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气溶胶生成装置、系统及其加热控制方法与流程

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

气溶胶生成装置、系统及其加热控制方法与流程

1.本发明涉及新型烟草技术领域,特别是涉及一种气溶胶生成装置、系统及其加热控制方法。


背景技术:

2.传统卷烟由于烟草被点燃而产生焦油等有害物质,影响了吸烟者的健康。为降低这些有害物质的产生,出现了新型烟草制品,例如烟油雾化电子烟、加热不燃烧(hnb,heat not burn)烟草制品等。
3.新型烟草制品的加热方式包括电阻加热和感应加热等加热方式,受气溶胶生成基质(比如加热不燃烧烟支)消耗件的形状、大小等影响,传统中的加热方式通常都是对气溶胶生成装置的内加热、外加热等加热方式的一种形式,然而,传统的加热方式难以将消耗件中的气溶胶成分被均匀的、充分的挥发出来。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对新型烟草制品消耗件的气溶胶成分难以充分挥发的问题,提供一种气溶胶生成装置、系统和加热控制方法。
5.一种气溶胶生成装置的加热控制方法,所述方法包括:
6.获取对容纳在气溶胶生成装置中的气溶胶生成基质的加热指令;
7.根据所述加热指令获取第一加热模式数据;
8.根据所述第一加热模式数据控制向所述气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第一电力,控制向第二加热元件供应的第二电力,使所述气溶胶生成基质被加热不燃烧地挥发出可抽吸物质。
9.在其中一个实施例中,在所述根据所述加热指令获取第一加热模式数据之前,还包括:
10.检测所述气溶胶生成装置的第一加热元件和第二加热元件是否均正常;
11.当均正常时,执行所述根据所述加热指令获取第一加热模式数据。
12.在其中一个实施例中,当所述第一加热元件正常而所述第二加热元件不正常时,获取第二加热模式数据,根据所述第二加热模式数据控制向所述气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第三电力;
13.当所述第二加热元件正常而所述第一加热元件不正常时,获取第三加热模式数据,根据所述第三加热模式数据控制向所述气溶胶生成装置的第二加热元件供应的第四电力。
14.在其中一个实施例中,所述根据所述第一加热模式数据控制向所述气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第一电力,向第二加热元件供应第二电力,包括:
15.根据加热指令立即向第一加热元件供应第一电力;
16.当所述第一加热元件的加热时长达到第一时长阈值,或所述第一加热元件的加热
温度达到第一温度阈值时,启动向第二加热元件供应第二电力。
17.在其中一个实施例中,所述第一电力在第一加热阶段的电力平均值小于第二加热阶段的电力平均值;和/或
18.所述第一电力在第一加热阶段的电力平均值小于第二加热阶段的电力平均值;
19.所述第一加热阶段为从加热启动到加热时长达到第二时长阈值期间的阶段,所述第二加热阶段为第一加热阶段结束之后的加热阶段。
20.在其中一个实施例中,所述第一加热模式数据包括第一加热温控曲线和第二加热温控曲线;
21.所述根据所述第一加热模式数据控制向所述气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第一电力,向第二加热元件供应第二电力,包括:
22.根据所述第一加热温控曲线向所述第一加热元件供应第一电力;
23.根据所述第二加热温控曲线向所述第二加热元件供应第二电力。
24.在其中一个实施例中,在所述根据所述加热指令获取第一加热模式数据之前,还包括:
25.获取所述气溶胶生成装置中的电源的电量信息;
26.当所述电源的电量处于第一电量阈值范围时,获取第四加热模式数据;
27.根据所述第四加热模式数据控制向所述第一加热元件供应的第五电力。
28.在其中一个实施例中,所述第一加热元件和所述第二加热元件中的任意一个或两个为电阻加热元件或电磁加热元件;
29.所述第一加热元件和所述第二加热元件被配置成当所述气溶胶生成基质被容纳在所述气溶胶生成装置的容纳腔内时,所述第一加热元件插入到所述气溶胶生成基质内,所述第二加热元件包围所述气溶胶生成基质。
30.一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:
31.第一壳体,包括外壁、内壁,所述第一壳体内设有用于容纳气溶胶生成基质的容纳腔,所述容纳腔的至少一部分是由所述内壁形成,所述第一壳体的第一端设有供气溶胶生成基质插入容纳腔的第一开口,第二端设有供第一感受器插入的第二开口;
32.与所述第一壳体可拆卸连接的第二壳体;
33.加热组件,包括处于所述容纳腔轴向中心区域的第一加热元件,处于所述容纳腔形成的腔体内并环绕所述容纳腔内壁的第二加热元件;
34.容纳在所述第二壳体内,并用于向所述加热组件提供电力的电源;
35.容纳在所述第二壳体内,并用于控制从所述电源向所述加热组件的电力供应的控制器,所述控制器用于实现上述任一实施例所述的方法。
36.一种气溶胶生成系统,所述系统包括:
37.上述任一实施例所述的气溶胶生成装置;以及
38.气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质,并且其中所述气溶胶生成制品构造成至少部分被容纳到所述气溶胶生成装置的容纳腔中。
39.一种气溶胶生成装置、系统和加热控制方法,通过设置第一加热元件和第二加热元件同时向气溶胶生成基质进行加热,使其被加热不燃烧地挥发出可抽吸物质,可提高可抽吸物质挥发的均匀性和充分性。
附图说明
40.图1为一个实施例中气溶胶生成装置的第一壳体的结构示意图;
41.图2为一个实施例中气溶胶生成装置的整体结构示意图;
42.图3位另一个实施例中气溶胶生成装置的整体结构示意图;
43.图4为一个实施例中气溶胶生成装置的加热控制方法的流程图;
44.图5为另一个实施例中气溶胶生成装置的加热控制方法的流程图。
具体实施方式
45.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
46.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
47.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
48.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
51.参阅图1~图3,图1示出了本发明一实施例中的气溶胶生成装置200的第一壳体210的剖面结构示意图,图2和图3分别两种不同实施例下的气溶胶生成装置200的剖面结构示意图。本发明一实施例提供了的气溶胶生成装置,包括第一壳体210、与第一壳体210可拆
卸连接的第二壳体220、加热组件、电源(未示出)和控制器(未示出)。其中,电源和控制器均容纳在第二壳体220中,加热组件的部分元件固定在第一壳体210上,另一部分元件固定设置在第二壳体220上。电源、控制器和加热组件电连接,电源用于向加热组件提供电力,比如提供电流或电压;控制器用于控制流经加热组件的电力,使加热组件的第一感受器232、第二感受器233被合适地加热,从而使得被容纳在气溶胶生成装置200中的消耗品的可抽吸物质被挥发出来但不被点燃。
52.其中,本发明中的消耗品可包括气溶胶生成基质100。气溶胶生成基质100可包括均质化的烟草材料、气溶胶形成剂、电子烟油等。气溶胶生成基质100优选地包括均质烟草材料、气溶胶形成剂以及水。提供均质烟草材料可改善在加热气溶胶生成制品期间生成的气溶胶的气溶胶生成、尼古丁含量和香味特征。
53.如图1所示,第一壳体210包括外壁211和内壁212,其两端均设有开口(216和217),还具有用于容纳气溶胶生成基质的容纳腔215。其中,容纳腔215的至少一部分是由该内壁212所形成的。第一壳体210处于第一端处的第一开口216用于使气溶胶生成基质插入,并使得气溶胶生成基质的至少一部分被容纳在容纳腔215内;第一壳体210的第二端处的第二开口217用于使加热组件的第一感受器插入,使得第一感受器的至少一部分也被容纳在容纳腔内。第一开口216的截面形状可为圆形,同样地,容纳腔的截面形状可为圆柱形,第一开口216的开口大小可以大于或等于容纳腔的大小,以便于烟支被通过该开口216容纳在容纳腔215内。第二开口217的形状与大小与第一感受器的形状相匹配。
54.第一壳体210的形状可以为大致的圆柱形、椭圆柱形、多边形等各种合适的形状,比如为具有一定导角的四边形、五边形、六边形等截面形状。
55.在一个实施例中,第一壳体210还包括位于第一端处的顶壁213,顶壁213连接外壁211和内壁212,内壁212的第二端处还有横向延伸的底壁214,该第二开口由在底壁214所形成。该底壁214可用于限定气溶胶生成基质的插入位置。
56.在一个实施例中,底壁214朝向第一开口的方向的一面并非平整的平面,比如其上可设有凸起、凹槽或者凹凸的纹路等,这种非平整的平面,有利于在气溶胶生成基质在插入到预定位置而跟底壁接触时,会形成有气隙,从而使得用户在抽吸过程中,有充分的气流可流经气溶胶生成基质。
57.在一个实施例中,第一壳体210的外壁211、内壁212、顶壁213和底壁214一体成型。
58.在一个实施例中,如图2所示,加热组件包括第一加热元件232和第二加热元件233。其中,第一加热元件232和第二加热元件233中的任意一个或两个可以是电阻加热元件,也可以是电磁感应加热元件。第一加热元件232和第二加热元件233均处于容纳腔215内。具体的,第一加热元件232位于容纳腔215的周向中心区域,与容纳腔的轴线重合;第二加热元件33处于容纳腔的腔体内并环绕容纳腔的内壁212。
59.在一个实施例中,第一加热元件232的插入端为尖端部,其形状可为针状、棒状或片状等任意适合于插入到气溶胶生成基质100(比如烟支)内的形状,以实现对气溶胶生成基质的内加热。第二加热元件233的形状可为筒状,可包围气溶胶生成基质100(比如烟支)的外周,从而实现对气溶胶生成基质的外加热或周向加热。
60.在一个实施例中,第一加热元件232和第二加热元件233被配置成当气溶胶生成基质100被容纳在容纳腔内时,第一加热元件232插入到气溶胶生成基质100内,第二加热元件
233则包围气溶胶生成基质100。
61.当第一加热元件232和/或第二加热元件233为电磁感应加热元件时,相应的加热元件则为感受器,此时,加热组件还包括对应的感应线圈231。感应线圈231位于容纳腔215外周和第一壳体210的外壁211之间。
62.以第一加热元件232为电阻加热元件,第二加热元件233为感受器为例,感应线圈231通交流电,从而产生交变磁场,感受器233通过变化的磁场穿透而加热。电阻加热元件232与控制器电性连接,通过控制器控制流入电阻加热元件232的电流或电压,从而使电阻加热元件232被加热。
63.上述方案中,通过设计电阻加热元件和感受器,可同时对气溶胶生成基质进行内加热和外加热,保证了对气溶胶生成基质的加热的均匀性。
64.在一个实施例中,第一加热元件可以为第一感受器,第二加热元件为第二感受器,通过设计第一感受器和第二感受器,两者通过同一个感受器线圈实现对相应气溶胶生成基质的内加热和外加热,相比于电阻加热+电磁加热而言,本方案仅有电磁感应加热,简化了电路设计,同时内加热和外加热的设计也避免了只对气溶胶生成基质的内加热或者只进行外加热,保证了对气溶胶生成基质的加热的均匀性。而且通过同一个感应线圈对两个感受器进行加热,使得在电路设计方面。
65.在一个实施例中,第二壳体220上靠近与第一壳体210接合的一端设有套筒221,第二壳体220上还包括用于控制气溶胶生成装置200的开启和关闭工作的按钮223。第一壳体210的外壁211和内壁212之间存在空隙,在第一壳体210与第二壳体220相互接合时,该套筒221延伸至该空隙中。
66.在一个实施例中,加热组件中的感应线圈231和第一加热元件232均固定于第二壳体220上,而第二加热元件233则固定于第一壳体210上。具体地,感应线圈231与套筒221形成固定连接,其可固定于套筒221的中空壳体之内,这样可由套筒221对感应线圈形成保护,避免套筒221与第一壳体210相对移动的过程中对感应线圈造成的磨损。
67.在另一个实施例中,感应线圈231还可以固定设置在套筒221外围,或固定设置在套筒221内腔上。其中处于套筒221的外围或者内腔上具有安装简单的优点,同时也便于更换。具体地,可在套筒221的外围或内腔上与线圈接合的部位形成凹槽,将感应线圈231布置在该凹槽中,从而进一步提高感应线圈231与套筒221连接的紧密性。
68.在一个实施例中,外壁211的第二端(与第二壳体接合的一端)具有第一凸起218,第一凸起218的凸起方向朝向内壁;套筒221上远离电源侧端部设有第二凸起222,第二凸起222的凸起方向朝向外壁;第一凸起218和第二凸起222限定了第一壳体210的活动范围。
69.具体地,外壁211的第二端朝向其内测设置了一圈凸起218,而套筒221在其远离电源的一侧则朝向其内测设置了一圈凸起222,外壁211上的凸起218和套筒221上的凸起222限定了第一壳体210和第二壳体220的活动范围,使得在无外力作用下,第一壳体210仅能在第一位置(第二凸起222靠近顶壁的位置或第一凸起218靠近套筒接近电源一侧的端部的位置)和第二位置(第一凸起218与第二凸起222接触时第一壳体所处的位置)之间活动。
70.其中,在第一位置时,第一加热元件232插入到气溶胶生成基质100内;在用户抽吸完气溶胶生成基质之后,将第一壳体210从第一位置移动至第二位置,气溶胶生成基质则在底壁214的支撑下与第一加热元件232分离,从而被便利地拔下,在用户松开第一壳体210之
后,第一壳体210则在重力的作用下重新回到第一位置。通过设置第一凸起218和第二凸起222,可以避免第一壳体和第二壳体两者完全断开连接,从而避免第一壳体因意外情况而造成丢失。
71.在一个实施例中,上述的第一凸起218和/或第二凸起222可具有弹性,使得当第一壳体210受力超过阈值时,第一凸起218和/或第二凸起222产生弹性形变,第一壳体210和第二壳体220完全分离。其中,第一凸起218和/或第二凸起222可以是任何金属或非金属的弹性材料组成,比如为金属弹片,或者为橡胶。这样,当用户在使用一定的力来拉拔第一壳体210时,可将第一壳体210从第二壳体220上脱离下来,从而可以更换第一壳体210上的第二加热元件233或者第二壳体220上的第一佳儿元件232或感应线圈231。
72.在一个实施例中,气溶胶生成装置还包括绝热部件240,该绝热部件240设置在第一壳体210的内壁212与第二加热元件233之间,并沿着第一壳体210的内壁212延伸。绝热部件240的作用是用于隔绝第一加热元件232和第二加热元件233产生的热量被传导至第一壳体210的外壁211,导致用户感觉发烫而影响用户的使用体验。
73.在一个实施例中,绝热部件240可以是由多孔材料,热反射材料和真空材料等其中的一种或多种所组成。比如,绝热部件240可以是位于第二加热元件233和内壁212之间的一层或多层石棉,还可以是具有真空或接近真空的绝热部件,该真空区域还可以进一步填充导热效率低的材料,以进一步降低热传导。
74.在一个实施例中,在绝热部件240包围第二加热元件233的一面还涂覆有一层反射层,用于将由第二加热元件233所加热的产生的热量反射至容纳腔215中,同时也减少热量向外壁211的传导。
75.在一个实施例中,感应线圈231具有不同的间距。具体地,感应线圈231可沿轴向方向划分为不同的区域,比如可划分为2个区域或3个区域等,相邻区域之间的间距并不相同,这样可使得不同区域产生的磁场并不相同,进而使得第一感受器232和第二感受器233的对应区域被加热的速率和/或温度也不相同,使得对气溶胶生成基质的对应区域进行不同加热。举例来说,感应线圈231可以划分为远离第二壳体220的上半部区域(即第一区域)和靠近第二壳体220的下半部区域(即第二区域),第一区域线圈间距要短于第二区域线圈间距,这样气溶胶生成基质的下半部区域则可被快速加热,而其上半部则被加热的相对较慢,这样用户在进行抽吸的时候,可以先抽吸下半部被挥发出来的气溶胶,而在下半部区域的气溶胶被挥发抽吸完毕之后,可以接着抽吸上半部分后被挥发出来的气溶胶,从而尽量保持气溶胶挥发出来的一致性。
76.在一个实施例中,感应线圈231的第一区域和第二区域由不同的材料形成。同样使得感应线圈231具有不同的加热特性。比如感应线圈231的第一区域(远离第二壳体的上半部区域)可由具有比制造感应线圈231第二区域(靠近第二壳体的下半部区域)的材料更低的电阻的材料制成。这样在实际工作中,第一感受器232和第二感受器233的第二区域可被加热到比第一区域的加热速率更快或者加热温度更高,同样最终使得气溶胶的挥发速率相对一致。
77.在一个实施例中,第一感受器232的第一区域和第二区域具有不同的热质量;和/或第二感受器233的第一区域和第二区域具有不同的热质量。
78.具体地,感受器的热质量与其重量乘以其热容量(主体存储热能的能力)成比例。
感受器的重量或密度不同时和/或热容量不同时,其具有不同的热质量。第一感受器232或第二感受器233的两区域的热质量不同使得其被变化的磁场穿透时的加热速率也不同。
79.在一个实施例中,第一感受器232和/或第二感受器233的第一区域(远离第二壳体的上半部区域)比第二区域(靠近第二壳体的下半部区域)分别由不同的材料或密度组成,或者具有不同的厚度,从而使得两区域具有不同的热质量。比如,第一感受器232和/或第二感受器233的第一区域和第二区域中的一个可由软铁制成,另一个由不锈钢制成。
80.具体地,第一感受器232和/或第二感受器233的第一区域比第二区域具有更小的热质量,比如第一感受器232和/或第二感受器233的第一区域比第二区域具有更小的厚度,这样第一区域可比第二区域以更大的速率通过用给定变化的磁场穿透而加热,同样最终使得气溶胶的挥发速率相对一致。
81.在一个实施例中,如图4所示,提供了一种气溶胶生成装置的加热控制方法,该方法包括:
82.步骤402,获取对容纳在气溶胶生成装置中的气溶胶生成基质的加热指令。
83.其中,气溶胶生成装置的壳体上存在按钮,在用户按压按钮的情况下会触发加热指令,控制器收到该加热指令后而控制相应的加热元件进行加热。具体地,该加热指令在按钮被按压的时长超过预定时长时才会被启动,否则不启动。举例来说,该预定时长可为5秒,在检测到用户对按钮按压的时长达到5秒时,则启动加热指令。
84.步骤404,根据加热指令获取第一加热模式数据。
85.本实施例中,气溶胶生成装置中预设了多种加热模式,每种加热模式对应不同的加热模式数据。其中,第一加热模式数据为气溶胶生成装置中预设的正常加热模式对应的预定加热数据。该正常加热模式表示气溶胶生成装置处于正常状态情况下的加热模式,即气溶胶生成装置中的所有加热元件均处于可正常被加热的状态。
86.步骤406,根据第一加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第一电力,控制向第二加热元件供应的第二电力。
87.其中,气溶胶生成装置包括多个加热元件,比如包括上述的第一加热元件和第二加热元件。各加热元件可被独立控制加热,或者可被联合启动加热。举例来说,当该第一加热元件和第二加热元件为上述的第一感受器232和第二感受器233,两者共同在感应线圈231的作用下被感应加热时,该第一加热元件和第二加热元件则被联合启动。
88.再比如,当第一加热元件和第二加热元件均为电阻加热元件时,其即可单独控制被加热,也可被联合控制加热。当第一加热元件和第二加热元件中有一个为感受器,另一个为电阻加热元件时,两者被独立控制加热。
89.在一个实施例中,该第一加热模式数据中设置了指示各加热元件在何时被供应多大的电力的加热控制数据。该电力可为电流或电压或电功率等。控制器基于该第一加热模式数据来调整电源向第一加热元件以及第二加热元件供应的电力,以保持第一加热元件和第二加热元件在对应时刻被供应的电力与该第一加热模式数据设置的电力相匹配。
90.在一个实施例中,第一加热模式数据包括第一加热温控曲线和第二加热温控曲线;步骤406,包括:根据第一加热温控曲线向第一加热元件供应第一电力;根据第二加热温控曲线向第二加热元件供应第二电力。
91.其中,加热温控曲线反映了加热元件在各个时刻对应的加热温度。气溶胶生成装
置中设有用于检测第一加热元件的温度的第一温度检测单元,以及用于检测第二加热元件的温度的第二温度检测单元。温度检测单元可为独立的检测单元,也可以是具有电阻温度特性的加热元件自身。独立的温度检测单元可以是用于检测第一加热元件或第二加热元件的温度的ptc热敏电阻、ntc热敏电阻、双金属片、热电偶、石英晶体温度传感器、光纤温度传感器、红外温度传感器以及p

n结温度传感器中的一种、两种或两种以上的任意组合。当温度检测单元即为对应加热元件自身时,控制器可通过识别或计算出该加热元件的电阻值,进而根据该电阻值跟其反映出的温度之间的对应关系而确定对应加热元件的温度。
92.在识别出第一加热元件的温度之后,可比较该温度与第一加热温控曲线中设定的在对应时刻的温度的高低,当第一加热元件的温度过高时,则减小甚至停止供应给第一加热元件的电力,当温度过低时,则可提高供应给第一加热元件的电力,以维持第一加热元件的各时刻温度趋近第一加热温控曲线中对应时刻的温度。
93.类似地,在识别出第二加热元件的温度之后,同样比较该温度与第二加热温控曲线中设定的在对应时刻的温度的高低,并基于比较大小调节第二电力,以维持第二加热元件的各时刻温度趋近第二加热温控曲线中对应时刻的温度。
94.上述方案中,第一电力、第二电力、以及第一加热元件和第二加热元件被加热的温度为使得气溶胶生成基质被加热不燃烧地挥发出可抽吸物质。举例来说,第一加热元件和第二加热元件的加热温度被控制在200℃至400℃范围内。
95.上述气溶胶生成装置的加热控制方法中,通过设置第一加热元件和第二加热元件同时向气溶胶生成基质进行加热,使其被加热不燃烧地挥发出可抽吸物质,可提高可抽吸物质挥发的均匀性和充分性。
96.在一个实施例中,在步骤404之前,还包括:检测气溶胶生成装置的第一加热元件和第二加热元件是否均正常;当均正常时,执行根据加热指令获取第一加热模式数据。
97.其中,在接收到加热指令之后,控制器还进一步检查气溶胶生成装置中的加热元件是否正常,该正常是指加热元件是否能被正常启动并加热,只有在第一加热元件和第二加热元件均正常时才启动第一加热模式,从而按照正常加热模式同时开启第一加热元件和第二加热元件同时对气溶胶生成基质进行加热。
98.其中,当识别出存在某一个或多个加热元件不正常时,比如该加热元件无法启动加热,则可根据该识别结果获取对应匹配的其他加热模式,根据匹配到的加热模式数据控制处于正常的加热元件向气溶胶生成装置供应电力。
99.在一个实施例中,当第一加热元件正常而第二加热元件不正常时,获取第二加热模式数据,根据第二加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第三电力;当第二加热元件正常而第一加热元件不正常时,获取第三加热模式数据,根据第三加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第二加热元件供应的第四电力。
100.本实施例中,第三电力与第一电力并不一定相同,同样地,第四电力与第二电力也并不一定相同。在第二加热模式下,第二加热元件由于不正常而无需对其进行加热,防止电源电量的浪费,可仅启动第一加热元件。
101.类似地,第二加热模式数据可包括预设的第三加热温控曲线;第三加热模式数据可包括预设的第四加热温控曲线。第三加热温控曲线和第四温控加热曲线中设置了对应加热元件在不同加热时刻下的温度。控制器基于该第三加热温控曲线和识别出的第一加热元
件的实时温度来实时调整对其加热的第三电力,或基于第四加热温控曲线和识别出的第二加热元件的实时温度来实时调整对其加热的第四电力,以维持对应加热元件的各时刻温度趋近对应加热温控曲线中对应时刻的温度。
102.在一个实施例中,步骤306包括:根据加热指令立即向第一加热元件供应第一电力;当第一加热元件的加热时长达到第一时长阈值,或第一加热元件的加热温度达到第一温度阈值时,启动向第二加热元件供应第二电力。
103.本实施例中,第一加热元件和第二加热元件并非同时启动加热,其中,第一加热元件是先启动,而第二加热元件后启动。具体地,第一加热元件在收到加热指令,确定以第一加热模式数据进行加热后,则立即以第一电力被加热;而第二加热模式可延时第一时长阈值后才以第二电力被加热。
104.举例来说,第一加热元件可为向气溶胶生成基质进行中心加热的感受器,第二加热元件则为向气溶胶生成基质(比如卷烟)进行周向加热的电阻加热元件。在检测到气溶胶生成装置的按钮被按压5秒而启动加热的情况下,控制器控制第一加热元件以第一电力立即开始电磁感应加热,在第一加热元件的加热时长达到5秒后,或者检测到第一加热元件的加热温度首次升高到第一温度阈值(比如330℃)时,则启动第二加热元件以第二电力也向气溶胶生成基质(比如卷烟)进行电阻加热。
105.本实施例中,一开始采用电磁加热模式可以迅速达到工作温度,使用者可以立刻进行吸烟动作,然后开启电阻加热模式,进行电阻加热与电磁加热混合工作的方式,对卷烟从中心及周向同时进行烘烤,保证整个卷烟内温度均匀,卷烟烘烤完全,不浪费卷烟的有效成分。
106.在一个实施例中,第一电力在第一加热阶段的电力平均值小于第二加热阶段的电力平均值;和/或第一电力在第一加热阶段的电力平均值小于第二加热阶段的电力平均值。其中,第一加热阶段为从加热启动到加热时长达到第二时长阈值期间的阶段,第二加热阶段为第一加热阶段结束之后的加热阶段。
107.本实施例中,气溶胶生成装置还预设了多个加热阶段,比如从加热开始到加热结束的一个周期内预设了两个加热阶段、三个加热阶段等。各个加热阶段的加热温控曲线均不相同,所需提供的电力大小也并不相同。
108.在第一加热阶段内,第一加热元件和/或第二加热元件从初始温度升高至整个加热周期的最高温,此后温度逐渐下降,并维持在第二温度,在第二加热阶段,第一加热元件和/或第二加热元件的发热温度被设置在继续保持第二温度,或者从第二温度缓慢降低至第三温度,直到结束加热。
109.在一个实施例中,对第一加热元件和第二加热元件的电力供应控制方式为pid控制。在第一阶段,控制器以第一占空比范围的模式对第一加热元件和/或第二加热元件全速加热,当其温度达到第三温度时(比如为220℃至300℃范围内的任意合适温度,比如可为220℃、230℃、240℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃等),改为按照第二占空比范围的模式继续对第一加热元件和/或第二加热元件加热,使其温度达到最高值(比如为300℃至340℃范围内的任意合适温度,比如可为310℃、301℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃等),此后第一加热阶段结束,进入第二加热阶段。在第二加热阶段,控制器以第三占空比范围控制向第一加热元件和/或第二加热元件的电力,使其温
度维持在最高温或者从最高温缓慢下降,但保持其温度始终高于第一温度(比如使在此阶段的温度变化范围为260℃至300℃范围内的任意合适温度,比如可为250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃等)。其中,上述的第一占空比范围可为处于90%至99%的范围,比如为98%的占空比;第二占空比范围可为80%至90%的占空比范围,比如处于85%的占空比;第三占空比范围为50%至80%的占空比范围。
110.上述方案中,通过设置多个加热阶段,并在第一加热阶段提供给加热元件的电力平均值高于第二阶段提供的电力平均值,可以使得用户能在启动加热抽吸的时候,可以快速地抽吸到气溶胶,然后在第二阶段可持续抽吸到气溶胶的同时,减少对电量的浪费而又始终保持一致的气溶胶挥发。
111.在一个实施例中,在步骤404之前,还包括:获取气溶胶生成装置中的电源的电量信息;当电源的电量处于第一电量阈值范围时,获取第四加热模式数据;根据第四加热模式数据控制向第一加热元件供应的第五电力。
112.本方案中,在激活加热指令之后,还进一步检测气溶胶生成装置的电源的电量信息,其中,该电量信息可为电源的可供电电压、电流、功率或其剩余存储能量中的任意一种或多种。
113.气溶胶生成装置可在实验室阶段预先测量或存储了第一加热模式向第一加热元件和第二加热元件供应电力来完整加热气溶胶生成基质所需消耗的电源的电量数值。以气溶胶生成基质为加热不燃烧卷烟为例,可预先计算或统计第一加热模式使用户完成抽吸完一整只卷烟所需消耗的电池的第一电能,或者在一个完整加热周期下所需消耗的第一电能,该完整加热周期即为使用户完成抽吸完一整只卷烟的周期,比如为6分钟、5分钟等。
114.在一个实施例中,该第一电量阈值范围可为在第一加热模式下接近抽吸完一整只卷烟所需消耗的电能,比如可为上述第一电能的50%~100%。这样使得在电源的电量信息高于第一电量阈值范围的情况下,仍采取第一加热模式来进行加热,以维持用户抽吸过程中的口感。
115.在一个实施例中,当检测到电源电量处于第一电量阈值范围时,则利用预设的第四加热模式来对加热元件进行电力供应,第四加热模式仅使用其中一个加热元件来进行电力供应。具体地,可获取第四加热模式数据;根据第四加热模式数据控制向第一加热元件供应的第五电力。
116.类似地,第四加热模式同样可设置多个加热阶段,该第五电力在第五加热阶段的电力平均值小于第二加热阶段的电力平均值。
117.第五电力可与上述的第一电力或第三电力一致,通过将第五电力设置的与第一电力或第三电力一致,可降低气溶胶生成装置的加热控制的复杂度。可选地,第五电力同样可与上述的第一电力或第三电力不一致,该第四加热模式可为更加适用于在低电量的情况下的电力供应模式,以提高用户在第电量模式下抽吸卷烟的体验。
118.在一个实施例中,如图5所示,提供了另一种气溶胶生成装置的加热控制方法,该方法包括步骤502至步骤520。
119.步骤502,获取对容纳在气溶胶生成装置中的气溶胶生成基质的加热指令。
120.本实施例中,气溶胶生成装置可为加热不燃烧烟具,气溶胶生成基质即为与该烟具配套使用的加热不燃烧卷烟。
121.用户可长按气溶胶生成装置上的按钮3秒或5秒来激活加热指令。其中,当加热指令被激活后,气溶胶生成装置上还会进一步产生视觉或触觉反馈指示,以便于用户获知成功开启了加热。具体地,气溶胶生成装置上设置有led指示灯以及振动马达,在获取到加热指令之后,控制器可控制led指示灯亮起预定的颜色,并以闪烁或者持续亮起一定时长,以告知用户加热启动,比如以绿色持续亮起3秒或5秒。类似的,还可以控制振动马达以一定的频率及时长进行振动,进一步告知用户加热启动,比如持续振动3秒或5秒。
122.步骤504,获取气溶胶生成装置中电源的电量信息。
123.本实施例中,该电量信息可为电源当前的可供电电压、电流、功率或其剩余存储能量中的任意一种或多种。电量信息还可以以百分比显示,比如为完整电量的20%、30%或者50%等任意半分比电量。
124.步骤506,比较电量信息和第一电量阈值范围的关系。
125.本实施例中,该第一电量阈值范围可为在第一加热模式下接近抽吸完一整只卷烟所需消耗的电能,比如可为上述第一电能的50%~100%。这样使得在电源的电量信息高于第一电量阈值范围的情况下,仍采取第一加热模式来进行加热,以维持用户抽吸过程中的口感。
126.在一个实施例中,第一电量阈值范围还可为电源完整电量的百分比范围,比如气溶胶生成装置可在满电状态下完成加热抽吸5支卷烟,则该第一电量阈值范围可为满电的10%~20%,即10%~20%的电量范围。
127.步骤508,若电量大于第一电量阈值范围,则检测气溶胶生成装置的第一加热元件和第二加热元件是否均正常。
128.本实施例中,正常是指加热元件是否能被正常启动并加热,只有在第一加热元件和第二加热元件均正常时才启动第一加热模式,从而按照正常加热模式同时开启第一加热元件和第二加热元件同时对气溶胶生成基质进行加热。
129.在一个实施例中,第一加热元件和第二加热元件被配置成当气溶胶生成基质被容纳在气溶胶生成装置的容纳腔内时,第一加热元件插入到气溶胶生成基质内,第二加热元件包围气溶胶生成基质。
130.可选地,上述第一加热元件为向卷烟内加热的电阻加热元件,第二加热元件为向卷烟周向加热的感应加热元件,第一加热元件和第二加热元件可被独立控制加热,两者不影响。
131.步骤510,当均正常时,根据加热指令获取第一加热模式数据。
132.第一加热模式数据为气溶胶生成装置中预设的正常加热模式对应的预定加热数据。该正常加热模式表示气溶胶生成装置处于正常状态情况下的加热模式,即气溶胶生成装置中的所有加热元件均处于可正常被加热的状态。
133.在一个实施例中,第一加热模式数据包括第一加热温控曲线和第二加热温控曲线。加热温控曲线反映了加热元件在各个时刻对应的加热温度。
134.步骤512,根据第一加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第一电力,控制向第二加热元件供应的第二电力。
135.其中,气溶胶生成装置中设有用于检测第一加热元件的温度的第一温度检测单元,以及用于检测第二加热元件的温度的第二温度检测单元。在识别出第一加热元件的温
度之后,可比较该温度与第一加热温控曲线中设定的在对应时刻的温度的高低,当第一加热元件的温度过高时,则减小甚至停止供应给第一加热元件的电力,当温度过低时,则可提高供应给第一加热元件的电力,以维持第一加热元件的各时刻温度趋近第一加热温控曲线中对应时刻的温度。
136.类似地,在识别出第二加热元件的温度之后,同样比较该温度与第二加热温控曲线中设定的在对应时刻的温度的高低,并基于比较大小调节第二电力,以维持第二加热元件的各时刻温度趋近第二加热温控曲线中对应时刻的温度。
137.在一个实施例中,气溶胶生成装置还预设了第一加热阶段和第二加热阶段,第一加热阶段为从加热启动到加热时长达到第二时长阈值期间的阶段,第二加热阶段为第一加热阶段结束之后的加热阶段。
138.在一个实施例中,根据加热指令立即向第一加热元件供应第一电力;当第一加热元件的加热时长达到第一时长阈值,或第一加热元件的加热温度达到第一温度阈值时,启动向第二加热元件供应第二电力。
139.气溶胶生成装置对第一加热元件和第二加热元件的电力供应控制方式为pid控制。举例来说,在确定以第一加热模式来进行电力供应后,在第一阶段,控制器立即以95%左右占空比的模式对第一加热元件全速加热,在持续加热第一时长阈值(比如5秒)或检测到第一加热元件的温度达到第一温度阈值时,则同样以95%左右的占空比启动对第二加热元件的加热。
140.当第一加热元件和/或第二加热元件温度达到第三温度时(比如为280℃),改为按照80%左右的占空比的模式继续对第一加热元件和/或第二加热元件加热,使第一加热元件和/或第二加热元件温度达到最高值(比如为320℃等),此后第一加热阶段结束,进入第二加热阶段。
141.在第二加热阶段,控制器以60%左右的占空比控制向第一加热元件和/或第二加热元件的电力,使其温度维持在最高温或者从最高温缓慢下降,但保持其温度始终高于200℃。其中,上述对第一加热元件和第二加热元件的控制可为独立控制,两者采用的占空比并不一定相同。
142.步骤514,当第一加热元件正常而第二加热元件不正常时,获取第二加热模式数据,根据第二加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第一加热元件供应的第三电力。
143.其中,该第一加热元件为中心加热的电阻加热元件。第二加热模式数据包括反映了第一加热元件在各个时刻对应的加热温度的第三加热温控曲线。根据第三加热温控曲线向第一加热元件供应第三电力。气溶胶生成装置同样可按照预设的多个加热阶段来控制向第一加热元件供应的第三电力,以保持仅有第一加热元件在工作的时候的抽吸口感。
144.步骤516,当第二加热元件正常而第一加热元件不正常时,获取第三加热模式数据,根据第三加热模式数据控制向气溶胶生成装置的第二加热元件供应的第四电力。
145.第一加热元件为周向加热的感受器。类似地,第三加热模式数据包括反映了第二加热元件在各个时刻对应的加热温度的第四加热温控曲线。根据第四加热温控曲线向第二加热元件供应第四电力。气溶胶生成装置同样可按照预设的多个加热阶段来控制向第二加热元件供应的第四电力,以保持仅有第四加热元件在工作的时候的抽吸口感。
146.步骤518,当电量处于第一电量阈值范围时,获取第四加热模式数据;根据第四加
热模式数据控制向第一加热元件供应的第五电力。
147.当第一加热元件处于正常状态,且电量处于第一电量阈值范围的情况下,则采用第四加热模式来对第一加热元件供应第五电力。类似地,第四加热模式数据包括反映了第一加热元件在各个时刻对应的加热温度的第五加热温控曲线。根据第五加热温控曲线向第一加热元件供应第五电力。气溶胶生成装置同样可按照预设的多个加热阶段来控制向第二加热元件供应的第四电力,以保持仅有第四加热元件在工作的时候的抽吸口感。
148.在一个实施例中,当第二加热元件正常而第一加热元件不正常,而电量处于第一电量阈值范围时,则获取第五加热模式数据;根据第五加热模式数据控制向第二加热元件供应的第六电力。类似地,第五加热模式数据包括反映了第二加热元件在各个时刻对应的加热温度的第六加热温控曲线。根据第六加热温控曲线向第二加热元件供应第六电力。气溶胶生成装置同样可按照预设的多个加热阶段来控制向第二加热元件供应的第六电力,以保持仅有第四加热元件在工作的时候的抽吸口感。
149.步骤520,当电量小于第一电量阈值范围,拒绝加热。
150.本实施例中,当电量过低时,则不进行工作,以对电池进行保护,而且也防止烟支未被充分抽吸而造成不良体验。
151.在一个实施例中,上述气溶胶生成装置还可以进一步以不同的视觉反馈或触觉反馈的方式来指示气溶胶生成装置的电量大于第一阈值范围、处于第一阈值范围、小于第一阈值范围的电量信息,且还可以指示出各加热元件分别处于正常状态、非正常状态的信息,以及示意出当前分别采用的何种加热模式,以便于用户获悉气溶胶生成装置的工作状态。
152.上述的气溶胶生成装置的加热控制方法,通过设置多种加热模式,并同时考虑到气溶胶生成装置中的电源电量和各个加热元件的正常状态等因素,并基于该电源电量和加热元件的正常状态来选择合适的加热模式向对应加热元件提供电力,这使得无论在电量是否足够、各加热元件是否都能正常工作的情况下,都可以选择一种较优的加热模式对气溶胶生成基质进行加热以挥发出气溶胶,从而提高用户的使用体验。
153.在一个实施例中,提供了气溶胶生成装置,气溶胶生成装置包括:
154.第一壳体,包括外壁、内壁,第一壳体内设有用于容纳气溶胶生成基质的容纳腔,容纳腔的至少一部分是由内壁形成,第一壳体的第一端设有供气溶胶生成基质插入容纳腔的第一开口,第二端设有供第一感受器插入的第二开口;
155.与第一壳体可拆卸连接的第二壳体;
156.加热组件,包括处于容纳腔轴向中心区域的第一加热元件,处于容纳腔形成的腔体内并环绕容纳腔内壁的第二加热元件;
157.容纳在第二壳体内,并用于向加热组件提供电力的电源;
158.容纳在第二壳体内,并用于控制从电源向加热组件的电力供应的控制器,控制器用于实现上述各实施例中的加热控制方法。
159.在一个实施例中,提供了一种气溶胶生成系统,其包括上述任一实施例中的气溶胶生成装置,还包括气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质,并且其中气溶胶生成制品构造成至少部分被容纳到气溶胶生成装置的容纳腔中。具体地,该气溶胶生成基质为与气溶胶生成装置配套使用的加热不燃烧烟支。
160.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
161.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。