具有气溶胶生成控制装置的电操作的气溶胶产生系统的制作方法
【专利摘要】提供了一种控制气溶胶产生装置中的气溶胶生成的方法，所述装置包括：气溶胶产生元件；流动通道，所述流动通道构造成允许空气流流动通过所述气溶胶产生元件；和流量传感器，所述流量传感器构造成检测所述流动通道中的空气流，所述方法包括以下步骤：判定与所述空气流的流量变化有关的第一参数的值；和根据所述第一参数的值与阈值的比较结果改变向所述气溶胶产生元件的电力供应，其中，所述第一参数由第二参数和第三参数的组合确定，所述第二参数是由所述流量传感器检测到的流量测量值，所述第三参数与所述流量有关，并且其中，所述第三参数是温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量、或者流量的变化率，或者所述第三参数由温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量和流量的变化率中的两个或者更多个的组合确定。本发明提供了一种控制气溶胶生成的方法，并且特别地不是简单地根据检测到的流量而且根据代表流量特征的演变的另一个测量值来减小或者中止气溶胶生成。
【专利说明】具有气溶胶生成控制装置的电操作的气溶胶产生系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制气溶胶生成的方法。本发明还涉及一种气溶胶产生系统并且更加具体地涉及一种电操作的气溶胶产生系统。本发明发现了作为通过电操作的发烟系统的至少一个电元件对气溶胶产生系统中的气溶胶生成进行控制的方法的具体应用。
【背景技术】
[0002]W0-A-2009/132793公开了一种电加热的发烟系统。液体储存在储液部分中，毛细作用芯具有:第一端部，所述第一端部延伸到储液部分中，用于与其中的液体接触；和第二端部，所述第二端部从储液部分中延伸出来。加热元件加热毛细作用芯的第二端部。加热元件是与电源电连接并且包围毛细作用芯的第二端部的螺旋卷绕的电加热元件的形式。在使用过程中，用户可以致动加热元件，以接通电源。由用户作用在嘴件上的抽吸致使空气被吸入到电加热的发烟系统中、越过毛细作用芯和加热元件、继而进入到用户口中。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种控制这种电加热的气溶胶产生系统的电加热元件的改进方法。
[0004]气溶胶产生装置存在的一个特定问题是气溶胶在装置内部的凝结。气溶胶能够在气溶胶凝结室中凝结成液体然后液体能够从装置中泄露出来。特别地，对于用于吸入的气溶胶产生装置而言，气溶胶凝结室中的液体可能在该装置未使用时泄露出来或者在该装置使用时泄露出来，从而进入到用户口中。进入到用户口中的任何液体均可能引发不适并且构成潜在风险。
[0005]气溶胶产生装置内发生凝结引发的另一个问题是，气溶胶的凝结物能够移动到或者停滞在气溶胶产生元件上并且对其操作构成干扰。在热汽化的情况下，如果气溶胶凝结物随后被再次蒸发，则能够导致原始液体制剂发生化学降解。这能够导致产生令人不悦的口味或者产生危险的化学物。
[0006]理想的是最小化由这种气溶胶产生装置所产生的气溶胶凝结在所述气溶胶产生装置内。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种控制气溶胶产生装置中的气溶胶生成的方法，所述装置包括:气溶胶产生元件；流动通道，所述流动通道构造成允许空气流流动通过所述气溶胶产生元件；和流量传感器，所述流量传感器构造成检测所述流动通道中的空气流，
[0008]所述方法包括以下步骤:
[0009]判定与所述空气流的流量变化有关的第一参数的值；和
[0010]根据所述第一参数的值与阈值的比较结果改变向所述气溶胶产生元件的电力供应，其中，所述第一参数由第二参数和第三参数的组合确定，所述第二参数是由所述流量传感器检测到的流量测量值，所述第三参数与所述流量有关，[0011]并且其中，所述第三参数是温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量、或者流量的变化率，或者所述第三参数由温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量和流量的变化率中的两个或者更多个的组合确定。
[0012]优选地，这个装置构造成允许通过用户吸气产生空气流。优选地，判定步骤包括判定在吸气期间的第一参数的值。优选地，改变电力供应的步骤包括将电力供应减小至零。
[0013]气溶胶是固体颗粒或者液体滴在气体诸如空气中的悬浮物。通过控制供应到气溶胶产生元件的电力供应，能够控制气溶胶产生的速率。通过在空气流动(诸如用户吸气或者抽吸)时期结束之前减小或者停止将电力供应到气溶胶产生元件，空气流的其余部分能够用于移除或者清除已经产生的气溶胶，并且因此减小装置内的凝结物。然而，停止气溶胶产生的最理想的时间取决于限定时间段内空气流动的速率和变化。对于由用户吸气驱动的装置而言，不同的用户具有不同的吸气行为，并且单个用户在不同的时间可能具有不同的吸气行为。因此理想的是具有一种控制方法，所述控制方法补偿不同用户的吸气行为或者使得不同用户的吸气行为之间归一化。对于急促的用户吸气和绵长缓慢的吸气而言，用于控制气溶胶产生的设定流量阈值在移除产生的气溶胶过程中不能同样有效。长时间缓慢吸气的用户可能永远也达不到适于急促吸气的流量阈值。
[0014]优选地，本发明提供了一种根据检测到的流量和称作第一参数的另一个测量值控制气溶胶生成的方法，并且特别地，减小或者中止生成气溶胶，所述第一参数是空气流的流动特性的演变的表示。然而，不必一定是检测到的流量，还可以基于不同的抽吸参数。
[0015]第二参数可以是这样的参数，所述参数没有流量的单位但是却具有流量的测量值。例如，流量传感器可以通过确定电致动丝在空气流中的电阻来操作，并且因此第二参数可以是电阻值而非由电阻值计算得出的流量。换言之，第二参数可以是这样的参数，所述参数与流量具有恒定的关系但不是实际流量。本发明不需要计算实际流量。
[0016]如果第三参数是温度或者最大流量，则有利的是第一参数与第二和第三参数之间的比成比例。
[0017]如果第三参数是供应到气溶胶生成元件的电力或者流量的变化率，则第一参数有利地与第二和第三参数的乘积成比例。
[0018]有利地，第一参数可以简单地与流量的变化率成比例。
[0019]然而，对于第一参数存在多种可能性。最适当的第一参数取决于气溶胶产生装置的设计。不同的设计可以具有通过流量传感器的不同流动特性，并且不同类型的气溶胶产生装置的行为可以不同。尽管优选的实施例是两个检测到或者推导确定的参数的简单的乘积或者比率，但是也可以使用更加复杂的组合。
[0020]气溶胶产生元件可以是机械装置，诸如，振动孔变换器或者压电装置。然而，优选地，气溶胶产生元件是电加热器，所述电加热器包括至少一个加热器元件。至少一个电加热元件可以布置成加热形成气溶胶的基材，以形成气溶胶。
[0021]如果将恒定的电力供应到加热元件，则加热元件的温度是这样的参数，所述参数代表装置内的流动特性。这可以用作第三参数。对于较低的温度而言，具有高的流量，因为空气流提供冷却效应。因此，当流量在用户吸气结束时降低时加热元件的温度将升高。加热元件的电阻可以取决于加热元件的温度，使得加热元件的电阻可以用作第三参数。
[0022]如果控制温度保持恒定不变，则供应到加热器元件以保持温度恒定的电力是流量的表示并且因此可以用作第三参数。流量越高，则保持给定温度所需的电量越多。恒定的温度可以是预定值或者可以根据一个或者多个其它测量参数(诸如流量)动态计算。
[0023]根据本发明的另一个方面，提供了 一种电操作的气溶胶产生装置，所述装置包括:至少一个电致动气溶胶产生元件，其用于由基材形成气溶胶；电源，其用于向所述至少一个电致动气溶胶产生元件供应电力；和电路，其用于控制由电源向所述至少一个电致动气溶胶产生元件供应电力，所述电路包括用于检测通过所述气溶胶产生元件的空气流的传感器，并且其中所述电路布置成:
[0024]判定与所述空气流的流量变化有关的第一参数的值；和
[0025]根据所述第一参数的值与阈值的比较结果将向所述气溶胶产生元件的电力供应减小或暂停，其中，所述第一参数由第二参数和第三参数的组合推导出，所述第二参数是由所述流量传感器检测到的流量测量值，所述第三参数与所述流量有关，
[0026]并且其中，所述第三参数是温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量、或者流量的变化率，或者所述第三参数由温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量和流量的变化率中的两个或者更多个的组合推导出。
[0027]优选地，该装置构造成允许由用户吸气产生空气流。优选地，该装置构造成确定吸气期间第一参数的值。
[0028]如果第三参数是温度或者最大流量，则优选的是第一参数与第二和第三参数之间的比率成比例。
[0029]如果第三参数是供应到气溶胶产生元件的电力供应或者流量的变化率,则第一参数优选地与第二和第三参数的乘积成比例。
[0030]替代地，第一参数可以简单地与流量的变化率成比例。
[0031]该装置可以构造成接收形成气溶胶的基材。气溶胶产生元件可以是机械装置，诸如，振动孔变换器。然而，优选地，气溶胶产生元件是电加热器，所述电加热器包括至少一个加热器元件。至少一个电加热元件可以布置成加热形成气溶胶的基材，以形成气溶胶。
[0032]如果将恒定电力供给至加热元件，则加热元件的温度是这样的参数，所述参数代表装置内的流动特性。然后温度可以用作第三参数。对于较低的温度，具有高流量，因为空气流提供冷却效应。因此，加热元件的温度在用户吸气(或者其它空气流动时期)结束时流量下降时升高。加热元件的电阻可以取决于加热元件的温度，使得加热元件的电阻可以用作第三参数。
[0033]如果控制温度保持恒定，则供应到加热器元件以保持恒定温度的电力代表流量并且因此可以用作第三参数。流量越高则保持给定温度所需的电力越多。恒定温度可以是预定值或者可以根据一个或多个测量参数诸如流量动态计算。
[0034]优选地，电路布置成实施本发明的先前方面的方法步骤。为了实施本发明的先前方面的方法步骤，电路可以是硬连线。然而，更为优选地，电路可编程，以实施本发明的先前方面的方法步骤。
[0035]传感器可以是能够检测空气流量的任何传感器。传感器可以是机电装置。替代地，传感器可以是:机械装置、光学装置、光机装置、基于传感器的微机电系统(MEMS)和声学传感器中的任意一种。传感器能够是导热流量传感器、压力传感器、风力计并且应当能够不仅仅检测空气流量而且还能够测量空气流量。因此，传感器应当能够传送模拟电信号或者数字信息，所述数字信息表示空气流的幅值。
[0036]电加热器可以包括单个加热元件。替代地，电加热器可以包括多于一个的加热元件，例如，两个或者说三个或者四个或者五个或者六个或者更多个加热元件。加热元件或者多个加热元件可以适当地布置成，以便最为有效地加热形成气溶胶的基材。
[0037]至少一个电加热元件优选地包括电阻材料。适当的电阻材料包括但不局限于:诸如掺杂质陶瓷的半导体、导电陶瓷(诸如，例如，二娃化钥)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。这种复合材料可以包括掺杂质的陶瓷或者不掺杂质的陶瓷。适当的掺杂质的陶瓷的示例包括掺杂质的碳化硅。适当的金属的示例包括钛、锆、钽以及钼族金属。适当的金属合金的示例包括不锈钢、康铜、镍合金、钴合金、铬合金、铝合金、钛合金、错合金、铪合金、银合金、钥合金、钽合金、鹤合金、锡合金、镓合金和猛合金和含铁合金，以及基于镇、铁、钻、不镑钢的超级合金、Timetal^和铁招基合金以及铁猛基合金。? imetal?是科罗拉多州丹佛的1999百老汇Suite4300的Titanium Metals公司的注册商标。基于能量传递的动力学以及所需的外部物理化学特性，在复合材料中，电阻材料可以任选地被嵌入、封装在绝缘材料中或者被绝缘材料所覆盖。加热元件可以包括隔离在
两层惰性材料之间的金属蚀刻箔。在这种情况中，惰性材料可以包括Kapton?、全聚酰亚胺或者云母箔。 Kapton ?是美国19898特拉华州威明顿市市场街1007号E.1.杜邦德穆尔公司的注册商标
[0038]替代地,至少一个电加热元件可以包括红外加热元件、光子源、或者感应加热元件。
[0039]至少一个电加热元件可以采取任何适当的形式。例如，至少一个电加热元件可以采用加热片的形式。替代地，至少一个电加热元件可以采用具有不同导电部分的壳体或者基材或者电阻金属管的形式。如果形成气溶胶的基材是设置在容器内的液体，则容器可以包括一次性加热元件。替代地，一根或者多根加热针或者加热棒也是适当的，所述加热针或者加热棒行进通过形成气溶胶的基材的中心。替代地，至少一个电加热元件可以是碟形(端部)加热器或者具有加热针或者棒的碟形加热器的组合。替代地，至少一个电加热元件可以包括挠性材料片，所述挠性材料片布置成包围或者部分包围形成气溶胶的基材。其它替代性方案包括:电热丝或者加热丝，例如，镍钒、钼、钨或合金金属丝；或者加热板。可选地，加热元件可以沉积在刚性载体材料中或者上。
[0040]至少一个电加热元件可以包括散热件、或者储热器，所述储热器包括能够吸收并且贮存热量以及随后在一段时间内将热量释放到形成气溶胶的基材的材料。散热件可以由任何适当的材料形成，诸如适当的金属或陶瓷材料。优选地，所述材料具有高热容(显热存储材料)，或者所述材料是经诸如高温相变的可逆处理能够吸收并且随后释放热量的材料。适当的显热存储材料包括硅胶、氧化铝、碳、玻璃毡、玻璃纤维、矿物、金属或诸如铝、银或铅的合金、以及诸如纸的纤维素材料。其它经可逆的相变释放热量的适当的材料包括石蜡、乙酸钠、萘、腊、聚氧化乙烯、金属、金属盐、共晶盐的混合物或合金。
[0041]散热件或者储热器可以布置成使得其直接与形成气溶胶的基材接触并且能够将存储的热量直接传递到基材。替代地，存储在散热件或者储热器中的热量可以通过导热体传递到形成气溶胶的基材。[0042]至少一个加热元件可以通过传导的方式加热形成气溶胶的基材。加热元件可以至少部分与基材或者载体相接触，基材沉积在所述载体上。替代地，可以将热量从加热元件传导到导热元件。
[0043]替代地，至少一个加热元件可以将热量转移到进入的周围空气中，在使用过程中，所述周围空气被抽吸通过电加热的气溶胶产生装置，继而通过对流加热形成气溶胶的基材。可以在通过形成气溶胶的基材之前加热周围空气。替代地，如果形成气溶胶的基材是液体基材，则周围空气可以被首先抽吸通过基材然后被加热。
[0044]形成气溶胶的基材可以是固体的形成气溶胶的基材。形成气溶胶的基材优选地包括含烟草的材料，所述含烟草的材料包含在加热时从基材释放出来的挥发性烟草香味化合物。形成气溶胶的基材可以包括非烟草的材料。形成气溶胶的基材可以包括包含烟草的材料和不包含烟草的材料。优选地，形成气溶胶的基材还包括气溶胶形成物。适当的气溶胶形成物的示例是丙三醇和丙二醇。
[0045]替代地，形成气溶胶的基材可以是液体形成气溶胶的基材。在一个实施例中，电加热的气溶胶产生装置还包括储液部分。优选地，液体的形成气溶胶的基材存储在储液部分中。在一个实施例中，电加热的气溶胶产生装置还包括毛细作用芯，所述毛细作用芯与储液部分相连通。毛细作用芯还能够在不设有储液部分的情况下保持待提供的液体。在这个实施例中，毛细作用芯可以预先装载液体。
[0046]优选地，毛细作用芯布置成与储液部分中的液体相接触。在这种情况中，在使用过程中，液体因毛细作用芯的毛细作用从储液部分朝向至少一个电加热的元件转移。在一个实施例中，毛细作用芯具有第一端部和第二端部，所述第一端部延伸到储液部分中，用于与其中的液体相接触，并且至少一个电加热元件布置成加热第二端部中的液体。当致动加热元件时，由加热器蒸发毛细作用芯的第二端部处的液体，以形成过饱和蒸汽。过饱和蒸汽与气流混合并且携带在所述气流中。在流动期间，蒸汽凝结形成气溶胶并且气溶胶被携带向用户口部。与毛细作用芯相组合的加热元件可以提供快速反应，这是因为布置方案可以针对加热元件提供液体的高表面面积。因此根据本发明控制加热元件可以取决于毛细作用芯布置方案的结构。
[0047]液体基材可以被吸收到多孔载体材料中，所述多孔载体材料可以由任何适当的吸收性的塞或者本体形成，例如，泡沫金属或者塑性材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或者陶瓷。在使用电加热的发烟系统之前可以将液体基材被保持多孔载体材料中，或者可替代地，可以在使用期间或者在马上要使用之前将液体基材释放到多孔载体材料中。例如，液体基材可以被设置在囊状物中。囊状物的壳体优选地在加热时熔融并且将液体的基材释放到多孔载体材料中。囊状物可以任选地包含有与液体组合的固体。
[0048]如果形成气溶胶的基材是液体基材，则液体具有特定的物理性质。这些特定的物理性质包括例如:沸点、蒸汽压力和表面张力特性，使其适于应用在基材产生装置中。控制至少一个电加热元件可以依据液体基材的物理性质。液体优选地包括含烟草的材料,所述含烟草的材料包括加热时从液体释放的挥发性的烟草香味化合物。替代地或者附加地，液体可以包括不含烟草的材料。液体可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和自然或者人造香味剂。优选地，液体还包括基材形成物。适当的基材形成物的示例是丙二醇和丙三醇。
[0049]提供储液部分的优势在于能够维持高卫生级别。使用在液体和电加热元件之间延伸的毛细作用芯允许装置的结构相对简单。液体具有物理性质，所述物理性质包括粘度和表面张力，这允许凭借毛细作用通过毛细作用芯运送液体。储液部分优选地是容器。储液部分不能再装。因此，当储液部分中的液体已经使用完毕时，更换储液部分或者整个气溶胶产生装置。替代地，储液部分可以再装。在这种情况中，可以在再装储液部分一定次数之后更换气溶胶产生装置。优选地，储液部分布置成保持用于预定抽吸次数的液体。
[0050]毛细作用芯可以具有纤维或者海绵结构。毛细作用芯优选地包括毛细管束。例如，毛细作用芯可以包括多个纤维或者线，或者其它细孔管。纤维或者线可以沿着气溶胶产生装置的纵向方向大体对齐。替代地，毛细作用芯可以包括形成为棒状的海绵型或者泡沫型材料。棒状可以沿着气溶胶产生装置的纵向方向延伸。毛细作用芯的结构形成多个小孔或者管，凭借毛细作用能够通过所述小孔或者管将液体运送至电加热元件。毛细作用芯可以包括任何适当的材料或者材料的组合。适当的材料的示例是纤维或者烧结粉末形式的基于陶瓷或者基于石墨的材料。毛细作用芯可以具有任何适当的毛细管作用和孔隙率，以便与不同的液体物理性质(诸如，密度、粘度、表面张力和蒸汽压力)一起使用。与液体的性质组合的毛细作用芯的毛细管特性确保毛细作用芯在加热区域中通常保持润湿。
[0051]形成气溶胶的基材可以替代是任意一种其它种类的基材，例如，气体基材或者多种类型基材的组合。在操作期间，基材可以完全容纳在电加热的气溶胶产生装置内。在这种情况中，用户可以在电加热的气溶胶产生装置的嘴件上实施抽吸。替代地，在操作期间，基材可以部分容纳在电加热的气溶胶产生装置内。在这种情况中，基材可以形成单独产品的一部分并且用户可以在单独产品上直接实施抽吸。
[0052]优选地，电加热的气溶胶产生装置是电加热的发烟装置。
[0053]电加热的气溶胶产生装置可以包括形成气溶胶的室，在所述形成气溶胶的室中，由超饱和的蒸汽形成气溶胶，然后所述气溶胶被运送到用户口中。空气入口、空气出口和室优选地布置成限定经由形成气溶胶的室从空气入口至空气出口的气流路径，以便将气溶胶运送到空气出口并且进入到用户口中。凝结物可以形成在形成气溶胶的室的壁上。凝结物的数量可以取决于尤其在抽吸即将结束时供应的电量。
[0054]优选地，气溶胶产生装置包括外壳。优选地，外壳是细长的。外壳的结构将影响气溶胶特性以及是否有液体从装置中泄露出来，所述外壳的结构包括可用于形成凝结物的表面区域。外壳可以包括壳体和嘴件。在这种情况中，所有部件皆可以容纳在壳体或者嘴件中。外壳可以包括任何适当的材料或者材料的组合。适当的材料的示例包括金属、合金、塑料或者包括那些材料中的一种或多种的复合材料或者热塑材料，所述热塑材料适于食品或者药品应用，例如，聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料轻质且不易碎。外壳的材料可以影响形成在外壳上的凝结物的数量，所述凝结物的数量继而影响液体从装置泄露。
[0055]优选地，气溶胶产生装置是便携型。气溶胶产生装置可以是发烟装置并且可以具有与传统雪茄或者香烟相当的尺寸。发烟装置的总长可以介于大约30mm和大约150mm之间。发烟装置的外径可以介于大约5mm和大约30mm之间。
[0056]根据本发明的方法和电加热的气溶胶产生装置的优势在于可以根据空气流量曲线调整供应到加热元件的电量，从而向用户提供改进的体验并且减小了凝结在装置的外壳内的气溶胶的数量，而同时又不需要实施任何用户或者装置行为。[0057]根据本发明的另一个方面，为电操作的气溶胶产生装置设置了一种电路，所述电路布置成实施本发明的其它方面的方法。
[0058]优选地，电路可编程，以实施本发明的其它方面的方法。替代地，电路可以是硬连线，以实施本发明的其它方面的方法。
[0059]根据本发明的另一个方面，设置有一种计算机程序，当在用于电操作的气溶胶产生装置的可编程电路上运行时，所述计算机程序致使可编程的电路实施本发明的其它方面的方法。
[0060]根据本发明的另一个方面，设置有一种计算机可读存储介质，根据本发明的先前方面的计算机程序存储在所述计算机可读存储介质上。
[0061 ] 关于本发明一个方面描述的特征也适用于本发明的另一个方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0062]参照附图仅仅以示例的方式进一步描述本发明，在所述附图中:
[0063]图1示出了电加热的气溶胶产生装置的一个示例；
[0064]图2图解了根据本发明的第一实施例的控制气溶胶生成的方法；
[0065]图3图解了针对不同抽吸特性图的根据第一实施例的控制气溶胶生成的方法；
[0066]图4图解了根据本发明的第二实施例的控制气溶胶生成的方法；和
[0067]图5图解了针对不同抽吸特性图的根据第二实施例的控制气溶胶生成的方法。
【具体实施方式】
[0068]图1示出电加热的气溶胶产生装置的一个示例。在图1中，该装置是具有储液部分的发烟装置。图1的发烟装置100包括外壳101，所述外壳101具有嘴件端103和本体端105。在本体端中，设置有电池107形式的电源和硬件109形式的电路以及抽吸检测装置111。在嘴件端中，设置有呈包含液体115的盒113形式的储液部分、毛细作用芯117和包括至少一个加热元件的加热器119。注意的是，在图1中仅仅示意性示出了加热器。毛细作用芯117的一个端部延伸到盒113中并且毛细作用芯117的另一个端部由加热器119包围。加热器经由连接件121连接到电路。外壳101还包括进气口 123、位于嘴件端处的出气口 125和形成气溶胶的室127。
[0069]在使用过程中，如下操作。通过毛细作用从盒113将液体115从毛细作用芯117的延伸到盒中的端部转移或者运送到毛细作用芯117的由加热器119包围的另一个端部。当用户在装置的出气口 125上抽吸时，通过进气口 123吸入周围空气。在图1示出的布置方案中，抽吸检测装置111感测到抽吸并且致动加热器119。电池107将能量供应到加热器119，以便加热毛细作用芯117的由加热器包围的端部。加热器119蒸发毛细作用芯117的这个端部中的液体，以产生过饱和的蒸汽。同时，通过毛细作用沿着毛细作用芯117运动的其它液体替代正在被蒸发的液体。(有时这称作“泵送作用”)。产生的过饱和的蒸汽与来自进气口 123的气流混合并且携带在所述气流中。在形成气溶胶的室127中，蒸汽凝结形成可吸入的气溶胶，所述可吸入的气溶胶被运向出气口 125并且进入到用户口中。
[0070]毛细作用芯可以由多种多孔或者毛细材料制成并且优选地具有已知的预定的毛细性能。示例包括纤维或者烧结粉末形式的基于陶瓷或者基于石墨的材料。具有不同孔隙率的毛细作用芯能够用于适应不同的液体物理特性，诸如，密度、粘度、表面张力和蒸汽压力。毛细作用芯必须是适当的，使得能够将所需量的液体传送到加热元件。毛细作用芯和加热元件必须是适当的，使得能够将所需量的气溶胶运送到用户。
[0071]在图1示出的实施例中，硬件109和抽吸检测装置111优选地可编程。硬件109和抽吸检测装置111能够用于管理该装置的操作。这辅助控制气溶胶的粒径。
[0072]图1示出了电加热的气溶胶产生装置的一个示例，所述电加热的气溶胶产生装置可以与本发明一起使用。然而，多种其它示例也可以与本发明一起使用。电加热的气溶胶产生装置仅仅需要包括或者接收形成气溶胶的基材，所述形成气溶胶的基材能够由至少一个电加热元件加热，在电路的控制下电源向所述至少一个电加热元件供应电力。例如，该装置不必必须是发烟装置。例如。形成气溶胶的基材可以是固体基材而非液体基材。替代地，形成气溶胶的基材可以是诸如气体基材的另一种形式的基材。加热元件可以呈现任何适当的形式。能够改变外壳的总体形状和尺寸并且外壳可以包括可分离的壳体和嘴件。其它变形方案当然也是可行的。
[0073]如上所述，优选地，包括硬件109和抽吸检测装置111的电路可编程，以控制向加热元件的电力供应。这继而影响温度曲线，所述温度曲线将影响所产生的气溶胶的密度。术语“温度曲线”指的是加热元件在抽吸时的时间-温度(或者另一种类似的测量值，例如，由加热元件产生的热量)的图示。替代地，硬件109和抽吸检测装置111可以硬连线，以便控制给加热元件的电力供应。而且，这将影响温度曲线，所述温度曲线将影响所产生的气溶胶的密度。
[0074]如果在通过装置的气流不足以移除所产生的气溶胶的情况下继续产生气溶胶，则图1中示出的类型的气溶胶产生装置将出现问题。这导致气溶胶凝结在外壳的内部上，所述气溶胶的凝结物继而可以从装置中泄露到用户口中或手上。还能够导致材料聚集，所述材料可能在加热元件上移动，继而能够化学降解成不理想的化合物。例如，如果在与接通电力的情况相同的固定流量阈值的条件下切断电力，当存在少量或者基本没有空气流动通过装置时将继续产生气溶胶。
[0075]图2图解了根据本发明的第一实施例的控制供应到图1的加热器的电力的方法。曲线200是在用户吸气期间或抽吸过程中检测到的流动通过装置的空气流量。曲线210是在相同时间段内的加热器温度。当首次检测到空气流动通过装置时将电力供应到加热器并且以相同的水平继续供应电力直到切断电力为止。因此加热器的温度初始升高直到其达到相当稳定的水平为止，在所述稳定水平条件下空气流的冷却作用平衡了由电源提供的加热。在用户抽吸即将结束时，随着空气流量减小，加热器的温度再次急剧升高。这是因为空气流的冷却作用降低。因此加热器温度对抽吸期间空气流量的变化敏感。
[0076]曲线220是加热器温度与空气流量之比的绘图。这个曲线用于提供用于切断供应到加热器的电力的归一化阈值并且将称作抽吸结束变量，使用以下公式计算曲线220
[0077]
【权利要求】
1.一种控制气溶胶产生装置中的气溶胶生成的方法，所述装置包括:气溶胶产生元件；流动通道，所述流动通道构造成允许空气流流动通过所述气溶胶产生元件；和流量传感器，所述流量传感器构造成检测所述流动通道中的空气流， 所述方法包括以下步骤: 判定与所述空气流的流量变化有关的第一参数的值；和 根据所述第一参数的值与阈值的比较结果改变向所述气溶胶产生元件的电力供应，其中，所述第一参数由第二参数和第三参数的组合确定，所述第二参数是由所述流量传感器检测到的流量测量值，所述第三参数与所述流量有关， 并且其中，所述第三参数是温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量、或者流量的变化率，或者所述第三参数由温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量和流量的变化率中的两个或者更多个的组合确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三参数是温度或者最大流量，并且所述方法包括通过计算所述第二参数和所述第三参数之间的比来推导所述第一参数的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三参数是供应到所述气溶胶产生元件的电力或者流量的变化率，并且所述方法还包括通过计算所述第二参数和所述第三参数的乘积推导所述第一参数的步骤。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述第一参数是流量的变化率。
5.根据任意一项前述权利要求所述的方法，其中，所述气溶胶产生元件是电加热的加热元件，并且所述第一参数与所述加热元件的温度和由所述流量传感器检测到的流量之比成比例。
6.根据任意一项前述权利要求所述的方法，所述方法还包括根据由所述流量传感器检测到的流量重新向所述气溶胶产生元件供应电力的步骤。
7.一种电操作的气溶胶产生装置，所述装置包括:至少一个电致动气溶胶产生元件，其用于由基材形成气溶胶；电源，其用于向所述至少一个电致动气溶胶产生元件供应电力；和电路，其用于控制由电源向所述至少一个电致动气溶胶产生元件供应电力，所述电路包括用于检测通过所述气溶胶产生元件的空气流的传感器，并且其中所述电路布置成: 判定与所述空气流的流量变化有关的第一参数的值；和 根据所述第一参数的值与阈值的比较结果将向所述气溶胶产生元件的电力供应减小或暂停为零，其中，所述第一参数由第二参数和第三参数的组合确定，所述第二参数是由所述流量传感器检测到的流量测量值，所述第三参数与所述流量有关， 并且其中，所述第三参数是温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量、或者流量的变化率，或者所述第三参数由温度、供应到所述气溶胶产生元件的电力、检测到的最大流量和流量的变化率中的两个或者更多个的组合确定。
8.根据权利要求11所述的电操作的气溶胶产生装置，其中，所述气溶胶产生元件是电加热的加热元件，并且所述第一参数与所述加热元件的温度和由所述流量传感器检测到的流量之比成比例。
9.一种用于电操作的气溶胶产生装置的电路，所述电路布置成用于实施根据权利要求1所述的方法。
10.一种计算机程序，其在用于电操作的气溶胶产生装置的可编程的电路上运行时，使所述可编程的电路实施根据权利要求1所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的根据权利要求10所述的计算机程序。
【文档编号】A24F47/00GK103945716SQ201280055759
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2011年10月27日
【发明者】J-M·弗利克 申请人:菲利普莫里斯生产公司