气溶胶生成装置和对该气溶胶生成装置进行操作的方法与流程



1.各实施方式涉及气溶胶生成装置和对气溶胶生成装置进行操作的方法。


背景技术:



2.近年来,对克服普通香烟的缺点的替代性方法的需求已经增加。例如,对不通过燃烧香烟而是通过对气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的方法的需求日益增加。因此,对加热型气溶胶生成装置或超声振动型气溶胶生成装置的研究正在积极地进行。


技术实现要素:



3.技术问题
4.在超声振动型气溶胶生成装置的情况下,振动器的频率响应可能会改变,从而导致雾化量不一致。因此,需要这样的一种技术:尽管振动器的频率响应变化,也提供一致的雾化量。
5.各种实施方式提供了气溶胶生成装置和对该气溶胶生成装置进行操作的方法。本公开要解决的技术问题不限于上述技术问题,并且其他技术问题可以从以下实施方式中推断出来。
6.技术方案
7.根据一个方面,气溶胶生成装置可以包括:振动器,该振动器配置成根据供应电压的频率而以不同的振动速度振动;反馈电路,该反馈电路配置成对表示所述振动器的根据所述振动器的操作环境而变化的频率响应的电信号进行检测,并且基于检测到的电信号而输出反馈信号;以及控制器,该控制器配置成:基于反馈信号对供应电压的频率进行调节使得该振动器以目标振动速度振动,而与振动器的频率响应的变化无关。
8.根据另一方面,对气溶胶生成装置进行操作的方法可以包括:对表示振动器的根据振动器的操作环境而改变的频率响应的电信号进行检测;基于检测到的电信号而输出反馈信号;基于输出的反馈信号对供应至振动器的使振动器以目标振动速度振动的电压的频率进行确定;以及根据所确定的频率对供应至振动器的电压进行调节。
9.根据另一方面,一种非暂时性的计算机可读记录介质,在该计算机可读记录介质上记录有用于计算机执行上述方法的程序。
10.有益效果
11.根据以上描述,即使振动器的频率响应改变,也可以为使用者提供恒定量的恒定雾化,因此可以改善使用者的吸烟感受。
12.实施方式的效果不限于上述效果,并且本公开所属领域的技术人员将从本说明书和附图清楚地理解未描述的效果。
附图说明
13.图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
14.图2是示意性地示出图1中所示的气溶胶生成装置的视图。
15.图3是根据另一实施方式的气溶胶生成装置的框图。
16.图4是示出根据实施方式的振动器的频率响应的曲线图。
17.图5是示出根据实施方式的反馈电路的连接的图示。
18.图6是根据实施方式的反馈电路的电路图。
19.图7是示出根据实施方式的对气溶胶生成装置进行操作的方法的流程图。
具体实施方式
20.就描述各种实施方式所使用的术语而言,考虑本公开的各种实施方式中的结构元件的功能来选择当前广泛使用的一般术语。然而,这些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。此外,在某些情况下,可以选择不是通常使用的术语。在这种情况下,将在本公开的具体实施方式中的对应的部分处详细地描述所述术语的含义。因此,本公开的各个实施方式中所使用的术语应当基于所述术语的含义以及本文中提供的描述来限定。
21.另外,除非明确地进行相反描述,否则用语“包括”及变型比如“包括有”和“包括了”将被理解为表示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。另外,申请文件中描述的术语
“‑
器”、
“‑
部”和“模块”是指用于处理至少一个功能和/或操作的单元,并且可以通过硬件部件或软件部件及其组合来实施。
22.在下文中,现在将参照附图对本公开进行更充分地描述,在附图中示出了本公开的示例实施方式使得本领域的普通技术人员可以容易地实施本公开。然而,本公开可以以许多不同的形式实施,并且不应当被解释为限于本文中阐述的实施方式。
23.在下文中,将参照附图详细描述本公开的各实施方式。
24.图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
25.参照图1,气溶胶生成装置10000可以包括电池11000、雾化器12000、传感器13000、使用者界面14000、存储器15000和处理器16000。气溶胶生成装置10000的内部结构不限于图1中所示的结构。与本实施方式相关的领域的技术人员可以理解的是,根据气溶胶生成装置10000的设计,图1中所示的硬件配置的一部分可以省去,或者新的配置可以被添加至图1中所示的硬件配置。
26.在一个示例中,气溶胶生成装置10000可以包括主体,并且在这种情况下,包括在气溶胶生成装置10000中的硬件元件可以包括在主体中。
27.在另一实施方式中,气溶胶生成装置10000可以包括主体和烟弹,并且气溶胶生成装置10000的硬件部件可以横跨主体和烟弹布置。替代性地,气溶胶生成装置10000的硬件部件中的至少一些硬件部件可以包括在主体和烟弹的每一者中。
28.在下文中,将在不对包括在气溶胶生成装置10000中的各个部件所在的空间进行限制的情况下描述每个部件的操作。
29.电池11000可以供应用于使气溶胶生成装置10000操作的电力。也就是说,电池11000可以供应电力使得雾化器12000可以将气溶胶生成物质雾化。此外,电池11000可以供应用于包括在气溶胶生成装置10000中的其他硬件部件、即传感器13000、使用者界面14000、存储器15000和处理器16000的操作所需的电力。电池11000可以是可充电电池或一
次性电池。
30.例如,电池11000可以包括镍基电池(例如,镍金属氢化物电池或镍镉电池)或锂基电池(例如,锂钴电池、磷酸锂电池、钛酸锂电池、锂离子电池或锂聚合物电池)。然而,可以用在气溶胶生成装置10000中的电池11000的类型不限于上述电池。电池11000还可以根据需要包括碱性电池或锰电池。
31.雾化器12000可以在处理器16000的控制下从电池11000接收电力。雾化器12000可以从电池11000接收电力以将储存在气溶胶生成装置10000中的气溶胶生成物质雾化。
32.雾化器12000可以包括在气溶胶生成装置10000的主体中。替代性地,当气溶胶生成装置10000包括主体和烟弹时,雾化器12000可以包括在烟弹中或者可以被划分成包括在主体和烟弹中。当雾化器12000包括在烟弹中时,雾化器12000可以从包括在主体和烟弹中的至少一者中的电池11000接收电力。此外,当雾化器12000被划分成包括在主体和烟弹中时,雾化器12000的需要电力的部件可以从包括在主体和烟弹中的至少一者中的电池11000接收电力。
33.雾化器12000由包含在烟弹中的气溶胶生成物质生成气溶胶。气溶胶指示分散在气体中的液滴和/或细小的固体颗粒的悬浮物。因此,从雾化器12000生成的气溶胶可以指示从气溶胶生成物质生成的经汽化的颗粒与空气混合的混合物。例如,雾化器12000可以通过汽化和/或升华将气溶胶生成物质的相转变为气相。此外,雾化器12000可以通过将液相和/或固相的气溶胶生成物质分成细小的颗粒并且排放这些细小的颗粒而生成气溶胶。
34.例如,雾化器12000可以通过使用超声振动方法由气溶胶生成物质生成气溶胶。超声振动方法可以指的是通过利用由振动器生成的超声振动将气溶胶生成物质雾化而生成气溶胶的方法。
35.气溶胶生成装置10000可以包括至少一个传感器13000。由所述至少一个传感器13000感测到的结果可以被传输至处理器16000,并且处理器16000可以根据感测到的结果对气溶胶生成装置10000进行控制以执行各种功能、比如雾化器12000的操作、吸烟的限制、关于烟弹(或香烟)是否插入的确定、以及通知显示。
36.例如,所述至少一个传感器13000可以包括抽吸检测传感器。抽吸检测传感器可以基于空气流量的变化、压力的变化和声音的检测中的至少一者而对使用者的抽吸进行检测。抽吸检测传感器可以对使用者抽吸的开始定时和结束定时进行检测,并且处理器16000可以根据抽吸的检测到的开始定时和结束定时而确定抽吸时段和非抽吸时段。
37.此外,所述至少一个传感器13000可以包括使用者输入传感器。使用者输入传感器可以包括能够接收使用者输入的传感器,比如转换器(switch)、物理按钮或触摸传感器。例如,触摸传感器可以包括电容传感器,该电容传感器能够通过对当使用者触摸由金属材料形成的特定区域时生成的电容的变化进行检测而对使用者的输入进行检测。处理器16000可以基于从电容传感器接收到的电容的变化而对使用者的输入进行检测。当电容的变化超过预设阈值时,处理器16000可以确定存在使用者的输入。
38.此外,所述至少一个传感器13000可以包括运动传感器。气溶胶生成装置10000的运动信息、比如气溶胶生成装置10000的倾斜度、移动速度和加速度可以由运动传感器获取。例如,运动传感器可以对关于下述各项的信息进行检测:气溶胶生成装置10000的移动状态;气溶胶生成装置10000的静止状态;气溶胶生成装置10000以用于抽吸的特定角度范
围内的角度倾斜的状态;以及气溶胶生成装置10000在各个抽吸动作之间以超出用于抽吸的角度范围的角度倾斜的状态。运动传感器可以通过使用本领域已知的各种方法而对气溶胶生成装置10000的运动信息进行检测。例如,运动传感器可以包括能够对x轴方向、y轴方向和z轴方向这三个方向上的加速度进行检测的加速度传感器、以及能够对这三个方向上的角速度进行检测的陀螺仪传感器。
39.此外,所述至少一个传感器13000可以包括接近传感器。接近传感器可以指的是通过使用电磁场的力、红外线等对接近的对象或在没有机械接触的情况下存在于附近的对象的存在或不存在进行检测或对距接近的对象或在没有机械接触的情况下存在于附近的对象的距离进行检测的传感器,并且通过这种方式,接近传感器可以对使用者是否接近气溶胶生成装置10000进行检测。
40.此外,所述至少一个传感器13000可以包括消耗品拆卸传感器,该消耗品拆卸传感器能够对可以用在气溶胶生成装置10000中的消耗品(例如,烟弹或香烟)的附接或拆卸进行检测。例如,消耗品拆卸传感器可以对消耗品是否与气溶胶生成装置10000接触进行检测。作为另一示例,消耗品拆卸传感器可以通过使用图像传感器来对消耗品是附接至气溶胶生成装置10000还是从气溶胶生成装置10000拆卸进行确定。此外,消耗品拆卸传感器可以包括电感传感器或电容传感器,该电感传感器对可以与消耗品的标记相互作用的线圈的电感值的变化进行检测,该电容传感器对可以与消耗品的标记相互作用的电容器的电容值的变化进行检测。
41.此外,所述至少一个传感器13000可以包括对与气溶胶生成装置10000的周围环境有关的信息进行检测的各种传感器。例如,所述至少一个传感器13000可以包括:可以对周围环境的温度进行检测的温度传感器、可以对周围环境的湿度进行检测的湿度传感器、可以对周围环境的压力进行检测的大气压力传感器等等。
42.可以设置在气溶胶生成装置10000中的传感器13000不限于上述传感器,并且该传感器13000还可以包括各种传感器。例如,气溶胶生成装置10000可以包括:能够从使用者的手指获取指纹信息以用于使用者认证和安全的指纹传感器、对瞳孔的虹膜图案进行分析的虹膜识别传感器、从手掌的图像对静脉中还原血红蛋白的红外吸收量进行检测的静脉识别传感器、通过使用二维方法或三维方法对眼睛、鼻子、嘴巴、面部轮廓等特征点进行识别的面部识别传感器、射频识别(rfid)传感器等等。
43.气溶胶生成装置10000可以选择性地实施上述各种传感器13000的示例中的仅一些示例。换言之,气溶胶生成装置10000可以对由上述传感器中的至少一者检测到的信息进行组合以及利用由上述传感器中的至少一者检测到的信息。
44.使用者界面14000可以向使用者提供与气溶胶生成装置10000的状态有关的信息。使用者界面14000可以包括各种接口装置,比如: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、用于接收从使用者输入的信息或向使用者输出信息的输入/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)的通信接口模块。
45.然而,气溶胶生成装置10000可以通过选择上述各种接口装置中的仅一些接口装置来实施。
46.作为配置成对气溶胶生成装置10000中处理的各种数据进行存储的硬件部件的存储器15000可以存储由控制器16000处理过的或将要处理的数据。存储器15000可以包括各种类型的存储器,比如:随机存取存储器、比如动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)等;只读存储器(rom);电可擦可编程只读存储器(eeprom)等。
47.存储器15000可以存储气溶胶生成装置10000的操作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、与使用者的吸烟模式有关的数据等。
48.处理器16000通常可以对气溶胶生成装置10000的操作进行控制。处理器16000可以实现为多个逻辑门的阵列,或者可以实现为通用微处理器与存储有能够在该微处理器中执行的程序的存储器的组合。本领域普通技术人员将理解的是,处理器16000可以以其他形式的硬件来实现。
49.处理器16000对由至少一个传感器13000感测的结果进行分析,并且对随后将要执行的处理进行控制。
50.处理器16000可以基于由所述至少一个传感器13000感测到的结果而对供应至雾化器12000的电力进行控制,以使雾化器12000的操作开始或停止。另外,基于由所述至少一个传感器13000感测到的结果,控制器16000可以对供应至雾化器12000的电力以及电力供应的时间进行控制,以使得雾化器12000可以产生适量的气溶胶。例如,处理器16000可以对供应至振动器的电流或电压进行控制使得雾化器12000的振动器以特定的频率振动。
51.在一个实施方式中,处理器16000可以在接收到使用者对气溶胶生成装置10000的输入之后使雾化器12000的操作开始。另外,处理器16000可以在通过使用抽吸检测传感器检测到使用者的抽吸之后使雾化器12000的操作开始。另外,当在通过使用抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数之后抽吸次数达到预设次数时,处理器16000可以停止向雾化器12000供应电力。
52.处理器16000可以基于由所述至少一个传感器13000感测到的结果而对使用者界面110000进行控制。例如,当通过使用抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数后抽吸次数达到预设次数时,处理器16000可以使用灯、马达和扬声器中的至少一者来通知使用者气溶胶生成装置10000即将终止。
53.此外,尽管未在图1中示出,但是气溶胶生成装置10000也可以与单独的托架一起包括在气溶胶生成系统中。例如,托架可以用于对气溶胶生成装置10000的电池11000进行充电。例如,气溶胶生成装置10000可以在容置于托架的容置空间中的状态下从托架的电池接收电力,以对气溶胶生成装置10000的电池11000进行充电。
54.图2是示意性地示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的视图。
55.图2中所示的根据实施方式的气溶胶生成装置10000包括对气溶胶生成物质进行容置的烟弹2000和对烟弹2000进行支撑的主体1000。
56.对气溶胶生成物质进行容置的烟弹2000可以联接至本体1000。例如,烟弹2000的一部分可以插入到主体1000中,或者主体1000的一部分可以插入到烟弹2000中,使得烟弹2000可以安装在主体1000上。在这种情况下,主体1000可以通过使用卡扣配合方法、螺纹联接方法、磁联接方法、干涉配合方法等等而联接至烟弹2000,但是将本体1000联接至烟弹2000的方法不限于上述方法。
57.烟弹2000可以包括烟嘴2100。烟嘴2100可以形成在烟弹2000的与联接至主体1000
的另一端部部分相反的端部部分处,使得烟嘴2100可以插入到使用者的口腔中。烟嘴2100可以包括用于将由烟弹2000中的气溶胶生成物质生成的气溶胶排出至外部的排出孔2110。
58.烟弹2000可以容纳有呈例如液态、固态、气态或凝胶态中的任何一者的气溶胶生成物质。气溶胶生成物质可以包括液状组合物。例如,液状组合物可以是包括具有挥发性烟草香成分的含烟草物质的液体,或者可以是包括非烟草物质的液体。
59.例如,液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物萃取物、香料、香味剂或维生素混合物中的一种成分,或者包括这些成分的混合物。香料可以包括薄荷醇、欧薄荷、留兰香油以及各种果香成分,但不限于此。香味剂可以包括能够为使用者提供各种香味或口味的成分。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,但并不限于此。另外,液状组合物可以包括气溶胶形成剂,比如甘油和丙二醇。
60.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溶液。液状组合物可以包括两种或更多种的尼古丁盐。尼古丁盐可以通过向尼古丁添加包括有机酸或无机酸在内的合适的酸而形成。尼古丁可以是天然生成的尼古丁或合成的尼古丁,并且可以相对于液状组合物的总溶液重量而言具有任何合适的重量浓度。
61.用于形成尼古丁盐的酸可以考虑尼古丁在血液中吸收的速率、气溶胶生成装置10000的操作温度、香味或风味、溶解度等而进行适当地选择。例如,用于形成尼古丁盐的酸可以是选自由以下各者组成的组的单酸或者选自该组的两种或更多种酸的混合物: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、、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡糖酸、蔗糖酸、丙二酸或苹果酸,但并不限于此。
62.烟弹2000可以包括液体储存部2200,在液体储存部2200中容置气溶胶生成物质。当在液体储存部2200中“容置气溶胶生成物质”时,这意味着液体储存部2200用作简单地存放(hold)气溶胶生成物质的容器,并且意味着液体储存部2200中包括浸渍有(或容纳)气溶胶生成物质的元件,比如海绵、棉、织物或多孔陶瓷结构。
63.气溶胶生成装置10000可以包括雾化器12000,雾化器12000使烟弹2000中的气溶胶生成物质的相转变以生成气溶胶。
64.例如,气溶胶生成装置10000的雾化器12000可以通过利用超声振动将气溶胶生成物质雾化的超声振动方法而使气溶胶生成物质的相转变。雾化器12000可以包括:振动器1300,该振动器1300产生超声振动;液体传送装置2400,该液体传送装置2400对气溶胶生成物质进行吸收并且将气溶胶生成物质保持在对于向气溶胶转变而言的最佳状态;以及振动容置单元2300,该振动容置单元2300将超声振动传递至液体传送装置2400的气溶胶生成物质以生成气溶胶。
65.振动器1300可以产生短周期振动。由振动器1300产生的振动可以包括超声振动,并且超声振动的频率可以是例如约100khz至约3.5mhz。气溶胶生成物质可以通过由振动器1300产生的短周期振动而被汽化和/或被分成细小的颗粒,以被雾化成气溶胶。
66.振动器1300可以包括例如压电陶瓷,压电陶瓷是可以将电能转变为机械能或将机械能转变为电能的功能材料。具体而言,压电陶瓷可以在施加物理力(即,压力)时生成电(即,电压),并且在施加电时产生振动(即,机械力)。因此,振动可以通过施加到振动器1300的电而产生,并且物理振动可以将气溶胶生成物质分成细小的颗粒,使得气溶胶生成物质
被雾化成气溶胶。
67.振动容置单元2300可以接收由振动器1300产生的振动并且将从液体储存部2200传送的气溶胶生成物质转变成气溶胶。
68.液体传送装置2400可以将液体储存部2200的液状组合物传送至振动容置单元2300。例如,液体传送装置2400可以包括芯,芯包括棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷中的至少一者,但不限于此。
69.雾化器12000还可以实现为具有网状或板状的振动容置单元,该振动容置单元执行对气溶胶生成物质进行吸收并且将气溶胶生成物质保持在对于向气溶胶转变而言的最佳状态的功能而无需不使用单独的液体输送装置,以及执行通过向气溶胶生成物质传递振动来生成气溶胶的功能。
70.在图2的实施方式中,雾化器的振动器1300布置在主体1000中,并且振动容置单元2300和液体传送装置2400布置在烟弹2000中。然而,实施方式不限于此。在另一实施方式中,烟弹2000可以包括振动器1300、振动容置单元2300和液体传送装置2400,并且当烟弹2000的一部分插入到主体1000中时,主体1000可以通过端子(未示出)向烟弹2000供应电力,或者向烟弹2000提供用于对烟弹2000的操作进行控制的信号。
71.烟弹2000的液体储存部2200的至少一部分可以包括透明材料,使得容置在烟弹2000中的气溶胶生成物质可以从外部在视觉上被识别。烟嘴2100和液体储存部2200可以完全由透明塑料或玻璃形成,并且液体储存部2200的仅一部分可以由透明材料形成。
72.气溶胶生成装置10000的烟弹2000可以包括气溶胶出口通道2500和气流通道2600。
73.气溶胶出口通道2500可以形成在液体储存部2200中以与烟嘴2100的排出孔2110流体连通。因此,由雾化器12000生成的气溶胶可以沿着气溶胶出口通道2500移动并且可以通过烟嘴2100的排出孔2110被传送至使用者。
74.外部空气可以通过气流通道2600被引入到气溶胶生成装置10000中。通过气流通道2600引入的外部空气可以被引入到气溶胶出口通道2500或可以被引入到气溶胶生成的空间中。因此,外部空气可以与由气溶胶生成物质生成的经汽化的颗粒混合,并且因此生成气溶胶。
75.例如,气流通道2600可以形成为围绕气溶胶出口通道2500,如图2中所示。在这种情况下,气溶胶出口通道2500和气流通道2600可以具有双管形状,在该双管形状中,气溶胶出口通道2500布置在内侧并且气流通道2600布置在气溶胶出口通道2500的外侧。因此,外部空气可以沿与气溶胶在气溶胶出口通道2500中移动的方向相反的方向被引入。
76.此外,气流通道2600的结构不限于上述结构。例如,气流通道可以是当主体1000联接至烟弹2000时在主体1000与烟弹2000之间形成的空间。气流通道2600可以与雾化器12000流体连通。
77.气溶胶生成装置10000的横向于主体1000和烟弹2000的纵向方向截取的水平横截面形状可以是各种形状中的一者,比如圆形形状、椭圆形形状、正方形形状、矩形形状、或多边形形状。然而,气溶胶生成装置10000的横截面形状不限于上述形状,并且气溶胶生成装置10000也不限于在沿纵向方向延伸时直线延伸的结构。例如,气溶胶生成装置10000可以具有流线形状或者可以具有以预设角度弯曲的区域,使得使用者可以容易地用手握持气溶
胶生成装置10000。此外,气溶胶生成装置10000的横截面形状可以沿着纵向方向变化。
78.振动器1300的频率响应可以改变。例如,振动器1300的频率响应可以根据振动器1300的操作环境而改变,从而导致雾化量不一致。根据本公开,即使当振动器1300的频率响应发生变化时,也可以向使用者提供恒定的雾化量,因此可以改善使用者的吸烟感。
79.操作环境是指影响振动器1300的振动操作的变量,比如施加至振动器1300的电压和/或电流、温度、压力和湿度。频率响应可以指的是供应至振动器1300的电压和/或电流的频率与振动器1300的振动性能、比如振动速度或振动幅度之间的对应关系。
80.在下文中,将参照附图对使用反馈方法来控制振动器1300的方法进行描述。
81.图3是根据另一实施方式的气溶胶生成装置的框图。参照图3,气溶胶生成装置30可以包括振动器31、反馈电路33和控制器35。然而,气溶胶生成装置30的内部结构不限于图3中所示的结构。与本实施方式相关领域的技术人员可以理解的是,根据气溶胶生成装置30的设计,图3中所示的硬件部件中的一些硬件部件可以省去,或者新的部件可以添加至图3中所示的硬件部件中。图3的气溶胶生成装置30、振动器31和控制器35可以分别对应于图1的气溶胶生成装置10000、图2的振动器1300和图1的处理器16000。
82.振动器31可以生成气溶胶。例如,振动器31可以振动以由气溶胶生成物质生成气溶胶。
83.随着振动器31振动,振动器31的温度可能升高。例如,振动器31可以将电能的一部分转变为动能,以便以特定的振动速度振动。振动器31可以将电能的其余部分转变为热能而使温度升高。振动器31可以将电能转变成动能和热能。热能可以对应于未转变成动能的电能。热能可以是摩擦热、焦耳热等等。
84.例如,振动器31可以振动以对气溶胶生成物质的温度进行控制。振动器31可以通过接收具有特定频率的特定电压而振动,因此气溶胶生成物质的温度可以通过传递至气溶胶生成物质的振动能量来控制。
85.气溶胶生成物质可以通过振动器31被振动以使温度升高至用于生成气溶胶的预设温度。例如,当气溶胶生成物质呈粘性液体的形式时,气溶胶生成物质的粘度可以通过使气溶胶生成物质的温度升高至用以生成气溶胶的预设温度来降低。因此,气溶胶生成物质的雾化可以更快地发生,从而导致蒸汽的量增加。
86.振动器31可以以目标振动速度振动。目标振动速度可以预设成与气溶胶生成装置30的各种功能和目的相对应。例如,目标振动速度可以设置成:将振动器31加热至用于生成气溶胶的温度的值;产生使用者所期望的雾化量的值;或者将振动器31加热至预热温度的值。
87.反馈电路33可以输出反馈信号。例如,反馈电路33可以对表示振动器31的根据振动器31的操作环境而改变的频率响应的电信号进行检测,并且可以基于该电信号输出反馈信号。控制器35可以通过使用输出的反馈信号而对振动器31的振动速度进行控制以保持目标振动速度。
88.振动器31的频率响应可以根据振动器31的操作环境而改变。振动器31可以具有用于振动操作的彼此相向的电极或电极板,并且可以被认为是阻抗模型中的电容器。因此,振动器31可以具有电容值。振动器31的电容值可以随着振动器31的温度升高而改变。例如,振动器31的电容值的改变可以对应于由振动器31释放的热能。振动器31的电容值可以随着振
动器31的温度升高而增加。
89.振动器31的电容值的改变会影响振动器31的频率响应。例如,当电容值随着振动器31的温度升高而增加时,振动器31的频率响应会受到影响。例如,振动器31的谐振频率可以改变。
90.以上描述集中在振动器31的电容上,但是振动器31还可以具有电感值和/或电阻值。此外,振动器31可以通过电容器、电感器和电阻器的各种组合来建模。
91.反馈电路33可以对根据振动器31的随着振动器31的振动变化的温度而变化的电信号进行检测。例如,反馈电路33可以对与振动器31的随着振动器31的振动变化的温度成比例地变化的电信号进行检测。随着振动器31的振动,振动器31的温度会改变,并且随着温度的变化,振动器31的阻抗也会改变。随着振动器31的阻抗改变,与振动器31电连接的反馈电路33可以对相应变化的电压和/或电流进行检测。
92.电信号可以根据振动器31的温度变化而改变。例如,随着振动器31的温度变化增加,电压和/或电流的变化可以增加。
93.反馈电路33可以通过使用各种类型的硬件来实现。例如,反馈电路33可以通过使用电流感测放大器来实现,该电流感测放大器对连接至振动器31的电路的电压和/或电流进行检测。
94.然而,可以用于反馈的硬件不限于上述电流感测放大器。例如,可以用于反馈的硬件的示例可以包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器。温度传感器可以对振动器31的温度进行检测并且立即将温度馈送至控制器35。控制器35可以通过使用振动器31的当前温度而将振动器31的振动速度调节为目标振动速度。
95.控制器35可以控制振动器31以目标振动速度振动。例如,控制器35可以通过向振动器31施加以与目标振动速度对应的操作频率振动的电压来控制振动器31以目标振动速度振动。
96.控制器35可以根据振动器31的频率响应而将供应至振动器31的电压的初始频率设置为与目标振动速度相对应的值(以下称为“初始操作频率”)。控制器35可以对将供应至振动器31的初始操作频率的电压进行控制。
97.然而,振动器31的频率响应可以随着初始操作频率的电压被供应至振动器31而改变。例如,随着振动器31根据初始操作频率的电压连续振动,振动器31的温度可以升高,并且因此振动器31的频率响应可以改变。因此,振动器31可能不以目标振动速度振动,并且振动器31的振动性能或雾化性能可能会降低。
98.根据实施方式,控制器35可以通过将供应至振动器31的电压的频率调节为基于从反馈电路33接收到的反馈信号确定的值(下文称为“反馈操作频率”)而控制振动器31以目标振动速度振动。因此,尽管操作环境改变,振动器31的振动速度也可以保持在目标振动速度处。
99.换言之,控制器35可以将初始操作频率改变为反馈操作频率。控制器35可以从反馈电路33获取反馈信号,并且基于反馈信号将初始操作频率改变为反馈操作频率,使得振动器31以目标振动速度振动。
100.例如,控制器35可以基于反馈信号与反馈操作频率之间的相关性来确定反馈操作频率。例如,假设目标振动速度为v1,并且反馈信号fs1、fs2、fs3和fs4根据反馈信号与反馈
操作频率之间的相关性分别响应于反馈操作频率f1、f2、f3和f4。控制器35可以使用反馈信号与反馈操作频率之间的相关性来对振动器31的振动进行控制,以使振动器31以目标振动速度v1振动。
101.例如,控制器35可以在获取到fs1的反馈信号时确定振动器31的反馈操作频率为f1,在获取到fs2的反馈信号时确定振动器31的反馈操作频率为f2,在获取到fs3的反馈信号时确定振动器31的反馈操作频率为f3,以及在获取到fs4的反馈信号时确定振动器31的反馈操作频率为f4。
102.反馈信号与反馈操作频率之间的相关性可以预先地通过实验、经验或数学测量得到并且存储在气溶胶生成装置30的存储器中。反馈信号与反馈操作频率之间的相关性可以以表格、方程式、匹配表等的形式存储在存储器中。控制器35可以通过参照存储在存储器中的反馈信号与反馈操作频率之间的相关性来确定反馈操作频率。
103.控制器35可以生成恒定频率的时钟信号。控制器35可以基于时钟信号而对气溶胶生成装置30进行控制以执行各种控制操作。例如,控制器35可以基于恒定频率的时钟信号而输出脉冲宽度调制(pwm)信号。在此,恒定频率可以是约80mhz至约160mhz。
104.控制器35可以基于恒定频率的时钟信号而输出各种频率的pwm信号。各种频率的pwm信号可以根据恒定频率的大小而具有不同的分辨率。
105.随着时钟信号的频率增加,分辨率可以增加。例如,生成160mhz的时钟信号的控制器35可以相比于生成80mhz的时钟信号的控制器35输出具有更小频率差的多个pwm信号。随着pwm信号之间的频率差变小,气溶胶生成装置30的频率分辨率可以增加。
106.尽管描述了控制器35输出pwm信号,但是气溶胶生成装置30可以包括用于输出pwm信号的单独的pwm信号输出电路。控制器35可以连接至pwm信号输出电路,以控制pwm信号输出电路输出pwm信号。例如,pwm信号输出电路可以包括数字函数发生器,并且数字函数发生器可以输出具有约0.02hz至约0.06hz的频率间隔的多个pwm信号。
107.然而,气溶胶生成装置30输出pwm信号的方法不限于上述方法。例如,pwm信号可以从控制器35输出,可以从单独的pwm信号输出电路输出,可以从控制器35和pwm信号输出电路同时输出,或者可以根据情况从控制器35和pwm信号输出电路中的一者选择性地输出。
108.图4是示出了根据实施方式的振动器的频率响应的示例曲线图。参照图4,第一曲线41表示第一时间点的频率响应,而第二曲线43表示继第一时间点之后的第二时间点的频率响应,其中,反映了反馈。
109.参照第一曲线41,控制器35可以在第一时间点处向振动器31提供f1作为供应至振动器31的电压的初始操作频率,以使振动器31以振动速度v1振动。例如,v1可以是振动器31的最大振动速度。最大振动速度可以用于生成气溶胶。例如,f1可以是谐振频率。
110.随着振动器31振动,振动器31的频率响应可以如第二曲线43所示的改变。在这种情况下,在初始操作频率f1的情况下,振动速度可以降低至v1'。为了使振动器31以振动速度v1振动,控制器35可以接收来自反馈电路33的反馈信号并且将反馈操作频率f1'提供至振动器31以将振动速度保持在v1处。
111.作为另一示例,参照第一曲线41,控制器35可以在第一时间点处向振动器31提供f0作为初始操作频率,以使振动器31以振动速度v0振动。例如,v0可以是用于对振动器31进行预热的振动速度。
112.随着振动器31振动,振动器31的频率响应可以如第二曲线43所示的改变。在这种情况下,在初始操作频率f0的情况下,振动速度可以降低至v0'。为了使振动器31以振动速度v0振动,控制器35可以接收来自反馈电路33的反馈信号,并且向振动器31提供反馈操作频率f0'以将振动速度保持在v0处。
113.根据实施方式,当目标振动速度是用于生成气溶胶的振动速度时,控制器35可以反映反馈,而当目标振动速度是用于对气溶胶生成物质进行预热的振动速度时,控制器35可以不反映反馈。
114.例如,当目标振动速度是用于生成气溶胶的振动速度时,可以向反馈电路33提供操作电压以输出反馈信号,而当目标振动速度是用于对气溶胶生成物质进行预热的振动速度时,可以不向电路33提供操作电压。
115.与在用于生成气溶胶的振动速度v1的情况下的温度变化相比,在用于对气溶胶生成物质进行预热的振动速度v0的情况下,振动器31的温度变化可以较小,并且使用者在预热期间可能不会吸入气溶胶。在这方面,仅当目标振动速度是用于生成气溶胶的振动速度时,控制器35才可以通过持续反映反馈而对气溶胶生成装置30的电力进行有效地操作以保持目标振动速度。
116.图5是示出了根据实施方式的反馈电路的连接的图示。参照图5,气溶胶生成装置30还可以包括电池51、转换器53和晶体管55。图5的电池51可以对应于图1的电池11000。
117.转换器53可以对从电池51提供的电压执行dc-dc转换以输出用于振动器31的供应电压。例如,当电池51的电压是约3.6v至约4.2v时,转换器53响应于由控制器35提供的转换器控制信号,振动器31可以向振动器31提供约20v至约40v的电压。
118.转换器53可以响应于由控制器35生成的转换器控制信号而对供应至振动器31的供应电压进行控制。从转换器53输出的供应电压可以通过晶体管55供应至振动器31。
119.随着供应至振动器31的供应电压增加,气溶胶生成物质的温度和/或振动器31的温度可以增加。例如,随着供应至振动器31的供应电压进一步增加,振动强度可以增加,并且因此温度也可以增加。
120.晶体管55可以将由转换器53提供的供应电压提供至振动器31。例如,晶体管55可以根据从控制器35输出的脉宽调制(pwm)信号的频率执行开关操作,并且根据pwm信号的频率向振动器31施加供应电压。
121.晶体管55可以包括场效应晶体管(fet)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)或功率mosfet,但不限于此。
122.反馈电路33可以对转换器53与晶体管55之间的电信号进行检测。例如,反馈电路33可以连接在转换器53与晶体管55之间以对从转换器53供应至晶体管55的电压和/或电流进行检测。例如,由于振动器31电连接至振动器31,因此如果振动器31的阻抗发生变化,则晶体管55与转换器53之间的电压和/或电流也可能变化。反馈电路33可以对转换器53与晶体管55之间的电压和/或电流的变化进行检测,并且基于该变化而输出反馈信号。
123.反馈电路33可以包括第一连接端子331和第二连接端子333。反馈电路33可以对第一连接端子331与第二连接端子333之间的电压差进行检测和/或可以对从第一连接端子331流至第二连接端子333的电流进行检测。
124.图6是根据实施方式的反馈电路的电路图。参照图6,反馈电路33可以包括检测器
63和放大器65。
125.检测器63可以通过输出与第一连接端子331和第二连接端子333之间的电压差成比例的电压而对电信号进行检测。例如,从转换器53输出的恒定供应电压可以施加至第一连接端子331,并且根据振动器31的阻抗变化变化的电压可以施加至第二连接端子333。检测器63可以输出与第一连接端子331的恒定供应电压和第二连接端子333的变化电压之间的差成比例的电压和/或电流。与电压差成比例的电压和/或电流可以是从反馈电路33输出的反馈信号。
126.与电压差成比例的电压和/或电流可以在作为反馈信号输出之前通过特定的处理来修改。例如,放大器65可以通过将与电压差成比例的电压和/或电流放大而输出反馈信号。控制器35可以通过从反馈电路33获取放大的电压和/或放大的电流而确定反馈操作频率。通过从反馈电路33获取放大的电压和/或放大的电流,控制器35可以更准确地确定反馈操作频率。
127.气溶胶生成装置30可以包括电阻器61。电阻器61可以串联连接至转换器53和晶体管55。例如,电阻器61可以连接在连接至转换器53的第一连接端子331与连接至晶体管55的第二连接端子333之间。因此,电阻器61可以诱导电压降并且可以允许电流从转换器53流至晶体管55。
128.反馈电路33可以通过与电阻器61并联连接而对电信号进行检测。例如,检测器63可以对电阻器61的两个端部之间的电压差进行检测。作为另一示例,检测器63可以对流过电阻器61的电流进行检测。
129.图7是根据实施方式的对气溶胶生成装置进行操作的方法的流程图。参照图7,对气溶胶生成装置进行操作的方法包括由上述气溶胶生成装置(例如,图1中的10000和图3中的30)处理的步骤。因此,即使在以下描述中省去,参照附图给出的描述也可以应用于图7的方法。
130.在步骤710中,反馈电路33可以对表示振动器31的频率响应的电信号进行检测,振动器31的频率响应根据振动器31的操作环境而改变。
131.在步骤720中,反馈电路33可以基于检测到的电信号而输出反馈信号。
132.在步骤730中,控制器35可以基于输出的反馈信号而对用于将振动器31的振动速度校正为目标振动速度的反馈操作频率进行确定。
133.在步骤740中,控制器35可以通过基于所确定的反馈操作频率来对供应至振动器31的电压的频率进行调节而将振动器31的振动速度校正为目标振动速度。
134.此外,上述实施方式可以通过可以在计算机上执行的程序来实现,并且可以由通过使用非暂时性计算机可读记录介质操作该程序的通用数字计算机来实现。此外,在上述实施方式中使用的数据结构可以通过各种方式记录在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质包括存储介质,比如磁存储介质(例如,只读存储器(rom)、软盘、硬盘等)或光学可读介质(例如,光盘(cd)-rom、数字视频光盘(dvd)等)。
135.与本实施方式相关的领域的普通技术人员可以理解的是,在不脱离上述特征的范围的情况下,可以对实施方式进行形式和细节上的各种改变。所公开的方法应当仅被认为是描述性意义的,而并非出于限制的目的。本公开的范围应当由所附权利要求来限定,并且在与权利要求中所描述的范围等同的范围内的所有差异均应当被解释为包括在由权利要
求限定的保护范围内。

技术特征:


1.一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括:振动器,所述振动器配置成根据供应电压的频率而以不同的振动速度振动;反馈电路,所述反馈电路配置成对表示所述振动器的频率响应的电信号进行检测,并且基于检测到的所述电信号而输出反馈信号,所述振动器的频率响应是根据所述振动器的操作环境而改变的;以及控制器,所述控制器配置成:基于所述反馈信号对所述供应电压的频率进行调节,使得所述振动器以目标振动速度振动,而与所述振动器的频率响应的变化无关。2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述电信号根据所述振动器的温度而变化。3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置,其中,所述振动器的所述温度因所述振动器的振动而升高。4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述气溶胶生成装置还包括:电池;转换器,所述转换器配置成将从所述电池供应的第一直流(dc)电压转换为第二dc电压;以及晶体管,所述晶体管配置成通过根据从所述控制器输出的脉宽调制(pwm)信号的频率对所述第二dc电压执行开关操作而产生用于所述振动器的所述供应电压,以及其中,所述反馈电路配置成基于从所述转换器供应至所述晶体管的电压和电流中的一者而对所述电信号进行检测。5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置,其中,所述反馈电路包括第一连接端子和第二连接端子,所述第一连接端子电连接至所述转换器,所述第二连接端子电连接至所述晶体管,并且所述反馈电路将与所述第一连接端子和所述第二连接端子之间的电压差成比例的电压作为所述电信号输出。6.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置,其中,所述反馈电路通过将与所述第一连接端子和所述第二连接端子之间的所述电压差成比例的所述电压放大而输出所述反馈信号。7.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置,其中,在所述转换器与所述晶体管之间串联连接有电阻器,以及其中,所述反馈电路基于所述电阻器的两端的电压和流过所述电阻器的电流中的至少一者而对所述电信号进行检测。8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,当所述目标振动速度是用于生成气溶胶的第一振动速度时,所述控制器向所述反馈电路提供操作电压以输出所述反馈信号,并且当所述目标振动速度是用于对气溶胶生成物质进行预热的第二振动速度时,所述控制器停止向所述反馈电路供应所述操作电压。9.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中,所述控制器基于所述反馈信号与所述供应电压的频率之间的预定相关性而对所述供应电压的频率进行调节。10.一种对气溶胶生成装置进行操作的方法,所述方法包括:对表示振动器的频率响应的电信号进行检测,所述振动器的频率响应是根据所述振动器的操作环境而改变的;
基于检测到的电信号而输出反馈信号;基于输出的所述反馈信号对供应至所述振动器的使所述振动器以目标振动速度振动的电压的频率进行确定;以及根据所确定的所述频率对供应至所述振动器的所述电压进行调节。11.一种非暂时性的计算机可读记录介质,所述计算机可读记录介质上记录有用于计算机执行根据权利要求10所述的方法的程序。

技术总结


一种气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置包括:振动器,该振动器配置成进行振动以由气溶胶生成物质生成气溶胶;控制器,该控制器配置成控制振动器以目标振动速度振动;以及反馈电路,该反馈电路配置成对表示所述振动器的根据所述振动器的操作环境而改变的频率响应的电信号进行检测,并且基于检测到的电信号而输出反馈信号,并且控制器可以基于从反馈电路输出的反馈信号而对振动器的振动速度进行调节。的反馈信号而对振动器的振动速度进行调节。的反馈信号而对振动器的振动速度进行调节。


技术研发人员:

李源暻 郑宪俊 金东星 崔载成

受保护的技术使用者:

韩国烟草人参公社

技术研发日:

2021.11.16

技术公布日:

2022/8/16

本文发布于:2024-09-24 12:30:28,感谢您对本站的认可!

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