JP7438364B2 - 加熱不燃装置及び温度制御方法 - Google Patents

Description

本出願はタバコ器具の技術分野に属し、具体的には、加熱不燃装置及び温度制御方法に関する。

加熱不燃装置は徐々に公衆の視野に入っている。加熱プロセスをどのように最適化してユーザー体験を向上させるかは、当業者が引き続き注目している問題となっている。

本出願の目的は、従来技術の不足点に対して、加熱不燃装置及び温度制御方法を提供することにある。

上記の技術問題を解決するために、本出願は以下の技術方案を採用する：加熱不燃装置の温度制御方法であって、以下を含む：発煙材料の温度を第2温度閾値に維持するように制御する、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に昇温するように制御する、前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御する、前記発煙材料の加熱を設定時間経過後に終了する、以上のステップを含む、ここで、前記第2温度閾値はT 2と表記する、前記第3温度閾値はT 3と表記する、T 2＜T 3を満たす。

好ましくは、発煙材料の温度が第2温度閾値に維持されるように制御する前に、前記発煙材料の温度が第1温度閾値まで上昇するように制御する、前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と第2温度閾値との間に維持するように制御する、最終的に前記第2温度閾値まで降温する、以上のステップを含む、ここで、前記第1温度閾値はT 1と表記する、T 2＜T 1を満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と第2温度閾値との間に維持するように制御する、最終的に前記第2温度閾値まで降温するステップにおいて、前記発煙材料が前記第2温度閾値まで持続に降温することを制御する、または、前記発煙材料が前記第2温度閾値まで階段式に降温することを制御する。

好ましくは、前記発煙材料が前記第2温度閾値まで階段式に降温することは、加熱素子を閉じて前記発煙材料を降温する、加熱素子を起動して前記発煙材料を温度を一定に保つことを含む。

好ましくは、300℃≦T1≦380℃を満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と第2温度閾値との間に維持するように制御する、最終的に前記第2温度閾値まで降温するステップの持続時間はt2と表記する、1s≦t2≦45sを満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度が第1温度閾値まで上昇するように制御するステップの持続時間はt 1と表記する、5s≦t1≦25sを満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に昇温するように制御するステップにおいて、前記発煙材料が前記第3温度閾値まで持続に昇温することを制御する、または、前記発煙材料が前記第3温度閾値まで階段式に昇温することを制御する。

好ましくは、150℃≦T2≦350℃を満たす。

好ましくは、200℃≦T3≦380℃を満たす。

好ましくは、発煙材料の温度を第2温度閾値に維持するように制御するステップの持続時間はt3と表記する、30s≦t3≦300sを満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に昇温するように制御するステップの持続時間はt4と表記する、15s≦t4≦180sを満たす。

好ましくは、前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御することを特徴とするステップの持続時間はt5と表記する、10s≦t5≦120sを満たす。

上記の技術問題を解決するために、本出願は以下の技術方案を採用する：加熱不燃装置であって、加熱素子と制御素子とを含む、前記加熱素子は前記発煙材料を加熱するために用いる、前記制御素子はさらにメモリとプロセッサを含む、前記メモリは命令を記憶するためのものである、前記プロセッサは、上記の温度制御方法を実行するために前記命令を実行する。

従来技術と比較して、本出願の有益な効菓は以下のとおりである：使用過程の中期において、発煙材料の温度が相対的に安定で比較的に低く、十分な煙霧を発生することができ、手や口をやけどすることもない；使用過程の末期には、発煙材料の有効成分が少ないため、発煙材料の温度を徐々に高め、十分な煙霧量を保証する必要がある。もちろん、発煙材料の温度は無限に上昇することはできません。1つは加熱不燃装置の加熱能力に製限され、2つは加熱不燃装置が手や口をやけどすることを避けるため、発煙材料が高い第3温度閾値で一定時間継続することを維持します。発煙材料内の有効成分がほぼ枯渇すると、加熱過程を終了し、発煙材料の温度が急速に低下する。

本出願の実施例の温度制御方法のフローチャートである。

本出願の実施例の温度制御方法の温度曲線図である。

本出願の他の実施例の温度制御方法の温度曲線図である。

本出願の実施例の加熱不燃装置の構成ブロック図である。

図中：1、温度測定素子；2、加熱素子；3、制御素子；31、メモリ；32、プロセッサ。

本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、本明細書に開示されている特徴、数字、ステップ、行為、部品、部分、またはそれらの組み合わせの存在を示すことを意図し、1つまたは複数の他の特徴、数字、ステップ、行為、部品、部分、またはそれらの組み合わせの存在の可能性を排除することを意図しないことを理解されたい。

また、衝突しない場合には、本出願における実施例及び実施例における特徴を互いに組み合わせてもよいことを説明する必要がある。以下、図麺を参照し、実施例に関連して本願を詳細に説明する。

以下、図面に示す実施例に基づいて本出願についてさらに説明する。

図1を参照し、図2及び図3と関連して、本出願の実施例によって提供される加熱不燃装置の温度制御方法は、以下の段階を含む。

第3段階（c段と表記）では、発煙材料の温度を第2温度閾値に維持するように制御する。

第4段階（d段と表記）では、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に昇温するように制御する。

第5段階（e段と表記）では、前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御する、前記発煙材料の加熱を設定時間経過後に終了する。ここで、前記第2温度閾値はT 2と表記する、前記第3温度閾値はT 3と表記する、T 2＜T 3を満たす。

言い換えれば、加熱不燃装置を用いる場合、使用過程の中期において、発煙材料の温度が相対的に安定で比較的に低く、十分な煙霧を発生することができ、手や口をやけどすることもない；使用過程の末期には、発煙材料の有効成分が少ないため、発煙材料の温度を徐々に高め、十分な煙霧量を保証する必要がある。もちろん、発煙材料の温度は無限に上昇することはできません。1つは加熱不燃装置の加熱能力に製限され、2つは加熱不燃装置が手や口をやけどすることを避けるため、発煙材料が高い第3温度閾値で一定時間継続することを維持します。発煙材料内の有効成分がほぼ枯渇すると、加熱過程を終了し、発煙材料の温度が急速に低下する。

以上が加熱不燃装置に使用される中期と末期に最適化された設計である。本出願の実施例はまた、加熱不燃装置の完全な使用過程の最適化設計を提案した。

図1に示すように、本出願の実施例は、以下の段階を含む加熱不燃装置の温度制御方法を提供する。図2と図3を結合して各段階の温度変化規則を理解してください。

第1段階（a段と表記）では、前記発煙材料の温度が第1温度閾値まで上昇するように制御する。

第2段階（b段と表記）では、前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と第2温度閾値との間に維持するように制御する、最終的に前記第2温度閾値まで降温する。

第3段階（c段と表記）では、発煙材料の温度を第2温度閾値に維持するように制御する。

第4段階（d段と表記）では、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に昇温するように制御する。

第5段階（e段と表記）では、前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御する、設定時間を経て加熱過程を終了する。

ここで、第1温度閾値はT 1と表記する、第2温度閾値はT 2と表記する、第3温度閾値はT 3と表記する、T 2＜T 1、T 2＜T 3を満たす。

第3段階は発煙材料が煙霧を発する中間期間であり、発煙材料の温度を相対的に安定させることができる。発煙材料が煙霧を発する初期、すなわち第2段階では、発煙材料の全体平均温度は第3段階よりも高く、このようにして、ユーザーがこの加熱不燃装置を使用した初期に、十分な煙霧量を急速に吸い込むことを保障することができる。さらに、第3段階では、発煙材料の温度が相対的に低く、熱伝導による加熱不燃装置のケーシング温度が高すぎて手をやけどしてしまうという問題を回避することができる。最後に、第4段階と第5段階では、発煙材料の温度は第3段階の温度よりも高くなり、発煙材料の有効成分が低い場合でも、ユーザーに比較的十分な煙霧を提供することができます。これにより、ユーザーの使用体験を向上させる。

なお、発煙材料の温度を正確な一定値に維持することは困難であるため、以上の発煙材料の温度を特定値に維持することは、発煙材料がこの特定温度の上下で小さい範囲で変動することを維持することに相当することを理解すべきである。

好ましくは、図2を参照すると、第2段階（b段と表記）において、発煙材料は第2温度閾値まで降温され続ける。もちろん、第2段階の設定が長い場合は、温度を下げる速度を遅くすることができる。

好ましくは、図3を参照すると、第2段階（b段と表記）において、発煙材料は第2温度閾値まで階段式に降温する。すなわち、発煙材料の温度はまず1段下げて、それから一定に維持して、それから1段下げて、このように類推します。このように、発煙材料の温度低下が速すぎ、加熱電力の制御が精確ではなく、発煙材料の温度が第2温度閾値を大きく下回ることを防止することができる。

具体的には、前記発煙材料が前記第2温度閾値まで階段式に降温することは、加熱素子を閉じて前記発煙材料を降温する、加熱素子を起動して前記発煙材料を温度を一定に保つことを含む。すなわち、加熱要素を交互に閉鎖し、起動し、発煙材料の温度を階段式に低下させる。加熱素子の制御はより簡単で、温度の制御はより正確である。

第2段階の全体平均温度を第2温度閾値より高くし、同時に発煙材料の温度をより正確に制御することを容易にするために、第2段階の発煙材料の温度も以下のように制御することができる。

例えば、第2段階では、まず発煙材料の温度を前記第2温度閾値と第1温度閾値との間に変動するように制御する、その後、第2温度閾値に降温する。

また、例えば、第2段階では、第1温度閾値が設定時間継続した後に、発煙材料の温度を第2温度閾値まで低下させるように制御する。

好ましくは、図2を参照すると、第4段階（d段と表記）において、発煙材料は第3温度閾値まで持続に昇温する。あるいは、図3を参照すると、第4段階では、発煙材料は第3温度閾値まで階段式に昇温する。

同様に、階段式に昇温する方式は発煙材料の温度の正確な制御に便利である。持続に昇温する方式は、実行プロセスが比較的簡単である。相対的に、発煙材料の衡温時間を制御するは、発煙材料の昇温速度を制御するよりも容易に実現できる。また、階段式に昇温する方式は、発煙材料が熱を受けた後の段において、煙草枝の有効成分（例えば煙霧発生剤）を最大化し、煙霧が急速に増大して煙霧量の不均一を招くことがないことを保証することもできる。

好ましくは、300℃≦T1≦380℃を満たす。この温度範囲は、従来の発煙材料が加熱の初期に十分な煙霧を発生できることを保証することができる。

好ましくは、150℃≦T2≦350℃を満たす。この温度範囲は、従来の発煙材料が加熱の中期に適量の煙霧を持続的に発生させ、加熱不燃装置のケーシングが手にやけどをしないことを保証することができる。

好ましくは、200℃≦T3≦380℃を満たす。この温度範囲は、従来の発煙材料が加熱の後期においても十分な煙霧を発生できることを保証することができる。

好ましくは、第1段階の持続時間はt1と表記する、5s≦t1≦25sを満たす。

好ましくは、第2段階の持続時間はt2と表記する、1s≦t2≦45sを満たす。

好ましくは、第3段階の持続時間はt3と表記する、30s≦t3≦300sを満たす。

好ましくは、第4段階の持続時間はt4と表記する、15s≦t4≦180sを満たす。

好ましくは、第5段階の持続時間はt5と表記する、10s≦t5≦120sを満たす。

第1段階の持続時間は比較的短くなければならず、発煙材料が急速に昇温しても、加熱不燃装置の電力入力能力と温度の正確な制御に製限されても、無限に速くはできない。

第2段階の持続時間は、加熱不燃装置自体の性能と発煙材料の特性に影響される。発煙材料が迅速に十分な煙霧を発生させるとともに、加熱不燃装置のケーシングが手にやけどをしないことを基準としている。

第3段階の持続時間は長くなければならない。すなわち、発煙材料は安定して適量の煙霧を提供しなければならない。

第4段階の持続時間は発煙材料の性質に影響され、この段階の発煙材料の有用成分は少ないが、必要な昇温幅は大きくない。

第5段階の持続時間は発煙材料の性質に影響され、この段階の目的は発煙材料の最後の少量の有用成分をできるだけ早く消費し、最終段階の煙霧量があまり低くならないことを保証することである。

説明が必要な場合、以上の第1温度閾値と第2温度閾値の両者の大きさは必然的な関係がない。両者はそれぞれ発煙材料及び加熱不燃装置の特性に応じて設定される。

同じ発明の構想に基づいて、図4を参照して、本出願の実施例は加熱不燃装置を提供する：温度測定素子1と加熱素子2と制御素子3とを含む、温度測定素子1は発煙材料の温度を測定するために用いる、加熱素子2は発煙材料を加熱するために用いる、制御素子3はメモリ31とプロセッサ32を含む、メモリ31は命令を記憶するためのものである、プロセッサ32は上記の温度制御方法を実行するために前記命令を実行する。

温度測定素子1は、例えば、熱電対、熱抵抗、サーミスタ、赤外線センサなどを含む。加熱素子2は、例えば抵抗ヒータ、赤外ヒータなどを含む。メモリ31は、限定されないが、ディスクメモリ、CD-ROM、光学メモリ、読み取り専用メモリ（ROM）、またはフラッシュメモリ（flash RAM）などを含む。プロセッサ32は、例えば、中央プロセッサ（CPU）、マイクロコントロールユニット（MCU）などである。もちろん、メモリ31とプロセッサ32は、1つの要素内に統合されていてもよい。

制御素子3は、発煙材料のリアルタイム温度と所望の温度に基づいて、加熱素子2の加熱電力を調整し、発煙材料の温度の制御を実現することができる。もちろん、制御素子3は、予め設定された加熱プログラムに基づいて加熱素子2の加熱電力を制御して上記の温度曲線を実現してもよい。

本出願における各実施形態は、それぞれの実施例の間の同じ類似部分が互いに参照されていればよく、各実施例は他の実施例と異なる点を重点的に説明している。

本出願の保護範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、当業者は本出願の範囲と精神から逸脱することなく、本出願に対して様々な変更と変形を行うことができることは明らかである。これらの変更と変形が本願の請求項及びそれらと同等の技術の範囲に属する場合、本出願の意図もこれらの変更と変形を含む。

Claims (6)

1. 発煙材料の温度が第1温度閾値まで上昇するように制御し、
   前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と第2温度閾値との間に維持するように制御し、
   前記発煙材料の温度を前記第2温度閾値まで階段式に降温し、ここで、前記発煙材料の温度を階段式に降温するように制御することは、加熱素子を閉じて前記発煙材料を降温すること、および、加熱素子を起動して前記発煙材料の温度を一定に保つことを含み、
   前記発煙材料の温度を前記第2温度閾値に維持するように制御し、
   前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から第3温度閾値に階段式に昇温するように制御し、
   前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御し、
   前記発煙材料の加熱を設定時間経過後に終了する、以上のステップを含み、
   ここで、前記第1温度閾値はT 1と表記し、前記第2温度閾値はT 2と表記し、前記第3温度閾値はT 3と表記し、T 2＜T 1、T 2＜T 3を満たし、前記発煙材料の温度を前記第2温度閾値に維持するように制御するステップの持続時間はt3と表記し、30s≦t3≦300sを満たし、前記発煙材料の温度が前記第2温度閾値から前記第3温度閾値に昇温するように制御するステップの持続時間はt4と表記し、15s≦t4≦180sを満たし、前記発煙材料の温度を前記第3温度閾値に維持するように制御することを特徴とするステップの持続時間はt5と表記し、10s≦t5≦120sを満たすことを特徴とする加熱不燃装置の温度制御方法。
2. 300℃≦T1≦380℃を満たすことを特徴とする請求項1に記載の加熱不燃装置の温度制御方法。
3. 前記発煙材料の温度を前記第1温度閾値と前記第2温度閾値との間に維持するように制御し、最終的に前記第2温度閾値まで降温するステップの持続時間はt2と表記し、1s≦t2≦45sを満たすことを特徴とする請求項1に記載の加熱不燃装置の温度制御方法。
4. 前記発煙材料の温度が前記第1温度閾値まで上昇するように制御するステップの持続時間はt1と表記し、5s≦t1≦25sを満たすことを特徴とする請求項1に記載の加熱不燃装置の温度制御方法。
5. 150℃≦T2≦350℃を満たすことを特徴とする請求項1に記載の加熱不燃装置の温度制御方法。
6. 加熱素子と制御素子とを含み、前記加熱素子は前記発煙材料を加熱するために用い、前記制御素子はさらにメモリとプロセッサを含み、前記メモリは命令を記憶するためのものであり、前記プロセッサは、請求項1-5のいずれかに記載の温度制御方法を実行するために前記命令を実行することを特徴とする加熱不燃装置。