[发明专利]用于感应加热气溶胶形成基材的加热组件和方法

说明书

本发明涉及用于将气溶胶形成基材感应加热到工作温度的感应加热组件。加热组件包括连接到DC电源的感应源，感应源被构造成生成用于感应加热感受器组件的交变电磁场。感受器组件包括具有第一感受器材料的第一感受器和具有第二感受器材料的第二感受器，第二感受器材料的居里温度低于工作温度。此外，加热组件包括可操作地连接到感应源和DC电源的控制器。控制器被构造成确定指示感受器组件的实际温度的感受器组件的实际表观电阻，确定在感受器组件的预热期间出现的表观电阻的最小值，并且控制感应源的操作，使得实际表观电阻对应于所确定的表观电阻的最小值加上表观电阻的预定偏移值，用于控制将气溶胶形成基材加热到工作温度。本发明还涉及气溶胶生成装置、气溶胶生成系统和涉及这种加热组件的用于感应加热气溶胶形成基材的方法。

技术领域

本发明涉及用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件和方法。本发明还涉及包括这种感应加热组件的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统。

背景技术

基于感应加热气溶胶形成基材的气溶胶生成系统通常是现有技术中已知的，该气溶胶形成基材能够在加热时形成可吸入气溶胶。为了加热气溶胶形成基材，这样的系统可以包括感应加热组件，该感应加热组件包括感应源和感受器。感应源被配置为生成交变电磁场，该交变电磁场在感受器中感应发热涡电流和/或磁滞损耗中的至少一者。尽管感应源通常是气溶胶生成装置的一部分，但是感受器可以是该装置的一部分，或者是气溶胶生成制品的一体式部分，该气溶胶生成制品被构造成接纳在包括感应源的气溶胶生成装置中。在任一种情况下，感受器被布置为在系统操作期间诸如热接近或直接物理接触基材。

为了控制基材的温度，已经提出了感受器组件，所述感受器组件包括由不同材料制成的第一感受器和第二感受器。第一感受器材料在热损失且因此加热效率方面进行优化。相比之下，第二感受器材料用作温度标记物。为此，选择第二感受器材料，以便具有对应于感受器组件的预定工作温度的居里温度。在其居里温度下，第二感受器的磁性性质从铁磁性或亚铁磁性变为顺磁性，伴随着其电阻的临时变化。因此，通过监测由感应源吸收的电流的对应改变，可检测到第二感受器材料何时达到其居里温度，且因此何时达到预定的工作温度。

然而，当监测到由感应源吸收的电流的变化时，可能难以区分当第二感受器材料已经达到其居里温度时的情况和当使用者抽吸(特别是初次抽吸)时的情况，在这两种情况期间，电流显示出类似的特性变化。在使用者抽吸期间电流的变化是由于当使用者抽吸时，空气被吸入通过气溶胶生成制品而引起的感受器组件的冷却。冷却使感受器组件的电阻暂时变化。这进而引起由感应源吸收的电流的相应变化。通常，在使用者抽吸期间，感受器组件的冷却通过暂时增加加热功率来在控制器方面抵消。但是，如果将监测到的电流变化(实际上是由于第二感受器材料达到了居里温度)错误地识别为使用者的抽吸，则这种由控制器引起的暂时增加的加热功率可能不利地导致感受器组件发生不期望的过热。

因此，将期望具有用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件和方法，其具有现有技术解决方案的优点而不具有其限制。特别地，将期望具有用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件和方法，其允许改善的温度控制。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于将气溶胶形成基材加热到工作温度的感应加热组件。加热组件包括被构造成提供DC电源电压和DC电源电流的DC电源。加热组件还包括感应源，该感应源连接到DC电源并被构造成生成交变电磁场。加热组件还包括感受器组件，该感受器组件用于在由感应源生成的交变磁场的影响下感应加热气溶胶形成基材。感受器组件包括第一感受器，该第一感受器包括第一感受器材料。感受器组件还包括第二感受器，该第二感受器包括居里温度低于工作温度的第二感受器材料。此外，加热组件包括可操作地连接到感应源和DC电源的控制器。控制器被构造成根据从DC电源汲取的DC电源电压和DC电源电流确定指示感受器组件的实际温度的感受器组件的实际表观电阻。控制器进一步被构造成确定在感受器组件的预热期间(从室温开始朝向工作温度)出现的表观电阻的最小值。另外，控制器被构造成在闭环配置中控制感应源的操作，使得实际表观电阻对应于所确定的表观电阻的最小值加上表观电阻的预定偏移值，用于控制将气溶胶形成基材加热到工作温度。