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CN112469294B - 气溶胶生成系统和装置 - Google Patents

气溶胶生成系统和装置 Download PDF

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CN112469294B CN201980049371.XA CN201980049371A CN112469294B CN 112469294 B CN112469294 B CN 112469294B CN 201980049371 A CN201980049371 A CN 201980049371A CN 112469294 B CN112469294 B CN 112469294B
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Abstract

一种气溶胶生成系统(1)，包括：可感应加热的感受器(28)；感应线圈(30)，该感应线圈被布置为产生用于对该可感应加热的感受器(28)进行感应加热的时变电磁场；用于向该感应线圈(30)供电的电源(18)；以及控制器(20)。该控制器(20)被布置为检测该感应线圈(30)的自谐振频率，并且基于该检测到的自谐振频率来控制该气溶胶生成系统(1)的操作。还描述了一种气溶胶生成装置(10)。

Description

气溶胶生成系统和装置
技术领域
本公开总体上涉及一种气溶胶生成系统，更具体地涉及一种用于生成供使用者吸入的气溶胶的气溶胶生成系统。本公开的实施例还涉及一种气溶胶生成装置。
背景技术
将气溶胶生成材料加热而不是燃烧来生成供吸入的气溶胶的装置近年来受到消费者的欢迎。
这种装置可以使用多种不同方法中的一种方法来为气溶胶生成材料提供热量。其中一种方法是提供一种采用感应加热系统的气溶胶生成装置，包括气溶胶生成材料的气溶胶生成制品可以由使用者可移除地插入到该气溶胶生成装置中。在这种装置中，为该装置提供感应线圈，并且为气溶胶生成制品提供可感应加热的感受器。当使用者启动该装置时，向感应线圈提供电能，该感应线圈进而产生交变电磁场。感受器与电磁场耦合并且产生热量，该热量例如通过传导被传递给气溶胶生成材料，并且在气溶胶生成材料被加热时生成气溶胶。
本公开的实施例寻求提供改进的使用者体验，其中通过增强对气溶胶生成系统和装置的控制来优化气溶胶的特性。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种气溶胶生成系统，包括：
可感应加热的感受器；
感应线圈，该感应线圈被布置为产生用于对该可感应加热的感受器进行感应加热的时变电磁场；
用于向该感应线圈供电的电源；以及
控制器；
其中，该控制器被布置为检测该感应线圈的自谐振频率，并且基于该检测到的自谐振频率来控制该气溶胶生成系统的操作。
该气溶胶生成系统可以与气溶胶生成制品一起使用，该气溶胶生成制品例如包括气溶胶生成材料以及可感应加热的感受器。
根据本公开的第二方面，提供了一种气溶胶生成装置，包括：
用于接纳气溶胶生成制品的空间；
感应线圈，该感应线圈被布置为产生时变电磁场；
用于向该感应线圈供电的电源；以及
控制器；
其中，该控制器被布置为检测该感应线圈的自谐振频率，并且基于该检测到的自谐振频率来控制该气溶胶生成装置的操作。
在使用中被接纳在气溶胶生成装置的空间内的气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成材料以及可感应加热的感受器。
气溶胶生成系统/装置适于对气溶胶生成材料进行加热、而不是使气溶胶生成材料燃烧，以使气溶胶生成材料中的至少一种成分挥发并且由此生成供气溶胶生成系统/装置的使用者吸入的气溶胶。
在通常意义上，蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质，这意味着在不降低温度的情况下可以通过增加蒸气的压力而使其冷凝成液体，而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或其他气体中的悬浮物。然而，应当注意的是，术语“气溶胶”和“蒸气”在本说明书中可以互换使用，尤其是关于所生成的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。
通过基于检测到的感应线圈的自谐振频率来控制气溶胶生成系统/装置的操作，不需要用于对系统/装置的操作进行控制的专用传感器。因此，可以简化控制系统，这样进而允许提供更紧凑、高效且轻量的气溶胶生成系统/装置。
控制器可以被布置为在预定时间检测感应线圈的自谐振频率，并且基于检测到的自谐振频率来控制气溶胶生成系统/装置的操作。这种布置为系统/装置提供了简单但有效的控制策略。
控制器可以被布置为检测第一时间与第二时间之间的感应线圈的自谐振频率的变化，并且基于检测到的自谐振频率的变化来控制气溶胶生成系统/装置的操作。控制器可以被布置为在第一时间检测感应线圈的自谐振频率，在第二时间检测感应线圈的自谐振频率，并且确定第一时间与第二时间之间的自谐振频率的变化。监测不同时间之间的自谐振频率的变化可以为系统/装置提供增强的控制策略。
控制器可以被布置为确定感应线圈在一段时间内、例如在第一时间与第二时间之间的自谐振频率曲线。控制器可以被布置为连续地测量感应线圈的自谐振频率，以确定自谐振频率曲线。在一段时间内连续监控自谐振频率可以为系统/装置提供增强的控制策略。
控制器可以被布置为基于检测到的自谐振频率来控制由电源向感应线圈提供的功率量。感应线圈与可感应加热的感受器一起形成调谐电路的一部分，并且可感应加热的感受器的温度变化导致感应线圈的自谐振频率变化。因此，可以通过确定感应线圈的自谐振频率来确定可感应加热的感受器的温度，并且通过检测感应线圈的自谐振频率并基于检测到的自谐振频率来控制由电源向感应线圈提供的功率量来适当地控制可感应加热的感受器的温度。
控制器可以有利地存储第一类型的参考值，并且可以进一步被布置为基于第一类型的参考值来控制由电源向感应线圈提供的功率量。第一类型的参考值可以是自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值，其对应于可感应加热的感受器的目标温度。基于第一类型的参考值对由电源向感应线圈提供的功率量进行控制确保向感应线圈提供适合的功率量，以使得可感应加热的感受器的温度能够基本上维持在目标温度。
例如，如果控制器确定检测到的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值对应于比目标温度更高的温度，则控制器减少由电源向感应线圈提供的功率量，以改变感应线圈的自谐振频率，由此将可感应加热的感受器的温度降低到基本上等于目标温度的值。类似地，如果控制器确定所检测到的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值对应于比目标温度更低的温度，则控制器增大由电源向感应线圈提供的功率量，以改变感应线圈的自谐振频率，由此将可感应加热的感受器的温度增加到基本上等于目标温度的值。
如上所述，气溶胶生成系统可以与包含气溶胶生成材料的气溶胶生成制品一起使用。例如当向感应线圈提供预定功率量时和/或当感应线圈根据预定功率曲线进行操作时，控制器可以被布置为基于检测到的感应线圈的自谐振频率来检测与气溶胶生成系统一起使用的气溶胶生成制品的类型。控制器可以被布置为向使用者指示与系统/装置一起使用的气溶胶生成制品的类型。因此，自动告知使用者与系统/装置一起使用的气溶胶生成制品的类型。
控制器可以存储第二类型的参考值，并且还可以进一步被布置为基于第二类型的参考值来检测气溶胶生成制品的类型。第二类型的参考值可以是自谐振频率范围或基于自谐振频率范围计算出的范围，其对应于特定类型的气溶胶生成制品。
如上所述，感应线圈与可感应加热的感受器一起形成调谐电路的一部分，因此可感应加热的感受器的物理性质(包括例如其材料和厚度)影响感应线圈的自谐振频率。因此，对感应线圈的自谐振频率进行检测提供了简单且非常有效的方式来检测与气溶胶生成系统/装置一起使用的气溶胶生成制品的类型，并且自动地控制系统/装置的操作以确保生成具有最佳特性的气溶胶。
控制器可以存储多个第二类型的参考值以及相对应的多个适于与不同类型气溶胶生成制品一起使用的预定加热曲线。控制器可以被布置为基于多个第二类型的参考值以及检测到的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值来选择多个预定加热曲线之一。控制器可以被布置为基于检测到的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值与多个第二类型的参考值之间的比较来选择多个加热曲线之一。如果控制器确定检测到的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值对应于特定存储的第二类型的参考值，则控制器选择与该存储的第二类型参考值相关联的加热曲线。应当理解，不同类型的气溶胶生成制品(例如具有不同的水分和湿润剂含量的制品)可能需要不同的加热曲线，以确保生成具有最佳特性的气溶胶。例如，不同的加热曲线可以具有以下各项中的一个或多个：不同的加热速率、不同的最大和/或最小操作温度以及维持这种操作温度的不同时间段。选择适合的加热曲线确保了在系统/装置与具有不同类型的气溶胶生成制品一起使用期间生成具有最佳特性的气溶胶。
多个第二类型的参考值中的一个或多个可以对应于不适合与气溶胶生成系统一起使用的气溶胶生成制品，并且控制器可以适于在检测到使用不适合的气溶胶生成制品时停止向感应线圈供电。对感应线圈的自谐振频率进行检测提供了简单且非常有效的方式来检测任何试图将气溶胶生成系统/装置与不适合的气溶胶生成制品一起使用并防止系统/装置在这些情况下操作。不适合的气溶胶生成制品可以包括任何一种或多种不符合规格且不适合与气溶胶生成系统/装置一起使用的气溶胶生成制品、以前使用过的并且在进一步使用时不能生成具有适合的如味道和香味等特性的气溶胶的气溶胶生成制品、或者被错误地放置在气溶胶生成系统/装置内的气溶胶生成制品。
控制器可以被布置为基于检测到的自谐振频率、并且基于在检测时由电源向感应线圈提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测系统的使用者的吸入。控制器可以存储第三类型的参考值，并且可以进一步被布置为基于第三类型的参考值来检测使用者的吸入。对感应线圈的自谐振频率进行检测提供了非常简单且有效的方法来检测使用者的吸入(通常称为“抽吸”)，而不需要附加传感器或零部件。
该控制器可以被布置为：
基于检测到的自谐振频率并基于在检测时由电源向感应线圈提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测与系统一起使用的气溶胶生成制品的计时变化；以及
指示检测到的计时变化和/或停止向感应线圈供电。
对感应线圈的自谐振频率进行检测提供了非常简单且有效的方式来检测和向使用者指示何时需要更换与装置一起使用的气溶胶生成制品和/或停止向感应线圈供电，以确保气溶胶生成制品的加热不会持续超过会导致生成具有次优特性的气溶胶的时间点。
控制器可以存储第四类型的参考值，并且可以进一步被布置为基于第四类型的参考值来检测气溶胶生成制品的计时变化。第四类型的参考值可以是自谐振频率范围或基于自谐振频率范围计算出的范围，其对应于可感应加热的感受器的目标温度范围。例如，由于气溶胶生成材料的水分和湿润剂含量随时间耗尽，气溶胶生成制品的温度以及可感应加热的感受器的温度倾向于随着持续使用而升高。由于感应线圈的自谐振频率受可感应加热的感受器的温度影响，如本说明书前面所解释的，检测到的自谐振频率的变化可能指示在气溶胶生成材料中剩余的水分和湿润剂不足以生成具有最佳特性的气溶胶。这进而使得控制器能够向使用者指示需要更换气溶胶生成制品和/或停止向感应线圈供电，以防止系统/装置在气溶胶生成制品耗尽的情况下继续操作。
该控制器可以被布置为：
基于该检测到的自谐振频率并基于在检测时由该电源向该感应线圈提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测意外事件；以及
指示该检测到的意外事件和/或停止向该感应线圈供电。
控制器可以存储第五类型的参考值，并且可以进一步被布置为基于第五类型的参考值来检测意外事件。第五类型的参考值可以是自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值，其对应于可感应加热的感受器的目标温度。
对感应线圈的自谐振频率进行检测提供了非常简单且有效的方式来检测和向使用者指示何时发生意外事件和/或当意外事件发生时停止向感应线圈供电。在第一示例中，意外事件可以是可感应加热的感受器的温度低于预期。在该第一示例中，控制器将会检测到感应线圈的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值对应于低于预期的感受器温度。这例如可能会在当环境温度过低时试图使用系统/装置的情况下发生，这样可能会阻止生成具有最佳特性的气溶胶。在第二示例中，意外事件可以是可感应加热的感受器的温度高于预期。在该第二示例中，控制器将会检测到感应线圈的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值对应于高于预期的感受器温度。这例如可能会在当环境温度过高时试图使用系统/装置的情况下发生，这样可能会阻止生成具有最佳特性的气溶胶。
感应线圈可以包括利兹(Litz)电线或利兹电缆。然而，应当理解的是，可以使用其他材料。感应线圈的形状可以是基本上螺旋形的，并且可以例如围绕在使用时接纳气溶胶生成制品的空间延伸。
螺旋感应线圈的圆形截面可以利于将气溶胶生成制品插入到气溶胶生成系统/装置中、例如插入到在使用时接纳气溶胶生成制品的空间中，并且可以确保对气溶胶生成材料的均匀加热。
可感应加热的感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。通过在其附近施加电磁场，感受器由于涡电流和磁滞损耗而可以产生热量，从而引起电磁能到热能的转换。
具有高电阻温度系数的材料特别适合于基于感应线圈的自谐振频率来确定可感应加热的感受器的温度变化。另一方面，可感应加热的感受器需要具有一定程度的电阻，以使其能够以有效的方式产生热量。为了满足这两个相互矛盾的要求，可能有利的是采用分别包括第一材料和第二材料的第一类型和第二类型的可感应加热的感受器。铁和镍是具有高电阻温度系数的材料的示例，它们适合用作第一材料。如上所述，铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜)是用作第二材料的示例。
感应线圈可以被布置为在使用时通过波动的电磁场来进行操作，该波动的电磁场的磁通量密度在大约20mT到最高集中度点的大约2.0T之间。
气溶胶生成系统/装置可以包括电源和电路系统，其可以被配置为在高频下进行操作。电源和电路系统可以被配置为在大约80kHz到500kHz之间、可能是在大约150kHz到250kHz之间、并且可能是大约200kHz的频率下进行操作。根据所使用的可感应加热的感受器的类型，电源和电路系统可以被配置为在更高的频率(例如在MHz范围)下进行操作。
该气溶胶生成材料可以是任何类型的固体或半固体材料。气溶胶生成固体的示例类型包括粉末、颗粒、球粒、切丝、股线、微粒、凝胶、条、散叶、切削填料、多孔材料、泡沫材料或片材。气溶胶生成材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括烟草。
泡沫材料可以包括多个微细颗粒(例如，烟草颗粒)，并且还可以包括一定体积的水和/或水分添加剂(例如，湿润剂)。泡沫材料可以是多孔的，并且可以允许空气和/或蒸气流动穿过该泡沫材料。
气溶胶生成材料可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的示例包括多元醇及其混合物，例如丙三醇或丙二醇。典型地，气溶胶生成材料可以包括在大约5％到大约50％(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中，气溶胶生成材料可以包括在大约10％到大约20％(基于干重)之间、可能为大约15％(基于干重)的气溶胶形成剂含量。
气溶胶生成制品可以包括包含气溶胶生成材料的透气性壳体。透气性壳体可以包括电绝缘且非磁性的透气性材料。该材料可以具有高透气性，以允许空气流过具有耐高温性的材料。适合的透气性材料的示例包括纤维素纤维、纸、棉以及丝绸。透气性材料还可以用作过滤器。替代性地，气溶胶生成制品可以包括包裹在纸中的气溶胶生成物质。替代性地，在材料的内部可以包含气溶胶生成材料，其是不透气的但是包括适当的穿孔或开口以允许空气流动。气溶胶生成材料可以被形成为基本上呈棒形。
附图说明
图1是气溶胶生成系统的示例的图解视图；
图2是与图1的气溶胶生成系统一起使用的气溶胶生成制品的温度控制方法的示意图；
图3是用于检测与图1的气溶胶生成系统一起使用的气溶胶生成制品的类型的方法的示意图；
图4是在使用图1的气溶胶生成系统期间对使用者的吸入进行检测的方法的示意图；
图5是用于检测与图1的气溶胶生成系统一起使用的气溶胶生成制品的计时变化的方法的示意图；以及
图6是在使用图1的气溶胶生成系统期间对意外事件进行检测的方法的示意图。
具体实施方式
现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本公开的实施例。
首先参考图1，图解地示出了气溶胶生成系统1的示例。气溶胶生成系统1包括气溶胶生成装置10和气溶胶生成制品24。气溶胶生成装置10具有近端12和远端14，并且包括装置本体16和控制器20，该装置本体包括电源18，该控制器可以被配置用于在高频下进行操作。电源18典型地包括例如能够进行感应再充电的一个或多个电池。
气溶胶生成装置10是总体上呈圆柱形的，并且在气溶胶生成装置10的近端12处包括总体上圆柱形的气溶胶生成空间22(例如呈加热隔室的形式)。圆柱形气溶胶生成空间22被布置为接纳相对应地成型的总体上呈圆柱形的气溶胶生成制品24，该气溶胶生成制品包含气溶胶生成材料26以及一个或多个可感应加热的感受器28。气溶胶生成制品24典型地包括圆柱形非金属外壳24a、以及在近端和远端处的透气层或透气膜24b、24c，其包含气溶胶生成材料26并且允许空气流过气溶胶生成制品24。气溶胶生成制品24是可抛弃式制品，其可以例如包含烟草作为气溶胶生成材料26。
气溶胶生成装置10包括螺旋感应线圈30，其具有圆形截面并且围绕圆柱形气溶胶生成空间22延伸。可以通过电源18和控制器20对感应线圈30通电。控制器20除其他电子部件外尤其包括逆变器，其被布置为将来自电源18的直流电流转换为用于感应线圈30的交变高频电流。
气溶胶生成装置10包括装置本体16中的一个或多个进气口32，其允许周围空气流入气溶胶生成空间22中。气溶胶生成装置10还包括具有出气口36的吸嘴34。吸嘴34可移除地安装在装置本体16的近端12处，以容许进入气溶胶生成空间22，以便插入或移除气溶胶生成制品24。
本领域普通技术人员应理解的是，在气溶胶生成系统1的使用期间当对感应线圈30通电时，产生了交变且时变的电磁场。该交变且时变的电磁场与该一个或多个可感应加热的感受器28耦合，并且在该一个或多个可感应加热的感受器28中产生涡电流和/或磁滞损耗，从而使其发热。热量然后例如通过传导、辐射和对流从一个或多个可感应加热的感受器28传递至气溶胶生成材料26。
(多个)可感应加热的感受器28可以与气溶胶生成材料26直接或间接接触，使得当通过感应线圈30对(多个)感受器28进行感应加热时，热量从(多个)感受器28传递至气溶胶生成材料26以对气溶胶生成材料26进行加热并且由此生成气溶胶。通过进气口32添加来自周围环境的空气利于气溶胶生成材料26的气溶胶化。通过对气溶胶生成材料26进行加热而生成的气溶胶穿过出气口36离开气溶胶生成空间22，装置10的使用者可以在空气出口处吸入该气溶胶。使用者从装置10的出气口36侧抽吸空气所生成的负压可以帮助空气流经气溶胶生成空间22(即，从进气口32流经气溶胶生成空间22并且从出气口36流出)。
感应线圈30与气溶胶生成制品24的(多个)可感应加热的感受器28一起形成调谐电路的一部分，并且具有可以变化的自谐振频率。控制器20被布置为对感应线圈30的自谐振频率进行检测，并且基于检测到的自谐振频率来控制气溶胶生成系统1和装置10的操作。
在图2中所展示的适合于对气溶胶生成制品24的温度进行控制的第一示例中，在(多个)可感应加热的感受器28的温度与感应线圈30的自谐振频率之间存在线性关系。如上所述，这是因为感应线圈30与(多个)可感应加热的感受器28一起形成调谐电路的一部分，因此(多个)可感应加热的感受器28的温度变化引起感应线圈30的自谐振频率变化。因此，可以通过布置控制器20以确定感应线圈30的自谐振频率来间接确定(多个)可感应加热的感受器28的温度。此外，控制器20被布置为通过对由电源18基于检测到的自谐振频率而提供给感应线圈30的功率量进行控制而基于检测到的自谐振频率来控制(多个)可感应加热的感受器28的温度。
在典型的实施方式中，如在图2中最佳可见的，控制器20存储第一类型的参考值40(即，自谐振频率本身的值或基于自谐振频率的值而计算出的某个值)，其对应于(多个)可感应加热的感受器28的目标操作温度42。如果控制器20确定检测到的自谐振频率的值或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值不同于(例如高于)第一类型的参考值40，则控制器20确定(多个)可感应加热的感受器28的温度高于目标温度42，并且减少由电源18提供给感应线圈30的功率量。这样，(多个)可感应加热的感受器28的温度降低到基本上等于目标操作温度的值，从而使感应线圈30的自谐振频率的值或基于自谐振频率的值而计算出的值移位到基本上等于第一类型的参考值40的值。类似地，如果控制器20确定检测到的自谐振频率的值或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值不同于(例如低于)第一类型的参考值40，则控制器20确定(多个)可感应加热的感受器28的温度低于目标温度42，并且增大由电源18提供给感应线圈30的功率量。这样，(多个)可感应加热的感受器28的温度增加到基本上等于目标操作温度的值，从而使感应线圈30的自谐振频率的值或基于自谐振频率的值而计算出的值移位到基本上等于第一类型的参考值40的值。
在图3所展示的第二示例中，控制器20被布置为当向感应线圈30提供预定功率量和/或当感应线圈30根据预定功率曲线操作时、基于检测到的感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值来检测与气溶胶生成系统1一起使用的气溶胶生成制品24的类型(例如，类型A或类型B)。在所展示的示例中，控制器20存储多个第二类型的参考值50(例如，值A、值B、值C)。
可以通过对感应线圈30的自谐振频率进行检测或通过基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值来确定与气溶胶生成系统1一起使用的气溶胶生成制品24的特定类型，这是因为，如上所述，感应线圈30与(多个)可感应加热的感受器28一起形成调谐电路的一部分。因此，(多个)可感应加热的感受器28的物理性质(包括例如材料和厚度)在气溶胶生成系统1的操作期间影响感应线圈30的自谐振频率。通过将具有不同特性的一个或多个可感应加热的感受器28定位在不同类型的气溶胶生成制品24内部，可以用已知方式控制感应线圈30的自谐振频率，并且因此自谐振频率或基于自谐振频率的值而计算出的值可以用于可靠地检测与气溶胶生成系统1一起使用的气溶胶生成制品24的类型。
不同类型的气溶胶生成制品24可以包含不同类型的气溶胶生成材料26和/或可以具有不同的水分和湿润剂含量。不同类型的气溶胶生成制品24可能需要不同的加热曲线，以确保当气溶胶生成制品24与气溶胶生成装置10一起使用时生成具有最佳特性的气溶胶。例如，不同的加热曲线可以具有不同的加热速率(例如，快/慢)、不同的最大和/或最小操作温度、以及维持这种操作温度的不同时间段。
如上所述，控制器20存储多个第二类型的参考值50(值A、值B、值C)。控制器20还存储多个适于与不同类型的气溶胶生成制品24一起使用的预定加热曲线(加热曲线A、加热曲线B)。在一种实施方式中，在将气溶胶生成制品24插入气溶胶生成空间22中之后，控制器20被布置为检测感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值，并且将检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值与多个第二类型的参考值进行比较。控制器20被布置为基于该比较来识别气溶胶生成制品24的类型，并且基于该比较来选择加热曲线。例如，如果控制器20确定检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值具有如图3所示的介于A与B之间的值，则控制器20确定气溶胶生成制品24是类型A并选择加热曲线A。控制器20然后控制由电源18向感应线圈30提供的功率以提供加热曲线A，并且向使用者指示类型A的气溶胶生成制品24已经位于气溶胶生成空间22中。类似地，如果控制器20确定检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值具有如图3所示的介于B与C之间的值，则控制器20确定气溶胶生成制品24是类型B并选择加热曲线B。控制器20然后控制由电源18向感应线圈30提供的功率以提供加热曲线B，并且向使用者指示类型B的气溶胶生成制品24已经位于气溶胶生成空间22中。
在一些实施方式中，多个第二类型的参考值50中的一个或多个可以对应于不适合与气溶胶生成系统1一起使用的气溶胶生成制品24。如果控制器20检测到自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值对应于第二类型的参考值(其指示不适合与系统1一起使用的气溶胶生成制品24已经定位在气溶胶生成空间22中)，则控制器20可以终止从电源18向感应线圈30供电，并且向使用者指示错误状态。例如，如果控制器20确定检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值不在如图3所示的值A与值C之间的范围内，则控制器20确定气溶胶生成制品24不适合与气溶胶生成系统1一起使用。控制器20然后停止从电源18向感应线圈30供电，并且向使用者指示错误状态。不适合的气溶胶生成制品24的典型示例是不符合规格且不适合与气溶胶生成系统1一起使用的制品。其他非限制性示例包括：以前使用过的、并且其在进一步使用时由于气溶胶生成材料26耗尽而不能生成具有合适的特性的气溶胶的气溶胶生成制品24；以及被错误地放置在气溶胶生成空间22内从而阻止(多个)可感应加热的感受器与由感应线圈30产生的电磁场最佳耦合的气溶胶生成制品24。
在图4所展示的第三示例中，控制器20被布置为基于检测到的感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的某个值、并且基于在检测时由电源18向感应线圈30提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测系统1的使用者的吸入(或抽吸)。控制器20存储第三类型的参考值，并且可以进一步被布置为基于第三类型的参考值来检测使用者的抽吸。
在一个实施方式中，控制器20基于检测到的自谐振频率(DSRF)来确定抽吸的标记值(MVP)，如下所示：
其中：
ΔDSRF＝时间a的DSRF-时间b的DSRF；以及
Δt＝时间a-时间b。
应当理解，当使用者通过吸嘴34吸入气溶胶时，周围空气流经进气口32并流入气溶胶生成制品24，导致气溶胶生成制品24的温度降低，并且因此导致(多个)可感应加热的感受器28的温度降低。如以上结合图2所解释的，(多个)可感应加热的感受器的温度的降低导致由控制器20检测到的感应线圈30的自谐振频率降低。通过对两个预定时间点(即时间a和时间b)之间的自谐振频率或基于自谐振频率而计算出的值的变化进行检测，控制器20能够以上述方式确定抽吸的标记值(MVP)。控制器20将抽吸的标记值(MVP)与第三类型的参考值进行比较，并且如果控制器20确定抽吸的标记值(MVP)大于存储的第三类型的参考值，则控制器20确定已经发生抽吸。
在图5所展示的第四示例中，控制器20被布置为基于检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值、并且基于在检测时由电源18向感应线圈30提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测与系统1一起使用的气溶胶生成制品24的计时变化。控制器20还被布置为指示检测到的计时变化，使得使用者可以更换气溶胶生成制品24和/或停止向感应线圈供电，以防止进一步使用气溶胶生成装置10，直到使用者更换气溶胶生成制品24。
图5展示了由电源18向感应线圈30提供的功率量与感应线圈30的自谐振频率之间的线性关系。如本领域普通技术人员将理解的，由于气溶胶生成制品24内的气溶胶生成材料26的水分和湿润剂含量随时间耗尽，当电源18向感应线圈30提供相同的功率量时，气溶胶生成制品24的温度以及(多个)可感应加热的感受器28的温度随着持续使用而升高。如以上解释的，由于感应线圈30的自谐振频率受(多个)可感应加热的感受器28的温度的影响，所以控制器20可以使用检测到的自谐振频率的变化或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的值的变化来确定需要更换气溶胶生成制品24。
在一种实施方式中，控制器20存储第四类型的参考值60，并且被布置为基于第四类型的参考值60来检测气溶胶生成制品24的计时变化。第四类型的参考值60典型地是自谐振频率范围或基于自谐振频率范围而计算出的范围，其对应于(多个)可感应加热的感受器28的目标温度范围。
例如，从图5中将看出，如果由控制器20检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值小于第四类型的参考值60，换言之，在区域B中，由控制器20检测到自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值(并且因此(多个)可感应加热的感受器28的温度)在正常操作范围内，则表明在气溶胶生成制品24中有足够的湿润剂和水分含量，并且尚不需要更换气溶胶生成制品24。另一方面，如果由控制器20检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值大于第四类型的参考值60，换言之，在区域A中，由控制器20检测到自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值(并且因此(多个)可感应加热的感受器28的温度)高于正常操作范围，则表明在气溶胶生成制品24中没有足够的湿润剂和水分含量，并且需要更换气溶胶生成制品24。在这些情况下，控制器20可以向使用者指示需要更换气溶胶生成制品(例如经由视觉警报和/或听觉警报和/或触觉警报)和/或可以停止从电源18向感应线圈30供电，以防止气溶胶生成系统1在气溶胶生成制品24耗尽的情况下继续操作。
在图6所展示的第五示例中，控制器20被布置为基于检测到的感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率的值而计算出的某个值、并且基于在检测时由电源18向感应线圈30提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测意外事件。控制器20还被布置为指示检测到的意外事件和/或停止向感应线圈30供电。
控制器20存储第五类型的参考值70(其典型地是自谐振频率或基于自谐振频率的值而计算出的值，对应于(多个)可感应加热的感受器28的目标操作温度)，并且被布置为通过将由感应线圈30的检测到的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值与第五类型的参考值70进行比较来检测意外事件。因此，意外事件的检测是基于以上参考图2描述的方法。
在第一示例中，意外事件可以是(多个)可感应加热的感受器28的温度低于预期、例如低于目标操作温度。在该第一示例中，控制器20检测到感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值小于与第五类型的参考值70相对应的自谐振频率或基于该自谐振频率而计算出的值，换言之，小于与(多个)可感应加热的感受器28的目标操作温度相对应的自谐振频率或值。这可能会例如在当环境温度过低时试图使用气溶胶生成系统1的情况下发生。
在第二示例中，意外事件可以是(多个)可感应加热的感受器28的温度高于预期、例如高于目标操作温度。在该第二示例中，控制器20检测到感应线圈30的自谐振频率或基于检测到的自谐振频率而计算出的值大于与第五类型的参考值70相对应的自谐振频率或基于该自谐振频率而计算出的值，换言之，大于与(多个)可感应加热的感受器28的目标操作温度相对应的自谐振频率或值。这可能会例如在当环境温度过高时试图使用气溶胶生成系统1的情况下发生。
本领域普通技术人员将会理解的，以上参考附图描述的示例控制方法并不相互排斥，并且所有或选择的控制方法可以由控制器20实现以提供对气溶胶生成系统1的增强控制。
虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例，但是应当理解，在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此，权利要求的广度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。
除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本公开涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。
除非上下文另外清楚地要求，否则遍及说明书和权利要求书，词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释；也就是说，以“包括但不限于”的意义来解释。

Claims (14)

1.一种气溶胶生成系统(1)，包括：
可感应加热的感受器(28)；
感应线圈(30)，该感应线圈被布置为产生用于对该可感应加热的感受器(28)进行感应加热的时变电磁场；
用于向该感应线圈(30)供电的电源(18)；以及
控制器(20)；
其中，该控制器(20)被布置为检测该感应线圈(30)的自谐振频率，并且基于该检测到的自谐振频率来控制该气溶胶生成系统(1)的操作。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)被布置为基于该检测到的自谐振频率来控制由该电源(18)向该感应线圈(30)提供的功率量。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储第一类型的参考值，并且进一步被布置为基于该第一类型的参考值来控制由该电源(18)向该感应线圈(30)提供的功率量。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统与包括气溶胶生成材料(26)的气溶胶生成制品(24)一起使用，其中，该控制器(20)被布置为当向该感应线圈(30)提供预定功率量时和/或当该感应线圈(30)根据预定功率曲线进行操作时、基于该感应线圈(30)的检测到的自谐振频率来检测与该气溶胶生成系统(1)一起使用的气溶胶生成制品(24)的类型。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储第二类型的参考值，并且进一步被布置为基于该第二类型的参考值来检测气溶胶生成制品(24)的类型。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储多个该第二类型的参考值以及相对应的多个适于与不同类型的气溶胶生成制品(24)一起使用的预定加热曲线，并且该控制器(20)被布置为基于该多个第二类型的参考值和该检测到的自谐振频率来选择该多个预定加热曲线之一。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成系统，其中，该多个第二类型的参考值中的一个或多个对应于不适合与该气溶胶生成系统(1)一起使用的气溶胶生成制品(24)，并且该控制器(20)适于在检测到使用不适合的气溶胶生成制品(24)时停止向该感应线圈(30)供电。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)被布置为基于该检测到的自谐振频率、并且基于在检测时由该电源(18)向该感应线圈(30)提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测该系统(1)的使用者的吸入。
9.根据权利要求8所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储第三类型的参考值，并且进一步被布置为基于该第三类型的参考值来检测使用者的吸入。
10.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)被布置为：
基于该检测到的自谐振频率、并且基于在检测时由该电源(18)向该感应线圈(30)提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测与该系统(1)一起使用的气溶胶生成制品(24)的计时变化；以及
指示该检测到的计时变化和/或停止向该感应线圈(30)供电。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储第四类型的参考值，并且进一步被布置为基于该第四类型的参考值来检测气溶胶生成制品(24)的计时变化。
12.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)被布置为：
基于该检测到的自谐振频率、并且基于在检测时由该电源(18)向该感应线圈(30)提供的功率量和/或在检测之前的至少部分预定功率曲线来检测意外事件；以及
指示该检测到的意外事件和/或停止向该感应线圈(30)供电。
13.根据权利要求12所述的气溶胶生成系统，其中，该控制器(20)存储第五类型的参考值，并且进一步被布置为基于该第五类型的参考值来检测意外事件。
14.一种气溶胶生成装置(10)，包括：
用于接纳气溶胶生成制品(24)的空间(22)；
感应线圈(30)，该感应线圈被布置为产生时变电磁场；
用于向该感应线圈(30)供电的电源(18)；以及
控制器(20)；
其中，该控制器(20)被布置为检测该感应线圈(30)的自谐振频率，并且基于该检测到的自谐振频率来控制该气溶胶生成装置(10)的操作。
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