CN113693304B - 电子烟具的发热体的温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子烟具的发热体的温度控制方法。该方法包括：首先执行预热程序(10)，使发热体温度升高至预热温度T1；然后执行保温程序(11)，在保温时段t1内使发热体温度保持在执行保温程序(11)前的温度，其中若在保温时段t1内检测到抽吸动作，则执行升温程序(12)，若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，则执行降温程序(13)。根据本发明的发热体的温度控制方法能够根据用户的抽吸动作情况选择性地执行降温程序和升温程序，从而使发热体温度曲线能够确保烟支发烟的均匀性，改善用户的吸食口感。

Description

电子烟具的发热体的温度控制方法

技术领域

本发明涉及电子烟具领域，尤其涉及一种电子烟具的发热体的温度控制方法。

背景技术

与传统的燃烧式卷烟不同，加热不燃烧(HNB)烟具通过对烟草进行低温加热，使烟草中尼古丁和烟气释放出来。低温加热的温度一般在300℃左右，远低于燃烧式卷烟800℃以上的燃烧温度。在低温加热的情况下，烟草释放的烟气中的有害物质含量远低于燃烧式卷烟，从而大幅度降低了烟草制品对人体的危害。

现有的加热不燃烧烟具的加热方式主要包括周边加热、中心加热以及空气加热。在周边加热方式中，容纳烟支的烟杯上设有发热体，以便从周边对烟杯中的烟支进行低温加热。在中心加热方式中，片状或针状发热体***烟支并且从烟支中心进行低温加热。在空气加热方式中，发热体对流经发热体的空气进行加热，经加热的热空气进而对烟支进行空气加热。

无论采用周边加热、中心加热还是空气加热，当用户使用电子烟具时，发热体都会加热至预设的固定温度，以对烟支进行低温加热。在用户吸烟的过程中，加热体需要保持在该固定温度，以便用户随时吸食香烟。然而，由于用户的吸烟习惯不同，抽吸的间隔存在差异，当用户较长时间不抽吸的情况下，维持固定的加热温度不仅会浪费电池的能量，而且还会造成烟支过度加热，影响用户的吸食口感。另外，当用户抽吸烟支时，发热体温度迅速下降，从而导致烟支不能得到充分加热，进而影响用户下次抽吸的吸食口感。

因此，需要提供一种能够控制电子烟具发热体温度的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电子烟具的发热体的温度控制方法，以便解决上述技术问题。

本发明的一方面提供了一种电子烟具的发热体的温度控制方法，包括：

首先执行预热程序，使发热体温度升高至预热温度T1；

然后执行保温程序，在保温时段t1内使发热体温度保持在执行保温程序前的温度，其中

若在保温时段t1内检测到抽吸动作，则执行升温程序，

若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，则执行降温程序，

其中升温程序使发热体升高至温度T2，然后执行保温程序；

其中降温程序使发热体温度下降至温度T3，其中

若在执行降温程序期间检测到抽吸动作，则执行升温程序。

若在执行降温程序期间未检测到抽吸动作，则结束所述温度控制方法。

根据本发明优选的实施例，保温时段t1的长度在0.5秒至20秒之间。

根据本发明优选的实施例，温度T2取决于预热程序后的抽吸总次数、当前抽吸动作的吸力幅值以及当前抽吸动作的时长。

根据本发明优选的实施例，温度T2还取决于当前连续抽吸的次数。

根据本发明优选的实施例，温度T2的计算公式如下：

T2＝f(P,c,t,A)＝T1+K1×P+K2×c+h(A,t)

其中，T1为预热温度，P为预热程序后的抽吸总次数，c为当前连续抽吸的次数，A为当前抽吸动作的吸力幅值，t为当前抽吸动作的时长，h为A和t的函数，K1和K2为预设的固定参数。

根据本发明优选的实施例，K1和K2的取值范围在0.1至5之间。

根据本发明优选的实施例，升温程序还包括，根据当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔与抽吸间隔阈值t2的关系，判断当前抽吸动作是否为连续抽吸。

根据本发明优选的实施例，若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔大于抽吸间隔阈值t2，则当前抽吸动作为非连续抽吸并且c＝0。

根据本发明优选的实施例，若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔小于或等于抽吸间隔阈值t2，则当前抽吸动作为连续抽吸并且c＝cp+1，其中cp为上次抽吸时的连续抽吸次数。

根据本发明优选的实施例，抽吸间隔阈值t2的取值范围在0.5秒至15秒之间。

根据本发明优选的实施例，函数h(A,t)的表达式为：

其中，ka、kt和kd均为预设的固定参数。

根据本发明优选的实施例，温度T3取决于降温程序持续的时间长度。

根据本发明优选的实施例，T3的计算公式如下：

T3＝f(d)＝T_p-K3d

其中，T_p为执行降温程序前发热体的温度，d为降温程序持续的时间长度，K3为预设的固定参数。

根据本发明优选的实施例，d的取值范围在4秒至90秒之间，K3的取值范围在0.1与5之间。

本发明另一方面提供了一种电子烟具，包括发热体、处理器和存储计算机程序的存储介质，当计算机程序被处理器执行时，处理器控制发热体实现以上描述的方法。

根据本发明优选的实施例，所述电子烟具为加热不燃烧型电子烟具。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上描述的方法。

根据本发明的电子烟具的发热体的温度控制方法能够根据用户的抽吸动作情况选择性地执行降温程序和升温程序，从而使发热体温度曲线能够确保烟支发烟的一致性，改善用户的吸食口感。

进一步地，本发明的温度控制方法中，升温程序能够根据用户的抽吸动作的适应性地调整发热体升高到的温度，从而使发热体的温度能够适应于用户的抽吸习惯，进一步改善用户的吸食口感。

另外，本发明的温度控制方法中，降温程序能够动态地降低发热体的温度，从而避免对烟支过度加热，同时也节约了电池的电量，提高了电子烟具的续航时间。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电子烟具的发热体的温度控制方法的流程图；

图2和图3是在保温时段检测到用户的抽吸动作时电子烟具的发热体温度随时间变化的曲线图；

图4和图5是在降温时段检测到用户的抽吸动作时电子烟具的发热体温度随时间变化的曲线图；

图6A至图6C是在执行升温程序时电子烟具的发热体温度随时间变化的曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对示例性实施例进行详细描述。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，并不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是限制性的。

图1示出了根据本发明实施例的电子烟具发热体的控制方法的流程图。本实施例的方法可以用于控制加热不燃烧型电子烟具的发热体的温度。发热体可以是周边加热、中心加热或空气加热型电子烟具的发热体，本实施例对此不作限制。如图1所示，本实施例的电子烟具发热体的温度控制方法包括：

首先执行预热程序10，使发热体温度升高至预热温度T1；

然后执行保温程序11，在保温时段t1内使发热体温度保持在开始保温程序11前的温度，

若在保温时段t1内检测到抽吸动作，则执行升温程序12，

若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，则执行降温程序13，

其中升温程序12使发热体升高至温度T2，然后执行保温程序11；

其中降温程序13使发热体温度下降至温度T3，

若在执行降温程序13期间检测到抽吸动作，则执行升温程序12，

若在执行降温程序13期间未检测到抽吸动作，则结束温度控制方法。

图2至图5为在执行本实施例的温度控制方法时发热体随时间变化的温度曲线图。以下将结合图2至图4，详细描述本实施例的温度控制方法。

当用户在烟杯中***烟支并启动电子烟具后，电子烟具首先执行预热程序10。在预热程序10中，发热体温度从室温达到能够对烟支进行加热以供用户吸食的预热温度T1。在图2至图5示出的发热体温度曲线图中，发热体在ta时刻达到了预热温度T1。当检测到发热体温度已经达到预热温度T1时，电子烟具可以采用声音和/或灯光的方式提示用户，以使用户能够意识到电子烟具已经预热完成，可以开始吸烟。根据本发明的优选实施例，预热温度T1的范围可以设定在150度至400度之间。例如，周边加热型电子烟具的发热体的预热温度T1一般在200度至300度之间，而中心加热型电子烟具的发热体的预热温度T1一般在300度至400度之间。在本实施例中，发热体温度可以通过温度传感器或通过例如发热体的电阻值的变化直接或间接地得出。在其他实施例中，可以采用任何本领域已知的温度测量方法对发热体温度进行测量，本发明对此不作限制。

在预热程序10执行完成后，电子烟具执行保温程序11，以保持发热体的温度。在预热阶段后首次执行的报文程序10中，发热体的温度被保持在预热温度T1。保温程序11在保温时段t1内使发热体温度保持在开始保温程序11前的温度。若在保温时段t1内检测到抽吸动作，由于抽吸动作会导致发热体的温度下降，则开始执行升温程序12，使发热体温度升高；若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，则转而开始执行降温程序13。保温时段t1是预先设定的保温程序11执行的最长的时间长度。在图2至图5示出的发热体温度曲线图中，从ta时刻至tb时刻为保温时段t1。

保温程序11实际执行的时间长度取决于电子烟具在保温时段t1内是否检测到用户的抽吸动作。保温时段t1的值可以设定在例如0.5秒至20秒之间。若在保温时段t1内检测到用户的抽吸动作，则执行升温程序12而不再继续执行保温程序11。如图2和图3所示，在保温时段t1(即从ta时刻至tb时刻)中，由于检测到用户的抽吸动作，因此执行升温程序12以使发热体温度升高。事实上，当用户抽吸烟支时，会导致发热体温度骤降，这样在后续的使用过程中会造成烟支受热不充分，进而影响用户的吸食口感。在本实施例中，当检测到用户的抽吸动作后，将立刻执行升温程序12，从而可以抵消用户抽吸造成的发热体热量损失，并使发热体温度迅速上升，以改善烟支发烟状况的一致性，进而改善用户的吸食口感。

若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，即在保温程序11执行的过程中未检测到用户的抽吸动作，则执行降温程序13。如图4和图5所示，在保温时段t1(即从ta时刻至tb时刻)中未检测到用户的抽吸动作，发热体的温度被保持在开始执行保温程序11前的温度(即温度T1)。在保温程序11执行结束后(即tb时刻后)，将执行降温程序13以降低发热体的温度。事实上，当在保温时段t1内未检测到用户的抽吸动作时，继续保持发热体的温度一方面会浪费电子烟具电池的能量，降低电子烟具的续航时间，另一方面会使烟支过度加热，进而影响用户后续的吸食口感。因此，在温度保持程序11执行结束后立即执行降温程序13，一方面可以节约电子烟具的电池能量，提高电子烟具的续航时间，另一方面也可以改善后续用户吸食烟支的口感。

在本实施例中，升温程序12使发热体升高至温度T2，然后执行保温程序11。

温度T2可以根据用户抽吸动作的情况进行动态设定。具体地，T2可以取决于预热程序10之后的抽吸总次数、当前抽吸动作的吸力幅值以及当前抽吸动作的时长。另外，温度T2还可以进一步取决于连续抽吸的次数。通过根据用户抽吸动作动态设定升高到的温度T2，可以提高烟支发烟状况的一致性，改善用户的吸食口感。具体地，温度T2可以通过以下公式计算得出：

T2＝f(P,c,t,A)＝T1+K1×P+K2×c+h(A,t) 公式1

其中，T1为设定的预热温度，P为预热程序10后的抽吸总次数，c为当前连续抽吸的次数，A为当前抽吸动作的吸力幅值(单位为ml/s)，t为当前抽吸动作的时长，h为A和t的函数，K1和K2为预设的固定参数。K1和K2的取值范围在0.1至5之间。h(A,t)的具体表达式例如可以是：

其中，ka、kt和kd均为预设的固定参数，其取值范围在0.1至5之间。

电子烟具可以统计在预热程序10后用户抽吸的总次数，从而获得变量P的值。吸力幅值A以及抽吸动作的时长t可以通过设置在电子烟具的气流通道中的气流传感器直接获得，或者可以通过发热体的温度变化间接获得，本发明对此不作限制。

连续抽吸的次数c可以通过判断本次抽吸动作与上次抽吸动作之间的时间间隔与预设的间隔阈值t2的关系而得到。具体地，升温程序12可以包括：根据当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔与抽吸间隔阈值t2的关系，判断当前抽吸动作是否为连续抽吸。抽吸间隔阈值t2的取值范围例如在0.5秒至15秒之间。

若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作结束时刻之间的时间间隔大于抽吸间隔阈值t2，即两次抽吸动作之间的时间间隔过长，则判断当前抽吸动作为非连续抽吸。在非连续抽吸的情况下c＝0。如图2所示，在ta时刻与tb时刻之间检测到用户的抽吸动作，由于该抽吸动作前没有发生抽吸动作，因此连续抽吸次数c＝0。在抽吸动作触发的升温程序12中，将c＝0代入公式1中以计算发热体升高到的温度。在升温程序12执行完成后，执行保温程序11(tb时刻至tc时刻)。

若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作结束时刻之间的时间间隔小于或等于抽吸间隔阈值t2，即两次抽吸动作之间的时间间隔较短，则判断当前抽吸动作为连续抽吸。此时，连续抽吸次数的计算公式为c＝cp+1，其中cp为上次抽吸时的连续抽吸次数。例如，预热程序10之后检测到用户依次进行了三次抽吸动作，若第二次抽吸动作与第一次抽吸动作的时间间隔小于t2，则第二次抽吸时连续抽吸次数为1，即进行了一次连续抽吸。若第三次抽吸动作与第二次抽吸动作的时间间隔也小于t2，则第三次抽吸时的连续抽吸次数等于第二次抽吸时的连续抽吸次数加上1，即等于2。若第二次抽吸时连续抽吸次数为0，并且第三次抽吸时判断为连续抽吸，则第三次抽吸时的连续抽吸次数为1。如图3所示，在ta时刻与tb时刻之间检测到第一次抽吸动作，因此执行了升温程序12。升温程序12执行完成后，从tb时刻开始执行保温程序。在tb时刻与td时刻之间检测到第二次抽吸动作，因此再次执行升温程序12。由于第二次抽吸动作的开始时刻与第一次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔小于抽吸间隔阈值t2，并且第一次抽吸动作时连续抽吸次数cp＝0，因此第二次抽吸时连续抽吸次数c＝1。在第二次抽吸动作触发的升温程序12中，将c＝1代入公式1中以计算发热体升高到的温度。在升温程序12执行完成后，开始执行保温程序11。

在图2至图5中，在执行升温程序时，发热体的温度变化曲线被描绘为虚直线。需要注意的是，图2至图5中描绘的虚直线仅示意性地表示升温趋势。实际中，升温程序12执行期间发热体的温度变化曲线的形态受用户吸烟动作(例如用户吸力大小、抽吸时长等因素)的影响而改变，发热体的温度变化曲线的形态包括但不限于图6A至图6C中示出的曲线形态。

在本实施例中，降温程序13使发热体温度下降至温度T3。若在执行降温程序13期间检测到抽吸动作，则执行升温程序12。若在执行降温程序13期间未检测到抽吸动作，则结束温度控制方法。

发热体降低到的温度T3取决于降温程序13执行的时间长度。降温程序13执行的时间长度可以是预定的固定值，其取值范围可以在例如4秒至90秒之间。降温程序13执行的时间长度越长，发热体温度下降得越低。具体地，发热体下降到的温度T3可以通过以下公式确定：

T3＝f(d)＝T_p-K3×d 公式3

其中，T_p为执行降温程序13前发热体的温度，d为降温程序13执行的时间长度，K3为预设的固定参数。K3的取值范围例如在0.1与5之间。

在执行降温程序13的期间内，若检测到用户的抽吸动作，则执行升温程序12以便提高发热体的温度以改善用户的吸食口感。如图4和图5所示，在执行降温程序13期间，检测到用户的抽吸动作，因此转而执行升温程序12以提高发热体的温度。在图4中，用户仅进行一次抽吸，而在图5中，用户进行了两次抽吸且两次抽吸的时间间隔小于t2(即连续抽吸)，因此图4中仅执行了一次升温程序12，而图5中执行了两次升温程序12。

若在降温程序13执行期间内未检测到用户的抽吸动作，则在降温程序13执行完毕后结束本实施例的温度控制方法，不再向发热体供电。发热体温度因此会逐渐降至环境温度。在优选的实施例中，可以在降温程序13结束前向用户发出提示信号(例如声音信号或震动信号)，以便提示用户。本实施例的温度控制方法结束后，若用户希望再次吸烟(例如通过触动按键或做出抽吸动作“唤醒”电子烟具)，则电子烟具重新进入预热程序10并重新开始执行本实施例的发热体的温度控制方法。

本发明的实施例还涉及一种能够实施以上描述的温度控制方法的电子烟具。根据本实施例，电子烟具包括发热体、处理器和存储计算机程序的存储介质。处理器能够读取存储介质中的计算机程序。当计算机程序被处理器执行时，处理器控制发热体实施以上描述的发热体的温度控制方法。应当理解，处理器和存储计算机程序的存储介质既可以是独立的器件，也可以集成在一个器件(例如微控制单元MCU)中，本发明对此不作限制。本实施例的电子烟具可以是加热不燃烧型电子烟具。发热体可以是用于对烟支进行周边加热、中心加热或空气加热的发热体。

本发明的实施例还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时实施以上描述的发热体的温度控制方法。存储介质包括但不限于闪存盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、移动硬盘、磁盘或者光盘等可以存储程序代码的介质。

至此，已经详细描述了本发明的各实施例。为了避免限制本发明的设计构思，在此没有详细描述本领域所公知的一些细节。但是本领域技术人员根据以上的描述，完全可以明白如何实施本发明的技术方案。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。

Claims (13)

1.一种电子烟具的发热体的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法包括：

首先执行预热程序(10)，使发热体温度升高至预热温度T1；

然后执行保温程序(11)，在保温时段t1内使发热体温度保持在开始保温程序(11)之前的温度，其中

—若在保温时段t1内检测到抽吸动作，则执行升温程序(12)，

—若在保温时段t1内未检测到抽吸动作，则执行降温程序(13)；

其中升温程序(12)使发热体升高至温度T2，然后执行保温程序(11)；

其中降温程序(13)使发热体温度下降至温度T3，其中

—若在执行降温程序(13)期间检测到抽吸动作，则执行升温程序(12)，

—若在执行降温程序(13)期间未检测到抽吸动作，则结束所述温度控制方法，

其中温度T2的计算公式如下：

T2＝f(P,c,t,A)＝T1+K1×P+K2×c+h(A,t)

其中T1为预热温度，P为预热程序(10)后的抽吸总次数，c为当前连续抽吸的次数，A为当前抽吸动作的吸力幅值，t为当前抽吸动作的时长，K1和K2为预设的固定参数，函数h(A,t)的表达式为：

其中，ka、kt和kd均为预设的固定参数。

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，保温时段t1的长度在0.5秒至20秒之间。

3.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，K1和K2的取值范围在0.1至5之间。

4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，升温程序(12)还包括，根据当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔与抽吸间隔阈值t2的关系，判断当前抽吸动作是否为连续抽吸。

5.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔大于抽吸间隔阈值t2，则当前抽吸动作为非连续抽吸并且c＝0。

6.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，若当前抽吸动作开始时刻与上次抽吸动作的结束时刻之间的时间间隔小于或等于抽吸间隔阈值t2，则当前抽吸动作为连续抽吸并且c＝c_p+1，其中c_p为上次抽吸时的连续抽吸次数。

7.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，抽吸间隔阈值t2的取值范围在0.5秒至15秒之间。

8.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，温度T3取决于降温程序(13)持续的时间长度。

9.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，T3的计算公式如下：

T3＝f(d)＝T_p-K3×d

其中，T_p为执行降温程序(13)前发热体的温度，d为降温程序(13)持续的时间长度，K3为预设的固定参数。

10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，d的取值范围在4秒至90秒之间，K3的取值范围在0.1与5之间。

11.一种电子烟具，包括发热体、处理器和存储计算机程序的存储介质，当计算机程序被处理器执行时，处理器控制发热体实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.根据权利要求11所述的电子烟具，其特征在于，所述电子烟具为加热不燃烧型电子烟具。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法。

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