TW202425825A - 具有加熱器控制的氣溶膠產生裝置 - Google Patents

Abstract

一種氣溶膠產生裝置（1），包括：加熱器（12），該加熱器被配置為加熱氣溶膠形成基質，使得該氣溶膠形成基質能夠釋放氣溶膠以供吸入；計時器（16），該計時器被配置為測量從吸食過程啟動起所經過的時間；以及處理器（20），該處理器被配置為使用溫度分佈線函數來計算根據時間連續變化的溫度分佈線（105），其中，處理器（20）被配置為以控制信號的形式將計算出的溫度分佈線（105）發送到加熱器（12）。

Description

具有加熱器控制的氣溶膠產生裝置

本發明關於一種氣溶膠產生裝置，更具體地關於氣溶膠產生裝置中的加熱器的控制。

氣溶膠產生裝置及系統（也稱為汽化器）的普及和使用快速增長，作為傳統煙草產品（比如香煙、雪茄、小雪茄和捲煙）的替代品，氣溶膠生成裝置及系統（也稱為蒸發器）的普及和使用在過去幾年中迅速增長。與燃燒傳統煙草產品中的煙草不同，可用多種裝置及系統來加熱或加溫可氣溶膠化的物質，該等可氣溶膠化的物質可以包含或不包含尼古丁或其他活性物質。

常用的氣溶膠產生系統的類型係加熱基質式氣溶膠產生類型或加熱不燃燒類型。這種類型的系統藉由將含有氣溶膠基質（比如再造煙草）的消耗品製品（即「加熱不燃燒棒」）加熱到通常在150°C至350°C範圍內的溫度來產生氣溶膠或蒸氣。對氣溶膠基質進行加熱、但不使其燃燒或點燃，釋放出包含用戶想要的組分但不包含不期望的燃燒副產物的氣溶膠。此外，藉由對煙草或其他可氣溶膠化的材料進行加熱而產生的氣溶膠通常不包含可能由燃燒產生的會令用戶不愉快的焦味或苦味。

通常，將例如棒式的加熱不燃燒消耗品製品插入加熱不燃燒裝置的腔體中，棒的一端從裝置中突出並形成吸入吸嘴。加熱不燃燒裝置隨後向棒提供熱量以使包含在棒中的氣溶膠基質中的可氣溶膠化的材料氣溶膠化，並且產生的氣溶膠從棒的突出端提供給用戶。

可以使用改變供應給加熱器的功率的控制信號來改變由加熱器供應給棒的熱量。通常，用於控制氣溶膠產生裝置中的加熱器的控制信號係藉由在特定時間的一組離散溫度值來定義的，從而定義離散溫度分佈線。例如，離散溫度分佈線可以包含具有一系列離散溫度值的清單，每個離散溫度值具有相對應的持續時間。

使用離散溫度分佈線可能會引起問題。第一，由於反復接通和斷開電源，加熱器的突然變化可能會引起熱衝擊。第二，加熱器控制的突然變化可能導致加熱器對氣溶膠產生基質的不均勻加熱。第三，溫度分佈線的不連續性可能導致意外且不期望的控制信號，這可能導致加熱器損壞、不期望的燃燒副產物以及對用戶的危險。第四，離散溫度分佈線不易於針對特定類型的裝置或消耗品製品進行定制和優化。

因此，本發明之目的係解決以上討論的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種氣溶膠產生裝置，包括：加熱器，該加熱器被配置為加熱氣溶膠形成基質，使得該加熱氣溶膠形成基質能夠釋放氣溶膠以供吸入；計時器，該計時器被配置為測量從吸食過程啟動起所經過的時間；以及處理器，該處理器被配置為使用溫度分佈線函數來計算根據時間連續變化的溫度分佈線，其中，該處理器被配置為以控制信號的形式將計算出的溫度分佈線發送到該加熱器。

計算出的溫度分佈線可以限定加熱器的設定點溫度，其中發送到加熱器的控制信號係基於設定點溫度的。例如，控制信號可以經由PID控制器或繼電器式控制器提供。因此，設定點溫度分佈線根據時間連續變化（在轉換為要發送到加熱器的控制信號之前）。有利地，氣溶膠產生裝置可以使得加熱器能夠基於比如傅裡葉級數或多項式函數等溫度分佈線函數而使用隨時間連續變化的平滑加熱分佈線。氣溶膠產生裝置的理想加熱分佈可以取決於所使用的氣溶膠形成基質和/或加熱器。

如本文所使用的，術語「根據時間」較佳的是表示溫度分佈線函數採用時間作為輸入以便提供溫度分佈，不過應當理解，溫度分佈線函數可以採用其他輸入以及時間。因此，溫度分佈線較佳的是取決於時間的函數。較佳的是，作為溫度分佈線函數的輸入的時間係自吸食過程啟動起所經過的時間。如本文所使用的，術語「可連續變化」或「連續變化」較佳的是表示溫度分佈線不包含任何離散的（或暫態的）變化或不連續性。較佳的是，溫度分佈線的一階導數不包含任何不連續性並且其本身可以是連續的或平滑變化的。

處理器可以被配置為基於用戶輸入來修改溫度分佈線函數的一個或多個參數。例如，溫度上升和下降的位置和/或次數可以由用戶輸入提供。有利地，這使得加熱器溫度能夠由用戶精確地限定。

處理器可以被配置為驗證用戶輸入是否滿足一個或多個預定條件。有利地，該一個或多個預定條件可以降低氣溶膠產生裝置損壞的風險和/或可以降低對用戶造成危險的風險。例如，該一個或多個預定條件可以防止溫度分佈線出現：限定的溫度高於最大值、維持溫度高於閾值的持續時間超過預定時間、和/或變化比最大速率更快。

氣溶膠產生裝置可以進一步包括用於測量環境溫度的溫度感測器，其中，處理器被配置為基於測量的環境溫度來修改溫度分佈線函數的一個或多個參數。或者，環境溫度可以作為（比如來自單獨裝置的）用戶輸入來提供。

處理器可以被配置為在用戶沒有抽吸的時間段內使溫度分佈線下降。有利地，在這段時間內，可以降低裝置的功耗，從而改進電池性能。此外，可以減少蒸氣產生，從而盡可能減少蒸氣洩漏並且增加氣溶膠產生基質的使用期。

氣溶膠產生裝置可以進一步包括抽吸檢測器，其中，處理器被配置為在抽吸檢測器檢測到抽吸之後使溫度分佈線下降持續熱量減少時間段。熱量減少時間段可以在從檢測到抽吸起的第一時間段之後開始，並且在從檢測到抽吸起的第二時間段之後結束。換言之，溫度分佈線在第一時間段之後下降，並且在從檢測到抽吸起的第二時間之後恢復到正常溫度分佈線（即，去除了溫度降低）。藉由在第一時間段之後（而不是在檢測到抽吸時立即）使溫度分佈線下降，初始抽吸不會受到下降溫度分佈線的影響。藉由在第二時間段之後恢復溫度分佈線，後續抽吸不會受到溫度降低的影響。第二時間段可以少於用戶通常在抽吸之間所用的時間。由於用戶不太可能緊接著抽吸兩次，因此溫度分佈線僅在用戶不太可能抽吸時的時間視窗（即熱量減少時間段）期間下降。因此，在檢測到抽吸之後，溫度分佈線可以下降、然後增長。溫度降低可能導致溫度分佈線出現局部最小值（或下降）。

氣溶膠產生裝置可以進一步包括方位感測器，其中，處理器被配置為當方位感測器檢測到裝置的預定位置和/或裝置的預定位置變化時使溫度分佈線下降持續熱量減少時間段。熱量減少時間段可以在從方位檢測起的第一時間段之後開始，並且在從方位檢測起的第二時間段之後結束。換言之，溫度分佈線在第一時間段之後下降，並且在從方位檢測起的第二時間之後恢復到正常溫度分佈線（即，去除了溫度降低）。例如，可以響應於用戶放低裝置和/或將裝置放下（比如放在桌子上）來使溫度分佈線下降。由於用戶不太可能在該等位置上抽吸，因此可以使溫度分佈線下降而不會影響用戶體驗。藉由在從方位改變起的第二時間段之後使溫度分佈線恢復到其正常值，溫度分佈線可以下降，然後在用戶不太可能吸入的時間段內再次增長；這樣可以節電。

熱量減少時間段可以是預定的或者可以具有動態調整值。熱量減少時間段可以基於由處理器收集的關於用戶使用裝置的資料。例如，在檢測到抽吸之後使溫度分佈線下降持續熱量減少時間段的情況下，熱量減少時間段的長度可以小於用戶通常在抽吸之間所用的最短時間。以類似的方式，在方位檢測之後使溫度分佈線下降持續熱量減少時間段的情況下，熱量減少時間段的長度可以小於用戶通常從這樣的方位檢測到隨後的抽吸所用的最小時間段。以這種方式，裝置可以為每個用戶優化裝置的電池使用，即使是不同的用戶可能在放低裝置或放下裝置之後以不同的頻率或在不同的時間抽吸。熱量減少時間段可以基於處理器在用戶持續使用裝置期間收集的其他資料來更新，從而考慮特定用戶的習慣的變化和/或在吸食過程中行為的變化。相應地，該裝置可以提供對溫度分佈線的下降部分的長度的動態調整。

溫度分佈線函數可以是傅裡葉級數。有利地，傅裡葉級數利用可以由處理器快速執行的三角函數和數學運算。此外，簡單地藉由改變傅裡葉級數中的項數，傅裡葉級數可以接近具有可變的精度水平的更複雜的函數，從而允許氣溶膠產生裝置適應處理器所需的處理能力量。

計時器可以被配置為測量從吸食過程啟動起直到最大過程時長所經過的時間。例如，最大過程時長可以是約300秒，比如約280秒。最大過程時長可以由用戶輸入確定。

處理器可以被配置為從單獨的裝置接收用戶輸入。有利地，單獨的裝置可以實現對加熱器溫度的精確控制，而不需要在氣溶膠產生裝置上設置複雜的用戶介面。例如，用戶可以例如經由具有圖形化用戶介面的應用程式將指令輸入到比如行動電話等裝置中。氣溶膠產生裝置可以包括連接到處理器的通訊單元。通訊單元可以經由Wi-Fi、藍牙和/或任何其他合適的無線通訊協定從單獨的裝置接收用戶輸入。或者，處理器可以被配置為從氣溶膠產生裝置的用戶介面接收用戶輸入。

根據本發明的另一方面，提供了一種控制氣溶膠產生裝置中的加熱器之方法，該方法包括以下步驟：測量從吸食過程啟動起所經過的時間；以及基於計算出的相對於時間連續變化的溫度分佈線來控制加熱器。

本文還描述了一種氣溶膠產生裝置，該氣溶膠產生裝置包括：加熱器，該加熱器被配置為加熱氣溶膠形成基質，使得該加熱氣溶膠形成基質能夠釋放氣溶膠以供吸入；計時器，該計時器被配置為測量從吸食過程啟動起所經過的時間；以及處理器，該處理器被配置為使用溫度分佈線函數來計算相對於時間連續變化的溫度分佈線，其中，該處理器被配置為以控制信號的形式將所計算的溫度分佈線發送到該加熱器。這種氣溶膠產生裝置的較佳特徵對應於以上關於第一方面描述的特徵。

熟悉該項技術者將理解，本文描述的任何裝置或設備特徵可以作為方法特徵提供，反之亦然。應當理解，在本文描述的任何方面中描述和定義的各種特徵的特定組合可以獨立地實現和/或提供和/或使用。此外，應當理解，本發明在此僅藉由舉例的方式進行描述，並且可以在本發明的範圍內進行細節的修改。

圖1描繪了氣溶膠產生裝置1之示意性截面，示出了各種內部部件。應當理解，裝置中的部件的位置僅是示意性的並且不應被視為對本發明的限制。還應當理解，可以提供裝置1的部件的多個實例。此外，裝置1可以包含與理解本發明無關的多個附加部件，因此在本文中將不再詳細描繪或描述。

如圖1所示，裝置1具有帶有腔體11的殼體10，該腔體被配置為接納氣溶膠產生消耗品製品5。裝置1還包括加熱器12，該加熱器被配置為當氣溶膠產生消耗品製品5位於腔體11內時為該消耗品製品提供熱量。氣溶膠產生消耗品製品5包含氣溶膠形成基質（未示出），該氣溶膠形成基質在被加熱時產生可吸入氣溶膠。

如本文所述，蒸氣通常應被理解為係指在低於其臨界溫度的溫度下為氣相的物質，這意味著在不降低溫度的情況下藉由增大其壓力，蒸氣可以冷凝成液體，而氣溶膠係微細固體顆粒或液滴在空氣或另一種氣體中的懸浮物。然而，應注意的是術語「氣溶膠」和「蒸氣」在本說明書中可以互換使用，尤其是關於所產生的供用戶吸入的可吸入介質的形式而言。如此，術語「吸食」或「吸食過程」可以指產生提供給用戶的氣溶膠和/或蒸氣的氣溶膠產生裝置1的任何使用。

在該示例中，氣溶膠產生裝置1係加熱不燃燒裝置1，並且氣溶膠產生消耗品製品5係加熱不燃燒棒5，但是應當理解，本發明適用於任何形式的使用加熱器從氣溶膠形成基質產生氣溶膠的氣溶膠產生裝置1。例如，氣溶膠產生裝置1可以是汽化器，該汽化器可以向流體氣溶膠形成基質提供熱量。

裝置1還包括電源（比如電池14），用於向加熱器12和裝置1的其他部件供電。

裝置1還包括計時器16。計時器16被配置為測量從吸食過程啟動起所經過的時間（ t）。例如，計時器16可以在用戶啟動或啟動吸食過程時開始計數（即，從 t= 0開始），並且將繼續監測所經過的時間，直到過程結束。吸食過程的啟動可以由用戶手動觸發，比如經由用戶介面或按鈕（未示出）手動觸發。還可以藉由啟動由氣流感測器測量的吸入來檢測吸食過程的啟動。吸食過程的結束可以是當用戶手動停止吸食過程或停止吸入時。當達到預定最大過程時長時，也可以發生吸食過程的結束。該時長可以是約300秒，比如280秒。

裝置1還包括對裝置1的操作進行控制的處理器20。如稍後將更詳細地描述的，處理器20用於控制加熱器12的溫度。更具體地，處理器20被配置為計算時間相關的溫度分佈線。這種溫度分佈線可以稱為「設定點溫度分佈線」，其可以表示加熱器12相對於時間的目標或期望溫度分佈線。處理器20可以包括控制單元，該控制單元產生要提供給加熱器12的控制信號，其中控制信號係基於溫度分佈線的。例如，控制單元可以包括PID控制器、繼電器式控制器或任何其他合適類型的控制器。控制信號可以改變電源14提供給加熱器12的功率。雖然控制單元在本文中被描述為係處理器20的一部分，但是應當理解，可以在裝置1中的任何位置設置單獨的控制單元，並且處理器20和控制單元可以各自執行處理和/或控制操作。

一個或多個溫度感測器31、32可以設置在氣溶膠產生裝置1中以向處理器20提供資料。例如，第一溫度感測器31可以被配置為測量腔體和/或加熱器12的溫度。第一溫度感測器31（即「加熱器溫度感測器31」）可以直接測量腔體11和/或加熱器12的溫度，或者可以用另一種方式（比如藉由監測加熱器12的電阻）計算溫度。第一溫度感測器31可以提供回饋信號，控制單元使用該回饋信號來改變到達加熱器12的控制信號。例如，控制單元可以將所測溫度與設定點溫度分佈線進行比較，並且基於它們之間的差異來調整控制信號。第二溫度感測器32（即「環境溫度感測器32」）可以被配置為測量裝置1周圍的環境溫度，處理器20也可以用將在後文詳細描述的方式使用環境溫度。如後文關於圖4A和圖4B所描述的，裝置1還可以包括抽吸檢測器（未示出）和/或方位感測器22。

現在將結合圖2描述典型氣溶膠產生裝置中的溫度控制。通常，典型的設定點溫度分佈線係離散的，其中針對溫度和時間提供一組離散值，比如以陣列的形式。在圖2所示的示例中，示出了與單個加熱器一起使用的兩個示例設定點溫度分佈線。實線指示第一示例中的設定點溫度分佈線101a，而虛線指示第二示例的設定點溫度分佈線101b。如上所述，可以將該等設定點溫度分佈線101提供給產生控制信號的控制單元。由於圖2中的設定點溫度分佈線101係離散的，分佈線101暫態改變，從而導致分佈線101在某些時間（例如，在50秒、100秒和150秒）不連續。如此，在發生變化的時刻，設定點溫度分佈線101可能沒有被明確限定。

表1中示出了可以用於表示圖2中的設定點溫度分佈線101的資料。如表1所示，典型的設定點溫度分佈線101僅需要幾個參數來控制加熱器的溫度，從而減少存儲空間量以及所需的處理功率量。

示例1	示例2
時間	溫度	時間	溫度
0	230	0	230
15	270	50	100
100	170	150	280
180	230	210	230
280	230	280	230
[表1]

使用常規的設定點溫度分佈線101（比如示例1和2中的設定點溫度分佈線）可能引起許多問題。首先，它們僅限定維持預定時間的離散溫度；結果是，分佈線係不連續的，從而導致加熱器所需的溫度突然變化。這可能導致加熱器和/或連接到加熱器的部件中的熱衝擊，這可能縮短氣溶膠產生裝置的使用期。突然變化還可能導致裝置中的氣溶膠形成基質的不均勻加熱。另外，設定點溫度分佈線101的突然變化可能難以由控制單元處理；例如，在PID控制器中，設定點的暫態或突然變化可能在控制信號中產生過沖，這可能損壞裝置或氣溶膠形成基質。特別地，這可能導致由電池14提供的電力出現尖峰，這可能損壞裝置中的電氣部件。此外，這可能導致對用戶有危險的加熱器12的溫度峰值，和/或可能導致氣溶膠形成基質產生不想要的氣溶膠物質。調整或修改控制單元以減輕這個問題可能增加控制單元所需的計算負擔。此外，不連續的設定點溫度分佈線101不靈活，並且難以針對特定類型的氣溶膠產生裝置或氣溶膠產生消耗品製品進行定制或優化。

圖3描繪了根據本發明的示例性設定點溫度分佈線105。圖3所示的設定點溫度分佈線105可以使用以下方程或函數來計算： 其中 t係從吸食過程啟動起所經過的時間（比如由計時器16測量的），並且參數 a至 m以及 T _o 取表2中所示的值。

參數	值		參數	值
a	25		i	1.12
b	80		j	4910
c	9.1		k	3.4
d	1		l	0.8
f	8.2		m	1.6
g	10		T o	200
h	0.7
[表2]

應當理解，方程（1）（或者可以稱為函數）和上面的對應參數僅是示例性的，並且在本發明的範圍內可以使用其他方程。更一般地說，設定點溫度分佈線105可以由比如以下形式的方程等函數給出： 其中 t係從吸食過程啟動起所經過的時間，並且其中，其他參數（ a、 b、 c、...）可以是其他參數的函數和/或時間的函數。或者，該等參數可以稱為係數。

與圖2所示的示例相反，設定點溫度分佈線105係連續的。如本文所使用的，術語「連續的」較佳的是指線係平滑的並且不包括任何暫態變化或不連續性。溫度分佈線的一階導數也可以不包含任何不連續性並且其本身可以是連續的或平滑變化的。對於每個時間值，設定點溫度可以被唯一地限定，並且可以藉由使用函數針對吸食過程中的任何時刻進行計算。更具體地，設定點溫度分佈線函數可以用於計算吸食過程中任何時刻的設定點溫度，而不需要使用其他時間或溫度值進行近似或插值。以這種方式，設定點溫度分佈線105可以被認為具有任意高解析度。即使溫度分佈線函數本身可以僅使用幾個參數來限定，也可以實現這一點。

以這種方式，裝置1可以提供僅由幾個參數限定的精確設定點溫度分佈線105。有利地，設定點溫度分佈線105不限定任何不連續的或突然的溫度躍變；相反，設定點溫度分佈線105可以逐漸變溫。這降低了熱衝擊、由於熱循環應力造成的損壞和/或氣溶膠形成基質的不均勻加熱的風險。此外，連續的設定點溫度分佈線105更容易由控制單元處理，從而降低可能損壞裝置中的加熱器或其他電子器件的過沖風險。

此外，具有連續的分佈線可以允許設定點溫度分佈線105對於某些類型的裝置1或棒5係更可定制的。例如，在整個吸食過程中改變加熱器12的溫度可能是有益的，以利於更連續地向用戶輸送氣溶膠劑；更具體地，即使在氣溶膠形成基質耗盡時，加熱器溫度的逐漸增加也可以提供氣溶膠的恒定輸送。

設定點溫度分佈線105可以包含三角函數，包括任何合適組合的此類三角函數的和、乘積和/或冪。以這種方式，可以僅使用簡單的算術函數和明確限定的函數來計算設定點溫度分佈線105，從而允許在當前的微控制器上僅在幾毫秒內進行計算，而沒有明顯的滯後。應當理解，限定連續的設定點溫度分佈線105所需的參數的數量可能比包含溫度和時間的離散值的陣列中所需的參數的數量少得多。因此，與現有的控制方法相比，連續的設定點溫度分佈線105可以具有更高的資料效率和更少的計算強度。

在一個實施方式中，可以使用傅裡葉級數來定義設定點溫度分佈線105，其中傅裡葉級數的週期由最大過程時長（例如，280秒）給出。當過程結束時，加熱器12可以被切斷，並且計時器16可以重置為 t= 0。有利地，傅裡葉級數僅使用明確限定的三角函數和可以由處理器20快速執行的簡單數學運算。此外，可以使用傅裡葉級數來近似加熱器溫度的任何合適的最佳函數，藉由改變傅裡葉級數中的項數容易地修改近似的精度。大量的項可能增加設定點溫度分佈線105的複雜性。因此，設定點溫度分佈線105可以適於最佳利用裝置1中可用的處理能力。

視需要，設定點溫度分佈線105還可以具有連續一階導數。在該配置中，設定點溫度分佈線105可以被稱為設定點溫度曲線。有利地，具有連續一階導數可以避免當使用某些類型的控制單元（比如PID控制器）控制加熱器12時出現任何不連續性，從而進一步降低溫度尖峰或其他不期望行為的風險。在一些實施方式中，甚至二階導數也可以是連續的。

設定點溫度分佈線105中的任何參數都可以成為用戶控制的和/或環境控制的變數。具體地，處理器20可以被配置為基於用戶輸入來修改設定點溫度分佈線105的參數中的一個或多個參數。例如，可以藉由用戶輸入以高精度提供溫度上升和下降的位置和/或次數。替代性地或附加地，用戶可以指定最大過程時長，比如用戶想要吸食1分鐘而不是4分鐘；在上面的方程（1）的示例中，可以藉由改變參數 d來實現這一點。應當理解，用戶可以對限定設定點溫度分佈線105的任何其他參數進行調整。

處理器20可以被配置為驗證用戶輸入是否滿足一個或多個預定條件。如果用戶輸入滿足一個或多個預定條件，則處理器20可以基於用戶輸入來更新設定點溫度分佈線105。然而，如果用戶輸入不滿足一個或多個預定條件，則不更新設定點溫度分佈線105，並且可以向用戶提供錯誤指示。一個或多個預定條件可以防止溫度分佈線105出現：達到的溫度高於最大值、維持溫度高於閾值的持續時間超過預定時間、和/或變化比最大速率更快。以這種方式，一個或多個預定條件可以降低加熱器過熱的風險，從而降低損壞氣溶膠產生裝置1的風險和/或降低對用戶造成危險的風險。一個或多個預定條件可以是硬編碼限制，以將溫度分佈線105的修改限制為危險配置。

可以藉由裝置1的用戶介面（未示出）將用戶輸入提供給處理器20。替代性地或附加地，處理器20可以被配置為從單獨的裝置接收用戶輸入。單獨的裝置可以是行動電話，該行動電話可以運行可以具有圖形化用戶介面的應用程式。藉由使用圖形化用戶介面，用戶可以建立他們自己的吸食設定檔或修改現有的設定檔，並且隨後將它們發送到裝置1。單獨的裝置可以經由氣溶膠產生裝置1中的通訊單元18與處理器20通訊。通訊單元18可以經由Wi-Fi、藍牙和/或任何其他合適的無線通訊協定從單獨的裝置接收用戶輸入。

處理器20可以被配置為基於裝置1周圍的環境溫度來修改溫度分佈線函數的一個或多個參數。更具體地，由第二溫度感測器32進行的測量可以用於修改溫度分佈線函數的一個或多個參數。例如，環境溫度可以向溫度分佈線函數提供溫度偏移。在方程（1）中，參數 T _o 可以定義基於環境溫度的溫度偏移。視需要，除了來自第二溫度感測器32的資料之外，用戶還可以提供用戶輸入來改變溫度偏移。

有利地，藉由考慮環境溫度，可以補償外部條件。例如，在寒冷環境中（比如當冬天在戶外時），可以提升設定點溫度分佈線105以提供對氣溶膠產生基質的更優化的加熱。隨後，如果用戶移動到室內（比如進入辦公室），則設定點溫度分佈線105可以再次下降。

圖4A和圖4B描繪了根據本發明的另外的示例性設定點溫度分佈線110a、110b。設定點溫度分佈線110a與圖3中所示的設定點溫度分佈線密切對應，並且可以被稱為「正常」分佈線。設定點溫度分佈線110b包括至少一個溫度降低部分111，因此該分佈線可以被稱為「下降溫度」分佈線。雖然圖4B中僅示出了單個溫度降低部分111，但是應當理解，可以存在多於一個的溫度降低部分111。

圖4A和圖4B所示的設定點溫度分佈線110a、110b可以使用以下方程或函數來計算： 其中 t係從吸食過程啟動起所經過的時間（比如由計時器16測量的），並且參數 a至 w取表3中所示的值。

參數	值		參數	值
a	25		l	0.8
b	80		m	1.6
c	9.2		n	2.92
d	1.06		o	2.1
f	8.2		p	0或1
g	10		q	20,000
h	0.7		u	1.7
i	0.85		v	3.38
j	4910		w	0.32
k	3.4		T o	200
[表3]

參數 p充當布林函數。當它為0時，分佈線係正常的（如圖4A所示），當它為1時，下降溫度分佈線生效（如圖4B所示）。或者，參數 p可以是連續參數，可以變化為從0到1之間的任何值。處理器20可以改變參數 p的值以在正常分佈線110a和下降溫度分佈線110b之間切換。

處理器20可以被配置為在用戶沒有抽吸的時間段內使溫度分佈線下降。換言之，處理器20可以調整溫度分佈線函數的一個或多個參數，使得溫度降低部分111在用戶沒有抽吸時發生。以這種方式，抽吸不會受到溫度降低部分111的影響，不會影響用戶體驗。有利地，藉由使溫度分佈線下降，降低了裝置1的功耗，從而提高電池12的性能。此外，可以減少蒸氣產生，從而盡可能減少蒸氣洩漏並且增加氣溶膠產生基質的使用期。

例如，氣溶膠產生裝置1可以包括抽吸檢測器（未示出），並且處理器20可以被配置為在抽吸檢測器檢測到抽吸之後使溫度分佈線下降持續熱量減少時間段。在檢測到抽吸之後，熱量減少時間段可以在從檢測到抽吸起的第一時間段之後開始，並且在從檢測到抽吸起的第二時間段之後結束。換言之，溫度分佈線在第一時間段之後下降，並且在從檢測到抽吸起的第二時間段之後恢復到正常溫度分佈線（即，去除了溫度降低）。

更具體地，如圖4B所示，可以在時間 t ₀ 處檢測到抽吸。溫度降低部分111可以在時間 t ₁ 處開始使溫度分佈線下降，並且可以在時間 t ₂ 處使溫度分佈線增長以使其返回到其正常水平。應當理解，圖4B中所示的特定值和位置僅是示例性的並且不一定係按比例繪製的。

第一時間段由 Δt ₁ = t ₁ – t ₀ 給出。第一時間段可以具有預定值，使得溫度降低部分111不影響在時間 t ₀ 處發生的初始抽吸。第一時間段的值可以根據用戶進行個性化和調整。例如，第一時間段可以是約2秒。

第二時間段由 Δt ₂ = t ₂ – t ₀ 給出。第二時間段可以具有預定值，使得溫度降低部分111不影響用戶的後續抽吸。較佳的是，基於相繼的抽吸之間的最小時間段來選擇第二時間段的持續時間。第二時間段的值可以根據用戶進行個性化和調整。以這種方式，在下降溫度分佈線期間，用戶不太可能進行後續抽吸，使得用戶體驗不受影響。

因此，溫度分佈線110b僅在由 Δt _r = t ₂ – t ₁ 給出的熱量減少時間段內下降。可以藉由改變溫度分佈線函數110b的一個或多個參數來選擇時間段 Δt ₁ 、 Δt ₂ 、 Δt _r 。例如，在方程（3）中，溫度降低部分111的時序取決於參數 w，並且溫度降低部分111的長度取決於參數 q。可以為用戶的每次抽吸提供附加的溫度降低部分111。

抽吸檢測器可以由溫度感測器提供，該溫度感測器可以附接到腔體11的壁，比如內底面或外底面。為此目的可以使用溫度感測器31，或者可以使用單獨的溫度感測器。溫度感測器檢測到用戶抽吸引起的溫度快速下降。替代性地或附加地，壓力感測器可以檢測由用戶抽吸引起的壓力減小或腔體11內的壓力減小。可以使用其他抽吸檢測器，比如流量感測器。

熱量減少時間段可以是預定的或者可以具有動態變化值。熱量減少時間段可以是基於由處理器20收集的關於用戶使用裝置1的資料。換言之，熱量減少時間段可以是個性化的。更具體地，熱量減少時間段的長度可以小於用戶通常在抽吸之間所用的最少時間。可以由裝置為每個用戶確定該最少時間，因為不同的用戶可能以彼此不同的頻率抽吸。用這種方式，裝置1可以用針對每個用戶定制的方式優化電池使用並減少不想要的蒸氣洩漏。熱量減少時間段可以基於處理器20在用戶持續使用裝置1期間收集的其他資料來更新，從而考慮到特定用戶的習慣的變化。此外，如果處理器20確定用戶在過程啟動時與結束時相比以不同的頻率抽吸，則可以相應地調整熱量減少時間段，從而使裝置1的效率最大化而不損害用戶體驗。相應地，裝置1可以提供對溫度分佈線的下降部分的長度的動態調整。

替代性地或附加地，溫度降低部分111可以被設置為響應於裝置1處於預定位置和/或響應於預定位置變化而發生。為了檢測這種位置資訊，裝置1可以包括方位感測器22，該方位感測器能夠檢測裝置1的位置（即方位）和/或裝置1的位置變化（即運動）。例如，方位感測器22可以包括陀螺儀和/或加速計。例如，溫度降低部分111可以被設置為當用戶放低裝置1或將裝置1放下（例如放在桌子上）時發生。由於當裝置1被放低或移動到特定位置時用戶不太可能抽吸，因此可以減少供應到加熱器12的功率而不影響用戶體驗。更具體地，在時間 t ₀ 處的方位檢測之後，溫度降低部分111可以在時間 t ₁ 處開始使溫度分佈線下降，並且可以用與以上描述類似的方式在時間 t ₂ 處使溫度分佈線增長以使其返回到其正常水平。相應地，處理器20被配置為當方位感測器22檢測到裝置1的預定位置和/或裝置1的預定位置變化時在熱量減少時間段（Δ _r= t ₂– t ₁）內使溫度分佈線下降。

以與以上描述類似的方式，熱量減少時間段可以是預定的或者可以具有動態變化值。熱量減少時間段可以是基於由處理器20收集的關於用戶使用裝置1的資料。換言之，熱量減少時間段可以是個性化的。更具體地，熱量減少時間段的長度可以小於用戶通常從這種方位檢測到隨後的抽吸所用的最少時間段。可以由裝置為每個用戶確定該最少時間，因為不同的用戶在改變裝置1的方位或放下裝置1之後可以更快地進行後續抽吸。用這種方式，裝置1可以用針對每個用戶定制的方式優化電池使用並減少不想要的蒸氣洩漏。熱量減少時間段可以基於處理器20在用戶持續使用裝置1期間收集的其他資料來更新，從而考慮到特定用戶的習慣的變化。相應地，裝置1可以提供對溫度分佈線的下降部分的長度的動態調整。

可以藉由修改參數 n、o和/或 v來改變溫度降低量。更大的降低可以進一步減少功耗和蒸氣洩漏，但是可以增加在後續抽吸之前使溫度恢復到其正常水平的時間。

雖然上文針對本發明的示例性實施方式，但是應當理解，本發明在本文僅藉由示例的方式進行描述，並且可以在本發明的範圍內進行細節的修改。此外，熟悉該項技術者將理解，本發明可以不限於本文所揭露的實施方式，或者限於附圖中所示的未在本文中詳細描述或在申請專利範圍中限定的任何細節。

此外，藉由考慮說明書，本發明的其他和進一步的實施方式對於熟悉該項技術者來說將是顯而易見的，並且可以在不脫離由所附申請專利範圍確定的本發明之基本範圍的情況下進行設計。

1:氣溶膠產生裝置 10:殼體 101、101a、101b、105、110a、110b:設定點溫度分佈線 111:溫度降低部分 11:腔體 12:加熱器 14:電池 16:計時器 20:處理器 22:方位感測器 31:第一溫度感測器 32:第二溫度感測器 5:氣溶膠產生消耗品製品

現在將參考附圖僅藉由示例的方式描述一個或多個實施方式，在附圖中： [圖1]示出了氣溶膠產生裝置的實施方式之示意性截面； [圖2]示出了可以用於典型氣溶膠產生裝置的設定點溫度分佈線； [圖3]示出了設定點溫度分佈線的實施方式，該設定點溫度分佈線係連續的；並且 [圖4A]示出了設定點溫度分佈線的實施方式，該設定點溫度分佈線係連續的，並且圖4B示出了包括溫度降低部分的圖4A的設定點溫度分佈線。

105:設定點溫度分佈線

Claims (13)

1. 一種氣溶膠產生裝置，包括： 加熱器，該加熱器被配置為加熱氣溶膠形成基質，使得該加熱氣溶膠形成基質能夠釋放氣溶膠以供吸入； 計時器，該計時器被配置為測量從吸食過程啟動起所經過的時間；並且 處理器，該處理器被配置為使用溫度分佈線函數來計算根據時間連續變化的溫度分佈線，其中，該處理器被配置為以控制信號的形式將計算出的溫度分佈線發送到該加熱器。
2. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置，其中，該處理器被配置為基於用戶輸入來修改該溫度分佈線函數的一個或多個參數。
3. 如請求項2所述之氣溶膠產生裝置，其中，該處理器被配置為驗證該用戶輸入是否滿足一個或多個預定條件。
4. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生裝置，進一步包括用於測量環境溫度的溫度感測器，其中，該處理器被配置為基於測量的環境溫度來修改該溫度分佈線函數的一個或多個參數。
5. 如任一前述請求項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該處理器被配置為在用戶沒有抽吸的時間段內使該溫度分佈線下降。
6. 如請求項5所述之氣溶膠產生裝置，進一步包括抽吸檢測器，其中，該處理器被配置為在該抽吸檢測器檢測到抽吸之後使該溫度分佈線下降持續熱量減少時間段。
7. 如請求項5或6所述之氣溶膠產生裝置，進一步包括方位感測器，其中，該處理器被配置為當該方位感測器檢測到該裝置的預定位置和/或該裝置的預定位置變化時使該溫度分佈線下降持續熱量減少時間段。
8. 如請求項6或7所述之氣溶膠產生裝置，其中，該熱量減少時間段係基於該處理器收集的關於該用戶使用該裝置的資料來確定的。
9. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該溫度分佈線函數係傅裡葉級數。
10. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該計時器被配置為測量從該吸食過程啟動起直到最大過程時長所經過的時間。
11. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中，該溫度分佈線的一階時間導數相對於時間係連續的。
12. 如請求項2所述之氣溶膠產生裝置，其中，該處理器被配置為從單獨的裝置接收該用戶輸入。
13. 一種控制氣溶膠產生裝置中的加熱器之方法，該方法包括以下步驟： 測量從吸食過程啟動起所經過的時間；並且 基於計算出的根據時間連續變化的溫度分佈線來控制該加熱器。