CN121925196A - 以气溶胶释放模式和以暂停模式可操作的气溶胶生成装置 - Google Patents

以气溶胶释放模式和以暂停模式可操作的气溶胶生成装置

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CN121925196A CN202480061607.2A CN202480061607A CN121925196A CN 121925196 A CN121925196 A CN 121925196A CN 202480061607 A CN202480061607 A CN 202480061607A CN 121925196 A CN121925196 A CN 121925196A
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Abstract

本公开涉及一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。所述控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,所述控制器根据加热模式温度曲线控制所述加热器以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,所述控制器根据暂停模式温度曲线控制所述加热器以用于暂停以所述加热模式操作。所述控制器还被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以所述暂停模式操作的持续时间来调适所述暂停模式温度曲线。

Description

以气溶胶释放模式和以暂停模式可操作的气溶胶生成装置
本公开涉及一种用于加热能够在被加热时形成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统。本公开还涉及一种操作这样的气溶胶生成装置的方法。
用于通过加热能够在被加热时形成气溶胶的气溶胶形成基质来生成可吸入气溶胶的气溶胶生成系统大体上在现有技术中是已知的。此类系统一方面包括气溶胶形成基质,并且另一方面包括使得能够借助于加热器加热基质的气溶胶生成装置。对于气溶胶生成,基质被加热到足以允许从基质释放挥发性化合物的操作温度。一旦开始,通常在不停止的情况下继续用户体验,直到耗尽气溶胶形成基质。然而,用户可能希望中断用户体验并且在后面的阶段用同一制品恢复体验,优选地直到完全耗尽基质。然而,用户体验一旦已中断,就可能仅以由未消耗基质生成的降低的气溶胶质量恢复。
因此,期望具有一种具有现有技术解决方案的优点同时减轻其限制的气溶胶生成装置和操作气溶胶生成系统的方法。特别地,期望具有一种允许用户中断用户体验并且在后面的阶段以仍然可接受的气溶胶质量恢复体验的气溶胶生成装置和操作气溶胶生成系统的方法。
根据本公开,提供了一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,控制器根据加热模式温度曲线控制加热器以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,控制器根据暂停模式温度曲线控制加热器以用于暂停以加热模式操作。控制器还被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间来调适暂停模式温度曲线。
如本文中所使用,“加热模式”是指装置的主动使用的操作,即,当用户体验发生时,特别是当气溶胶生成发生时。更特别地,在加热模式中,气溶胶形成基质可以被加热到处于或高于气溶胶形成基质的挥发温度(特别是包括在气溶胶形成基质中的气溶胶形成材料的挥发温度)的温度。一般来说,气溶胶生成可以连续地发生,或按需(特别是基于抽吸)发生,即,在用户进行抽吸时按需发生。因此,在加热模式中,气溶胶形成基质可以被连续地加热以生成气溶胶。同样,在加热模式中,加热器可以被连续地供电以生成气溶胶。
反之,“暂停模式”是指其中暂停用户体验并且气溶胶生成不发生或者至少降低到较低或最小水平的操作模式。也就是说,在暂停模式中,气溶胶生成装置处于暂停操作。在暂停模式中,气溶胶形成基质可以被连续地加热以不生成气溶胶,或相比于在加热模式中生成更少量的气溶胶。同样,在暂停模式中,加热器可以被连续地供电以不生成气溶胶或相比于在加热模式中生成更少量的气溶胶。特别地,在暂停模式中,气溶胶形成基质可以相比于在加热模式中被加热到更低温度。也就是说,加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线可以被选择成使得加热器在以暂停模式操作期间的操作温度低于在以加热模式操作期间的温度。
如本文中所使用,“温度曲线”可定义为关于用户体验的持续时间、在用户体验期间进行的抽吸次数和/或在用户体验期间产生的气溶胶待向加热器施加的一个或多个目标温度(或最大温度)。目标或最大温度可定义为(例如,由附接到加热器或靠近加热器的热敏电阻器测量的)加热器的测量温度。目标或最大温度可定义为指示加热器和/或包括加热器的加热装置的电阻、电导、电感或电纳的电参数。
除了加热模式和暂停模式之外,控制器可以被配置成以准备模式操作,在所述准备模式中,控制器根据准备模式温度曲线控制加热器。准备模式温度曲线可以包括预热阶段和/或校准阶段。在预热阶段中,控制器可以控制加热器变热,因此使得热能够散布在基质内。预热阶段可以具有预定持续时间。在预热阶段中,控制器可以控制加热器以使操作温度增加。另外,控制器可以被配置成监测加热器的温度相关性质,即指示加热器的操作温度的参数,其中所述性质具有可被用作温度参考的在特定温度下的至少一个特性特征,例如极值。控制器还可以被配置成当被监测性质达到特性特征(例如极值)时中断加热器的加热,其中特性特征(例如极值)处的被监测参数对应于加热器的预定义温度。在校准阶段中,控制器可以控制加热器,使得加热器的操作温度通过一个或多个参考点,控制器在所述一个或多个参考点处测量加热器的温度相关性质的一个或多个校准值,即指示加热器的操作温度的参数的一个或多个校准值。基于一个或多个校准值,控制器可以调整加热器的温度。在用户体验刚开始时,特别是在以加热模式操作之前,可以执行以准备模式操作。也可能的是,在正在进行的用户体验期间执行以准备模式操作。在此情况下,准备模式可以仅包括校准阶段。例如,可以基于以下中的一者或多者周期性地执行以准备模式操作(特别是当仅包括校准阶段时):预定持续时间、用户抽吸的预定次数、以加热模式操作的预定持续时间以及与气溶胶生成装置的电源相关联的测量参数。如果在正在进行的用户体验期间执行以准备模式操作,则以加热模式或以暂停模式操作可以被以准备模式操作中断。WO 2023/2854458 A1(其内容据此通过引用完全并入本说明书中)描述了用于感应加热式气溶胶生成系统的这样的校准过程。
为了允许用户中断用户体验并且在后面的阶段以仍然可接受的气溶胶质量恢复体验,发现有利的是将暂停模式期间的温度降低到某一水平,所述水平被选择成使得其一方面使得能够减少在暂停模式期间的基质的消耗以及总能量消耗,但另一方面仍然使得能够在合理时间内返回以加热模式操作以便恢复暂停的用户体验。响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以特别地取决于基质类型。
就此而言,已证明有利的是,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可小于150℃,特别地等于或小于145℃。同样,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可为至多145℃,特别地至多140℃,更特别地至多135℃。例如,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以在100℃与145℃之间、特别地110℃与145℃之间或110℃与140℃之间或120℃与145℃之间或125℃与145℃之间或125℃与140℃之间或125℃与135℃之间、优选地大约130℃的范围内。然而,暂停模式温度曲线的温度水平也可以更高。因此,也可能的是,响应于启动以暂停操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平在100℃与250℃之间、特别地110℃与225℃之间或110℃与170℃之间或120℃与170℃之间或125℃与170℃之间或130℃与150℃之间、特别地130℃的范围内。
对于不含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质,所有前述值和范围是特别适用的。然而,这并不排除所提及的值也适用于任何其他基质类型。下文进一步给出此类非烟草气溶胶形成基质的实例。与含烟草基质相比,非烟草基质通常具有不同的化学组成和物理行为,特别是更低热稳定性和更高热质量。
更低热稳定性通常在以加热模式操作以及在以暂停模式操作两者期间需要更低温度。因此,用于不包含烟草材料的基质的暂停模式温度通常可以低于用于含有烟草材料的气溶胶形成基质的暂停模式温度。
虽然含烟草气溶胶形成基质通常可包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量,不包含烟草材料的气溶胶形成基质(即非烟草气溶胶形成基质)可包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量。因此,对于包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,针对暂停模式中的温度水平的前述值和范围通常(即不管基质是否含有烟草)可以是特别适用的。
与含烟草基质相比,不包含烟草材料的气溶胶形成基质可以具有更高热质量。一个原因是非烟草气溶胶形成基质和含烟草气溶胶形成基质可以具有不同克重和不同厚度。因此,对于具有更高热质量的气溶胶形成基质,针对暂停模式中的温度水平的前述温度值和范围可以是特别适用的。
更高热质量可能需要用于加热基质的加热器的更大表面。与基质接触的加热器的表面面积的更大表面还确保跨过制品中的基质的足够热扩散。就此而言,已发现,与基质接触的加热器(特别是在条带状加热器的情况下)的适当表面面积对于非烟草气溶胶形成基质应该大于50平方毫米,并且对于含烟草气溶胶形成基质应该低于50平方毫米。结果,当使用具有大于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,针对暂停模式中的温度水平的前述温度值和范围可以是特别适用的。
针对暂停模式温度曲线的温度水平的前述温度值和范围也可以是在一方面足够低以减少在暂停模式期间的基质的消耗但仍然足够高以增加在恢复用户体验之后的第一次抽吸的递送的温度水平与另一方面在控制器的技术上可行的调节范围内的温度水平之间的折衷的结果。后者可由加热器的物理性质确定,如下文将进一步更详细地论述。
反之,例如,对于含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以更高,例如在240℃与280℃之间的范围内,特别地在250℃与270℃之间的范围内,更特别地为260℃。此类含烟草气溶胶形成基质的实例也在下文进一步给出。前述值也可适用于其他基质类型。在以上对于较低温度值和范围的论述之后,对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,针对暂停模式温度的前述较高温度值和范围也可以是特别适用的。同样,对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质(特别地不管基质是否含有烟草),这些较高温度值和范围可以是特别适用的。而且,当使用具有小于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,这些较高温度值和范围可以是特别适用的。
在所述范围内的暂停模式温度曲线的温度水平可以与本文公开的本发明的任何其他方面结合,或者可以构成本发明的独立方面。根据此独立方面,提供了一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,控制器根据加热模式温度曲线控制加热器以用于生成气溶胶,并且在所述暂停模式中,控制器根据暂停模式温度曲线控制加热器以用于暂停以加热模式操作,其中加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线被选择成使得加热器在以暂停模式操作期间的温度低于在以加热模式操作期间的温度,并且其中响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平更高,例如在240℃与280℃之间的范围内,特别地在250℃与270℃之间、更特别地260℃的范围内;或者小于150℃,特别地等于或小于145℃;或者至多145℃,特别地至多140℃,更特别地至多135℃;或者在100℃与145℃之间、特别地110℃与145℃之间或110℃与140℃之间或120℃与145℃之间或125℃与145℃之间或125℃与140℃之间或125℃与135℃之间、优选地大约130℃的范围内;或者在100℃与250℃之间、特别地110℃与225℃之间或110℃与170℃之间或120℃与170℃之间或125℃与170℃之间或130℃与150℃之间、特别地130℃的范围内。
无论是与本发明的任何其他方面结合还是作为本发明的独立方面,在所述范围内的暂停模式温度曲线的温度水平可以特别地是响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度初始降低到的暂停模式温度曲线的初始温度水平。
加热器在以加热模式操作期间的绝对温度高于在以暂停操作期间的温度,并且还可以取决于基质类型(特别是取决于其组分、基质的热稳定性、总气溶胶形成剂含量和/或基质的热质量)和/或与基质接触的加热器的表面面积。
例如,在以加热模式操作期间(除了在温度升高阶段中的可能操作之外-参见下文)加热器的温度可以在200℃与300℃之间、特别地220℃与280℃之间、更特别地250℃与260℃之间、优选地大约255℃的范围内。已证明对于不含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质,和/或对于具有较高热质量的气溶胶形成基质,和/或对于包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有大于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,这些值是特别有利的。
对于包含烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有小于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,在以加热模式操作中的操作期间(除了在温度升高阶段中的可能操作之外-参见下文)加热器的温度可以在300℃与400℃之间、特别地320℃与380℃之间、更特别地340℃与380℃之间的范围内。
前面提及的所有值可以指如在加热器的表面上的单个点处测量的、或如在加热器的表面上的多个点处测量并且平均的加热器的温度。例如,前面提及的所有值可以指如在加热器的主表面的几何中心点处测量的或如沿着加热器的主表面上的几何中心线平均的加热器的温度。
就温差而言,在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可比加热模式温度曲线的温度水平(特别是在启动以暂停模式操作之前、更特别是紧接在启动以暂停模式操作之前的加热模式温度曲线的温度水平)低至少20℃、至少50℃、至少100℃、至少120℃、至少125℃或至少130℃(优选地大约125℃或130℃)。
控制器可以被配置成识别接收在装置中用于加热的基质类型。为此,控制器可以被配置成基于附接到制品的识别装置或与制品相关联的物理性质来识别含有待被加热的气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的类型。例如,如在WO 2022/069582 A1中关于感应加热式气溶胶生成装置所述,控制器可以被配置成基于与设置在制品中以加热基质的感受器装置相关联的特定性质来识别由装置接收的气溶胶生成制品的制品类型,其中特定性质对于含有不同类型的基质并且因此含有不同类型的感受器装置的不同制品可以是不同的。WO2022/069582 A1的内容据此通过引用完全并入本说明书中。因此,基于用于特定基质类型的相应感受器装置的性质,控制器可以能够区分不同的基质类型,例如,区分不含烟草材料的气溶胶形成基质与含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质。
控制器还可以被配置成基于所识别的基质类型选择与特定基质类型相关联的相应暂停模式温度曲线和/或加热模式温度曲线。
如前面关于校准阶段所提及,控制器可以基于加热器的温度相关性质的一个或多个校准/参考值控制加热器的温度,每个校准/参考值由在相应特定温度下的性质的特性特征(诸如极值)给出。例如,如在WO 2023/285458 A1中关于感应加热式气溶胶生成系统所述,加热器的温度相关性质可以是感受器的表观电阻或表观电导,所述感受器被用作用于通过与由气溶胶生成装置产生的变化磁场相互作用来加热气溶胶形成基质的加热器。其中,感受器包括第一感受器材料和第二感受器材料,其中第二感受器材料包括被选择成以便接近期望加热温度的居里温度。此感受器示出了在第一特定温度下的第一特性特征与第二特定温度下的第二特性特征(两者都用作校准/参考值)之间发生的其表观电阻/电导与其温度之间的严格单调关系。第一特定温度低于第二特定温度。第一特定温度对应于大于或等于第二感受器材料的集肤深度开始增加(导致电导暂时降低)时的感受器的温度的温度,这产生第一极值(这里是电导中的最小值(谷))。第二特定温度是与第二极值(特别是电导中的最大值(丘))相关联的第二感受器材料的居里温度。在WO 2023/285458 A1中描述了另外细节,其内容据此通过引用完全并入本说明书中。为了控制在以加热模式操作期间的温度,特别是以反馈回路控制,控制器可以被配置成监测电导并且调节提供给感受器的功率,使得电导处于最小值(谷)与最大值(丘)之间的特定值,其中电导是温度的严格单调函数。
作为前面描述的实例的概括,根据本发明的控制器可以被配置成基于监测加热器的温度相关性质控制加热器的温度。该性质可以至少具有被用作第一温度参考的在第一特定温度下的第一特性特征,例如第一极值。优选地,该性质还至少具有被用作第二温度参考的在第二特定温度下的第二特性特征,例如第二极值。为了控制在以加热模式操作期间的温度,特别是以反馈回路控制,控制器可以被配置成监测加热器的性质并且调节提供给加热器的功率,使得该性质为在第一特性特征(例如第一极值)与第二特性特征(例如第二极值)之间的特定值。因此,加热模式温度曲线优选地包括、特别是排他地包括第一特定温度与第二特定温度之间的温度值。反之,在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平优选地可低于第一特定温度(处于基质的消耗被充分降低的温度)。
再次参考前面描述的实例,针对在加热模式期间的温度调节的特定值应该被选择成使得其与最小值(谷)和最大值(丘)有足够距离,以便确保适当的调节。相同的问题适用于针对在暂停模式期间以较低温度(特别是以低于最小值的温度)调节的特定值。因此,参考本发明,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平优选地被选择成使得其尽可能高,以便在合理时间内恢复暂停的用户体验,但仍然与第一特定温度有足够距离以确保适当的调节。有利地,在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以低于第一特定温度至少20℃、至少50℃、至少100℃、至少120℃、至少125℃或至少130℃(优选地大约125℃或130℃)。
根据本发明,发现在暂停模式期间使用的温度曲线一方面对避免或最小化在暂停模式期间的基质的消耗并且另一方面对确保当恢复以加热模式操作时的最佳用户体验具有显著重要性。适当选择在暂停模式期间使用的温度曲线、特别是在暂停模式期间的低温度,还可帮助最小化装置的总能量消耗。在这方面,还发现,再次优选地取决于基质类型,在暂停模式期间使用的温度曲线有利地可以是固定的,或可替代地不是固定的而是可调适的。选择调适或不调适暂停模式温度曲线还可取决于基质的热稳定性、总气溶胶形成剂含量、基质的克重、与基质接触的加热器的表面面积、在以暂停模式操作之后的第一次抽吸的期望气溶胶强度和/或控制器的技术上可行的调节范围的可用性。
特别地,对于含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有小于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,本发明提出在暂停模式期间使用的温度曲线有利地不是固定的而是可调适的,特别是根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间而可调适。也就是说,暂停模式温度曲线可以根据发起暂停模式的用户体验的阶段和/或以暂停模式操作的持续时间来动态地调整。
为此,控制器可以被配置成确定和/或记录在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史。同样,控制器可以被配置成确定和/或记录以暂停模式操作的持续时间。
如本文中所使用,术语“在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史”涉及在以暂停模式操作之前以加热模式操作的先前过程。操作历史可以包括表征直到发起暂停模式的气溶胶生成装置的操作的一个或多个参数。特别地,操作历史可以包括以下参数中的至少一者:在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数,以及在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段。另外或可替代地,操作历史可包括一个或多个其他参数,诸如(例如,单独、平均、累积的)抽吸之间的间隔、(例如,单独、平均、累积的)抽吸强度、生成的气溶胶的量、递送到加热器的功率/能量的量、或者气溶胶形成基质的类型或与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的类型。例如,控制器可以被配置成检测抽吸,并且因此通过检测递送到加热器的指示用户的抽吸的发生的功率/能量的变化来确定抽吸次数。因此,控制器可以被配置成检测递送到加热器的指示用户的抽吸的发生的功率/能量的变化。
一般来说,发现在暂停模式期间使用的温度曲线应该是在一方面减少总能量消耗和在暂停模式期间的基质的消耗与另一方面在恢复以加热模式操作时的最佳第一用户体验之间的折衷。虽然可以通过降低在暂停模式期间的温度来实现前两个方面,但后一方面要求暂停模式期间的温度高到足以在合理时间内返回到处于或高于气溶胶形成基质的挥发温度的温度以满足用户要求。
为了避免或最小化在暂停模式期间的基质的消耗,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间的进展而逐渐地降低。如所提及,当基质包含烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合时,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有小于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,这可以是特别有利的。
有利地,加热器的操作温度的降低的进展不是固定的,而是充分考虑在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可调适。因此,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适加热器的操作温度的降低的进展。在这方面,已证明有利的是,在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间已经进行的抽吸越多,在暂停模式的操作期间的温度的降低就可延缓得越多。这同样适用于在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段。因此,控制器有利地可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器的操作温度的降低随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而进展越小。
优选地,控制器被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间的进展而以连续温度阶梯降低。有利地,连续温度阶梯在技术上易于实施,并且允许气溶胶形成基质的温度遵循暂停模式温度曲线。
在降低期间,在连续温度阶梯之间加热器的操作温度的减量可以在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。已证明在这些范围中的减量有利于避免或最小化在暂停模式期间的基质的消耗。
在降低期间连续温度阶梯的相应时间段可以在1分钟与6分钟之间、特别地2分钟与3分钟之间的范围内。
连续温度阶梯的相应时间段可以尤其取决于相应温度阶梯的序列的数目。一般来说,暂停模式已激活越长,温度阶梯的相应时间段就可以越长。特别地,在降低期间连续温度阶梯的相应时间段可以从温度阶梯到温度阶梯增加。从温度阶梯到温度阶梯增加时间段有效地使加热器的操作温度的降低进展较小,这促进在合理时间内恢复用户体验。
连续温度阶梯的相应时间段还可以取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史。因此,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适连续温度阶梯的相应时间段。特别地,控制器可以被配置成调适连续温度阶梯的相应时间段,使得连续温度阶梯的相应时间段随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而更长/变长。在这方面,发现在暂停之前用户体验已进展得越深入,就可以使温度降低的进展越小,以有利于更快地恢复用户体验。这是因为随着用户体验的进展,越来越多的气溶胶形成基质被消耗。已经用尽的气溶胶形成基质越多,对避免或最小化未消耗基质的消耗的需要就越少。因此,对于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的较大抽吸次数(例如大于3),暂停模式温度曲线可仅包括两个或甚至单个温度阶梯。
暂停模式温度曲线可以使得继续加热器的操作温度的降低直到以暂停模式操作的结束(除非由于操作历史,降低的进展不延缓到这样的在以加热模式操作期间加热器的操作温度出现几乎不降低或不降低的程度)。
可替代地,暂停模式温度曲线可以使得加热器的操作温度的降低在以暂停模式操作的预定义时间、特别是预定义降低时间段和/或温度阶梯的预定义数目之后停止,并且使得随后加热器的操作温度保持恒定直到以暂停模式操作的结束。以暂停模式操作的预定义时间、特别是预定义的降低时间段和/或温度阶梯的预定义数目可以取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史,特别是取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段。因此,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适以暂停模式操作的预定义时间、特别是预定义降低时间段和/或温度阶梯的预定义数目。
根据另一替代方案,暂停模式温度曲线可以使得在预定义降低时间段内降低操作温度之后,加热器的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间的进一步进展而逐渐地增加。在这方面,发现在暂停模式中将气溶胶形成基质维持在低温持续延长的时间段可能会有不利地影响在恢复用户体验之后的第一次抽吸的质量的风险。在某一降低时间段之后再次增加操作温度可帮助提前准备气溶胶形成基质,以便在合适的时间内再次准备好用于气溶胶生成。因此,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得在预定义降低时间段内降低操作温度之后,加热器的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间的进一步进展而逐渐地增加。
降低时间段可以是固定的。可替代地,如上文已经关于另一替代方案所提及,降低时间段可取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史,特别是取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段。同样,在暂停之前用户体验已进展得越深入,为了避免或最小化未消耗基质的消耗所需要注意的就越少,并且可以更多地关注使基质更快地准备好恢复用户体验。一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大并且/或者在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段越长,降低时间段就可以越短。因此,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适降低时间段。有利地,降低时间段可以在15秒与6分钟之间、特别地3分钟与6分钟之间、更特别地3.5分钟与4分钟之间的范围内,特别地可以在所述范围内被调适/可调适。
如同降低,加热器的操作温度的(再)增加的进展可取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史。特别地,加热器的操作温度的增加可以随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而进展越小。因此,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适加热器的操作温度的增加的进展。特别地,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器的操作温度的增加随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而进展越小。
如同阶梯式降低,操作温度的增加也可以是阶梯式的。因此,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得在预定义降低时间段内降低操作温度之后,加热器的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间的进展而以连续温度阶梯增加。
在增加期间,在连续温度阶梯之间加热器的操作温度的增量可以在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。已证明在这些范围内的增量有利于充分准备气溶胶形成基质,以便确保在恢复用户体验之后的第一次抽吸的适当质量。
如同降低阶梯的时间段,在增加期间连续温度阶梯的相应时间段可以是固定的或可调适的,特别是根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可调适。因此,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史、尤其是根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段来调适在增加期间连续温度阶梯的相应时间段。特别地,控制器可以被配置成调适在增加期间连续温度阶梯的相应时间段,使得在增加期间连续温度阶梯的相应时间段随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而变长。
在增加期间连续温度阶梯的相应时间段可以尤其取决于相应温度阶梯的序列的数目。优选地,连续温度阶梯的相应时间段可以从温度阶梯到温度阶梯增加。因此,该增加进展较小,以便避免由于温度上升太快而不希望地消耗基质。一般来说,暂停模式已激活越长,在增加期间温度阶梯的相应时间段就可以越长。在增加期间连续温度阶梯的相应时间段可以在15秒至6分钟之间、特别地1分钟与6分钟之间的范围内,或者可以在所述范围内可调适。已证明这些值有益于用户体验的适当恢复。
如所提及,对于含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有小于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间来调适暂停模式温度曲线的想法可以是特别有利的。
对于其他基质类型,对于不含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质,和/或对于具有较高热质量的气溶胶形成基质,和/或对于包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或当使用具有大于50平方毫米的与基质接触的表面面积的加热器时,可能有利的是将在暂停模式期间使用的温度曲线保持固定(即将加热器在以暂停模式操作期间的温度保持恒定处于在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平)。然而,当使用任何其他基质类型或加热器时,加热器在以暂停模式操作期间的温度也可以保持恒定。另外,如果在较低暂停模式温度方案中控制器不存在将允许合理调适暂停模式温度曲线的技术上可行的调节范围,则加热器在以暂停模式操作期间的温度也可以保持恒定。因此,将加热器在以暂停模式操作期间的温度保持恒定提供更简单的温度调节机制。因此,在没有发生调适的情况下,控制器可以被配置成使得加热器在以暂停模式操作期间的温度保持恒定处于在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平。特别地,暂停模式温度曲线,特别是在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以独立于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者独立于以暂停模式操作的持续时间。
此外,发现如果在用户体验的晚期阶段(即当已经至少部分地或大部分地消耗气溶胶形成基质时)启动暂停模式,则在以暂停模式操作期间的操作温度不改变但保持恒定可能更有利地支持在恢复用户体验之后的适当的第一次抽吸。因此,控制器可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得根据操作历史,例如,如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,加热器的操作温度保持恒定。预定义阈值抽吸次数可以在4与8之间、例如6的范围内。在以暂停模式操作之前以加热模式操作的预定义阈值时间可以在2分钟与8分钟之间、特别地3分钟与4分钟之间、例如3.5分钟的范围内。
如上文进一步定义,加热模式是指其中暂停用户体验并且气溶胶生成不发生或者至少降低到较低或最小水平的操作模式。也就是说,在暂停模式中,气溶胶生成装置处于暂停操作。特别地,在暂停模式中,气溶胶形成基质可以相比于在加热模式中被加热到更低温度。因此,加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线通常可以被选择成使得加热器在以暂停模式操作期间的操作温度低于在以加热模式操作期间的操作温度。这还可以适用于以下情况:加热器的操作温度根据操作历史保持恒定,特别是如果在用户体验的晚期阶段启动暂停模式。也就是说,加热器暂停模式温度曲线的恒定操作温度优选地低于在紧接在暂停之前以加热模式操作期间的操作温度。
对于单次用户体验和/或对于单次操作暂停,以暂停模式操作可以具有限定的总持续时间,其可以被称为限定的最大总持续时间。以暂停模式操作的限定的总持续时间可以在1分钟与15分钟之间、特别地2分钟与10分钟之间、优选地6分钟与9分钟之间、例如8分钟的范围内。限定的总持续时间可以是固定的,例如,固定在1分钟与15分钟之间、特别地2分钟与10分钟之间、优选地6分钟与9分钟之间、例如8分钟的范围内的固定持续时间,而不管在启动暂停之前装置的操作历史如何。优选地,限定的总持续时间可以固定在大约8分钟。
以暂停模式操作的限定的总持续时间可以在以加热模式操作开始之前预定义,并且/或者可以取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史。因此,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适以暂停模式操作的总持续时间。例如,控制器可以被配置成调适以暂停模式操作的总持续时间,使得在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大并且/或者在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段越长,以暂停操作的总持续时间就越短。
控制器可以被配置成在结束以暂停模式操作之后,例如在限定的总持续时间已过去之后,恢复以加热模式操作。
控制器可以被配置成在结束以暂停模式操作之后,例如在以暂停模式操作的限定的总持续时间已过去之后,停止向加热器提供功率。
气溶胶生成装置还可以包括指示器。指示器可包括以下中的至少一者:视觉指示器,例如显示器或光信号,诸如一个或多个LED;触觉指示器(触觉输出单元);音频指示器(音频输出单元);以及视听指示器。指示器可以可操作地联接到控制器。此外,控制器可以被配置成经由指示器向用户指示结束以暂停模式操作之前的剩余时间。
以暂停模式操作可以是用户可终止的。也就是说,用户可以能够确定暂停模式的结束,并且启动恢复加热模式以继续用户体验。相同的应用可以适用于启动暂停模式。也就是说,以暂停模式操作可以是用户可启动的。
为此,气溶胶生成装置可以包括与控制器可操作地联接的用户接口,使得用户能够启动和/或恢复和/或终止以暂停模式操作。另外或可替代地,用户接口被配置成使得用户能够启动和/或终止和/或恢复以加热模式操作。
用户接口可以包括用户开关或用户按钮,使得装置的用户能够启动和/或终止以暂停模式操作,和/或启动和/或恢复和/或终止以加热模式操作。出于相同目的,用户接口可以包括触摸屏。
气溶胶生成装置可包括至少一个传感器,所述至少一个传感器被配置成输出指示所述装置正由用户操作或处于操作暂停的传感器信号。有利地,这样的传感器可以促进自动地检测控制器的操作是否可以被切换到暂停模式,因为装置目前不在使用中,并且因此处于操作暂停。因此,气溶胶生成可以及时地停止,以便避免气溶胶形成基质的持续但不期望的消耗。同样,这样的传感器可以促进自动地检测是否将开始或恢复气溶胶生成、特别是加热模式。
至少一个传感器可包括以下中的至少一者:用于检测用户的抽吸的抽吸传感器,用于检测装置的移动的运动传感器,以及用于检测装置的取向的取向传感器。抽吸传感器有利地允许检测用户是否打算开始或恢复用户体验(即,气溶胶生成)。有利地,运动传感器可以使得能够监测装置移动,并且因此例如检测用户处置装置。也就是说,如果运动传感器检测到气溶胶生成装置的任何移动,这可指示用户正在握持装置,并且因此指示用户可能目前正在进行用户体验或者即将开始或恢复用户体验。例如,当装置在放在台上之后再次被拾取时,运动传感器可以检测到气溶胶生成装置的移动。如果未检测到移动,则这通常意味着气溶胶生成装置处于闲置阶段。当气溶胶生成装置放置在充电单元中或正放在台上闲置时,可能是这种情况。因此,操作可以切换到暂停模式以便避免未消耗基质的降解。作为实例,运动传感器可包括用于测量加速度的加速度计或用于测量装置的角定向或角速度的陀螺仪中的至少一者。也就是说,运动传感器可以被配置成检测特别是由于用户处置气溶胶生成装置的所述装置的加速度、角定向和/或角速度中的至少一者。同样,取向传感器可用于检测装置的取向,所述取向继而可指示特定情形。例如,装置的水平取向(例如,关于气溶胶生成装置的长度轴)可以指示装置放在台上闲置。同样,装置的竖直取向或装置在竖直取向与水平取向之间的取向可以指示装置在用户体验期间正在使用。
有可能的是,气溶胶生成装置包括单个传感器或多个传感器,特别是不同类型的多个传感器。例如,出于冗余的原因,可以提供多个传感器。使用不同类型的多个传感器还可以便于检测不同情形。特别地,所述装置可包括被配置成输出指示所述装置正由用户操作的传感器信号的至少一个传感器,以及被配置成输出指示所述装置正处于操作暂停的传感器信号的至少一个其他传感器。
为了以可接受的气溶胶质量恢复暂停的用户体验,适当地准备气溶胶形成基质以用于优化关于在暂停之后的第一次抽吸的递送可能是必要的。为此,可能有利的是在用户体验即将恢复时向加热器提供能量增强。因此提出,响应于以暂停模式操作的终止,控制器可以被配置成控制加热器从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作。优选地,升高阶段被设计成使得加热器在温度升高阶段中操作期间的温度高于在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平、更特别地如上文进一步描述的在准备模式中的可能操作之后在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平;并且/或者高于在激活暂停模式之前在加热模式中的温度水平。这样做,实现了在恢复暂停的用户体验之后的第一次抽吸在气溶胶递送方面尽可能高,优选地与在用户体验开始时的第一次抽吸几乎一样高或甚至与在用户体验开始时的第一次抽吸一样高。这是一个重要的方面,以便满足希望一恢复暂停的用户体验就及时体验适当抽吸的用户。升高阶段在以暂停模式操作的终止之后,即不是暂停模式温度曲线的一部分,而是可以形成加热模式温度曲线的一部分,更特别地是在终止以暂停模式操作之后当恢复以加热模式操作时的加热模式温度曲线的初始部分。
温度升高阶段的想法可以与本文公开的本发明的任何其他方面结合,或者可以构成本发明的独立方面。根据此独立方面,提供了一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,控制器根据加热模式温度曲线控制加热器以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,控制器根据暂停模式温度曲线控制加热器以用于暂停以加热模式操作。响应于以暂停模式操作的终止,控制器被配置成控制加热器从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作。升高阶段被设计成使得加热器在温度升高阶段中操作期间的温度高于在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平、更特别地如上文进一步描述的在准备模式中的可能操作之后在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平;并且/或者高于在激活暂停模式之前在加热模式中的温度水平。
以下有利的细节和特征涉及与本文公开的本发明的任何其他方面结合或作为本发明的独立方面的温度升高阶段。
为了在恢复用户体验时实现令人满意的第一次抽吸,已证明有益的是,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度优选地比在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平、更特别地在准备模式中的可能操作之后在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平;和/或比在激活暂停模式之前在加热模式中的温度水平高至少10℃、特别地至少30℃、更特别地至少40℃、尤其是至少50℃。
出于相同目的,还优选的是,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度优选地高于紧接在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的温度。有利地,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度可以比紧接在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的温度高至少10℃、特别地至少30℃、更特别地至少40℃、尤其是至少50℃。
温度升高阶段主要可用于提供在恢复用户体验之后的适当的第一次抽吸,并且因此随后可以是以较低温度操作。在温度升高阶段之后以较低温度继续可帮助避免基质的过度消耗并且降低能量消耗。因此,在温度升高阶段中操作期间的温度优选地可以高于在温度升高阶段之后随后以加热模式操作期间的温度;或者反之,在紧接在温度升高阶段之后随后以加热模式操作期间的温度可以低于在温度升高阶段中操作期间的温度。优选地,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度比在紧接在温度升高阶段之后随后以加热模式操作期间的温度高至少10℃、特别地至少30℃、更特别地至少40℃、尤其是至少50℃。在另一实例中,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度与紧接在温度升高阶段之后随后以加热模式操作中的温度基本上相同。
也可能的是,在温度升高阶段中操作期间的温度等于在紧接在温度升高阶段之后、特别是紧接在温度升高阶段之后随后以加热模式操作期间的温度。对于以暂停模式操作的长持续时间和/或对于在加热模式温度曲线中的后一阶段暂停的用户体验,其中紧接在暂停之前,与在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平相比,温度水平可能已经增加,尤其是增加到可能的最大值,可能是这种情况。
一般来说,温度升高阶段在时间方面具有有限长度,即有限持续时间。尽管是有限的,但温度升高阶段的持续时间可以是可调适的。在这方面,发现温度升高阶段的持续时间的可调适性可能对恢复的用户体验的气溶胶质量具有显著影响。优选地,温度升高阶段的持续时间可以根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间可调适。因此,控制器可以被配置成特别根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间调适温度升高阶段的持续时间。
一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大并且/或者在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段越长,温度升高阶段就应该越长。因此,控制器可以被配置成调适温度升高阶段的持续时间,使得持续时间随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而增加。
同样,以暂停模式操作的持续时间越长,温度升高阶段就应该越长,以便为恢复的用户体验提供适当的第一次抽吸。因此,控制器可以被配置成调适温度升高阶段的持续时间,使得持续时间随着以暂停模式操作的持续时间增加而增加。
反之,也可能的是,温度升高阶段的持续时间是固定的,即,温度升高阶段可以具有固定持续时间。
对于以暂停模式操作的非常短的持续时间,例如,低于30秒,可能不需要温度升高。因此,如果以暂停模式操作的持续时间低于预定义阈值暂停模式持续时间,则温度升高阶段的持续时间可以为零。因此,控制器可以被配置成如果以暂停模式操作的持续时间低于预定义阈值暂停模式持续时间,则将温度升高阶段的持续时间确定为零。预定义阈值暂停模式持续时间可以在0秒与40秒之间、特别地15秒与30秒之间的范围内。
反之,对于特别是高于前述预定义阈值暂停模式持续时间的较长暂停持续时间,在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可以是调适温度升高阶段的持续时间的主要因素,特别是唯一因素。相比之下,以暂停模式操作的持续时间可以对其有较小影响或甚至没有影响。特别地,对于给定操作历史,例如对于在暂停之前进行的给定抽吸次数,温度升高阶段的持续时间对于大于前述预定义阈值暂停模式持续时间的以暂停模式操作的任何持续时间可以是恒定的,即始终相同。
温度升高阶段的持续时间可以在1秒与90秒之间、特别地5秒与90秒之间、更特别地15秒与60秒之间的范围内,甚至更特别地在15秒与50秒之间、优选地20秒与50秒之间或20秒与30秒之间的范围内,或者可以在所述范围内可调适。
一般来说,控制器还可以被配置成控制加热器在温度升高阶段中操作期间的温度。优选地,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度是固定或恒定的(不可调适的),即,处于固定或恒定的(不可调适的)升高温度水平。有利地,这简化了控制工作。因此,控制器可以被配置成将加热器在温度升高阶段中操作期间的温度控制成处于恒定的升高温度水平。当待被加热的气溶胶形成基质不包含烟草材料时,即对于非烟草气溶胶形成基质,和/或对于具有较高热质量的气溶胶形成基质,和/或对于包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,这可以是特别有利的。这些基质具有相当高的热质量,并且因此需要更多的能量用于恢复用户体验。然而,对于任何其他基质,特别是对于包含烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,这也可以是适用的。
为了使在恢复用户体验之后的第一次抽吸的质量尽可能高,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度优选地尽可能高,即,处于在加热模式期间加热器可达到的最大温度。同样,对于不包含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质(由于其高的热质量),和/或对于具有较高热质量的气溶胶形成基质,和/或对于包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,这可以是特别有利的。然而,对于任何其他基质,特别是对于包含烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,这也可以是适用的。在加热模式期间加热器可达到的最大温度可由以下中的至少一者给出:由待被加热的基质限定以便避免基质过热的最大可允许温度,或在控制器的预定义(技术上可行)的调节范围内的最大温度(参见下文)。
如上文进一步提及,在以加热模式操作期间的温度调节(温度升高阶段所属的)基于在第一特定温度下的第一特性特征与第二特定温度下的第二特性特征之间发生的加热器的性质与其温度之间的单调关系的情况下,必须注意,针对在加热模式期间的温度调节的特定值不太接近第一特定温度和第二特定温度。因此,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度应该仍然与第二特定温度(所述第二特定温度标志着调节范围的上限)有足够距离,以便确保适当的调节。因此,所需的调节距离可以限定控制器的技术上可行的调节范围,并且因此还限定在加热模式期间加热器可达到的最大温度。作为实例,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度可以被选择成使得加热器在此温度下的被监测性质的对应值对应于在第一特定温度(第一参考温度)下的性质的值加上在第一特定温度和第二特定温度(第一参考温度和第二参考温度)下的性质的相应值之间的差的80%至85%。此处,差可以是正的或负的,这取决于在第一特定温度和第二特定温度下的性质的相应值中的哪一个更高。
反之,也可能的是,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度是可调适的。因此,控制器可以被配置成调适加热器在温度升高阶段中操作期间的温度/升高温度水平。更特别地,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间调适加热器在温度升高阶段中操作期间的温度/升高温度水平。更特别地,控制器可以被配置成调适升高温度水平,使得升高温度水平随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而增加。
特别地,如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,则升高温度水平优选地对应于在加热模式期间加热器可达到的最大温度。也就是说,控制器可以被配置成调适升高温度水平,使得如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,则升高温度水平对应于在加热模式期间加热器可达到的最大温度。预定义阈值抽吸次数可以在4与8之间、例如6的范围内。在以暂停模式操作之前以加热模式操作的预定义阈值时间可以在2分钟与8分钟之间、特别地3分钟与4分钟之间、例如3.5分钟的范围内。
加热器在温度升高阶段中操作期间的绝对温度可特别地取决于基质类型。例如,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度、特别是升高温度水平可以在300℃与500℃之间、特别地375℃与400℃之间、优选地大约390℃的范围内,或者可以在所述范围内可调适。已证明对于包含烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,这些值是特别有利的。作为另一实例,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度、特别是升高温度水平可以在250℃与400℃之间、特别地250℃与300℃之间、更特别地260℃与275℃之间、例如270℃的范围内,或者可以在所述范围内可调适。
在恢复以加热模式操作之后,气溶胶生成装置通常可能需要一些时间来热准备气溶胶形成基质以用于恢复的用户体验的适当的第一次用户抽吸。发现准备基质的时间可以强烈地取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者取决于以暂停模式操作的持续时间。因此提出,通过激活加热器以在可变再加热时间内再加热基质以用于气溶胶生成来恢复以加热模式操作,其中控制器被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式操作的持续时间来确定再加热时间。
激活加热器以在可变再加热时间(根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式操作的持续时间)内再加热基质以用于气溶胶生成的一般想法可以与本文公开的本发明的任何其他方面结合,或者可以构成本发明的独立方面。根据此独立方面,提供了一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,控制器根据加热模式温度曲线控制加热器以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,控制器根据暂停模式温度曲线控制加热器以用于暂停以加热模式操作。响应于以暂停模式操作的终止,控制器被配置成通过激活加热器以在可变再加热时间内再加热基质以用于气溶胶生成来恢复以加热模式操作,其中控制器被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式操作的持续时间来确定再加热时间。
以下有利的细节和特征涉及作为本发明的独立方面或与本文公开的本发明的任何其他方面结合的可变再加热时间。
如上所述,再加热时间通常定义为气溶胶生成装置准备气溶胶形成基质以用于在终止以暂停模式操作之后的适当的第一次用户抽吸所需的时间。换句话说,在可变再加热时间之后,恢复或可以恢复用户体验。也就是说,在可变再加热时间之后,装置恢复气溶胶生成,特别是最佳用户体验。尽管再加热时间通常限定在其之后应该最早恢复用户体验的时间,但并不排除可以在再加热时间已结束之前恢复用户体验,特别是并不排除用户在再加热时间已结束之前进行抽吸。
特别地,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段来确定再加热时间。
一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大并且/或者在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段越长,再加热时间就应该越长。因此,控制器可以被配置成调适再加热时间,使得再加热时间随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而增加。
同样,以暂停模式操作的持续时间越长,再加热时间就可以越长,以便为恢复的用户体验提供适当的第一次抽吸。因此,控制器可以被配置成调适再加热时间,使得再加热时间随着以暂停模式操作的持续时间增加而增加。反之,对于以暂停模式操作的非常短的持续时间,特别是对于低于预定义阈值暂停模式持续时间在0秒与40秒之间、特别地15秒与30秒之间的范围内的持续时间,再加热时间可具有例如在2秒与10秒之间、特别地4秒与8秒之间、优选地5秒的范围内的固定值。
反之,对于特别是高于前述预定义阈值暂停模式持续时间的较长暂停持续时间,在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可以是调适再加热时间的主要因素,特别是唯一因素。相比之下,以暂停模式操作的持续时间可以对其有较小影响或甚至没有影响。特别地,对于给定操作历史,例如对于在暂停之前进行的给定抽吸次数,再加热时间对于大于前述预定义阈值暂停模式持续时间的以暂停模式操作的任何持续时间可以是恒定的,即始终相同。
再加热时间可以在1秒与90秒之间、特别地5秒与60秒之间的范围内,更特别地在5秒与50秒之间或15秒与50秒之间、优选地20秒与50秒之间或20秒与30秒之间的范围内,或者可以在所述范围内可调适。已证明再加热时间的这些值有利于提供令人满意的第一次用户抽吸。
控制器还可以被配置成生成指示可变再加热时间已结束并且/或者准许用户恢复抽吸以从装置生成气溶胶的信号。
此外,气溶胶生成装置可包括指示器,所述指示器用于向用户指示与再加热时间和/或装置对在终止以暂停模式操作之后用户恢复抽吸的准备度相关联的信息,特别地用于向用户指示可变再加热时间已结束和/或用于向用户指示准许用户恢复抽吸以从装置生成气溶胶和/或用于指示结束可变再加热时间之前的剩余时间。
在这方面,控制器可以被配置成经由指示器通知准许用户恢复抽吸以从装置生成气溶胶并且/或者可变再加热时间已结束。可替代地或另外,控制器可以被配置成经由指示器向用户指示结束可变再加热时间之前的剩余时间。
指示器可包括以下中的至少一者:视觉指示器,例如显示器或光信号,诸如一个或多个LED;触觉指示器(触觉输出单元);音频指示器(音频输出单元);以及视听指示器。
如上文所提及,可以通过从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作。温度升高阶段的另外细节和方面已在上文进一步描述,并且同样适用于本发明的目前论述的方面,即,再加热时间。
一般来说,温度升高阶段、特别是温度升高阶段的持续时间和再加热时间彼此独立。因此,温度升高阶段的持续时间可以短于再加热时间。因此,在终止以暂停模式操作时,用户将在温度升高阶段已结束之后进行第一次抽吸。特别地,在温度升高阶段的持续时间为零(对于以暂停模式操作的非常短的持续时间)的情况下,再加热时间可仍然为非零,特别地可具有例如在2秒与10秒之间、特别地4秒与8秒之间、优选地5秒的范围内的固定值。反之,再加热时间可短于温度升高阶段的持续时间,在该情况下,用户将在温度升高阶段期间进行在终止以暂停模式操作之后的第一次抽吸。在另一实例中,温度升高阶段适用于再加热时间。也就是说,再加热时间可以与温度升高阶段的持续时间一样长。当在升高阶段期间的温度接近或处于在加热模式期间加热器可达到的最大温度时,这是特别有利的,以便避免过热。
也可能的是,再加热时间取决于温度升高阶段的持续时间,即关联到温度升高阶段的持续时间,特别地使得再加热时间是温度升高阶段的持续时间的预定义函数,特别地使得再加热时间始终与温度升高阶段的持续时间一样长。同样,当在升高阶段期间的温度接近或处于在加热模式期间加热器可达到的最大温度时,后一配置是特别有利的,以便避免过热。
此外,发现在终止以暂停模式操作之后(并且在初始温度升高之后)加热器的温度重新开始的在加热模式温度曲线中的位置可能对在恢复用户体验之后的第一次抽吸的质量有显著影响。就此而言,发现加热器在暂停模式之后(并且在初始温度升高之后)的温度应该理想地以与在暂停以加热模式操作的时间时大致相同的温度水平重新开始,但在加热模式温度曲线中移位可变时间偏移,所述可变时间偏移取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者取决于以暂停模式操作的持续时间。然而,一般来说,也可能没有移位。
在加热模式温度曲线中的移位位置(取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式操作的持续时间)恢复以加热模式操作的一般想法可以与本文公开的本发明的任何其他方面结合,或者可以构成本发明的独立方面。根据此独立方面,提供了一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器。控制器被配置成选择性地以加热模式和以暂停模式操作,在所述加热模式中,控制器根据加热模式温度曲线控制加热器以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,控制器根据暂停模式温度曲线控制加热器以用于暂停以加热模式操作。响应于以暂停模式操作的终止,控制器被配置成通过在加热模式温度曲线中的移位位置恢复操作来恢复以加热模式操作,所述移位位置对应于在暂停以加热模式操作移位可变时间偏移的时间时的在加热模式温度曲线中的位置。控制器被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间来确定时间偏移。
以下有利的细节和特征涉及作为本发明的独立方面或与本文公开的本发明的任何其他方面结合的可变时间偏移。
偏移时间可以与加热模式温度曲线中向后的时间移位和/或与加热模式温度曲线中向前的时间移位相关联。
特别地,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段来确定时间偏移。
一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大并且/或者在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段越长,在加热模式温度曲线中向前的时间移位优选地就越大。因此,控制器可以被配置成将时间偏移确定为诸如具有随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加而增加的与加热模式温度曲线中向前的时间移位相关联的值。
同样,以暂停模式操作的持续时间越长,加热模式温度曲线中向前的时间移位优选地就越大。因此,控制器可以被配置成将时间偏移确定为诸如具有随着以暂停模式操作的持续时间增加而增加的与加热模式温度曲线中向前的时间移位相关联的值。
然而,发现如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,则不管以暂停模式操作的持续时间如何时间偏移都是恒定的可更有利地支持在恢复用户体验之后的适当的第一次抽吸。因此,控制器可以被配置成如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,则不管以暂停模式操作的持续时间如何都将时间偏移确定为诸如是恒定的。预定义阈值抽吸次数可以在4与8之间、例如6的范围内。在以暂停模式操作之前以加热模式操作的预定义阈值时间可以在2分钟与8分钟之间、特别地3分钟与4分钟之间、例如3.5分钟的范围内。
时间偏移可以在加热模式温度曲线中向后和/或向前在0秒(无移位)与180秒之间或1秒与180秒之间、特别地1秒与100秒之间的范围内,更特别地在1秒与7秒之间或10秒与80秒之间或20秒与70秒之间或30秒与70秒之间的范围内。已证明这些值特别有益于用户体验的适当恢复。
随着用户体验的进展增加,越来越多地消耗气溶胶形成基质。特别地,如果基质是固体气溶胶形成基质,则基质的消耗从基质的围绕加热器的区域传播到基质的更远离加热器的区域。为了充分加热基质的更远离加热器的区域,加热模式温度曲线可包括随着用户体验的进展加热器的操作温度的变化(增加/降低)。特别地,加热模式温度曲线可以包括多个连续曲线区段,每个曲线区段与相比于先前曲线区段的加热器的温度的变化相关联。关于这样的加热模式温度曲线,在用户体验暂停之后将其恢复可以使得在根据对应后续曲线区段继续进行操作之前,根据在暂停以加热模式操作的时间时有效的加热模式温度曲线的曲线区段在剩余时间内恢复以加热模式操作。因此,响应于以暂停模式操作的终止,控制器可以被配置成确定时间偏移,使得在随后根据对应后续曲线区段继续进行操作之前在剩余时间内根据在暂停以加热模式操作的时间时有效的加热模式温度曲线的曲线区段恢复以加热模式操作。剩余时间基本上对应于实现偏移时间,如下文将进一步更详细地描述。特别地,控制器可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间,特别地根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段来确定剩余时间。
剩余时间可以在暂停以加热模式操作的时间时有效的加热模式温度曲线的相应曲线区段的预定义总间隔时间的0%与100%之间、特别地0%与80%之间、更特别地25%与75%之间或30%与50%之间的范围内。0%的值意味着根据在启动暂停的时间时有效的加热模式温度曲线的曲线区段操作的剩余时间为零,并且因此意味着在暂停终止之后,以加热模式操作立即继续进行后续曲线区段。同样,100%的值意味着在暂停终止之后,通过根据在启动暂停的时间时有效的整个曲线区段,即在该曲线区段的总间隔时间内再次重复操作来恢复以加热模式操作。
可替代地,剩余时间可以在计算剩余时间的0%与100%之间、特别地0%与80%之间、更特别地25%与75%之间或30%与50%之间的范围内,所述计算剩余时间由在暂停以加热模式操作的时间时有效的加热模式温度曲线的相应曲线区段的预定义总间隔时间减去直到暂停以加热模式操作已经过去的该曲线区段的预定义总间隔时间的部分给出。例如,如果直到暂停以加热模式操作已经过去加热模式温度曲线的曲线区段的预定义总间隔时间的三分之二,则计算剩余时间为三分之一。因此,对于此实例,剩余时间可以在启动暂停的时间时有效的曲线区段的预定义总间隔时间的三分之一的0%与100%之间、特别地0%与80%之间、更特别地25%与75%之间或30%与50%之间的范围内。
如上文所提及,可以通过从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作。温度升高阶段的另外细节和方面已在上文进一步描述,并且同样适用于本发明的目前论述的方面,即,时间偏移。
一般来说,温度升高阶段的持续时间和时间偏移彼此独立。特别地,在加热模式温度曲线中的移位位置开始的温度升高阶段和操作阶段可以是连续的操作阶段。因此,控制器可以被配置成控制加热器通过在加热模式温度曲线中的移位位置恢复操作之前、特别是在根据在暂停以加热模式操作的时间时有效的加热模式温度曲线的曲线区段在可变剩余时间内恢复操作之前从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作。
气溶胶生成装置可以包括加热装置,所述加热装置可操作地联接到控制器。加热装置用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶。原则上,加热装置可以是适合于加热气溶胶形成基质的任何类型。
加热装置可以是电阻加热装置。因而,电阻加热装置可包括电阻加热元件作为加热器。也就是说,在此配置中,电阻加热元件对应于由装置的控制器控制的加热器。电阻加热元件可以是例如电阻加热丝或电阻加热线圈或电阻加热轨迹(特别是设置在加热叶片上的电阻加热轨迹)、电阻加热栅格或电阻加热网。在使用所述装置时,电阻加热元件可以与待被加热的气溶胶形成基质热接触或热接近。
也可能的是,加热装置是感应加热装置。因而,感应加热装置可包括感应源,所述感应源包括用于产生变化磁场的感应线圈。变化磁场优选地在使用所述装置时在气溶胶形成基质的位置处产生。变化磁场可以是高频变化磁场。变化磁场可以在500kHz(千赫)至30MHz(兆赫)之间、特别地5MHz至15MHz之间、优选地5MHz与10MHz之间的范围内。取决于感受器材料的电性质和磁性质,变化磁场用于由于涡电流或磁滞损耗中的至少一者而感应加热感受器。在使用中,感受器与待被加热的气溶胶形成基质热接触或热接近。
一般来说,感受器可以是气溶胶生成装置的一部分或包括待被加热的气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的一部分。根据第一替代方案,气溶胶生成装置的感应加热装置还可以包括感受器(作为加热器),所述感受器由变化磁场可感应加热。也就是说,在此配置中,感受器对应于由装置的控制器控制的加热器。
至少一个感应线圈可为螺旋线圈或扁平平面线圈,特别是饼状线圈或弯曲平面线圈。所述至少一个感应线圈可保持在气溶胶生成装置的主体或壳体中的一者内。
感应源可包括交流(AC)发电机。该AC发电机可由气溶胶生成装置的供电装置供电。AC发电机可操作地联接到至少一个感应线圈。特别地,至少一个感应线圈可为AC发电机的一体化部分。AC发电机被配置成产生将穿过至少一个感应线圈的高频振荡电流以用于产生变化磁场。AC电流可在系统激活之后连续地供应到至少一个感应线圈,或可诸如在逐口抽吸的基础上间歇地供应。
优选地,感应源包括连接到包括LC网络的DC供电装置的DC/AC转换器,其中LC网络包括电容器和电感器的串联连接。另外,感应源可包括用于阻抗匹配的匹配网络。特别地,感应源可以包括功率放大器,例如C类功率放大器或D类功率放大器或E类功率放大器。
在感应加热装置的情况下,气溶胶生成装置还可以包括通量集中器,所述通量集中器被布置和配置成使至少一个感应源的变化磁场朝向感受器在使用中被布置的位置扭曲。优选地,通量集中器包括通量集中器箔,特别地包括多层通量集中器箔。
气溶胶生成装置可包括供电装置,特别是用于提供功率以操作装置、特别是用于向加热器提供功率的DC供电装置。优选地,供电装置是电池,诸如磷酸锂铁电池。作为替代方案,供电装置可为另一形式的电荷存储装置,诸如电容器。供电装置可能需要再充电,即,供电装置可以是可再充电的。供电装置可具有允许储存足够的能量用于一次或多次用户体验的容量。在另一实例中,供电装置可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或加热器的不连续激活。
优选地,气溶胶生成装置是用于生成可由用户通过用户的嘴直接吸入的气溶胶的抽吸装置。特别地,气溶胶生成装置是手持式气溶胶生成装置。
本公开还涉及一种气溶胶生成系统,其包括根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置,以及用于与所述装置一起使用的包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
如本文中所使用,术语“气溶胶生成系统”是指如本文进一步描述的气溶胶生成制品与根据本发明并且如本文所述的气溶胶生成装置的组合。在该系统中,制品和装置可以协作以生成可吸入气溶胶。如本文中所使用,术语“气溶胶生成制品”是指包括至少一种气溶胶形成基质的制品,所述至少一种气溶胶形成基质在被加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物。优选地,包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品旨在被加热而非被燃烧以便释放可形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品可以是消耗品,特别是在单次使用之后被丢弃的消耗品。制品可以是类似于常规香烟的条形制品。例如,该制品可为包括待被加热的液体气溶胶形成基质的筒。作为另一实例,制品可以是包括固体气溶胶形成基质、特别是含烟草气溶胶形成基质的制品。
如本文中所使用,术语“气溶胶形成基质”涉及能够在被加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。气溶胶形成基质可为固体气溶胶形成基质或凝胶状气溶胶形成基质或液体气溶胶形成基质或其组合。
气溶胶形成基质可以是含烟草气溶胶形成基质。也就是说,气溶胶形成基质可包含含烟草材料,所述含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草风味化合物。气溶胶形成基质可包含烟草颗粒,特别是烟草粉末。气溶胶形成基质可具有至少70重量%、特别地至少75重量%的总烟草含量。
可替代地或另外,气溶胶形成基质可包含非烟草材料。特别地,气溶胶形成基质可基本上不包含烟草材料,诸如小于1重量%的烟草材料。优选地,气溶胶形成基质可以是非烟草气溶胶形成基质,即,气溶胶形成基质可不包含烟草材料或可不含有可检测的量的外加烟草颗粒物材料。
气溶胶形成基质可以是如在WO2020/207733和/或WO2022/074157中所述的基于纤维素的气溶胶形成基质。例如,气溶胶形成基质可包含一种或多种基于纤维素的试剂。所述一种或多种基于纤维素的试剂可包括一种或多种基于纤维素的成膜剂、基于纤维素的强化剂、基于纤维素的粘结剂及其组合。合适的基于纤维素的成膜剂包括选自羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(EC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)及其组合的那些。优选地,基于纤维素的成膜剂为羟丙基甲基纤维素(HPMC)。合适的基于纤维素的强化剂包括选自纤维素粉末、微晶纤维素(MCC)、纤维素纤维及其组合的那些。优选地,基于纤维素的强化剂为纤维素纤维。合适的基于纤维素的粘结剂包括羧甲基纤维素及其盐。优选地,基于纤维素的粘结剂为羧甲基纤维素钠(CMC钠)。气溶胶生成基质还可包含一种或多种基于非纤维素的增稠剂,诸如选自琼脂、黄原胶、阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、藻酸盐及其组合的那些。所述一种或多种基于纤维素的试剂可占基质的至少约35重量%。也就是说,气溶胶形成基质可具有至少35重量%的总的基于纤维素的试剂含量。
气溶胶形成基质还可包含一种或多种气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例有1,3-丁二醇、丙三醇、1,3-丙二醇、丙二醇、三甘醇、单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。优选地,气溶胶形成剂为丙三醇。气溶胶形成基质可包含大于10重量%、特别地大于20重量%的总气溶胶形成剂含量。气溶胶形成基质可包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量。对于含有烟草材料的气溶胶形成基质(即含烟草气溶胶形成基质),这些值是特别适用的。反之,气溶胶形成基质可包含大于或等于30重量%、特别地大于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量。对于不包含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质,后述值是特别有利的。
气溶胶形成基质还可包含其他添加剂和成分,诸如尼古丁和/或调味物质。特别地,气溶胶形成基质可包含溶剂、乙醇、植物提取物、天然风味物和/或人工风味物。气溶胶形成基质可包含水。气溶胶形成基质可具有5重量%与35重量%之间的水含量。
如所提及,气溶胶形成基质还可包含尼古丁或其盐。尼古丁可包括一种或多种尼古丁盐。所述一种或多种尼古丁盐可选自尼古丁乳酸盐、尼古丁柠檬酸盐、尼古丁丙酮酸盐、尼古丁酒石酸氢盐、尼古丁苯甲酸盐、尼古丁果胶酸盐、尼古丁藻酸盐和尼古丁水杨酸盐。尼古丁可包括烟草的提取物。气溶胶形成基质可具有大于基质的约0.5重量%的尼古丁含量。
气溶胶形成基质还可包含一种或多种羧酸。所述一种或多种羧酸可选自乳酸、乙酰丙酸、富马酸、马来酸、苹果酸及其组合。气溶胶形成基质可具有基质的至少约0.5重量%的总羧酸含量。
作为实例(特别是作为第一类型的气溶胶形成基质的实例),气溶胶形成基质可以是包含一种或多种基于纤维素的试剂、优选地具有至少35重量%的总的基于纤维素的试剂含量的非烟草气溶胶形成基质。基质还可包含一种或多种气溶胶形成剂,优选地具有大于或等于30重量%的总气溶胶形成剂含量。另外,基质可包含尼古丁。为了稳定尼古丁,基质还可包含选自富马酸、马来酸和苹果酸的一种或多种羧酸,优选地至少0.5重量%的总羧酸含量。根据此实例的基质可以是具有较高热质量的基质。
作为另一实例(特别是作为第二类型的气溶胶形成基质的实例),气溶胶形成基质可以是包含烟草材料(诸如烟草颗粒,特别是烟草粉末)的含烟草气溶胶形成基质,优选地具有至少70重量%、特别地至少75重量%的总烟草含量。另外,基质可包含一种或多种基于纤维素的试剂(诸如纤维素纤维),优选地具有至多10重量%、特别地至多5重量%的总的基于纤维素的试剂含量。基质还可包含一种或多种气溶胶形成剂,优选地具有低于30重量%、更特别地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量。根据此实例的基质可以是具有较低热质量的基质。
气溶胶形成基质还可以是糊状材料、包括气溶胶形成基质的多孔材料小袋或者例如与胶凝剂或粘剂混合的松散烟草,其可包括诸如丙三醇的常见气溶胶形成剂,并且接着被压缩或模制成棒。
在气溶胶生成装置包括感应加热装置的情况下,气溶胶生成系统可以包括作为加热器(由装置的控制器控制)的至少一个感受器以用于加热气溶胶形成基质。感受器可以是气溶胶生成制品的一体化部分。也就是说,气溶胶生成制品可包括作为加热器的感受器。因此,气溶胶生成制品可包括作为加热器(由装置的控制器控制)的至少一个感受器。感受器可被定位成与气溶胶形成基质热接近或热接触,使得在使用中,当制品与装置接合时,感受器由感应加热装置可感应加热。也可能的是,感受器是气溶胶生成装置的一部分(形成由装置的控制器控制的加热器)。在此配置中,感受器可布置在装置中,使得当制品与装置接合时,感受器与气溶胶形成基质热接近或热接触。
根据本发明的气溶胶生成系统的另外特征和优点已关于气溶胶生成装置进行了描述,并且同样适用。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据本发明的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间来调适暂停模式温度曲线。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据本发明的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中响应于以暂停模式操作的终止,通过从温度升高阶段开始来恢复以加热模式操作,其中加热器在温度升高阶段中操作期间的温度高于在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平并且/或者高于在激活暂停模式之前在加热模式中的温度水平。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据本发明的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中响应于以暂停模式操作的终止,通过激活加热器以在可变再加热时间内再加热基质以用于气溶胶生成来恢复以加热模式操作,其中根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式操作的持续时间来确定再加热时间。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据本发明的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中响应于以暂停模式操作的终止,通过在加热模式温度曲线中的移位位置恢复操作来恢复以加热模式操作,所述移位位置对应于在暂停以加热模式操作移位可变时间偏移的时间时的在加热模式温度曲线中的位置,并且其中根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间来确定时间偏移。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据本发明的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线被选择成使得加热器在以暂停模式操作期间的温度低于在以加热模式操作期间的温度,并且其中响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到、特别是初始降低到的暂停模式温度曲线的温度水平、特别是初始温度水平在240℃与280℃之间、特别地250℃与270℃之间、更特别地260℃的范围内。
本公开还涉及一种操作能够通过加热气溶胶形成基质来生成气溶胶的气溶胶生成系统的方法。所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线被选择成使得加热器在以暂停模式操作期间的温度低于在以加热模式操作期间的温度,并且其中响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到、特别是初始降低到的暂停模式温度曲线的温度水平、特别是初始温度水平小于150℃或为至多145℃。例如,响应于启动以暂停模式操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平可以在100℃与145℃之间、特别地110℃与145℃之间或110℃与140℃之间或120℃与145℃之间或125℃与145℃之间或125℃与140℃之间或125℃与135℃之间、优选地大约130℃的范围内。然而,暂停模式温度曲线的温度水平也可以更高。因此,也可能的是,响应于启动以暂停操作而将加热器的温度降低到的暂停模式温度曲线的温度水平在100℃与250℃之间、特别地110℃与225℃之间或110℃与170℃之间或120℃与170℃之间或125℃与170℃之间或130℃与150℃之间、特别地130℃的范围内。
根据本发明的(一个或多个)方法的另外特征和优点已关于气溶胶生成装置和气溶胶生成系统进行了描述,并且同样适用。
本发明在权利要求书中限定。然而,下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
实例Ex1:一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器,其中所述控制器被配置成选择性地:
以加热模式操作,在所述加热模式中,所述控制器根据加热模式温度曲线控制所述加热器以用于生成气溶胶,以及
以暂停模式操作,在所述暂停模式中,所述控制器根据暂停模式温度曲线控制所述加热器以用于暂停以所述加热模式操作,
其中所述控制器还被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以所述暂停模式操作的持续时间来调适所述暂停模式温度曲线。
实例Ex2:根据实例Ex1的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成确定和记录在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史。
实例Ex3:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述操作历史包括以下参数中的至少一者:
在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数;以及
在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段。
实例Ex4:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进展而逐渐地降低。
实例Ex5:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述加热器的操作温度的降低的进展。
实例Ex6:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度的降低随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段增加而进展越小。
实例Ex7:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进展而以连续温度阶梯降低。
实例Ex8:根据实例Ex7的气溶胶生成装置,其中在所述降低期间,在连续温度阶梯之间所述加热器的操作温度的减量在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。
实例Ex9:根据实例Ex7至Ex8中任一项的气溶胶生成装置,其中在所述降低期间,所述连续温度阶梯的相应时间段在1分钟与6分钟之间的范围内。
实例Ex10:根据实例Ex7至Ex9中任一项的气溶胶生成装置,其中在所述降低期间,所述连续温度阶梯的相应时间段从温度阶梯到温度阶梯增加。
实例Ex11:根据实例Ex7至Ex10中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述连续温度阶梯的相应时间段。
实例Ex12:根据实例Ex7至Ex11中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述连续温度阶梯的相应时间段,使得所述连续温度阶梯的相应时间段随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段增加而增加。
实例Ex13:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得在预定义降低时间段内降低所述操作温度之后,所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进一步进展而逐渐地增加。
实例Ex14:根据实例Ex13的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述降低时间段。
实例Ex15:根据实例Ex13或Ex14中任一项的气溶胶生成装置,其中所述降低时间段在15秒与6分钟之间、特别地3分钟与6分钟之间、更特别地3.5分钟与4分钟之间的范围内。
实例Ex16:根据实例Ex13至Ex15中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述加热器的操作温度的增加的进展。
实例Ex17:根据实例Ex13至Ex16中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度的增加随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段增加而进展越小。
实例Ex18:根据实例Ex13至Ex17中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得在预定义降低时间段内降低所述操作温度之后,所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进展而以连续温度阶梯增加。
实例Ex19:根据实例Ex18的气溶胶生成装置,其中在所述增加期间,在连续温度阶梯之间所述加热器的操作温度的增量在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。
实例Ex20:根据实例Ex18至Ex19中任一项的气溶胶生成装置,其中在所述增加期间,所述连续温度阶梯的相应时间段在15秒与6分钟之间、特别地1分钟与6分钟之间的范围内。
实例Ex21:根据实例Ex18至Ex20中任一项的气溶胶生成装置,其中在所述增加期间,所述连续温度阶梯的相应时间段从温度阶梯到温度阶梯增加。
实例Ex22:根据实例Ex18至Ex21中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适在所述增加期间所述连续温度阶梯的相应时间段。
实例Ex23:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据所述操作历史,例如,如果在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,所述加热器的操作温度保持恒定。
实例Ex24:根据实例Ex23的气溶胶生成装置,其中预定义阈值抽吸次数在6与10之间、特别地7与9之间、例如8的范围内;并且/或者其中在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的预定义阈值时间在2分钟与8分钟之间、特别地4分钟与7分钟、例如5分钟的范围内。
实例Ex25:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述加热模式温度曲线和所述暂停模式温度曲线被选择成使得所述加热器在以所述暂停模式操作期间的操作温度低于在以所述加热模式操作期间的操作温度。
实例Ex26:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中以所述暂停模式操作是用户可终止的。
实例Ex27:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述装置包括与所述控制器可操作地联接的用户接口,使得用户能够启动和/或恢复和/或终止以所述暂停模式操作。
实例Ex28:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中以所述暂停模式操作特别是对于单次用户体验和/或对于单次暂停以所述加热模式操作具有限定的总持续时间。
实例Ex29:根据实例Ex28的气溶胶生成装置,其中以所述暂停模式操作的限定的总持续时间在1分钟与15分钟之间、特别地2分钟与10分钟之间、优选地6分钟与9分钟之间、例如8分钟的范围内。
实例Ex30:根据实例Ex28至Ex29中任一项的气溶胶生成装置,其中以所述暂停模式操作的限定的总持续时间在以所述加热模式操作开始之前预定义,并且/或者取决于在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史。
实例Ex31:根据实例Ex28至Ex30中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适以所述暂停模式操作的总持续时间。
实例Ex32:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成在结束以所述暂停模式操作之后,例如在限定的总持续时间已过去之后,恢复以所述加热模式操作。
实例Ex33:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成在结束以所述暂停模式操作之后,例如在以所述暂停模式操作的限定的总持续时间已过去之后,停止向所述加热器提供功率。
实例Ex34:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,还包括指示器,其中所述控制器被配置成经由所述指示器向用户指示在结束以所述暂停模式操作之前的剩余时间。
实例Ex35:根据实例Ex34的气溶胶生成装置,其中所述指示器包括以下中的至少一者:视觉指示器,例如显示器或光信号,诸如一个或多个LED;触觉指示器(触觉输出单元);音频指示器(音频输出单元);以及视听指示器。
实例Ex36:根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,其中所述装置包括可操作地联接到所述控制器的加热装置。
实例Ex37:根据实例Ex36的气溶胶生成装置,其中所述加热装置为电阻加热装置。
实例Ex38:根据实例Ex37的气溶胶生成装置,其中所述电阻加热装置包括电阻加热元件作为加热器。
实例Ex39:根据实例Ex36的气溶胶生成装置,其中所述加热装置为感应加热装置。
实例Ex40:根据实例Ex39的气溶胶生成装置,其中所述感应加热装置包括感应源,所述感应源包括用于产生变化磁场的感应线圈。
实例Ex41:根据实例Ex39或Ex40的气溶胶生成装置,其中所述感应加热装置还包括感受器作为所述加热器,所述感受器由变化磁场可感应加热。
实例Ex42:一种气溶胶生成系统,所述气溶胶生成系统包括根据前述实例中任一项的气溶胶生成装置,以及用于与所述装置一起使用的包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
实例Ex43:根据实例Ex42的气溶胶生成系统,其中所述气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质,特别是含烟草气溶胶形成基质。
实例Ex44:根据实例Ex42至Ex43中任一项的气溶胶生成系统,包括根据实例Ex39至Ex40中任一项的气溶胶生成装置,其中所述气溶胶生成制品包括感受器作为所述加热器。
实例Ex45:一种操作能够通过加热气溶胶形成基质生成气溶胶的气溶胶生成系统、特别地根据实例Ex42至Ex44中任一项的气溶胶生成系统的方法,所述方法包括选择性地以加热模式和以暂停模式操作所述系统,在所述加热模式中,根据加热模式温度曲线控制用于加热所述基质的加热器的温度以用于生成气溶胶,在所述暂停模式中,根据暂停模式温度曲线控制所述加热器的温度以用于暂停以所述加热模式操作,其中根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以所述暂停模式操作的持续时间来调适所述暂停模式温度曲线。
现在将参考附图进一步描述各实例,在附图中:
图1 示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的包括气溶胶生成装置和用于与该装置一起使用的气溶胶生成制品的气溶胶生成系统;
图2 示出了用于操作根据图1的气溶胶生成装置的方法的示例性实施例;
图3-8 包括示出了针对用于与第一类型的气溶胶形成基质一起使用的情况在以不同模式操作的序列期间操作温度相对于时间的演变的各种图形;并且
图9-12 包括示出了针对用于与第二类型的气溶胶形成基质一起使用的情况在以不同模式操作的序列期间操作温度相对于时间的演变的各种图形。
图1示意性地示出了根据本发明的能够通过加热气溶胶形成基质来生成可吸入气溶胶的气溶胶生成系统1的示例性实施例。系统1包括:包括待被加热的气溶胶形成基质21的气溶胶生成制品10;以及用于在制品10与装置100接合时感应加热基质的气溶胶生成装置100。
气溶胶生成制品10具有类似于常规香烟的形状的基本上条状形状。在本实施例中,制品10包括以同轴对准依序布置的五个元件:远侧前棒元件80、基质元件20、第一管元件40、第二管元件50和过滤器元件60。远侧前棒元件80布置在制品10的远端处以覆盖和保护基质元件20的远侧前端。过滤器元件60布置在制品10的近端处,并且与第二管元件50一起用作烟嘴。远侧前棒元件80和过滤器元件60两者都可由相同过滤器材料制成。基质元件20包括待被加热的气溶胶形成基质21以及作为加热器30的与基质21直接物理接触并且用于感应加热基质21的感受器31。下文将更详细地描述此内容。第一管元件和第二管元件40、50中的每一个管元件为具有中心空气通路的中空醋酸纤维素管,其中第二管元件50的中心空气通路的截面大于第一管元件40的中心空气通路的截面。前述五个元件具有基本上柱形的形状,具有基本上相同的直径。另外,五个元件由一个或多个外包装物限定,以便将元件保持在一起并且维持制品10的期望的圆形截面形状。在本实施例中,远侧前棒元件80、基质元件20和第一管元件40由第一包装物限定,而第二管元件50和过滤器元件60由第二包装物限定。第二包装物还限定(由第一包装物包裹之后的)第一管元件40的至少一部分以将由第一包装物限定的远侧前棒元件80、基质元件20和第一管元件40连接到第二管元件50和过滤器元件60。优选地,第一包装物和第二包装物由纸制成。另外,第二包装物可包括围绕其周界的穿孔(未示出)。包装物还可包括将包装物的重叠自由端彼此粘附的粘合剂。
如在图1中还示出的,气溶胶生成装置100包括两个部分:近侧部分102和远侧部分101。在近侧部分102中,装置100包括用于可移除地接收气溶胶生成制品10的至少一部分的腔103。在远侧部分101中,装置100包括用于为装置的操作供电的DC供电装置150(诸如可再充电电池),以及控制器160,所述控制器用于控制装置100的操作,特别是用于控制用于加热制品10中的基质21的加热器30(即感受器31)的操作温度。为此,装置100包括可操作地联接到控制器160的感应加热装置110。加热装置110包括感应源115和感应线圈118,所述感应线圈用于在腔103内产生交变的、特别是高频的磁场。如图1中可以看出,感应线圈118是螺旋线圈,其布置在装置的近侧部分102中,以便周向地围绕柱形接收腔103。因此,在将气溶胶生成制品10与装置100接合(如图1中所示)并且激活加热装置110时,制品10中的感受器31经历交变磁场,交变磁场继而在感受器31中感生涡电流和/或引起磁滞损耗,这取决于感受器材料的磁性质和电性质。结果,感受器31变热,直到达到足以使制品10内围绕感受器31的气溶胶形成基质21蒸发的温度。代替感应加热,气溶胶生成装置可以可替代地包括电阻加热装置,该电阻加热装置包括电阻加热元件作为加热器。电阻加热元件可以是例如设置在加热叶片上的电阻加热轨迹,其在使用中布置成与待被加热的气溶胶形成基质热接触或热接近。
在使用所述系统时,当用户进行吸抽时,即,当在制品10的过滤器元件60处施加负压时,空气在制品插入开口105的边沿处被抽吸到腔103中。气流进一步朝向腔103的远端延伸穿过形成于柱形腔103的内表面与制品10的外表面之间的通路。在腔103的远端处,气流进入气溶胶生成制品10通过远侧前棒元件80进入基质元件20中。从那里,气流进一步穿过第一管元件和第二管元件40、50以及过滤器元件60,在该处,其最终离开制品10。在加热期间,来自气溶胶形成基质21的蒸发材料夹带到通过基质元件20的气流中。当进一步穿过第二支承元件40、冷却元件50和过滤器元件60时,包括蒸发材料的气流冷却,以便形成通过过滤器元件60逸出制品10的气溶胶。
通常,一旦开始,就继续用户体验而不停止,直到耗尽制品10中的气溶胶形成基质21或直到进入预定操作条件。也就是说,用户通常进行多次连续抽吸,直到感测到耗尽基质21或直到达到预定次数的抽吸或预定的最大操作时间。然而,用户还可能希望中断用户体验并且在后面的阶段使用同一制品10以仍然可接受的气溶胶质量恢复体验。为此,根据本发明的气溶胶生成装置100被配置成通过将控制器160的操作从以加热模式操作改变为以暂停模式操作来暂停用户体验。如本文中所使用,“加热模式”是指用于气溶胶生成的装置的正常操作,其中控制器根据加热模式温度曲线控制加热器30,以便以处于或高于包括在基质21中的气溶胶形成材料的挥发温度的温度加热气溶胶形成基质21。反之,“暂停模式”是指控制器160用于暂停以加热模式操作的操作模式,其中控制器160根据暂停模式温度曲线控制加热器30,所述暂停模式温度曲线与气溶胶生成不发生、或至少降低到较低或最小水平的温度相关联。这可以通过选择加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线来实现,使得加热器30在以暂停模式操作期间的操作温度低于在以加热模式操作期间的操作温度以便最小化基质21的消耗,但仍然高到足以避免原本可能不利地影响基质21的腔103中的蒸气冷凝。在以加热模式操作和以暂停模式操作两者期间,加热装置110处于活动操作,以便加热加热器30,但以根据相应模式的温度曲线的不同的温度方案加热加热器。虽然加热模式温度曲线的温度通常被选择为足够高以便生成气溶胶,但暂停模式温度曲线水平的温度被选择为足够低以便最小化基质的消耗,同时避免降解。
除了加热模式和暂停模式之外,控制器160还可以被配置成以准备模式操作,在准备模式中,控制器160根据准备模式温度曲线控制加热器30。准备模式温度曲线可以包括预热阶段和/或校准阶段。在预热阶段中,控制器可以控制加热器变热,因此使得热能够散布在基质21内。在校准阶段中,控制器160可以控制加热器30,使得加热器30的操作温度通过一个或多个参考点,控制器在所述一个或多个参考点处测量指示加热器的操作温度的参数的一个或多个校准值。基于一个或多个校准值,控制器160可调整加热器30的温度。例如在WO 2022/136661 A1中描述了准备阶段和校准阶段的另外细节。
上文所描述的不同操作模式的示例性实施例在图2中示出,该图示出了在不同模式中加热器30的操作温度T随时间t的演变。从图2的左手侧开始,在时间t0时启动用户体验。例如,通过经由用户接口的用户输入,例如通过按压用户按钮165(参见图1),或通过检测到气溶胶生成制品10插入装置100中,可以启动用户体验。一旦启动,控制器160就开始以准备模式PCM操作,在准备模式PCM中,控制器根据准备模式温度曲线控制加热器30,所述准备模式温度曲线包括预热阶段,随后是校准阶段。在准备模式PCM中,将制品10中的气溶胶形成基质21从室温T3加热直到在时间t1时达到第一温度水平T1。在时间t1时,控制器160的操作从以准备模式PCM操作改变为以加热模式HM操作,在加热模式HM中,根据加热模式温度曲线控制加热器30的温度T。此时,系统准备好使用新鲜制品10开始用户体验,并且用户可以进行第一次抽吸。
取决于基质和制品类型,加热模式温度曲线可以具有不同图案。在本实施例中,加热模式温度曲线包括多个连续曲线区段,每个曲线区段与相比于先前曲线区段的加热器30的温度的变化、特别是温度的增加相关联。温度的阶梯式增加被选择成使得向基质21的更远离加热器30的未消耗区域提供越来越多的热,随着用户体验的进展增加,基质21的消耗从基质21的更接近加热器30的区域传播到基质21的更远离加热器30的区域。例如在WO2022/136661 A1中描述了具有加热器30的温度的阶梯式增加的加热模式温度曲线的另外细节。在本实施例中,在以准备模式PCM操作之后达到的第一温度水平T1对应于在加热模式温度曲线开始时加热器30的初始温度水平。初始温度水平被选择成足以使气溶胶形成基质21蒸发以便形成气溶胶。取决于基质类型,初始温度水平可以在325℃与385℃之间、特别地340℃与370℃之间、更特别地350℃与360℃之间的范围内。对于含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质,和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质,和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质,这些值和范围是特别适用的。
一旦系统准备好开始用户体验,用户就可以自行决定进行一定次数的抽吸,直到他或她可能决定中断用户体验。在根据图2的实例中,用户进行两次抽吸(由弯曲点划线指示),并且随后在时间t2时决定暂时中断用户体验。例如通过经由用户接口的用户输入,例如通过再次按压用户按钮165,可以启动此暂停。可替代地或另外,如图1中所示,气溶胶生成装置100可包括用于检测装置100的移动的运动传感器166。例如,运动传感器166可以检测到气溶胶生成装置100在一定时间内未移动(这可能指示装置100未使用),例如因为装置100正放在台上闲置。结果,运动传感器166可以输出指示要暂停用户体验的传感器信号。
响应于在时间t2时用户体验暂停的启动,控制器160从以加热模式HM操作改变为根据暂停模式温度曲线以暂停模式PM操作。一般来说,暂停模式温度曲线与气溶胶生成不发生或至少降低到较低或最小水平的温度相关联。同样,尤其取决于特定基质类型和组成,加热器30在以暂停模式PM操作期间的温度可在160℃与280℃之间的范围内。在本实例中,初始温度水平T2为约260℃(测量如由十字34所指示的条带形感受器31的主表面的中心)。此温度足够低以最小化基质21的消耗,但仍然高到足以防止腔103中的蒸发物质冷凝。
虽然暂停模式温度曲线通常可以是预定义的并且因此是固定的,但发现有利的是,在以暂停模式PM操作期间使用的温度曲线不是固定的,而是可调适的,以便一方面能够最小化在用户体验暂停期间的基质消耗,并且另一方面能够在合理时间内返回到处于或高于气溶胶形成基质的挥发温度的温度。为了实现这一点,暂停模式温度曲线有利地根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间PD可调适。也就是说,暂停模式温度曲线优选地根据发起暂停模式PM的用户体验的阶段和/或以暂停模式PM操作的持续时间PD来动态地调整。主要,操作历史可以包括在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数,和/或在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段。在图2中所示的实例中,在以暂停模式操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数为二,并且在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作的时间段thpp对应于时间t1(以准备模式PCM操作的结束/以加热模式HM操作的初始开始)与时间t2(以暂停模式PM操作的启动)之间的时间跨度。如上文进一步描述,可以由控制器160确定和/或记录属于操作历史(特别是在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数和在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段thpp)的参数以及以暂停模式操作的持续时间PD两者。
为了最小化在用户体验暂停期间的基质消耗,根据本实施例的气溶胶生成装置100的控制器160被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器30的操作温度随着以暂停模式操作的持续时间PD的进展而逐渐地降低。有利地,在以暂停模式PM操作期间逐渐地降低加热器30的操作温度还帮助降低系统的总能量消耗。有利地,操作温度的降低的进展不是固定的,而是还根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可调适。因此,根据本实施例的控制器160还被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器30的操作温度的降低分别随着在以暂停模式操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数增加或随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段thpp增加而进展越小。
暂停模式温度曲线根据发起暂停模式的用户体验的阶段和/或以暂停模式操作的持续时间的动态可调适性的示例性实施例在图3-图6中示出。类似于图2,图3-图6中的每个图形示出了在以不同模式操作的序列期间加热器30的操作温度T相对于时间t的演变(每个图形中的上部曲线):从以加热模式HM(阶梯式增加的曲线的第一区段)操作开始,在一定次数的抽吸之后,通过改变为以暂停模式PM操作来中断用户体验。随后,在以暂停模式PM(在较低温度下的曲线——部分地下降)操作的某一持续时间PD之后,通过恢复以加热模式HM(升高,随后继续阶梯式增加的曲线)操作来恢复用户体验。在图3-图6中的每个图形中,上部曲线示出了如在主表面的远端边缘的中心(由图1中的十字33标记的位置)处在条带形感受器31的一个主表面上测量的感受器31的温度T相对于时间t的图,即温度曲线遵循加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线。注意:上文关于加热器的操作温度进一步给出的温度值是指如在加热器的主表面的几何中心点(由图1中的十字34标记)处测量的、或如沿着加热器的主表面上的几何中心线平均的温度。一般来说,这些温度值略高于在同一主表面的边缘处测量的温度值。图3-图6的每个图形中的下部曲线表示如在图1中所示的制品10的圆柱形基质元件20的半径的一半(由图1中的十字23标记的位置)处测量的气溶胶形成基质21的温度相对于时间的图。
图3的图形示出了针对在每个图形中在2次抽吸之后暂停但在以暂停模式操作的不同持续时间PD之后恢复(如在每个图形的上部处所指示)的用户体验在以不同模式顺序操作期间操作温度T的时间演变。同样,图4、图5和图6中的每个图中的图形示出了针对以暂停模式操作的不同持续时间PD操作温度T的时间演变,其中图4的图形是指在4次抽吸之后暂停的用户体验,图5的图形是指在6次抽吸之后暂停的用户体验,并且图6的图形是指在7次抽吸之后暂停的用户体验。如由相应图(图3-图6)中的每个图内的图形的比较可以看出,暂停模式温度曲线被调适成使得随着以暂停模式PM操作的持续时间PD增加,加热器30的操作温度逐渐地降低,特别是以连续温度阶梯逐渐地降低。有利地,连续温度阶梯在技术上易于实施。在连续温度阶梯之间加热器的操作温度的减量可以在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。
连续温度阶梯的相应时间段可以尤其取决于相应温度阶梯的序列的数目。一般来说,暂停模式已激活越长,温度阶梯的相应时间段就可以越长。从温度阶梯到温度阶梯增加连续温度阶梯的相应时间段有效地使加热器的操作温度的降低的进展较小,这促进在合理时间内恢复用户体验。
连续温度阶梯的相应时间段还可以取决于在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作期间的操作历史。因此,根据本实施例的控制器160还被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适连续温度阶梯的相应时间段。特别地,控制器160被配置成调适连续温度阶梯的相应时间段,使得时间段随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加而变长。这从针对以暂停模式PM操作的相等持续时间PD的图3-图6中的不同图形的比较可以看出。换句话说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,就可以使温度降低的进展越小,以有利于更快地恢复用户体验。结果,在暂停之前用户体验已进展得越深入,暂停模式温度曲线可具有的温度阶梯就越少。因此,随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加,温度阶梯的数目降低。例如,如果暂停之前的抽吸次数大于4或5或6,则暂停模式温度曲线可以仅包括两个或甚至单个温度阶梯(参见图5和图6)。
如从图3-图6可进一步推断,根据本实施例的可调适暂停模式温度曲线通常使得继续加热器30的操作温度的降低直到以暂停模式PM操作的结束(除非由于操作历史,降低的进展不延缓到这样的在以加热模式操作期间加热器的操作温度出现几乎不降低或不降低的程度,如图5和图6中)。可替代地,暂停模式温度曲线可以使得加热器的操作温度的降低在以暂停模式操作的预定义时间、特别是预定义降低时间段和/或温度阶梯的预定义数目之后停止,并且使得随后加热器的操作温度保持恒定直到以暂停模式操作的结束。
图7-图8示出了替代暂停模式温度曲线,其中对于图7中的不同暂停持续时间PD的图形是指在4次抽吸之后暂停的用户体验,并且对于图8中的不同暂停持续时间PD的图形是指在6次抽吸之后暂停的用户体验。与图3-图6中的下降的暂停模式温度曲线相比,图7和图8中的暂停模式温度曲线使得在预定义降低时间段DT内降低操作温度之后,加热器30的操作温度T随着以暂停模式PM操作的持续时间的进一步进展而以连续温度阶梯逐渐地增加。因此,图7和图8中的暂停模式温度曲线可以表示为下降-上升曲线。有利地,在某一降低的时间段DT之后再次增加操作温度促进提前准备气溶胶形成基质,以便在合适的时间内再次准备好用于气溶胶生成。在增加期间,在连续温度阶梯之间操作温度的增量可以与在降低期间操作温度的减量类似或相同。例如,减量和增量可以在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。
降低时间段DT可以是固定的。可替代地,如从图7-图8中的图形的比较得出,控制器160可以被配置成根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史来调适降低时间段DT。在这方面,发现在暂停之前用户体验已进展得越深入,为了避免或最小化未消耗基质的消耗所需要注意的就越少,并且可以更多地关注使基质更快地准备好恢复用户体验。因此,在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数越大,降低时间段DT就可以越短。有利地,降低时间段DT可以在15秒与6分钟之间、特别地3分钟与5分钟之间、更特别地3.5分钟与4.5分钟之间的范围内可调适。
类似于下降温度阶梯,连续上升温度阶梯的相应时间段可以是固定的或可调适的,尤其是根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可调适。例如,加热器30的操作温度T的(再)增加的进展可以取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史。因此,控制器160可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得加热器的操作温度的增加随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段thpp增加而进展越小。特别地,连续上升温度阶梯的相应时间段可以被调适成使得其随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加而变长,如从针对以暂停模式PM操作的相等持续时间PD的图7和图8中的不同图形的比较可以看出。
如果在用户体验的晚期阶段(当已经至少部分地或大部分地消耗气溶胶形成基质时)启动暂停模式,则在以暂停模式PM操作期间的操作温度T不改变但保持恒定可能更有利地支持在恢复用户体验之后的适当的第一次抽吸。因此,控制器160可以被配置成调适暂停模式温度曲线,使得根据操作历史,例如,如果在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目,加热器的操作温度保持恒定。这在图6中示出,其中当在7次抽吸之后暂停用户体验时加热器30的温度保持恒定,同时在图6中,当在6次抽吸之后暂停用户体验时,在以暂停模式PM操作期间的操作温度T仍然以一个温度阶梯降低。
一旦用户已决定恢复用户体验,就可例如通过用户输入(优选地经由用户按钮165)启动从以暂停模式PM操作返回到加热模式的改变。另外或可替代地,运动传感器166可用于例如通过检测到装置100的移动而重新启动以加热模式操作,所述移动可指示用户(再次)握持装置100并且因此可能即将恢复用户体验。因此,运动传感器166可以输出指示装置100正再次处于操作中或预期再次处于操作中的传感器信号。响应于诸如传感器信号或响应于通过按压用户按钮165生成的信号,控制器160可以从以暂停模式PM操作切换返回到加热模式HM。也可能的是,控制器160在以暂停模式操作的限定的总持续时间过去之后恢复以加热模式HM操作。特别地,这可以发生,而不管用户是否已主动地启动恢复用户体验。有利地,这避免了使装置100在暂停模式PM中过长,这继而防止气溶胶形成基质21最终在未被使用的情况下变得被消耗。另外,具有预定的最大暂停时间可以帮助防止装置100耗尽电功率。原则上,以暂停模式操作的总持续时间可以是预定义的(即固定的),或者根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可调适。
为了以可接受的气溶胶质量恢复暂停的用户体验,适当地准备气溶胶形成基质21以用于优化关于在暂停之后的第一次抽吸的递送可能是必要的。优选地,在恢复暂停的用户体验之后的第一次抽吸的气溶胶递送应该与在用户体验开始时的第一次抽吸一样高。这是一个重要的方面,以便满足希望及时体验适当抽吸的用户。为此,发现有利的是在恢复暂停的用户体验时向加热器30提供能量增强。因此,如图2-图8的每个图形中所示,通过从温度升高阶段BP开始来恢复以加热模式HM操作。升高阶段被设计成使得加热器30在温度升高阶段BP中操作期间的温度比如上文进一步描述的在以准备模式PCM操作之后在加热模式温度曲线开始时的初始温度水平高,例如高至少30℃。优选地,加热器30在温度升高阶段BP中操作期间的温度优选地也高于加热器30紧接在启动以暂停模式PM操作之前的温度,如从图2-图8中的图形可以看出。
如从图2可以进一步看出,温度升高阶段BP随后可以是以较低温度操作,以便降低能量消耗并且避免基质21的过度消耗。然而,对于以暂停模式操作的长持续时间(参见例如图5中的下部图形)和/或对于在加热模式温度曲线中的后一阶段暂停的用户体验,其中与加热模式温度曲线开始时的初始温度水平相比,紧接在暂停之前的温度水平可能已经增加(参见例如图6中的图形),在温度升高阶段BP中操作期间的温度可以等于在紧接在温度升高阶段BP之后后续以加热模式操作期间的温度。
此外,温度升高阶段BP的持续时间可有利地由控制器特别地根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以暂停模式操作的持续时间PD而可调适。优选地,温度升高阶段BP的持续时间随着在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式HM操作的时间段thpp增加并且/或者随着以暂停模式PM操作的持续时间PD增加而增加。例如,温度升高阶段BP的持续时间可以在1秒与90秒之间、特别地5秒与90秒之间、更特别地15秒与60秒之间的范围内,甚至更特别地在15秒与50秒之间、优选地20秒与50秒之间或20秒与30秒之间的范围内可调适。
尽管加热器在温度升高阶段BP中操作期间的温度原则上也可以是可调适的,但发现有利的是使其处于固定温度水平(表示为升高温度水平BTL(参见图2))。优选地,升高温度水平BTL尽可能高,即,处于加热器可达到的最大温度。有利地,这简化了控制工作。绝对而言,加热器在温度升高阶段BP中操作期间的温度水平可以在300℃与500℃之间、特别地375℃与400℃之间、优选地大约390℃的范围内。
在终止以暂停模式PM操作之后,加热器30通常可能需要一些时间来热准备气溶胶形成基质21以用于恢复的用户体验的适当的第一次用户抽吸。准备时间可以强烈地取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者取决于以暂停模式操作的持续时间。因此,优选的是,通过激活加热器30以在可变再加热时间RHT(如图2中所指示)内再加热基质21以用于气溶胶生成来恢复以加热模式HM操作,之后基质21准备好以供进行恢复的用户体验的第一次抽吸。尽管再加热时间RHT通常限定在其之后应该最早恢复用户体验的时间,但并不排除可以在再加热时间已结束之前恢复用户体验,特别是并不排除用户在再加热时间RHT已结束之前进行抽吸。
如所提及,再加热时间RHT是可变的,并且因而优选地由控制器160根据在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和/或以暂停模式PM操作的持续时间来确定。一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数越大,就应该使再加热时间RHT越长。同样,以暂停模式操作的持续时间PD越长,就越增加再加热时间RHT。再加热时间可以在1秒与90秒之间、特别地5秒与60秒之间的范围内,更特别地在5秒与50秒之间的范围内,或者可以在所述范围内可调适。已证明再加热时间的这些值有利于提供令人满意的第一次用户抽吸。
控制器160还被配置成生成指示可变再加热时间RHT已结束和/或准许用户恢复抽吸以从装置生成气溶胶的信号。这可以经由指示器,例如经由视觉指示器(诸如显示器或光信号,例如如图1中所示的LED 169)、经由触觉指示器(触觉输出单元)、经由音频指示器(音频输出单元)或经由视听指示器,向装置100的用户进行指示。
一般来说,温度升高阶段BP的持续时间和再加热时间RHT彼此独立。因此,温度升高阶段BP的持续时间可以短于再加热时间RHT。因此,在终止以暂停模式操作时,用户将在温度升高阶段BP已结束之后进行第一次抽吸。这在图2中指示,其中温度升高阶段BP从时间t3持续到时间t5,而再加热时间RHT更长,对应于时间t3与时间t5之间的时间跨度。反之,再加热时间RHT可以短于温度升高阶段BP的持续时间,在该情况下,用户将在温度升高阶段BP期间进行在终止以暂停模式PM操作之后的第一次抽吸。
此外,发现加热器30的温度在终止以暂停模式PM操作之后重新连接到的在加热模式温度曲线中的位置可能对在恢复用户体验之后的第一次抽吸的质量具有显著影响。就此而言,发现在以暂停模式PM操作之后加热器30的温度理想地应该重新连接到与在暂停以加热模式HM操作的时间时的温度水平大致相同的温度水平,但可能在加热模式温度曲线中移位可变时间偏移toffset,所述可变时间偏移取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史并且/或者取决于以暂停模式操作的持续时间PD。结果,在加热模式温度曲线中的移位位置恢复以加热模式操作。
时间偏移在图2中示出:其中,当加热模式曲线的连续阶梯状曲线区段中的第一曲线区段对于对应于时间t1时间t2之间的时间跨度的持续时间tA(即tA= t2- t1)有效时,在时间t2时暂停以加热模式操作。在没有暂停过的情况下,第一曲线区段的预定义总间隔时间将等于tA+tB= (t2- t1) + (t7- t4)。也就是说,如果暂停的操作将重新连接到暂停过以加热模式操作的在加热模式温度曲线中的该时间位置,则恢复加热模式之后的温度-时间曲线将看起来如同如由图2中的虚线双点曲线所指示。然而,目前,在加热模式温度曲线中的移位位置恢复以加热模式操作,所述移位位置对应于在暂停以加热模式操作移位可变时间偏移toffset的时间时的在加热模式温度曲线中的位置。也就是说,时间偏移toffset相当于以第一曲线区段操作的有效剩余时间tB'= t6- t4与计算剩余时间tB相比被有效地缩短(或延长)的时间移位,所述计算剩余时间由第一曲线区段(即在暂停以加热模式操作的时间t2时有效的加热模式温度曲线的曲线区段)的预定义总间隔时间tA+tB减去直到暂停以加热模式HM操作已经过去的第一曲线区段的预定义总间隔时间tA+tB的tA这部分给出。由于目前以第一曲线区段操作的有效剩余时间tB'= t6- t4相比计算剩余时间tB缩短,偏移时间toffset与加热模式温度曲线中向前的时间移位相关联。
一般来说,在暂停之前用户体验已进展得越深入,特别是在以暂停模式操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数越大,加热模式温度曲线中向前的时间移位优选地就越大。同样,以暂停模式操作的持续时间PD越长,加热模式温度曲线中向前的时间移位优选地就越大。因此,如从图3-图6中的各种图形的比较可以看出,控制器160确定时间偏移toffset,以便使与加热模式温度曲线中向前的时间移位相关联的值随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式操作的时间段增加并且/或者随着以暂停模式操作的持续时间PD增加而增加。
绝对而言,时间偏移toffset可以在加热模式温度曲线中向后和/或向前在0秒与180秒之间或1秒与180秒之间、特别地1秒与100秒之间的范围内,更特别地在1秒与70秒之间或10秒与80秒之间或20秒与70秒之间或30秒与70秒之间的范围内。已证明这些值特别有益于用户体验的适当恢复。
相对而言,有效剩余时间tB'可以在计算剩余时间tB的0%与100%之间、特别地0%与80%之间、更特别地25%与75%之间或30%与50%之间的范围内。同样,有效剩余时间tB'可以在暂停以加热模式HM操作的时间t2时有效的加热模式温度曲线的曲线区段的预定义总间隔时间tA+tB的0%与100%之间、特别地0%与80%之间、更特别地25%与75%之间或30%与50%之间的范围内。
如上文进一步提及,加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线不仅可以取决于操作参数(诸如操作历史),而且通常还取决于基质类型(特别是取决于其组分、基质的热稳定性、总气溶胶形成剂含量和/或基质的克重)。基质类型可对各种模式期间的一般温度水平和曲线的过程两者都产生影响。基质类型甚至可以对是否(例如根据操作历史)调适各种曲线的一个或多个参数产生影响。就此而言,图2-图8中示出的各种加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线优选地是指使用含有烟草材料或者烟草材料和其他(一种或多种)植物源材料的组合的气溶胶形成基质和/或对于包含低于30重量%、特别地低于25重量%、优选地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质和/或对于具有较低热质量的气溶胶形成基质的用户体验。作为实例,基质可以是包含烟草材料(诸如烟草颗粒,特别是烟草粉末)的含烟草气溶胶形成基质,优选地具有至少70重量%、特别地至少75重量%的总烟草含量。另外,基质可包含一种或多种基于纤维素的试剂(诸如纤维素纤维),优选地具有至多10重量%、特别地至多5重量%的总的基于纤维素的试剂含量。基质还可包含一种或多种气溶胶形成剂,优选地具有低于30重量%、更特别地低于20重量%的总气溶胶形成剂含量。
与此相比,图9-图12中的每个图中的下部图形示出了各种加热模式温度曲线和暂停模式温度曲线,其优选地针对使用不含烟草材料的气溶胶形成基质,即对于非烟草气溶胶形成基质和/或具有较高热质量的气溶胶形成基质和/或包含大于或等于30重量%、特别地大于或等于35重量%、更特别地大于40重量%或大于45重量%的总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质的用户体验被设计。例如,非烟草气溶胶形成基质可包含一种或多种基于纤维素的试剂,优选地具有至少35重量%的总的基于纤维素的试剂含量。基质还可包含一种或多种气溶胶形成剂,优选地具有大于或等于30重量%的总气溶胶形成剂含量。另外,基质可包含尼古丁。为了稳定尼古丁,基质还可包含选自富马酸、马来酸和苹果酸的一种或多种羧酸,优选地至少0.5重量%的总羧酸含量。
如同图3-图5和图6-图8的每个图中的图形,图9-图12中的每个图中的下部图形示出针对以暂停模式操作的不同持续时间PD加热器的操作温度T的时间演变,其中图9的下部图形(图9-1–图9-4)是指在2次抽吸之后暂停的用户体验,图10的下部图形(图10-1–图10-4)是指在4次抽吸之后暂停的用户体验,图11的下部图形(图11-1–图11-4)是指在6次抽吸之后暂停的用户体验,并且图12的下部图形(图12-1–图12-4)是指在7次抽吸之后暂停的用户体验。
图9-图12的下部图形中所示的曲线在以下方面偏离图2-图8中所示的曲线:
首先,不含烟草材料的气溶胶形成基质相比于含烟草基质通常可具有更高的总气溶胶形成剂含量。一般来说,这在加热模式和暂停模式期间需要较低温度。如从图9-图12中的每个图中的下部图形可以看出,在以“正常”加热模式操作期间,即在除了温度升高阶段之外的加热模式的任何阶段期间,加热器的温度在大约255℃的范围内。反之,在以暂停模式操作期间,加热器的温度在大约130℃的范围内。后一值是在一方面足够低以减少在暂停模式期间的基质的消耗但仍然足够高以增加在恢复用户体验之后的第一次抽吸的递送的温度水平与另一方面在控制器的技术上可行的调节范围内的温度水平之间的折衷。目前,技术上可行的调节范围由感受器31的固有磁特性和电特性给出,所述固有磁性质和电性质与和在WO 2023/285458 A1中所述的固有校准/参考值相同或类似的固有校准/参考值相关联。更特别地,加热器在以暂停模式操作期间的温度水平被选择成使得其略低于但不太接近如在WO 2023/285458 A1中所述的感受器的电导的最小值(谷)。否则,校准可能会成为一个问题。
其次,如从图9-图12中的每个图中的下部图形的比较可以看出,不管在以暂停模式操作之前的操作历史如何,即独立于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史,在启动以暂停模式操作时将加热器的温度降低到的温度水平始终相同。此外,如从图9-图12中的每个图内的各种下部图形的比较得出,在以暂停操作期间的温度水平随时间推移是恒定的,即独立于以暂停模式操作的持续时间。
第三,图9-图12的下部图形中所示的曲线相对于加热模式温度曲线偏离图2-图8中所示的曲线。虽然在图2-图8中,加热模式温度曲线包括处于不同温度水平的多个曲线区段,但图9-图12的下部图形中的加热模式温度曲线是平坦的(除了温度升高之外),即在整个用户体验中以恒定温度水平加热基质。
第四,类似于图2-图8中所示的曲线,图9-图12的下部图形中所示的曲线包括温度升高阶段BP,其标志着恢复以加热模式操作的开始。然而,与图2-图8中所示的曲线相比,已发现,当在以暂停模式操作短持续时间(例如短于30秒)之后恢复用户体验时,不含烟草材料但含较高总气溶胶形成剂含量的气溶胶形成基质不需要温度升高。也就是说,在暂停之后,加热器的温度“仅”增加到在以暂停模式操作之前的“正常”加热模式的温度水平。仅对于长于30秒的以暂停模式操作的持续时间,处于高于在“正常”加热操作期间的温度水平的温度升高阶段可证明有益于适当地准备基质以用于在暂停之后的第一次抽吸。在给定的实例中,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度、特别是升高温度水平可以在250℃与400℃之间、特别地250℃与300℃之间、更特别地260℃与275℃之间、例如270℃的范围内,或者可以在所述范围内可调适。同样,这些值可以是在一方面仍然足够高以增加在恢复用户体验之后的第一次抽吸的递送的温度水平与另一方面在控制器的技术上可行的调节范围内的温度水平之间的折衷。目前,加热器在温度升高阶段中操作期间的温度被选择成使得略低于但不太接近如在WO 2023/285458 A1中所述的感受器的电导的最大值(丘)。就此而言,此温度对应于加热器可达到的最大温度。
此外,与图2-图8中所示的曲线相比,温度升高阶段BP的持续时间始终等于再加热时间RHT(即气溶胶生成装置准备气溶胶形成基质以用于在暂停之后的适当的第一次用户抽吸所需的时间)。结果,温度升高阶段始终在装置准备好供用户进行在暂停之后的第一次抽吸的同时结束。在此时间点,控制器160可以例如经由如图1中所示的LED 169生成信号,该信号指示再加热时间RHT已结束并且准许用户恢复抽吸以从装置生成气溶胶。
如同图2-图8中,再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间通常可以取决于在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史和以暂停模式PM操作的持续时间。
对于非常短的暂停持续时间(例如低于30秒),特别是对于不需要温度升高的暂停持续时间,再加热时间RHT可以是短的,例如为大约5秒。特别地,对于短暂停持续时间,再加热时间RHT也可以是恒定的,而不管在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史如何,特别是不管在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数如何。
对于较长暂停持续时间(例如长于30秒),再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间由控制器160可调适,使得再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间随着在以暂停模式PM操作之前以加热模式HM操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以暂停模式操作之前以加热模式HM操作的时间段增加而增加。在图9-图12的本实例中,再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间可以从22秒(对于在暂停之前进行零次或一次抽吸)增加到30秒(对于在暂停之前进行四次或更多次抽吸)。对于较长暂停持续时间,在以暂停模式操作之前以加热模式操作期间的操作历史可以是调适再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间的主要因素,特别是唯一因素,同时以暂停模式PM操作的持续时间可以对其具有较小影响或甚至没有影响。特别地,对于给定操作历史,例如对于在暂停之前进行的给定抽吸次数,再加热时间RHT/温度升高阶段BP的持续时间对于大于例如30秒的以暂停模式PM操作的任何持续时间可以是恒定的,即始终相同。
如本文所述的关于再加热时间和温度升高阶段BP的持续时间的发现已被测试和证明提供可接受的气溶胶递送。在这方面,图9-图12中的每个图的上部图形示出了反映随着抽吸次数的进展的甘油递送(气溶胶形成剂递送)的实验证据和模拟数据,作为气溶胶递送的指示和度量。虽然每个图形中的上部曲线反映针对不暂停的用户体验的甘油递送,图9-图12的每个上部图形中的两个下部曲线分别涉及在2次抽吸之后暂停并且在抽吸次数3时恢复的用户体验(图9-1–图9-4),在4次抽吸之后暂停并且在抽吸次数5时恢复的用户体验图10(图10-1–图10-4),在6次抽吸之后暂停并且在抽吸次数7时恢复的用户体验(图11(图11-1–图11-4),以及在7次抽吸之后暂停并且在抽吸次数8时恢复的用户体验(图12-1–图12-4)。在每个图形中,两个下部曲线中的虚线曲线指约20秒的再加热时间/温度升高阶段BP的持续时间,而两个下部曲线中的连续(非虚线)曲线指在25秒与30秒之间的范围内的较长再加热时间/温度升高阶段BP的持续时间。如从图9-图12的每个上部图形中的相应下部曲线的比较可以看出,甘油递送对于较长的再加热时间/温度升高阶段BP的持续时间更高,即更接近不暂停的用户体验的甘油递送。
为了本说明书和所附权利要求书的目的,除非另外指示,否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。而且,所有范围包括公开的最大值和最小值点,并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。因此,在此上下文中,数字A理解为A±A的5%。在此上下文中,数字A可被视为包括对于所述数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在如所附权利要求中所使用的一些情况下,数字A可偏离上文所列举的百分比,只要A偏离的量不会显著影响所要求保护的发明的基本和新颖特征即可。而且,所有范围包括公开的最大值和最小值点,并且包括可能在本文中具体列举或可能未列举的其中的任何中间范围。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成装置,所述气溶胶生成装置包括控制器,所述控制器被配置成控制用于加热气溶胶形成基质以便生成气溶胶的加热器,
其中所述控制器被配置成选择性地:
以加热模式操作,在所述加热模式中,所述控制器根据加热模式温度曲线控制所述加热器以用于生成气溶胶,以及
以暂停模式操作,在所述暂停模式中,所述控制器根据暂停模式温度曲线控制所述加热器以用于暂停以所述加热模式操作,
其中所述控制器还被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史并且/或者根据以所述暂停模式操作的持续时间来调适所述暂停模式温度曲线。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置,其中所述操作历史包括以下参数中的至少一者:
﹣在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数;
﹣在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段。
3.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进展而逐渐地降低。
4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述加热器的操作温度的降低的进展,特别地使得所述加热器的操作温度的降低随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数增加并且/或者随着在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段增加而进展越小。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进展而以连续温度阶梯降低,其中所述控制器优选地被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述连续温度阶梯的相应时间段。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置,其中在所述降低期间,在连续温度阶梯之间所述加热器的操作温度的减量在2℃与25℃之间、特别地5℃与20℃之间、更特别地7℃与15℃之间、例如10℃的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得在预定义降低时间段内降低所述操作温度之后,所述加热器的操作温度随着以所述暂停模式操作的持续时间的进一步进展而逐渐地增加,特别地以连续温度阶梯增加。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述降低时间段。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的气溶胶生成装置,其中所述降低时间段在15秒与6分钟之间、特别地3分钟与6分钟之间、更特别地3.5分钟与4分钟之间的范围内。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的操作历史来调适所述加热器的操作温度的增加的进展。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的气溶胶生成装置,其中在所述增加期间,所述连续温度阶梯的相应时间段在15秒与6分钟之间、特别地1分钟与6分钟之间的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述控制器被配置成调适所述暂停模式温度曲线,使得根据所述操作历史,例如,如果在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作期间的抽吸次数等于或高于预定义阈值数目和/或如果在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的时间段等于或高于预定义阈值时间,所述加热器的操作温度保持恒定。
13.根据权利要求12所述的气溶胶生成装置,其中预定义阈值抽吸次数在6与10之间、特别地7与9之间、例如8的范围内;并且/或者其中在以所述暂停模式操作之前以所述加热模式操作的预定义阈值时间在2分钟与8分钟之间、特别地4分钟与7分钟、例如5分钟的范围内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,其中所述加热模式温度曲线和所述暂停模式温度曲线被选择成使得所述加热器在以所述暂停模式操作期间的操作温度低于在以所述加热模式操作期间的操作温度。
15.一种气溶胶生成系统,所述气溶胶生成系统包括根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成装置,以及用于与所述装置一起使用的包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
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