CN115968266A - 气溶胶生成装置及控制气溶胶生成装置的方法 - Google Patents
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Abstract
根据实施方式的气溶胶生成装置包括:储存单元,储存有气溶胶生成物质,液体传递元件,配置成吸收储存在所述储存单元的所述气溶胶生成物质,雾化器,包括振动器,所述振动器配置成生成超声波振动并将由所述液体传递元件吸收的所述气溶胶生成物质雾化成气溶胶,以及处理器,配置成控制向所述振动器供应的电力;所述处理器还配置成感测响应于具有特定频率的脉冲信号的输出值并基于所感测的输出值来设置用于预热工作频率。
Description
技术领域
本公开的实施方式涉及气溶胶生成装置和控制气溶胶生成装置的方法,且更具体地,涉及使用超声波振动器的气溶胶生成装置和控制气溶胶生成装置的方法。
背景技术
对于一种替代通过燃烧普通卷烟来供应气溶胶的方法的技术的需求越来越大。例如,已经进行了关于从液态或固态的气溶胶生成物质来生成气溶胶,或者从液态的气溶胶生成物质来生成蒸汽,然后通过使生成的蒸汽穿过固态的香味介质来供应具有香味的气溶胶的方法的研究。
发明内容
发明要解决的问题
通常,在根据相关技术的气溶胶生成装置中,通过使用加热器加热液态或固态的气溶胶生成物质来生成气溶胶。重要的是在适当的温度下加热气溶胶生成物质,以便向用户供应具有极佳香味的气溶胶。在使用加热器的气溶胶生成装置中,气溶胶生成物质在高温下被无意地加热,从而在吸烟过程中可能给用户带来焦糊的味道。
为了解决使用加热器的气溶胶生成装置的问题,已经提出了一种能够使用超声波振动生成气溶胶的气溶胶生成装置。在使用超声波振动的气溶胶生成装置中,气溶胶可以通过使用当交流电压施加到振动器时生成的热降低液态气溶胶生成物质的粘度,并通过使用在振动器中生成的超声波振动粒化气溶胶生成物质来生成。
超声波振动器具有能够生成最佳振动效率的固有振动频率,并且需要从装置的***输出适合于相关固有振动频率的频率。然而,因为在制造和生产超声波振动器中的误差是不可避免的,并且***将输出单一频率,所以基于超声波振动器的固有频率和***频率存在差异,这导致雾化量降低和超声波振动器过热。
用于解决问题的手段
本公开的实施方式涉及一种气溶胶生成装置以及控制该气溶胶生成装置的方法,该气溶胶生成装置可以补偿在制造超声波振动器中的误差以及由于当组装烟弹时用于支撑超声波振动器的弹性体而发生的频率偏差。
通过本公开的实施方式要解决的目的不限于上述目的,并且未提及的目的将由实施方式所属技术领域的技术人员从本说明书和附图中清楚地理解。
根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置包括:储存单元,储存有气溶胶生成物质,液体传递元件,配置成吸收储存在所述储存单元的所述气溶胶生成物质,雾化器,包括振动器,所述振动器配置成生成超声波振动并将由所述液体传递元件吸收的所述气溶胶生成物质雾化成气溶胶,以及处理器,配置成控制向所述振动器供应的电力;所述处理器还配置成感测响应于具有特定频率的脉冲信号的输出值并基于所感测的输出值来设置用于预热的工作频率。
所述处理器还可以配置成来感测响应于具有特定频率的脉冲信号的输出值,并且基于所感测的输出值来设置用于预热的工作频率。
所述工作频率可以是用于预热所述振动器的所述脉冲信号的频率。
所述处理器还可以配置成,输出用于测试的具有多个频率的脉冲信号以便设置所述工作频率,并且根据每个输出值是否在阈值范围内来设置所述工作频率。
所述处理器还可以配置成,输出具有特定大小的频率的脉冲信号,检查供应给所述振动器的电力的输出值,将对应于先前储存的工作频率的目标输出值与所检查的输出值进行比较,并且根据比较结果设置所述工作频率。
所述处理器还可以配置成,输出对应于所设置的工作频率的脉冲信号。
所述气溶胶生成装置还可以包括感测电路,其配置成感测所述振动器的输入侧的输出值。
所述输出值可以是在所述振动器的所述输入侧感测到的电流值或电压值。
所述处理器还可以配置成,将所感测到的电流值或电压值转换为数字值,并且将所转换的数字值与各先前储存的频率的数字值进行比较,以设置所述工作频率。
所述工作频率可以为2.7MHz到3.2MHz。
所述振动器的振动频率可以为2.6MHz到3.1MHz。
根据本公开的另一实施方式的控制气溶胶生成装置的方法包括:输出对应于第一频率的脉冲信号,检查供应给振动器的电力的输出值,确定所述输出值是否在预设阈值范围内,以及根据确定结果设置工作频率。
当所述输出值在预设阈值范围内时,可以设置所述工作频率,且当所述输出值不在预设阈值内时,可以将当前频率更改为不同于所述第一频率的第二频率,并且可以检查供应给所述振动器的电力的输出值。
根据本公开的另一实施方式的控制气溶胶生成装置的方法包括:输出对应于特定频率的脉冲信号;检查供应给振动器的电力的输出值;将所检查的输出值与各先前储存的频率的输出值表的输出值进行比较;以及根据比较结果设置工作频率。
发明的效果
在根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置和控制气溶胶生成装置的方法中,可以使用用于生成超声波振动的振动器将气溶胶生成物质粒化,使得当使用加热器时,可以在相对低的温度下生成气溶胶,由此能够改善用户的吸烟感觉。
此外,可以补偿制造超声波振动器中的误差和当组装烟弹时由于用于支撑超声波振动器的弹性体而生成的频率偏差,因此可以使基于超声波振动器的固有频率和***频率之间的差异最小化,从而可以优化振动器的效率。
此外,即使当振动器的频率特征改变时,也可以向用户提供均匀的雾化量,从而可以改善用户的吸烟感觉。
由本公开的实施方式所实现的效果不限于上述效果,并且未提及的效果将由实施方式所属技术领域的技术人员从本说明书和附图中清楚地理解。
附图说明
图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
图2是示意性示出图1所示的气溶胶生成装置的视图。
图3是根据实施方式的烟弹的立体图;
图4是根据实施方式的烟弹的分解立体图;
图5是根据实施方式的气溶胶生成装置的示意图;
图6是图5示出的处理器的示意图;
图7是示出根据实施方式的在超声波振动器的预热前的频率校准方法的流程图;
图8是示出根据实施方式的在超声波振动器的预热前的频率校准方法的流程图;
图9是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的示例的流程图;
图10是示出图9所示的供应给超声波振动器电力的控制方法的曲线图;
图11是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图;
图12示意性地示出在抽吸模式下工作的超声波振动器的电力对时间的曲线图;
图13是示出在抽吸高状态(puffing high state)下发生事件的情况的曲线图;
图14是示出在抽吸低状态(puffing low state)下发生事件的情况的曲线图;
图15是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图;
图16是示出电力对时间的曲线图,其中省略了预热模式;
图17是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图;
图18是示出图17中描述的抽吸等待加热次数的曲线图;
图19是当抽吸高时间被设置为零时,向超声波振动器供应的电力对时间的曲线图;和
图20是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的流程图。
具体实施方式
关于用于描述各种实施方式的术语,考虑到本公开的各种实施方式中的结构元件的功能,选择当前广泛使用的通用术语。然而,术语的含义可以根据意图、司法判例、新技术的出现等而改变。另外,在特定的情况下,可以选择不常用的术语。在这种情况下,将在本公开说明书的相应部分详细描述该术语的含义。因此,在本公开的各种实施方式所使用的术语应该基于术语的含义和本文提供的描述来定义。
此外,除非有与其相反的明确描述,否则词语“包括”将被理解为暗旨包括所陈述的要素,但不排除任何其他要素。此外,说明书中描述的术语“......部(-er)”、“......器(-or)”和“模块(module)”意为用于处理至少一个功能和工作的单元,并且可以由硬件部件或软件部件及其组合来实现。
如本文所用,诸如“......中的至少一个”之类的表述在要素列表之后时修改整个要素列表,而不修改列表的单个要素。例如,表述“a、b和c中的至少一个”应理解为仅包括a、包括b、包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者或包括a、b和c的全部。
说明书中描述的术语“气溶胶”是指处于由气溶胶生成物质生成的汽化颗粒与空气混合的状态下的气体。
此外,说明书中描述的术语“气溶胶生成装置”是指通过使用气溶胶生成物质生成气溶胶以生成可通过用户的嘴直接吸入用户的肺中的气溶胶的装置。
说明书中描述的术语“抽吸”是指由用户吸入,并且吸入是指气溶胶通过用户的嘴或鼻被吸入用户的嘴、鼻腔或肺中的情形。
在下文中,现在将参照附图更全面地描述本公开的实施方式,其中示出了本公开的非限制性示例实施方式,使得本领域普通技术人员可以容易地实施本公开。
图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
参照图1,气溶胶生成装置1000可以包括雾化器400、电池510、传感器520、用户接口530、存储器540和处理器550。然而,气溶胶生成装置1000的内部结构不限于图1所示的结构。根据气溶胶生成装置1000的实施方式,本领域普通技术人员将理解,图1所示的一些部件可以省略,或者可以添加新的部件。
在实施方式中,气溶胶生成装置1000可包括主体或仅由主体组成,在这种情况下,气溶胶生成装置1000中包括的部件位于主体中。
在另一实施方式中,气溶胶生成装置1000可以包括主体和烟弹或由主体和烟弹组成,在这种情况下,气溶胶生成装置1000中包括的部件分别位于主体和烟弹中。可替代地,气溶胶生成装置1000中的至少一些部件可以分别位于主体和烟弹中。
在下文中,在不限于在气溶胶生成装置1000中的特定空间中的位置的情况下,将描述部件的工作。
雾化器400在处理器550的控制下从电池510接收电力。雾化器400可以从电池510接收电力并且雾化储存在气溶胶生成装置1000中的气溶胶生成物质。
雾化器400可以位于气溶胶生成装置1000的主体中。可替代地,当气溶胶生成装置1000包括主体和烟弹或由主体和烟弹组成时,雾化器400可以位于烟弹中。当雾化器400位于烟弹中时,雾化器400可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池510接收电力。另外,当雾化器400单独地位于主体和烟弹中时,雾化器400中需要电力的部件可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池510接收电力。
雾化器400从烟弹内的气溶胶生成物质生成气溶胶。气溶胶可以指从气溶胶生成物质生成的汽化颗粒与空气混合的气体。因此,从雾化器400生成的气溶胶是指从气溶胶生成物质生成的汽化颗粒与空气混合的气体。例如,雾化器400通过将烟弹10内的气溶胶生成物质的相转换为气相来执行生成气溶胶的功能。此外,雾化器400通过将液相和/或固相的气溶胶生成物质排放成精细颗粒(fine particle)来生成气溶胶。
例如,雾化器400通过使用超声波振动方法从气溶胶生成物质生成气溶胶。超声波振动方法是指通过用振动器生成的超声波振动雾化气溶胶生成物质来生成气溶胶的方法。
尽管图1中未示出,雾化器400可以可选地包括能够通过生成热来加热气溶胶生成物质的加热器。气溶胶生成物质可以由加热器加热,从而可以生成气溶胶。
加热器可以由任何合适的电阻材料形成。例如,合适的电阻材料可以是金属或金属合金,包括钛、锆、钽、铂、镍、钴、铬、铪、铌、钼、钨、锡、镓、锰、铁、铜、不锈钢或镍铬合金,但不限于此。此外,加热器可以实现为金属加热丝、其上设置有导电轨道的金属加热板、陶瓷加热元件等,但不限于此。
在实施方式中,加热器可以是烟弹中的部件。烟弹可以包括加热器、液体传递元件和液体储存器。可以将容纳在液体储存器中的气溶胶生成物质移动到液体传递元件,并且加热器可以加热由液体传递元件吸收的气溶胶生成物质,从而生成气溶胶。例如,加热器可以包括诸如镍铬的材料,并且可以缠绕在液体传递元件周围或者邻近于液体传递元件设置。
在另一实施方式中,气溶胶生成装置1000可以包括容纳气溶胶生成物品的容纳空间。加热器可以加热***到气溶胶生成装置1000的容纳空间中的气溶胶生成物品(aerosolgenerating article)。当将气溶胶生成物品容纳在气溶胶生成装置1000的容纳空间中时,加热器可以位于气溶胶生成物品的内部和/或外部。因此,加热器可以通过加热气溶胶生成物品中的气溶胶生成物质来生成气溶胶。
此外,加热器可以包括感应加热器。加热器可以包括用于在感应加热方法中加热气溶胶生成物品的导电线圈,并且气溶胶生成物品或烟弹可以包括可以被感应加热器加热的感热体。
电池510供应用于气溶胶生成装置1000工作的电力。换句话说,电池510可以供应电力,使得加热器可以被加热。此外,电池510可以为气溶胶生成装置1000中的其他部件(即,传感器520、用户接口530、存储器540和处理器550)的工作而供电。电池510可以是可充电电池或一次性电池。
例如,电池510是锂离子电池、镍基电池(例如,镍金属氢化物电池、镍镉电池)或锂基电池(例如,锂钴电池、磷酸锂电池、钛酸锂电池或锂聚合物电池)。然而,可以在气溶胶生成装置1000中使用的电池510的类型不受以上描述的限制。根据实施方式,电池510可以包括碱性电池或锰电池。
气溶胶生成装置1000可以包括至少一个传感器520。由至少一个传感器520所感测的结果被传输到处理器550,并且处理器550可以控制气溶胶生成装置1000执行各种功能,例如控制加热器工作、限制吸烟、确定气溶胶生成物品(或烟弹)是否被***以及显示通知。
例如,至少一个传感器520可以包括抽吸传感器。抽吸传感器可基于温度变化、流量变化、电压变化和压力变化中的任何一个来检测用户的抽吸。抽吸传感器可检测用户抽吸的开始时间和结束时间,处理器550可根据所检测的抽吸的开始时间和结束时间确定抽吸周期和非抽吸周期。
此外,至少一个传感器520可以包括用户输入传感器。用户输入传感器可以是能够接收用户输入的传感器,例如开关、物理按钮或触摸传感器。例如,触摸传感器可以是电容传感器,当用户触摸由金属材料形成的预定区域时,该电容传感器能够通过检测电容的变化来检测用户的输入。处理器550可以通过比较从电容传感器接收的电容变化前后的值来确定用户的输入是否已经发生。当电容变化前后的值超过预设阈值时,处理器550可以确定用户的输入已经发生。
此外,至少一个传感器520可以包括运动传感器。气溶胶生成装置1000可以通过运动传感器获得关于气溶胶生成装置1000的运动的信息,诸如气溶胶生成装置1000的倾斜度、移动速度和加速度。例如,运动传感器可以检测关于气溶胶生成装置1000正在移动的状态、气溶胶生成装置1000停止的状态、气溶胶生成装置1000以预定范围内的角度倾斜以进行抽吸的状态以及气溶胶生成装置1000以在抽吸动作期间可以在每次抽吸动作之间测量的角度不同的角度倾斜的状态的信息。运动传感器可以使用本领域已知的各种方法来检测气溶胶生成装置1000的运动信息。例如,运动传感器可以包括能够测量三个方向(x轴、y轴和z轴)上的加速度的加速度传感器,以及能够测量三个方向上的角速度的陀螺仪传感器。
此外,至少一个传感器520可以包括接近传感器。接近传感器是指使用电磁场的力或红外线等在没有机械接触的情况下来检测正在靠近的物体或出现在附近的物体的存在或距离的传感器。气溶胶生成装置1000可以通过使用接近传感器来检测用户是否接近气溶胶生成装置1000。
此外,至少一个传感器520可以包括图像传感器。例如,图像传感器可以包括用于获取对象的图像的相机。图像传感器可以基于由相机获得的图像来识别物体。处理器550可以分析通过图像传感器获得的图像,以确定用户是否处于使用气溶胶生成装置1000的情形。例如,当用户将气溶胶生成装置1000靠近用户的嘴唇以使用气溶胶生成装置1000时,图像传感器可以获得嘴唇的图像。处理器550可以基于确定到所获得的图像包括嘴唇来确定用户处于使用气溶胶生成装置1000的情形。通过上述处理器550的工作,气溶胶生成装置1000可预先使雾化器400工作或预热加热器。
此外,至少一个传感器520可以包括能够检测可以用在气溶胶生成装置1000中的消耗品(例如,烟弹、气溶胶生成物品,等等)的安装或移除的消耗品拆卸传感器。例如,消耗品拆卸传感器可以检测消耗品是否已经与气溶胶生成装置1000接触,或者可以通过图像传感器确定消耗品是否被拆卸。此外,消耗品拆卸传感器可以是电感传感器或者电容传感器,所述电感传感器检测可与消耗品的标记相互作用的线圈的电感值的变化,所述电容传感器检测可与消耗品的标记相互作用的电容器的电容值的变化。
此外,至少一个传感器520可以包括温度传感器。温度传感器可以感测雾化器400的加热器(或气溶胶生成物质)被加热的温度。气溶胶生成装置1000可以包括用于感测加热器温度的温度传感器,或者加热器本身可以用作温度传感器。可替代地,当加热器本身用作温度传感器时,单独的温度传感器还可以包括在气溶胶生成装置1000中。此外,温度传感器可以感测内部部件的温度,诸如气溶胶生成装置1000的印刷电路板(PCB)和电池以及加热器的温度。
此外,至少一个传感器520可以包括测量气溶胶生成装置1000的周围环境信息的各种传感器。例如,至少一个传感器520可以包括可以测量周围环境温度的温度传感器、测量周围环境湿度的湿度传感器和测量周围环境压力的大气压力传感器。
可以提供在气溶胶生成装置1000中的至少一个传感器520不限于上述类型,并且还可以包括各种传感器。例如,气溶胶生成装置1000可以包括能够从用户手指获得指纹信息以用于用户认证和安全的指纹传感器、用于分析瞳孔的虹膜图案的虹膜识别传感器、从取自手掌的图像中检测血红蛋白的红外吸收量的静脉识别传感器、以2D或3D方式识别诸如眼睛、鼻子、嘴和面部轮廓的特征点的面部识别传感器、以及射频识别(RFID)传感器,等等。
在气溶胶生成装置1000中,可以仅选择和实现任何数量上述的各种传感器的示例。换句话说,气溶胶生成装置1000可以组合和利用由至少一个上述传感器感测的信息。
用户接口530可以向用户提供关于气溶胶生成装置1000的状态的信息。用户接口530可以包括各种接口装置,诸如用于输出视觉信息的显示器或灯、用于输出触觉信息的马达、用于输出声音信息的扬声器、用于从用户接收信息输入或向用户输出信息的输入/输出(I/O)接口装置(例如,按钮或触摸屏),用于执行数据通信或接收充电电力的端子,以及用于与外部装置进行无线通信(例如,Wi-Fi、Wi-Fi直连、蓝牙、近场通信(NFC),等等)的通信接口模块。
气溶胶生成装置1000可以通过选择任何数量的上述用户接口530的示例来实现。
存储器540作为配置成储存在气溶胶生成装置1000中处理的各种数据的硬件部件,可以储存由处理器550处理的或待处理的数据。存储器540可以包括各种类型的存储器;随机存取存储器(RAM),诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM),等等;只读存储器(ROM);电可擦可编程只读存储器(EEPROM),等等。
存储器540可以储存气溶胶生成装置1000的工作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、关于用户吸烟模式的数据,等等。
处理器550可以总体控制气溶胶生成装置1000的工作。处理器550可以作为多个逻辑门的阵列来实现,或者可以作为通用微处理器和其中储存了可由微处理器中执行的程序的存储器的组合来实现,该程序配置成使微处理器执行处理器550的功能。本领域普通技术人员将会理解,处理器550可以以其他形式的硬件来实现。
处理器550分析由至少一个传感器520所感测的结果,并控制随后要执行的过程。
处理器550可以基于由至少一个传感器520所感测的结果来控制对雾化器400的供电,以使雾化器400开始或结束工作。此外,处理器550可以基于由至少一个传感器520所感测的结果来控制供应给雾化器400的电量和供电的时间,以便将雾化器400加热到预定温度或保持在合适的温度。例如,处理器550可以控制供应给雾化器400的电力或电压,使得雾化器400的振动器以预定频率振动。
在实施方式中,处理器550可以在接收到气溶胶生成装置1000的用户输入之后使雾化器400开始工作。此外,处理器550可以在使用抽吸传感器检测到用户的抽吸之后使雾化器开始工作。而且,在使用抽吸传感器对抽吸次数进行计数之后,当抽吸次数达到预设次数时,处理器550可以停止向雾化器400供电。
处理器550可以基于由至少一个传感器520所感测的结果来控制用户接口530。例如,在使用抽吸传感器对抽吸次数进行计数之后,当抽吸次数达到预设次数时,处理器550可以使用发光器、马达和扬声器中的至少一种来通知用户气溶胶生成装置1000将很快被终止。
尽管图1中未示出,但是气溶胶生成装置1000可以与附加的托架一起形成气溶胶生成***。例如,托架可用于给气溶胶生成装置1000的电池510充电。例如,当气溶胶生成装置1000被容纳在托架的容纳空间中时,气溶胶生成装置1000可以从托架的电池接收电力,使得可以对气溶胶生成装置1000的电池510充电。
图2是示意性示出根据实施方式的气溶胶生成装置的视图。
图2所示的气溶胶生成装置1000的至少一个部件可以与图1所示的气溶胶生成装置1000的至少一个部件相同或相似,且因此将省略多余的描述。
参照图2,气溶胶生成装置1000包括用于储存气溶胶生成物质的烟弹10和支撑烟弹10的主体20。
烟弹10可以在其中容纳有气溶胶生成物质的状态下结合到主体20。例如,通过将烟弹10的至少一部分***主体20中,烟弹10可以结合到主体20。作为另一示例,通过将主体20的至少一部分***烟弹10中,烟弹10可以结合到主体20。
烟弹10和主体20可以通过卡扣配合方法、螺纹结合方法、磁性结合方法、强制配合方法中的至少一种彼此结合,但是结合烟弹10和主体20的方法不限于上述示例。
根据实施方式,烟弹10可以包括壳体100、烟嘴160、储存单元200、液体传递元件300、雾化器400和印刷电路板500。
壳体100可与烟嘴160一起形成烟弹10的整体外形,并且用于使烟弹10工作的部件可设置在壳体100中。在实施方式中,壳体100可以形成为矩形形状,但是壳体100的形状不限于上述实施方式。根据实施方式,壳体100可以形成为多边形柱(例如,三角形柱、五边形柱)形状或圆柱形状。
将烟嘴160设置在壳体100的区域中,并且可以包括出口160e,用于将由气溶胶生成物质生成的气溶胶排放到外部。在一个实施方式中,烟嘴160可设置在位于与主体20结合的烟弹10的区域相反的方向上的另一个区域中,并且可通过将用户的嘴与烟嘴160接触并吸入来为用户提供来自烟弹10的气溶胶。
通过用户的吸入或抽吸动作,在烟弹10的外部和烟弹10的内部之间会产生压力差,并且通过烟弹10的外部和烟弹10的内部之间的压力差,从烟弹10的内部生成的气溶胶可以通过出口160e排放到烟弹10的外部。因此,通过将用户的嘴与烟嘴160接触并吸入,可以向用户提供通过出口160e排放到烟弹10的外部的气溶胶。
储存单元200可以位于壳体100的内部空间中,并且可以容纳气溶胶生成物质。在本公开中,表达“储存单元容纳气溶胶生成物质”是指储存单元200可以通过作为容器来单纯地容纳气溶胶生成物质,或者储存单元200可以包括浸渍有(含有)气溶胶生成物质的元件,例如海绵、棉花、织物或多孔陶瓷结构。此外,上面的表达可以在下面以相同的含义使用。
储存单元200可以容纳具有例如液体、固体、气体、凝胶等任何一种状态的气溶胶生成物质。
在实施方式中,气溶胶生成物质可以包括液状组合物。液状组合物可以是包括具有挥发性烟草香味成分的含烟草材料的液体,或者包括非烟草材料的液体。
液状组合物可以包括,例如,水、溶剂、乙醇、植物提取物、香味剂、调味剂和维生素混合物中的任何一种组分,或者其混合物。香味剂可以包括薄荷醇、薄荷、留兰香油、各种果味成分等,但不限于此。
调味剂可以包括能够为用户提供多种香味或味道的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一者的混合物,但不限于此。此外,液状组合物可以包括气溶胶形成剂,诸如甘油和丙二醇。
例如,液状组合物可以包括添加有尼古丁盐的任何重量比的甘油和丙二醇的溶液。液状组合物可以包括两种以上尼古丁盐。尼古丁盐可以通过向尼古丁添加包括有机酸或无机酸的酸来形成。尼古丁是天然生成的尼古丁或合成尼古丁,并且可以具有相对于液状组合物的总溶液重量的任何重量浓度。
用于形成尼古丁盐的酸可以通过考虑血液中尼古丁吸收的速率、气溶胶生成装置1000的工作温度、香味或风味、溶解度等来适当地选择。例如,用于形成尼古丁盐的酸可以是选自由以下组成的组的单个酸:苯甲酸、乳酸、水杨酸、月桂酸、山梨酸、乙酰丙酸、丙酮酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、柠檬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、苯乙酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡萄糖酸、糖精酸、丙二酸和苹果酸;或者是选自该组的两种以上酸的混合物,但不限于此。
雾化器400可以位于壳体100内部,并且可以转换储存在烟弹10中的气溶胶生成物质的相以生成气溶胶。
例如,储存或容纳在储存单元200中的气溶胶生成物质可以通过液体传递元件300从储存单元200供应到雾化器400,并且雾化器400可以通过雾化从液体传递元件300接收的气溶胶生成物质来生成气溶胶。此时,液体传递元件300可以是包括棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷中的至少一种的芯,但是液体传递元件300不限于上述实施方式。
根据一个实施方式,气溶胶生成装置1000的雾化器400可以通过使用超声波振动方法来转换气溶胶生成物质的相,该超声波振动方法利用超声波振动来雾化气溶胶生成物质。
例如,雾化器400可以包括生成短周期振动的振动器,并且由振动器生成的振动可以是超声波振动。超声波振动的频率可以是约100kHz至约3.5MHz,但不限于此。
通过由振动器生成的短周期的振动,从储存单元200供应到雾化器400的气溶胶生成物质可以被汽化和/或变成颗粒并雾化成气溶胶。
振动器可以包括,例如,压电陶瓷,并且压电陶瓷可以通过由物理力(压力)生成电(电压),并且当向其施加电时生成振动(机械力),充当能够将电力和机械力相互转换的功能材料。也就是说,当电力施加到振动器时,可以生成短周期的振动(物理力),并且所生成的振动将气溶胶生成物质分解成小颗粒,从而雾化成气溶胶。
振动器可以通过电连接构件电连接到气溶胶生成装置1000的其他部件。
根据实施方式,振动器可以通过位于烟弹10的壳体100内部的印刷电路板500电连接到电池510(例如,图1的电池510)、处理器550(例如,图1的处理器550)和气溶胶生成装置1000的驱动电路中的至少一个。例如,振动器可以通过第一电连接构件电连接到位于烟弹10内部的印刷电路板500,且印刷电路板500可以通过第二电连接构件电连接到电池510、处理器550和/或主体20的其他驱动电路。也就是说,振动器可以经由印刷电路板500电连接到主体20的部件。
根据另一实施方式(未示出),振动器可以直接连接到主体20的电池510和处理器550以及气溶胶生成装置1000的驱动电路中的至少一个,而不需要印刷电路板500作为连接介质。
振动器可以通过经由电连接构件从主体20的电池510接收电流或电压来生成超声波振动。此外,振动器可以通过电连接构件电连接到主体20的处理器550,并且处理器550可以控制振动器工作。
电连接构件可以包括例如弹簧针、电线、电缆、柔性印刷电路板(FPCB)和C形夹,但是电连接构件不限于上述示例。
在另一实施方式(未示出)中,雾化器400可以实现为网状或板状振动容纳部分,该振动容纳部分执行吸收气溶胶生成物质而不使用单独的液体传递元件300并将气溶胶生成物质保持在对于转变成气溶胶而言的最佳状态的功能,以及将振动传递到气溶胶生成物质并生成气溶胶的功能。
由雾化器400生成的气溶胶可以通过排放通道150排放到烟弹10的外部并供应给用户。
根据实施方式,排放通道150可以位于烟弹10的内部,并且可以与雾化器400和烟嘴160的出口160e连接或连通。因此,在雾化器400中生成的气溶胶可以沿着排放通道150流动,并且可以通过出口160e排放到烟弹10或气溶胶生成装置1000的外部。可以通过将用户的嘴与烟嘴160接触并吸入从出口160e排出的气溶胶来向用户供应气溶胶。
例如,排放通道150可以设置成使得其外周表面被壳体100内的储存单元200包围。然而,排放通道150的设置不限于上述示例。
虽然附图中未示出,但是烟弹10可以包括至少一个空气进入通道,用于烟弹10或气溶胶生成装置1000外部的空气(下文称为外部空气)流入壳体100。
外部空气可以通过至少一个空气进入通道流入烟弹10内部的排放通道150或由雾化器400生成气溶胶的空间。所引入的外部空气可与由气溶胶生成物质生成的汽化颗粒混合,因此,可生成气溶胶。
根据实施方式,在横向于气溶胶生成装置1000的烟弹10和/或主体20的纵向的方向上的横截面形状可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形或其他各种类型的多边形。然而,烟弹10和/或主体20的横截面形状可以不限于上述形状,并且气溶胶生成装置1000可以不在纵向方向上沿直线延伸。
在另一实施方式中,气溶胶生成装置1000的横截面形状可以弯曲成流线型以便用户舒适地握住气溶胶生成装置1000,或者可以在特定区域弯曲预定角度并拉长,并且气溶胶生成装置1000的横截面形状可以沿着纵向方向变化。
图3是根据实施方式的烟弹的立体图,且图4是根据实施方式的烟弹的分解立体图。
根据图3和图4所示的实施方式的烟弹10可以是图2所示的气溶胶生成装置1000的烟弹10的实施方式,并且将省略其多余的描述。
参照图3和图4,根据实施方式的烟弹10可以包括壳体100、排放通道150(参照图2)、烟嘴160、储存单元200(也称为“存储单元”)(参照图2)、液体传递元件300、雾化器400和印刷电路板500。根据实施方式的烟弹10的元件不限于上述示例,并且取决于实施方式,可以添加一种配置,或者可以省略一种配置(例如,烟嘴160)。
壳体100可形成内部空间,烟弹10的部件可设置在该内部空间中,同时壳体100形成烟弹10的整体外观。在附图中,仅示出了烟弹10的壳体100具有整体矩形柱形状的实施方式。然而,本公开的实施方式不限于此。在另一实施方式(未示出)中,壳体100可以形成为整体圆柱形或多边形柱形(例如,三角形柱、五边形柱)。
根据实施方式,壳体100可以包括第一壳体110和连接到第一壳体110的一个区域的第二壳体120,并且第一壳体110和第二壳体120可以保护设置在由第一壳体110和第二壳体120的结合形成的内部空间中的烟弹10的部件。
例如,第一壳体110(或“上壳体”)可以与第二壳体120(或“下壳体”)的上端部(例如,z方向)上的一个区域结合,使得可以在第一壳体110和第二壳体120之间形成其中可以设置烟弹10的部件的内部空间。然而,本公开的实施方式不限于此。
在本公开中,“上端部”可以指图3和图4中的“z”方向,而“下端部”可以指图3和图4中与上端部相反的“-z”方向,并且相应的表达在下文中也可以以相同的意义使用。
烟嘴160,即***用户的嘴中的部分,可以连接到壳体100的一个区域。例如,烟嘴160可以在与第一壳体110的连接到第二壳体120的一个区域的方向相反的方向上连接到另一个区域(例如,第一壳体110的上端部)。
在实施方式中,烟嘴160可以可拆卸地与壳体100的一个区域结合。然而,根据实施方式,烟嘴160可以与壳体100一体形成。
烟嘴160可包括至少一个出口160e(例如,至少一个排放孔),其用于将烟弹10内部生成的气溶胶排放到烟弹10的外部。用户的口腔可以与烟嘴160接触,并且用户可以接收通过烟嘴160的出口160e排放到外部的气溶胶。
储存单元200可以设置在第一壳体110的内部空间中,并且气溶胶生成物质可以储存在储存单元200中。例如,液态的气溶胶生成物质可以储存在储存单元200中。然而,本公开的实施方式不限于此。
液体传递元件300可以位于储存单元200和雾化器400之间,并且储存在储存单元200中的气溶胶生成物质可以通过液体传递元件300供应到雾化器400。
根据实施方式,液体传递元件300可以从储存单元200接收气溶胶生成物质,并且可以将所接收的气溶胶生成物质传送到雾化器400。例如,液体传递元件300可以吸收从储存单元200移动到液体传递元件300的气溶胶生成物质,并且所吸收的气溶胶生成物质可以沿着液体传递元件300移动并供应到雾化器400。
根据实施方式,液体传递元件300可以包括多个液体传递元件。例如,液体传递元件300可以包括第一液体传递元件310和第二液体传递元件320。
第一液体传递元件310可以邻近于储存单元200设置,并且可以从储存单元200接收液态的气溶胶生成物质。第一液体传递元件310可以吸收从储存单元200排放的气溶胶生成物质中的至少一部分,从而可以从储存单元200接收气溶胶生成物质。
例如,储存在储存单元200中的气溶胶生成物质可以通过形成在储存单元200的朝向第一液体传递元件310的一个区域中的液体供应孔(未示出)排放到储存单元200的外部。
第二液体传递元件320可以位于第一液体传递元件310和雾化器400之间,并且可以将供应到第一液体传递元件310的气溶胶传送到雾化器400。例如,第二液体传递元件320可以位于第一液体传递元件310的下端部(例如,-z方向),并且可以将吸收在第一液体输送元件310上的气溶胶生成物质供应到雾化器400。
在实施方式中,第二液体传递元件320的一个区域可以与第一液体传递元件310的朝向-z方向的一个区域接触,并且第二液体传递元件320的另一个区域可以与雾化器400的朝向z方向的一个区域接触。
也就是说,雾化器400、第二液体传递元件320和第一液体传递元件310可以沿烟弹10或壳体100的纵向方向按顺序地设置。这样,第二液体传递元件320和第一液体传递元件310可以按顺序地叠放在雾化器400上。
通过上述的设置结构,从储存单元200供应到第一液体传递元件310的气溶胶生成物质的至少一部分可以移动到与第一液体传递元件310接触的第二液体传递元件320。此外,已经移动到第二液体传递元件320的气溶胶生成物质可以沿着第二液体传递元件320移动,并且到达与第二液体传递元件320接触的雾化器400。
在附图中,仅示出了包括液体传递元件300的两个液体传递元件的实施方式。然而,取决于实施方式,液体传递元件300可以包括一个液体传递元件或三个以上液体传递元件。
雾化器400可以雾化从液体传递元件300供应的液态气溶胶生成物质以生成气溶胶。
例如,雾化器400可以包括用于生成超声波振动的振动器。振动器中生成的超声波振动的频率可以是大约100kHz到10MHz,优选地,大约100kHz到3.5MHz。当振动器生成上述频带的超声波振动时,振动器可以在烟弹10或壳体100的纵向方向(例如,z或-z方向)上振动。然而,实施方式不限于振动器振动的方向,并且振动器振动的方向可以改变为各种方向(z和-z方向、x和-x方向、y和-y方向中的一个或其组合)。
雾化器400可以以超声波方式雾化气溶胶生成物质,从而相较于加热气溶胶生成物质的方法,可在相对低的温度下生成气溶胶。例如,在使用加热器生成气溶胶生成物质的方法的情况下,可能出现气溶胶生成物质在200℃以上的温度下被加热的情形,使得用户可能会感到气溶胶的烧焦味道。
另一方面,根据实施方式的烟弹10可以以超声波方式雾化气溶胶生成物质,从而可以在大约100℃到大约160℃的温度范围生成气溶胶,该温度范围与使用加热器加热相比是低温。因此,烟弹10可以最小化气溶胶的烧焦味道,从而可以改善用户的吸烟感觉。
在本公开中,“吸烟感觉”可以指用户在吸烟过程中的感觉,并且相应的表达可以在下文中以相同的意义使用。
雾化器400可以通过印刷电路板500电连接到外部电源(例如,位于图2的主体20内部的电池510),并且可以通过从外部电源供应的电力生成超声波振动。例如,雾化器400可以电连接到位于烟弹10内部的印刷电路板500,并且当印刷电路板500电连接到烟弹10的外部电源时,雾化器400可以从外部电源接收电力。
根据实施方式,雾化器400可以通过第一导体410和第二导体420电连接到印刷电路板500。
在实施方式中,第一导体410可以包括具有导电性的材料(例如,金属),并且可以位于雾化器400的上端部,以将雾化器400电连接到印刷电路板500。
例如,第一导体410的一部分(例如,上端部)可以被设置成围绕雾化器400的外周表面的至少一个区域且可以与雾化器400接触,并且第一导体410的另一部分(例如,下端部)可以沿朝向印刷电路板500的方向上延伸以与印刷电路板500的一个区域接触。雾化器400和印刷电路板500可以通过上述第一导体410的接触结构彼此电连接。
在实施方式中,开口410h可以形成在第一导体410的一部分中,使得雾化器400的至少一部分可以暴露于第一导体410的外部。通过第一导体410的开口410h暴露于第一导体410的外部的雾化器400的一个区域可以与第二液体传递元件320接触,并且可以从第二液体传递元件320接收气溶胶生成物质。
在实施方式中,第二导体420可以包括具有导电性的材料,并且可以位于雾化器400的下端部或者位于雾化器400和印刷电路板500之间,以将雾化器400电连接到印刷电路板500。例如,由于第二导体420的端部接触雾化器400下端部且另一端部接触印刷电路板500的朝向雾化器400的一个区域,雾化器400和印刷电路板500可以彼此电连接。
根据实施方式,第二导体420可以包括具有弹性的导电材料,可以将雾化器400电连接到印刷电路板500,并且可以弹性地支撑雾化器400。例如,第二导体420可以包括导电弹簧,但是第二导体420不限于上述实施方式。
根据实施方式的烟弹10还可以包括弹性支撑体430,该弹性支撑体430位于雾化器400和印刷电路板500之间并支撑第二导体420。弹性支撑体430可以包括,例如,具有柔性特征的材料,可以设置成围绕第二导体420的外周表面,并且可以弹性地支撑第二导体420。然而,烟弹10的实施方式不限于此,取决于实施方式,也可以省略弹性支撑体430。
根据实施方式,印刷电路板500可以位于第二壳体120内部,可以通过第一导体410和第二导体420电连接到雾化器400,并且同时可以通过电连接构件(未示出)电连接到外部电源(例如,图2的电池510)。
电连接构件可以包括弹簧针、电线、电缆、柔性印刷电路板(FPCB)和C形夹中的至少一种,但是电连接构件不限于上述示例。
在实施方式中,第二壳体120可以包括多个通孔,第二壳体120的内部和烟弹10的外部穿过这些通孔,并且电连接构件可以设置在多个通孔中,并且可以将位于烟弹10内部的印刷电路板500电连接到烟弹10的外部电源。
因为印刷电路板500使用第一导体410和第二导体420电连接到雾化器400,并且使用电连接构件电连接到烟弹10的外部电源,所以雾化器400可以经由印刷电路板500电连接到外部电源,并且可以从外部电源接收电力。
用于消除在烟弹10的工作过程中生成的噪音(或“噪音信号”)的电阻R可以安装在印刷电路板500的至少一个区域中,并且上述电阻R可以通过消除噪音来防止雾化器400的损坏。之后将提供使用电阻R去除噪音的工作的详细描述。
利用由雾化器400生成的超声波振动雾化的气溶胶可通过排放通道150排放到烟弹10的外部且可以供应给用户。例如,排放通道150可以形成为将壳体100的内部空间与烟嘴160的出口160e连接或连通,使得由雾化器400生成的气溶胶可沿着排放通道150流动,然后可被排放到烟弹10的外部。
根据实施方式,排放通道150可以位于壳体100的内部空间中,并且排放通道150的外周表面的至少一个区域可以设置成由储存单元200围绕。然而,实施方式不限于此。
根据实施方式的烟弹10还可以包括密封单元130,用于防止从储存单元200生成的漏液被引入至排放通道150。
由于排放通道150的外周表面被设置成被储存单元200包围,因此在比较实施方式中可能会出现从储存单元200生成的漏液被引入排放通道150中从而降低用户的吸烟感觉的情况。
另一方面,根据实施方式的烟弹10可以通过密封单元130防止从储存单元200生成的漏液被引入排放通道150,从而可以防止用户的吸烟感觉降低。
在实施方式中,密封单元130可以位于排放通道150内部,并且可以防止漏液被引入排放通道150。例如,可以将密封单元130装配到排放通道150中,以与排放通道150的内壁紧密接触。然而,实施方式不限于此。
此外,密封单元130可以在其中具有中空形状,并且可以防止从储存单元200生成的漏液被引入排放通道150,使得从雾化器400生成的气溶胶的流动不会被干扰。
在另一实施方式中,密封单元130可以包括具有弹性的材料(例如,橡胶),并且可以吸收从雾化器400生成的超声波振动。这样,可以最小化从雾化器400生成的超声波振动经由烟弹10的壳体100传递给用户。
在另一实施方式中,密封单元130可以位于液体传递元件300的上端部,并且可以在朝向雾化器400的方向上挤压液体传递元件300,从而可以保持液体传递元件300和雾化器400的接触。例如,密封单元130可以在-z方向上挤压第一液体传递元件310和/或第二液体传递元件320,从而可以保持第二液体传递元件320和雾化器400之间的接触。
根据实施方式的烟弹10还可以包括用于防止从雾化器400喷出的液滴被供应给用户的结构体140,以及固定或支撑结构体140的第一支撑单元141。
一些气溶胶生成物质在被雾化器400生成的超声波振动雾化的过程中可能没有被雾化,从而可能生成液滴,并且在比较实施方式中可能发生所生成的液滴被雾化器400中生成的超声波振动喷出并通过出口160e排放烟弹10外部的情况。
结构体140可以设置在邻近于排放通道150的位置,以限制所喷出的液滴在朝向烟嘴160的出口160e的方向上移动或流动。
例如,结构体140可以包括可以吸收液滴并且可以吸收从雾化器400喷出的液滴以限制液滴朝向出口160e移动或流动的材料(例如,毡材料)。然而,实施方式不限于此。
在比较实施方式中,当从雾化器400喷出的液滴通过出口160e排放到烟弹10的外部并传递给用户时,用户可能会感到不舒服,从而可能降低整个吸烟感觉。
另一方面,根据实施方式的烟弹10可以包括限制从雾化器400喷出的液滴在朝向出口160e的方向上的移动的结构体140,使得由于液体喷出而降低使用者的吸烟感觉的可能性较小。在本公开中,“液体喷出”可意味着未被雾化器400雾化的液滴喷出,并且甚至在下文中可以相同的意义使用相应的表达。
第一支撑单元141可以容纳结构体140的至少一个区域,并且可以将所容纳的结构体140保持或固定在第一壳体110的一个区域中。例如,第一支撑单元141可以将结构体140保持或固定在第一壳体110的邻近于烟嘴160的一个区域(例如,上端部)中,但是实施方式不限于此。
在实施方式中,第一支撑单元141可以设置成围绕结构体140的至少一个区域,并且可以容纳结构体140,并且由于用于容纳结构体140的第一支撑单元141与第一壳体110的一个区域(例如,在z方向上的区域)结合,结构体140可以固定到第一壳体110的一个区域。
用于容纳结构体140的第一支撑单元141和第一壳体110可以以第一支撑单元141的至少一部分被强制地装配到第一壳体110中的方式彼此结合。然而,将第一壳体110与第一支撑单元141结合的方法不限于上述示例。在另一示例中,第一壳体110和第一支撑单元141还可以通过使用卡扣配合方法、螺纹结合方法和磁力结合方法中的至少一种来彼此结合。
第一支撑单元141可以包括具有一定刚性和防水性的材料(例如,橡胶),可以将结构体140固定到第一壳体110,并且可以防止从储存单元200生成的气溶胶生成物质的漏液。例如,第一支撑单元141可以阻断朝向烟嘴160的储存单元200的区域,从而防止发生气溶胶生成物质的泄漏。
根据实施方式的烟弹10还可以包括第二支撑单元330,其用于将液体传递元件300和/或雾化器400保持在第一壳体110中。
第二支撑单元330可以设置成围绕第一液体传递元件310、第二液体传递元件320、和/或雾化器400的外周表面的至少一部分,并且可以容纳第一液体传递元件310、第二液体传递元件320和/或雾化器400。
在实施方式中,第二支撑单元330可以在与第一壳体110的一个区域的方向相反的方向上结合到另一个区域(例如,在-z方向上的区域)。这样,可以将第一液体传递元件310、第二液体传递元件320和/或雾化器400保持或固定在第一壳体110的另一个区域中。
第二支撑单元330可以以第二支撑单元330的至少一部分被强制地装配到第一壳体110中的方式结合到第一壳体110。然而,将第一壳体110结合到第二支撑单元330的方法不限于上述示例。在另一示例中,第一壳体110和第二支撑单元330还可以使用卡扣配合方法、螺纹结合方法和磁力结合方法中的至少一种来彼此结合。
在实施方式中,第二支撑单元330可以包括具有一定刚性和防水性的材料(例如,橡胶),可以将液体传递元件300和雾化器400固定到第一壳体110,并且可以防止在储存单元200中生成的气溶胶生成物质的泄漏。例如,第二支撑单元330可以阻断邻近于液体传递元件300或雾化器400的储存单元200的区域,从而防止发生气溶胶生成物质的泄漏。
即使当实施方式被设计为具有上述超声波振动器的恒定振动频率时,在超声波振动器的制造和生产中也可能存在误差。此外,由于参照图3和4描述的第一导体410或第二导体420或弹性体,可能发生频率偏差。
在实施方式中,在使用气溶胶生成装置之前,或在预热工作开始之前,可以设定可将超声波振动器的频率偏差最小化的工作频率。例如,当气溶胶生成装置的工作频率被设置为3.0MHz时,目标超声波振动器的频率可以是2.9MHz。这意味着由于气气溶胶生成装置的驱动电路的损耗,***频率和振动器的频率可能不相同。
下表1表示***设置频率和实际频率之间的关系。
[表1]
在实施方式中,气溶胶生成装置可以设置各种工作频率以适用于***性能和设计。例如,工作频率可以是2.7MHz至3.2MHz,且可用的超声波振动器的频率可以是2.6MHz至3.1MHz。在实施方式中,在使用气溶胶生成装置之前或在预热工作之前,可以执行用于补偿超声波振动器的频率偏差的频率校准。
图5是用于驱动根据实施方式的气溶胶生成装置的驱动电路图。在实施方式中,气溶胶生成装置可以检查根据具有特定频率的脉冲信号的输出值,并且可以基于所检查的输出值来设置工作频率。这里,特定频率可以是用于设置工作频率的测试频率。例如,特定频率(即装置中的可用的频率范围)可以在例如2.9MHz至3.1MHz的范围内变化的同时输出,或者可以固定为3.0MHz。
参照图5,驱动电路可以包括电池510、DC/DC转换器511、电力驱动电路512、处理器550、包括电感器和电力开关的升压电路513以及感测电路514。在实施方式中,处理器550可以输出具有特定频率的脉冲信号,并且可以根据脉冲信号检查实际供应给振动器P的电力的频率。因此,可以检查实际供应电力的输出值,例如,电流值或电压值。在另一示例中,可以实际测量和比较供应给振动器P的电力的频率。
DC/DC转换器511可以用第一电压提升电池510的电池电压。电池电压可以在3.4V至4.2V的范围内。然而,实施方式不限于此。电池电压可以在3.8V至6V的范围内,或者也可以在2.5V至3.6V的范围内。第一电压V1可以在10V至13V的范围内。然而,实施方式不限于此。第一电压V1可以在7V至10.5V的范围内,也可以在12V至20V的范围内。在实施方式中,第一电压V1可以是电池电压的至少三倍以上。然而,实施方式不限于此。
基于从处理器550输入的脉冲宽度调制(PWM)控制信号PWM_P和PWM_N,电力驱动电路512可以生成用于切换电力开关TR1和TR2的第一开关电压VSW_P和第二开关电压VSW_N。这里,PWM控制信号PWM_P和PWM_N中的每一个可以是互补信号。PWM控制信号PWM_P和PWM_N中的每一个可以是具有恒定占空比或频率的脉冲信号。在实施方式中,用于在处理器550中设置工作频率的脉冲信号可以是PWM控制信号。
升压电路513可以根据第一开关电压VSW_P和第二开关电压VSW_N将从DC/DC转换器511输出的第一电压V1提升到第二电压,并且可以将所提升的第二电压施加到振动器P。
当第一开关电压VSW_P处于第一状态(例如,高或低状态)并且第二开关电压VSW_N处于第二状态(例如,低或高状态)时,当允许第一电感器L1和第二电感器L2中的一个与地面之间的电流流动时,与流经一个电感器的电流的变化相对应的能量可以储存在该一个电感器中,并且当切断第一电感器L1和第二电感器L2中的另一个与地面之间的电流流动时,储存在另一个电感器中的能量可以被传递到振动器P。
当第一开关电压VSW_P处于高状态时,可以允许第一晶体管TR1的源极和漏极之间的电流流动。因此,可以允许在第一导体L1和地面之间的电流流动。第一电感器L1连接到振动器P,但是振动器P具有非零的负载值(例如,电容),而地面的电阻为零或基本上接近零,使得流经第一电感器L1的电流可以基本上传递到地面。因为电流流经第一导体L1,所以第一导体L1可以储存对应于电流的能量。当第二开关电压VSW_N处于低状态时,可以切断第二晶体管TR2的源极和漏极之间的电流流动。因此,可以将储存在第二电感器L2中的能量供应到振动器P。例如,流经振动器P的电流可以对应于流经第二电感器L2的电流。在实施方式中,流经第一电感器L1或第二电感器L2的电流可以是根据脉冲信号的输出值。处理器550可以检测流经第一电感器L1或第二电感器L2的电流值。处理器550可以通过参照根据振动器P的频率的电流值表来估计振动器P的频率。这里,根据频率的电流值表可以是根据先前储存的振动器P的每个频率的电流值的低数据值。
当第一开关电压VSW_P处于低状态时,可以切断第一晶体管TR1的源极和漏极之间的电流流动。因此,可以将储存在第一电感器L1中的能量供应到振动器P。例如,流经振动器P的电流可以对应于流经第一电感器L1的电流。
当第二开关电压VSW_N处于高状态时,可以允许第二晶体管TR2的源极和漏极之间的电流流动。因此,可以允许第二电感器L2和地面之间的电流流动。第二电感器L2也连接到振动器P,但是振动器P具有非零的负载值(例如,电容),而地面的电阻为零或基本上接近零,使得流经第二电感器L2的电流可以基本上传递到地面。因为电流流经第二导体L2,所以第二导体L2可以储存对应于电流的能量。
第一开关电压VSW_P和第二开关电压VSW_N中的每一个都具有对应于PWM信号的频率,并且对应于重复高状态或低状态的电压信号,开关状态可以快速地重复。电感器的反电动势可以与电感器的电感值L和电流随时间的变化成比例,如等式1所示:
[等式1]
因此,第一电压V1越高,流过电感器的电流越高或者开关速度越高(即,PWM信号越短),施加到振动器P的电压越高。在实施方式中,施加到振动器P的交流电的峰-峰电压值可以在55V至70V的范围内。这可以是电池电压(例如,3.4V至4.2V)的最小13.1倍至最大20.6倍的范围内的值。
感测电路514可以连接到振动器P的任何一侧,并且可以通过切换第一晶体管T1或第二晶体管T2来检测流经振动器P的电流。这里,感测电路514(也就是用于检测电流的电路)可以是电流或电压放大电路。实施方式不限于此,也可以检测其他电特性值或温度值。
例如,可以在振动器P的频率测量中使用的感测电路514的硬件可以是温度传感器、压力传感器或湿度传感器。温度传感器可以检测变化的振动器的当前温度,并将所检测的温度供应给处理器550。
处理器550可以检查从感测电路514输出的输出值,例如电流值、电压值、温度等,并且可以设置与其对应的工作频率。这里,输出值可以由模数转换器(ADC)转换。可以相互比较数字值和先前储存的数据值。这里,输出值和与其对应的振动器的频率或工作频率之间的相关性可以通过实验、经验或数学方法进行预先测量,并且可以储存在气溶胶生成装置的存储器中。输出值和振动器的频率或工作频率之间的相关性可以以表格、等式、匹配表等形式储存在存储器中。
参照图6,处理器550可以包括输出值检查单元600、工作频率设置单元601和脉冲信号生成单元602。
输出值检查单元600可以检查由感测电路514输出的输出值。这里,输出值检查单元600可以包括放大电路、ADC,等等。
工作频率设置单元601可将所检查的输出值与先前储存的数据值进行比较来设置工作频率。这里,先前储存的数据值可以是包括在上述输出值与振动器P的频率和工作频率之间的相关性中的值。
脉冲信号生成单元602可以生成对应于所设置的工作频率的脉冲信号,例如,参照图5描述的第一和第二PWM信号PWM_P和PWM_N。
图7和图8是示出在预热根据其他实施方式的超声波振动器之前的频率校准方法的流程图。
参照图7,在步骤700中,可以设置第一频率。
在步骤702中,可以检查输出值。
在步骤704中,可以确定输出值是否在阈值范围内。当输出值在阈值范围内时,在步骤706中,可以将第一频率设置为工作频率,在步骤710中,可以通过使用所设置的工作频率来预热振动器。
然而,当输出值不在阈值范围内时,在步骤708中,可以将频率改变成第二频率,在步骤702中,可检查输出值,在步骤704中,可以确定输出值是否在阈值范围内,且当输出值在阈值范围内时,在步骤706中,可以将第二频率设置为工作频率。
在该实施方式中,在将第一频率改变至第N频率的同时,可以根据输出值是否在阈值范围内来设置工作频率。这里,N可以是2以上的整数。例如,第一频率可以是3.1MHz,第二频率可以是3.0MHz,第三频率可以是2.9MHz,频率变化间隔可以是0.1MHz。然而,实施方式不限于此。这里,阈值范围可以是统计分析可由振动器频率任意设置的值的范围。
在实施方式中,在参照图7描述的频率校准方法中,可以在改变工作频率的同时施加在预设输出值的范围内工作频率,然后可以预热振动器,使得在向振动器供电之前,可以预先补偿由作为振动器的支撑结构的弹性体呈现的频率偏差。
参照图8,在步骤800中,可以设置特定频率。这里,特定频率可以是经验上或实验上确定的参考频率。例如,特定频率可以是3MHz。然而,实施方式不限于此。
在步骤802中,可以检查输出值。
在步骤804中,可以相互比较根据频率的输出值表和所检查的输出值。这里,根据频率的输出值表可以包括多个工作频率和对应于各个工作频率的输出值。
在步骤806中,可以设置工作频率。
在步骤808,可以通过使用所设置的工作频率来预热振动器。
在实施方式中,在参照图8描述的频率校准方法中,可以基于各振动器频率(特定频率,例如,3MHz)的输出值来检查输出值,并且可以将输出值与各振动器频率的输出值进行比较以施加工作频率。
在参照图7和图8描述的控制气溶胶生成装置的方法中,可以校准振动器P的频率偏差,使得可以根据超声波振动器P的偏差执行精确的频率校正。因此,在预热气溶胶生成装置的振动器P之前的步骤中,可以精确地设置工作频率。
图9是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图。
图9示意性地示出了控制方法,该控制方法包括由参照图1和图2描述的处理器550生成的控制信号,并且超声波振动器可以接收控制信号并且可以基于包括在控制信号中的一系列指令进行工作。在下文中,将按顺序地描述接收控制信号的超声波振动器P的工作过程。
首先,当将根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置的电源断开时,接收控制信号的超声波振动器开始预热。在步骤910中,使从处理器接收控制信号的超声波振动器预热的步骤可以被称为预热模式。
在步骤910中,在预热模式继续的同时,可以向超声波振动器提供固定电压。下面将参照图10描述提供给超声波振动器的固定电压。
随后,当对超声波振动器的预热完成时,超声波振动器可以再次接收控制信号以进入电力重复控制模式。在步骤920中,电力重复控制模式(也就是在预热完成之后进入的模式)可以指一种交替地重复向超声波振动器供电或切断向超声波振动器供电的模式。电力重复控制模式是一种到用户使用气溶胶生成装置抽吸为止用户要等待的模式。在比较实施方式中,当包括在气溶胶生成装置中的超声波振动器即使在预热完成后(当施加额定电压时)也持续接收电力时,温度有可能呈指数上升并且超声波振动器可能被损坏。
在实施方式中,为了防止超声波振动器的损坏,可以包括电力重复控制模式,该模式是一种中间模式,在该模式中,在初次预热完成的状态下可以再次感测用户的吸入(抽吸)并且用户等待生成气溶胶。具体地,在电力重复控制模式中,重复暂时切断对超声波振动器的供电和在预热效果完全丧失之前暂时重启对超声波振动器的供电,从而可以防止超声波振动器的温度呈指数增加而损坏,且同时当感测到用户的吸入时,可以快速生成气溶胶。
在实施方式中,电力重复控制模式与根据相关技术的方法的不同之处在于,将在初次预热完成之后完全切断对超声波振动器的供电的区间提供了一次以上。使用加热器的根据相关技术的气溶胶生成装置可以通过使用脉冲宽度调制(PWM)电力信号或比例积分微分(PID)控制方法将加热器的温度稳定地增加到目标温度来控制加热器,并且即使在该过程中完成了对加热器的预热,对加热器的供电也不被完全切断(停止)。这是因为温度通过PWM电力信号或PID控制的比率保持恒定。
另一方面,因为气溶胶生成装置的超声波振动以预设频率振动,在向超声波振动器供电一段时间且然后完成预热之后,当用户不使用该装置时,提供了切断向超声波振动器供电持续另一段时间的区间,从而可以将超声波振动过热并且损坏的情况最小化。稍后将参照图10描述电力重复控制模式的示意性解释。
在步骤930中,处理器550可检查各种抽吸检测传感器是否感测到用户的抽吸,并且当超声波振动器在电力重复控制模式下工作的同时感测到用户的抽吸时,处理器550可执行步骤940,步骤940包括终止电力重复控制模式并控制超声波振动器,从而可以生成气溶胶。详细地,当感测到用户的抽吸时,处理器550可以将控制信号传输到超声波振动器,并且可以控制超声波振动器的工作,使得气溶胶可以由于超声波振动器根据预设的温度曲线振动而生成。
在步骤950中,当超声波振动器在电力重复控制模式下工作的同时没有感测到用户的抽吸时,处理器550可在重复电力重复控制模式一定重复次数(固定次数)之后或者在已经过去一定时间(固定时间)之后,终止电力重复控制模式。
图10是示出图9所示的供应给超声波振动器的电力的控制方法的曲线图。
在图10中,为了方便起见,上述电力重复控制模式可以缩写为抽吸等待模式,并且图10的横轴表示时间,图10的纵轴表示供应给超声波振动器的电力。此外,即使示出了在图10的各种模式中将相同的电力供应给超声波振动器,但在各种模式中施加给超声波振动器的电压值也可以彼此不同。
如图10所示,气溶胶生成装置的超声波振动器可以从处理器550接收控制信号,并且可以工作使得可以经由预热模式1010、抽吸等待模式1030和抽吸模式1050生成气溶胶。
超声波振动器可以通过在预热模式1010中设置的时间段期间接收固定电力来进行预热。此时,为了向超声波振动器供电而施加的电压可以是选自10V到15V中的任何一个值。在实施方式中,在预热模式1010中施加到超声波振动器的电压可以是13V。
当超声波振动器的预热完成时,可以终止预热模式1010,并且可以进入抽吸等待模式1030。在抽吸等待模式1030中,可以交替重复抽吸等待关闭区间和抽吸等待加热区间,在抽吸等待关闭区间中,暂时切断对超声波振动器的供电,在抽吸等待加热区间中,在抽吸等待关闭区间之后暂时恢复对超声波振动器的供电。
抽吸等待关闭区间可以是暂时切断供应给超声波振动器的电力的区间,并且可以防止超声波振动器由于在过度振动的同时温度突然升高而损坏的情况。抽吸等待加热区间是指暂时恢复对超声波振动器的供电以将已经通过预热模式1010初步预热的超声波振动器的状态转换为易于生成气溶胶的状态的区间。
因为抽吸等待关闭区间和抽吸等待加热区间是其中重复开启/关闭供应给超声波振动器的电力的区间,所以用于实现抽吸等待模式1030的控制信号可以是具有恒定占空比的PWM信号。在示例中,处理器550可以生成占空比为50%的PWM信号,以实现抽吸等待模式1030,并且接收这种控制信号的超声波振动器的抽吸等待关闭区间和抽吸等待加热区间的时间长度可以相同。在另一示例中,用于实现抽吸等待模式1030的控制信号也可以是PWM信号,其具有选自40%至60%的范围中一个值作为占空比。
当在抽吸等待模式1030下工作的同时感测到用户的吸入时,超声波振动器可以从处理器550接收控制信号以在抽吸模式1050下工作。在抽吸模式1050中,可以通过向超声波振动器供应固定量的电力来生成气溶胶。当预设次数的抽吸或预设的抽吸时间已经过去时,可以终止超声波振动器的抽吸模式1050。
如图10所示,根据实施方式,气溶胶生成装置可以从处理器550接收控制信号,并且可以包括在抽吸等待模式1030和抽吸模式1050下工作的超声波振动器,从而可以防止超声波振动器过热,并且可以将气溶胶稳定地供应给用户。具体地,在根据本公开的实施方式的控制方法中,在超声波振动器的抽吸等待模式1030中,抽吸等待关闭区间和抽吸等待加热区间可以交替重复,从而可以防止超声波振动器的损坏。
图11示意性地示出在抽吸模式1050下工作的超声波振动器的电力对时间的曲线图。
图11是具体示出了其中在图9中描述的控制方法中实现了抽吸模式1050的另一示例的流程图,并且假设在抽吸等待模式1030下感测到用户的抽吸,并且超声波振动器进入抽吸模式1050。
在抽吸模式1050下,可以提供处理器550的控制信号,使得超声波振动器可以在步骤1110中进入抽吸高状态。在步骤1110中,抽吸高状态是指在一段时间内将相对高的电力供应给超声波振动器以便可以通过超声波振动器的振动来生成气溶胶的状态。
在抽吸高状态下,可以在预设时间内向超声波振动器施加预设电压。为了便于解释,在抽吸高状态下施加到超声波振动器的预设电压以及在预设时间内保持该电压的区间可以分别称为第一电压和第一区间。此外,在下文中,发生特定状态的超时意味着已经经过预设的保持时间。
然后,当在步骤1120中发生抽吸高状态超时的时候,在步骤1130中,可以通过控制信号将超声波振动器控制到抽吸低状态。这里,在抽吸低状态下,可以在预设时间内向超声波振动器施加预设电压。为了便于解释,在抽吸低状态下,施加到超声波振动器的预设电压以及在预设时间内保持该电压的区间可以分别称为第二电压和第二区间。
施加到超声波振动器的第一电压可以大于第二电压。作为示例,第一电压可以是选自12V到14V中的一个电压值,第二电压可以是选自从9V到11V中的一个电压值。作为另一实施方式,第一电压可以是13V,第二电压可以是10V。第一区间的时间长度可以与第二区间的时间长度相同或不同。此外,第一区间和第二区间的时间长度会受到下面将要描述的阻断区间的时间长度的影响。
处理器550可确定是否发生第二区间(也就是抽吸低状态的保持区间)超时,并且当在步骤1140中发生第二区间的超时的时候,在步骤1150中,超声波振动器可从处理器550接收控制信号以进入抽吸阻断状态。
在抽吸阻断状态下,可以不向超声波振动器施加电压。在抽吸阻断模式中,为了防止在生成气溶胶的工作中可能过热的超声波振动器的损坏,可以在特定时间段内阻断外部信号,使得即使有输入,超声波振动器也不工作。超声波振动器保持抽吸阻断状态的区间可以简称为阻断区间。
在步骤1160中,处理器550可确定是否发生阻断区间超时,并且当发生了阻断区间的超时的时候,在步骤1170中,超声波振动器可从处理器550接收控制信号以进入抽吸等待模式。作为步骤1170的另一示例,当发生阻断区间超时的时候,气溶胶生成装置可以进入睡眠模式或者可以切断其电源以最小化电池的电力消耗,为用户的下一次抽吸做准备。
下面参照图12描述上述第一区间、第二区间和阻断区间的示意性描述。
图12示意性地示出以抽吸模式工作的超声波振动器的电力对时间的曲线图。如图12所示,可以提供预热模式1220、抽吸等待模式1230和抽吸模式1250。
图12所示曲线图的抽吸模式不同于图10所示曲线图的抽吸模式。具体地,在图10的抽吸模式1050中,在抽吸模式期间可以向超声波振动器施加恒定电压以生成气溶胶,但是图12的抽吸模式1250可以被分为抽吸高状态1251、抽吸低状态1253和抽吸阻断状态1255,其中气溶胶是通过仅在抽吸高状态1251和抽吸低状态1253中向超声波振动器施加电压的步骤而生成,并且在抽吸阻断状态1255中可以不向超声波振动器施加电压。
图12的抽吸模式1250的特征在于按顺序配置抽吸高状态1251、抽吸低状态1253和抽吸阻断状态1255。在抽吸高状态1251和抽吸低状态1253中施加到超声波振动器的电压分别可以是第一电压和第二电压,并且第一电压可以是选自12V到14V中的一个电压,且第二电压可以是选自9V到11V中的一个电压。此外,作为另一示例,第一电压可以是13V,第二电压可以是10V。
第一区间的持续时间(抽吸高状态1251的持续时间)、第二区间的持续时间(抽吸低状态1253的持续时间)和阻断区间的持续时间(抽吸阻断状态1255的持续时间)之间的比例可以是预设值。例如,第一区间、第二区间和阻断区间的时间长度的比例可以是2:3:1。这里,可以选择合适的比例作为第一区间、第二区间和阻断区间的时间长度的比例,以防止超声波振动器被损坏,同时稳定地生成气溶胶,并且该比例可以是实验上、经验上和/或数学上预定的值。
在图12中,抽吸阻断状态1255类似于抽吸等待模式1230的抽吸等待关闭区间,因为抽吸阻断状态1255是暂时不向超声波振动器施加电压的区间。然而,在抽吸等待关闭区间中,当感测到用户的抽吸时,可以将超声波振动器切换到抽吸模式1250以生成气溶胶,然而,因为在先前设置的抽吸高状态1251和抽吸低状态1253中已经生成了气溶胶,所以抽吸阻断状态1255是将超声波振动器的工作强制阻断的区间,并且在抽吸阻断状态1255中,即使当感测到用户的抽吸时,所有的信号也可以被阻断,从而没有电压可以施加到超声波振动器来驱动超声波振动器。
超声波振动器从图12的抽吸模式1250的第一区间至阻断区间的步骤可以如下执行。为了方便起见,可以假设第一区间至阻断区间的时间长度之比为2:3:1,第一电压和第二电压分别为13V和10V。
已经进入抽吸高状态1251的超声波振动器在施加13V的电压的状态下工作两秒钟。随后,当经过两秒钟后发生超时的时候,已经进入抽吸低状态1253的超声波振动器在施加10V的电压的状态下工作三秒钟。当经过三秒钟后发生超时的时候,没有电压可以施加到已经进入抽吸阻断状态1255的超声波振动器,并且即使当存在外部控制信号时,所有信号也都可以被阻断,且抽吸阻断状态1255可以保持一秒钟。当抽吸阻断状态1255发生超时的时候,可以终止抽吸模式1250,并且可以将超声波振动器切换到抽吸等待模式1230,如参照图11所述。
通过上述步骤,可以精确地控制抽吸模式1250,并且可以防止超声波振动器被损坏,并且每次可以以均匀的雾化量生成气溶胶。
图13是示出在抽吸高状态下发生事件的情况的曲线图。如图13所示,可以提供预热模式1310、抽吸等待模式1330、抽吸模式1350和抽吸等待模式1370。
具体地,图13是示意性地示出当在图12的抽吸模式1250(在图13中称为抽吸模式1350)的抽吸高状态1251下感测到用户的吸入中断1399时超声波振动器的工作特性的曲线图。
当在超声波振动器进入抽吸模式1350并通过根据抽吸高状态被施加第一电压而工作中处理器550通过抽吸检测传感器等感测到用户的吸入中断时,抽吸模式1350可被立即终止,并且可以将超声波振动器的工作模式切换到抽吸等待模式1370。这里,在抽吸模式1350之后进入的抽吸等待模式1370具有与抽吸模式1350之前的抽吸等待模式1330相同的特征。
在图13中,感测到用户的吸入中断1399的点可以在抽吸高状态发生超时之前。例如,在切换到抽吸模式1350之后以第一电压下保持两秒钟的抽吸高状态中,当在切换到抽吸模式1350之后的一秒钟内感测到用户的吸入中断1399时,可以控制超声波振动器进入抽吸等待模式1370。
如图13所示的抽吸等待模式1370的切换算法可以防止,即使当没有感测到用户的吸入时,也不必要地向超声波振动器施加电压并生成气溶胶的情况。此外,因为省略了抽吸低状态和抽吸阻断状态,并且超声波振动器立即切换到抽吸等待模式1370,所以用户可以再次快速吸入气溶胶。
图14是示出在抽吸低状态下发生事件的情况的曲线图。如图14所示,可以提供预热模式1410、抽吸等待模式1430、抽吸模式1450和抽吸等待模式1470。
具体地,图14是示意性地示出当在图12的抽吸模式1250(在图14中称为抽吸模式1450)的抽吸低状态1253下感测到用户的吸入中断1499时超声波振动器的工作特性的曲线图。
当在图14的超声波振动器进入抽吸模式1450并通过根据抽吸低状态被施加第二电压而工作中处理器550通过抽吸检测传感器等感测到用户的吸入中断时,抽吸模式1450可被立即终止,并且可以将超声波振动器的工作模式切换到抽吸等待模式1470。这里,在抽吸模式1450之后进入的抽吸等待模式1470具有与抽吸模式1450之前的抽吸等待模式1430相同的特征。
在图14中,感测到用户的吸入中断1499的点可以在抽吸低状态发生超时之前。例如,在切换到抽吸模式1450之后以第二电压下保持三秒钟的抽吸低状态中,当在切换到抽吸低状态之后的两秒钟内感测到用户的吸入中断1499时,可以控制超声波振动器进入抽吸等待模式1470。
如图14所示的抽吸等待模式1470的切换算法可以防止,即使当没有感测到用户的吸入时,也不必要地向超声波振动器施加电压并生成气溶胶的情况。此外,因为省略了抽吸阻断状态,并且超声波振动器立即切换到抽吸等待模式1470,所以用户可以再次快速吸入气溶胶。
图15是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图。
更详细地说,图15是说明在气溶胶生成装置中省略预热模式并立即进入抽吸等待模式的步骤的流程图。
首先,在步骤1510中,当用户接通基于超声波振动的气溶胶生成装置的电源时,在步骤1520中,处理器550可确定空闲周期是否小于参考时间。
在步骤1520中,空闲周期是通过计算经过时间获得的时间值,并且处理器550可以基于最近使用气溶胶生成装置的时间来检测空闲周期。处理器550可以检测存储在存储器中的气溶胶生成装置的最近使用时间和当前时间之间的间隔作为空闲周期。作为另一示例,处理器550也可以基于单独提供的用于计数空闲周期的时间计数器来直接获得空闲周期。
根据实施方式,在步骤1520中,在没有检测空闲周期并将空闲周期与参考时间进行比较的情况下,处理器550还可以在确定预设预热时间是否被设置为大于零秒的值之后来确定省略预热模式。下面将参照图20描述该实施方式。
在步骤1530中,当空闲周期小于预设参考时间时,处理器550可控制超声波振动器直接进入抽吸等待模式并省略超声波振动器的预热模式。
另一方面,在步骤1540中,当空闲周期大于预设参考时间时,处理器550可控制超声波振动器进入预热模式,以提高气溶胶生成的效率。
图16是示出电力对时间的曲线图,其中省略了预热模式。如图16所示,提供了抽吸等待模式1630和抽吸模式。
参照图16的曲线图的时间轴,在步骤1610中,处理器550可以确定当接通气溶胶生成装置的电源时预热模式是否被省略,并且当省略了预热模式时,可以看到超声波振动器立即进入抽吸等待模式1630。
图17是示出根据另一实施方式的使用超声波振动器控制气溶胶生成装置的方法的另一示例的流程图。
更具体地说,图17是示出了实施方式的流程图,在该实施方式中,预先确定了在抽吸等待模式(电力重复控制模式)下进入抽吸等待加热区间的次数。
在步骤1710中,当接通基于超声波振动的气溶胶生成装置的电源时,处理器550可控制超声波振动器开始预热。
当超声波振动器预热完成时,在步骤1720中,处理器550可控制超声波振动器进入电力重复控制模式,并可在步骤1730中确定预设的抽吸等待加热次数是否大于累积的抽吸次数。
在步骤1730中,抽吸等待加热次数指在电力重复控制模式下超声波振动器进入抽吸等待加热区间的次数并且可以预设该抽吸等待加热次数。在步骤1730中,累计的抽吸次数是用户累计的抽吸次数,并且其通常变为零,除非用户连续使用该装置而不断开气溶胶生成装置的电源。
当抽吸等待加热次数被设置为大于零的整数值时,在步骤1740中,超声波振动器可以基于所预设的抽吸等待加热次数来进入抽吸等待加热区间。在步骤1740中,超声波振动器可以交替地重复进入抽吸等待加热区间和抽吸等待关闭区间。
另一方面,当抽吸等待加热次数小于累积的抽吸次数时,在步骤1750中,超声波振动器可以保持抽吸等待关闭区间。在步骤1750中,可以保持抽吸等待关闭区间,直到用户断开装置的电源或者感测到用户的抽吸并且气溶胶生成装置切换到抽吸模式。
图18是示出图17中描述的抽吸等待加热次数的曲线图。如图18所示,可以提供预热模式1810和抽吸等待模式1830。
参照图18,可以看出,已经被初次预热的超声波振动器可以进入抽吸等待关闭区间一次以保护装置,并且在步骤1850中,处理器550可以确定预设的抽吸等待加热次数。
在示例中,当由处理器550确定的抽吸等待加热次数为四次并且累积的抽吸次数为零时,在抽吸等待模式1830下进入抽吸等待加热区间的次数总共为四次。因此,如图18所示,可以看出,超声波振动器在交替进入抽吸等待加热区间和抽吸等待关闭区间的同时总共四次进入抽吸等待加热区间。
参照图17和图18描述的实施方式可以是关于在超声波振动器预热完成的状态下直到感测到用户的抽吸为止总共生成多少次抽吸等待加热区间的实施方式。当设置适当的抽吸等待加热次数时,可以防止气溶胶生成装置的电池的浪费,同时最小化抽吸等待模式的长度。
图19是当抽吸高时间被设置为零时,向超声波振动器供应的电力对时间的曲线图。
如参照图12所述,抽吸模式可以包括抽吸高状态、抽吸低状态和抽吸阻断状态。然而,当抽吸高时间的持续时间被设置为零时,一旦超声波振动器进入抽吸模式,超声波振动器就可以通过立即被施加根据抽吸低状态的电压而工作。
图19示意性地示出了抽吸高时间的持续时间被设置为零且抽吸低状态1951在抽吸模式1950的起始点开始。具体地,处理器550可以在感测到抽吸的点1999处检查抽吸高时间,并且可以基于抽吸高时间的持续时间为零来控制超声波振动器进入并在抽吸低状态1951下工作。
图20是综合解释参照图9至19描述的实施方式的流程图。
处理器550可以通过基于如图20所示的控制算法生成控制信号来按顺序地和重复地控制超声波振动器工作。通过由根据图20的方法控制的超声波振动器,可以防止气溶胶生成装置由于超声波振动器过热而被损坏,同时,可以控制气溶胶生成装置在每次抽吸产生均匀的气溶胶雾化量。
首先,在步骤2010中,处理器550可确定预设的预热时间是否大于零,并且当所预设的预热时间大于零时,在步骤2020中,处理器550可控制超声波振动器在预热模式下工作。
当预热模式发生超时的时候,在步骤2030中,处理器550可控制超声波振动器进入电力重复控制模式(抽吸等待模式)。
在步骤2040中,处理器550可以在抽吸等待关闭区间的第一时间过去之后检查预设的抽吸等待加热次数是否大于累积的抽吸次数,并且当抽吸等待加热次数大于累积的抽吸次数时,可在步骤2050中控制超声波振动器进入抽吸等待加热区间并工作。
当在进入并在抽吸等待加热区间或抽吸等待关闭区间中工作的同时感测到用户的抽吸的时候,处理器550可以控制超声波振动器进入抽吸模式并工作。
此外,在步骤2060中,处理器550可在超声波振动器进入抽吸模式之前确定预设抽吸高时间的持续时间是否大于零,并且只有当预设抽吸高时间的持续时间大于零时,处理器550可在步骤2070中控制超声波振动器进入抽吸高状态并工作。作为实施方式,已经描述了在抽吸高状态下可以向超声波振动器施加两秒钟13V的电压的情况。
另一方面,当预设抽吸高时间的持续时间不大于零或者超声波振动器的抽吸高状态发生超时的时候,在步骤2080中,处理器可控制超声波振动器进入抽吸低状态并工作。作为实施方式,已经描述了在抽吸低状态下可以向超声波振动器施加三秒钟10V的电压的情况。
当超声波振动器的抽吸低状态发生超时的时候,在步骤2090中,处理器550可控制超声波振动器进入抽吸阻断状态。本文已经描述了,已经进入抽吸阻断状态的超声波振动器可以在特定时间段内阻断超声波振动器的控制信号,以保护超声波振动器不会在生成气溶胶的同时过热。
在实施方式中,气溶胶生成装置是在预热模式、电力重复控制模式(抽吸等待模式)和抽吸模式下工作的装置,该气溶胶生成装置可以包括控制算法,该控制算法防止由于振动器过热造成的损坏,并确保每次抽吸的气溶胶的均匀雾化量。具体地,根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置可以通过在初次预热完成后至少进入抽吸等待关闭区间一次来防止超声波振动器过热,并且可以通过在用户抽吸完成后单独将振动器置于抽吸阻断状态来阻断所有用户输入,并且防止气溶胶生成装置的消耗性使用。
此外,根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置还可以包括控制算法,该控制算法不会在感测到用户的吸入且随后快速中断时不必要地保持抽吸模式。
与本实施方式相关的本领域普通技术人员理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对本公开的实施方式进行形式和细节上的各种改变。所公开的方法应该被认为仅仅是描述性的,而不是限制性的。
Claims (12)
1.一种气溶胶生成装置,其中,包括:
储存单元,储存有气溶胶生成物质,
液体传递元件,配置成吸收储存在所述储存单元的所述气溶胶生成物质,
雾化器,包括振动器,所述振动器配置成生成超声波振动并将由所述液体传递元件吸收的所述气溶胶生成物质雾化成气溶胶,以及
处理器,配置成控制向所述振动器供应的电力;
所述处理器还配置成检查响应于具有特定频率的脉冲信号的输出值并基于所检查的输出值来设置工作频率。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述工作频率是用于预热所述振动器的所述脉冲信号的频率。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成,输出用于测试的具有多个频率的脉冲信号以便设置所述工作频率,并且根据每个输出值是否在阈值范围内来设置所述工作频率。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成,输出具有特定大小的频率的脉冲信号,检查供应给所述振动器的电力的输出值,将对应于先前储存的工作频率的目标输出值与所检查的输出值进行比较,并且根据比较结果设置所述工作频率。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成,输出对应于所设置的工作频率的脉冲信号。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,还包括:
感测电路,配置成感测所述振动器的输入侧的输出值。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置,其中,
所述输出值是在所述振动器的所述输入侧感测到的电流值或电压值。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置,其中,
所述处理器还配置成,将所感测到的电流值或电压值转换为数字值,并且将所转换的数字值与各先前储存的频率的数字值进行比较,以设置所述工作频率。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,
所述工作频率为2.7MHz到3.2MHz。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置,其中,
所述振动器的振动频率为2.6MHz到3.1MHz。
11.一种控制权利要求1所述的气溶胶生成装置的方法,其中,包括如下步骤:
使用所述处理器输出对应于第一频率的脉冲信号,
使用所述处理器检查供应给所述振动器的电力的输出值,以及
使用所述处理器确定所述输出值是否在预设阈值范围内并根据确定结果设置工作频率;
当所述输出值在预设阈值范围内时,设置所述工作频率,并且当所述输出值不在所述预设阈值范围内时,将当前频率更改为不同于所述第一频率的第二频率,并且检查供应给所述振动器的电力的输出值。
12.一种控制权利要求1所述的气溶胶生成装置的方法,其中,包括如下步骤:
使用所述处理器输出对应于第一频率的脉冲信号,
使用所述处理器检查供应给所述振动器的电力的输出值,
将所检查的输出值与各先前储存的频率的输出值表的输出值进行比较,以及
根据比较结果设置所述工作频率。
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