具有温度感测和限值的电子汽化器制造技术

一种电子汽化器，其包括：加热元件，其用于加热流体以产生蒸汽；电源，其用于向所述加热元件提供电功率以便加热所述流体；以及功率控制电路，其被配置来至少部分地基于所述加热元件的操作温度以及温度设置调节从所述电源到所述加热元件的电功率供应以便防止所述加热元件的所述操作温度超过所述温度设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年6月12日提交的美国临时申请序列号62/012,312的优先权，所述申请的全部内容以引用方式并入本文。
本专利技术大体上涉及电子烟和个人汽化器。更具体地说，本专利技术涉及用在电子烟和个人汽化器中的加热元件的控制和构造。更具体地说，本专利技术涉及用于控制用在电子烟和个人汽化器中的加热元件的电路。
技术介绍
关于现存电子烟的重要安全和性能考虑是香料和其他流体组分由于过高温度的分解。虽然诸如瓦数控制的现存控制方法提供一致蒸汽生产，虽然加热元件提供由稳定流体供应，但可能存在允许升高的线圈温度的若干条件。一种常见条件是过高的功率设置。蒸汽的质量流率主要由线圈生成的热输出控制。然而，如果流体供应不足够，那么一部分功率将使蒸汽过热。在一定程度上，期望提供更热的蒸汽以更准确地模拟抽烟。然而，担心如果过度加热，那么流体的一些成分将分解成有害或不良味道的化合物。另一种更典型的情况是当流体贮存器几乎耗尽时，流率不可避免地降为零。通过现存控制方法，线圈的温度将显著上升。这使得产生的最后一点蒸汽由于香料分解而不令人满意。如果功率设置足够高，那么过高温度可能熔化芯吸材料，从而破坏雾化器。还担心流体和芯吸材料的分解产物在这些高温下可能有害。如美国专利公布2013/0104916中描述的瓦数控制的电子烟将提供恒定蒸汽生产尽管线圈电阻有变化。如美国专利公布2013/0104916中描述的瓦数控制的电子烟还被配置来实时读取加热器线圈的电阻。
技术实现思路
一个实施方案大体上提供电子汽化器，其包括：加热元件，其用于加热流体以产生蒸汽；电源，其用于向加热元件提供电功率以便加热流体；以及功率控制电路，其被配置来至少部分地基于加热元件的操作温度和以及温度设置调节从电源到加热元件的电功率供应以便防止加热元件的操作温度超过温度设置。根据另一实施方案，电子汽化器包括与加热元件相关联的被配置来向功率控制电路输送参考信息的机器可读标记。此外，机器可读标记可包括计算机可读存储介质、RFID标签或者诸如条形码或QR码的印刷码中的至少一种。再进一步，参考信息指定加热元件在预定温度下的电阻、流体的沸点、加热元件的电阻曲线的温度系数或温度设置中的至少一者。在另一实施方案中，提供用于控制电子汽化器中的加热元件的温度的方法。所述方法包括：至少部分地基于加热元件的所测量电阻和关于加热元件建立的校准信息确定加热元件的操作温度；将操作温度与温度设置进行比较；以及调节来自电源的供应到加热元件的功率以便将操作温度维持在温度设置处或低于所述温度设置。在另一实例中，校准信息至少包括指示加热元件在预定温度下的电阻的参考电阻以及加热元件的电阻曲线的温度系数。在另一实例中，温度设置是预热温度，使得所述方法还包括：基于将操作温度维持在预热温度处所需要的功率的量检测用户吸入；以及在用户吸入期间调节来自电源的供应到加热元件的功率以便防止操作温度超过第二温度设置；以及在用户吸入之后减少供应到加热元件的功率以便将操作温度返回到预热温度。在又一实例中，调节供应到加热元件的功率包括供应附加功率直到操作温度达到温度设置。以下更详细地描述这个和其他实施方案。附图说明参考附图进一步描述各种非限制性实施方案，其中：图1是根据一个或多个方面的电子汽化器的示例性非限制性实施方案的大致示意图；图2是根据一个或多个方面的电子汽化器的示例性非限制性温度控制电路的示意图；图3是根据一个或多个方面的示例性非限制性温度控制方法的流程图；图4是描绘随时间推移的温度以识别恒定功率输入下的沸点的图表；图5是使用沸点校准电子汽化器中的温度控制电路的示例性非限制性方法的流程图；图6是使用环境温度校准电子汽化器中的温度控制电路的替代示例性非限制性方法的流程图；图7是根据一个或多个方面的示例性非限制性可忽略自加热温度控制电路和方法的示意图；图8是具有非凡电阻的加热器线圈材料的电阻对温度的曲线图；图9是根据一个或多个方面的快速预加热电子汽化器中的加热元件的示例性非限制性方法的流程图；图10是包括可移除雾化器的示例性非限制性电子汽化器的部分示意性截面图，所述可移除雾化器包括至少将最大温度传送到功率控制器的射频标识符；图11是包括可移除雾化器的示例性非限制性电子汽化器的部分示意性截面图，所述可移除雾化器包括至少将最大温度传送到功率控制器的EEPROM标识符；图12是包括可移除雾化器的示例性非限制性电子汽化器的部分示意性截面图，所述可移除雾化器包括至少将最大温度传送到功率控制器的视觉标识符；图13是包括激活器的示例性非限制性电子汽化器的部分示意性截面图，所述激活器发信号通知控制器进入活动模式；并且图14是进入活动模式以向加热元件提供功率以便生成活动温度的示例性非限制性方法的流程图。具体实施方式参考附图，更详细地描述以上提到的特征和实施方案。相同参考数字始终用于指示相同的元件。如本文所用，“电子汽化器”是个人汽化器或电子烟，并且包括具有加热流体以产生由用户吸入的蒸汽的电动加热元件的任何装置。此类装置可被称为个人汽化器、汽化装置、电子抽烟装置、电子烟、烟斗或雪茄。如本文所用，“加热元件”是指向将被汽化的液体施加热并且可具有任何形状或配置的任何元件、组件或装置。对加热线圈或丝的参考在本文被包括为加热元件的一个非限制性实例。根据一个实施方案，在所有流体和空气流条件下，加热元件温度被控制到安全水平。转到图1，示出的是电子汽化器100的示例性非限制性实施方案的部分示意图。如所示，电子汽化器100可包括：诸如电池的电源110、控制器120、雾化器130以及可以是管嘴140的一部分的蒸汽出口141。这些部件可设置在大体以109指示的外壳内。外壳109可以是单个部件或者包括连接在一起的多个子外壳。例如，电源110和控制器120可容纳在第一外壳中，雾化器在第二外壳中，并且蒸汽出口140在第三外壳中，其中第二外壳附接到第一外壳并且第三外壳附接到第二外壳。例如，雾化器130通常一旦其中包含的液体耗尽就被替换或者用于使用不同雾化器或液体源。同样，限定蒸汽出口的管嘴或尖端可根据期望互换。为此，管嘴140到雾化器130的连接创建了雾化器130与蒸汽出口141之间的流体连接以便允许由雾化器130产生的蒸汽V在蒸汽出口141处退出外壳109以便由用户吸入。雾化器130可包括大体定位在通向管嘴140的空气通道134内的加热元件132。此外，至少一个加热元件132可与保持在腔、罐或其他容器136内的流体138流体连通。如以下更详细论述的，可采用芯吸材料135或其他递送机构来将流体138从容器136输送到邻近加热元件132的位置。当加热元件132通过由电源110提供的电功率加热并且由控制器120调节时，沉积在加热元件132附近或与所述加热元件132接触的流体138沸腾并转变为蒸汽。蒸汽一旦产生就可通过由用户通过管嘴140产生的气流而被吸入空气通道134。虽然在本文被称为蒸汽，但应理解在一些实施方案中，电子汽化器100的输出是流体138的气溶胶喷雾形式。用户关于电子汽化器100的体检所基于的一个参数或特征包括一定量或数量的所生成的蒸汽。此参数大体对应于到加热元件132的功率输入(例如，瓦数)。控制器120可通过调节从电源110到加热元件132的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子汽化器，其包括：加热元件，其用于加热流体以产生蒸汽；电源，其用于向所述加热元件提供电功率以便加热所述流体；以及功率控制电路，其被配置来至少部分地基于所述加热元件的操作温度以及温度设置调节从所述电源到所述加热元件的电功率供应以便防止所述加热元件的所述操作温度超过所述温度设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.14 US 62/012,3121.一种电子汽化器，其包括：加热元件，其用于加热流体以产生蒸汽；电源，其用于向所述加热元件提供电功率以便加热所述流体；以及功率控制电路，其被配置来至少部分地基于所述加热元件的操作温度以及温度设置调节从所述电源到所述加热元件的电功率供应以便防止所述加热元件的所述操作温度超过所述温度设置。2.如权利要求1所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路进一步被配置来：确定所述加热元件的所述操作温度；将所述操作温度与所述温度设置进行比较；并且在所述操作温度超过所述温度设置时减少到所述加热元件的电功率输出。3.如权利要求1所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路进一步被配置来基于所测量电阻和参考电阻基于与所述加热元件相关联的电阻特征的已知温度系数确定所述加热元件的所述操作温度，所述参考电阻指示所述加热元件在预定温度下的电阻。4.如权利要求3所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路包括电流感测器以测量到所述加热元件的电流输出和电压感测器以测量到所述加热元件的电压输出，并且所述功率控制电路进一步被配置来：基于所述电流输出和所述电压输出确定所述加热元件的电阻，并且基于所述电阻确定所述操作温度。5.如权利要求3所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路被配置来基于所述流体的预定沸点确定所述参考电阻。6.如权利要求5所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路被配置来测量加热元件的所述电阻、检测所述电阻的变化率的调平，并且使所述调平在其下发生的所述加热元件的电阻与所述沸点相关联以建立所述参考电阻。7.如权利要求3所述的电子汽化器，其还包括与所述功率控制电路可操作地联接的温度传感器，其中所述功率控制电路被配置来基于由所述温度传感器测量的环境温度确定所述参考电阻。8.如权利要求7所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路被配置来：向所述加热元件施加电功率脉冲；在施加所述脉冲时测量所述加热元件的所述电阻；并且使所述脉冲期间测量的所述电阻相关联到所述环境温度以建立所述参考电阻。9.如权利要求8所述的电子汽化器，其中所述功率控制电路进一步被配置来向所述加热元件施加两个或更多个脉冲；在每个脉冲期间测量所述加热元件的所述电阻；作为每个脉冲的结果确定所述加热元件的电阻的变化；并且在施加所述脉冲之前至少部分地基于电阻的所述变化外推所述加热元件的电阻。10.如权利要求1所述的电子汽化器，其还包括与所述加热元件相关联的被配置来向所述功率控制电路输送参考信息的机器可读标记。11.如权利要求10所述的电子汽化器，其中所述机器可读标记包括计算机可读存储介质、RFID标签或条形码中的至少一种。12.如权利要求10所述的电子汽化器，其中所述参考信息指定所述加热元件在预定温度下的电阻、所述流体的沸点、所述加热元件的电阻曲线的温度系数或所述温度设置中的至少一者。13.如权利要求1所述的电子汽化器，其还包括用户接口，所述用户接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝林格，
申请(专利权)人：进化有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US