基于激光的气溶胶生成装置及其加热控制方法与流程

1.本公开涉及一种基于激光的气溶胶生成装置及其加热控制方法。更具体而言，本公开涉及通过激光加热来确保立即生成气溶胶的同时具备精密的加热功能的气溶胶生成装置以及在该装置中执行的加热控制方法。


背景技术：

2.近年来，对于克服现有卷烟的缺点的替代制品的需求不断增加。例如，对于通过电加热如卷烟或液体烟弹等的气溶胶生成制品来生成气溶胶的装置(例如，卷烟型电子烟、液体型电子烟)的需求日益增加，因此，正在积极进行对电加热气溶胶生成装置的研究。
3.迄今为止提出的大多数电加热气溶胶生成装置采用通过电阻加热器或感应加热式加热器加热气溶胶生成制品的方法。然而，这种加热方式的问题在于，由于加热器本身的升温时间和充分加热气溶胶生成制品所需的时间，吸烟前的等待时间很长。并且，这些问题往往会降低用户对气溶胶生成装置的满意度。


技术实现要素：

4.技术问题
5.通过本公开的一些实施例要解决的技术问题在于，提供一种能够确保立即生成气溶胶的气溶胶生成装置以及在该装置中执行的加热控制方法。
6.通过本公开的一些实施例要解决的另一技术问题在于，提供一种具有精密的加热功能的气溶胶生成装置以及在该装置中执行的加热控制方法。
7.通过本公开的一些实施例要解决的又一技术问题在于，提供一种具有有效的加热控制功能的气溶胶生成装置以及在该装置中执行的加热控制方法。
8.本公开的技术问题并不限定于以上所述的技术问题，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他技术问题。
9.解决问题的方案
10.为了解决上述技术问题，根据本公开的一些实施例的一种气溶胶生成装置可以包括：激光照射部，通过照射激光来加热气溶胶生成制品，从而生成气溶胶；及控制部，用于控制上述激光照射部，以调节上述激光的照射面积。
11.在一些实施例中，上述气溶胶生成制品可以由未被包装物(wrapper)包裹的圆柱形气溶胶形成基质构成。
12.在一些实施例中，上述气溶胶生成制品可以由未被包装物(wrapper)包裹的平面形气溶胶形成基质构成。
13.在一些实施例中，上述控制部可以随着指定时间的经过而增加上述激光的照射面积的大小。
14.在一些实施例中，调节后的上述照射面积的大小可以为1mm2至10mm2。
15.在一些实施例中，上述激光照射部可以包括能够调节焦距的透镜，上述控制部可
以通过调节上述透镜的焦距来调节上述激光的照射面积。
16.在一些实施例中，上述控制部可以基于从上述气溶胶生成制品反射的激光特性控制对上述气溶胶生成制品的加热。
17.在一些实施例中，上述气溶胶生成制品和上述激光照射部中的至少一者可被配置为能够移动，上述控制部可以通过调节上述至少一者的移动速度控制对上述气溶胶生成制品的加热。
18.为了解决上述技术问题，根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法为包括激光照射部的气溶胶生成装置的加热控制方法，上述气溶胶生成装置的加热控制方法可以包括：通过控制上述激光照射部来调节照射到气溶胶生成制品的激光的面积的步骤。
19.为了解决上述技术问题，根据本公开的一些实施例的计算机程序可以存储在计算机可读记录介质中，以通过与硬件结合而执行通过控制激光照射部来调节照射到气溶胶生成制品的激光的面积的步骤。
20.发明的效果
21.根据上述本公开的一些实施例，可以基于激光的照射面积、激光的反射特性和/或气溶胶生成制品(或激光照射部)的移动速度来精密控制对气溶胶生成制品的加热。例如，通过将激光的照射面积调节(设定)为合适的大小，可以进行更精密的温度控制，还可以防止因激光集中导致气溶胶形成基质的局部表面碳化的问题。或者，通过基于反射的激光的特性准确地判断气溶胶形成基质是否碳化，也可以防止再次加热碳化部位的问题。此外，由于精密地执行加热控制，因此在吸烟时可以限制呈现焦味，并且可以提高用户的吸烟满意度。
22.并且，可以通过采用激光加热方式和厚度薄的气溶胶形成基质来确保立即生成气溶胶。具体而言，通过用激光加热厚度薄的气溶胶形成基质的表面，可以立即生成气溶胶，而无需预热时间。因此，可以将吸烟的等待时间最小化，并且可以提高用户对气溶胶生成装置的满意度。
23.并且，气溶胶生成制品和/或激光照射部可以被配置为在加热过程中进行移动。此外，由于激光的照射位置通过上述移动而改变，因此即使设置少量激光照射部，也可以有效地加热整个气溶胶形成基质。
24.此外，通过将激光反射部设置在适当的位置或将激光引导部以贯通气溶胶的形式设置，从而可以很容易地解决由于气溶胶形成基质周围的气溶胶导致激光加热性能降低的问题。
25.此外，由于可以通过激光进行瞬时加热(升温)且立即生成气溶胶，因此不需要对加热器部(即，激光照射部)持续供电。例如，不需要如在通过电阻加热器加热卷烟的情况一样连续供电，而可以仅在需要生成气溶胶(例如，抽吸时)对加热器部供电。因此，在吸烟时消耗的电力可以大大减少，因此可以提高加热效率。
26.根据本公开的技术思想的效果并不限定于以上所述的效果，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他效果。
附图说明
27.图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置的示意图。
28.图2和图3为用于说明根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的形状的示意图。
29.图4和图5为用于说明根据本公开的第一实施例的气溶胶生成装置的加热方法的示意图。
30.图6为用于说明根据本公开的第二实施例的气溶胶生成装置的加热方法的示意图。
31.图7和图8为用于说明根据本公开的第三实施例的气溶胶生成装置的加热方法的示意图。
32.图9至图11为用于说明根据本公开的第四实施例的气溶胶生成装置的加热方法的示意图。
33.图12为用于说明根据本公开的第一实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法的示意图。
34.图13和图14为用于说明根据本公开的第二实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法的示意图。
35.图15为用于说明根据本公开的第三实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法的示意图。
具体实施方式
36.以下，参照附图来详细说明本公开的优选实施例。本公开的优点和特征以及实现它们的方法可通过附图和后面详细说明的实施例来予以明确。但是，本公开的技术思想并不局限于下面记载的实施例，可以通过互不相同的各种形式得以实现，以下实施例仅用于使本公开能被充分公开，供本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够完全理解本公开的范畴，本公开的技术思想通过本公开的权利要求书予的范畴以确定。
37.在向所有附图的组件添加附图标记时，应注意的是，即使是显示在不同附图中的组件，相同的附图标记指代相同的组件。并且，说明本公开的过程中，认为相关公知技术构成或功能的详细说明会混淆本公开的要旨时，可以省略其详细说明。
38.如果没有进行特殊的定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术及科学术语)可以作为本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够共同理解的意思来使用。并且，通常使用的在辞典中有定义的术语，在没有进行明确的特殊定义的情况下，不会进行异常或过度解释。在本说明书中使用的术语是仅为了说明实施例的目的并且不意在限制本公开。在本说明书中，除非特别说明，单个形的名词也包括多个形。
39.此外，在说明本公开的组件时，可以使用如第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将组件与其他组件区分开来，相关组件的本质、顺序或序列等不受该术语的限制。应当理解，如果一个组件被描述为“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，它可能意味着该组件不仅直接地“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，还可以间接地经由第三个组件“连接”、“结合”、或“链接”。
40.在本公开中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定所阐
述的组件、步骤、操作和/或元件的存在，但是不排除一个或多个其他的组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。
41.在说明本公开的各种实施例之前，将阐明在以下实施例中使用的一些术语。
42.在以下实施例中，“气溶胶形成基质”可以指能够形成气溶胶(aerosol)的材料。气溶胶可以包含挥发性化合物。气溶胶形成基质可以为固体或液体。
43.例如，固体气溶胶形成基质可以包括基于烟草原料的固体材料，例如，再造烟草、斗烟丝、重组烟草等。液体气溶胶形成基质可以包含基于尼古丁、烟草提取物和/或各种调味剂的液体组合物。然而，本公开的范围不限于上面列出的示例。
44.作为更具体的例子，液体气溶胶形成基质可以包含丙二醇(pg)和甘油(gly)中的至少一种，还可包含乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇及油醇中的至少一种。作为另一个例子，气溶胶形成基质还可以包括尼古丁、水分及加香物质中的至少一种。作为另一个例子，气溶胶形成基质还可以包含如肉桂和辣椒素等的各种添加物质。气溶胶形成基质不仅可以包含具有高流动性的液体物质，也可以包含凝胶或固态粉形式的物质。因此，气溶胶形成基质的组成成分可以根据实施例进行各种选择，且其组成比率也可以根据实施例而变化。
45.在以下实施例中，“气溶胶生成装置”可以指为了生成可通过用户的口部直接吸入到用户的肺的气溶胶，利用气溶胶形成基质生成气溶胶的装置。
46.在以下实施例中，“气溶胶生成制品”可以是指能够生成气溶胶的制品。气溶胶生成制品可包含气溶胶形成基质。
47.在以下实施例中，“抽吸(puff)”是指用户的吸入(inhalation)，吸入是指，通过用户的口或鼻吸至用户的口腔内、鼻腔内或肺的状况。
48.在以下实施例中，“长轴方向(longitudinal direction)”可以是指对应于气溶胶生成装置或气溶胶生成制品的长轴线的方向。
49.在以下实施例中，“片材(sheet)”可以是指宽度和长度显著大于其厚度的薄层元件。在本技术领域中，术语“片材”可以与如网(web)和薄膜(film)等的术语互换使用。
50.在下文中，将根据附图详细说明本公开的各种实施例。
51.图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置100的示意图。
52.如图1所示，根据实施例的气溶胶生成装置100可以包括外壳、烟嘴部110、加热器部、电池130及控制部120。然而，图1仅示出与本公开的实施例相关的组件。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图1中所示的组件之外的其他通用组件。例如，气溶胶生成装置100还可包括用于供用户输入指令等的输入模块(例如，按钮、可触摸显示器等)和输出气溶胶生成装置100的状态、吸烟信息等的输出模块(例如，led、显示器、振动模块)。下面，将对气溶胶生成装置100的各组件进行说明。
53.外壳可以形成气溶胶生成装置100的外观。优选地，外壳可以由能够保护内部组件免受外力影响的材料实现。
54.在一些实施例中，外壳可以形成供气溶胶生成制品150插入的空间。或者，外壳可以具有气溶胶生成制品150能够插入内部的加热空间141的结构。例如，外壳可具有一表面能够开放(例如，前表面开放)或一部分能够分离(例如，上部和下部分离)的结构，并且用户可以通过打开一表面或分离一部分来将气溶胶生成制品150插入(安装)到加热空间141中。
55.另外，烟嘴部110可位于气溶胶生成装置100的一端，以用作与用户的口部接触的烟嘴。用户可通过烟嘴部110进行抽吸来吸入气溶胶。烟嘴部110可以以占据外壳的一部分的形式实现，或者可以以安装在气溶胶生成装置100上的单独结构体的形式实现。
56.另外，加热器部可通过加热位于加热空间141中的气溶胶生成制品150来生成气溶胶。加热器部的操作可以由控制部120控制。
57.如图所示，加热器部可以包括一个或多个激光照射部140。激光照射部140可以通过在气溶胶生成制品150的表面上照射激光(laser)来立即生成气溶胶，而无需预热时间。激光照射部140是发射(照射)激光的模块，例如，可以实现为半导体类型的激光二极管，但是本公开的范围不限于此。此外，例如，激光可以是具有红外波长的光，但本公开的范围不限于此。根据情况，激光照射部140可以被称为“激光光源140”。
58.图1中以气溶胶生成装置100具有两个激光照射部140为例图示，但气溶胶生成装置100可以包括一个激光照射部140，当然也可以包括三个以上的激光照射部140。
59.关于加热器部的详细结构和操作，稍后将参照图4等附图更详细地说明。
60.另一方面，气溶胶生成制品150可以包括固体气溶胶形成基质151。例如，如图所示，气溶胶生成制品150可以包括气溶胶形成基质151及其支架152。然而，本公开的范围不限于此。
61.此外，气溶胶生成制品150可以具有气溶胶形成基质151的表面暴露于外部且可以被激光直接加热的结构。例如，如图所示，气溶胶生成制品150可以具有未被包装物(wrapper)包裹的气溶胶形成基质151被安装到支架152的结构。然而，本公开的范围不限于此。
62.并且，气溶胶生成制品150可以以烟弹的形式制造。换言之，气溶胶生成制品150可以以在气溶胶形成基质151耗尽之后能够更换的形式制造。然而，本公开的范围不限于此。
63.气溶胶形成基质151的形状、厚度和/或尺寸等可以不同地设计并制造。然而，优选地，气溶胶形成基质151被制造成具有薄的厚度，以便利用加热局部表面的激光的特性。
64.在一些实施例中，如图2所示，气溶胶形成基质151可以被制造成圆柱形。例如，通过对片材(或平面)形状的气溶胶形成基质153(例如，如再造烟叶等的片材形状的烟草物质)进行加工来制备中空圆柱体形的气溶胶形成基质151。在这种情况下，可以通过激光加热确保立即生成气溶胶，并且可以容易地加热整个气溶胶形成基质151。详细地说，即使通过激光仅加热气溶胶形成基质151的外表面，由于厚度薄，气溶胶形成基质151的内部也能够被加热，从而可以立即生成气溶胶。并且，如后所述，通过气溶胶形成基质151的旋转运动，能够容易地加热整个气溶胶形成基质151(参照图4、图5的说明部分)。
65.在一些其他实施例中，如图3所示，气溶胶形成基质151可以被制造成平面形状。例如，可以原样使用片材形状的气溶胶形成基质153，或将片材形状的气溶胶形成基质153层叠成多层以制造气溶胶形成基质151。在这种情况下，可以通过激光加热确保立即生成气溶胶，并且可以容易地加热整个气溶胶形成基质151。详细地说，即使通过激光仅加热气溶胶形成基质151的外表面，由于厚度薄，气溶胶形成基质151的内部也能够被加热，从而可以立即生成气溶胶。并且，如下面将描述，通过气溶胶形成基质151的直线移动，能够容易地加热整个气溶胶形成基质151(参照图6的说明部分)。
66.在一些其他实施例中，气溶胶形成基质151可以被制成不同于图2或图3所例示的
形状。
67.在前述实施例中，经加工的气溶胶形成基质151或片状的气溶胶形成基质153的厚度可以是约5mm以下，优选地，可以为约3mm、2mm或1mm以下。在该数值范围内，可以通过照射的激光充分加热到气溶胶形成基质151的内部。
68.另外，气溶胶形成基质151的尺寸可以考虑加热空间141的大小、吸烟次数等适当确定。例如，气溶胶形成基质151的尺寸可以基于气溶胶生成制品150的目标吸烟次数确定。然而，本公开不限于此。
69.另一方面，根据本公开的一些实施例，气溶胶生成制品150和激光照射部140中的至少一种可以被设置为在加热过程中进行移动。此外，激光的照射位置(即，激光照射到气溶胶形成基质151的位置或加热地点)可以通过上述移动而改变。其中，移动不仅包括旋转移动和直线移动，还包括在固定的位置移动(调节)角度。在本实施例中，气溶胶生成制品150与激光照射部140的移动可以以手动方式进行，也可以以自动方式进行。例如，可以在控制部120的控制下自动执行上述移动。稍后将参照图4至图8详细描述本实施例。
70.另外，电池130可以供应用于使气溶胶生成装置100工作的电力。例如，电池130可以供应电力，使得加热器部(例如，激光照射部140)能够加热气溶胶生成制品150中包含的气溶胶形成基质151，也可以供应控制部120工作所需的电力。
71.另外，控制部120可以整体控制气溶胶生成装置100的工作。例如，控制部120可以控制加热器部(例如，激光照射部140)和电池130的工作，也可以控制气溶胶生成装置100中包括的其他组件的工作。控制部120可以控制由电池130提供的电力，加热器部(例如，激光照射部140)的加热操作等。例如，控制部120可以控制激光照射部140的照射强度、照射形状、照射面积等，并且可以控制激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的移动。此外，控制部120可通过确认气溶胶生成装置100的每个组件的状态来判断气溶胶生成装置100是否处于可工作状态。
72.在一些实施例中，控制部120可以响应于检测到用户的抽吸而控制电池130，使得电池130向激光照射部140供电。例如，控制部120可以进行控制，使得仅在抽吸时对激光照射部140供电，而不是连续地对激光照射部140供电。在这种情况下，气溶胶生成装置100的功耗可以大大降低，且加热效率可以显著提高。
73.控制部120可以由至少一个处理器(processor)来实现。上述处理器可以由多个逻辑门阵列实现，也可以由通用的微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，只要是本实施例所属技术领域的通常的技术人员就能理解，控制部120还可以由其他形式的硬件来实现。
74.关于控制部120的附加控制操作，稍后将参照图12等附图进行说明。
75.至此，已参照图1至图3示意性说明了根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置100。根据上述内容，可以通过采用激光加热方式和厚度薄的气溶胶形成基质151来确保立即生成气溶胶。具体而言，通过用激光加热厚度薄的气溶胶形成基质151的表面，气溶胶可以立即生成，而无需预热时间。因此，可以将吸烟等待时间最小化，并且可以提高用户对气溶胶生成装置100的满意度。
76.在下文中，将参照图4等附图说明在基于激光的气溶胶生成装置中执行的加热方法和加热控制方法。为了便于理解，以下述方法是在图1所例示的气溶胶生成装置100中执
行的假设来继续描述。
77.首先，将参照图4至图5说明根据本公开的第一实施例的气溶胶生成装置的加热方法。
78.如图4和图5所示，本实施例涉及一种基于激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的旋转移动来加热气溶胶生成制品150的方法。
79.例如，如图4所示，激光照射部140可以在固定的位置照射激光，气溶胶生成制品150可以通过旋转逐渐向上(例如，烟嘴部110方向)移动。或者，如图5所示，气溶胶生成制品150可通过旋转向下移动。换言之，激光的照射位置可以通过气溶胶生成制品150的旋转移动而改变，同时加热气溶胶形成基质151。在这种情况下，即使通过少量激光照射部140，也可以容易地加热整个气溶胶形成基质151。
80.在前述示例中，可以以多种方式来实现气溶胶生成制品150或气溶胶形成基质151的旋转移动。例如，如图4或图5所示，气溶胶生成制品150还可包括由螺旋形(或弹簧形)形成的旋转引导部154。此外，气溶胶生成制品150的旋转移动可以以支架152沿着旋转引导部154旋转的方式来实现。然而，本公开的范围不限于此。
81.作为另一示例，激光照射部140可以在气溶胶生成制品150的周边旋转移动的同时照射激光。
82.在下文中，将参照图6说明根据本公开的第二实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。
83.如图6所示，本实施例涉及一种基于激光照射部140或气溶胶生成制品150的直线移动来加热气溶胶生成制品150的方法。
84.例如，如图6所示，激光照射部140在固定的位置照射激光，气溶胶生成制品150可以沿长轴方向(即，上下方向)或其垂直方向(即，左右方向)进行移动。换言之，可以通过气溶胶生成制品150的直线移动改变激光的照射位置(例如，上下左右改变)，同时对气溶胶形成基质151进行加热。在这种情况下，即使通过少量激光照射部140，也可以容易地加热整个气溶胶形成基质151。
85.在前述示例中，用于实现气溶胶生成制品150的直线移动的方法可以多种多样，并且可以以任何方式实现。
86.作为另一示例，激光照射部140可以在沿长轴方向或其垂直方向移动的同时照射激光。
87.在下文中，将参照图7说明根据本公开的第三实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。此外，在下文中，为了便于理解，假设气溶胶形成基质151呈平面形状以继续描述。然而，即使当气溶胶形成基质151具有圆柱形或其他形状时，也可以在不改变实际技术思想的状态下应用以下说明内容。
88.如图7所示，本实施例涉及一种基于激光照射部140或气溶胶生成制品150的角度移动(调节)来加热气溶胶生成制品150的方法。
89.例如，如图7所示，激光照射部140可以在固定的位置改变照射角度的同时加热气溶胶形成基质151。作为更具体的示例，激光照射部140可以在改变上下角度或左右角度的同时加热气溶胶形成基质151。换言之，通过激光照射部141的角度移动改变激光的照射位置(例如，上下左右改变)，同时对气溶胶形成基质151进行加热。在这种情况下，即使通过少
量激光照射部140，也可以容易地加热整个气溶胶形成基质151。
90.作为另一示例，激光照射部140可以以固定的角度照射激光，且气溶胶生成制品150的上下左右角度(倾斜)可以改变。
91.另一方面，虽然图7中以设置一个激光照射部140为例图示，但如上所述，可以设置多个激光照射部140。例如，可以设置用于加热气溶胶形成基质151的一表面的第一激光照射部和用于加热另一表面(例如，相反面)的第二激光照射部。
92.在下文中，将参照图8说明根据本公开的第四实施例的气溶胶生成装置的加热方法。
93.如图8所示，本实施例涉及一种基于激光照射部(第一激光照射部140-1、第二激光照射部140-2)的角度移动和气溶胶生成制品150的直线移动(或旋转移动)来加热气溶胶生成制品150的方法。虽然图8中以设置多个激光照射部(第一激光照射部140-1、第二激光照射部140-2)为例图示，但不言而喻，根据情况可以设置一个激光照射部140。
94.例如，如图8所示，第一激光照射部140-1可以向平面状的气溶胶形成基质151的一表面，边改变照射角度边照射激光，第二激光照射部140-2可以向气溶胶形成基质151的另一表面(例如，相反面)，边改变照射角度边照射激光。并且，气溶胶形成制品150可以执行直线移动(或旋转移动)。作为更具体的示例，各个激光照射部(第一激光照射部140-1、第二激光照射部140-2)可以边改变上下角度边加热气溶胶生成制品150，气溶胶生成制品150可以沿左右方向(即，垂直于长轴方向的方向)执行直线移动(例如，直线往复运动)。或者，各个激光照射部(第一激光照射部140-1、第二激光照射部140-2)可以边改变左右角度边加热气溶胶生成制品150，气溶胶生成制品150可以沿上下方向(即，长轴方向)执行直线移动(例如，直线往复运动)。在任何情况下，通过激光照射部(第一激光照射部140-1、第二激光照射部140-2)的角度移动和气溶胶生成制品150的直线移动，可以容易地加热整个气溶胶形成基质151，且气溶胶生成制品150的移动程度(距离)可以大大减少。
95.在下文中，将参照图9至图11说明根据本公开的第五实施例的气溶胶生成装置的加热方法。
96.本实施例涉及一种用于解决激光加热效率随着气溶胶的生成而降低的问题的方法，为了便于理解，首先参照图9对问题进行说明。
97.如图9所示，当通过激光加热对气溶胶形成基质151进行加热时，气溶胶155可以形成在气溶胶形成基质151的周边。然而，所形成的气溶胶155可能成为降低激光加热效率的阻碍因素。例如，由于位于激光的照射路径上的气溶胶155会发生激光的吸收和散射等现象，因此会降低激光加热的效率。即，可能发生到达气溶胶形成基质151的激光的能量因气溶胶155而减少的问题。
98.为了解决上述问题，如图10所示，根据本公开的一些实施例的加热器部还可以包括激光反射部142。激光反射部142可位于气溶胶生成制品150的下方，以将照射的激光反射到位于上方的气溶胶生成制品150。在这种情况下，随着照射的激光绕过气溶胶形成基质151周边的气溶胶155并到达气溶胶形成基质151，或者当激光沿气流方向(即，向上)被反射时，可以使激光和气溶胶155之间的接触最小化。另外，由此能够解决因气溶胶155而引起的激光加热效率降低的问题。
99.在本公开的一些其他实施例中，如图11所示，还可以包括激光引导部143，该激光
引导部143将加热器部照射的激光引导至气溶胶形成基质151。激光引导部143可以呈管(例如，波导管、扩散管)形状，且以穿过气溶胶形成基质151周边的气溶胶155的形式设置。在这种情况下，通过激光引导部143内部的通道照射的激光可以在没有能量损失的状态下到达气溶胶形成基质151，因此可以解决由于气溶胶155引起的激光加热效率降低的问题。
100.至此，已参照图4至图11说明根据本公开的第一至第五实施例的气溶胶生成装置的加热方法。尽管已经以单独分开的方式描述了各个实施例，但是上述实施例可以以各种形式组合。
101.在下文中，将参照图12等附图对气溶胶生成装置的加热控制方法进行说明。
102.下面将描述的加热控制方法可以实现为通过具有处理器的计算模块(例如，控制部120)执行的一个或多个指令。并且，在下文中，为了便于理解，以上述加热控制方法是在图1所例示的气溶胶生成装置100的控制部120执行的假设来继续描述。因此，若省略对执行特定步骤/工作的主体的记载，则可以理解为由所例示的模块(例如，控制部120)执行。
103.首先，将参照图12说明根据本公开的第一实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。
104.如图12所示，本实施例涉及基于激光的照射面积(或照射形状)进行加热控制的方法。例如，控制部120可以控制激光照射部140来调整激光的照射面积，并且随着照射面积的调节，可以精密地控制对于气溶胶生成制品150的加热。
105.具体而言，假设激光照射部140以相同强度(输出)照射激光，则加热温度(或加热强度)不可避免地会根据激光照射区域(第一照射区域144、第二照射区域145)的面积而改变。例如，由于第一照射区域144的面积小于第二照射区域145的面积，因此可以将第一照射区域144加热到比第二照射区域145更高的温度。这是因为照射面积越小，激光能量越集中，照射面积越大，激光能量越分散，因此每单位面积的加热强度减少。
106.因此，控制部120可通过调节照射面积(即，照射面积的大小)来对气溶胶生成制品150执行精密的加热控制功能。然而，其具体加热控制方法可以是多种多样的。
107.作为一例，控制部120可以基于气溶胶生成制品150的加热温度来增加或减小照射面积的大小。例如，控制部120可以响应于气溶胶生成制品150的加热温度为基准值以上的判断，增加照射面积的大小。或者，控制部120可以响应于气溶胶生成制品150的加热温度小于基准值的判断，减小照射面积的大小。根据上述控制，能够精密地控制气溶胶生成制品150的加热温度。
108.作为另一示例，控制部120可以基于气溶胶形成基质151的加热状态(例如，碳化程度)增加或减少照射面积的大小。例如，控制部120可以响应于气溶胶形成基质151的特定部位的碳化(加热)程度为基准值以上的判断，增加照射面积的大小。或者，控制部120可以响应于气溶胶生成制品150的特定部位的碳化(加热)程度小于基准值的判断，减少照射面积的大小。根据上述控制，可以大大缓解吸烟过程中呈现焦味的问题。
109.作为又一示例，控制部120可以基于吸烟经过时间来增加或减小照射面积的大小。具体而言，在吸烟初始阶段，为了立即生成气溶胶，控制部120可以以相对较小的照射面积加热气溶胶生成制品150，在吸烟中间阶段，为了防止碳化现象等，可以以相对较大的照射面积加热气溶胶生成制品150。也就是说，控制部20可以随着指定时间的经过而增加激光的照射面积的大小。根据情况，为了提高吸烟后半阶段的吸烟感，控制部120也可以在吸烟后
半阶段再次以相对较小的照射面积加热气溶胶生成制品150。
110.在前述示例中，调节后(增加)的激光照射面积的大小约可以为约0.5mm2至20mm2、1mm2至10mm2、1mm2至8mm2、1mm2至6mm2、2mm2至6mm2或约2mm2至4mm2。在上述数值范围内，可以适当加热气溶胶形成基质151。例如，当照射面积的大小过小时(例如，0.5mm2以下)，由于激光能量过度集中，因此气溶胶形成基质151的局部表面可能被碳化。相反，当照射面积的大小过大时(例如，10mm2以上)，由于激光能量过度分散，因此气溶胶形成基质151几乎不被加热。
111.另一方面，调节激光照射面积的具体方式也可以多种多样。
112.作为一示例，可以通过调节焦距调节激光的照射面积。这是因为，若当激光照射部140和气溶胶生成制品150之间的距离恒定时改变焦距，则激光照射面积会改变。作为更具体的例子，当激光照射部140包括可调节焦距的透镜(例如，vcm透镜)时，控制部120可以通过调节透镜的焦距来调节激光的照射面积。然而，本公开的范围不限于此。
113.作为另一示例，具有不同特性(例如，焦距、激光照射面积等)的多个透镜，且通过将激光照射部140的透镜改变(交换)为另一个透镜来调节照射面积。
114.作为又一示例，可以通过调节从激光照射部140至气溶胶生成制品150的照射距离来调节照射面积。这是因为，若当激光照射部140具备的透镜的焦距恒定时，若激光照射部140与气溶胶生成制品150之间的距离改变，则激光照射面积会改变。例如，控制部120可以通过移动激光照射部140和/或气溶胶生成制品150中的至少一者来调节照射距离。
115.在下文中，将参照图13和图14说明根据本公开的第二实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。
116.图13为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法的示意性流程图。尤其，图13示意性地示出基于激光的反射特性控制气溶胶生成制品150的加热的方法。
117.如图13所示，根据本实施例的加热控制方法可以从开始激光加热的步骤s10开始。例如，控制部120可以进行控制，使得电力可供应到激光照射部140，当供应电力时，激光照射部140可以向气溶胶生成制品150照射激光。
118.在步骤s20中，可以测量(分析)从气溶胶生成制品150反射的激光的特性。例如，当控制部120可以利用受光元件(例如，光电二极管)检测从气溶胶生成制品150反射的激光并测量(分析)所检测到的激光的特性。其中，例如，激光的特性可以包括量、波长、频率及能级等，但本公开不限于此。
119.在步骤s30中，可以基于测量结果判断激光照射位置(即，气溶胶形成基质151的激光照射区域)的加热状态。例如，控制部120可以基于反射的激光的特性判断照射位置的碳化程度、温度等。作为更具体的示例，控制部120可以基于反射的激光的量来确定照射区域的碳化程度。为了提供更方便的理解，将参照图14进行更详细的描述。
120.图14中以气溶胶形成基质151的第二照射区域147比第一照射区域146更碳化的情况为例图示。
121.参照图14，如烟草材料等的常规的气溶胶形成基质151随着碳化改变颜色(例如，颜色按棕色-》黑色-》灰色的顺序改变)。此外，当颜色改变时，反射的激光148、激光149的特性也随之变化，因此可以基于反射的激光148、激光149的特性判断相关区域(第一照射区域
146、第二照射区域147)的碳化程度。例如，当第二照射区域147的颜色因碳化而从棕色变为黑色时，由于第二照射区域147吸收更多的激光，因此反射的激光149的量减少。因此，控制部120可以基于反射的激光149的量判断第二照射区域147的碳化程度。
122.将再参照图13进行说明。
123.在步骤s40中，可以根据判断结果进行加热控制。然而，其具体加热控制方法可以是多种多样的。
124.作为一示例，可以基于判断结果控制激光的照射位置。例如，当判断为气溶胶形成基质151的当前照射区域碳化程度为基准值以上时，控制部120可以将当前照射区域改变成其他区域(例如，改变为未碳化的区域)。例如，控制部120可以通过移动激光照射部140和/或气溶胶生成制品150来改变当前照射区域。控制部120可以将激光照射到一个或多个候选区域，基于反射的激光判断每个候选区域的碳化程度，将当前照射区域改变为碳化程度为基准值以下的候选区域。或者，控制部120可以将当前照射区域改变为随机地点。或者，若气溶胶形成基质151的每个区域被依次加热，则控制部120可以将当前照射区域改变为下一个区域。
125.作为另一示例，可以基于判断结果调节激光的照射面积。对此，可以参照图12的说明部分。
126.作为又一示例，可以基于判断结果控制激光的照射强度。例如，当判断为气溶胶形成基质151的当前照射区域碳化程度为基准值以上时，控制部120可以降低激光的照射强度。在相反的情况下，控制部120可以增加激光照射强度。
127.作为又一示例，可以基于判断结果控制激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的移动速度。例如，当判断为气溶胶形成基质151的当前照射区域碳化程度为基准值以上时，控制部120可以增加激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的移动速度。在相反的情况下，控制部120可以降低上述移动速度。
128.在下文中，将参照图15说明根据本公开的第三实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。在图15中，箭头的粗细表示移动速度(速度v1、速度v2)的大小。
129.参照图15，本实施例涉及一种基于气溶胶生成制品150和/或激光照射部140的移动速度进行加热控制的方法。例如，如图所示，控制部120可以通过控制气溶胶生成制品150的移动速度(例如，速度v1、速度v2)来调节照射到气溶胶生成制品150的每单位面积的激光能量(即，每单位面积的激光照射时间或每单位面积的加热强度)，从而可以精密控制对气溶胶生成制品150的加热。
130.具体而言，假设激光照射部140以相同强度(输出)和照射面积照射激光，照射区域156、157的加热强度(或加热温度)根据气溶胶生成制品150的移动速度(例如，速度v1、速度v2)而不可避免地改变。例如，当气溶胶生成制品150以相对慢的速度v1移动时，照射区域156暴露于激光的时间长，因此可以以相对高的强度被加热。相反，当气溶胶生成制品150以相对快的速度v2移动时，照射区域157暴露于激光的时间短，因此可以以相对低的强度被加热。
131.因此，控制部120可以通过调节激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的移动速度来精密控制对气溶胶生成制品150的加热。例如，控制部120可以通过增加或降低激光照射部140和/或气溶胶生成制品150的移动速度来精密控制气溶胶生成制品150的加热强度
(程度)(例如，通过降低移动速度来增加加热强度，或通过增加移动速度来降低热量强度)。
132.至此，已经参照图12至图15说明了根据本公开的第一至第三实施例的气溶胶生成装置的加热控制方法。尽管已经以单独分开的方式描述了各个实施例，但是上述实施例可以以各种形式组合。
133.至此参照图1至图15说明的本公开的技术思想或与控制部120的动作有关的技术思想可以由计算机可读介质中计算机可读代码来实现。上述计算机可读介质例如可以是移动型存储介质(cd、dvd、蓝光盘、usb存储装置、移动式硬盘)或固定式存储介质(rom、ram、计算机具备型硬盘)。上述计算机可读存储介质中存储的上述计算机程序能够通过互联网等网络传送到其他计算装置而设置于上述其他计算装置，由此能够在上述其他计算装置中使用。
134.以上虽参照附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开所属技术领域中具有常识的技术人员可以理解，在不改变本公开的技术思想或必须特征的前提下可将其实施为其他具体形态。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的和非限制性的。本公开的保护范围应该通过权利要求所确定，以及在等效范围内所有技术精神的解释均应该落入于由本公开定义的技术思想的范围之内。

技术特征：
1.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：激光照射部，通过照射激光来加热气溶胶生成制品，从而生成气溶胶；以及控制部，用于控制上述激光照射部，以调节上述激光的照射面积。2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述气溶胶生成制品由未被包装物包裹的圆柱形气溶胶形成基质构成。3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述气溶胶生成制品由未被包装物包裹的平面形气溶胶形成基质构成。4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述控制部随着指定时间的经过而增加上述激光的照射面积的大小。5.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，调节后的上述照射面积的大小为1mm2至10mm2。6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述激光照射部包括能够调节焦距的透镜，上述控制部通过调节上述透镜的焦距来调节上述激光的照射面积。7.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述控制部通过调节从上述激光照射部到上述气溶胶生成制品的照射距离来调节上述激光的照射面积。8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述控制部基于从上述气溶胶生成制品反射的激光特性控制对上述气溶胶生成制品的加热。9.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述控制部基于上述反射的激光的量判断上述气溶胶生成制品的激光照射区域的加热状态，并基于上述判断结果控制对上述气溶胶生成制品的加热。10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述控制部基于上述判断结果进行控制，以改变上述气溶胶生成制品的激光照射区域。11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，上述气溶胶生成制品和上述激光照射部中的至少一者被配置为能够移动，上述控制部通过调节上述至少一者的移动速度来控制对上述气溶胶生成制品的加热。

技术总结
本公开提供一种基于激光的气溶胶生成装置及其加热方法。根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置可以包括：激光照射部，通过照射激光来加热气溶胶生成制品，从而生成气溶胶；及控制部，用于控制激光照射部。控制部通过调节激光的照射面积来精密控制对气溶胶生成制品的加热，从而在吸烟时可以限制呈现焦味，并提高吸烟满意度。提高吸烟满意度。提高吸烟满意度。


技术研发人员：郑镇哲 高京敏 裵亨镇 徐章源 张哲豪 丁民硕 郑钟成
受保护的技术使用者：韩国烟草人参公社
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2023/7/20