TWI716700B - 氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體 - Google Patents

氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體 Download PDF

Info

Publication number
TWI716700B
TWI716700B TW107122479A TW107122479A TWI716700B TW I716700 B TWI716700 B TW I716700B TW 107122479 A TW107122479 A TW 107122479A TW 107122479 A TW107122479 A TW 107122479A TW I716700 B TWI716700 B TW I716700B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electric heater
contact
aerosol generating
contacts
generating system
Prior art date
Application number
TW107122479A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201906546A (zh
Inventor
史蒂芬 畢雷特
Original Assignee
瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 filed Critical 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司
Publication of TW201906546A publication Critical patent/TW201906546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI716700B publication Critical patent/TWI716700B/zh

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F47/00Smokers' requisites not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42Cartridges or containers for inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/57Temperature control
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/03Heaters specially adapted for heating hand held tools

Landscapes

  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本發明提供一種氣溶膠產生系統,其包括一電加熱器及一對用於傳送電力給該電加熱器的第一接點。該氣溶膠產生系統更包括一對獨立接觸該電加熱器的第二接點,用於測量所述第二接點之間的電壓。

Description

氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體
本發明係有關一種具有一電加熱器與接點之氣溶膠產生系統。本發明更有關一種用於控制供應給氣溶膠產生系統中所使用電加熱器的電力之方法及一種用於氣溶膠產生系統之匣體。
在諸如電子菸之類的氣溶膠產生系統中,諸如電子菸液的氣溶膠產生基材將被蒸發而產生氣溶膠。隨後所述系統的使用者吸入此氣溶膠。為了使氣溶膠產生物質汽化,則可利用一電加熱器。當使用者從所述氣溶膠產生系統吸入時,電力傳送給所述電加熱器以加熱所述電加熱器。所述電加熱器構造成當加熱時使氣溶膠產生物質汽化。如果恆定電流流過所述加熱器,可藉由控制供應給所述加熱器的電壓來控制所述加熱器的溫度。同時知道所述電加熱器的電阻係取決於所述電加熱器的溫度。因此,為了控制所述電加熱器的溫度,一控制單元可基於供應給所述加熱器的測量電壓來決定所述電加熱器的電阻。為了將所述電加熱器加熱到一預定溫度,所述電加熱器的電阻係經決定,而且可基於所述電加熱器的決定電阻來控制電力流向所述電加熱器的流動。
該電加熱器可採用一匣體分離電源供應器的形式來提供,其中該匣體包括所述電加熱器與氣溶膠產生物質。當該匣體連接到可包含在一主體的電源供應器時,主體中的接點係提供用於接觸所述電加熱器。類似接點的組件可形成寄生電阻。由於這些寄生電阻,使得有效傳送給所述電加熱器的電力可隨著不同匣體或樣品而變化。在測量接點之間的電壓或決定接點之間的電阻的習知系統中無法決定電阻的變化。特別係,當所述電加熱器的加熱元件具有一非常低電阻值時,寄生電阻變成無法忽略。因此,寄生電阻可能影響所述電加熱器的加熱元件的傳輸電力,導致不同樣品/匣體之間的氣溶膠產生變化。
因此,本發明之目的是要提供一種能使所述電加熱器的一致性加熱動作的氣溶膠產生系統。
這類問題可藉由文後的獨立項解決。就這而言,本發明提出一種氣溶膠產生系統,該氣溶膠產生系統包括一電加熱器與一對用於傳送電力給所述電加熱器的第一接點。該氣溶膠產生系統更包括一對獨立接觸所述電加熱器的第二接點,用於測量所述第二接點之間的電壓。
藉由提供兩個額外接點(即是,成對的第二接點)可測量所述第二接點之間的電壓。由於提供接觸所述電加熱器的第二接點,使得基本上可直接測量跨於所述電加熱器兩端的電壓。就這而言,所述第二接點最好直接接觸所述電加熱器的一加熱元件。所述第二接點是獨立的,此表示分開接觸所述電加熱器。所述第一接點和所述第二接點可構造成彼此電絕緣。如此,最初的兩個接點(即是,成對的第一接點)仍然用於傳送電力給所述電加熱器,但是所述第二接點能夠以較高準確度來測量跨於所述電加熱器的加熱元件兩端的電壓。所述第二接點具有針測接點的功能,因此沒有寄生電阻影響測量跨於所述電加熱器的加熱元件兩端的電壓。
就這而言,應注意,基本上僅藉由所述第一接點提供流過所述電加熱器的電流,而且基本上沒有電流藉由所述第二接點流過所述電加熱器。所述第二接點僅用於測量電壓。藉由知道高準確度流過所述電加熱器的電流、以及跨於所述電加熱器兩端的電壓,可最佳化控制傳送給所述電加熱器的電力。
所述第二接點可採取任何適宜形式提供。所述第二接點可設置為包含一彈性夾接點與一彈簧接點的一對接點。所述第二接點可藉由彼此偏置的兩個接點面獲得。所述第二接點可設置為用於安全及直接接觸所述電加熱器的加熱元件的彈簧連接器(Pogo pin)或微型彈簧連接器。此外,所述第二接點可具有高接點電阻值,使得可高準確度測量所述電加熱器的加熱元件端的電壓,而忽略流過所述第二接點和所述電加熱器的加熱元件的電流。介於所述第二接點的一接點與所述加熱元件之間的接點電阻可介於0和100歐姆之間、介於0和20歐姆之間、介於0歐姆和2歐姆之間、及介於0.005和0.2歐姆之間。
所述電加熱器的電極可使用一錫片覆蓋。該等電極亦可使用不同材料覆蓋,最好是一諸如金屬片的高導電材料。該高導電材料亦可為銅、金、銀或這些材料的任何組合。該高導電材料可以單或多個先前材料塗覆提供。
所述第一接點可採構造成最佳化具電極的接點區域之閘刀接點(Blade contact)形式提供。覆蓋該等電極的金屬片、以及所述閘刀接點係定義可能產生寄生電阻的接點區域。就這而言,所述電加熱器的總電阻可包括所述閘刀接點的電阻、介於閘刀接點與錫片之間的接點區域、錫片的電阻、與介於錫片與所述電加熱器的加熱元件之間的接點區域。因此,至少部分由於此配置,使得不同樣品/匣體之間的寄生電阻可能不同。提供直接接觸所述加熱元件的第二接點可允許正確決定跨於所述加熱元件兩端的電壓。可調整所述電加熱器的電力供應,使得可實現所述電加熱器的加熱元件的一致性溫度。就這而言,所述電加熱器的加熱元件溫度係取決於流過所述加熱元件的電力。此關係可儲存在一查閱表中。因此,在使用所述第二接點來直接測量跨於所述加熱元件兩端的電壓時,可使用所述查閱表來調整所述電加熱器的電力供應,使得可將所述加熱元件加熱到想要 的溫度。
該氣溶膠產生系統可受控制,使得可對所述加熱元件提供恆定電力。就這而言,藉由使用所述第二接點來決定所述加熱元件端的電壓降。所述電加熱器的電力供應可調整成明確決定的電力目標。
藉由改變所述電壓源與所述加熱器的工作週期,從而可藉由根據電子器件來調整電力目標。在電壓恆定的情況下,亦可藉由改變加熱器端的電壓位準來調整電力目標。對於藉由獲取流過第一對接點的電流及使用所述第二對接點端的電壓測量之兩種情況,可計算所述加熱元件的準確電阻,而且可準確調整電力。
此外,使用測量的電壓可高準確度決定所述加熱元件的電阻。更詳細地係,可藉由下列第一公式來計算所述加熱元件的電阻:
Figure 107122479-A0202-12-0005-1
其中Rmesh表示所述加熱元件的電阻,Vmesh表示跨於所述電加熱器的加熱元件兩端的電壓。藉由測量介於所述第二接點之間的電壓可測量Vmesh。I表示流過所述電加熱器的加熱元件的電流,而且可藉由習知構件來測量或是保持恆定。可使用下列第二公式來計算整個寄生電阻:
Figure 107122479-A0202-12-0005-2
在第二公式中,Rptot表示整個寄生電阻,Rblade表示閘刀接點的寄生電阻,Rblade-tin表示介於閘刀 接點和錫片之間的接點區域的寄生電阻,Rtin表示錫片的寄生電阻,Rtin-mesh表示介於錫片和所述電加熱器的加熱元件之間的接點區域的寄生電阻,而且Vblade表示可如同閘刀提供的介於所述第一接點之間的電壓。
利用這些公式可決定寄生電阻。所述電加熱器的加熱器元件的電阻亦可決定。一材料可用於加熱元件,其中電阻係取決於所述加熱元件的溫度。由於所述加熱元件的電阻可如前述使用跨於所述加熱元件兩端的測量電壓來決定,使得可基於所述加熱元件的決定電阻來控制所述電加熱器的電力供應。介於所述加熱元件的電阻與所述加熱元件的溫度之間的關係可儲存在一查閱表中。可使用此查閱表來調整所述電加熱器的電力供應,使得所述加熱元件可被加熱到想要溫度。
如前述,所述第二接點的接點區域可定位於直接接觸所述電加熱器的加熱元件。在一替代實施例中,所述第二接點的接點區域亦可設置於間接接觸該加熱元件。所述第二接點的接點區域可設置在所述第一接點的接點區域的下方或後方。在此實施例中,所述第二接點區域沒有直接接觸該加熱元件,而是經由所述第一接點區域連接該加熱元件。
在此配置中,所述第二接點設置在加熱電流的主路徑的外部,且因此可更準確決定電壓。
根據該加熱元件的設計,從錫到網目(Mesh)的電阻可能幾乎為零(Null),而且錫的電阻亦如此。對於此情況,Rtin-mesh和Rtin在前述公式可忽略。此情況係同 等於所述第一對接點和所述第二對接點兩者接觸錫片的實施例。在此情況下,不需要在未覆蓋的緻密網目區域上提供所述第二接點區域。因此,在此實施例中,錫片可覆蓋該等電極的整個區域,此簡化所述電加熱器的製造。
所述氣溶膠產生系統可包括一控制單元及一電源,諸如一電池。該控制單元可為電路的一部分或構造成電路。該電路可包括一微處理器,該微處理器為一可編程微處理器。該電路可包括另外電子組件。該電路可構造成調整所述電加熱器的電力供應。在啟動所述系統之後,電力可連續性應給所述電加熱器或可間歇供應,諸如基於每此抽吸。電力可採取電流脈衝的形式供應給所述電加熱器。
該電源供應器可構造成一電池。或者,該電源供應器可為諸如電容器之類的另一電荷儲存裝置的形式。該電池可為主體的一部分。該主體可包括一外殼,其中包含該電源供應器與所述第一和第二接點。該電源供應器可能需要充電,且可具有能夠一或多次啟動所述電加熱器的足夠能量儲存之容量。例如,該電源供應器可具有足夠容量允許約6分鐘或6分鐘倍數的時間來連續產生氣溶膠。在另一實例中,該電源供應器可具有足夠容量來允許預定次數抽吸或啟動所述電加熱器。
在該控制單元偵測到存在寄生電阻時,該控制單元可增加從該電源到所述電加熱器的電能流動,使得所述電加熱器的溫度到達一預定溫度。而且,由於知 道存在寄生電阻,可改善所述系統的其他特徵件(諸如電阻的測量),以決定空匣體狀態。就這而言,所述電加熱器的加熱元件的電阻可基於氣溶膠產生物質的存在而改變。而且,可改善基於所述電加熱器的加熱元件的電阻以停止加熱的安全特徵件之準確性。就這而言,如果所述電加熱器的加熱元件的電阻決定為太低或太高,可能偵測到所述電加熱器發生故障,且因此可停止所述電加熱器的操作。
因此,該控制單元可構造成基於所述測量的電壓值來防止或允許加熱該加熱元件。該控制單元可進一步構造成指示使用者在該電子控制單元和該加熱元件之間是否為最佳連接。在沒有最佳化連接的情況下,可能產生一相對信號,這可能要求使用者檢查所述系統的可接取性連接。
氣溶膠形成物質是一能夠釋放可形成氣溶膠的揮發性化合物的物質。所述揮發性化合物可藉由加熱所述氣溶膠形成物質而釋放。所述氣溶膠形成物質可包含植物基材料。所述氣溶膠形成物質可包含菸草。所述氣溶膠形成物質可包含在加熱時從所述氣溶膠形成物質釋放之含揮發性菸草香料化合物的含菸草材料。或者,所述氣溶膠形成物質可包含一不含菸草材料。或者,所述氣溶膠形成物質可包含均化的植物基材料。
所述氣溶膠形成物質可包含至少一氣溶膠形成劑。氣溶膠形成物為任何合適的已知化合物或化合物混合物,其在使用時會促成稠密且穩定的氣溶膠的形 成,且在系統的操作溫度下實質上可抗熱降解。合適的氣溶膠形成劑在本技術領域中為熟知的,其包括(但不限於):多元醇類,諸如三甘醇、1,3-丁二醇及甘油;多元醇之酯類,諸如單-、二-或三乙酸甘油酯;以及單-、二-或多羧酸的脂族酯類,諸如十二烷二酸二甲酯及十四烷二酸二甲酯。氣溶膠形成物可為多元醇或其混合物,諸如三甘醇、1,3-丁二醇及甘油。該氣溶膠形成物係可為丙二醇。該氣溶膠形成物可包含甘油及丙二醇兩者。
所述液體氣溶膠形成物質可包含其他添加劑和成分,諸如香料。所述液體氣溶膠形成物質可包含水、溶劑、乙醇、植物萃取物和天然或人造香料。所述液體氣溶膠形成物質可包含尼古丁。所述液體氣溶膠形成物質可具有介於約0.5%和約10%之間(例如約2%)的尼古丁濃度。
所述氣溶膠產生系統可設置為一兩部件系統,所述系統包括一匣體與一氣溶膠產生裝置。該匣體可包括所述氣溶膠產生物質與所述電加熱器,而該氣溶膠產生裝置可包括所述第一和第二接點。如果提供一控制單元與一電源供應器,這些元件亦包含在該氣溶膠產生裝置中。
該匣體可為任何適宜的形狀和尺寸。例如,該匣體可為實質圓柱形。例如,該匣體的橫截面可實質為圓形、橢圓形、正方形或矩形。該匣體可包括一外殼。該匣體的外殼可包括一基部及一或多個從該基部延伸的側壁。該基部與一或多個側壁可整體形成。該基部及一 或多個側壁可彼此附接或固定的不同元件。該外殼可為一剛性外殼。如本說書的使用,術語「剛性外殼」用於表示一自支撐的外殼。該匣體的剛性外殼可提供所述電加熱器的機械支撐。該匣體可包括一或多個彈性壁。該等彈性壁可構造成調適保持在該匣體中的液體氣溶膠形成物質的容積。該匣體的外殼可包括任何適宜材料。該匣體可包括實質不透流體材料。該匣體的外殼包括一透明或一半透明部分,使得使用者可透過該外殼見到保持在該匣體中的液體氣溶膠形成物質。該匣體可構造成使得保持在該匣體中的氣溶膠形成物質不受周圍空氣的影響。該匣體可構造成使得儲存在該匣體中的氣溶膠形成物質不受日光照射。這可降低液體氣溶膠形成物質降解的風險,而且可保持高度衛生。
該匣體可基本上密封。該匣體可包括一或多個半開入口。此可使周圍空氣進入該匣體。該一或多個半開入口可為半滲透膜或單向閥,可滲透以使周圍空氣進入該匣體,而且無法滲透實質防止在該匣體內的空氣和液體離開該匣體。該一或多個半開入口可使空氣在特定條件下進入該匣體。該等半開入口可藉由一彈性隔膜密封,以能夠重新裝填該匣體。為了重新裝填該匣體,該彈性隔膜可被一針頭刺穿而且液體透過所述針頭注入該匣體。
該匣體亦可構造成一可拆卸消耗品。在此情況下,當使用者插入消耗品時,灰塵、電子液體或任何絕緣材料可能存在消耗品與裝置的接點之間。此非完全 導電材料的存在可能明顯增加所述系統的寄生電阻,導致產生非常低的氣溶膠,此由於消耗品的電力將略微降低。因此,該控制單元可用於決定消耗品是否未正確插入或定位。此外,所述系統亦可決定在加熱器與電源之間的任何電子接點是否腐蝕或該加熱元件損壞。在這些情況下,可偵測在該加熱器元件與電源之間的接點電阻是否太高。
對於所有這些情況,如果認為故障原因表示存在安全風險,則可藉由調整電力使該控制單元起反應,或甚至防止所述系統的操作。而且,如果無法保證正確發揮功能或預期不良系統效能,該控制單元可防止所述系統的操作。
所述電加熱器的加熱元件可示例性為一加熱線圈、一加熱毛細管、一加熱網目或一加熱金屬板。所述加熱元件也可以是經沖壓或經化學蝕刻成任何特定幾何形狀和電阻的板體。該加熱元件亦可包括在一絕緣基材上顯影的導電線路。所述加熱金屬板可為一蛇管加熱器(Serpentine heater)或一螺旋形加熱器。該加熱元件是一電阻加熱器,其接收電力並將至少一部分接收的電力轉換成熱能。最好是,該加熱元件設置為一網目加熱器,其電阻值介於0.1歐姆至10歐姆,最好是0.3歐姆至5歐姆,而且更好是1歐姆的低電阻。所述電加熱器的加熱元件亦可設置為一閘刀。該加熱元件可僅包括單加熱元件或複數個加熱元件。該加熱元件的溫度最好是受到該控制單元的控制。所述電加熱器的兩個電極可設置為 在該加熱元件的相對外部區域頂部上的一導電片。這些區域可構造成具有可隨著該加熱元件的中心區域的網目密度而較高之網目密度的稠密網目區域,其中該加熱元件的此中心區域可設置為一網目元件。一較高的網目密度係表示一較小的網目尺寸。所述稠密網目可形成一更平面的接點區域。而且,可例如藉由提供構成所述加熱元件之網目絲的網目密度梯度來提供一過渡面(Transition surface),使得可實現網目的配電平穩過渡。所述電加熱器可如本說明書揭露的專利案第EP 16172196.6號中的揭露來構成。
用於所述電加熱器的適宜電阻材料包括但沒有限於:半導體(諸如,摻雜陶瓷)、電「導」陶瓷(諸如,例如二矽化鉬(Molybdenum disilicide))、碳、石墨、金屬、金屬合金、及利用陶瓷材料和金屬材料製成的複合材料。這類複合材料可包括摻雜或未摻雜之陶瓷。適宜的摻雜陶瓷實例包含摻雜碳化矽。適宜金屬的實例包括鈦、鋯、鉭及鉑族金屬。合適之合金實例包括不鏽鋼、含鎳、含鈷、含鉻、含鋁、含鈦、含鋯、含鉿、含铌、含鉬、含鉭、含鎢、含錫、含鎵、含錳及含鐵之合金、及基於鎳、鐵、鈷之超合金、不鏽鋼、Timetal®以及鐵-錳-鋁基合金。在複合材料方面,取決於所需的能量轉移之動能及外部物理化學性質而定,電阻材料可以任選地被嵌入於絕緣材料中、用絕緣材料來封裝或塗佈,或者反之亦然。US-A-5,498,855、WO-A-03/095688及US-A-5,514,630中揭露適宜複合物加熱器元件實例。
為了啟動所述電加熱器,可提供一抽吸偵測系統。該抽吸偵測系統可設置為一感測器,其可構造成一氣流感測器而且可測量氣流速率。所述氣流速率係表示使用者每次透過所述氣溶膠產生系統的氣流路徑所吸入空氣量的參數。當氣流超過一預定臨界值時,氣流感測器可偵測抽吸的開始。在使用者啟動按鈕時亦可偵測抽吸的開始。
感測器還可以被配置為壓力感測器以測量在抽吸過程中由使用者通過系統的氣流路徑抽吸的氣溶膠生成系統內部的空氣壓力。該感測器可構造成測量所述氣溶膠產生系統外部周圍空氣壓力與使用者透過所述系統吸入空氣壓力之間的壓力差或壓降。在空氣入口處可偵測到空氣壓力,最好是在一半開入口、所述系統的一嘴端、所述氣溶膠產生系統內的一氣溶膠形成腔室或任何其他通道或腔室,其中空氣可透過其流動。當使用者從所述氣溶膠產生系統吸入時,在所述系統內部會產生負壓或真空,其中可藉由該壓力感測器來偵測所述負壓。術語「負壓」應理解為相對於周圍空氣壓力的相對壓力。換句話說,當使用者從所述系統吸入時,透過所述系統吸入空氣的壓力將低於所述系統外部周圍空氣的壓力。如果壓力差超過一預定臨界值,該壓力感測器則可偵測到抽吸的開始。
本發明亦有關於一種用於控制供應給氣溶膠產生系統所使用電加熱器的電力之方法,其中該方法包括下列步驟: i)提供一氣溶膠產生系統,該系統包括一電加熱器、一對用於傳送電力給該電加熱器的第一接點、及一對獨立接觸所述電加熱器以測量介於所述第二接點之間電壓的第二接點;ii)透過所述第一接點傳送電力給該電加熱器;iii)獲得兩個第一電極之間流動的電流值;及iv)測量介於接觸該電加熱器的兩個第二接點之間的電壓;v)基於所述測量的電壓來控制供應給該電加熱器的電力。
本發明亦有關於一種用於氣溶膠產生系統的匣體,該匣體包括氣溶膠產生物質與一電加熱器,其中該電加熱器包括一加熱器元件與兩個電極,而且其中該等電極構造成用於接觸用於傳送電力給所述電加熱器的第一接點,而且其中該加熱器元件構造成用於接觸所述加熱器元件的第二接點,以測量所述第二接點之間的電壓。
10:加熱元件
12、14:電極
16、18:覆蓋材料、錫片
20、22:第一接點
24、26:未覆蓋區域
28、30:第二接點
30:寄生電阻Rblade
32:寄生電阻Rblade-tin
34:寄生電阻Rtin
36:寄生電阻Rtin-mesh
38:電阻Rmesh
40:電阻Rmicro pogo
42:電路
44:電壓Vmesh
46:電壓Vblade
將僅以舉例方式並參看附圖進一步來描述本發明,在附圖中:圖1顯示根據本發明之具有第一和第二接點區域的電加熱器實施例;圖2示意說明根據本發明之關於電加熱器的電阻及第一和第二接點;圖3顯示根據本發明之具有第一和第二接點區域之電加熱器的進一步實施例;圖4顯示根據本發明之具有第一和第二接點區域之電加熱器的進一步實施例;圖5顯示具有完全覆蓋電極區域之電加熱器的進一步實施例;及圖6顯示根據本發明之具有第一和第二接點之氣溶膠產生系統的接點部分之透視圖。
圖1顯示一電加熱器,該電加熱器為氣溶膠產生系統的一部分。該電加熱器包括一加熱元件10與兩個電極12、14。
在電極12、14中,提供一覆蓋材料16、18,最好是一錫片。該錫片16、18構造成接觸第一接點20、22,此有助於從所述氣溶膠產生系統傳送電力給該等電極12、14與該電加熱器的加熱元件10。相鄰該等電極12、14,提供直接接觸該加熱元件10的未覆蓋區域24、26。所述第二接點28、30接觸所述電極的該等未覆蓋區域24、26,而且用於直接測量跨於該加熱元件10兩端的電壓。
該加熱元件10設置為一網目元件,而且該加熱元件10的未覆蓋區域24、26亦設置為網目元件,然而具有一較稠密網目。
圖2顯示跨於該加熱元件10兩端的電壓測量。此外,圖2顯示可為發生於該等第一接點20、22之間的寄生電阻的不同電阻。更具體係, 30 表示一第一接點20、22的寄生電阻Rblade;32 表示在該等第一接點20、22與該等錫片16、18之間的接點區域的寄生電阻Rblade-tin;34 表示該等錫片16、18的寄生電阻Rtin;36 表示該等錫片16、18與該電加熱器的加熱元件10之間的接點區域的寄生電阻Rtin-mesh;38 表示該加熱元件10的電阻Rmesh;40 表示所述第二接點28、30的電阻Rmicro pogo;42 表示包括一用於測量跨於該加熱元件10兩端的電壓Vmesh及用於控制該電加熱器的電力供應之控制單元的電路;該電路亦可基於所述測量電壓Vmesh來決定該加熱元件10的電阻Rmesh;44 表示在兩個小接點區域28、30之間的電壓Vmesh;及46 表示在兩個第一接點20、22之間的電壓Vblade
圖3和4顯示其中所述電極12、14的未覆蓋區域24、26提供間接接觸所述加熱元件10之電加熱器的進一步實施例。
在圖3中,所述未覆蓋區域在該等電極12、14下方延伸,並且經由該等電極12、14間接連接該加熱元件10。在圖4中,所述未覆蓋區域延伸到該等電極12、14後面,並且經由該等電極12、14間接連接到該加熱元件10。
圖5顯示其中該等電極12、14的整個區域是被錫片16、18覆蓋的所述電加熱器的一進一步替代實 施例。在此實施例中,該錫板本身的電阻幾乎是零,而且在該錫片和該加熱元件之間的接點電阻很小,使得不會影響電壓測量。在此情況下,所有接點可配置在該錫片上,而且不需用於一未覆蓋的網目區域。此電加熱器的結構可被簡化,而且可更經濟有效製造。
圖6顯示接觸如圖4所示電加熱器的所述氣溶膠產生系統的連接部分。所述第一接點20、22是設置用於供應電力給該等電極12、14與該加熱元件10的電加熱器。所述第一接點20、22是以閘刀接點的形式提供,允許具該電加熱器的電極之最佳化接點區域。在該等第一接點20、22後面,提供構造成接觸該電加熱器的未覆蓋區域24、26之第二接點28、30。所述第二電接點是以建立可靠接觸所述電加熱器的彈簧偏置型彈簧連接器的形式提供。藉由透過所述第二接點28、30接觸該加熱元件10,則可準確測量跨於該加熱元件10兩端的電壓降。
除了包含該控制單元的電路之外,所述氣溶膠產生系統更包括一電源供應器,其中該控制單元設置成基於該加熱元件10的測量電阻來控制電力從該電源供應器至該電加熱器的流動。
本發明的前述實施例只是說明。熟諳此技者應瞭解,前述特徵件可彼此組合在本發明的範疇內。
10:加熱元件
12、14:電極
16、18:覆蓋材料、錫片
20、22:第一接點
24、26:未覆蓋區域
28、30:第二接點

Claims (15)

  1. 一種氣溶膠產生系統,其包括:一電加熱器,其中該電加熱器包括一加熱器元件與兩個電極,其中該電加熱器的兩個電極中之至少一者是被一導電片覆蓋;一對第一接點,其用於傳送電力給該電加熱器,其中所述第一接點構造成接觸所述兩個電極;及一對第二接點,其係獨立且直接地接觸所述電加熱器而用於測量所述第二接點之間的電壓。
  2. 如請求項1所述之氣溶膠產生系統,其中該氣溶膠產生系統更包括一控制單元與一電源,而且其中該控制單元構造成基於所述測量的電壓來控制從該電源供應給該電加熱器的電力。
  3. 如請求項2所述之氣溶膠產生系統,其中該控制單元更構造成測量介於所述第二接點之間的電壓,而且基於所述測量的電壓來控制供應給該電加熱器的電力。
  4. 如請求項2所述之氣溶膠產生系統,其中該控制單元更構造成測量介於所述第二接點之間的電壓,基於所述測量的電壓來推導該電加熱器的電阻,而且基於所述計算的電阻來控制供應給該電加熱器的電力。
  5. 如請求項1所述之氣溶膠產生系統,其中所述第二接點構造成彈簧連接器。
  6. 如請求項1所述之氣溶膠產生系統,其中所述第二接點構造成微型彈簧連接器。
  7. 如請求項1所述之氣溶膠產生系統,其中該導電片是 一錫片。
  8. 如請求項7所述之氣溶膠產生系統,其中所述第一接點是設置在所述導電片上的閘刀接點。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之氣溶膠產生系統,其中該電加熱器的加熱元件是一網目元件。
  10. 如請求項9所述之氣溶膠產生系統,其中,相較於在所述加熱元件的中心區域的所述網目元件的網目尺寸,所述兩個電極中之至少一者是一具較小網目尺寸的網目元件。
  11. 如請求項1至8中任一項所述之氣溶膠產生系統,其中該電加熱器的加熱元件是一電線圈、一加熱毛細管、一加熱網目、一加熱金屬板或一或多個加熱片。
  12. 如請求項1至8中任一項所述之氣溶膠產生系統,其中該氣溶膠產生系統更包括一匣體,其中該匣體包括氣溶膠產生物質,而且其中該電加熱器設置在該匣體中。
  13. 如請求項2至4中任一項所述之氣溶膠產生系統,其中該氣溶膠產生系統更包括一氣溶膠產生裝置,其中該氣溶膠產生裝置包括所述第一和第二接點,而且其中該氣溶膠產生裝置包括所述控制單元與所述電源。
  14. 一種用於控制供應給氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法,其中該方法包括下列步驟:i)提供一氣溶膠產生系統,該氣溶膠產生系統包括:一電加熱器,其中該電加熱器包括一加熱器元件與兩個電極,其中該電加熱器的兩個電極中之至少一 者是被一導電片覆蓋;一對第一接點,其用於傳送電力給該電加熱器,其中所述第一接點構造成接觸所述兩個電極;及一對第二接點,其獨立且直接地接觸所述電加熱器而用於測量所述第二接點之間的電壓;ii)透過所述第一接點傳送電力給該電加熱器;iii)獲得在該兩個電極之間流動的電流值;及iv)測量接觸該電加熱器的所述兩個第二接點之間的電壓;v)基於所述測量的電壓來控制供應給該電加熱器的電力。
  15. 一種用於氣溶膠產生系統之匣體,該匣體包括氣溶膠產生物質與一電加熱器,其中該電加熱器包括一加熱器元件與兩個電極,其中該電加熱器的兩個電極中之至少一者是被一導電片覆蓋,而且其中該等電極構造成用於接觸第一接點而用於輸送電力給該電加熱器,而且其中該加熱器元件構造成用於獨立且直接地接觸第二接點,而用於測量所述第二接點之間的電壓。
TW107122479A 2017-07-07 2018-06-29 氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體 TWI716700B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17180258 2017-07-07
EP17180258.0 2017-07-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201906546A TW201906546A (zh) 2019-02-16
TWI716700B true TWI716700B (zh) 2021-01-21

Family

ID=59298371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107122479A TWI716700B (zh) 2017-07-07 2018-06-29 氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體

Country Status (18)

Country Link
EP (2) EP3871520A1 (zh)
JP (1) JP6824449B2 (zh)
KR (1) KR102370828B1 (zh)
CN (2) CN116268616A (zh)
AR (1) AR112497A1 (zh)
AU (1) AU2018298297B2 (zh)
BR (1) BR112019026240B1 (zh)
CA (1) CA3064178C (zh)
ES (1) ES2903451T3 (zh)
HU (1) HUE056828T2 (zh)
IL (1) IL270615B2 (zh)
MX (1) MX2019014756A (zh)
PH (1) PH12019502438A1 (zh)
PL (1) PL3648624T3 (zh)
RU (1) RU2724853C1 (zh)
TW (1) TWI716700B (zh)
WO (1) WO2019007657A1 (zh)
ZA (1) ZA201907012B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI311061B (en) * 2002-01-15 2009-06-21 Philip Morris Usa Inc Aerosol generator for drug formulation and method for generating an aerosol with the same
TW201605362A (zh) * 2014-04-30 2016-02-16 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 具有電池指示之氣溶膠產生裝置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498855A (en) 1992-09-11 1996-03-12 Philip Morris Incorporated Electrically powered ceramic composite heater
US5514630A (en) 1994-10-06 1996-05-07 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. Composition for small ceramic igniters
AR002035A1 (es) * 1995-04-20 1998-01-07 Philip Morris Prod Un cigarrillo, un cigarrillo y encendedor adaptados para cooperar entre si, un metodo para mejorar la entrega de aerosol de un cigarrillo, un material continuo de tabaco, un cigarrillo operativo, un metodo para manufacturar un material continuo, el material asi obtenido, un calentador, un metodo para formar un calentador y un sistema electrico para fumar
WO2003095688A2 (en) 2002-05-09 2003-11-20 Harmonics, Inc Tapecast electro-conductive cermets for high temperature resistive heating systems
US6803550B2 (en) * 2003-01-30 2004-10-12 Philip Morris Usa Inc. Inductive cleaning system for removing condensates from electronic smoking systems
JP6326188B2 (ja) * 2010-04-30 2018-05-16 フォンテム ホールディングス フォー ビー.ブイ. 電子喫煙装置
CN102573245A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 海洋王照明科技股份有限公司 低温启动装置及灯具
CN202252323U (zh) * 2011-09-21 2012-05-30 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种可调功率的即热式水龙头
MY177353A (en) * 2011-12-30 2020-09-14 Philip Morris Products Sa Aerosol-generating system with consumption monitoring and feedback
CA2864832A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-29 Altria Client Services Inc. Electronic smoking article
US9675114B2 (en) * 2012-11-08 2017-06-13 Ludovicus Josephine Felicien Timmermans Real time variable voltage programmable electronic cigarette and method
DE102012025106A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Erni Production Gmbh & Co. Kg Elektrischer Steckverbinder
CN103987142A (zh) * 2013-02-08 2014-08-13 刘秋明 一种发热元件、电子烟以及形成发热元件的方法
US9560883B2 (en) * 2013-03-15 2017-02-07 Altria Client Services Llc Electronic smoking articles
US10159282B2 (en) * 2013-12-23 2018-12-25 Juul Labs, Inc. Cartridge for use with a vaporizer device
PL3104724T3 (pl) * 2014-02-10 2019-08-30 Philip Morris Products S.A. Układ wytwarzania aerozolu mający zespół ogrzewacza i wkład do układu wytwarzania aerozolu mający przepuszczający płyn zespół ogrzewacza
US9642397B2 (en) * 2014-03-31 2017-05-09 Westfield Limited (Ltd.) Personal vaporizer with liquid supply by suction
PL3125706T3 (pl) * 2014-03-31 2018-09-28 Philip Morris Products S.A. Układ do wytwarzania aerozolu z grzaniem elektrycznym
WO2015196354A1 (zh) * 2014-06-24 2015-12-30 深圳麦克韦尔股份有限公司 电子烟及其控制方法
PT3166425T (pt) * 2014-07-11 2018-11-08 Philip Morris Products Sa Sistema gerador de aerossol compreendendo um aquecedor removível
AU2015286578B2 (en) * 2014-07-11 2019-05-09 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system comprising cartridge detection
EP2977823B1 (en) * 2014-07-24 2019-06-26 Canon Kabushiki Kaisha Heater and image heating apparatus including the same
PL229757B1 (pl) * 2015-02-06 2018-08-31 Esmoking Inst Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu, moduł parownika oraz sposób wytwarzania aerozolu
SG11201707778WA (en) * 2015-03-26 2017-10-30 Philip Morris Products Sa Heater management
EP3282871B2 (en) * 2015-04-15 2024-03-20 Philip Morris Products S.A. Device and method for controlling an electrical heater to limit temperature according to desired temperature profile over time
EP3188570B1 (en) * 2016-04-22 2019-09-11 Shenzhen First Union Technology Co., Ltd. Atomizer of electronic cigarette, ceramic heating atomizing core and ceramic heater therein
CA3027975A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Juul Labs, Inc. On-demand, portable convection vaporizer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI311061B (en) * 2002-01-15 2009-06-21 Philip Morris Usa Inc Aerosol generator for drug formulation and method for generating an aerosol with the same
TW201605362A (zh) * 2014-04-30 2016-02-16 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 具有電池指示之氣溶膠產生裝置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018298297A1 (en) 2019-11-14
IL270615B2 (en) 2023-06-01
KR20200005630A (ko) 2020-01-15
PL3648624T3 (pl) 2022-04-04
CA3064178A1 (en) 2019-01-10
EP3871520A1 (en) 2021-09-01
BR112019026240A2 (pt) 2020-06-23
CN116268616A (zh) 2023-06-23
KR102370828B1 (ko) 2022-03-07
JP2020525015A (ja) 2020-08-27
WO2019007657A1 (en) 2019-01-10
RU2724853C1 (ru) 2020-06-25
ZA201907012B (en) 2022-04-28
IL270615B1 (zh) 2023-02-01
EP3648624A1 (en) 2020-05-13
EP3648624B1 (en) 2021-12-15
BR112019026240B1 (pt) 2023-11-28
CA3064178C (en) 2022-10-18
IL270615A (zh) 2019-12-31
AR112497A1 (es) 2019-11-06
PH12019502438A1 (en) 2020-07-20
HUE056828T2 (hu) 2022-03-28
MX2019014756A (es) 2020-02-12
CN110785093B (zh) 2023-04-07
CN110785093A (zh) 2020-02-11
ES2903451T3 (es) 2022-04-01
TW201906546A (zh) 2019-02-16
JP6824449B2 (ja) 2021-02-03
AU2018298297B2 (en) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10390563B2 (en) Electronic smoking article
US9949507B2 (en) Aerosol generating system with improved aerosol production
KR102489763B1 (ko) 액체 기질의 고갈을 결정하기 위한 수단을 갖춘 에어로졸 발생 시스템
US20140283855A1 (en) Electronic smoking article
EP3419446A1 (en) Electrically operated aerosol-generating system with temperature sensor
CN106413439A (zh) 用于气溶胶生成系统的加热器组件
US20230346040A1 (en) Aerosol generator for an electronic aerosol provision system
KR102370827B1 (ko) 유체 센서를 갖는 에어로졸 발생 시스템
US20220264948A1 (en) Cartridge for an aerosol-generating device with impermeable capsule
TWI716700B (zh) 氣溶膠產生系統、用於控制供應給所述氣溶膠產生系統中電加熱器的電力之方法及用於氣溶膠產生系統之匣體
US20190014617A1 (en) Aerosol-generating system with four contacts
WO2023242255A1 (en) Aerosol-generating device with substrate sensor