制品类型。由此,控制器能够及时地识别制品类型,从而能够响应于所识别的制品类型而控制感应加热装置的后续加热操作,特别是能够在实际气溶胶生成开始之前及时选择预定加热曲线。
在装置被配置成与单个制品类型一起使用的情况下,控制器可以被配置成仅在控制器识别容置部当前接收的制品的类型对应于该单一制品类型时,允许加热制品中的基质。否则,控制器可以被配置成将当前由容置部接收的制品的类型识别为不适合与装置一起使用或与装置不兼容。在后一种情况下,控制器可以被配置成停止或禁用加热装置的操作,特别是停止或禁用加热制品中的基质。这不仅可以适用于被配置成与单一类型的气溶胶生成制品一起使用的装置,而且适用于被配置成与至少一种类型的气溶胶生成制品或至少两种不同类型的气溶胶生成制品一起使用的装置。
因此,无论设备的指定用途如何,控制器可以被配置成将容置部当前接收的制品的类型识别为不适合与装置一起使用或与装置不兼容,特别是当确定的差不对应于差的任何参考值或参考范围时。另外,控制器可以被配置成在目前容置部接收的制品的类型被识别为不适合与装置一起使用或与装置不兼容的情况下停止或禁用加热装置的操作。
另外,所述控制器可以被配置成识别电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。特别是在确定第一值与确定第二值之间的临界时间窗口期间,例如在感应加热装置的加热操作期间,如果装置或制品中的一个受到影响,则可能发生异常偏差。例如,如果用户在临界时间窗口期间通过将制品进一步推入容置部中(例如,因为制品未被容置部完全接收)使气溶胶生成制品相对于气溶胶生成装置移位,则电特性的第一值与第二值之间的确定的差可增大或减小,因为每次推可能会引发电特性的突然下降或上升。反之亦然,如果通过拉动将制品部分地从容置部移除,则电特性的第一值与第二值之间的确定的差可以减小或增大,因为每个拉动可以引发电特性的突然升高或下降。
在控制器被配置成识别异常偏差的情况下,控制器还可以被配置成响应于识别电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差而根据安全加热曲线控制感应加热装置的加热操作。安全加热曲线可对应于来自具有最低操作温度的多个存储的加热曲线的加热曲线。否则,在将气溶胶生成制品错误地识别为其相关联加热曲线具有高于容置部实际接收的制品的额定操作温度的操作温度的制品的情况下,可能发生气溶胶形成基质的过热。例如,气溶胶生成装置可被构造为与包括凝胶状气溶胶形成基质的气溶胶生成制品一起使用,以及与包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品一起使用。与包括凝胶状气溶胶形成基质的气溶胶生成制品相关联的加热曲线的操作温度可例如高于与包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品相关联的加热曲线的操作温度。在此实例中,响应于识别电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差,控制器可根据与包括固体气溶胶形成基质的气溶胶生成制品相关联的加热曲线控制感应加热装置的加热操作。
替代地或另外,控制器可以被配置成停止并随后重新启动确定第一值和第二值的过程,确定第一值与第二值之间的差,并识别制品类型。
控制器可以被配置成验证对制品类型的识别,特别是验证在第一测量中确定的第一值和第二值,或者通过在第二测量中重复确定所述第一值和所述第二值的过程,并将所述第一测量中确定的第一值与所述第二测量中确定的第一值进行比较,或者将所述第一测量中确定的第二值与第二测量中确定的第二值进行比较,识别第一测量值中确定的电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。对于第一测量和第二测量两者,加热装置可以被配置成加热感受器装置,直到感受器装置的电特性达到或超过极值,特别是确定第二值的局部极值。在第一测量与第二测量之间,可以允许将感受器装置冷却,直到电特性再次低于或高于第二值,特别是极值,这取决于第二值,特别是极值是最大值还是最小值。为此,加热装置可以被配置成停止在第一测量与第二测量之间的加热,或减小第一测量与第二测量之间的加热功率,或减小第一测量与第二测量之间的加热过程的占空比。
此外,控制器可以被配置成确定对于所述第一测量和所述第二测量所述感受器装置的电特性达到确定所述相应第二值的相应极值所需的时间,即,确定所述第一值与确定所述第二值之间的时间间隔。
具体地讲,控制器可以被配置成通过将第一测量中确定的第二值与第二测量中确定的第二值进行比较,并且通过确定第一测量中确定的第二值与第二测量中确定的第二值偏离特定量,例如偏离超过5%或超过10%或超过20%,来识别异常偏差。如果如此,则可能制品在第一测量期间通过拉动而从容置部中部分移除,从而提供电特性的突然上升或下降,即伪极值,这被控制器错误地识别为极值,造成在第一测量期间以错误的、特别是太低的温度获得第二值。反之亦然,所述控制器可以被配置成通过将所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值进行比较,并且通过确定所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值偏离至少5%或至少10%来验证对制品类型的识别。
另外或替代地,所述控制器可以被配置成通过将所述感受器装置的电特性达到所述第一测量的相应极值所需的时间与所述感受器装置的电特性在所述第二测量期间达到相应极值所需的时间进行比较,并且通过确定在所述第一测量期间所需的时间比在第二测量期间所需的时间短、特别是小于第二测量期间所需的时间的90%或小于75%来识别异常偏差。如果有异常偏差,也有可能制品在第一测量期间通过拉动而从容置部中部分移除,因此在如上所述的较低温度下产生伪极值。因此,第一测量的时间将比预期在正确(较高)温度下达到实际极值的时间更短。换言之,所述控制器可以被配置成通过将所述感受器装置的电特性达到所述第一测量的相应极值所需的时间与所述感受器装置的电特性在所述第二测量期间达到相应极值所需的时间进行比较,并且通过确定在所述第一测量期间所需的时间与在所述第二测量期间所需的时间偏离至少5%或至少10%来验证对制品类型的识别。
两个标准,即“在第一测量中确定的第二值与在第二测量中确定的第二值偏离至少5%或至少10%”,以及“在第一测量期间所需的时间与在第二测量期间所需的时间偏离至少5%或至少10%”可以替代地或组合应用。也就是说,控制器可以被配置成如果满足两个标准中的一个或至少一个,或如果仅满足两个标准,则证实对制品类型的识别。如果当控制器要识别制品类型时,特别是当用户体验开始时,感受器装置处于增加的温度水平,则也可能发生误识别。例如,当用户通过停止加热装置的操作来中止用户体验并且仅在此之后不久用相同制品重新启动新用户体验时,这种情况可能发生。同样地,当制品在被接收到装置中之前已经由另一装置或烘箱加热时,可能发生这种情况。因此,例如在“热”重启之后,在增加的温度水平下确定的电特性的第一值可以不同于在较低温度水平下,例如在装置的环境温度水平下确定的电特性的第一值。为了避免在此类情况下的误识别,控制器可以被配置成在感应加热装置的先前操作之后在预定的暂停时间内禁止启动感应加热装置的操作。预定暂停时间可以在0.5秒与120秒之间,特别地在1秒与60秒之间,优选地在5秒与30秒之间的范围内。在这些范围内的暂停时间可以允许对感受器装置进行足够的冷却。
所述装置可包括用户接口,所述用户接口被配置成指示识别的制品类型。为此,用户接口可包括例如显示器或一个或多个光源,例如一个或多个LED(发光二极管)。
此外,所述装置可包括腔,所述腔用于分别可移除地接收至少一种制品类型或至少两种制品类型或单一制品类型的气溶胶生成制品的至少一部分。具体地,腔可以实现装置的容置部的至少一部分。具体地,腔可以至少部分地由装置的容置部实现。腔可包括插入开口,相应气溶胶生成制品可通过所述插入开口插入腔中。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,特别是腔的中心轴线的延伸。
在插入腔中后,气溶胶生成制品的至少一部分仍可通过插入开口向外延伸。优选地,提供气溶胶生成制品的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。
腔可具有任何合适的横截面,如在垂直于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,腔的横截面可对应于待接收在其中的相应气溶胶生成制品的形状。优选地,腔具有基本上圆形的横截面。替代地,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。
感应加热装置可包括感应源,该感应源包括用于生成变化磁场,特别是交变磁场的感应线圈。变化磁场优选地在使用装置时在气溶胶形成基质的位置处、特别是在如上文描述的腔内产生。变化磁场可以是高频变化磁场。变化磁场可以在500kHz(千赫)至30MHz(兆赫)之间,特别地在5MHz至15MHz之间,优选地在5MHz与10MHz之间的范围内。取决于感受器材料的电特性和磁特性,变化磁场用于由于涡流或磁滞损耗中的至少一者而感应加热气溶胶生成制品的感受器装置。
至少一个感应线圈可为螺旋线圈或平面线圈,特别是饼状线圈或弯曲平面线圈。所述至少一个感应线圈可保持在气溶胶生成装置的主体或壳体中的一者内。感应线圈可以布置成以便围绕容置部的至少一部分。特别是,感应线圈可以布置成以便分别围绕装置的腔的至少一部分或此腔的内表面的至少一部分。例如,感应线圈可以是布置在腔的侧壁内的感应线圈、螺旋线圈。
感应源可包括交流电(AC)发电机。该AC发电机可由气溶胶生成装置的电源供电。AC发电机可操作地联接到至少一个感应线圈。特别地,至少一个感应线圈可为AC发电机的一体式部分。AC发电机被配置成生成穿过至少一个感应线圈的高频振荡电流以产生交变磁场。AC电流可在系统激活之后连续地供应到至少一个感应线圈,或者可例如在逐口抽吸的基础上间歇地供应。
优选地,感应源包括连接到包括LC网络的DC电源的DC/AC转换器,其中LC网络包括电容器和电感器的串联连接。另外,感应源可包括用于阻抗匹配的匹配网络。具体地说,感应源可包括功率放大器,例如C类功率放大器或D类功率放大器或E类功率放大器。
气溶胶生成装置还可包括通量集中器,该通量集中器围绕该感应线圈的至少一部分布置,并且配置成使至少一个感应源的交变磁场朝向容置部,例如朝向腔扭曲。因此,当制品由容置部接收时,交变磁场朝向制品的感受器装置扭曲。优选地,通量集中器包括通量集中器箔,特别地包括多层通量集中器箔。
气溶胶生成装置可包括主体,该主体就目前而言优选地包括加热装置、控制器、电源以及腔的至少一部分中的至少一者。除主体之外,气溶胶生成装置还可包括烟嘴,特别是在待与该装置一起使用的气溶胶生成制品不包括烟嘴的情况下。烟嘴可安装到装置的主体。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所述装置。烟嘴可构造成在将烟嘴安装到主体时闭合接收腔。在装置不包括烟嘴的情况下,待与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品可包括烟嘴,例如过滤器滤嘴段。
气溶胶生成装置可以包括至少一个空气出口,例如烟嘴(如果存在)中的空气出口。
优选地,气溶胶生成装置包括空气路径,该空气路径从至少一个空气入口延伸穿过腔,并且如果存在,还可能进一步延伸到烟嘴中的空气出口。优选地,气溶胶生成装置包括与腔流体连通的至少一个空气入口。优选地,气溶胶生成装置与由其接收的气溶胶生成制品的组合可包括从至少一个空气入口延伸到腔中的空气路径,并且可能进一步通过制品内的气溶胶形成基质和烟嘴进入使用者口中。
优选地,气溶胶生成装置是用于生成可由用户通过用户的嘴直接吸入的气溶胶的抽吸装置。特别地,气溶胶生成装置可以是手持式气溶胶生成装置。
根据本发明,还提供一种气溶胶生成系统,其包括根据本发明且如本文所描述的气溶胶生成装置。所述系统还包括至少一种类型的气溶胶生成制品或至少两种不同类型的气溶胶生成制品,所述装置被配置成与所述气溶胶生成制品一起使用,特别是专门与所述气溶胶生成制品一起使用。每种类型的制品,即至少一种类型或至少两种不同类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。
如上文关于气溶胶生成装置所述,每种制品类型的感受器装置的材料组成可以使得随着温度升高,感受器装置的电特性从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中每种制品类型的感受器装置具有相应第一值与相应第二值之间独特差,所述差指示制品类型。
如上文关于气溶胶生成装置进一步描述的,不同制品类型的感受器装置可以在相应感受器装置的尺寸或相应感受器装置的材料组成中的至少一个方面不同。
根据本发明,还提供了一种气溶胶生成系统,其包括根据本发明并且如本文中所述的气溶胶生成装置,以及至少一个特定类型的气溶胶生成制品,所述装置被配置成与所述气溶胶生成制品一起使用,特别是专门与所述气溶胶生成制品一起使用。
特定类型的制品可包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。可以选择感受器装置的材料组成,使得随着温度升高,感受器装置的电特性从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述感受器装置具有第一值与第二值之间的独特差,所述差指示特定制品类型。
关于两个系统,感受器装置可定位成与气溶胶形成基质热接近或热接触,使得在使用中,当制品由装置的容置部接收时,基质由感受器装置加热。
如本文所使用,术语“感受器装置”是指包括能够在交变磁场内被感应加热的一种或多种材料的元件。这可以是感受器装置中引起的磁滞损耗或涡流中的至少一者的结果,这取决于相应感受器材料的电特性和磁特性。
如本文中所使用,术语“气溶胶形成基质”表示由气溶胶形成材料形成或包含气溶胶形成材料的基质,该气溶胶形成材料在加热时能够释放挥发性化合物以生成气溶胶。气溶胶形成基质旨在被加热而不是被燃烧以便释放形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶形成基质可为固体气溶胶形成基质、液体气溶胶形成基质、凝胶状气溶胶形成基质,或其任何组合。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。替代地或附加地,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,诸如尼古丁或香料。气溶胶形成基质还可为糊状材料,包括气溶胶形成基质的多孔材料小袋,或例如与胶凝剂或粘剂混合的松散烟草,其可包括诸如丙三醇的常见气溶胶形成剂,且被压缩或模制成棒。
如本文中所使用,术语“气溶胶生成制品”是指包括至少一种气溶胶形成基质的制品,该至少一种气溶胶形成基质在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物。优选地,气溶胶生成制品为加热型气溶胶生成制品。也就是说,气溶胶生成制品包括至少一种气溶胶形成基质,该至少一种气溶胶形成基质旨在被加热而非被燃烧以便释放可形成气溶胶的挥发性化合物。该气溶胶生成制品可为消耗品,特别是将在单次使用后被丢弃的消耗品。该制品可为包括待加热的液体气溶胶形成基质的筒。同样,该制品可以是杆状制品,尤其是烟草制品,类似于常规香烟。
例如,每种类型的气溶胶生成制品,即单一类型的制品或至少一种类型的制品或至少两种不同类型的制品可包括以下元件中的一个或多个: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。
所述基质元件优选地包括待加热的至少一个气溶胶形成基质和与气溶胶形成基质热接触或与气溶胶形成基质热接近的感受器装置。
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。
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。特别地,所有元件都可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条形制品的期望的横截面形状。优选地,包装物由纸制成。包装物还可包括将包装物的重叠自由端彼此粘附的粘合剂。
根据本发明的气溶胶生成系统的其它特征和优点已经关于气溶胶生成装置进行了描述,并且同样适用。
根据本发明,提供了一种识别由感应加热式气溶胶生成装置、特别是根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置接收的气溶胶生成制品的类型的方法。所述制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和可以通过用于加热所述基质的装置的感应加热装置感应加热的感受器装置。感受器装置的材料组成是这样的:随着温度升高,感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减小或增大到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减小或增大到极值,并且其中制品类型的感受器装置具有第一值与第二值之间的独特差,所述差指示制品类型。所述方法包括:
-使用所述装置加热由感应加热式气溶胶生成装置接收的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质,
-确定在加热期间所述感受器装置的电特性的第一值和第二值,
-确定电特性的第一值与第二值之间的差,以及
-基于所确定的差识别所述气溶胶生成制品的制品类型。
如上文已关于根据本发明的气溶胶生成装置所述,第一值可以是电特性的初始值,第二值可以是电特性的极值。所述极值可以是最小值或最大值。在最小值的情况下,电特性可从初始值减小到最小值。在最大值的情况下,电特性可以从初始值增加到最大值。在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,即在将感受器装置和气溶胶形成基质从初始温度,例如环境温度加热到操作温度期间,可以出现或可以达到第一值,特别是初始值。操作温度可以是使挥发性物质从气溶胶形成基质汽化所需的温度。同样地,在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,可以出现或可以达到第二值,特别是极值。换句话说,在加热感受器装置和气溶胶形成基质期间,可以发生从电特性的第一值到第二值的变化,特别是从电特性的初始值到极值的变化。
更具体地,在开始加热感受器装置时,特别是在感受器装置的初始温度,例如环境温度下,可以出现或可以达到第一值,特别是初始值。在对应于感受器装置的材料的居里温度的感受器装置的温度下,可以出现或可以达到第二值,特别是极值。感受器装置可包括一种或多种材料,特别是至少两种不同材料。
如上文已关于根据本发明的气溶胶生成装置描述的,所述方法可包括使用用于产生交变磁场的感应加热装置的功率额定值来归一化电特性的第一值与第二值之间的确定的差。有利地,归一化可以有利于补偿由于功率额定值的变化而产生的效应。
特别地,确定的电特性的第一值与第二值之间的差可以根据以下等式归一化:
Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta,
其中Delta_Norm是归一化差,Delta是所确定的差,Power_Norm是功率额定值系数,k是针对多个气溶胶生成装置经验确定的归一化系数,并且Power是所述感应加热装置的功率额定值。可以从气溶胶生成装置的平均功率额定值来确定功率额定值系数Power_Norm。
如上文关于根据本发明的气溶胶生成装置进一步描述的,识别制品类型可包括将确定的电特性的第一值与第二值之间的差与差的一个或多个存储的参考值进行比较,每个参考值或参考范围指示特定制品类型。
此外,所述方法可包括响应于所识别的制品类型而控制感应加热装置的加热操作。具体地,感应加热装置的加热操作(特别是在加热之后)可以根据一个或多个预定加热曲线中的相应一个来控制,所述一个或多个预定加热曲线中的每一个与特定制品类型相关联。
所述方法还可包括识别电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。这样,可响应于识别电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差,根据安全加热曲线控制感应加热装置的加热操作(特别是在加热之后)。
所述方法还可包括向用户指示所识别的制品类型。有利地,这增强了可用性。
如上文关于根据本发明的气溶胶生成装置进一步描述,所述方法可包括在感应加热装置的先前操作之后的预定的暂停时间内禁止启动感应加热装置的操作。这可以帮助避免如果用户中止用户体验且仅在不久之后希望用相同制品重新启动新用户体验的误识别。预定暂停时间可以在0.5秒与120秒之间,特别地在1秒与60秒之间,优选地在5秒与30秒之间的范围内。
电特性的第一值和第二值可以是指示感受器装置的电导率的值。具体地说,所述电特性的第一值和第二值可以是指示在加热所述感应加热装置时由所述感应加热装置汲取的供电电流的值。
在所述装置包括被配置成提供供电电流且可操作地连接到感应加热装置和控制器的电源的情况下,所述方法可包括确定从所述气溶胶生成装置的电源汲取的供电电流。这样,可以根据从电源汲取的供电电流随时间推移的变化来确定感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。同样,所述方法可包括确定从所述气溶胶生成装置的电源汲取的供电电流和供电电压,并且根据从电源汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化,特别是根据从电源汲取的供电电流与供电电压的比率随时间推移的变化,进一步确定感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
所述方法还可包括将目前由气溶胶生成装置接收的制品的类型识别为不适合与装置一起使用或与装置不兼容,特别是在确定的差不对应于差的任何参考值或参考范围时。另外,所述方法可包括在装置当前接收的制品的类型被识别为不适合与装置一起使用或与装置不兼容的情况下停止或禁用加热装置的操作。
根据本发明的方法的其它特征和优点已经关于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。
本发明在权利要求中限定。然而,下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的特征中的任一个或多个特征可与本文中所描述的另一示例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
实例Ex1:一种用于与包括感受器装置的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:
容置部,所述容置部被构造成可移除地接收所述气溶胶生成制品的至少一部分,
感应加热装置,所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热所述气溶胶生成制品的感受器装置,以及
控制器,所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置并且被配置成
-确定在所述容置部接收所述气溶胶生成制品时,在所述气溶胶生成装置的使用中在加热所述感受器装置期间,所述感受器装置的电特性的第一值和第二值,
-确定所述第一值与所述第二值之间的差,以及
-基于所确定的差识别由所述容置部接收的所述气溶胶生成制品的制品类型。
实例Ex1a:根据实例Ex1的气溶胶生成装置,其中所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述感受器装置在所述第一值与所述第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型。
实例Ex2:根据实例Ex1的气溶胶生成装置,其中所述装置被配置成与至少一种类型的气溶胶生成制品一起使用,其中所述气溶胶生成制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质;以及用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。
实例Ex2a:根据实例Ex2a的气溶胶生成装置,其中所述至少一种制品类型的所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述至少一种制品类型的感受器装置在所述第一值与所述第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型。
实例Ex3:根据实例Ex1的气溶胶生成装置,其中所述装置被配置成与单一类型的气溶胶生成制品一起使用,其中所述气溶胶生成制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质;以及用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。
实例Ex3a:根据实例Ex3的气溶胶生成装置,其中所述单一制品类型的所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值,特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值,并且其中所述单一制品类型的感受器装置在所述第一值与所述第二值之间具有独特差,所述差指示所述单一制品类型。
实例Ex4:根据实例Ex3或实例Ex3a的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成仅在所述控制器识别当前由所述容置部接收的制品的类型对应于所述单一制品类型时启用加热制品中的基质。
实例Ex5:根据实例Ex1的气溶胶生成装置,其中所述装置被配置成用于与至少两种不同类型的气溶胶生成制品一起使用,特别是用于与至少第一类型和第二类型的可感应加热气溶胶生成制品一起交替使用,其中每种类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置。
实例Ex5a:根据实例Ex5的气溶胶生成装置,其中每种制品类型的所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述每种制品类型的感受器装置在所述相应第一值与所述相应第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型、所述气溶胶生成装置。
实例Ex6:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述第一值是所述电特性的初始值,并且所述第二值是所述电特性的极值,特别是最小值或最大值。
实例Ex6a:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中在加热所述感受器装置期间,特别是从初始温度,例如环境温度加热到操作温度期间,出现或达到所述第一值,特别是所述初始值。
实例Ex6b:根据实例Ex6a的气溶胶生成装置,其中在加热所述感受器装置期间,特别是从初始温度,例如环境温度加热到操作温度期间,出现或达到所述第二值,特别是所述极值。
实例Ex6c:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中在加热所述感受器装置开始时,特别是在所述感受器装置的初始温度,例如环境温度,出现或达到所述第一值,特别是所述初始值。
实例Ex6d:根据实例Ex6c的气溶胶生成装置,其中在所述感受器装置的温度对应于所述感受器装置的材料的居里温度时,出现或达到所述第二值,特别是所述极值。
实例Ex7:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成将所述容置部当前接收的制品的类型识别为不适合与所述装置一起使用或与所述装置不兼容。
实例Ex7a:根据实例Ex7的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成在目前由所述容置部接收的制品的类型被识别为不适合与所述装置一起使用或与所述装置不兼容的情况下停止或禁用所述加热装置的操作。
实例Ex8:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述电特性的第一值和第二值是指示所述感受器装置的电导率的值。
实例Ex9:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述电特性的第一值和第二值是指示在加热所述感应加热装置时由所述感应加热装置汲取的供电电流的值。
实例Ex10:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述装置包括电源,所述电源被配置成提供供电电流,并且操作连接到所述感应加热装置和所述控制器。
实例Ex11:根据实例Ex10的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定从所述电源汲取的供电电流,并且根据从所述电源汲取的供电电流随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex12:根据实例Ex10或Ex11的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定从所述电源汲取的供电电流和供电电压,并且根据从所述电源汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex13:根据实例Ex10至Ex12中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定从所述电源汲取的供电电流和供电电压,并且根据从所述电源汲取的供电电流与供电电压的比率随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex14:根据实例Ex10至Ex13中任一项的气溶胶生成装置,其中所述电源是DC电源。
实例Ex15:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成使用用于生成所述交变磁场的所述感应加热装置的功率额定值来归一化所述电特性的第一值与第二值之间的确定的差。
实例Ex16:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据以下等式归一化所述第一值与所述第二值之间的确定的差:
Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta,
其中Delta_Norm是归一化差,Delta是所确定的差,Power_Norm是功率额定值系数,k是针对多个气溶胶生成装置经验确定的归一化系数,并且Power是所述感应加热装置的功率额定值。
实例Ex17:根据实例Ex16的气溶胶生成装置,其中所述功率额定值系数Power_Norm由气溶胶生成装置的平均功率额定值确定。
实例Ex18:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中为了识别所述制品类型,所述控制器被配置成将所述感受器装置的电特性的第一值与第二值之间的确定的差与所述差的一个或多个存储的参考值或参考范围进行比较。
实例Ex19:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成响应于所识别的制品类型控制所述感应加热装置的加热操作。
实例Ex20:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据一个或多个预定加热曲线中的相应一个控制所述感应加热装置的加热操作,所述一个或多个预定加热曲线中的每一个与特定制品类型相关联。
实例Ex21:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。
实例Ex21a:根据前述实例中的任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成验证对所述制品类型的识别,特别是验证在第一测量中确定的第一值和第二值,或者通过在第二测量中重复确定所述第一值和所述第二值的过程,并将所述第一测量中确定的第一值与所述第二测量中确定的第一值进行比较或者将所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值进行比较识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。
实例Ex21b:根据实例Ex21a的气溶胶生成装置,其中对于第一测量和第二测量两者,所述加热装置被配置成加热所述感受器装置,直到所述感受器装置的电特性达到或超过极值,特别是局部极值,在所述极值确定所述第二值。
实例Ex21c:根据实例Ex21a或实例Ex21b的气溶胶生成装置,其中所述加热装置被配置成停止所述第一测量与所述第二测量之间的加热,或减小所述第一测量与所述第二测量之间的加热功率,或减小所述第一测量与所述第二测量之间的加热过程的占空比,以便允许所述感受器装置在所述第一测量与所述第二测量之间冷却直到所述电特性再次低于或高于所述第二值,特别是极值,这取决于第二值、特别是所述极值是否是最大值或最小值。
实例Ex21d:根据实例Ex21a至Ex21c中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成通过将所述第一测量值中确定的第二值与所述第二测量值中确定的第二值进行比较,并且通过确定所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值偏离某一量,例如,偏离超过5%或超过10%或超过20%来识别异常偏差。
实例Ex21e:根据实例Ex21a至Ex21d中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成通过将所述第一测量值中确定的第二值与所述第二测量值中确定的第二值进行比较,并且通过确定所述第一测量值中确定的第二值与所述第二测量值中确定的第二值偏离至少5%或至少10%来验证对所述制品类型的识别。
实例Ex21f:根据实例Ex21a至Ex21e中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成针对所述第一测量和所述第二测量确定所述感受器装置的电特性达到确定相应第二值的相应极值所需的时间,特别是确定所述第一值与确定所述第二值之间的时间间隔。
实例Ex21g:根据实例Ex1f的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成通过将所述感受器装置的电特性达到所述第一测量的相应极值所需的时间与所述感受器装置的电特性在所述第二测量期间达到相应极值所需的时间进行比较,并且通过确定在所述第一测量期间所需的时间比在所述第二测量期间所需的时间短,特别是小于在所述第二测量期间所需的时间的90%或小于75%,来识别异常偏差。
实例Ex21h:根据实例Ex21f或实例Ex21g的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成通过将所述感受器装置的电特性在所述第一测量达到所述相应极值所需的时间与所述感受器装置的电特性在所述第二测量期间达到所述相应极值所需的时间进行比较,并且通过确定在所述第一测量期间所需的时间与在所述第二测量期间所需的时间偏离至少5%或至少10%来验证对所述制品类型的识别。
实例Ex21i:根据实例Ex21a或实例Ex21h的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成如果满足“所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值偏离至少5%或至少10%”和“所述第一测量期间所需的时间与所述第二测量期间所需的时间偏离至少5%或至少10%”两个标准中的一个或至少一个标准,则验证对所述制品类型的识别。
实施例Ex21j:根据实例Ex21a或实例Ex21h的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成如果仅在满足“所述第一测量中确定的第二值与所述第二测量中确定的第二值偏离至少5%或至少10%”和“所述第一测量期间所需的时间与所述第二测量期间所需的时间偏离至少5%或至少10%”两个标准中的两个标准,则验证对所述制品类型的识别。
实例Ex22:根据实例Ex21至Ex21j中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成响应于识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差而根据安全加热曲线控制所述感应加热装置的加热操作。
实例Ex23:根据前述实例中的任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成在所述感应加热装置的先前操作之后的预定暂停时间内禁止启动所述感应加热装置的操作。
实例Ex24:根据实例Ex23的气溶胶生成装置,其中所述预定暂停时间在0.5秒至120秒之间,特别是在1秒与60秒之间,优选在5秒与30秒之间的范围内。
实例Ex25:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述装置包括被配置成指示所识别的制品类型的用户接口。
实例Ex26:一种气溶胶生成系统,其包括根据实例Ex1至Ex25中任一项所述的气溶胶生成装置,和至少一种类型的气溶胶生成制品或至少两种不同类型的气溶胶生成制品,所述装置被配置成与所述气溶胶生成制品一起使用,特别是专门与所述气溶胶生成制品一起使用,其中每种类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置,其中每种制品类型的所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中每种制品类型的所述感受器装置在相应第一值与相应第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型。
实例Ex27:根据实例Ex26的气溶胶生成系统,其中不同制品类型的感受器装置在相应感受器装置的尺寸或相应感受器装置的材料组成中的至少一个方面不同。
实例Ex28:一种气溶胶生成系统,其包括根据实例Ex1至Ex25中任一项的气溶胶生成装置,和特定类型的气溶胶生成制品,所述装置被配置成与所述特定类型的气溶胶生成制品一起使用,特别是专门与所述特定类型的气溶胶生成制品一起使用,其中所述特定类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置,其中所述感受器装置的材料组成被选择成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性从第一值改变到第二值、特别是从第一值减少或增加到第二值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述感受器装置在相应第一值与相应第二值之间具有独特差,所述差指示所述特定制品类型。
实例Ex29:一种识别由感应加热气溶胶生成装置、特别是根据实例Ex1至Ex25中任一项的气溶胶生成装置接收的气溶胶生成制品的类型的方法,其中所述制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质,以及可由所述气溶胶生成装置的感应加热装置感应加热以用于加热基质的感受器装置,其中所述感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性的值从第一值改变到第二极值、特别是从第一值减少或增加到第二极值,特别是从初始值改变到极值、特别是从初始值减少或增加到极值,并且其中所述制品类型的感受器装置在第一值与第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型,所述方法包括:
-使用所述装置加热由所述感应加热式气溶胶生成装置接收的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质,
-确定在加热期间所述感受器装置的电特性的第一值和第二值,
-确定所述电特性的第一值与第二值之间的差,以及
-基于所确定的差识别所述气溶胶生成制品的制品类型。
实例Ex30:根据实例Ex29的方法,还包括使用用于产生交变磁场的感应加热装置的功率额定值来归一化所述电特性的第一值与第二值之间的确定的差。
实例Ex31:根据实例Ex30的方法,其中根据以下等式归一化所述电特性的第一值与第二值之间的确定的差:
Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta,
其中Delta_Norm是归一化差,Delta是所确定的差,Power_Norm是功率额定值系数,k是针对多个气溶胶生成装置经验确定的归一化系数,并且Power是所述感应加热装置的功率额定值。
实例Ex32:根据实例Ex31的方法,其中根据气溶胶生成装置的平均功率额定值来确定功率额定值系数Power_Norm。
实例Ex33:根据实例Ex29至Ex32中任一项的方法,其中识别所述制品类型包括将所述电特性的第一值与第二值之间的确定的差与所述差的一个或多个存储的参考值或参考范围进行比较,每个参考值或参考范围指示特定制品类型。
实例Ex34:根据实例Ex29至Ex33中任一项的方法,还包括响应于所识别的制品类型而控制所述感应加热装置的加热操作。
实例Ex35:根据实例Ex34的方法,其中所述感应加热装置的加热操作(特别是在加热气溶胶形成基质之后)根据一个或多个预定加热曲线中的相应一个控制,所述一个或多个预定加热曲线中的每一个与特定制品类型相关联。
实例Ex36:根据实例Ex29至Ex35中任一项的方法,还包括识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。
实例Ex37:根据实例Ex36的方法,其中响应于识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差,根据安全加热曲线控制所述感应加热装置的加热操作(特别是在加热所述气溶胶形成基质之后)。
实例Ex38:根据实例Ex29至Ex37中任一项的方法,还包括向用户指示所识别的制品类型。
实例Ex39:根据实例Ex29至Ex38中任一项的方法,还包括在所述感应加热装置的先前操作之后预定暂停时间内禁用启动所述感应加热装置的操作。
实例Ex40:根据实例39的方法,其中所述预定暂停时间在0.5秒与120秒之间,特别是在1秒与60秒之间,优选在5秒与30秒之间的范围内。
实例Ex41:根据实例Ex29至Ex40中任一项的方法,其中所述电特性的第一值和第二值是指示所述感受器装置的电导率的值。
实例Ex42:根据实例Ex29至Ex40中任一项的方法,其中所述电特性的第一值和第二值是指示在加热所述感受器装置时由所述感应加热装置汲取的供电电流的值。
实例Ex43:根据实例Ex29至Ex42中任一项的方法,其中所述装置包括电源,所述电源被配置成提供供电电流并且可操作地连接到所述感应加热装置和所述控制器。
实例Ex44:根据实例Ex29至Ex43中任一项的方法,包括确定从所述气溶胶生成装置的电源汲取的供电电流,其中根据从所述电源汲取的供电电流随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex45:根据实例Ex29至Ex44中任一项的方法,包括确定从所述气溶胶生成装置的电源汲取的供电电流和供电电压,其中根据从所述电源汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化来确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex46:根据实例Ex45的方法,其中根据从所述电源汲取的供电电流与供电电压的比率随时间推移的变化来确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
实例Ex47:根据实例Ex29至Ex46中任一项的方法,包括将目前由所述气溶胶生成装置接收的制品的类型识别为不适合与所述装置一起使用或与所述装置不兼容,特别是当所确定的差不对应于所述差的任何参考值或参考范围时。
实例Ex48:根据实例Ex47的方法,包括在所述装置当前接收的制品的类型被识别为不适合与所述装置一起使用或与所述装置不兼容的情况下停止或禁用加热装置的操作。
实例Ex49:根据实例Ex29至Ex48中任一项的方法,其中所述第一值是所述电特性的初始值,并且所述第二值是所述电特性的极值,特别是最小值或最大值。
实例Ex50:根据实例Ex29至Ex49中任一项的方法,其中在加热所述感受器装置期间、特别是从初始温度,例如环境温度加热到操作温度期间出现或达到所述第一值,特别是所述初始值。
实例Ex51:根据实例Ex50的方法,其中在加热所述感受器装置期间、特别是从初始温度,例如环境温度加热到操作温度期间出现或达到第二值,特别是所述极值。
实例Ex52:根据实例Ex29至Ex51中任一项的方法,其中在开始加热所述感受器装置时、特别是在所述感受器装置的初始温度,例如环境温度下出现或达到第一值,特别是所述初始值。
实例Ex53:根据实例Ex52的方法,其中在对应于所述感受器装置的材料的居里温度的所述感受器装置的温度下出现或达到所述第二值,特别是所述极值。
附图说明
现在将参考附图进一步描述若干实例,其中:
图1-图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示例性实施例的气溶胶生成系统;
图3示出了图1和图2中所示的气溶胶生成系统的每个制品的电导率与温度曲线;
图4示出了图1和图2中所示的气溶胶生成系统的制品的感应加热装置的细节;
图5示出了对于具有和不具有归一化的相同类型的多个制品所确定的差Delta的分布;
图6示意性地示出了对于图1和图2中所示的气溶胶生成系统的每个制品具有和不具有归一化的差Delta的相应分布;以及
图7-图8示出了对于可能导致制品类型的误识别的不同情况图1和图2中所示的气溶胶生成系统的制品之一的电导率与温度曲线。
具体实施方式
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300的示例性实施例,其能够通过加热气溶胶形成基质来生成可吸入气溶胶。系统300包括至少两种不同类型的气溶胶生成制品100、200以及用于与至少两种不同类型的制品100、200一起交替使用的气溶胶生成装置1。图1示出了与第一类型的气溶胶生成制品100一起使用的气溶胶生成装置1,图2示出了与第二类型的气溶胶生成制品200一起使用的气溶胶生成装置1。
两个气溶胶生成制品100、200均具有类似于常规香烟的形状的基本上条形状。在本实施例中,制品100、200均包括以同轴对准顺序布置的四个元件:布置在相应制品100、200的远端处的基质元件110、210,具有中心空气通道的支承元件140、240,气溶胶冷却元件150、250以及布置在相应制品100、200的近端处的充当烟嘴的过滤器元件160、260。每个基质元件110、210包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质120、220,以及与相应基质120、220直接物理接触以用于加热基质的可感应加热的感受器装置130、230。在本实施例中,第一类型的气溶胶生成制品100包括固体气溶胶形成基质120,而第二类型的气溶胶生成制品200包括凝胶状气溶胶形成基质220。
参考图1-3,每种制品类型的每个感受器装置130、230的材料组成使得随着温度增加,感受器装置130、230的电特性的值从第一值135、235改变到第二值136、236,特别是从初始值135、235改变到极值136、236。在本实施例中,每个感受器装置130、230的材料组成使得随着温度增加,相应感受器装置130、230的导电率G的值从相应的初始值135、235减小到极值136、236,即最小值,并且随着温度进一步升高随后再次增加。此行为在图3中示出。如图3中可进一步看到,第一类型制品100和第二类型制品200的感受器装置130、230具有不同电导率与温度曲线133、233。特别是,感受器装置130、230中的每一个在电导率G的相应初始值135、235与相应极值136、236之间具有独特的差Delta 137、237。通常,不同的电导率与温度曲线133、233,特别是独特的差Delta 137、237的不同值可能由于感受器装置130、230在感受器装置130、230的尺寸或感受器装置130、230的材料组成中的至少一个方面不同而造成。在本实施例中,感受器装置130、230都是由相同材料制成的条带状感受器装置,但相对于条带形状具有不同尺寸,特别是不同宽度尺寸139、239,如图1和图2所示。
除了不同的气溶胶形成基质120、220和不同的感受器装置130、230之外,两种类型的制品100、200基本上相同,特别是关于支承元件140、240,气溶胶冷却元件150、250和过滤器元件160、260。在两种类型的制品100、200中,相应的四个元件具有基本相同的直径的基本上圆柱形形状。另外,四个元件由外包装物170、270限定,以便将四个元件保持在一起并维持制品100、200的期望圆形横截面形状。包装物170、270优选地由纸制成。制品100、200的其它细节,特别是四个元件的其它细节例如在WO 2015/176898A1中公开。
细长气溶胶生成装置1包括两个部分:近侧部分2和远侧部分3。在近侧部分2中,装置1包括腔4,该腔形成容置部6,所述容置部用于可移除地接收相应气溶胶生成制品100、200的至少一部分。在远侧部分3中,装置1包括用于为装置1的操作供电的DC电源50,例如可再充电电池,以及控制器60,所述控制器用于控制装置1的操作。为了加热相应制品100、200中的基质120、220,装置1包括可操作地联接到控制器60的感应加热装置10。加热装置10包括电子电路15和感应线圈18,所述感应线圈用于在腔4内产生交变磁场,特别是高频磁场。
图4示出了感应加热装置10的细节。根据本实施例,感应加热装置10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50。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11,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12指示,用于向晶体管开关11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13。电感器L2对应于图1和2中所示的感应线圈18,所述感应线圈用于在腔4内产生交变磁场。另外,提供一种从DC电源50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14的欧姆电阻R,在使用系统时,所述欧姆电阻是标记为L2的感应线圈18的欧姆电阻与相应感受器装置130、230的欧姆电阻的总和,其继而与相应感受器装置130、230的电导率G基本上成反比。根据本实施例的感应加热装置10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。电加热装置10的电子电路15(除了感应线圈18)与主控制单元60一起布置在印刷电路板61上。
如图1和图2中可见,感应线圈18是螺旋线圈,其布置在装置1的近侧部分2中,以便周向地围绕圆柱形接收腔4。因此,在将相应的制品100、200插入装置100的腔4(如图1和图2中所示)并且激活加热装置10时,相应的感受器装置130、230经历变化磁场,这继而又在感受器装置130、230中感生涡流和磁滞损耗中的至少一者,这取决于感受器装置130、230的相应材料组成的磁特性和电特性。结果,感受器装置130、230变热,直到达到足以使制品100、200内围绕感受器装置130、230的相应气溶胶形成基质120、220汽化的操作温度。在此加热期间,感受器装置130、230的电导率显示如上文解释且在图3中示出的路线133、233。在达到操作温度时,系统300准备好使用,并且用户可以在接收于装置1中的相应制品100、200的过滤器元件160、260处进行抽吸。这样,空气在插入开口5的边缘处被吸入腔4中。由此,气流进一步朝向腔4的远端延伸穿过形成于圆柱形腔4的内表面与相应制品100、200的外表面之间的通道。在腔4的远端处,气流通过相应基质元件110、210进入气溶胶生成制品100、200,并且进一步穿过支承元件140、240,气溶胶冷却元件150、250和过滤器元件160、260,在那里其最终离开制品100、200。在加热期间,来自气溶胶形成基质120、220的汽化材料夹带到通过基质元件110、210的气流中。当进一步通过支承元件140、240,冷却元件150、250和过滤器元件160、260时,包括汽化材料的气流冷却,以便形成从制品100、200通过过滤器元件160、260逸出的气溶胶。
包括不同气溶胶形成基质的不同类型的气溶胶生成制品可能需要不同的加热操作。例如,根据实施例的包括含有气溶胶形成基质的固体烟草的第一类型的气溶胶生成制品100可能需要比根据本实施例的包括凝胶状气溶胶形成基质的第二类型的气溶胶生成制品200更低的操作温度。对于这一点以及为了防止装置1使用任何不合适或不兼容的制品进行操作,正确的制品识别至关重要。根据本发明,已发现制品中的感受器装置的电特性的初始值与极值之间的差可以用作制品类型的独特指示。关于本实施例,感受器装置130、230的电导率G的相应初始值135、235与相应的最小值136、236之间的差Delta 137、237对于如图3所示的制品100、200中的每一个是独特的,并且因此可用于识别接收在腔4中的制品的类型。为此,装置1的控制器60被配置成确定由加热装置10从电源50汲取的供电电流,以及进一步根据从电源50汲取的电流的对应初始值与对应极值,或者同样根据从电源50汲取的供电电流随时间推移的变化确定感受器装置130、230的电导率G的相应初始值135、235与相应最小值136、236之间的差。为了确定从电源50汲取的电流,根据本实施例的气溶胶生成装置1包括如图4所示可操作地联接到控制器60的电流测量装置62。在由电源50提供的电压恒定的情况下,测量电流可能足够,因为在这种情况下,随时间推移的电导率G仅仅是电流随时间推移的基本上线性函数。在这种情况下,反映电导率G的相应值可以由确定的电流值与电源50的标称供电电压的比率产生,其中标称供电电压的值可以存储在控制器60中。否则,当供电电压不恒定时,还必须测量电压,以便将电导率确定为随时间推移的供电电流和供电电压两者的函数。为此,气溶胶生成装置1还可包括电压测量装置63,也如图4所示。类似于电流测量装置62,电压测量装置63可操作地联接到控制器60,因此允许控制器60确定从电源50汲取的供电电流和供电电压两者,并且根据从电源50汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化确定感受器装置130、230的电导率G的相应初始值135、235与相应最小值136、236之间的差。具体地说,控制器60可以被配置成根据从电源50汲取的供电电流与供电电压的比率随时间推移的变化来确定感受器装置130、230的电导率G的相应初始值135、235与相应最小值136、236之间的差。
在使用中,当气溶胶生成制品已插入到装置1的腔4中时,加热装置10开始加热制品中的感受器装置。在开始加热操作时,控制器60与测量装置62、63组合确定初始供电电流,并且如果需要,确定从电源50汲取的对应供电电压。随着加热操作期间的温度升高,供电电流减小且达到最小值,之后再次增加。供电电流的此最小值以及(如果需要)从电源50汲取的对应供电电压也由控制器60确定。这样,控制器60分别通过确定的初始供电电流与对应供电电压的比率和确定的最小供电电流与对应供电电压的比率来确定电导率G的初始值和最小值。如上文所描述,当供电电压随时间推移恒定时,可能仅确定供电电流就足够,并且通过相应确定的电流与电源50的标称供电电压的比率确定电导率G的初始值和相应最小值。同样地,还可以仅将供电电流(而不是电导率)用作感受器装置的电特性,其显示指示制品类型的随时间推移的独特变化。
一旦确定电导率的初始值和最小值,控制器60就确定这些值之间的差。随后,将确定的差与参考值或参考范围进行比较,所述参考值或参考范围针对装置被配置一起使用的每个制品类型存储于控制器60中。因此,如果所确定的差对应于第一类型制品100的差的参考值或参考范围,控制器60将当前接收在腔4中的制品识别为第一类型的气溶胶生成制品100。同样地,如果确定的差对应于第二类型制品200的差的参考值或参考范围,则控制器60将当前接收在腔4中的制品识别为第二类型的气溶胶生成制品200。否则,控制器60将当前接收在腔4中的制品识别为不适合与装置1一起使用或与其不兼容的制品。在后一种情况下,控制器60可以停止加热装置10的加热操作。在其它情况下,控制器60根据分别与第一类型制品100或第二类型制品200相关联的相应预定加热曲线控制感应加热装置10的加热操作。
如上文进一步描述,实际功率额定值,即可由加热装置10提供的最大功率可由于制造公差而对于不同的气溶胶生成装置而变化。最大可用功率的这种变化可能具有效果,特别是在加热期间执行制品识别时,其中感应加热装置10通常以最大功率操作。为了减小最大功率变化的影响,根据本实施例的控制器60被配置成使用感应加热装置10的功率额定值来归一化电导率G的初始值135、235与极值136、236之间的确定的差Delta。例如,控制器60可以被配置成根据以下公式归一化这些值135、235、136、236之间的确定的差Delta:Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta,其中Delta_Norm是电导率的初始值与极值之间的归一化差,Delta是所确定的差,并且Power是手头的感应加热装置10的额定功率。感应加热装置10的额定功率可以在制造装置1期间使用包括校准感受器装置的校准制品来确定且编码到控制器60中。Power_Norm是平均功率额定值,k是归一化系数,其中的每一个是针对多个气溶胶生成装置预先用经验确定的,并且在装置1的制造期间编码到控制器60中。有利地,这种归一化使得针对相同类型的多个制品确定的初始值和极值之间的差的分布具有与没有功率归一化相比减少的标准偏差。这在图5中示出,该图示出了对于具有和不具有归一化的相同类型的多个制品所确定的差Delta、Delta-Norm的分布。因此,可以更好地区分针对不同类型制品确定的差的相应分布。这在图6中示出,该图示意性地示出了第一类型制品100和第二类型制品200在归一化和不归一化的情况下的差Delta、Delta_Norm的相应分布。由于归一化,第一类型的制品100和第二类制品200的差Delta_Norm的分布不再重叠。因此,一种类型的制品被错误地识别为另一种类型的制品的可能性较小。
如果用户在测量初始值和极值之间的临界时间窗口期间通过将制品进一步推入容置部中(例如,因为制品未被容置部完全接收)而相对于气溶胶生成装置移动气溶胶生成制品,电导率的初始值235与极值236a之间的确定的差237a可以被伪造,因为每次推动都可能引发电导率G的突然下降。这在图7中示出,该图示出了对于第二-第一类型的制品200用户已经反复地将制品200进一步推入到腔4中(虚线233a)和用户没有反复地将制品进一步推入到腔中(连续线233)的情况,电导率与温度的曲线233、233a。因此,在图7中给出的实例中,初始值235与极值236a之间的实际确定的差237a大于在未发生任何制品位移的情况下确定的差237。控制器60被配置成识别电导率的初始值235或极值236、236a中的至少一个的此异常偏差,且响应于此,根据安全加热曲线,例如根据与涉及较低操作温度的第一类型的制品100相关联的加热曲线控制感应加热装置10的加热操作。因此,可以有效地防止过热。如果在如图8所示的对第二类型的气溶胶生成制品200的用户体验开始时,感受器装置230处于增加的温度水平T1,则也可能发生误识别。例如,当用户通过停止加热装置的操作来中止用户体验并且仅在此之后不久用相同制品重新启动新用户体验时,这种情况可能发生。同样地,当制品在插入到装置中之前已经由另一装置或烘箱加热时,可能发生这种情况。因此,当感受器装置230处于增加的温度水平T1时,在“热”(重新)启动之后确定的电导率的初始值235b可以低于在较低温度水平T0下确定的初始值235。这也在图8中示出。因此,电导率的确定的差237b将太低。为了避免在此类情况下的误识别,控制器60被配置成例如在感应加热装置的先前操作之后的预定的暂停时间,例如60秒禁止启动感应加热装置10的新操作。此暂停足够长以允许感受器装置130、230冷却足够。
如图1和图2中进一步所示,装置1包括被配置成指示所识别制品类型的用户接口65。在本实施例中,用户接口65包括两个LED(发光二极管),一个指示第一类型的气溶胶生成制品100接收在腔4中,另一个指示第二类型的气溶胶生成制品200接收在腔4中。
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。另外,所有范围包括所公开的最大值和最小值点,并且包括其中的任何中间范围,所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。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。在如所附权利要求中所使用的一些情况下,数字A可偏离上文所列举的百分比,只要A偏离的量不会显著影响所要求保护的发明的基本和新颖特征即可。另外,所有范围包括所公开的最大值和最小值点,并且包括其中的任何中间范围,所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。
Claims (15)
1.一种用于与包括感受器装置的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:
容置部,所述容置部被构造成可移除地接收所述气溶胶生成制品的至少一部分,
感应加热装置,所述感应加热装置被配置成当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时产生交变磁场以用于感应加热所述气溶胶生成制品的感受器装置,以及
控制器,所述控制器可操作地连接到所述感应加热装置并且被配置成
-确定当所述气溶胶生成制品由所述容置部接收时,在所述气溶胶生成装置的使用中在加热所述感受器装置期间达到的所述感受器装置的电特性的第一值和第二值,
-确定所述第一值与所述第二值之间的差,以及
-基于所确定的差识别由所述容置部接收的所述气溶胶生成制品的制品类型。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中所述电特性的第一值和第二值是指示所述感受器装置的电导率的值,或者是指示在加热所述感受器装置时由所述感应加热装置汲取的供电电流的值。
3.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述气溶胶生成装置包括电源,所述电源被配置成提供供电电流,并且可操作地连接到所述感应加热装置和所述控制器。
4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定从所述电源汲取的供电电流,并且根据从所述电源汲取的供电电流随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定从所述电源汲取的供电电流和供电电压,并且根据从所述电源汲取的供电电流和供电电压随时间推移的变化确定所述感受器装置的电特性的第一值与电特性的第二值之间的差。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成使用用于产生所述交变磁场的所述感应加热装置的功率额定值来归一化所述电特性的第一值与第二值之间的确定的差。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据以下等式归一化所述第一值与所述第二值之间的确定的差:
Delta_Norm=k*(Power_Norm-Power)+Delta,
其中Delta_Norm是归一化差,Delta是所确定的差,Power_Norm是功率额定值系数,k是针对多个气溶胶生成装置经验确定的归一化系数,并且Power是所述感应加热装置的功率额定值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成响应于所识别的制品类型控制所述感应加热装置的加热操作。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据一个或多个预定加热曲线中的相应一个控制所述感应加热装置的加热操作,所述一个或多个预定加热曲线中的每一个与特定制品类型相关联。
10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成响应于识别所述电特性的第一值或第二值中的至少一个的异常偏差而根据安全加热曲线控制所述感应加热装置的加热操作。
12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成在所述感应加热装置的先前操作之后的预定暂停时间内禁止启动所述感应加热装置的操作。
13.一种气溶胶生成系统,包括根据权利要求1至12中任一项所述的气溶胶生成装置,和至少一种类型的气溶胶生成制品或至少两种不同类型的气溶胶生成制品,所述气溶胶生成装置被配置成与所述气溶胶生成制品一起使用,其中每种类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置,其中每种制品类型的感受器装置的材料组成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性从第一值改变到第二值,并且其中每种制品类型的感受器装置在相应第一值与相应第二值之间具有独特差,所述差指示所述制品类型。
14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统,其中不同制品类型的感受器装置在相应感受器装置的尺寸或相应感受器装置的材料组成中的至少一个方面不同。
15.一种气溶胶生成系统,包括根据权利要求1至12中任一项所述的气溶胶生成装置和特定类型的气溶胶生成制品,所述气溶胶生成装置被配置成与所述气溶胶生成制品一起使用,其中所述特定类型的制品包括能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质和用于加热所述基质的可感应加热的感受器装置,其中所述感受器装置的材料组成被选择成使得随着温度升高,所述感受器装置的电特性从第一值改变到第二值,并且其中所述感受器装置在所述第一值与所述第二值之间具有独特差,所述差指示特定制品类型。
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