CN117999002A - 气溶胶生成装置及其操作方法 - Google Patents

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CN117999002A CN202380012782.8A CN202380012782A CN117999002A CN 117999002 A CN117999002 A CN 117999002A CN 202380012782 A CN202380012782 A CN 202380012782A CN 117999002 A CN117999002 A CN 117999002A
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Abstract

气溶胶生成装置包括:加热器,该加热器被配置成对香烟进行加热;传感器单元,该传感器单元被配置成对与加热器的操作相关的参数进行感测;以及微控制器单元,该微控制器单元被配置成:当加热器的加热事件被启动时对传感器单元进行初始化;尝试与初始化后的传感器单元进行通信并且对与传感器单元的通信是否正常进行判定;以及在与传感器单元的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与传感器单元进行通信。

Description

气溶胶生成装置及其操作方法
技术领域
本公开涉及一种气溶胶生成装置及其操作方法。特别地,本公开涉及气溶胶生成装置的初始化功能。
背景技术
近来,对替代普通香烟的吸烟方法的需求有所增加。例如,对通过加热香烟中的气溶胶生成物质来生成气溶胶而不是通过燃烧香烟来生成气溶胶的方法的需求不断增加。因此,已经积极地进行了对加热型香烟或加热型气溶胶生成装置的研究。
气溶胶生成装置包括多个硬件部件,比如控制器和传感器单元。硬件部件根据一定的通信方法执行双向数据通信。当硬件部件之间的通信发生异常时,气溶胶生成装置可能发生故障。例如,在加热器的温度传感器发生故障的情况下,香烟无法被加热至目标温度,并且因此可能无法向使用者提供最佳的烟雾量和香味。
发明内容
技术问题
本公开提供了这样的气溶胶生成装置和该气溶胶生成装置的操作方法:该气溶胶生成装置能够防止气溶胶生成装置的故障。
本公开的技术问题不限于前述描述,并且本公开的实施方式所属领域的普通技术人员可以从本说明书和所附的附图中清楚地理解本文中未陈述的其他技术问题。
解决问题的方案
根据实施方式,气溶胶生成装置包括对香烟进行加热的加热器、与加热器的操作相关的感测单元、以及微控制器单元,该微控制器单元被配置成:当加热器的加热事件被启动时对传感器单元进行初始化;尝试与初始化后的传感器单元进行通信并且对与传感器单元的通信是否正常进行判定;以及在与传感器单元的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与传感器单元进行通信。
微控制器单元还可以被配置成:根据集成电路间(I2C)通信方法通过串行数据线和串行时钟线与传感器单元进行通信;以及通过电力线向传感器单元供应电力。
微控制器单元还可以被配置成:通过将电力从高电平改变为低电平并且将串行数据线和串行时钟线的信号从低电平改变为高电平,对传感器单元进行初始化。
传感器单元可以包括温度传感器和抽吸检测传感器中的至少一者。
微控制器单元还可以被配置成:在与传感器单元的通信被判定为正常的情况下,保持加热器的加热操作。
微控制器单元还可以被配置成:对重试次数是否大于或等于预设次数进行判定;以及在重试次数小于预设次数的情况下,判定出与传感器单元的通信是正常的并且保持加热器的加热操作。
微控制器单元还可以被配置成:对重试次数是否大于或等于预设次数进行判定;以及在重试次数大于或等于预设次数的情况下,判定出与传感器单元的通信被判定为异常,并且使加热器的加热操作停止。
气溶胶生成装置还可以包括加热IC,该加热IC被配置成在微控制器单元的控制下提供使得加热器的加热操作能够被执行的电信号,其中,微控制器单元还可以被配置成:当加热器的加热被启动时对加热IC进行初始化;尝试与加热IC进行通信并且对与加热IC的通信是否正常进行判定;以及在与加热IC的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与加热IC进行通信。
微控制器单元还可以被配置成:根据I2C通信方法通过串行数据线和串行时钟线与加热IC进行通信;以及通过电力线向加热IC供应电力。
微控制器单元还可以被配置成:通过将电力从高电平改变为低电平并且将串行数据线和串行时钟线的信号从低电平改变为高电平,对加热IC进行初始化。
根据实施方式,包括对香烟进行加热的加热器和被配置成对与加热器的操作相关的参数进行感测的传感器单元的气溶胶生成装置的操作方法包括:当加热器的加热事件被启动时对传感器单元进行初始化;通过尝试与传感器单元进行通信来对与初始化后的传感器单元的通信是否正常进行判定;在与传感器单元的通信为正常的情况下,保持加热器的加热操作;在与传感器单元的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与传感器单元进行通信;以及对与传感器单元通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定。
传感器单元还可以被配置成:根据I2C通信方法,通过串行数据线和串行时钟线接收控制信号;以及通过电力线接收电力。
在对传感器单元进行初始化时,电力可以被从高电平改变为低电平,并且串行数据线和串行时钟线的信号可以被从低电平改变为高电平。
在对重试次数是否大于或等于预设次数进行判定时,在重试次数小于预设次数的情况下,可以将与传感器单元的通信判定为正常,并且可以保持加热器的加热操作。
在对重试次数是否大于或等于预设次数进行判定时,在重试次数大于或等于预设次数的情况下,可以将与传感器单元的通信判定为异常,并且可以使加热器的加热操作停止。
发明的有益效果
根据气溶胶生成装置及其操作方法,当加热事件被启动时,硬件部件之间的通信线路被初始化,从而防止气溶胶生成装置的故障。
实施方式的效果不限于上述效果,并且本领域普通技术人员可以从本说明书和所附的附图清楚地理解本文中未描述的效果。
附图说明
图1是用于对根据一些实施方式的包括加热器的气溶胶生成装置的部件进行说明的图示。
图2至图4是示出了香烟被插入到气溶胶生成装置中的示例的图示。
图5A和图5B示出了香烟的示例。
图6是根据实施方式的气溶胶生成装置的示意性框图。
图7是用于对微控制器单元与传感器单元之间的通信方法进行说明的图示。
图8是根据实施方式的应用于气溶胶生成装置的串行数据线和串行时钟线的时序图。
图9是根据另外的实施方式的气溶胶生成装置的示意性框图。
图10是用于对微控制器单元与加热集成电路(IC)之间的通信方法进行说明的图示。
图11是用于对根据实施方式的气溶胶生成装置的操作方法进行说明的流程图。
图12是根据另外的实施方式的气溶胶生成装置的框图。
具体实施方式
关于各个实施方式中的术语,考虑在本公开的各种实施方式中的结构元件的功能来选择当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。另外,在某些情况下,申请人可以在特定情况下任意选择术语。在这种情况下,这些术语的含义将在本公开的描述中的对应部分处进行详细描述。因此,本公开的各种实施方式中使用的术语应基于术语的含义和本文提供的描述来定义。
此外,除非明确地进行相反描述,否则用语“包括”及变型比如“包括有”或“包括了”将被理解为表示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。另外,申请文件中描述的术语“-件”、“-器”和“模块”是指用于处理至少一种功能和操作的单元,并且可以通过硬件部件或软件部件及其组合来实现。
在下文中,现在将参照附图更全面地描述本公开,在附图中示出了本公开的示例性实施方式,以使得本领域的普通技术人员可以容易地实施本公开。然而,本公开可以以许多不同的形式实现,并且不应该被解释为限于本文所阐述的实施方式。
在下文中,参照所附的附图详细描述本公开。
图1是用于对根据一些实施方式的包括加热器的气溶胶生成装置的部件进行说明的图示。
参照图1,气溶胶生成装置100可以包括加热器110、线圈120、电池130和控制器140。然而,本公开不限于此,并且气溶胶生成装置100中还可以包括除了图1中所示的部件之外的其他通用部件。
气溶胶生成装置100可以通过根据感应加热方法对容置在气溶胶生成装置100中的香烟进行加热来生成气溶胶。感应加热方法可以指示磁性物质是通过将方向周期性地变化的交变磁场施加至由外部磁场加热的磁性物质而被加热的方法。
当交变磁场被施加至磁性物质时,由于涡流损耗和磁滞损耗,能量可能会在磁性物质中有所损耗,并且损耗的能量可以作为热能从磁性物质散发出。施加至磁性物质的交变磁场的幅度或频率越大,可以从磁性物质散发出的热能就越多。当气溶胶生成装置100向磁性物质施加交变磁场时,可以从磁性物质散发出热能,并且从磁性物质散发出的热能可以被传递至香烟。
由外部磁场加热的磁性物质可以是基座(susceptor)。基座可以以块、片或条的形式被包括在气溶胶生成装置100中,而不是被包括在香烟中。例如,位于气溶胶生成装置100内的加热器110的至少一些部分可以包括基座材料。
基座材料的至少一部分可以包括铁磁物质。例如,基座材料可以包括金属或碳。基座材料可以包括铁氧体、铁磁合金、不锈钢和铝(Al)中的至少一者。此外,基座材料可以包括陶瓷、过渡金属和类金属中的至少一者,陶瓷比如为石墨、钼(Mo)、碳化硅、铌(Nb)、镍(Ni)合金、金属膜或氧化锆,过渡金属比如为Ni或钴(Co),类金属比如为硼(B)或磷(P)。
气溶胶生成装置100可以对香烟进行容置。在气溶胶生成装置100中,可以形成用于对香烟进行容置的空间。加热器110可以布置在用于对香烟进行容置的空间中。加热器110可以具有筒形形状,且在加热器110中具有用于对香烟进行容置的容置空间。因此,当香烟被容置在气溶胶生成装置100中时,香烟可以被容置在加热器110的容置空间中,并且加热器110可以布置在围绕香烟的外侧部表面的至少一部分的位置处。
加热器110可以围绕容置在气溶胶生成装置100中的香烟的外侧部表面的至少一部分。例如,加热器110可以在与香烟中所包含的烟草介质的位置相对应的位置处围绕香烟的外侧部表面的至少一部分。因此,热可以有效地从加热器110传递至香烟中所包含的烟草介质。
加热器110可以对容置在气溶胶生成装置100中的香烟进行加热。如上所述,加热器110可以以感应加热方法对香烟进行加热。加热器110可以包括由外部磁场加热的基座材料,并且气溶胶生成装置100可以向加热器110施加交变磁场。
线圈120可以被包括在气溶胶生成装置100中。线圈120可以向加热器110施加交变磁场。当电力被从气溶胶生成装置100供应至线圈120时,可以在线圈120中产生磁场。当交流电被施加至线圈120时,在线圈120中形成的磁场的方向可以逐渐改变。在当加热器110位于线圈120中时加热器110暴露于具有周期性变化方向的交变磁场的情况下,加热器110可以散发出热,并且容置在加热器110中的香烟可以被加热。
线圈120可以沿着加热器110的外侧部表面缠绕。线圈120可以沿着气溶胶生成装置100的外部壳体的内表面缠绕。加热器110可以位于在线圈120被缠绕时所形成的内部空间中,并且当向线圈120供应电力时,由线圈120产生的交变磁场可以被施加至加热器110。
线圈120可以沿气溶胶生成装置100的长度方向延伸。线圈120可以沿长度方向延伸至适当的长度。例如,线圈120可以延伸至与加热器110的长度相对应的长度,或者,线圈120可以延伸至比加热器110的长度大的长度。
线圈120可以布置在适合于向加热器110施加交变磁场的位置处。例如,线圈120可以布置在与加热器110相对应的位置处。由于线圈120的尺寸和布置结构,可以提高将线圈120的交变磁场施加至加热器110的效率。
当由线圈120产生的交变磁场的幅度或频率改变时,加热器110对香烟进行加热的程度也会改变。因为由线圈120产生的磁场的幅度或频率可以根据供应至线圈120的电力而改变,所以气溶胶生成装置100可以通过对供应至线圈120的电力进行调节来控制对香烟的加热。例如,气溶胶生成装置100可以对施加至线圈120的交流电的幅度和频率进行控制。
作为示例,线圈120可以被实现为螺线管。线圈120可以是沿着气溶胶生成装置100的外部壳体的内表面缠绕的螺线管,并且加热器110和香烟可以布置在螺线管的内部空间中。形成螺线管的传导线的材料可以包括铜(Cu)。然而,所述材料不限于此。形成螺线管的传导线的材料可以包括银(Ag)、金(Au)、Al、钨(W)、锌(Zn)和Ni中的任何一者,或者可以包括包含以上列出的材料中的至少一者的合金。
电池130可以向气溶胶生成装置100供应电力。电池130可以向线圈120供应电力。电池130可以包括:用于向气溶胶生成装置100供应直流电的电池;以及用于将从电池供应的直流电转换成向线圈120供应的交流电的转换器。
电池130可以向气溶胶生成装置100供应直流电。电池可以是磷酸铁锂(LiFePO4)电池,但不限于此。例如,电池可以是钴酸锂(LiCoO2)电池、钛酸锂电池等。
转换器(未示出)可以包括低通滤波器,该低通滤波器对从电池供应的直流电进行滤波并且输出供应至线圈120的交流电。转换器还可以包括用于对从电池供应的直流电进行放大的放大器。例如,转换器可以使用形成D类放大器的负载网络的低通滤波器来实现。
控制器140可以对供应至线圈120的电力进行控制。控制器140可以对电池130进行控制以调节供应至线圈120的电力。例如,控制器140可以对加热器110对香烟进行加热的温度进行控制,以使加热器110对香烟进行加热的温度根据加热器110的温度保持恒定。
控制器140可以被实现为多个逻辑门的阵列,或者可以被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。此外,控制器140可以包括多个处理元件。
在气溶胶生成装置10中,可以对加热器110的温度进行测量,以根据特定的加热曲线使加热器110对香烟进行加热的温度保持恒定或者使香烟被加热的温度改变。
图2至图4是示出了气溶胶生成制品被插入到气溶胶生成装置中的示例的图示。
参照图2,气溶胶生成装置1可以包括电池11、控制器12和加热器13。参照图2和图3,气溶胶生成装置1还可以包括汽化器14。此外,气溶胶生成制品2可以插入到气溶胶生成装置1的内部空间中。
图2至图4示出了气溶胶生成装置1的与本实施方式相关的部件。因此,与本实施方式相关领域的普通技术人员将理解的是,除了包括图2至图4中所示的部件之外,气溶胶生成装置1中还可以包括其他通用部件。
此外,图2和图3示出了:气溶胶生成装置1包括加热器13。然而,根据需要,可以省略加热器13。
图2示出了:电池11、控制器12和加热器13是串联布置的。此外,图3示出了:电池11、控制器12、汽化器14和加热器13是串联布置的。此外,图4示出了汽化器14和加热器13是并联布置的。然而,气溶胶生成装置1的内部结构不限于图2至图4中所示的结构。换言之,根据气溶胶生成装置1的设计,电池11、控制器12、加热器13和汽化器14可以以不同的方式布置。
当气溶胶生成制品2被插入到气溶胶生成装置1中时,气溶胶生成装置1可以对加热器13和/或汽化器104进行操作,以从气溶胶生成制品2和/或汽化器14生成气溶胶。通过气溶胶生成制品2和/或汽化器14生成的气溶胶是通过穿过气溶胶生成制品2而被输送至使用者的。
根据需要,即使在气溶胶生成制品2没有插入到气溶胶生成装置1中时,气溶胶生成装置1也可以对加热器13进行加热。
电池11可以供应用于供气溶胶生成装置1操作的电力。例如,电池11可以供应电力来对加热器13或汽化器14进行加热,并且可以供应用于供控制器12操作的电力。另外,电池11可以供应用于供安装在气溶胶生成装置1中的显示器、传感器、马达等操作的电力。
控制器12可以整体上对气溶胶生成装置的操作进行控制。详细地,控制器12不仅可以对电池11、加热器13和汽化器14的操作进行控制,还可以对包括在气溶胶生成装置1中的其他部件的操作进行控制。另外,控制器12可以对气溶胶生成装置1的部件中的每个部件的状态进行检查,以确定气溶胶生成装置1是否能够操作。
控制器12可以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,或者可以被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,处理器可以以其他形式的硬件来实现。
加热器13可以通过从电池11供应的电力而被加热。例如,当气溶胶生成制品2被插入到气溶胶生成装置1中时,加热器13可以位于气溶胶生成制品2的外部。因此,被加热的加热器13可以使气溶胶生成制品2中的气溶胶生成物质的温度增加。
加热器13可以包括电阻加热器。例如,加热器13可以包括导电迹线,并且当电流流过导电迹线时,加热器13可以被加热。然而,加热器13并不限于上述示例,并且可以包括可以被加热至期望温度的所有加热器。在此,期望温度可以在气溶胶生成装置1中预先设置,或者可以由使用者设置。
作为另一示例,加热器13可以包括感应加热器。详细地,加热器13可以包括用于以感应加热方法对气溶胶生成制品进行加热的导电线圈,并且气溶胶生成制品可以包括能够由感应加热器加热的基座。
例如,加热器13可以包括管型加热元件、板型加热元件、针型加热元件、或棒型加热元件,并且加热器13可以根据加热元件的形状来对气溶胶生成制品2的内部或外部进行加热。
另外,气溶胶生成装置1可以包括多个加热器13。在此,所述多个加热器13可以被插入到气溶胶生成制品2中,或者可以布置在气溶胶生成制品2的外部。另外,所述多个加热器13中的一些加热器可以被插入到气溶胶生成制品2中,并且所述多个加热器13中的其他加热器可以布置在气溶胶生成制品2的外部。此外,加热器13的形状不限于图2至图4中所示出的形状,并且加热器13可以包括各种形状。
汽化器14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穿过气溶胶生成制品2而被输送至使用者。换言之,通过汽化器14生成的气溶胶可以沿着气溶胶生成装置1的气流通道移动,并且气流通道可以构造成使得通过汽化器14生成的气溶胶穿过气溶胶生成制品2而被输送至使用者。
例如,汽化器14可以包括液体储存部、液体输送元件和加热元件,但不限于此。例如,液体储存部、液体输送元件和加热元件可以作为独立的模块而被包括在气溶胶生成装置1中。
液体储存部可以对液状组合物进行储存。例如,液状组合物可以是包括具有挥发性烟草香味成分的含烟草物质的液体,或者可以是包括非烟草物质的液体。液体储存部可以形成为能够从汽化器14拆离,或者液体储存部可以与汽化器14一体地形成。
例如,液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、香料、香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。香味剂可以包括能够为使用者提供各种香味或口味的成分。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。另外,液状组合物可以包括气溶胶形成物质,比如甘油和丙二醇。
液体输送元件可以将液体储存部的液状组合物输送至加热元件。例如,液体输送元件可以是芯,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输送元件输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导线、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,比如镍铬合金导线,并且加热元件可以被定位为围绕液体输送元件缠绕。加热元件可以通过电流供应装置而被加热,并且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14可以被称为雾化烟弹(cartomizer)或雾化器(atomizer),但不限于此。
除了包括电池11、控制器12、加热器13和汽化器14之外,气溶胶生成装置1还可以包括通用部件。例如,气溶胶生成装置1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1可以包括至少一个传感器(抽吸传感器、温度传感器、气溶胶生成制品插入检测传感器等)。根据实施方式的气溶胶生成装置1可以使用颜色传感器对香烟2的类型和/或香烟2的湿度状态进行识别,并且对于每支香烟2,可以根据识别结果通过选择适合于温度的最佳加热曲线来操作加热器13。
此外,气溶胶生成装置1可以形成为即使在气溶胶生成制品2被插入到气溶胶生成装置1中时也可以引入外部空气或排出内部空气的结构。
尽管未在图2至图4中示出,气溶胶生成装置1和附加的托架可以一起形成系统。例如,托架可以用于对气溶胶生成装置1的电池11进行充电。替代性地,当托架和气溶胶生成装置1彼此联接时,加热器13可以被加热。
根据一个实施方式的气溶胶生成制品包括气溶胶生成单元、烟草填充单元、冷却单元和过滤单元(例如,烟嘴或烟嘴单元)中的至少一者。例如,过滤单元通常可以是醋酸过滤件,并且冷却单元和过滤单元可以包括囊状部和香味剂。
气溶胶生成单元和烟草填充单元的材料、顺序和长度不限于特定示例,并且冷却单元和过滤单元的材料和长度也不限于特定示例。
气溶胶生成装置通过对气溶胶生成单元和烟草填充单元进行加热来生成伴随有尼古丁的气溶胶,并且该气溶胶穿过冷却单元和过滤单元而被排出到外部。
例如,气溶胶生成装置可以通过对气溶胶生成制品的气溶胶生成单元和烟草填充单元中的至少一者进行加热来生成气溶胶。在一个或更多个实施方式中,气溶胶生成装置可以选择性地或共同地对气溶胶生成制品的内部或外部进行加热。
在下文中,将参照图5A和图5B描述气溶胶生成制品2的示例。
图5A和5B示出了气溶胶生成制品的示例。
参照图5A,气溶胶生成制品2可以包括烟草棒21和过滤棒22。
图5A示出了:过滤棒22包括单个段。然而,过滤棒22不限于此。换言之,过滤棒22可以包括多个段。例如,过滤棒22可以包括:被构造成对气溶胶进行冷却的第一段;以及被构造成对气溶胶中所包含的一定成分进行过滤的第二段。另外,根据需要,过滤棒22还可以包括被构造成执行其他功能的至少一个段。
香烟2的直径在5mm至9mm的范围内,并且香烟2的长度可以为约48mm,但不限于此。例如,烟草棒21的长度为约12mm,过滤棒22的第一段的长度为约10mm,过滤棒22的第二段的长度为约14mm,过滤棒22的第三段的长度可以为约12mm,但不限于此。
气溶胶生成制品2可以使用至少一个包装件24进行包装。包装件24可以具有至少一个孔,通过所述至少一个孔,可以引入外部空气或者可以排出内部空气。例如,气溶胶生成制品2可以由一个包装件24进行包装。作为另外的示例,气溶胶生成制品2可以通过两个或更多个包装件24进行双重包装。例如,烟草棒21可以由第一包装件241进行包装,并且过滤棒22可以由包装件242、243、244进行包装。此外,整个气溶胶生成制品2可以由另外的单个包装件245再包装。当过滤棒22包括多个段时,每个段可以由包装件242、243、244进行包装。
第一包装件241和第二包装件242可以由普通的过滤包装纸形成。例如,第一包装件241和第二包装件242可以是多孔包装纸或无孔包装纸。此外,第一包装件241和第二包装件242可以由铝层压包装材料和耐油性的纸片材制成。
第三包装件243可以由硬包装纸制成。例如,第三包装件243的基重可以在88g/m2至96g/m2的范围内。例如,第三包装件243的基重可以在90g/m2至94g/m2的范围内。此外,第三包装件243的总厚度可以在120μm至130μm的范围内。例如,第三包装件243的总厚度可以是125μm。
第四包装件244可以由耐油性的硬包装纸制成。例如,第四包装件244的基重可以在约88g/m2至约96g/m2的范围内。例如,第四包装件244的基重可以在90g/m2至94g/m2的范围内。此外,第四包装件244的总厚度可以在120μm至130μm的范围内。例如,第四包装件244的总厚度可以是125μm。
第五包装件245可以由无菌纸(MFW)制成。在此,MFW是指专门制造成与普通纸相比具有增强的拉伸强度、耐水性、光滑度等的纸。例如,第五包装件245的基重可以在57g/m2至63g/m2的范围内。例如,第五包装件245的基重可以是约60g/m2。此外,第五包装件245的总厚度可以在64μm至70μm的范围内。例如,第五包装件245的总厚度可以是67μm。
第五包装件245中可以包括预定材料。在此,预定材料的示例可以是但不限于硅。例如,硅具有诸如随温度变化很小的耐热性、抗氧化性、耐各种化学品性、防水性、电绝缘性等之类的特性。然而,除了硅之外的任何材料都可以不受限制地应用于第五包装件245(或涂覆在第五包装件245上),只要该材料具有上述特性即可。
第五包装件245可以防止气溶胶生成制品2被燃烧。例如,当烟草棒21被加热器13加热时,存在气溶胶生成制品2被燃烧的可能性。详细地,当温度升高至烟草棒21中所包括的材料中的任何一种材料的燃点以上的温度时,气溶胶生成制品2可能会被燃烧。即使在这种情况下,由于第五包装件245包括不可燃材料,也可以防止气溶胶生成制品2的燃烧。
烟草棒21可以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者,但不限于此。此外,烟草棒21可以包括其他添加物,比如香味剂、润湿剂和/或有机酸。此外,烟草棒21可以包括被注射至烟草棒21的带香味的液体,比如薄荷醇或保湿剂。
烟草棒21可以以各种形式制造。例如,烟草棒21可以形成为片或丝。此外,烟草棒21可以形成为由从烟草片切下的微小碎片形成的烟丝。此外,烟草棒21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,比如铝箔。例如,围绕烟草棒21的热传导材料可以使传递至烟草棒21的热均匀地分布,并且因此,可以使施加至烟草棒的热传导性增强并且可以改善烟草的味道。此外,围绕烟草棒21的热传导材料可以用作由感应加热器加热的基座。在此,虽然未在附图中示出,但是除了包括围绕烟草棒21的热传导材料之外,烟草棒21还可以包括附加的基座。
过滤棒22可以包括醋酸纤维素过滤件。过滤棒22的形状是不受限制的。例如,过滤棒22可以包括具有中空内部的筒型棒或管型棒。此外,过滤棒22可以包括凹入型棒。当过滤棒22包括多个段时,所述多个段中的至少一个段可以具有不同的形状。
过滤棒22的第一段可以是醋酸纤维素过滤件。例如,第一段可以是具有中空内部的管型结构。当加热器110被插入到烟草棒21中时,第一段可以防止烟草棒21的内部材料被往回推动,并且第一段还可以为气溶胶提供冷却效果。包括在第一段中的中空部的直径可以是在2mm至4.5mm的范围内的适当直径,但不限于此。
第一段的长度可以是在4mm至30mm的范围内的适当长度,但不限于此。例如,第一段的长度可以是10mm,但不限于此。
第一段的硬度可以通过在第一段的制造期间对增塑剂的含量进行调节来调节。另外,第一段可以通过将诸如由相同材料或不同材料制成的膜或管之类的结构插入到内部(例如,中空部)来制造。
过滤棒22的第二段对在加热器13对烟草棒21进行加热时生成的气溶胶进行冷却。因此,使用者可以对被冷却处于适当温度的气溶胶进行抽吸。
第二段的长度或直径可以根据气溶胶生成制品2的形状来不同地确定。例如,第二段的长度可以是在7mm至20mm的范围内的适当长度。优选地,第二段的长度可以为约14mm,但不限于此。
第二段可以通过对聚合物纤维进行编织来制造。在这种情况下,也可以将香味液体施加至由聚合物形成的纤维。替代性地,第二段可以通过将涂覆有香味液体的附加纤维和由聚合物形成的纤维编织在一起来制造。替代性地,第二段可以由卷曲的聚合物片材形成。
例如,聚合物可以由选自以下各者的材料形成:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PIP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、醋酸纤维素(CA)和铝卷材。
由于第二段由编织的聚合物纤维或卷曲的聚合物片材形成,因此第二段可以包括沿纵向方向延伸的单个通路或多个通路。在此,通路是指供气体(例如,空气或气溶胶)穿过的通道。
例如,由卷曲的聚合物片材形成的第二段可以由具有介于约5μm与约300μm之间的厚度的材料形成,例如,由卷曲的聚合物片材形成的第二段可以由具有介于约10μm与约250μm之间的厚度的材料形成。此外,第二段的总表面积可以介于约300mm2/mm与约1000mm2/mm之间。另外,气溶胶冷却元件可以由具有介于约10mm2/mg与约100mm2/mg之间的比表面积的材料形成。
第二段可以包括含有挥发性香味成分的线。在此,挥发性香味成分可以是薄荷醇,但不限于此。例如,线可以填充有足够量的薄荷醇,以向第二段提供1.5mg或更多的薄荷醇。
过滤棒22的第三段可以是醋酸纤维素过滤件。第三段的长度可以是在4mm至20mm范围内的适当长度。例如,第三段的长度可以为约12mm,但不限于此。
过滤棒22可以被制造成生成香味。替代性地,可以将涂覆有香味液体的单独纤维插入到第三段中。烟草棒21中生成的气溶胶是在气溶胶穿过过滤棒22的第二段时被冷却的,并且经冷却的气溶胶是穿过第三段而被输送至使用者的。因此,当香味元件被添加到第三段时,可以产生使输送给使用者的香味的持久性增强的效果。
此外,过滤棒22可以包括至少一个囊状部23。在此,囊状部23可以生成香味。囊状部23可以生成气溶胶。例如,囊状部23可以具有用膜将含有香味材料的液体包裹的构型。囊状部23可以具有球形或筒形的形状,但不限于此。
参照图5B,气溶胶生成制品3还可以包括前端塞33。前端塞33可以位于烟草棒31的一侧,即不面向过滤棒32的一侧。前端塞33可以在吸烟期间防止烟草棒31脱离并防止液化的气溶胶从烟草棒31流入气溶胶生成装置1中。
过滤棒32可以包括第一段321和第二段322。第一段321可以对应于图5A的过滤棒22的第一段。第二段322可以对应于图5A的过滤棒22的第三段。
气溶胶生成制品3的直径和总长度可以对应于图5A的气溶胶生成制品2的直径和总长度。例如,前端塞33的长度可以为约7mm,烟草棒31的长度可以为约15mm,第一段321的长度可以为约12mm,并且第二段322的长度可以为约14mm,但是实施方式不限于此。
气溶胶生成制品3可以使用至少一个包装件35来包装。包装件35可以具有至少一个孔,通过所述至少一个孔,可以引入外部空气或可以排出内部空气。例如,前端塞33可以使用第一包装件351来包装,烟草棒31可以使用第二包装件352来包装,第一段321可以使用第三包装件353来包装,并且第二段322可以使用第四包装件354来包装。此外,整个气溶胶生成制品3可以使用第五包装件355来再包装。
另外,第五包装件355可以具有形成于第五包装件355中的至少一个穿孔36。例如,穿孔36可以形成在第五包装件355的围绕烟草棒31的区域中,但不限于此。例如,穿孔36可以将由图4所示的加热器13形成的热传递到烟草棒31中。
另外,第二段322可以包括至少一个囊状部34。在此,囊状部34可以生成香味。囊状部34可以生成气溶胶。例如,囊状部34可以具有用膜将含有香味材料的液体包裹的构型。囊状部34可以具有球形或筒形的形状,但不限于此。
第一包装件351可以通过将普通的过滤包装纸与诸如铝卷材之类的金属箔组合而形成。例如,第一包装件351的总厚度可以在45μm至55μm的范围内。例如,第一包装件351的总厚度可以是50.3μm。另外,第一包装件351的金属卷材的厚度可以在6μm至7μm的范围内。例如,第一包装件351的金属卷材的厚度可以是6.3μm。另外,第一包装件351的基重可以在50g/m2至55g/m2的范围内。例如,第一包装件351的基重可以是53g/m2。
第二包装件352和第三包装件353可以由普通的过滤包装纸形成。例如,第二包装件352和第三包装件353可以是多孔包装纸或无孔包装纸。
例如,第二包装件352的孔隙率可以是35000CU,但不限于此。此外,第二包装件352的厚度可以在70μm至80μm的范围内。例如,第二包装件352的厚度可以是78μm。第二包装件352的基重可以在20g/m2至25g/m2的范围内。例如,第二包装件352的基重可以是23.5g/m2。
例如,第三包装件353的孔隙率可以是24000CU,但不限于此。此外,第三包装件353的厚度可以在约60μm至约70μm的范围内。例如,第三包装件353的厚度可以是68μm。第三包装件353的基重可以在约20g/m2至约25g/m2的范围内。例如,第三包装件353的基重可以是21g/m2。
第四包装件354可以由PLA层压纸形成。在此,PLA层压纸是指包括纸层、PLA层和纸层的三层纸。例如,第四包装件353的厚度可以在100μm至1200μm的范围内。例如,第四包装件353的厚度可以是110μm。此外,第四包装件354的基重可以在80g/m2至100g/m2的范围内。例如,第四包装件354的基重可以是88g/m2。
第五包装件355可以由无菌纸(MFW)形成。在此,无菌纸(MFW)是指专门制造成与普通纸相比增强了拉伸强度、耐水性、光滑度等的纸。例如,第五包装件355的基重可以在57g/m2至63g/m2的范围内。例如,第五包装件355的基重可以是60g/m2。此外,第五包装件355的厚度可以在64μm至70μm的范围内。例如,第五包装件355的厚度可以是67μm。
第五包装件355可以包括添加至第五包装件355的预设材料。该材料的示例可以包括硅,但不限于此。硅具有诸如对温度条件稳定的耐热性、抗氧化性、耐各种化学品性、防水性和电绝缘性等之类的特性。除了硅之外的具有如上所述的特性的任何其他材料可以不受限制地施加至第五包装件355(或涂覆在第五包装件355上)。
前端塞33可以由醋酸纤维素形成。例如,前端塞33可以通过向醋酸纤维素丝束添加增塑剂(例如,三醋精)来形成。构成醋酸纤维素丝束的丝的单旦尼尔可以在1.0至10.0的范围内。例如,构成醋酸纤维素丝束的丝的单旦尼尔可以在4.0至6.0的范围内。例如,前端塞33的丝的单旦尼尔可以是5.0。此外,构成前端塞33的丝的横截面可以是Υ形。前端塞33的总旦尼尔可以在20000至30000的范围内。例如,前端塞33的总旦尼尔可以在25000至30000的范围内。例如,前端塞33的总旦尼尔可以是28000。
另外,根据需要,前端塞33可以包括至少一个通路。通路的横截面形状可以被制造成各种形状。
烟草棒31可以对应于上面参照图5A描述的烟草棒21。因此,在下文中,将省略对烟草棒31的详细描述。
第一段321可以由醋酸纤维素形成。例如,第一段321可以是具有中空内部的管型结构。第一段321可以通过向醋酸纤维素丝束添加增塑剂(例如,三醋精)来制造。例如,第一段321的单旦尼尔和总旦尼尔可以与前端塞33的单旦尼尔和总旦尼尔相同。
第二段322可以由醋酸纤维素形成。构成第二段322的丝的单旦尼尔可以在1.0至10.0的范围内。例如,第二段322的丝的单旦尼尔可以在约8.0至约10.0的范围内。例如,第二段322的丝的单旦尼尔可以是9.0。此外,第二段322的丝的横截面可以是Υ形。第二段322的总旦尼尔可以在20000至30000的范围内。例如,第二段322的总旦尼尔可以是25000。
图6是根据实施方式的气溶胶生成装置的示意性框图。图7是用于对微控制器单元与传感器单元之间的通信方法进行说明的图示。图8是根据实施方式的应用于气溶胶生成装置的串行数据线和串行时钟线的时序图。
参照图6,气溶胶生成装置600包括微控制器单元610、传感器单元620、加热器630和电池640。在这种情况下,微控制器单元610可以对应于图1中的控制器140和图2至图4中的控制器12。气溶胶生成装置600的部件不限于此,并且根据本公开,可以向气溶胶生成装置600添加其他部件或者可以省略至少一个部件。
根据实施方式的微控制器单元610可以根据一定的通信方法与传感器单元620执行数据通信。例如,微控制器单元610可以基于集成电路间(I2C)通信方法来与传感器单元620执行数据通信。下面参照图7、图8和图10对I2C通信方法进行描述。
传感器单元620可以对与加热器630的操作相关的参数进行感测。根据实施方式的传感器单元620可以包括温度传感器(图12中的1222)和抽吸传感器(图12中的1226)。
温度传感器可以对加热器630的温度进行测量。例如,温度传感器可以是用于对与温度传感器接触的加热器630的温度进行测量的接触式温度传感器,或者,温度传感器可以是用于对没有与温度传感器接触的加热器630的温度进行测量的非接触式温度传感器。接触式温度传感器可以是热电偶、电阻温度检测器(RTD)、热敏电阻者或温度标签,并且非接触式温度传感器可以是红外温度传感器。在实施方式中,描述了温度传感器对加热器630的温度进行测量,但是本公开不限于此。温度传感器可以对加热器630周围或靠近加热器630的位置处的加热器630的温度进行测量。
抽吸传感器可以基于气流通道或气流通路中的各种物理变化而对使用者的抽吸进行感测。例如,抽吸传感器可以基于温度变化、流量变化、电压变化和压力变化中的任一者而对使用者的抽吸进行感测。根据实施方式,当感测到使用者的抽吸时,加热器630的模式可以从预热模式改变为操作模式。
加热器630可以对气溶胶生成制品的至少一部分进行加热。加热器630可以是上面参照图1至图4所描述的各种类型。加热器630可以根据微控制器单元610的控制接收电力,并且因此可以对香烟的至少一部分进行加热。香烟的至少一部分可以是包括气溶胶生成物质和烟草物质中的至少一者的烟草棒。在实施方式中,加热器630可以根据与预热部分和加热部分相对应的温度曲线通过微控制器单元610接收电力。
电池640供应用于供气溶胶生成装置600操作的电力。也就是说,电池640可以供应电力以使得加热器630可以被加热。此外,电池640可以供应用于供气溶胶生成装置600中所包括的其他硬件部件,即,微控制器单元610和传感器单元620操作所需的电力。电池640可以是可再充电电池或一次性电池。例如,电池640可以是锂聚合物(LiPoly)电池,但不限于此。
微控制器单元610可以对气溶胶生成装置600的一般操作进行控制。
根据实施方式,当加热器630的加热事件被启动时,微控制器单元610可以对传感器单元620进行初始化。例如,在以下情况中的任一种情况下微控制器单元630可以将加热器630的加热事件启动:使用者通过使用者输入单元(图12中的1260)输入加热命令;插入检测传感器(图12中的1224)感测到香烟的插入;以及抽吸传感器(图12中的1226)感测到使用者的抽吸。
在气溶胶生成装置600中,加热器630的加热操作是用于决定香烟的烟雾量和香味的直接因素,并且因此,加热器630的正常操作是至关重要的。
微控制器单元610可以使用温度传感器来对加热器630是否被加热至特定温度或被保持在适当温度处进行检测。此外,微控制器单元610可以通过使用抽吸传感器来对使用者的抽吸进行感测并且将加热器630的模式从预热模式改变为操作模式,或者当在通过抽吸传感器对抽吸次数进行计数之后抽吸次数达到预设次数时,微控制器单元610可以停止向加热器630供应电力。如所描述的,为了加热器630的正常操作,需要首先确保传感器单元620的正常操作。在下文中,参照图7和图8描述用于确保传感器单元620的正常操作的初始化方法。
参照图7和图8,微控制器单元610和传感器单元620可以通过串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL而彼此连接以允许读取和访问数据。另外,微控制器单元610和传感器单元620可以通过电力线VDDL而彼此连接,该电力线VDDL被配置成从微控制器单元610向传感器单元620供应电力。在这种情况下,微控制器单元610可以从电池(图6中的640)接收电力。
微控制器单元610可以基于I2C通信方法而与传感器单元620执行数据通信。I2C通信方法是双向两线通信方法,并且包括用于数据通信的串行数据线SDAL和用于对数据通信进行同步的串行时钟线SCLL。连接至数据总线的硬件部件(即,传感器单元620)可以通过不同的地址被识别并且可以接收/发送数据。
微控制器单元610可以发送重置指示符RST以对传感器单元620进行初始化。电力线VDDL上的信号电平可以从高变为低,并且然后返回至高。也就是说,当传感器单元620被初始化时,电力可以被切断(或重启)。
此外,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号电平可以从低转变为高并且然后返回至低。也就是说,当传感器单元620被初始化时,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号可以被停用。
如上所述,为了对传感器单元620进行初始化,除了简单地切断(或重启)电力之外,还将通信线路上的信号停用,使得可以预期对初始化的稳定性的改进。
然后,时钟信号可以从微控制器单元610被施加至串行时钟线SCLL,起始信号S和数据D可以从微控制器单元610被施加至串行数据线SDAL,并且传感器单元620可以将确认信号ACK和有效数据发送至串行数据线SDAL。然后,微控制器单元610可以通过串行数据线SDAL将确认信号ACK和停止信号P发送至传感器单元620。
在串行时钟线SCLL上的信号为高电平信号的情况下,响应于起始信号S,串行数据线SDAL上的信号可以从高电平转变为低电平。在通过起始信号S发起之后,微控制器单元610可以发送地址ADR,并且然后发送对数据发送方向进行指示的读取/写入指示符R/W。
在将地址ADR和读取/写入指示符R/W发送之后,微控制器单元610可以将串行数据线SDAL的电平变为高电平。当识别出感器单元620的地址ADR时,传感器单元620可以拉低(pull down)I2C接口上的信号并将确认信号ACK发送至微控制器单元610。未识别出地址ADR的传感器单元620不会处于低电平,并且因此可以将否定的确认信号NCK发送至微控制器610。
当确认信号ACK被发送至微控制器单元610时,微控制器单元610或传感器单元620可以发送数据D。当数据发送是沿数据读取R的方向时,传感器单元620可以将数据D发送至微控制器单元610,以及当数据发送是沿数据写入W的方向时,微控制器单元610可以将数据D发送至传感器单元620。当确认信号ACK被发送至对数据D进行发送的发送装置(微控制器单元610或传感器单元620)时,发送装置可以将另外的数据发送至对数据D进行接收的接收装置(传感器单元620或微控制器单元610)。
这种过程可以继续,直到否定的确认信号NCK被发送至发送装置为止。接下来,微控制器单元610可以恢复S数据通信或终止P数据通信。在此,在终止P状况下,当串行时钟线SCLL上的信号处于高电平时,串行数据线SDAL上的信号可以从低电平转变至高电平。
返回参照图6,微控制器单元610可以尝试与初始化后的传感器单元620进行通信并且对通信是否正常进行判定。尽管没有在图6中示出,I2C通信方法可以包括代表传感器单元620的操作状态的状态指示符。微控制器单元610可以使用状态指示符来对与传感器单元620的通信是否正常进行判定。
在判定出与传感器单元620的通信为正常的情况下,微控制器单元610可以保持加热器630的加热操作。换言之,在传感器单元620被初始化的同时,加热器630的加热操作暂时停止,并且在微控制器单元610和传感器单元620之间的通信被判定为正常的情况下,加热器630的加热操作可以恢复。
在判定出与传感器单元620的通信为异常的情况下,微控制器单元610可以重试与传感器单元620的通信。在这种情况下,微控制器单元610可以对与传感器单元620的通信是否正常进行重新确认。
微控制器单元610可以对与传感器单元620通信的重试次数是否大于或等于预设次数(例如,3次)进行判定,并且在重试次数小于预设次数的情况下,微控制器单元610可以判定出微控制器单元610与传感器单元620之间的通信是正常的,并且保持加热器630的加热操作。
微控制器单元610可以对与传感器单元620通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定,并且在重试次数大于或等于预设次数的情况下,微控制器单元610可以判定出微控制器单元610与传感器单元620之间的通信是异常的,并且使加热器630的加热操作停止。
图9是根据另外的实施方式的气溶胶生成装置的示意性框图。图10是用于对微控制器单元与加热集成电路(IC)之间的通信方法进行说明的图示。
图9和图10的气溶胶生成装置600_1与图6的气溶胶生成装置600的不同之处在于,在微控制器单元610与加热器630之间布置有加热IC 650,但是其他部件与气溶胶生成装置600的部件是基本相同的。在下文中,省略了重复的描述,并且主要对加热IC 650进行描述。
加热IC 650可以包括遵循感应加热方法的电路。例如,加热IC 650可以在微控制器单元610的控制下提供电信号以执行加热器630的加热操作。因此,为了加热器630的正常操作,需要首先确保加热IC 650的正常操作。在下文中,参照图8和图10,描述用于确保加热IC 650的正常操作的初始化方法。
参照图8和图10,微控制器单元610和加热IC 650可以通过串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL而彼此连接,以允许读取和访问数据。另外,微控制器单元610和加热IC 650可以通过电力线VDDL而彼此连接,该电力线VDDL被配置成从微控制器单元610向加热IC 650供应电力。在这种情况下,微控制器单元610可以从电池(图6中的640)接收电力。
微控制器单元610可以发送重置指示符RST以对加热IC 650进行初始化。电力线VDDL上的信号电平可以从高电平改变为低电平,并且然后返回至高电平。也就是说,当加热IC 650被初始化时,电力可以被切断(或重启)。
此外,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号电平可以从低电平改变为高电平,并且然后返回至低电平。也就是说,当加热IC 650被初始化时,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号可以被停用。
如上所述,为了对加热IC 650进行初始化,除了简单地切断(或重启)电力之外,还将通信线路上的信号停用,使得可以预期对初始化的稳定性的改进。
图11是用于对根据实施方式的气溶胶生成装置的操作方法进行说明的流程图。在这种情况下,除了图11的实施方式之外,图1至图10的实施方式也可以应用于气溶胶生成装置的操作方法。
参照图1至图11,气溶胶生成装置的操作方法可以包括:当加热器630的加热事件启动时对传感器单元620进行初始化的操作S10和S20;尝试与初始化后的传感器单元620进行通信并且对通信是否正常进行判定的操作S30;在与传感器单元620的通信为正常的情况下保持加热器630的加热操作的操作S40;在与传感器单元620的通信被判定为异常的情况下重新尝试与传感器单元620进行通信的操作S50;以及对与传感器单元620通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定的操作S60。
详细地,在当加热器630的加热事件被启动时对传感器单元620进行初始化的操作S10和S20中,在以下情况中的任一种情况下微控制器单元610可以启动加热器630的加热事件:使用者通过使用者输入单元(图12中的1260)输入加热命令;插入检测传感器(图12中的1224)感测到香烟的插入;以及抽吸传感器(图12中的1226)检测到使用者的抽吸。
微控制器单元610和传感器单元620可以通过串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL而彼此连接,以允许读取和访问数据。另外,微控制器单元610和传感器单元620可以通过电力线VDDL而彼此连接,该电力线VDDL被配置成从微控制器单元610向传感器单元620供应电力。在这种情况下,微控制器单元610可以从电池(图6中的640)接收电力。
传感器单元620可以根据I2C通信方法通过串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL从微控制器单元610接收控制信号,并且可以通过电力线VDDL接收电力。
微控制器单元610可以发送重置指示符RST以对传感器单元620进行初始化。电力线VDDL上的信号电平可以从高电平改变为低电平,并且然后返回至高电平。也就是说,当传感器单元620被初始化时,电力可以被切断(或重启)。此外,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号电平可以从低电平改变为高电平,并且然后返回至低电平。也就是说,当传感器单元620被初始化时,串行数据线SDAL和串行时钟线SCLL上的信号可以被停用。如上所述,为了对传感器单元620进行初始化,除了简单地切断(或重启)电力之外,还将通信线路上的信号停用,使得可以预期对初始化的稳定性的改进。
在尝试与初始化后的传感器单元620进行通信并且对通信是否正常进行判定的操作S30中,I2C通信方法可以包括对传感器单元620的操作状态进行指示的状态指示符。微控制器单元610可以使用状态指示符来对与传感器单元620的通信是否正常进行判定。
在判定出与传感器单元620的通信为正常的情况下保持加热器630的加热操作的操作S40中,在传感器单元620被初始化的同时,加热器630的加热操作暂时停止,并且在判定出微控制器单元610与传感器单元620之间的通信为正常的情况下,加热器630的加热操作可以恢复。
在判定出与传感器单元620的通信为异常的情况下重新尝试与传感器单元620进行通信的操作S50中,微控制器单元610可以对与传感器单元620的通信是否正常进行重新确认。
在对与传感器单元620通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定的操作S60中,在重试次数小于预设次数的情况下,判定微控制器单元610与传感器单元620之间的通信是正常的,并且可以保持加热器630的加热操作。微控制器单元610可以对与传感器单元620通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定,并且在重试次数大于或等于预设次数的情况下,微控制器单元610可以判定出微控制器单元610与传感器单元620之间的通信是异常的并且可以使加热器630的加热操作停止(操作S70)。
图12是根据另外的实施方式的气溶胶生成装置的框图。
参照图12,气溶胶生成装置1200可以包括控制器1210、感测单元1220、输出单元1230、电池1240、加热器1250、使用者输入单元1260、存储器1270、通信单元1280。然而,气溶胶生成装置1200的内部结构并不限于图12中所示的内部结构。也就是说,本领域的普通技术人员将理解的是,根据气溶胶生成装置1200的设计,可以省略图12中所示的部件中的一些部件或者可以添加新的部件。
感测单元1220可以对气溶胶生成装置1200的状态或者气溶胶生成装置1200周围的状态进行感测,并且将感测到的信息发送至控制器1210。基于感测到的信息,控制器1210可以对气溶胶生成装置1200进行控制以执行各种功能,比如控制加热器1250的操作、限制吸烟、确定气溶胶生成制品(例如,香烟、烟弹等)是否被插入、显示通知等。
感测单元1220可以包括温度传感器1222、插入检测传感器1224和抽吸传感器1226中的至少一者,但不限于此。
温度传感器1222可以对加热器1250(或气溶胶生成物质)被加热的温度进行感测。气溶胶生成装置1200可以包括用于对加热器1250的温度进行感测的单独的温度传感器,或者加热器1250可以用作温度传感器。替代性地,温度传感器1222也可以布置在电池1240周围,以对电池1240的温度进行监测。在实施方式中,温度传感器1222可以对加热器1250被加热前的温度进行测量。
插入检测传感器1224可以对气溶胶生成制品的插入和/或移除进行感测。例如,插入检测传感器1224可以包括膜传感器、压力传感器、光学传感器、电阻传感器、电容传感器、电感传感器和红外传感器中的至少一者,并且插入检测传感器1224可以对根据气溶胶生成制品的插入和/或移除的信号变化进行感测。在实施方式中,当插入检测传感器1224在检测到气溶胶生成制品的插入之后在一个吸烟系列结束之后的预定时间段内再次检测到气溶胶生成制品的插入时,插入检测传感器1224可以确定连续的使用。
抽吸传感器1226可以基于气流通道或气流通路中的各种物理变化来对使用者的抽吸进行感测。例如,抽吸传感器1226可以基于温度变化、流变化、电压变化和压力变化中的任何一者来对使用者的抽吸进行感测。
除了包括上述的温度传感器1222、插入检测传感器1224和抽吸传感器1226之外,感测单元1220还可以包括温度/湿度传感器、大气压传感器、磁传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、位置传感器(例如,全球定位系统(GPS))、接近传感器和红绿蓝(RGB)传感器(照度传感器)中的至少一者。由于本领域普通技术人员可以从传感器的名称直观地推断出传感器中的每个传感器的功能,因此可以省略对这些传感器的详细描述。
输出单元1230可以输出关于气溶胶生成装置1200的状态的信息,并且将该信息提供给使用者。输出单元1230可以包括显示器单元1232、触觉单元1234和声音输出单元1236中的至少一者,但不限于此。当显示器单元1232和触摸板形成分层结构以形成触摸屏时,除了用作输出装置外,显示器单元1232还可以用作输入装置。
显示器单元1232可以以视觉的方式向使用者提供关于气溶胶生成装置1200的信息。例如,关于气溶胶生成装置1200的信息可以是指各种信息,比如气溶胶生成装置1200的电池1240的充电/放电状态、加热器1250的预热状态、气溶胶生成制品的插入/移除状态、或者气溶胶生成装置1200的使用受到限制的状态(例如,感测到异常物体)等,并且显示器单元1232可以将该信息输出至外部。显示器单元1232可以是例如液晶显示(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)显示面板等。此外,显示器单元1232可以呈发光二极管(LED)装置的形式。
触觉单元1234可以通过将电信号转换为机械刺激或电刺激而以触觉的方式向使用者提供关于气溶胶生成装置1200的信息。例如,触觉单元1234可以包括马达、压电元件或电刺激装置。
声音输出单元1236可以以听觉的方式向使用者提供关于气溶胶生成装置1200的信息。例如,声音输出单元1236可以将电信号转换成声音信号并且将该声音信号输出至外部。
电池1240可以供应用于供气溶胶生成装置1200操作的电力。电池1240可以供应电力以使得加热器1250可以被加热。此外,电池1240可以供应用于供气溶胶生成装置1200中的其他部件(例如,感测单元1220、输出单元1230、使用者输入单元1260、存储器1270和通信单元1280)的操作所需的电力。电池1240可以是可再充电电池或者一次性电池。例如,电池1240可以是锂聚合物(LiPoly)电池,但不限于此。
加热器1250可以从电池1240接收电力以对气溶胶生成物质进行加热。尽管没有在图12中示出,但气溶胶生成装置1200还可以包括电力转换电路(例如,直流(DC)/DC转换器),该电力转换电路对电池1240的电力进行转换并且将转换后的电力供应至加热器1250。此外,当气溶胶生成装置1200以感应加热方法生成气溶胶时,气溶胶生成装置1200还可以包括将电池1240的DC电力转换为AC电力的DC/AC转换器。
控制器1210、感测单元1220、输出单元1230、使用者输入单元1260、存储器1270和通信单元1280可以各自从电池1240接收电力以执行功能。尽管没有在图12中示出,但气溶胶生成装置1200还可以包括电力转换电路,该电力转换电路对电池1240的电力进行转换以将电力供应至各个部件,该电力转换电路例如为低压差(low dropout,LDO)电路或电压调节器电路。
在一种实施方式中,加热器1250可以由任何合适的电阻材料形成。例如,合适的电阻材料可以是金属或金属合金,包括钛、锆、钽、铂、镍、钴、铬、铪、铌、钼、钨、锡、镓、锰、铁、铜、不锈钢、镍铬合金等,但不限于此。另外,加热器1250可以由金属导线、其上布置有导电迹线的金属板、陶瓷加热元件等来实现,但不限于此。
在另一实施方式中,加热器1250可以是感应加热类型的加热器。例如,加热器1250可以包括基座,该基座通过借助于由线圈施加的磁场生成热来对气溶胶生成物质进行加热。
在实施方式中,加热器1250可以包括多个加热器。例如,加热器1250可以包括用于对香烟进行加热的第一加热器和用于对液状组合物进行加热的第二加热器。
使用者输入单元1260可以接收从使用者输入的信息或者可以向使用者输出信息。例如,使用者输入单元1260可以包括键盘、圆顶开关、触摸板(例如,接触电容式方法、压力电阻膜式方法、红外感测式方法、表面超声传导式方法、一体张力测量式方法、压电效应方法等)、滚轮、滚轮开关等,但不限于此。另外,尽管未在图12中示出,但气溶胶生成装置1200还可以包括连接接口,比如通用串行总线(USB)接口,并且气溶胶生成装置1200可以通过诸如USB接口之类的连接接口而连接至其他外部装置,以发送和接收信息或者对电池1240进行充电。
存储器1270是对由气溶胶生成装置1200处理的各种类型的数据进行存储的硬件部件,并且可以对由控制器1210处理过的数据和将要处理的数据进行存储。存储器1270可以包括闪存型存储器、硬盘型存储器、多媒体卡微型存储器、卡型存储器(例如,安全数字(SD)或极限数字(XD)存储器等)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘和光盘中的至少一种类型的存储介质。存储器1270可以对气溶胶生成装置1200的操作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、关于使用者吸烟模式的数据等进行存储。在实施方式中,存储器1270可以对多个温度曲线进行存储。另外,存储器1270可以对温度曲线中的限定了预热部分的多个预热曲线进行存储。存储器1270可以对参照图8和图9描述的多个预热曲线进行存储。
通信单元1280可以包括用于与另一电子设备通信的至少一个部件。例如,通信单元1280可以包括近场通信单元1082和无线通信单元1084。
近场通信单元1282可以包括蓝牙通信单元、蓝牙低功耗(BLE)通信单元、无线LAN(WLAN)(Wi-Fi)通信单元、Zigbee通信单元、红外线数据协议(IrDA)通信单元、Wi-Fi直连(WFD)通信单元、超宽带(UWB)通信单元、Ant+通信单元等,但不限于此。
无线通信单元1084可以包括蜂窝网络通信单元、互联网通信单元、计算机网络(例如,局域网(LAN)或广域网(WAN))通信单元等,但不限于此。无线通信单元1084还可以通过使用订阅用户信息(例如,国际移动订阅用户标识符(IMSI))而在通信网络内对气溶胶生成装置1200进行识别和验证。
控制器1210可以对气溶胶生成装置1200的一般操作进行控制。在实施方式中,控制器1210可以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,或者可以被实现为通用微处理器和存储有能够由微处理器执行的程序的存储器的组合。本领域普通技术人员将理解的是,处理器可以以其他形式的硬件来实现。
与本实施方式相关领域的普通技术人员可以理解的是,在不脱离上述特征的范围的情况下,可以在本实施方式中进行形式和细节上的各种改变。因此,所公开的方法应当被认为是描述性的观点,而不是限制性的观点。本公开的范围是由所附权利要求而不是由前面的描述来限定的,并且本公开的等同范围内的所有差异应当被解释为包括在本公开中。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成装置,包括:
加热器,所述加热器被配置成对香烟进行加热;
传感器单元,所述传感器单元被配置成对与所述加热器的操作相关的参数进行感测;以及
微控制器单元,所述微控制器单元被配置成:当所述加热器的加热事件被启动时,对所述传感器单元进行初始化;尝试与初始化后的所述传感器单元进行通信并且对与所述传感器单元的通信是否正常进行判定;以及在与所述传感器单元的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与所述传感器单元进行通信。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:
根据集成电路间(I2C)通信方法,通过串行数据线和串行时钟线与所述传感器单元进行通信;以及
通过电力线向所述传感器单元供应电力。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:通过将所述电力从高电平改变为低电平并且将所述串行数据线和所述串行时钟线的信号从低电平改变为高电平,对所述传感器单元进行初始化。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述传感器单元包括温度传感器和抽吸检测传感器中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:在与所述传感器单元的通信被判定为正常的情况下,保持所述加热器的加热操作。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:
对重试次数是否大于或等于预设次数进行判定;以及在所述重试次数小于所述预设次数的情况下,判定出与所述传感器单元的通信是正常的并且保持所述加热器的加热操作。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:
对所述重试次数是否大于或等于所述预设次数进行判定;以及在所述重试次数大于或等于所述预设次数的情况下,判定出与所述传感器单元的通信被判定为是异常的,并且使所述加热器的加热操作停止。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,还包括加热集成电路(IC),所述加热集成电路(IC)被配置成在所述微控制器单元的控制下提供使得所述加热器的加热操作能够被执行的电信号;
其中,所述微控制器单元还被配置成:当所述加热器的加热被启动时对所述加热IC进行初始化;尝试与所述加热IC进行通信并且对与所述加热IC的通信是否正常进行判定;以及在与所述加热IC的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与所述加热IC进行通信。
9.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:
根据集成电路间(I2C)通信方法,通过串行数据线和串行时钟线与所述加热IC进行通信;以及
通过电力线向所述加热IC供应电力。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置,其中,所述微控制器单元还被配置成:
通过将所述电力从高电平改变为低电平并且将所述串行数据线和所述串行时钟线的信号从低电平改变为高电平,对所述加热IC进行初始化。
11.一种气溶胶生成装置的操作方法,包括加热器和传感器单元,所述加热器被配置成对香烟进行加热,所述传感器单元被配置成对与所述加热器的操作相关的参数进行感测,所述操作方法包括:
当所述加热器的加热事件被启动时对所述传感器单元进行初始化;
通过尝试与所述传感器单元进行通信,对与初始化后的所述传感器单元的通信是否正常进行判定;
在与所述传感器单元的通信为正常的情况下,保持所述加热器的加热操作;
在与所述传感器单元的通信被判定为异常的情况下,重新尝试与所述传感器单元进行通信;以及
对与所述传感器单元通信的重试次数是否大于或等于预设次数进行判定。
12.根据权利要求11所述的操作方法,其中,所述传感器单元还被配置成:
根据集成电路间(I2C)通信方法,通过串行数据线和串行时钟线接收控制信号;以及
13.根据权利要求12所述的操作方法,其中,在对所述传感器单元进行初始化时,所述电力被从高电平改变为低电平,并且所述串行数据线和所述串行时钟线的信号被从低电平改变为高电平。
14.根据权利要求11所述的操作方法,其中,在对所述重试次数是否大于或等于预设次数进行判定时,在所述重试次数小于所述预设次数的情况下,将与所述传感器单元的通信判定为正常并且保持所述加热器的加热操作。
15.根据权利要求14所述的操作方法,其中,在对所述重试次数是否大于或等于所述预设次数进行判定时,在所述重试次数大于或等于所述预设次数的情况下,将与所述传感器单元的通信判定为异常并且使所述加热器的加热操作停止。
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