專利名稱：具有改進(jìn)的加熱器控制的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的至少一個(gè)電加熱元件的方法。本發(fā)明還涉及一種電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)。本發(fā)明特定地應(yīng)用為一種用于控制電加熱吸煙系統(tǒng)的至少一個(gè)電加熱元件的方法和應(yīng)用為一種電加熱吸煙系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
W0-A-2009/132793公開了一種電加熱吸煙系統(tǒng)。液體儲存在儲液部分中，并且毛細(xì)芯具有第一端部和第二端部，所述第一端部延伸到儲液部分中以用于與儲液部分中的液體接觸，所述第二端部從儲液部分延伸出來。加熱元件加熱毛細(xì)芯的第二端部。加熱元件是與電源電連接的成螺旋形卷繞的電加熱元件的形式，并且加熱元件包圍毛細(xì)芯的第二端部。在使用中，加熱元件可以被用戶啟動(dòng)以接通電源。用戶對煙嘴的抽吸導(dǎo)致空氣越過毛細(xì)芯和加熱元件而被抽入電加熱吸煙系統(tǒng)中，并且隨后被抽入用戶的嘴部中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的 、控制這種電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的電加熱元件的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的至少一個(gè)電加熱元件以用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的方法，該系統(tǒng)具有用于檢測氣流的傳感器，所述氣流指示用戶進(jìn)行具有氣流持續(xù)時(shí)間的抽吸，該方法包括以下步驟:當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl ;在氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將加熱功率維持在功率Pl處；以及，當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)減小到第二閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零。至少一個(gè)電加熱元件布置成加熱氣溶膠形成基質(zhì)以形成氣溶膠。電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)可以包括氣溶膠形成基質(zhì)或可以適于接收氣溶膠形成基質(zhì)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知，氣溶膠是在諸如空氣的氣體中的固體顆?；蛞旱蔚膽腋∫?。通過控制供給到至少一個(gè)加熱元件的加熱功率，可以優(yōu)化能源使用。加熱功率可以適應(yīng)特定的抽吸曲線，以便可以實(shí)現(xiàn)期望的氣溶膠性能，例如，氣溶膠濃度或粒度。尤其對于抽吸開始和結(jié)束而言，可以避免過度加熱或加熱不足。對于抽吸結(jié)束而言，功率減小影響加熱元件冷卻，并且因此影響加熱元件及其附近的溫度。這繼而影響在該系統(tǒng)中能夠形成多少凝結(jié)物，這可以影響液體泄漏。優(yōu)選地，電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)包括電源，其用于將電力供給到至少一個(gè)電加熱元件。優(yōu)選地，電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)包括電路，其用于控制從電源到至少一個(gè)電加熱元件的電力供給。優(yōu)選地，電路包括傳感器。優(yōu)選地，電路布置成執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法步驟。電路可以被硬線連接以執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法步驟。然而，更優(yōu)選地，電路可被編程以執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法步驟。傳感器可以是任何可以檢測指示用戶進(jìn)行抽吸的氣流的傳感器。傳感器可以是機(jī)電器件。或者，傳感器可以是以下器件中的任一個(gè):機(jī)械器件，光學(xué)器件，光學(xué)機(jī)械器件，基于傳感器的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)和聲學(xué)傳感器。典型地，在氣流持續(xù)時(shí)間(其可以與抽吸持續(xù)時(shí)間相同)期間，氣流速率(其還可以已知為抽吸流量)從零最大增大到第一閾值，并且繼而從最大值減小到第二閾值，并且繼而減小到零。氣流速率可以形成高斯或正態(tài)分布(還已知為鐘形曲線)。然而，更加普遍地，氣流速率可以形成不完全的高斯分布。氣流持續(xù)時(shí)間可以以多個(gè)方式限定。例如，氣流持續(xù)時(shí)間可以限定為期間氣流速率是非零的時(shí)間段。或者，氣流持續(xù)時(shí)間可以限定為期間氣流速率大于預(yù)限定的水平的時(shí)間段。優(yōu)選地，功率Pl是預(yù)限定的。功率Pl會取決于多個(gè)因素，所述多個(gè)因素包括但不限于，電加熱元件的形式、氣溶膠形成基質(zhì)的類型、期望待形成的氣溶膠的量和對于氣溶膠所需要的粒度。在一個(gè)實(shí)施例中，第一氣流速率閾值等于第二氣流速率閾值。因?yàn)樵摲椒ǖ牟僮魇禽^簡單的，該實(shí)施例是有利的。在另一個(gè)實(shí)施例中,第一氣流速率閾值小于第二氣流速率閾值。該實(shí)施例是有利的，這是因?yàn)樵搶?shí)施例對于抽吸結(jié)束而言會有助于避免過度加熱，所述過度加熱則影響凝結(jié)物形成。因?yàn)槭辜訜峁β蕼p小的第二氣流速率閾值大于使加熱功率增大的第一氣流速率閾值，供給到至少一個(gè)加熱元件的加熱功率在抽吸中較早地減小。這對于氣流持續(xù)時(shí)間結(jié)束而言避免過度加熱。所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率pl的步驟可以包括:將所述加熱功率從零基本瞬間地增大到功率PI。換言之，功率可以在基本等于零的時(shí)間段上從零增大到功率Pl。在縱軸上的加熱功率對橫軸上的時(shí)間的繪圖上，這將由從零功率到功率Pl的垂直線或基本垂直的線表示?；蛘撸鰧⒂糜谥辽僖粋€(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率pl的步驟可以包括:在不等于零的時(shí)間段上 將所述加熱功率從零增大到功率Pl。換言之，功率可以在所選的時(shí)間段上從零逐漸地增大到功率Pl。所選的時(shí)間段越長，功率增大越平緩。在縱軸上的加熱功率對橫軸上的時(shí)間的繪圖上，這將由從零功率到功率Pl的具有正梯度的斜率表示。斜率的坡度可以是恒定的或不恒定的。所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率pl減小到零的步驟可以包括:將所述加熱功率從功率Pl基本瞬間地減小到零。換言之，功率可以在基本等于零的時(shí)間段上從功率PI減小到零。在縱軸上的加熱功率對橫軸上的時(shí)間的繪圖上，這將由從功率PI到零功率的垂直線或基本垂直的線表示?；蛘?，所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零的步驟可以包括:將所述加熱功率從功率Pl逐漸地減小到零。換言之，功率可以在不等于零的時(shí)間段上減小到零。換言之，功率可以在所選的時(shí)間段上從功率Pl逐漸地減小到零。所選的時(shí)間段越長，功率減小越平緩。在縱軸上的加熱功率對橫軸上的時(shí)間的繪圖上，這將由從功率Pl到功率零的具有負(fù)梯度的斜率表示。斜率的坡度可以是恒定的或不恒定的。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法在所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl的步驟之后還包括以下步驟:將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl增大到大于功率Pl的功率p2。換言之，在氣流持續(xù)時(shí)間的起始處，加熱功率是大于pl的p2。這在抽吸開始處提供突發(fā)的電功率。優(yōu)選地，在具有最大功率P2的電功率的最初突發(fā)之后，功率減小到功率pl，并且對于剩余的氣流持續(xù)時(shí)間而言，加熱功率維持在功率Pl處。這種過熱對于氣流持續(xù)時(shí)間的開始而言導(dǎo)致氣溶膠生成開始較早。這可以為用戶提供較好的反應(yīng)性。這也可以在抽吸開始處減小氣溶膠粒度或氣溶膠濃度。優(yōu)選地，功率P2是預(yù)限定的。功率p2會取決于多個(gè)因素，所述多個(gè)因素包括但不限于，電加熱元件的形式、氣溶膠形成基質(zhì)的類型、期望待形成的氣溶膠的量和對于氣溶膠所需要的粒度。所述在氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將加熱功率維持在功率pl處的步驟可以包括:在第一占空比將電流脈沖以第一頻率fl供給到至少一個(gè)加熱元件?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇第一頻率H、第一占空比、或第一頻率fl和第一占空比二者，從而將加熱功率維持在期望的水平處。電流脈沖可以具有任何適當(dāng)?shù)淖畲箅娏?。所述將加熱功率從功率pl逐漸地減小到零的步驟可以包括:在第二占空比將電流脈沖以第二頻率f2供給到至少一個(gè)加熱元件?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇第二頻率f2、第二占空t匕、或第二頻率f2和第二占空比二者，從而適當(dāng)?shù)販p小加熱功率。第二頻率f2可以小于第一頻率fl?；蛘撸谝活l率fl和第二頻率f2可以相等。第二占空比可以小于第一占空比。或者，第一占空比和第~■占空比可以相等。所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率pl增大到大于功率pl的功率p2的步驟可以包括:在第三占空比將電流脈沖以第三頻率f3供給到至少一個(gè)加熱元件?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇第三頻率f3、第三占空比、或第三頻率f3和第三占空比二者，從而將加熱功率增大到功率P2。第三頻率f3可以高于第一頻率fl和第二頻率f2 二者。第三頻率可以等于第一頻率fl和第二頻率f2中的一個(gè)或二者。第三占空比可以小于第二占空比。第三占空比可以等于第一占空比和第二占空比中的一個(gè)或二者。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:至少一個(gè)電加熱元件，其用于加熱氣溶膠形成襯以形成氣溶膠；電源，其用于將電力供給到至少一個(gè)電加熱元件；和電路，其用于控制從電源到至少一個(gè)電加熱元件的電力供給，所述電路包括用于檢測氣流的傳感器，所述氣流指示用戶進(jìn)行具有氣流持續(xù)時(shí)間的抽吸；其中，電路布置成:當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl ;氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將加熱功率維持在功率Pl處；以及，當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)減小到第二閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率pl減小到零。在一個(gè)實(shí)施例中，氣溶膠形成基質(zhì)是液態(tài)基質(zhì)，并且電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)還包括毛細(xì)芯，所述毛細(xì)芯用于將液態(tài)基質(zhì)傳送到至少一個(gè)電加熱元件。如以下將進(jìn)一步說明的，加熱元件與毛細(xì)芯的組合可以提供快速響應(yīng)，并且因此，改進(jìn)加熱曲線的控制。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的電路，所述電路布置成執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法。優(yōu)選地，電路可編程來執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法?；蛘?，電路可以被硬線連接以執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)在用于電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的可編程的電路上運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致可編程的電路執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方 法。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有根據(jù)本發(fā)明的第四方面的計(jì)算機(jī)程序。至少一個(gè)電加熱元件可以包括單個(gè)加熱元件?；蛘撸辽僖粋€(gè)電加熱元件可以包括多于一個(gè)的加熱元件，例如，兩個(gè)，或三個(gè)，或四個(gè)，或五個(gè)，或六個(gè)或更多個(gè)加熱元件。加熱元件或多個(gè)加熱元件可以適當(dāng)?shù)夭贾茫瑥亩钣行У丶訜釟馊苣z形成基質(zhì)。至少一個(gè)電加熱元件優(yōu)選地包括電阻材料。適當(dāng)?shù)碾娮璨牧习ǖ幌抻?諸如摻雜陶瓷的半導(dǎo)體，“導(dǎo)電”陶瓷(例如，二硅化鑰)，碳，石墨，金屬，金屬合金和由陶瓷材料和金屬材料所制成的復(fù)合材料。這樣的復(fù)合材料可以包括摻雜陶瓷或無摻雜的陶瓷。適當(dāng)?shù)膿诫s陶瓷的示例包括摻雜碳化硅。適當(dāng)?shù)慕饘俚氖纠ㄢ仯?，鉭和來自鉬系元素的金屬。適當(dāng)?shù)慕饘俸辖鸬氖纠ú讳P鋼，康銅，含鎳合金，含鈷合金，含鉻合金，含鋁合金，含鈦合金，含鋯合金，含鉿合金，含鈮合金，含鑰合金，含鉭合金，含鎢合金，含錫合金,念鎵合金，含猛合金和含鐵合金，以及鎳基超合金、鐵基超合金、鈷基超合金，不銹鋼，Timetal ,鐵鋁基合金，鐵錳鋁基合金。Timetal 是科羅拉多州丹佛市百老匯1999
號4300室的鈦金屬公司的注冊商標(biāo)。在復(fù)合材料中，根據(jù)所需要的動(dòng)力學(xué)的能量轉(zhuǎn)移和外部的物理化學(xué)性質(zhì)，電阻材料可以任選地被嵌入絕緣材料中、用絕緣材料封裝或用絕緣材料涂覆，或反之亦然。加熱元件可以包括在惰性材料的兩層之間絕緣的金屬蝕刻箔。在該
情況下，惰性材料可以包括Kapton ,全聚酰亞胺或云母箔。Kapton 是美國19898
特拉華州威明頓市市場街1007號E.1.杜邦德穆爾公司的注冊商標(biāo)。或者,至少一個(gè)電加熱元件可以包括紅外線加熱元件、光子源、或感應(yīng)加熱元件。至少一個(gè)電加熱元件可以采取任何適當(dāng)?shù)男问?。例如，至少一個(gè)電加熱元件可以采取加熱葉片的形式 。或者，至少一個(gè)電加熱元件可以采取具有不同的導(dǎo)電部分的殼體或基質(zhì)的形式或電阻金屬管的形式。如果氣溶膠形成基質(zhì)是設(shè)置在容器內(nèi)的液體，則容器可以包括一次性的加熱元件?；蛘?，還可以適當(dāng)?shù)氖茄由焱ㄟ^氣溶膠形成基質(zhì)的中心的一個(gè)或多個(gè)加熱針或加熱桿?；蛘?，至少一個(gè)電加熱元件可以是盤(端部)加熱器或是盤加熱器與加熱針或加熱桿的組合。或者，至少一個(gè)電加熱元件可以包括柔性的材料片，其布置成包圍或部分地包圍氣溶膠形成基質(zhì)。其它可替代方案包括電熱絲或細(xì)絲，例如，N1-Cr、鉬、鶴或合金絲，或加熱板。任選地，加熱元件可以放置在剛性載體材料中或上。至少一個(gè)電加熱元件可以包括散熱器，或可以包括這樣的儲熱器，S卩，所述儲熱器包括能夠吸收和儲存熱并且隨后隨著時(shí)間將熱釋放到氣溶膠形成基質(zhì)的材料。散熱器可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬桑?，適當(dāng)?shù)慕饘倩蛱沾刹牧?。?yōu)選地，材料具有高熱容量(顯熱儲存材料)，或材料能夠經(jīng)由諸如高溫相變的可逆過程吸收熱和隨后釋放熱。適當(dāng)?shù)娘@熱儲存材料包括硅膠、氧化鋁、碳、玻璃氈、玻璃纖維、礦物、諸如鋁、銀或鉛的金屬或合金以及諸如紙的纖維素材料。經(jīng)由可逆相變釋放熱的其它適當(dāng)?shù)牟牧习ㄊ灐⒁宜徕c、萘、蠟、聚氧化乙烯、金屬、金屬鹽、共晶鹽的混合物或合金。散熱器或儲熱器可以布置成使得它直接與氣溶膠形成基質(zhì)接觸并且可以將所儲存的熱直接傳遞到基質(zhì)。或者，儲存在散熱器或儲熱器中的熱可以借助諸如金屬管的熱導(dǎo)體傳遞到氣溶膠形成基質(zhì)。至少一個(gè)加熱元件可以借助傳導(dǎo)加熱氣溶膠形成基質(zhì)。加熱元件可以至少部分地與基質(zhì)接觸，或可以至少部分地與其上沉積有基質(zhì)的載體接觸?；蛘?，來自加熱元件的熱可以借助導(dǎo)熱元件傳導(dǎo)到基質(zhì)?；蛘?，至少一個(gè)加熱元件可以向在使用期間通過電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)吸入的進(jìn)入的周圍空氣傳熱，所述周圍空氣繼而通過對流而加熱氣溶膠形成基質(zhì)。周圍空氣可以在穿過氣溶股形成基質(zhì)之如被加熱?；蛘?，如果氣溶股形成基質(zhì)是液態(tài)基質(zhì)，則周圍空氣可以首先通過基質(zhì)吸入并且繼而被加熱。氣溶膠形成基質(zhì)可以是固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)。氣溶膠形成基質(zhì)優(yōu)選地包括含有揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料，所述揮發(fā)性煙草香味化合物在加熱時(shí)從基質(zhì)釋放。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括非煙草材料。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括含煙草的材料和不含煙草的材料。優(yōu)選地，氣溶膠形成基質(zhì)還包括氣溶膠形成物。適當(dāng)?shù)臍馊苣z形成物的示例是丙三
醇和丙二醇?；蛘?氣溶膠形成基質(zhì)可以是液態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)還包括儲液部分。優(yōu)選地，液態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)儲存在儲液部分中。在一個(gè)實(shí)施例中，電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)還包括與儲液部分連通的毛細(xì)芯。毛細(xì)芯還能夠在沒有儲液部分的情況下保持待提供的液體。在該實(shí)施例中，毛細(xì)芯可以預(yù)加載有液體。優(yōu)選地，毛細(xì)芯布置成與儲液部分中的液體接觸。在該情況下，在使用中，液體通過毛細(xì)芯中的毛細(xì)作用從儲液部分朝向至少一個(gè)電加熱元件傳遞。在一個(gè)實(shí)施例中，毛細(xì)芯具有第一端部和第二端部，第一端部延伸到儲液部分中以用于與其中的液體接觸，并且至少一個(gè)電加熱元件布置成加熱第二端部中的液體。當(dāng)加熱元件被啟動(dòng)時(shí)，在毛細(xì)芯的第二端部處的液體通過加熱器蒸發(fā)以形成過飽和蒸汽。過飽和蒸汽與氣流混合并且在氣流中運(yùn)載。在流動(dòng)期間，蒸汽凝結(jié)以形成氣溶膠，并且氣溶膠朝向用戶的嘴部運(yùn)載。加熱元件與毛細(xì)芯的組合可以提供快速響應(yīng)，這是因?yàn)樵摬贾每梢詫⒏弑砻婷娣e的液體提供給加熱元件。因此，根據(jù)本發(fā)明的加熱元件的控制會取決于毛細(xì)芯布置的結(jié)構(gòu)。液態(tài)基質(zhì)可以被吸入多孔載體材料中，所述多孔載體材料可以由任何適當(dāng)?shù)奈談┤虮倔w制成，例如，泡沫金屬或塑料材料，聚丙烯，滌綸，尼龍纖維或陶瓷。液態(tài)基質(zhì)可以在使用電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)之前被保留在多孔載體材料中，或者可替代地，液態(tài)基質(zhì)材料可以在使用期間或緊接在使用之前釋放到多孔載體材料中。例如，液態(tài)基質(zhì)可以設(shè)置在膠囊中。膠囊的殼優(yōu)選地在加熱時(shí)熔融并且將液態(tài)基質(zhì)釋放到多孔載體材料中。膠囊可以任選地含有固體與液體的組合。如果氣溶膠形成基質(zhì)是液態(tài)基質(zhì)，則液體具有物理性能，例如，適于在氣溶膠生成系統(tǒng)中使用的沸點(diǎn):如果沸點(diǎn)太高，則至少一個(gè)電加熱元件將不能蒸發(fā)毛細(xì)芯中的液體，但是如果沸點(diǎn)太低，則液體甚至?xí)谥辽僖粋€(gè)電加熱元件不被啟動(dòng)的情況下蒸發(fā)。至少一個(gè)電加熱元件的控制會取決于液態(tài)基質(zhì)的物理性能。液體優(yōu)選地包括含有揮發(fā)性煙草香味化合物的含煙草材料，所述揮發(fā)性煙草香味化合物在加熱時(shí)從液體釋放?？商娲鼗蛄硗獾?，液體可以包括非煙草材料。液體可以包括水、溶劑、酒精、植物提取物和天然或人造香精。優(yōu)選地，液體還包括氣溶膠形成物。適當(dāng)?shù)臍馊苣z形成物的示例是丙三醇和丙二醇。設(shè)置儲液部分的優(yōu)點(diǎn)是可以維持較高水平的衛(wèi)生。在液體與電加熱元件之間延伸的毛細(xì)芯的使用允許系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡單。液體具有包括粘度和表面張力在內(nèi)的物理性能，所述物理性能允許液體通過毛 細(xì)作用被傳遞通過毛細(xì)芯。儲液部分優(yōu)選地是容器。儲液部分會是不可再填充的。因而，當(dāng)儲液部分中的液體已經(jīng)用完時(shí)，氣溶膠生成系統(tǒng)被替換。或者，儲液部分會是可再填充的。在該情況下，氣溶膠生成系統(tǒng)可以在對儲液部分一定次數(shù)的再填充之后被替換。優(yōu)選地，儲液部分布置成保持液體以用于預(yù)定次數(shù)的抽吸。毛細(xì)芯可以具有纖維狀或海綿狀結(jié)構(gòu)。毛細(xì)芯優(yōu)選地包括一束毛細(xì)管。例如，毛細(xì)芯可以包括多個(gè)纖維或絲線，或其它細(xì)孔管。纖維或絲線可以大致沿著氣溶膠生成系統(tǒng)的縱向方向排列?；蛘?，毛細(xì)芯可以包括形成桿形狀的海綿狀材料或泡沫狀材料。桿形狀可以沿著氣溶膠生成系統(tǒng)的縱向方向延伸。毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)形成多個(gè)小孔或小管，通過所述多個(gè)小孔或小管液體可以通過毛細(xì)作用運(yùn)輸?shù)诫娂訜嵩Ｃ?xì)芯可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧匣虿牧系慕M合。適當(dāng)?shù)牟牧系氖纠抢w維或燒結(jié)粉末的形式的陶瓷或石墨基材料。毛細(xì)芯可以具有任何適當(dāng)?shù)拿?xì)作用和孔隙度，從而與諸如密度、粘度、表面張力和蒸汽壓力的不同的液體物理性能一起使用。毛細(xì)芯的毛細(xì)作用性能與液體的性能的組合確保毛細(xì)芯在加熱區(qū)域中總是濕潤的。如果毛細(xì)芯變干，則會發(fā)生過度加熱，所述過度加熱會導(dǎo)致液體熱降解?；蛘?，氣溶膠形成基質(zhì)可以是任何其它種類的基質(zhì)，例如，氣體基質(zhì)，或各種類型的基質(zhì)的任何組合。在操作期間，基質(zhì)可以完全容納在電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)內(nèi)。在該情況下，用戶可以在電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的煙嘴上抽吸?；蛘撸诓僮髌陂g，基質(zhì)可以部分地容納在電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)內(nèi)。在該情況下，基質(zhì)可以形成單獨(dú)的制品的一部分，并且用戶可以直接在單獨(dú)的制品上抽吸。優(yōu)選地，電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)是電加熱吸煙系統(tǒng)。電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)可以包括氣溶膠形成室，在所述氣溶膠形成室中氣溶膠由超飽和蒸汽形成，所述氣溶膠繼而被運(yùn)載到用戶的嘴部中。進(jìn)氣口、出氣口和室優(yōu)選地布置成限定氣流從進(jìn)氣口經(jīng)由氣溶膠形成室至出氣口的路線，從而將氣溶膠運(yùn)送到出氣口和用戶的嘴部中?？梢栽跉馊苣z形成室的壁上形成凝結(jié)物。凝結(jié)物的量尤其對于抽吸結(jié)束而言可以取決于加熱曲線。優(yōu)選地，氣溶·膠生成系統(tǒng)包括外殼。優(yōu)選地，外殼是細(xì)長的。包括可用于凝結(jié)物形成的表面積在內(nèi)的外殼的結(jié)構(gòu)將影響氣溶膠性能和是否液體從該系統(tǒng)泄漏。外殼可以包括殼和煙嘴。在該情況下，所有部件可以容納在殼或煙嘴中。外殼可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧匣虿牧系慕M合。適當(dāng)?shù)牟牧系氖纠ń饘?、合金、塑料或含有這些材料中的一種或多種材料的復(fù)合材料，或熱塑性塑料，所述熱塑性塑料適用于食物應(yīng)用或藥物應(yīng)用，例如，聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。優(yōu)選地，材料是較輕的和非脆性的。外殼的材料可以影響形成在外殼上的凝結(jié)物的量，所述凝結(jié)物的量繼而影響液體從該系統(tǒng)的泄漏。優(yōu)選地，氣溶膠生成系統(tǒng)是便攜式的。氣溶膠生成系統(tǒng)可以是吸煙系統(tǒng)并且可以具有可與傳統(tǒng)的雪茄或香煙相當(dāng)?shù)某叽?。吸煙系統(tǒng)可以具有介于約30mm與約150mm之間的總長。吸煙系統(tǒng)可以具有介于約5mm與約30mm之間的外徑。參照本發(fā)明的一個(gè)方面所述的特征可應(yīng)用于本發(fā)明的另一方面。根據(jù)本發(fā)明的方法和電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。加熱曲線可以適應(yīng)抽吸曲線，由此為用戶提供改進(jìn)的體驗(yàn)。加熱曲線還可以產(chǎn)生期望的氣溶膠性能,例如,氣溶膠濃度或氣溶膠粒度。加熱曲線還可以影響氣溶膠凝結(jié)物的形成，所述氣溶膠凝結(jié)物會繼而影響液體從該系統(tǒng)的泄漏。電力使用可以優(yōu)化，從而在沒有不必要的電力損耗的情況下提供較好的加熱曲線。


將參照附圖僅以示例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，其中:圖1示出電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的一個(gè)示例；圖2示出用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第一實(shí)施例；圖3示出用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第二實(shí)施例；圖4示出用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第三實(shí)施例；圖5示出用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第四實(shí)施例；圖6示出用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第五實(shí)施例；和，圖7和8示出可以如何經(jīng)由脈沖電流信號控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率。
具體實(shí)施例方式圖1示出電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的一個(gè)示例。在圖1中，該系統(tǒng)是具有儲液部分的吸煙系統(tǒng)。圖1的吸煙系統(tǒng) 100包括外殼101，所述外殼101具有第一端部和第二端部，所述第一端部是煙嘴端部103，所述第二端部是本體端部105。在本體端部中，設(shè)置有電池107形式的電源以及硬件109和抽吸檢測系統(tǒng)111形式的電路。在煙嘴端部中，設(shè)置有容納液體115的盒113形式的儲液部分、毛細(xì)芯17和加熱器119，所述加熱器119包括至少一個(gè)加熱元件。注意到，加熱器僅在圖1中示意性地示出。毛細(xì)芯117的一個(gè)端部延伸到盒113中，并且毛細(xì)芯117的另一個(gè)端部被加熱器119包圍。加熱器經(jīng)由連接件121連接到電路。外殼101還包括進(jìn)氣口 123、在煙嘴端部處的出氣口 125和氣溶膠形成室127。在使用中，操作如下。液體115從盒113通過毛細(xì)作用從毛細(xì)芯117的延伸到盒中的端部傳遞或傳送到毛細(xì)芯117的被加熱器119包圍的另一個(gè)端部。當(dāng)用戶在裝置上在出氣口 125處吸氣時(shí)，周圍空氣通過進(jìn)氣口 123被吸入。在圖1中所示的布置中，抽吸檢測系統(tǒng)111感測抽吸并且啟動(dòng)加熱器119。電池107將能量供給到加熱器119以加熱毛細(xì)芯117的被加熱器包圍的端部。在毛細(xì)芯117的該端部中的液體通過加熱器119蒸發(fā)以產(chǎn)生過飽和蒸汽。同時(shí)，正被汽化的液體被通過毛細(xì)作用沿著毛細(xì)芯117運(yùn)動(dòng)的其它液體替換。(這有時(shí)稱為“泵送作用”)。所產(chǎn)生的過飽和蒸汽與來自進(jìn)氣口 123的氣流混合并且在所述氣流中被運(yùn)載。在氣溶膠形成室127中，蒸汽凝結(jié)而形成可吸入的氣溶膠，所述可吸入的氣溶膠朝向出口 125運(yùn)載到用戶的嘴部中。毛細(xì)芯可以由各種多孔材料或毛細(xì)管材料制成，并且優(yōu)選地具有已知的、預(yù)限定的毛細(xì)作用。示例包括纖維或燒結(jié)粉末形式的陶瓷基或石墨基材料。不同的孔隙度的毛細(xì)芯可以用于適應(yīng)不同的液體物理性能，例如，密度、粘度、表面張力和蒸汽壓力。毛細(xì)芯必須是合適的，以便使所需量的液體可以輸送到加熱元件。毛細(xì)芯和加熱元件必須是合適的，以便使所需量的氣溶膠可以傳送到用戶。在圖1中所示的實(shí)施例中，硬件109和抽吸檢測系統(tǒng)111優(yōu)選地是可編程的。硬件109和抽吸檢測系統(tǒng)111可以用于管理裝置操作。這幫助控制氣溶膠中的粒度。圖1示出可以與本發(fā)明一起使用的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的一個(gè)示例。然而，許多其它示例可與本發(fā)明一起使用。電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)僅需要包括或接收氣溶膠形成基質(zhì)，所述氣溶膠形成基質(zhì)可以被至少一個(gè)電加熱元件加熱，所述至少一個(gè)電加熱元件在電路的控制下由電源供電。例如，該系統(tǒng)不必是吸煙系統(tǒng)。例如，氣溶膠形成基質(zhì)可以是固態(tài)基質(zhì)，而不是液態(tài)基質(zhì)?；蛘撸瑲馊苣z形成基質(zhì)可以是另一種形式的基質(zhì)，例如，氣體基質(zhì)。加熱元件可以采取任何適當(dāng)?shù)男问?。外殼的整體形狀和尺寸可以改變，并且外殼可以包括可分離的殼和煙嘴。當(dāng)然，也能夠有其它變型方案。優(yōu)選地，如上所述，包括硬件109和抽吸檢測系統(tǒng)111在內(nèi)的電路是可編程的，以便控制給加熱元件的供電。這繼而影響加熱曲線，所述加熱曲線將影響氣溶膠性能。術(shù)語“加熱曲線”指的是隨著進(jìn)行抽吸的時(shí)間供給到加熱元件的電力的圖示(或其它類似的測量，例如，由加熱元件發(fā)出的熱)?；蛘?，硬件109和抽吸檢測系統(tǒng)111可以被硬線連接以控制給加熱元件的供電。同樣，這將影響加熱曲線，所述加熱曲線將影響氣溶膠中的粒度。在圖2至7中示出控制供給至加熱元件的電力的各種方法。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第一實(shí)施例。圖2是示出縱軸上的氣流速率201和加熱功率203和橫軸上的時(shí)間205的繪圖。氣流速率201由實(shí)線示出，并且加熱功率203由虛線示出。氣流速率按每單位時(shí)間體積測量，典型地是立方厘米每秒。氣流速率通過抽吸檢測系統(tǒng)感測，例如，圖1中的抽吸檢測系統(tǒng)111。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。圖2示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。如可以參見圖2，在該實(shí)施例中，用于抽吸的氣流速率示出為采取正態(tài)或高斯分布的形狀。氣流速率從零開始，逐漸地增大到最大201_，繼而減小回到零。然而,氣流速率將典型地不具有嚴(yán)格的高斯分布。然而，在所有情況下，橫過抽吸的氣流速率將從零增大到最大，然后從最大減小至零。在氣流速率曲線下的面積是用于該抽吸的總空氣體積。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間205a處氣流速率201已經(jīng)增大到閾值201a時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且將加熱功率203從零直接增大到功率203a。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間205b處氣流速率201已經(jīng)減小回到閾值201a時(shí)，電路控制電力以切斷加熱元件并且將加熱功率203從功率203a直接減小至零。在時(shí)間205a和時(shí)間205b之間，當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)檢測到氣流速率保持大于閾值201a的同時(shí)，將加熱元件的加熱功率維持在功率203a處。因而，加熱時(shí)間段是時(shí)間205b至205a。在圖2的實(shí)施例中，用于接通加熱元件的氣流速率閾值與用于切斷加熱元件的氣流速率閾值相同。圖2布置的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的簡單性。然而，在該布置下，對于抽吸結(jié)束而言具有過度加熱的風(fēng) 險(xiǎn)。這在圖2中在環(huán)繞區(qū)域207處示出。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第二實(shí)施例。在某些情況下，圖3的布置可以提供超越圖2中所示的布置的改進(jìn)。圖3是示出縱軸上的氣流速率301和加熱功率303和橫軸上的時(shí)間305的繪圖。氣流速率301由實(shí)線示出，并且加熱功率303由虛線示出。同樣,氣流速率按每單位時(shí)間體積測量，典型地是立方厘米每秒。氣流速率通過抽吸檢測系統(tǒng)感測，例如，圖1中的抽吸檢測系統(tǒng)111。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。圖3示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。如在圖2中那樣，用于抽吸的氣流速率示出為采取高斯分布的形狀，但是這也并非一定如此。實(shí)際上，在大部分情況下，氣流速率曲線將不形成嚴(yán)格的高斯分布。氣流速率從零開始，逐漸地增大到最大301_，繼而減小回到零。在氣流速率曲線下的面積是用于該抽吸的總空氣體積。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間305a處氣流速率301已經(jīng)增大到閾值301a時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且將加熱功率303從零直接增大到功率303a。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間305b處氣流速率301已經(jīng)減小回到閾值301b時(shí)，電路控制電力以切斷加熱元件并且將加熱功率303從功率303a直接減小至零。在時(shí)間305a和時(shí)間305b之間，將加熱元件的加熱功率維持在功率303a處。因而，加熱時(shí)間段是時(shí)間305b至305a。在圖3的實(shí)施例中，用于切斷加熱元件的氣流速率閾值301b大于用于接通加熱元件的氣流速率閾值301a。這意味著，該布置中的抽吸中的加熱元件比圖2布置中的抽吸中的加熱元件切斷得更早。這對于抽吸結(jié)束而言避免過度加熱。注意到，圖3中的環(huán)繞區(qū)域307的面積與圖2中的環(huán)繞區(qū)域207的面積相比減小了。抽吸中更早地切斷加熱元件意味著，在加熱元件冷卻時(shí)有更大的氣流。這可以防止在外殼的內(nèi)表面上形成太多的凝結(jié)物。這繼而會減小液體泄漏的可能性。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第三實(shí)施例，該實(shí)施例與圖3中所示`的實(shí)施例類似。在某些情況下，圖4的布置也可以提供超越圖2中所示的布置的改進(jìn)。圖4是示出縱軸上的氣流速率401和加熱功率403和橫軸上的時(shí)間405的繪圖。氣流速率401由實(shí)線示出，并且加熱功率403由虛線示出。同樣,氣流速率按每單位時(shí)間體積測量，典型地是立方厘米每秒。氣流速率通過抽吸檢測系統(tǒng)感測，例如，圖1中的抽吸檢測系統(tǒng)111。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。圖4示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。如在圖2和3中那樣，用于抽吸的氣流速率示出為采取高斯分布的形狀，但是這也并非一定如此。氣流速率從零開始，逐漸地增大到最大40，繼而減小回到零。在氣流速率曲線下的面積是用于該抽吸的總空氣體積。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間405a處氣流速率401已經(jīng)增大到閾值401a時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且將加熱功率403從零直接增大到功率403a。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間405b處氣流速率401已經(jīng)減小回到閾值401b時(shí)，電路控制電力以切斷加熱元件并且將加熱功率403從功率403a直接減小至零。圖3和圖4之間的差異在于，在圖4中，用于切斷加熱元件的氣流速率閾值401b與最大氣流速率40 Imax有關(guān)。在該情況下，氣流速率閾值401b是最大氣流速率401_的1/2，但是氣流速率閾值401b可以與最大氣流速率401_有任何適當(dāng)?shù)年P(guān)系。該關(guān)系會取決于氣流速率曲線的形狀。在時(shí)間405a和時(shí)間405b之間，將加熱元件的加熱功率維持在功率403a處。因而，加熱時(shí)間段是時(shí)間405b至405ao在圖4的實(shí)施例中，因?yàn)橛糜谇袛嗉訜嵩臍饬魉俾书撝蹬c最大氣流速率有關(guān)，所以用于切斷加熱元件的氣流速率閾值可以更加適用于抽吸曲線。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定閾值與最大氣流速率之間的關(guān)系，可以將熱維持適當(dāng)?shù)募訜釙r(shí)間段，而同時(shí)對于抽吸結(jié)束而言避免過度加熱。注意到，圖4中的環(huán)繞區(qū)域407的面積與圖2中的環(huán)繞區(qū)域207的面積相比減小了，甚至與圖3中的環(huán)繞區(qū)域307的面積相比減小了。抽吸中更早地切斷加熱元件意味著在加熱元件冷卻時(shí)有更大的氣流。這可以防止在外殼的內(nèi)表面上形成太多的凝結(jié)物。這繼而會減小液體泄漏的可能性。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第四實(shí)施例，該實(shí)施例與圖3和4中所示的實(shí)施例類似。在某些情況下，圖5的布置也可以提供超越圖2中所示 的布置的改進(jìn)。圖5是示出縱軸上的氣流速率501和加熱功率503和橫軸上的時(shí)間505的繪圖。氣流速率501由實(shí)線示出，并且加熱功率503由虛線示出。同樣,氣流速率按每單位時(shí)間體積測量，典型地是立方厘米每秒。氣流速率通過抽吸檢測系統(tǒng)感測，例如，圖1中的抽吸檢測系統(tǒng)111。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。圖5示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。如在圖2、3和4中那樣，用于抽吸的氣流速率示出為采取高斯或正態(tài)分布的形狀。然而，這也并非一定如此。氣流速率從零開始，逐漸地增大到最大501_，繼而減小回到零。在氣流速率曲線下的面積是用于該抽吸的總空氣體積。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間505a處氣流速率501已經(jīng)增大到閾值501a時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且將加熱功率501從零直接增大到功率503a。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間505b處氣流速率501已經(jīng)減小回到閾值501b時(shí)，電路控制電力開始從功率503a減小。與圖2、圖3和圖4不同，電路逐漸地減小加熱元件的加熱功率，從時(shí)間505b處開始減小，最終在時(shí)間505c處減小到零功率。因此，在時(shí)間505a和時(shí)間505b之間，將加熱元件的加熱功率維持在功率503a處。在時(shí)間505b處，加熱元件的加熱功率隨著時(shí)間逐漸地減小，直到在時(shí)間505c處供給到加熱元件的加熱功率是零為止。因而，總加熱時(shí)間段是時(shí)間505c至505a，功率在時(shí)間505b與505c之間減小。加熱功率可以以由圖5中的直線所示的恒定速率減小?；蛘?，加熱功率可以以不恒定的速率減小。如上所述，會有利的是在抽吸中更早地切斷加熱元件以減少其中加熱元件加熱但氣流卻減少的時(shí)間。因而，加熱功率降低的斜率可以適于盡可能緊密地匹配氣流曲線的斜率，由此將過度加熱減到最小。加熱功率可以以恒定速度減小，并且該斜率可以接近氣流曲線的曲率?；蛘撸訜峁β士梢砸圆缓愣ǖ乃俾蕼p小，并且減小速率可以盡可能緊密地匹配氣流曲線的曲率。這些逼近可以減少形成的凝結(jié)物的量，并且這可以減少液體泄漏。在圖5的實(shí)施例中，因?yàn)楣┙o到加熱元件的電力逐漸地減小，而不是立即減小到零，所以加熱曲線可以最適合氣流曲線，而同時(shí)減少電力使用。電力的減小可以布置成隨著氣流曲線降低而遵循或匹配氣流曲線的斜率，由此為抽吸提供非常合適的加熱曲線。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率的方法的第五實(shí)施例。圖6是示出縱軸上的氣流速率601和加熱功率603和橫軸上的時(shí)間605的繪圖。氣流速率601由實(shí)線示出，并且加熱功率603由虛線示出。同樣,氣流速率按每單位時(shí)間體積測量，典型地是立方厘米每秒。氣流速率通過抽吸檢測系統(tǒng)感測，例如，圖1中的抽吸檢測系統(tǒng)111。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。圖6示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。如在圖2、3、4和5中那樣，用于抽吸的氣流速率示出為采取高斯或正態(tài)分布的形狀。然而，這也并非一定如此。氣流速率從零開始，逐漸地增大到最大601_，繼而減小回到零。在氣流速率曲線下的面積是用于該抽吸的總空氣體積。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間605a處氣流速率601已經(jīng)增大到閾值601a時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且增大加熱功率603。在圖6的布置中，加熱功率在抽吸開始時(shí)在時(shí)間605a處增大到功率603a。然后，在隨后的時(shí)間605b處，加熱功率已經(jīng)減小到功率603b，所述功率603b的值小于功率603a的值。在時(shí)間605a與時(shí)間605b之間的時(shí)間時(shí)間段將取決于加熱元件的結(jié)構(gòu)，并且因此，加熱元件如何快速地升溫將響應(yīng)于電力輸入。然后，加熱功率維持在功率水平603b處。當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到在時(shí)間605c處氣流速率601已經(jīng)減小到閾值601a時(shí)，電路控制電力以切斷加熱元件并且將加熱功率從功率603b減小到零。因而，加熱時(shí)間段是時(shí)間605c至605a，在時(shí)間605a與605b之間的初始功率是603a，并且隨后在時(shí)間605b與時(shí)間605c之間用于氣流持續(xù)時(shí)間的大部分時(shí)間的功率是小于603a的 603b。因而，在圖 6的實(shí)施例中，在抽吸開始時(shí)發(fā)生過度加熱。這樣使氣溶膠生成更早地開始，這可以為用戶提供更好的反應(yīng)性，換言之，為用戶的第一次抽吸提供較短的時(shí)間。這還可以避免在抽吸開始處產(chǎn)生非常大的氣溶膠顆粒或非常高度集中的氣溶膠。已經(jīng)參照圖2至6說明了各種實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將應(yīng)理解，這些實(shí)施例中的特征中的任一個(gè)可以組合。例如，圖2中所示的一個(gè)閾值布置可以與圖5中所示的功率逐漸減小組合，可替代地或另外地，與圖6中所示的在抽吸開始處的過度加熱組合。類似地，圖3或圖4的兩個(gè)閾值布置可以與圖5中所示的功率緩慢減小組合，可替代地或另外地，與圖6中所示的在抽吸開始處的過度加熱組合。特定的加熱曲線會取決于用于特定用戶的抽吸曲線。用于控制加熱元件的電力供給的電路可以是可編程的。電路可以是用戶可編程的，以便用戶可以依據(jù)優(yōu)選的氣溶膠特征選擇期望的加熱曲線。電路可以是智能的，并且能夠例如基于逐口抽吸而將加熱曲線自動(dòng)地適應(yīng)于特定的氣流曲線。圖7示出可以如何經(jīng)由脈沖電流信號控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的加熱元件的加熱功率。圖7是示出縱軸上的加熱功率703和電流強(qiáng)度707和橫軸上的時(shí)間705的繪圖。在圖7中，加熱功率703由虛線示出，并且電流強(qiáng)度707由實(shí)線示出。按瓦特測量的加熱功率是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下從電源提供到加熱元件的電力。電流強(qiáng)度是在諸如圖1中的硬件109的電路的控制下按安培測量的流過加熱元件的電流。圖7示出由用戶在例如圖1中所示的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)上所進(jìn)行的單次抽吸。然而，注意到，在圖7中未示出氣流。圖7中所示的加熱曲線包括如同圖6中所示的在抽吸開始處的過度加熱。這是在時(shí)間705a和時(shí)間705b之間。該加熱曲線還包括如同圖5中所示的在抽吸結(jié)束時(shí)的功率逐漸減小。這是在時(shí)間705c和705d之間。在時(shí)間705b和705c之間，功率維持在基本恒定水平處。然而，圖7中所示的控制可以用于提供任何適當(dāng)?shù)募訜崆€。在圖7中，當(dāng)抽吸檢測系統(tǒng)感測到氣流速率(未示出)在時(shí)間705a處已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，電路控制電力以接通加熱元件并且增大加熱功率703。加熱功率703增大到功率703a。電路通過提供通過加熱元件的脈沖電流信號而實(shí)現(xiàn)以上過程。在圖7中，每個(gè)脈沖都具有最大電流707a，并且在時(shí)間705a和705b之間的電流脈沖的頻率是709a。在時(shí)間705b處，電路控制電力以將加熱功率從該功率減小到功率703b，加熱功率維持在功率703b處。電路通過提供通過加熱元件的脈沖電流信號而實(shí)現(xiàn)以上內(nèi)容。在圖7中，每個(gè)脈沖都具有最大電流707a，并且在時(shí)間705b和705c之間的電流脈沖的頻率是709b,頻率709b低于頻率709a。當(dāng)抽吸檢 測系統(tǒng)感測到氣流速率(未示出)在時(shí)間705b處已經(jīng)減小到第二閾值(所述第二閾值大于或等于所述第一閾值)時(shí)，電路控制電力以逐漸地減小加熱功率703。加熱功率703從時(shí)間705c處的功率703b逐漸地減小到在時(shí)間705d處的零。電路通過提供通過加熱元件的脈沖電流信號而實(shí)現(xiàn)以上內(nèi)容。在圖7中，每個(gè)脈沖都具有最大電流707a，并且在時(shí)間705c和705d之間的電流脈沖的頻率是709c，頻率709c低于頻率709a和709b二者。因而，電路通過提供通過加熱元件的脈沖電流信號而控制從電源提供到加熱元件的電力。圖8還示出可以如何經(jīng)由脈沖電流信號控制加熱元件的加熱功率。圖8是示出縱軸上的電流強(qiáng)度707和橫軸上的時(shí)間705的繪圖。圖8更詳細(xì)地示出兩個(gè)電流脈沖。在圖8中，電流信號打開的時(shí)間期間是a。電流信號關(guān)閉的時(shí)間期間是b。脈沖電流信號的周期T等于1/f，其中，f是脈沖電流信號的頻率。脈沖電流信號的占空比(單位％)等于 a/b X 100。提供到加熱元件的電力可以通過在固定占空比下增大或減小頻率而控制。在該情況下，a:b的比保持恒定，但是a和b的實(shí)際值變化。例如，在(a+b)變化并且因此頻率變化的情況下，a和b可以保持彼此相等(占空比=50%)?；蛘?，提供到加熱元件的電力可以通過在固定頻率下改變占空比而控制。在該情況下，a:b的比改變，而(a+b)保持固定并且因此頻率保持固定?；蛘撸伎毡群皖l率二者可以變化，但是這對于執(zhí)行而言會更加復(fù)雜。雖然圖7示意性地表示本質(zhì)，但是圖7沒有示出占空比和頻率二者的變化。但是圖7，在時(shí)間705a和時(shí)間705b之間，頻率是709a?？梢钥吹?，占空比是大約95%。在時(shí)間705b和時(shí)間705c之間，頻率是709b，其小于頻率709a。另外，可以看到，占空比是大約50%。在時(shí)間705c和705d之間，頻率是709c，其小于頻率709a和709b。還可以看到，占空比是大約33%。因而，圖7和8示出可以通過提供通過加熱元件的脈沖電流信號而由電路建立起任何特定的加熱曲線。不管要求加熱功率保持恒定、增大還是減小，脈沖的頻率或占空比或頻率和占空比二者將適合于在特定的時(shí)間段所需要的加熱功率。根據(jù)本發(fā)明的方法和電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。加熱曲線可以適應(yīng)抽吸曲線，由此為用戶提供改進(jìn)的體驗(yàn)。加熱曲線還可以產(chǎn)生期望的氣溶膠性能。加熱曲線還可以影響氣溶膠凝結(jié)物的形成，所述氣溶膠凝結(jié)物會繼而影響液體泄漏。電力使用可以優(yōu)化， 從而在沒有不必要的電力損耗的情況下提供較好的加熱曲線。
權(quán)利要求
1.一種用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的至少一個(gè)電加熱元件以用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的方法，所述系統(tǒng)具有用于檢測氣流的傳感器，所述氣流指示用戶進(jìn)行具有氣流持續(xù)時(shí)間的抽吸，所述方法包括以下步驟: 當(dāng)所述傳感器檢測到所述氣流速率已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，將用于所述至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl; 在所述氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將所述加熱功率維持在功率Pl處；以及 當(dāng)所述傳感器檢測到所述氣流速率已經(jīng)減小到第二閾值時(shí)，將用于所述至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一氣流速率閾值等于所述第二氣流速率閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一氣流速率閾值小于所述第二氣流速率閾值。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl的步驟包括:將所述加熱功率從零基本瞬間地增大到功率pl。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零的步驟包括:將所述加熱功率從功率Pl基本瞬間地減小到零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零的步驟包括:將所述加熱功率從功率Pl逐漸地減小到零。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，在所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl的 步驟之后，還包括以下步驟: 將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl增大到大于功率Pl的功率p2。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述在所述氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將加熱功率維持在功率Pl處的步驟包括:以第一占空比和第一頻率fl將電流脈沖供給到所述至少一個(gè)加熱元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述將所述加熱功率從功率pl逐漸地減小到零的步驟包括:以第二占空比和第二頻率f2將電流脈沖供給到所述至少一個(gè)加熱元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl增大到大于功率Pl的功率P2的步驟包括:以第三占空比和第三頻率f3將電流脈沖供給到所述至少一個(gè)加熱元件。
11.一種用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 至少一個(gè)電加熱元件，其用于加熱所述氣溶膠形成基質(zhì)以形成所述氣溶膠； 電源，其用于將電力供給到所述至少一個(gè)電加熱元件；和 電路，其用于控制從所述電源到所述至少一個(gè)電加熱元件的電力供給，所述電路包括用于檢測氣流的傳感器，所述氣流指示用戶進(jìn)行具有氣流持續(xù)時(shí)間的抽吸； 其中，所述電路布置成:當(dāng)所述傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，將用于所述至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率Pl ;在所述氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將所述加熱功率維持在功率Pl處；以及，當(dāng)所述傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)減小到第二閾值時(shí)，將用于所述至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率Pl減小到零。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)，其中，所述氣溶膠形成基質(zhì)是液態(tài)基質(zhì)，并且所述電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)還包括毛細(xì)芯，所述毛細(xì)芯用于將所述液態(tài)基質(zhì)傳送到所述至少一個(gè)電加熱元件。
13.用于電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的電路，所述電路布置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法。
14.一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)在用于電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的能編程的電路上運(yùn)行時(shí)，使所述能編程的電路執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法。
15.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)算 機(jī)程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)的至少一個(gè)電加熱元件以用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的方法。電加熱氣溶膠生成系統(tǒng)具有用于檢測氣流的傳感器，所述氣流指示用戶進(jìn)行具有氣流持續(xù)時(shí)間的抽吸。該方法包括以下步驟當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)增大到第一閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從零增大到功率p1；在氣流持續(xù)時(shí)間的至少一部分內(nèi)將加熱功率維持在功率p1處；以及，當(dāng)傳感器檢測到氣流速率已經(jīng)減小到第二閾值時(shí)，將用于至少一個(gè)加熱元件的加熱功率從功率p1減小到零。
文檔編號A24F47/00GK103237468SQ201180058107
公開日2013年8月7日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者M·托倫斯, J-M·弗利克, O·Y·科尚, F·迪比耶夫 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司