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CN116135058A - 加热组件、气溶胶生成装置、系统及温度控制方法 - Google Patents

加热组件、气溶胶生成装置、系统及温度控制方法 Download PDF

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CN116135058A
CN116135058A CN202111371925.3A CN202111371925A CN116135058A CN 116135058 A CN116135058 A CN 116135058A CN 202111371925 A CN202111371925 A CN 202111371925A CN 116135058 A CN116135058 A CN 116135058A
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CN
China
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temperature
deformation
heating element
control circuit
heating
Prior art date
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Pending
Application number
CN202111371925.3A
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English (en)
Inventor
瞿江洪
钱轶霆
张慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Shanghai New Tobacco Products Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Shanghai New Tobacco Products Research Institute Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Shanghai Tobacco Group Co Ltd, Shanghai New Tobacco Products Research Institute Co Ltd filed Critical Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Priority to CN202111371925.3A priority Critical patent/CN116135058A/zh
Publication of CN116135058A publication Critical patent/CN116135058A/zh
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Abstract

本发明公开了一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置的加热组件,包括:至少一个加热元件,用于加热气溶胶形成基质;控制电路,控制向至少一个加热元件供电;温度检测元件,用于接收加热元件的热量传递产生第一形变和第二形变,使得温度检测元件能在第一形变和第二形变之间切换。第一形变发生时,控制电路闭合,其能向加热元件供电;第二形变发生时,控制电路断开,其停止向加热元件供电。本发明能够简化温度控制装置电路设计,简化组装工艺,降低制造成本。本发明还提供了一种包括上述加热组件的气溶胶生成装置以及气溶胶生成装置的温度控制方法。本发明还提供了一种包括上述气溶胶生成装置的气溶胶生成系统。

Description

加热组件、气溶胶生成装置、系统及温度控制方法
技术领域
本发明涉及新型烟草制品烟具领域,具体涉及一种气溶胶生成装置以及一种气溶胶生成装置的温度控制方法。
背景技术
传统烟草危害使用者身体健康,新型气溶胶生成装置作为传统烟草的替代商品,近年来的发展势头迅猛。常见的气溶胶生成装置按照气溶胶产生材料的形式大致可以分为电子烟、加热卷烟等大类。电子烟中用于产生气溶胶的是液体材料,而加热卷烟中用于产生气溶胶的是固体材料,例如是烟草薄片、烟草颗粒、烟丝、再造烟草等。即,气溶胶生成装置包括产生气溶胶的固体材料,也即固态烟媒。
示例性地,在固态烟媒正常使用的过程中,烟媒,即气溶胶产生制品,固态烟媒会被加热至200℃以上而不燃烧,从而可以避免吸入传统烟草制品由于燃烧和高温(高达800℃)降解产生的有害成分。这种包括固体发烟材料的气溶胶生成装置在结构上包括发烟单元、降温单元、过滤单元和裹覆单元。其中,发烟单元是被加热单元加热气溶胶产生制品中用于产生可吸入的气溶胶的基质,可以是上述的烟草薄片、烟草颗粒等。
气溶胶生成装置的加热单元可以采用电加热、碳加热、声波加热等多种加热方式。在加热固态烟煤的过程中,为了改善吸烟的口感、减少有害物质的吸入,以提升使用者的体验感和保护使用者的身体健康,气溶胶生成装置往往通过内置温度控制元件实时监测温度并使加热温度维持在一定的数值区间内,实现以相对恒定的温度加热气溶胶生成制品的效果。但是,现有的气溶胶生成装置的温度控制电路的设计较为复杂。
示例性的,气溶胶生成装置通过温度传感器采集加热元件的加热温度值的模拟量并转换成可用信号。然后温度控制电路中的信号处理器通过放大信号或差分信号等方式处理前述的可用信号,并获得温度值。但是,当温度控制电路中的加热元件阻值恒定时,加热元件的最高温度并不是恒定的,它随加热时间的变化而变化。因而,还要使用功率处理器对加热元件的电功率进行调节,以此实现加热元件为气溶胶产生制品提供恒定的加热温度。
因此,现有的气溶胶生成装置的温度控制电路设计比较复杂。相应地,温度控制电路的设计成本、制造成本都不低,是以具有温度控制功能的气溶胶生成装置的成本也很高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的温度控制电路设计复杂,成本高的问题。本发明提供了一种气溶胶生成装置,可简化温度控制电路的设计,降低成本。
第一方面,本发明的实施方式公开了一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置的加热组件,包括:至少一个加热元件,加热元件用于加热气溶胶形成基质;控制电路,控制电路被配置成控制向至少一个加热元件供电;温度检测元件,温度检测元件能够接收加热元件的热量传递,使得温度检测元件产生第一形变和第二形变,并且温度检测元件能够在第一形变和第二形变之间进行切换;其中,当第一形变发生时,控制电路处于闭合状态,控制电路能够向加热元件供电;当第二形变发生时,控制电路处于断开状态,控制电路停止向加热元件供电。
采用本发明提供的加热组件,加热组件中的加热元件能够将热量传递给温度检测元件。温度检测元件具有受热形变的特性,其可以根据控制电路向加热元件供电,接收加热元件的热量传递,从而发生不同的形变。加热组件通过利用温度检测单元受热形变的特性,控制控制电路的闭合或者断开,从而实现控制电路向加热元件的供电。
采用上述技术方案,利用温度检测元件受热形变的特性,控制控制电路的断开或闭合,简化了加热组件的电路设计,简化了组装工艺。相对于采用温度控制元件的方式,本申请降低了加热组件的制造成本。
进一步地,加热元件达到第一温度时,温度检测元件产生第一形变;当加热元件达到第二温度时,温度检测元件产生第二形变;其中,第一温度小于第二温度。
采用上述技术方案,能够通过利用温度检测单元受热形变的特性,检测加热元件的加热温度。具体而言,当电源为控制电路供电时,加热元件的温度不断上升。因为加热元件与温度检测单元相互接触,并且两者之间可以进行热量传递,所以温度检测单元的温度随着加热元件温度的上升而上升。
需要指出的是,在加热元件与温度检测单元的热量传递的过程中会有热量散失,即便不同温度下散失的热量是不恒定的,但是这并不会影响加热组件控温功能的实现。并且,技术人员可以将温度检测单元设置成尽量小型化的形式,减少热量损失。温度检测单元是由受热形变的材料制成的,温度检测单元的形变量与温度检测单元的温度相互对应。因而可以通过温度检测单元的形变量确定此时加热元件的加热温度。
本发明提供的加热组件,还利用温度检测单元受热形变的特性,控制加热元件的加热温度,使得加热温度能够维持在特定的温度范围之间,实现气溶胶生成装置对气溶胶形成基质进行恒温加热,优化了加热元件对气溶胶产生制品的恒温加热方式。
进一步地,温度检测单元的第一形变小于第二形变。
进一步地,当加热元件的温度上升至第二温度时,控制电路断开,停止向所述加热元件供电;当加热元件的温度下降至第一温度时,控制电路闭合,控制电路向所述加热元件供电;以使得加热元件的温度维持在第一温度和第二温度之间。
采用上述技术方案,加热元件发生温度的变化,温度检测元件接收加热元件的热量传递,温度检测元件在不同温度下产生相应的形变,使得控制电路循环往复地闭合与断开,以此实现将加热元件的加热温度维持在恒温状态。进一步地,维持在恒温状态的加热组件能对气溶胶形成基质进行恒温加热,使气溶胶形成基质保持特定的雾化效率,进而改善使用者的口感,减少释放对人体有害的物质。
进一步地,温度检测单元由金属或非金属制成。
进一步地,制成温度检测单元的金属为铁或康铜或铜或镍铬或镍硅。
进一步地,制成温度检测单元的非金属为氧化铝或氧化锆。
进一步地,温度检测单元通过弯曲产生所述第一形变和所述第二形变。
采用上述技术方案,利用金属受热形变的特性,对由金属制成的温度检测单元,在不同的温度产生不同的形变,用于控制控制电路的闭合和断开,以使得控制电路供电,对加热元件加热。
第二方面,本发明提供了一种包括上述加热组件的气溶胶生成装置,气溶胶生成装置包括第一电极,第一电极和加热元件通过导线电连接,第一电极与温度检测单元绝缘连接。控制电路还包括第二电极。在第一形变,第二电极和第一电极电接触;在第二形变,第二电极和第一电极分离。
通过采用上述技术方案,第一电极与温度检测单元绝缘连接,防止第一电极与温度检测单元之间有电流通过,具有保护电路、防止电路短路的作用。当温度检测单元在第一形变时,温度检测单元的形变带动第一电极移动,使得第二电极和第一电极电接触,控制电路闭合,控制电路可以为加热元件供电;当温度检测单元在第二形变,温度检测单元的形变带动第一电极移动,使得第二电极和第一电极分离,控制电路断开,控制电路停止为加热元件供电。
进一步地,第二电极和第一电极为金属电极。
进一步地,第一电极与温度检测单元之间设有绝缘体。
进一步地,绝缘体包括隔热材料。
采用上述技术方案,在第一电极与温度检测单元之间设有包括隔热材料的绝缘体,不仅可以用于防止电路短路,而且能够减少第一电极与温度检测单元之间的热量传递。
进一步地,加热元件在初始温度,温度检测单元具有初始形变,初始温度小于第一温度,初始形变小于第一形变、第二形变;在初始形变,控制电路处于闭合状态,控制电路能够向加热元件供电。
进一步地,气溶胶生成装置还包括壳体;电源;用于收纳气溶胶生成制品的腔体。
采用上述技术方案,气雾产生装置利用温度检测单元受热形变的特性,使得温度检测单元的形变量与加热组件中加热元件的温度相互对应,实现温度检测和温度控制一体化。
具体而言,当加热元件的温度为初始温度时,温度检测单元为初始形变,即温度检测单元保持直线形状,此时控制电路处于闭合状态,但是控制电路并不一定处于加热的工作状态。只有启动气溶胶生成装置时,即为控制电路供电时,控制电路才开始向加热元件供电,使得加热元件能够被加热。
随着控制电路的加热,加热元件、温度检测单元的温度越来越高,当加热元件的温度达到第一温度时,温度检测单元发生第一形变,此时,电路仍然处于闭合的状态,控制电路仍不断供电,加热温度仍不断上升。
直到加热温度达到第二温度时,温度检测单元发生第二形变,此时控制电路断开,控制电路停止供电,加热元件、温度检测单元的温度发生回降。
直到回降的温度达到第一温度,温度检测单元从第二形变回到第一形变,此时控制电路从断开状态变为闭合状态,控制电路再次开始供电,向加热元件加热。
同理,直到加热温度到达第二温度时,温度检测单元从第一形变回到第二形变,此时控制电路从闭合状态变为断开状态,控制电路再次停止供电,停止向加热元件加热。
在使用者使用气溶胶生成装置期间,通过温度检测单元受热形变的特性,使得控制电路循环往复地闭合与断开,以此实现将气溶胶生成装置的加热温度维持在恒温状态。进一步地,维持在恒温状态的气溶胶生成装置能对气溶胶生成制品进行恒温控制,使气溶胶生成制品保持特定的雾化效率,进而改善使用者的口感,减少释放对人体有害的物质。
采用本发明提供的气溶胶生成装置,简化了气溶胶生成装置的温度控制的电路设计,简化了组装工艺,降低了气溶胶生成装置的制造成本。
第三方面,本发明的实施方式还公开了一种基于气溶胶生成装置的温度控制方法,包括:加热元件达到第一温度,温度检测单元具有第一形变,控制电路处于闭合状态;加热元件达到第二温度,温度检测单元具有第二形变,控制电路处于断开状态。
进一步地,气溶胶生成装置的温度控制方法为恒温控制方法,使得所述气溶胶生成装置的加热温度维持在第一温度和第二温度之间。
进一步地,气溶胶生成装置的温度控制方法,还包括:加热元件从初始温度达到第一温度,加热元件在初始温度,温度检测单元具有初始形变,初始温度小于第一温度,初始形变小于第一形变、第二形变;在初始形变,控制电路处于闭合状态,控制电路能够向加热元件供电。
采用本发明提供的气溶胶生成装置的温度控制方法,通过温度检测单元受热形变的特性,控制控制电路的闭合与断开,使气溶胶生成装置的加热温度维持在恒温状态。使气溶胶生成装置对气溶胶形成基质的加热温度保持恒温。采用发明提供的气溶胶生成装置的温度控制方法,通过简化的电路设计同样实现与电子恒温加热方式相同的技术效果。
第四方面,本发明还提供了一种包括上述气溶胶生成装置的气溶胶生成系统,气溶胶生成系统还包括气溶胶生成制品,气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质。
采用本发明提供的气溶胶生成系统,能够使得气溶胶生成装置的加热温度能够维持在特定的温度范围之间,实现气溶胶生成装置对气溶胶形成基质进行恒温控制,优化了加热元件对气溶胶形成基质的恒温加热方式。进一步地,维持在恒温状态的加热组件能对气溶胶形成基质进行恒温控制,使气溶胶形成基质保持特定的雾化效率,进而改善使用者的口感,减少释放对人体有害的物质。
附图说明
图1示出本发明实施例中的温度检测单元的侧视图;
图2示出本发明实施例中的温度控制装置的主视图;
图3示出本发明实施例中的温度控制装置的加热温度曲线图;
图4示出本发明实施例中的温度控制方法的流程图。
上述附图中,附图标记对应的部件名称如下:
1-加热件,2-温度检测单元,21-第一金属体,21a-第一金属体的第一形变,21b-第一金属体的第二形变,22-第二金属体,22a-第二金属体的第一形变,22b-第二金属体的第二形变,3-绝缘体,4-第一电极,5-第二电极,6-电源,61-电源正极,62-电源负极,7-电极,71-第三电极,72-第四电极,8-导线,9-控制电路,A-第一方向,B-第二方向,T0-初始温度,T1-第一温度,T2-第二温度,Tm-目标温度。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包括许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
参考图1和图2,本申请提供了一种加热组件,包括图1示出的加热元件1、控制电路9和温度检测单元2。电源6设有电源正极61和电源负极62,电源6用于为控制电路9供电。温度检测单元2包括绝缘体3。加热元件1的两侧分别设有电极7,电极7分别为第三电极71和第四电极72。
设于加热元件1一侧的第四电极72与电源正极61电连接,用于实现电路的连通。设于加热元件1另一侧的第三电极71通过导线8与第一电极4电连接,用于将电源正极61、加热元件1与导线8与第一电极4进行电连接。电源负极62通过导线与第二电极5连接,用于实现电路的连通。当第一电极4与第二电极5接触时,控制电路9闭合,当电源为控制电路9供电时,控制电路9对加热元件1开始进行供电,使得加热元件开始加热;当第一电极4与第二电极5分离时,控制电路9断开,控制电路9对加热元件1停止进行供电。
加热元件1还与温度检测单元2连接,两者可以直接接触,也可以通过连接件进行连接。加热元件1和温度检测单元2均具有导热性,因而当控制电路9工作,加热元件1温度上升时,加热元件1的热量会传递给温度检测单元2,温度检测单元2的温度也随加热元件1温度的上升而上升。
温度检测单元2由受热可以发生形变的材料制成,包括金属材料或非金属材料,其中金属材料优选铁或康铜或铜或镍铬或镍硅;非金属材料优选氧化铝或氧化锆。
在本实施例中,温度检测单元2为一种金属。这种金属的形状可以为弹簧状,可以为螺旋状,也可以为卷紧片状,即发条的形状。
温度检测单元2的形变量与温度检测单元2的温度相互对应。当温度检测单元2的温度为30℃时,温度检测单元2为初始形变;当温度检测单元2的温度为290℃时,温度检测单元2为第一形变;当温度检测单元2的温度为310℃时,温度检测单元2为第二形变。
参考图1至图3,温度检测单元2随温度上升而产生的形变为沿图2中所示的B方向发生弯曲的弧度。也就是说,温度检测单元2从初始形变到第一形变、从第一形变到第二形变,均沿B方向发生弯曲。温度检测单元2随温度下降而产生的形变为沿图2中所示的B方向的相反方向发生弯曲的弧度。也就是说,温度检测单元2从第二形变到第一形变、从第一形变到初始形变,均沿与B方向相反的方向发生弯曲。
温度检测单元2还包括绝缘体3,绝缘体3用于绝缘温度检测单元2和第一电极4,防止电流从温度检测单元2和第一电极4上通过。在本发明的一个实施例中,绝缘体3涂覆在温度检测单元2的表面。
绝缘体3还包括隔热材料,能够减少温度检测单元2和第一电极4之间的热量传递。第一电极4与温度检测单元2连接。因而当加热元件1传递热量给温度检测单元2,温度检测单元2因温度变化而发生形变时,第一电极4可以随着温度检测单元2的形变摆动到与第二电极5接触或者分离的位置,以此控制控制电路9的闭合和断开,从而实现将加热元件1的温度维持在恒定的温度范围内,达到恒温控制的效果。参考图1,第一电极4的摆动方向为图一中所示的A方向及其相反方向。
展开来说,当温度检测单元2从初始形变到第一形变时,与温度检测单元2连接的第一电极4沿A方向运动,第一电极4与第二电极5一直保持接触,此时控制电路9处于闭合状态,控制电路9继续为加热元件1供电,使得加热元件1能够被加热。
当温度检测单元2从第一形变到第二形变时,与温度检测单元2连接的第一电极4沿A方向运动,直到温度检测单元2为第二形变时,第一电极4与第二电极5分离,因而控制电路9断开,此时控制电路9停止为加热元件1供电。
本申请提供了一种气溶胶生成装置,气溶胶生成装置包括前述的加热组件,还包括壳体、电源和用于收纳气溶胶生成制品的腔体。
参考图1至图3,在本发明中,针对不同的气溶胶生成制品和不同的气溶胶生成装置,对其进行加热时所需要达到的目标温度Tm也是不同的。针对本发明中的气溶胶生成装置,目标温度Tm的温度范围为200℃到400℃。在本实施例中,气溶胶生成装置,也即加热元件1预计达到的目标温度Tm为300℃。
在本实施例中,气溶胶生成装置设有一个加热元件1。
在本申请的其它可能的实施例中,气溶胶生成装置设有多个加热元件1。加热元件1可以为内部加热结构,或者可以为外部加热结构。加热元件1可以是呈柱状的加热针,或者是呈薄片状的加热片,或者是呈网状的加热网。本申请对加热元件1的结构和形状不作限定,只要能够加热气溶胶形成基质即可。
在本实施例中,气溶胶生成装置的加热元件1的初始温度T0为30℃,第一温度T1为290℃,第二温度T2为310℃,加热元件1预计达到的目标温度Tm为300℃。不同的气溶胶生成装置具有不同的初始温度T0、第一温度T1、第二温度T2和目标温度Tm。
当加热元件1为初始温度T0等于30℃时,接收加热元件1热量传递后的温度检测单元2为初始形变,此时第一电极4与第二电极5接触,控制电路9为闭合状态。但是因为气溶胶生成装置处于关闭状态,所以即便控制电路处于闭合状态,但因没有电源为控制电路9供电,控制电路9也不会对加热元件1进行供电,即加热元件1也不会被加热。
当使用者启用气溶胶生成装置时,电源6为控制电路9供电。当初始温度T0为30℃时,控制电路9处于闭合状态,所以一旦电源6开始向控制电路9供电,控制电路9便开始供电,使得加热元件1能够被加热,因而加热元件1的温度上升。温度检测单元2的温度随加热元件1温度的上升也不断上升,同时温度检测单元2具有受热形变的特性,所以随着温度的上升,温度检测单元2不断形变。因而,此时温度检测单元2的形变大于它的初始形变。温度检测单元2的形变会使与其连接的第一电极4沿A方向摆动,但第一电极4与第二电极5始终处于接触状态,即控制电路9始终处于闭合状态,此时控制电路9继续为加热元件1供电,使得加热元件1能够继续被加热。
当控制电路9继续为加热元件1供电,使加热元件1温度到达第一温度T1,即290℃。在从30℃加热至290℃的过程中,加热元件1不断地将自身的热量传递给温度检测单元2,温度检测单元2随温度上升继续沿B方向产生形变,直至加热元件1温度为290℃时,温度检测单元2随温度的上升由初始形变达到第一形变。同时,温度检测单元2的形变使得与其连接的第一电极4沿A方向摆动。当温度到达290℃时,温度检测单元2为第一形变,此时第一电极4与第二电极5仍然处于接触的状态,控制电路9仍闭合,控制电路9继续为加热元件1供电。
当控制电路9继续为加热元件1供电,使加热元件1温度到达第二温度T2,即310℃。在从290℃加热至310℃的过程中,温度检测单元2的温度随加热元件1温度的上升而上升,温度检测单元2继续沿B方向产生形变,在此过程中温度检测单元2的形变为第一形变和第二形变之间的中间形变。直至加热元件1温度为310℃时,温度检测单元2变为第二形变。第二形变大于前述的第一形变,更大于初始形变。此时第一电极4与第二电极5分离,控制电路9断开,控制电路9停止向加热元件1供电。
当控制电路9停止为加热元件1加热,加热元件1的温度从310℃逐渐下降,加热元件1对温度检测单元2的热量传递减少,所以温度检测单元2的温度也会降低。当加热元件1温度从310℃降到290℃,温度检测单元2随温度的下降从第二形变向第一形变进行变化,第一电极4沿A方向的相反方向摆动。当温度到达290度时,温度检测单元2为第一形变,此时第一电极4与第二电极5接触,因而控制电路9闭合,控制电路9可以继续为加热元件1供电,加热元件1继续被加热。
当控制电路9继续为加热元件1供电,使加热元件1温度再次到达310℃。那么控制电路9控制对加热元件1的供电,使得加热元件1重复从290℃加热至310℃的阶段的加热步骤。接着,控制电路9还会控制加热元件1的温度重复从310℃降温至290℃的加热步骤。如此循环往复,上述的加热步骤利用了温度检测单元2随温度的变化产生不同形变的特性,控制控制电路9的闭合和断开,从而控制加热元件1的温度维持在恒温的状态。即,在本实施例中,上述的加热步骤会使得加热元件1的温度保持在290℃至310℃的温度范围,也就是目标温度Tm等于300℃±10℃之内,符合本实施例中的气溶胶生成装置的目标加热温度,实现了控制电路9对加热元件1的恒温控制。
在其他一些可能的实施例中,温度检测单元2并不限于本实施例中的金属材料或非金属材料,它可以是其它能够随温度变化而改变形变的材料。
参见图2所示,在本申请的一些实施例中,温度检测单元2由两种非金属构成,分别为第一非金属体和第二非金属体。
优选地,第一非金属体为氧化锆,第二非金属体为氧化铝,两者均呈薄片状,且重叠设置。氧化锆的膨胀率为9.6,氧化铝(AL2O3含量96%)的膨胀率为6.7,当同时加热氧化锆和氧化铝时,温度检测单元2会向第二非金属体的方向弯曲,即向氧化铝的方向弯曲;当停止加热时,温度检测单元2向第二非金属体相反的方向弯曲,即向氧化锆的方向弯曲;直至达到初始温度,温度检测单元2回复原状。
在本申请的其他一些可能的实施例中,温度检测单元2由两种金属构成,分别为第一金属体21和第二金属体22。优选地,第一金属体21和第二金属体22分别为康铜和铁或者铜和康铜或者镍铬和镍硅。
第一金属体21的一个表面与第二金属体22的一个表面相互接触,两个表面相互重合。即第一金属体21与第二金属体22重叠设置,两者完全重合在一起。
第一金属体21的膨胀率高于第二金属体22的膨胀率,在相同的加热温度时,比如加热温度为290℃时,第一金属体21会向第二金属体22的方向弯曲,即温度检测单元2向如图2中所示的B方向发生弯曲。
在本实施例中,第一金属体21和第二金属体22分别为康铜和铁。其中,康铜的膨胀率为15.2,铁的膨胀率为12.2。
当加热元件1的温度为30℃,加热元件1的温度传递给温度检测单元2,由第一金属体21和第二金属体22构成的温度检测单元2保持直线状态,不发生形变即弯曲的弧度。当加热元件1的温度从30℃到290℃,温度检测单元2不断沿B方向弯曲,直到温度检测单元2为第一形变,此时第一金属体21位于21a的位置,第二金属体22位于22a的位置。
当加热元件1的温度从290℃到310℃,温度检测单元2仍不断沿B方向弯曲,直到温度检测单元2为第二形变,此时第一金属体21位于21b的位置,第二金属体22位于22b的位置。
温度检测单元2的第二形变大于第一形变,相应地,处于第二形变的第一金属体21和第二金属体22的弯曲弧度分别大于第一形变的第一金属体21和第二金属体22。
在其他一些可能的实施例中,第一金属体21和第二金属体22并不限于本实施例中的第一金属体21和第二金属体22的种类,也不限于第一金属体21和第二金属体22的组合。只要第一金属体21和第二金属体22为具有不同膨胀率的金属,能使温度检测单元2发生形变,用于控制控制电路9的闭合和断开,都属于本申请的保护范围。
在本实施例中,第二电极5和第一电极4为金属电极。
在其他一些可能的实施例中,第二电极5和第一电极4为非金属电极,如石墨。
在本发明中,气溶胶生成装置加热的气溶胶产生制品为液体材料或为固体材料或者同时加热液体材料和固体材料。
参考图1至图4,本申请提供了一种气溶胶生成装置的温度控制方法,
S1:当加热元件1的温度为初始温度T0,温度检测单元2接收加热元件1的热量传递,也为初始温度T0。此时,温度检测单元2为初始形变,即温度检测单元2没有弯曲弧度,保持直线形状。
S2:此时第一电极4和第二电极5相互接触,即控制电路9处于闭合状态,控制电路9能够向加热元件1供电。
在初始形变时,控制电路9虽处于闭合状态,但是只有电源6为它供电时,控制电路9才会对加热元件1进行加热。
S3:当加热元件1达到第一温度T1时,接收加热元件1热量传递的温度检测单元2具有第一形变。
S4:此时,与具有第一形变的温度检测单元2连接的第一电极4,仍然与第二电极5接触,即控制电路9处于闭合状态,控制电路9向加热元件1供电,加热元件1的温度继续上升。
S5:当加热元件1达到第二温度T2时,接收加热元件1热量传递的温度检测单元2具有第二形变。
S6:此时,与具有第二形变的温度检测单元2连接的第一电极4,与第二电极5分离,即控制电路9处于断开状态,控制电路9停止向加热元件1供电,加热元件1开始降温。
当加热元件1的温度再次达到第一温度T1时,温度检测单元2再次具有第一形变,此时,控制电路9再次处于闭合状态,控制电路9再次向加热元件1供电,加热元件1的温度继续上升。也就是说,在S6之后,重复S1至S5,以此形成循环,使得温度检测单元2能够在第一形变和第二形变间切换,控制控制电路9的闭合与断开,实现对气溶胶生成装置的加热温度维持在第一温度T1和第二温度T2之间,实现对气溶胶形成基质的恒温加热。
当加热气溶胶形成基质时,温度为Tm时,既能保证气溶胶释放一致性,也能保证用户抽吸体验,减少有害物质的释放。相应地,将气溶胶生成装置加热的目标温度设定为Tm,气溶胶生成装置加热的目标温度Tm在第一温度T1和第二温度T2之间,所以将气溶胶生成装置的加热温度维持在第一温度T1和第二温度T2之间。在本实施例中,第一温度T1为290℃,第二温度T2为310℃,目标温度Tm为300℃。
本申请提供了一种气溶胶生成系统,包括前述气溶胶生成装置,还包括气溶胶生成制品。其中,气溶胶生成制品中包括气溶胶形成基质。
气溶胶生成系统通过气溶胶生成装置,对气溶胶生成制品进行加热,使得气溶胶形成基质被加热形成气溶胶。
使用者使用本申请的气溶胶生成系统,能够使得气溶胶生成装置的加热温度能够维持在特定的温度范围之间,实现气溶胶生成装置对气溶胶形成基质进行恒温控制,优化了加热元件1对气溶胶形成基质的恒温加热方式。进一步地,维持在恒温状态的加热组件能对气溶胶形成基质进行恒温控制,使气溶胶形成基质保持特定的雾化效率,进而改善使用者的口感,减少释放对人体有害的物质。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于加热气溶胶形成基质的气溶胶生成装置的加热组件,其特征在于,包括:
至少一个加热元件,所述加热元件用于加热气溶胶形成基质;
控制电路,所述控制电路被配置成控制向至少一个所述加热元件供电;
温度检测元件,所述温度检测元件能够接收所述加热元件的热量传递,使得所述温度检测元件产生第一形变和第二形变,并且所述温度检测元件能够在所述第一形变和所述第二形变之间进行切换;
其中,当所述第一形变发生时,所述控制电路处于闭合状态,所述控制电路能够向所述加热元件供电;当所述第二形变发生时,所述控制电路处于断开状态,所述控制电路停止向所述加热元件供电。
2.如权利要求1所述的加热组件,其特征在于,当所述加热元件达到第一温度时,所述温度检测元件产生所述第一形变;当所述加热元件达到第二温度时,所述温度检测元件产生所述第二形变;其中,所述第一温度小于所述第二温度。
3.如权利要求2所述的加热组件,其特征在于,所述第一形变小于所述第二形变。
4.如权利要求3所述的加热组件,其特征在于,当所述加热元件的温度上升至所述第二温度时,所述控制电路断开,所述控制电路停止向所述加热元件供电;
当所述加热元件的温度下降至所述第一温度时,所述控制电路闭合,所述控制电路向所述加热元件供电;
以使得所述加热元件的温度维持在第一温度和第二温度之间。
5.如权利要求4所述的加热组件,其特征在于,所述温度检测单元由金属或非金属制成。
6.如权利要求5所述的加热组件,其特征在于,所述金属为铁或康铜或铜或镍铬或镍硅。
7.如权利要求5所述的加热组件,其特征在于,所述非金属为氧化铝或氧化锆。
8.如权利要求1至7任一项所述的加热组件,其特征在于,所述温度检测单元通过弯曲产生所述第一形变和所述第二形变。
9.一种包括如权利要求1至8任一项所述的加热组件的气溶胶生成装置,其特征在于,所述气溶胶生成装置包括第一电极,所述第一电极和所述加热元件通过导线电连接,所述第一电极与所述温度检测单元绝缘连接;所述控制电路还包括第二电极;
在所述第一形变,所述第二电极和所述第一电极电接触;
在所述第二形变,所述第二电极和所述第一电极分离。
10.如权利要求9所述的气溶胶生成装置,其特征在于,所述第二电极和所述第一电极为金属电极。
11.如权利要求10所述的气溶胶生成装置,其特征在于,所述第一电极与所述温度检测单元之间设有绝缘体。
12.如权利要求11所述的气溶胶生成装置,其特征在于,所述绝缘体包括隔热材料。
13.如权利要求1至12任一项所述的气溶胶生成装置,其特征在于,所述加热元件在初始温度,所述温度检测单元具有初始形变,所述初始温度小于所述第一温度,所述初始形变小于所述第一形变、所述第二形变;
在所述初始形变,所述控制电路处于闭合状态,所述控制电路能够向所述加热元件供电。
14.如权利要求1至13任一项所述的气溶胶生成装置,其特征在于,还包括:壳体;电源;用于收纳气溶胶生成制品的腔体。
15.一种如权利要求9至14任一项所述的气溶胶生成装置的温度控制方法,其特征在于,所述方法包括:
所述加热元件达到所述第一温度,所述温度检测单元具有所述第一形变,所述控制电路处于闭合状态;
所述加热元件达到所述第二温度,所述温度检测单元具有所述第二形变,所述控制电路处于断开状态。
16.如权利要求15所述的气溶胶生成装置的温度控制方法,其特征在于,所述方法为恒温控制方法,使得所述气溶胶生成装置的加热温度维持在第一温度和第二温度之间。
17.如权利要求16所述的气溶胶生成装置的温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述加热元件从初始温度达到所述第一温度,所述加热元件在初始温度,所述温度检测单元具有初始形变,所述初始温度小于所述第一温度,所述初始形变小于所述第一形变、所述第二形变;在所述初始形变,所述控制电路处于闭合状态,所述控制电路能够向所述加热元件供电。
18.一种包括如权利要求9至14任一项所述的气溶胶生成装置的气溶胶生成系统,其特征在于,还包括气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括所述气溶胶形成基质。
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