TWI794648B - 具有複數個氣溶膠產生基材的氣溶膠產生系統及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種氣溶膠產生系統，其包含:香煙，包含第一段及第二段；加熱器，透過加熱配置在第一段及第二段中的氣溶膠產生基材的至少一部份以產生氣溶膠；香煙辨識感測器，檢測配置在香煙中的第一段或第二段的識別要素；以及控制器，根據香煙辨識感測器的檢測結果以識別香煙的種類，並且控制提供至加熱器的功率，進而根據與所識別的種類相對應的溫度曲線來加熱香煙。

Description

具有複數個氣溶膠產生基材的氣溶膠產生系統及裝置
本發明的一個或多個實施例是關於一種具有複數個氣溶膠產生基材的氣溶膠產生系統及裝置，並且更具體來說，是關於一種根據不同的溫度曲線加熱複數個氣溶膠產生基材以產生氣溶膠的氣溶膠產生系統及裝置。
近年來，對於傳統香煙的替代方案的需求。例如，對於不透過燃燒香煙，而是透過加熱香煙中的氣溶膠產生材料以產生氣溶膠的裝置的需求不斷增長。因此，關於加熱式香煙及加熱式氣溶膠產生裝置的研究正在積極地進行中。
隨著上述的加熱式氣溶膠產生裝置被廣泛的使用，已經進行了各種嘗試來開發氣溶膠產生裝置以滿足眾多使用者的不同口味。
本發明的目的在於解決一種透過複數個氣溶膠產生基材以產生氣溶膠的氣溶膠產生系統的常規問題，以向使用者提供高滿意度。
透過現有方法所產生的氣溶膠不能為使用者提供高的吸煙滿意度，且因此其不受熟悉加熱式氣溶膠產生裝置的使用者以及使用傳統香煙的使用者的喜愛。因此，一個或多個實施例包括一種氣溶膠產生裝置，其識別香煙的類型並根據與香煙的類型相對應的溫度曲線來加熱香煙，進而透過複數種氣溶膠產生基材所產生的氣溶膠以向使用者提供高滿意度。
根據一個或多個實施例，可以產生能夠為使用者提供高滿意度的氣溶膠。
1:氣溶膠產生裝置
11:電池
12:控制器
13:加熱器
13a:第一線圈
13b:第二線圈
14,14a:脈衝寬度調變處理單元
14b:放大器
15:顯示器
16:馬達
17:儲存裝置
18:汽化器
2:香煙
21:第一部分
22:第二部分
210:第一段
210a:第一段包裝紙
220:第二段
220a:第二段包裝紙
230:第三段
240:第四段
240a:第四段包裝紙
710:基座
710a:基座加熱部分
730:第一線圈
750:第二線圈
770:繞線管
800:氣溶膠產生裝置
810:香煙
810a:第一段
810b:第二段
810c:第三段
830a:第一感測器
830b:第二感測器
850:控制器
910a,910b,1010a,1010b,1030a,1030b,1110a,1110b,1130a,1130b,1210a,1210b,1230a,1230b:識別要素
第1圖為根據一個或多個實施例的將香煙插入至氣溶膠產生裝置的一示例的示意圖。
第2圖為根據一個或多個實施例的將香煙插入至氣溶膠產生裝置的另一示例的示意圖。
第3圖為根據一個或多個實施例的將香煙插入至氣溶膠產生裝置的另一示例的示意圖。
第4圖為根據一個或多個實施例的容納在氣溶膠產生裝置中的香煙的一示例的示意圖。
第5圖為根據一個或多個實施例的氣溶膠產生裝置的一示例的方塊圖。
第6圖為根據一個或多個實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的方塊圖。
第7圖為根據一個或多個實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的構造的示意圖。
第8圖為根據一個或多個實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的示意圖。
第9A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測僅在第一段及第二段之一中的識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第9B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測僅在第一段及第二段之一中的識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
第10A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一段及第二段中的第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第10B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一段及第二段中的第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
第11A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段中延伸的第一識別要素以及僅在第二段中的第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第11B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段中延伸的第一識別要素以及僅在第一段中的第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
第12A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第12B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
根據一個或多個實施例，氣溶膠產生系統包含：香煙，包含第一段及第二段；加熱器，其透過加熱佈置在第一段及第二段中的氣溶膠產生基材 的至少一部分以產生氣溶膠；香煙辨識感測器，其檢測佈置在香煙的第一段或第二段中的識別要素；以及控制器，其根據香煙辨識感測器的檢測結果識別該香煙的種類，並且控制提供至加熱器的功率，進而根據與所識別的種類相對應的溫度曲線來加熱香煙。
第一段包含提供使用者第一氣溶膠的第一基材，並且第二段包含提供使用者第二氣溶膠的第二基材。
第一基材可以與香煙中的尼古丁轉化量有關，並且第二基材可以與香煙中的甘油轉化量有關。
加熱器可以包含：接觸式加熱器，其透過接觸並加熱氣溶膠產生基材；及/或非接觸式加熱器，其從圍繞氣溶膠產生基材的包裝紙的外部加熱氣溶膠產生基材，而不接觸氣溶膠產生基材。
香煙辨識感測器可以包含兩個或複數個感測器，其中根據複數個感測器的檢測結果，控制器透過香煙辨識感測器以識別不同的氣溶膠產生基材。
香煙可以包含配置在第一段的第一識別要素或者配置在第二段的第二識別要素。
香煙可以包含分別佈置在第一段及第二段中的不同的複數個識別要素。
香煙可以包含佈置在第一段及第二段中的第一識別要素以及佈置在第一段或第二段中的第二識別要素。
香煙可以包含在第一段中的第一識別要素及在第二段中的第二識別要素，其中第一識別要素與第二識別要素之間的厚度、面積、重量、圖案、形狀、材料及顏色中的至少一者為不同的。
根據一個或多個實施例，當香煙安裝至一裝置中並受到加熱時香煙會產生氣溶膠，且香煙包含：包含氣溶膠產生基材的基材部分；以及不包含 氣溶膠產生基材的非基材部分，其中基材部分包含裝置的香煙辨識感測器可以檢測到的第一段及第二段。
基材部分可以僅在第一段及第二段之一包含識別要素，其中香煙辨識感測器可以檢測到識別要素。
基材部分可以在第一段中包含第一識別要素並且可以在第二段中包含第二識別要素，其中香煙辨識感測器可以檢測到第一識別要素及第二識別要素
基材部分可以在第一段及第二段中皆包含第一識別要素，並且僅在第一段及第二段之一包含第二識別要素，其中香煙辨識感測器可以檢測到第一識別要素及第二識別要素。
基材部分可以在第一段包含第一識別要素並且在第二段包含第二識別要素，第二識別要素在厚度、面積、重量、圖案、形狀、材料及顏色中的至少一方面與第一識別要素匹配，並且香煙辨識感測器可以檢測到第一識別要素及第二識別要素。
根據一個或多個實施例，一種裝置包含：一加熱器，透過加熱氣溶膠產生基材以產生氣溶膠；香煙辨識感測器，檢測香煙的第一段及第二段；以及控制器，根據香煙辨識感測器的檢測結果以識別香煙的種類，並且控制提供至加熱器的功率，進而根據與所識別的種類相對應的溫度曲線來加熱香煙。
發明方式
此外，除非有相反的明確說明，用語「包含(comprise)」以及變化型，例如「包含(comprises)」或「包含(comprising)」，將理解為表示包含所述元件，但不表示排除任何其他元件。此外，在說明書中的術語「-器(-er)」、「-體(-or)」、及「模組(module)」表示用於處理至少一種功能及/或操作的單元，並且可以由硬體組件或軟體組件及其組合來實現。
如本文中所使用的，當諸如「中的至少一個(at least one of)」的表達在元件列表之前時，則修改整個元件列表，而不修改列表中的單個元件。例如，「a、b及c中的至少一個(at least one of a,b,and c)」的表達應理解為僅包含a、僅包含b、僅包含c、包含a及b、包含b及c、包含a及c或者包含a、b及c。
可以理解的是，當一元件或層稱作在另一元件或層「上(over)」、「上(above)」、「上(on)」、「連接至(connected to)」或「耦接至(coupled to)」另一元件或層時，它可以直接在另一元件或層之上，或者連接至或耦接至另一元件或層，或者可以存在中間元件或層。相反的，當元件稱作「直接在(directly)」另一元件或層「上(over)」、「上(above)」、「上(on)」，「直接連接至(directly connected to)」或「直接耦接至(directly coupled to)」另一元件或層時，則不存在中間元件或層。在本說明書中，相同的元件符號表示相同的元件。
為了獲得對於本發明更充分的理解、本發明的優點以及透過實施例所實現的目的，參照了用於示出一個或多個實施例的附圖。然而，實施例可以具有不同的形式，並且不應解釋為限定於在這裡所闡述的說明
在下文中，本揭露的實施例將參照附圖進行詳細的說明。
第1圖至第3圖為將香煙插入至氣溶膠產生裝置的示例的示意圖。
參照第1圖，氣溶膠產生裝置1包含電池11、控制器12及加熱器13。參照第2圖及第3圖，氣溶膠產生裝置1進一步包含汽化器18。此外，香煙2可以插入至氣溶膠產生裝置1的內部空間中
第1圖至第3圖中的氣溶膠產生裝置1示出了與本實施例有關的元件。因此，本領域具有通常知識者可以理解的是，除了第1圖至第3圖中所示出的元件，氣溶膠產生裝置1可以包含其他的通用元件。
此外，第2圖及第3圖示出的氣溶膠產生裝置1包含加熱器13，但是若是必要，可以省略加熱器13。
在第1圖中，電池11、控制器12及加熱器13佈置成一列。此外，第2圖示出電池11、控制器12、汽化器18及加熱器13佈置成一列。同樣的，第3圖示出汽化器18及加熱器13彼此平行佈置。然而，氣溶膠產生裝置1的內部結構不限定於第1圖至第3圖中所示出的示例。也就是說，根據氣溶膠產生裝置1的設計，可以變更電池11、控制器12、加熱器13及汽化器的佈置。
當香煙2插入至氣溶膠產生裝置1，氣溶膠產生裝置1運轉加熱器13及/或汽化器18以從香煙2及/或汽化器18產生氣溶膠。透過加熱器13及/或汽化器18產生的氣溶膠可以經由香煙2轉移至使用者。
如果有必要的話，即使當香煙2未插入至氣溶膠產生裝置1時，氣溶膠產生裝置1仍可以加熱加熱器13。
電池11供應用於運轉氣溶膠產生裝置1的電力。例如，電池11可以供應電力以加熱加熱器13或汽化器18，並且供應電力以運轉控制器12。此外，電池11可以供應電力以運轉安裝於氣溶膠產生裝置1中的顯示器、感測器、馬達及其相似物。
控制器12控制氣溶膠產生裝置1的整體運轉。詳細來說，控制器12可以控制包含在氣溶膠產生裝置1中其他元件的運轉，如電池11、加熱器13及汽化器18。此外，控制器12可以檢查氣溶膠產生裝置1中各組件的狀態以確定氣溶膠產生裝置1是否處於可運轉的狀態。
控制器12包含至少一個處理器。處理器可以透過複數個邏輯閘的陣列實施，或者可以透過通用微處理器與記憶體的組合實施，其中記憶體儲存了可以在微處理器中執行的程序。本領域具有通常知識者可以理解的是本揭露可以以其他形式的硬體來實施。
可以透過電池11供應的電力加熱加熱器13。例如，當香煙2插入至氣溶膠產生裝置1中時，加熱器13可以位在香煙2的外部。因此，加熱器13可以提高香煙2中的氣溶膠產生材料的溫度。
加熱器13可以為電阻式加熱器。例如，加熱器13包含電性導電軌道，並且當電流流經電性導電軌道時可以加熱加熱器13。然而，加熱器13不限定於上述示例，並且可以使用任意種類的加熱器，只要加熱器能夠加熱到期望溫度即可。在此，期望溫度可以在氣溶膠產生裝置1上預先設定，或者可以由使用者設定。
此外，在其他示例中，加熱器13可以包含感應加熱式加熱器。詳細來說，加熱器13可以包含以感應加熱方法加熱香煙的電性導電線圈，並且香煙可以包含可以被感應加熱式加熱器所加熱的基座(susceptor)。
舉例來說，加熱器13可以包含管式加熱元件、平板式加熱元件、針式加熱元件或桿式加熱元件，並且可以根據加熱元件的形狀以加熱香煙2的內部或外部。
此外，氣溶膠產生裝置1中可以具有複數個加熱器13。在此，複數個加熱器13可以佈置為插入至香煙2中或者在香煙2的外部。此外，複數個加熱器13中的一部份可以佈置為插入至香煙2中並且其他的加熱器13可以佈置在香煙2的外部。進一步地，加熱器13的形狀不限定於第1圖至第3圖中所示出的示例，而是可以製造成各種形狀。
汽化器18可以透過加熱液體組合物以產生氣溶膠，並且氣溶膠可以在通過香煙2後輸送給使用者。換句話說，汽化器18產生的氣溶膠可以沿著氣溶膠產生裝置1的氣流通道移動，並且氣流通道可以配置為使得由汽化器18產生的氣溶膠通過香煙2以輸送給使用者。
舉例來說，汽化器18可以包含液體儲存單元、液體輸送單元及加熱元件，但不限定於此。例如，液體儲存單元、液體輸送單元及加熱元件可以作為獨立的模組包含在氣溶膠產生裝置1。
液體儲存單元可以儲存液體組合物。例如，液體組合物可以為包含揮發性煙草風味成分之含煙草的材料，或者包含非煙草材料的液體。液體儲存單元可以附接至汽化器18或者從汽化器18拆卸，或者可以與汽化器18以一體成形地製造。
舉例來說，液體組合物可以包含水、溶劑、乙醇、植物萃取物、調味劑(flavoring)、香味劑(flavoring agent)或維生素混合物。調味劑可以包含薄荷醇、薄荷、留蘭香油及各種水果風味成分等，但不限定於此。香味劑可以包含可以提供使用者各種風味或口味的組合物。維生素混合物可以為包含維生素A、維生素B、維生素C及維生素E中的至少一種的混合物，但不限定於此。此外，液體組合物可以包含氣溶膠形成劑，例如甘油及丙二醇。
液體輸送元件可以將液體儲存單元中的液體組合物輸送至加熱元件。例如，液體輸送元件可以為吸液芯(wick)，例如棉纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維或多孔陶瓷，但不限定於此。
加熱元件為用於加熱液體輸送單元所輸送的液體組合物的元件。例如，加熱元件可以為金屬加熱線、金屬加熱板、陶瓷加熱器或其相似物，但不限定於此。此外，加熱元件可以包含諸如鎳鉻合金線的導電長絲，並且可以設置為纏繞在液體輸送元件上。加熱元件可以透過電流供應來加熱，並且可以將熱傳遞至與加熱元件接觸的液體組合物，進而加熱液體組合物。因此，可以產生氣溶膠。
舉例來說，汽化器18可以稱為氣化器(cartomizer)或霧化器(atomizer)，但不限定於此。
此外，除了電池11、控制器12、加熱器13及汽化器18之外，氣溶膠產生裝置1可以進一步包含通用元件。例如，氣溶膠產生裝置1可以包含能夠輸出視覺資訊的顯示器及/或能夠輸出觸覺資訊的馬達。進一步地，氣溶膠產生裝置1可以包含至少一個感測器(吹氣感測器、溫度感測器及香菸插入感測器等)。此外，氣溶膠產生裝置1可以製造為具有即使在插入香煙2的狀態下也可以引入外部空氣或排出內部空氣的結構。
雖然在第1圖至第3圖中未示出，氣溶膠產生裝置1可以配置有帶有附加傳輸座(cradle)的系統。例如，可以使用傳輸座對氣溶膠產生裝置1的電池11進行充電。加熱器13可以在傳輸座及氣溶膠產生裝置1彼此耦接的狀況下被加熱。
香煙2可以與普通的可燃香煙相似。例如，香煙2可以包含具有氣溶膠產生材料的第一部分以及包含濾嘴及其相似物的第二部分。香煙2的第二部分也可以包含氣溶膠產生材料。例如，可以將製成為顆粒或膠囊形式的氣溶膠產生材料插入至第二部分。
整個第一部分可以插入至氣溶膠產生裝置1中並且第二部分可以暴露在外。或者，可以僅將第一部分的一部分插入至氣溶膠產生裝置1中，或者將整個第一部分及第二部分的一部分插入至氣溶膠產生裝置1中。當使用者透過其嘴部夾持第二部分時，使用者可以吸(puff)入氣溶膠。此時，當外部空氣通過第一部分時產生氣溶膠，並且所產生的氣溶膠通過第二部分並輸送至使用者的嘴部。
舉例來說，外部空氣可以透過形成在氣溶膠產生裝置1中的至少一個空氣通道引入。例如，使用者可以調整空氣通道的開啟及關閉及/或空氣通道的尺寸。因此，使用者可以調整氣溶膠的量及品質。在另一示例中，外部空氣可以透過形成在香煙2表面的至少一個通孔引入。
第4圖為根據一個實施例的容納在氣溶膠產生裝置中的香煙的一示例的示意圖。
根據一個或多個實施例的用於氣溶膠產生裝置1的香煙可以被稱為氣溶膠產生品(aerosol generating article)。香煙可以包含複數個氣溶膠產生材料，並且不同的氣溶膠產生材料可以包含在香煙的不同的段中。參照第4圖，香煙包含第一段210及第二段220，並且不同的氣溶膠產生基材分別包含在第一段210及第二段220中。為了方便說明，第4圖僅示出包含氣溶膠產生基材的第一段210及第二段220，以及不包含氣溶膠產生基材的第三段230及第四段240。然而，香煙可以包含兩種以上的氣溶膠產生基材。因此，根據一實施例，香煙可以包含兩個以上的段。
香煙的第一段210可以包含用以產生第一氣溶膠的第一基材。作為一示例，香煙的第一段210可以為甘油(glycerin)、丙二醇(glycerin)、乙二醇(ethylene glycol)、二丙二醇(dipropylene glycol)、二乙二醇(diethylene glycol)、三甘醇(triethylene glycol)、四甘醇(tetraethylene glycol)及油醇(oleyl alcohol)中的至少一者，但不限定於此。包含在第一段210中的氣溶膠產生基材透過增加氣溶膠的甘油轉化量(glycerin transfer)以改善使用者的吸煙滿意度。
香煙的第二段220可以包含第二基材以產生第二氣溶膠。作為一示例，香煙的第二段220可以為用於產生尼古丁的介質或者包含尼古丁的煙草。包含在第二段220中的煙草可以包含以片狀或股狀形式製造的一般煙草碎片。包含在第二段220中的氣溶膠產生基材可以透過增加氣溶膠的尼古丁轉化量以改善使用者的吸煙滿意度。在一個或多個實施例中，包含在第一段210及第二段220中的氣溶膠產生基材受到加熱時可以分別產生第一氣體及第二氣體，並且第一氣體及第二氣體可以混合以最終形成使用者可以吸入的氣溶膠。
第一段210及第二段220可以分別被包裝紙包圍。在第4圖中，包裝紙可以包含第一段包裝紙210a及第二段包裝紙220a。香煙辨識感測器可以檢測到的特定圖案可以印製在第一段包裝紙210a及第二段包裝紙220a的外表面。此外，根據一個或多個實施例，第一段包裝紙210a及第二段包裝紙220a可以被鋁箔包圍。被鋁箔包圍的第一段210及第二段220將參照第9圖至第12圖進行詳細的說明。
香煙的第三段230可以為冷卻段。第三段230可以透過將第一段210及第二段220中所產生的氣溶膠冷卻至合適的溫度，以使使用者能夠吸入適當的氣溶膠。作為一個示例，可以透過添加塑化劑至醋酸纖維素絲束中以製造第三段230，並且第三段230可以為具有中空內部的管狀結構。
香煙的第四段240可以為過濾段。可以透過添加塑化劑至醋酸纖維素絲束中以製造第四段240。此外，第四段240可以形成以產生風味。作為一示例，風味液體可以注入至第四段240上，或者可以塗佈有風味液體的附加纖維可以插入至第四段240中。
此外，第四段240可以包含至少一個膠囊，該膠囊具有以薄膜包裝含有風味材料之液體的構造。膠囊可以具有球形或圓柱形，並且在開始吸煙時或之前，使用者施加預設壓力或更高壓力可以使膠囊破裂，進而使使用者能夠吸入調味過的氣溶膠。與第一段210及第二段220相似，第四段240也可以被包裝紙包圍。作為一示例，聚乳酸輔助包裝紙可以作為第四段包裝紙240a。
第5圖為根據本揭露的一個實施例的氣溶膠產生裝置的一示例的方塊圖。
參照第5圖，根據本實施例的氣溶膠產生裝置1包含控制器12、電池11、加熱器13、脈衝寬度調變處理單元14、顯示器15、馬達16及儲存裝置17。
控制器12整體控制包含在氣溶膠產生裝置1中的電池11、加熱器13、脈衝寬度調變處理單元14、顯示器15、馬達16及儲存裝置17。雖然在第5圖中未示出，在部分實施例中，控制器12可以進一步包含輸入接收器以接收來自使用者的按鈕輸入或觸碰輸入，以及可以與諸如使用者終端的外部通信裝置進行通訊的通信器。雖然在第5圖中未示出，控制器12可以進一步包含用於對加熱器13執行比例積分微分差(Proportional Integral Difference，PID)控制的模組。
特別的是，控制器12可以從顯示器15的複數個地磁感測器接收來自氣溶膠產生裝置1的內部磁場密度變化的結果，進而即時檢測是否有可拆卸元件附接至氣溶膠產生裝置1及/或從氣溶膠產生裝置1拆卸，並透過顯示器15、馬達16及其相似物提供使用者警報。
電池11供應電力至加熱器13，並且可以透過控制器12調整供應至加熱器13的電力等級。
當接收電力時，加熱器13由於固有電阻而產生熱量。當氣溶膠產生材料受到加熱器13的加熱時可以產生氣溶膠。參照第4圖，加熱器13透過加熱佈置在第一段及第二段中的氣溶膠產生基材的至少一部分以產生氣溶膠。
脈衝寬度調變處理單元14可以允許控制器12可以透過傳送脈衝寬度調變(Pulse-Width Modulation，PWM)訊號以控制供應至加熱器13的電力。在部分實施例中，脈衝寬度調變處理單元14可以包含在控制器12中。
顯示器15向使用者可視地輸出氣溶膠產生裝置1的各種警報訊息。使用者可以檢查電池電量2不足訊息、加熱器13過熱的警示訊息等。顯示器15上的輸出，並且可以在氣溶膠產生裝置1停止運轉或損壞之前採取措施。
馬達16由控制器12驅動，並透過觸覺感應提醒使用者氣溶膠產生裝置1是否準備啟用。
儲存裝置17可以儲存各種資訊，控制器12透過這些資訊適當地控制供應至加熱器13的電力，進而向氣溶膠產生裝置1的使用者提供各種風味。例如，儲存在儲存裝置17中的資訊可以包含供控制器12參照以控制加熱器的溫度並根據時間的流逝進行適當地降低或升高的溫度曲線、稍後將說明的控制器準備率及比較控制值等。
第6圖為根據一實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的方塊圖。
儘管第5圖示意性地示出了參照第1圖至第3圖說明的氣溶膠產生裝置的方塊圖，但是第6圖示意性地示出了透過感應加熱方法以產生氣溶膠的氣溶膠產生裝置的方塊圖。在此將省略第6圖中與第5圖相同的元件的相關說明。
脈衝寬度調變處理單元14a輸出的PWM控制訊號經過放大器14b(Amplifier，AMP)傳送至第一線圈13a及第二線圈13b。在第6圖中，控制器12產生將傳送至第一線圈13a或第二線圈13b的各控制訊號，並且透過脈衝寬度調變處理單元14a傳送控制訊號，進而將PWM訊號傳送至第一線圈13a及第二線圈13b。雖然在第6圖中未示出，用於執行阻抗匹配的組件可以添加至第一線圈13a及第二線圈13b的接收端以最大化所供應的電力。
第1圖至第3圖、第5圖及第6圖中的控制器12、脈衝寬度調變處理單元14或14a、顯示器15、儲存裝置17及汽化器18可以對應於至少一個處理器或者可以包含至少一個處理器。因此，控制器12、脈衝寬度調變處理單元14或14a、顯示器15、儲存裝置17及汽化器18可以包含在另一硬體裝置中，例如微處理器或電腦系統。
此外，雖然第6圖僅示出第一線圈13a及第二線圈13b，然而包含在氣溶膠產生裝置1中的線圈數量可以大於二，並且複數個線圈具有不同的電感或者不同的每單位長度的繞組數。
第7圖為根據一實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的構造的示意圖。
參照第7圖，氣溶膠產生裝置1包含電池11、控制器12、基座710、第一線圈730、第二線圈750及繞線管770。可以進一步包含其他組件，但為了便於說明，在此將省略其說明。電池11及控制器12執行與參照第1圖至第6圖說明相同的功能。在下文中，第一線圈730及第二線圈750可以稱作磁場產生單元。
基座710是由一種材料形成的感應加熱器，當施加交流電至線圈時，該材料透過第一線圈730及第二線圈750所產生的交變磁場加熱。基座710是指能夠將電磁能轉化為熱的材料，並且透過交變磁場感應到基座710的渦流會加熱基座710。在此，基座710內的磁滯損耗可以額外的加熱基座710。當包含氣溶膠產生基材的香煙插入至基座710上時，香煙的氣溶膠產生基材可以直接或間接的接觸經加熱的基座710。藉此，氣溶膠產生基材可以被加熱，且因此可以產生氣溶膠。
第7圖中的基座710可以包含基座加熱部分710a。基座加熱部分710a是指受到第一線圈730及第二線圈750的磁場影響並加熱的部分，並且包含諸如鐵或鋁的基座材料。基座710的其餘部分可以接觸香煙中不包含氣溶膠產生基材的一部分，例如濾嘴。就這一點而言，較佳的是，基座710的其餘部分不包含基座材料。否則，當香煙的濾嘴融化時或因基座710的其餘部分加熱而產生熱氣溶膠時，使用者可能會有不愉快的吸煙體驗
第一線圈730及第二線圈750透過交變電流以產生交變磁場，並且在第一線圈730及第二線圈750周圍產生的磁場使基座710的基座加熱部分710a加熱。加熱基座加熱部分710a的原理如上所述，因此在此將省略其相關說明。第一線圈730及第二線圈750具有不同的物理特性並且供應有不同大小的交流電。因此，可以透過控制基座加熱部分710a的加熱狀態以最佳化提供給使用者 的香煙的味道。根據一個或多個實施例，可以透過感應加熱方法由基座產生氣溶膠，其中基於實驗或經驗積累的資料提供隨時間變化的交流電至第一線圈730及第二線圈750。
在一實施例中，控制器12可以基於溫度曲線利用不同大小的交流電以控制第一線圈730及第二線圈750的加熱。換句話說，控制器12可以根據溫度曲線控制第一線圈730及第二線圈750，進而使基座加熱部分710a以不同的方式加熱香煙2的第一段210及第二段220。
繞線管770為用於平滑的纏繞第一線圈730及第二線圈750的元件。
第7圖示出了基座710形成為針形的氣溶膠產生裝置1。然而，根據一個或多個實施例，基座710可以實現為包含在香煙2內的細顆粒，並且可以透過第一線圈730及第二線圈750所產生的磁場加熱。換句話說，實施例不限定基座的類型，並且可以應用所有類型的使用香煙的感應加熱式氣溶膠產生裝置1。
第8圖為根據一實施例的氣溶膠產生裝置的另一示例的示意圖。
參照第8圖，根據一實施例的氣溶膠產生裝置800可以包含香煙810、第一感測器830a、第二感測器830b、控制器850及電池11。第8圖中示出的氣溶膠產生裝置800可以包含與第1圖至第3圖及第7圖中的氣溶膠產生裝置相似的其他組件。此外，第8圖為說明將香煙810插入至設置在氣溶膠產生裝置800中的香煙插入孔中，進而使香煙810的第一段810a及第二段810b佈置得靠近第一感測器830a及第二感測器830b的視圖。因此，這裡將省略上述參照第1圖至第3圖及第7圖的組件的說明。
在第8圖中，香煙810在第一段810a及第二段810b中分別包含兩種氣溶膠產生基材。第一段810a及第二段810b中所包含的氣溶膠產生基材透過不 同的溫度曲線加熱而汽化或霧化。香煙810的第三段810c可以包含參照第4圖說明的冷卻段及過濾段。根據一個或多個實施例，第一段810a及第二段810b可以統稱為基材部分，並且第三段810c可以稱為非基材部分。
由於香煙810包含兩種氣溶膠產生基材，因此氣溶膠產生裝置800可以包含兩種香煙辨識感測器。香煙辨識感測器檢測佈置在第一段810a或第二段810b中的識別要素。換句話說，第一感測器830a檢測香煙810的第一段810a，並且第二感測器830b檢測香煙810的第二段810b。
也就是說，第一感測器830a監測整個香煙810中對應於第一段810a的位置。當第一段810a具有用於區分第一段810a及第二段810b的獨特識別要素(例如，第一識別要素)時，第一感測器830a傳送第一段810a中的第一識別要素的檢測結果至控制器850。同樣地，第二感測器830b監測整個香煙810中對應於第二段810b的位置。如果第二段810b具有用於區分第一段810a及第二段810b的獨特識別要素(例如，第二識別要素)，第二感測器830b傳送第二段810b中的第二識別要素的檢測結果至控制器850。
根據一個或多個實施例，控制器850可以執行透過檢測到香煙810被完全插入而自動加熱加熱器的自動加熱演算法。為此，控制器850必須確認香煙810適合在氣溶膠產生裝置800中使用，並識別香煙中所包含的兩種類型的氣溶膠產生基質的溫度曲線。詳細來說，在香煙810插入至香煙插入孔，使得包含氣溶膠產生基材的第一段810a及第二段810b位於香煙插入孔內之後，需要確定香煙810的相容性以及香煙810中所包含的氣溶膠產生基材的類型。如果滿足兩個條件，則可以藉由控制器850自動加熱加熱器。
作為一示例，第一感測器830a可以檢測到第一段810a的識別要素。在第一感測器830a可以檢測到第一段810a的識別要素的基礎上，控制器850可以識別包含在第一段810a中的氣溶膠產生基材，並且同時確定香煙810是否與 氣溶膠產生裝置800相容。第一感測器830a可以為光學感測器、紅外線感測器、超音波感測器、硬度測量感測器(例如，推拉力計(push-pull gauge))、電容感測器及電阻測量感測器中的一個。此外，第一段810a在厚度、面積、重量、顏色、圖案、硬度、電阻及反射率等方面可以具有獨特的特性，以使第一段810a可以被上述的感測器檢測到。在一個或多個實施例中，第一段810a的識別要素可以透過包圍包含在第一段810a中的氣溶膠產生基材的包裝紙提供，並且可以包含第一感測器830a可以檢測到(識別)的物理特性(例如，厚度、面積、重量、顏色、圖案、硬度、電阻及反射率等)。
作為另一個示例，第一感測器830a可以檢測第一段810a的氣溶膠產生基材。詳細來說，第一感測器830a可以根據包含在第一段810a中的氣溶膠產生基材的特性以檢測資訊，並將檢測結果傳送至控制器850。例如，第一感測器830a可以為一種感測器，其傳送預設頻率的磁場訊號，讀取從第一段810a的氣溶膠產生基材反射的磁場的頻率訊號，並將頻率訊號傳送至控制器850。在此情況下，第一段810a必須不包含第一感測器830a可以檢測到的識別要素，其將參照第9圖進行詳細說明。
第二感測器830b對第二段810b執行與第一感測器830a相同的功能。
控制器850透過電池11所供應的電力以控制氣溶膠產生裝置800的多種類型的組件。此外，控制器850從第一感測器830a及第二感測器830b收集關於包含在第一段810a及第二段810b中的氣溶膠產生基材的資訊，以確定插入至氣溶膠產生裝置800的香煙810是否為相容的類型。如果香煙810為相容的，控制器850確定是否預先儲存有用於適當地加熱香煙810中所包括的氣溶膠產生基材的溫度曲線。如果香煙810是氣溶膠產生裝置800所支援的合適的(相容的)香 煙，並且找到了用於加熱香煙810中兩種類型的氣溶膠產生基材的溫度曲線，則控制器850藉由供應電力至加熱器以使加熱器加熱。
在第8圖中，假設香煙810僅包含兩個段。然而，根據一個或多個實施例可以理解的是，香煙810可以包含三個或更多的段，並且相應的，氣溶膠產生裝置800可以包含分別對應於這些段的香煙辨識感測器。因此，可以根據各段不同的溫度曲線來加熱氣溶膠產生基材。
第9A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段之一中的識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第9B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段之一中的識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。在下文中，為方便說明，將參照第8圖中的插入至香煙插入孔中的香煙810。
參照第9A圖及第9B圖，可以被第一感測器830a及第二感測器830b檢測到的識別要素可以包含在第一段810a及第二段810b之一中。換句話說，第9A圖及第9B圖中的香煙包含佈置在第一段810a的第一識別要素或佈置在第二段810b的第二識別要素。
參照第9A圖，第一感測器830a可以檢測存在於第一段810a中的識別要素910a。另一方面，由於第二段810b中不存在識別要素，因此第二感測器830b可以確定第二段810b中不存在識別要素。此外，第二感測器830b可以檢測包含在第二段810b中的氣溶膠產生基材。如上所述，第二感測器830b可以傳送預設頻率的磁場訊號至第二段810b，並且透過從第二段810b反射的訊號檢測氣溶膠產生基材的特性。此外，識別要素可以指包圍香煙的對應段的包裝紙的特徵資訊，例如圖案、硬度及電阻等。
參照第9B圖，第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的識別要素910b。另一方面，由於第一段810a中不存在識別要素，因此第一感測器 830a可以確定第一段810a中不存在識別要素。在一實施例中，第一感測器830a可以檢測包含在第一段810a中的氣溶膠產生基材。
根據第一感測器830a及第二感測器830b的檢測結果，控制器850可以確定第9A圖及第9B圖中的香煙是否為合適的香煙，因為僅在第一段810a及第二段810b之一中檢測到識別要素。
第10A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一段及第二段中的第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第10B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一段及第二段中的第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
參照第10A圖及第10B圖，可以被第一感測器830a或第二感測器830b檢測到的識別要素可以分別包含在第一段810a及第二段810b。換句話說，第10A圖及第10B圖中的香煙包含不同的識別要素，其分別佈置在第一段810a及第二段810b中。
參照第10A圖，第一感測器830a可以檢測存在於第一段810a中的識別要素1010a，並且第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的識別要素1030a。此外，作為另一示例，參照第10B圖，第一感測器830a可以檢測存在於第一段810a中的識別要素1010b，並且第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的識別要素1030b。
因為在第一段810a及第二段810b中檢測到不同的識別要素，控制器850可以透過第一感測器830a及第二感測器830b接收並綜合檢測識別要素的結果，進而確定第10A圖及第10B圖中的香煙是否為合適的香煙。
第11A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段中延伸的第一識別要素以及僅在第二段中的第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖。
第11B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測在第一段及第二段中延伸的第一識別要素以及僅在第一段中的第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖。
參照第11A圖及第11B圖，可以被第一感測器830a或第二感測器830b檢測到的識別要素可以分別包含在第一段810a及第二段810b中。此外，包含在第一段810a及第二段810b中的識別要素的種類及數量可以彼此不同。換句話說，第11A圖及第11B圖中的香煙包含佈置在第一段810a及第二段810b中的第一識別要素，以及佈置在第二段810b中的第二識別要素。
參照第11A圖，第一感測器830a可以檢測存在於第一段810a中的一個識別要素1110a，並且第二感測器830b可以檢測第二段810b中的兩種類型的識別要素1110a及1130a。此外，做為另一示例，參照第11B圖，第一感測器830a可以檢測第一段810a中的兩種類型的識別要素1110b及1130b，並且第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的識別要素1110b。在第11A圖及第11B圖中，一個識別要素存在於第一段810a及第二段810b。因此，第一感測器830a及第二感測器830b所檢測到識別要素的數量可以彼此不同。在此，存在於兩個段中的識別要素及僅存在於一個段中的識別要素在厚度、面積、重量、圖案及/或形狀方面可以是不同的識別要素。例如，第一及第二識別要素可以由不同的材料形成。
因為在第一段810a及第二段810b中檢測到不同數量的識別要素，控制器850可以透過第一感測器830a及第二感測器830b接收並綜合檢測識別要素的結果，進而確定第11A圖及第11B圖中的香煙是否為合適的香煙。
第12A圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的一實施例的視圖，其中第一識別要素及第二識別要素為厚度、形狀、重量、圖案、及/或形狀中的至少一個。
第12B圖為用於說明香煙辨識感測器透過檢測第一識別要素及第二識別要素以辨識香煙種類的另一實施例的視圖，其中第一識別要素及第二識別要素為厚度、形狀、重量、圖案、及/或形狀中的至少一個。
參照第12A圖及第12B圖，可以被第一感測器830a或第二感測器830b檢測到的識別要素可以分別包含在第一段810a及第二段810b中。此外，第12A圖及第12B圖中的識別要素由相同的材料製成或者具有相同的顏色。換句話說，第12A圖及第12B圖中的香煙包含存在於第一段810a中的第一識別要素以及存在於第二段810b中的第二識別要素，其在厚度、面積、重量、圖案、材料及/或顏色方面彼此不同。
參照第12A圖，第一感測器830a可以檢測存在於第一段810a中的一個識別要素1210a，並且第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的兩種類型的識別要素1210a及1230a。此外，做為另一示例，參照第12B圖，第一感測器830a可以檢測第一段810a中的兩種類型的識別要素1210a及1230a，並且第二感測器830b可以檢測存在於第二段810b中的一個識別要素1210b。第12A圖及第12B圖中的實施例與第11A圖及第11B圖中的實施例的相似之處在於一個識別要素可以存在於第一段810a及第二段810b，且因此透過第一感測器830a及第二感測器830b感測到的識別要素的數量可以不同。然而，第12A圖及第12B圖中的實施例與第11A圖及第11B圖中的實施例的區別在於，用於各段的識別要素具有相同的材料或顏色，因此可以基於其他特性以單獨地進行檢測，例如厚度、面積、重量及圖案。
控制器850可以透過第一感測器830a及第二感測器830b接收並綜合檢測識別要素的結果，進而確定第12A圖及第12B圖中的香煙是否為合適的香煙。第一段810a及第二段810b具有不同數量的識別要素，其具有相同的材料或顏色，但是在厚度、面積、重量及圖案等方面彼此不同。例如，可以在第一段 810a中檢測到鋁箔，而在第二段810b中檢測到鋁箔及銅箔。在此情況下，第11A圖及第11B圖中的控制器可以確定香煙為合適的香煙，而第12A圖及第12B圖中的控制器可以確定香煙為不合適的香煙。如上所述，第一感測器830a及第二感測器830b可以為顏色檢測感測器、電阻測量感測器或其相似物。此外，第一感測器830a及第二感測器830b可以為光學感測器以測量光的反射、折射率及其相似物。
第9A圖至第12B圖示出包含兩種類型的氣溶膠產生基材的香煙，但這僅僅是為了便於說明。一個或多個實施例可以包含複數個氣溶膠產生基材，並且對於本領域具有通常知識者顯而易見的是，第9A圖至第12B圖的說明也可以應用於包含三種或更多種類型的氣溶膠產生基材的香煙及使用該香煙的氣溶膠產生裝置。
在一個或多個實施例中，控制器可以根據香煙辨識感測器對應於香煙的各段的檢測結果，以辨別插入至氣溶膠產生裝置中的香煙以及包含在香煙中的氣溶膠產生基材的合適度(例如，與氣溶膠產生裝置相容性)，並且香煙僅在滿足兩個條件時才被加熱。因此，可以改善使用者的吸煙滿意度，而不需要使用者操作氣溶膠產生裝置。本實施例可以應用於使用包含複數個氣溶膠產生基材的香煙的任意氣溶膠產生裝置。
上述的一個或多個實施例可以透過各種組件在電腦上執行的電腦程式的形式實施，並且電腦程式可以記錄在電腦可讀紀錄介質中。此時，電腦可讀記錄介質可以為磁介質(例如，硬碟、軟碟及磁帶)、光學記錄介質(例如，CD-ROM及DVD)、磁光介質(例如，軟磁光碟)及專門配置以儲存及執行程序指令的硬體設備(例如，ROM、RAM及快閃記憶體)。
同時，記錄在介質中的電腦程序可以特別地設計並配置為用於例示性實施例，或者可以被發布並且對於電腦軟體領域中具有通常知識者而言是 可使用的。電腦程序的示例包含機器語言碼，例如由編譯器產生的編碼，以及可以透過使用解釋器(interpreter)等的電腦執行的高級語言碼(high-level language code)。
在一個或多個實施例中說明的具體實施方式為示例，並且不以任何方式限制一個或多個實施例的範圍。為了說明的簡潔，可以省略習知的電子組件、控制系統、軟體及其他系統功能方面的說明。進一步地，在各個附圖中所示出的連接線或連接器旨在表示各元件之間的例示性功能關係及/或各元件之間的物理或邏輯上的耦接，並且應注意的是，許多替代或附加的功能關係、物理連接或電路連接可以存在於實際的裝置中。而且，除非具體說明一個元件為「必需的(essential)」或「關鍵的(critical)」，否則沒有物品或組件對於實施一個或多個實施例是必要的。
在附圖中由方塊表示件組件、元件、模組或單元(在本段中統稱為「組件(components)」)中的至少一個，例如第1圖至第3圖及第5圖至第6圖中的控制器12或脈衝寬度調變處理單元14，根據一例示性實施例，可以實現為執行上述各個功能的各種數量的硬體、軟體及/或韌體結構。舉例來說，這些組件中的至少一個可以使用直接電路結構，例如記憶體、處理器、邏輯電路及查詢表等，其可以透過控制一個或多個微處理器或其他控制設備以執行各自的功能。此外，這些組件中的至少一個可以由透過模組、程式或編碼的一部分以具體實施，其包含一個或多個用於執行特定邏輯功能的可執行指令，並且由一個或多個微控制器或其他控制設備執行。進一步地，這些組件中的至少一個可以包含處理器(例如，執行各自功能的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU))、微處理器或其相似物；或者透過上述處理器、微處理器或其相似物實施。這些組件中的兩個或多個可以組合為一個單獨組件，其執行所組合的兩個或多個組件的所有操作或及功能。此外，這些組件中的至少一個的至少一部份的功能可以由這 些組件中的另一個組件執行。進一步地，雖然在上述的方塊圖中未示出匯流排，但是可以透過匯流排執行組件之間的通訊。可以在一個或多個處理器上執行的演算法來實施上述例示性實施例的功能方面。此外，由方塊或處理步驟表示的組件可以採用任意數量的相關技術來進行電子配置、訊號處理及/或控制、數據處理及其相似物。
在說明一個或多個實施例的上下文中，術語「一(a)」及「一(an)」及「該(the)」以及類似指代的使用(尤其在所附的申請專利範圍的上下文中)應解釋為同時涵蓋單數及複數。進一步地，除非在本文中有另外的指出，否則本文中數值範圍的敘述僅旨在作為分別指代該範圍內的各單獨數值的簡寫方法，並且各單獨值就如同其在本文中被單獨敘述一樣皆併入本說明書中。此外，本文中所有方法的步驟可以以任意合適的順序執行，除非本文有另外指出或與上下文有明顯的矛盾。一個或多個實施例不限定於所述的步驟順序。除非另有指示，否則本文中提供的任何及所有示例或例示性語言(例如，「諸如(such as)」)的使用僅旨在更好地說明本揭露，並且不用於限定一個或多個實施例的範圍。在不違背一個或多個實施例的精神及範圍的情況下，許多修改及變更對於本領域具有通常知識者而言將是顯而易見的。
11:電池
800:氣溶膠產生裝置
810:香煙
810a:第一段
810b:第二段
810c:第三段
830a:第一感測器
830b:第二感測器
850:控制器

Claims (6)

  1. 一種氣溶膠產生系統，其包含：一香煙，包含一第一段及一第二段；一加熱器，係配置以加熱佈置在該第一段及該第二段中的一氣溶膠產生基材的至少一部份以產生氣溶膠；一香煙辨識感測器，係包含：一第一感測器，配置以檢測該香煙的該第一段；及一第二感測器，配置以檢測該香煙的該第二段；一控制器，係配置以獲取由該第一感測器傳送並接收從該第一段反射的磁場的一第一頻率訊號，以及由該第二感測器傳送並接收從該第二段反射的磁場的一第二頻率訊號，並且當該香煙的種類基於該第一頻率訊號及該第二頻率訊號而被確認時，控制提供至該加熱器的功率，進而根據與所識別的種類相對應的一溫度曲線來加熱該香煙。
  2. 如請求項1所述的氣溶膠產生系統，其中該第一段包含提供使用者一第一氣溶膠的一第一基材，並且該第二段包含提供使用者一第二氣溶膠的一第二基材。
  3. 如請求項2所述的氣溶膠產生系統，其中該第一基材與該香煙中的尼古丁轉化量有關，並且該第二基材與該香煙中的甘油轉化量有關。
  4. 如請求項1所述的氣溶膠產生系統，其中該加熱器包含以下至少一者： 一接觸式加熱器，係配置以透過接觸該氣溶膠產生基材以加熱該氣溶膠產生基材；以及一非接觸式加熱器，係配置以在不接觸該氣溶膠產生基材的情況下加熱該氣溶膠產生基材，並且佈置在圍繞該氣溶膠產生基材的包裝紙的外部。
  5. 一種香煙，係配置為當其安裝於一裝置中並受到加熱時產生氣溶膠，該香煙包含：一基材部分，包含一氣溶膠產生基材；以及一非基材部分，係不包含該氣溶膠產生基材，其中該基材部分包含受一第一感測器檢測的一第一段及受一第二感測器檢測的一第二段，其中該第一段及該第二段係配置以使得該香煙的種類可以基於由該裝置的一控制器所獲取的磁場的一第一頻率訊號及磁場的一第二頻率訊號而確認。
  6. 一種氣溶膠產生裝置，其包含：一加熱器，係配置以透過加熱一氣溶膠產生基材以產生氣溶膠；一香煙辨識感測器，係包含：一第一感測器，配置以檢測一香煙的一第一段；及一第二感測器，配置以檢測該香煙的一第二段；以及一控制器，係配置以： 獲取由該第一感測器傳送並接收從該第一段反射的磁場的一第一頻率訊號，以及由該第二感測器傳送並接收從該第二段反射的磁場的一第二頻率訊號，並且當該香煙的種類基於該第一頻率訊號及該第二頻率訊號而被確認時，控制提供至該加熱器的功率，進而根據與所識別的種類相對應的溫度曲線來加熱該香煙。
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