АЭРОЗОЛЬНЫЙ ИНГАЛЯТОР, УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АЭРОЗОЛЬНОГО ИНГАЛЯТОРА, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫМ ИНГАЛЯТОРОМ И ПРОГРАММА
AEROSOL INHALER, CONTROL DEVICE FOR AEROSOL INHALER, METHOD FOR CONTROLLING AEROSOL INHALER AND PROGRAMME

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к аэрозольному ингалятору, устройству управления для аэрозольного ингалятора, способу управления аэрозольным ингалятором и программе.
Описание предшествующего уровня техники
[0002]
В обычном аэрозольном ингаляторе, например, электронной сигарете, нагреваемом табачном изделии или небулайзере, который используется для образования аэрозоля, вдыхаемого пользователем, если пользователь выполняет вдох, когда источник аэрозоля (в дальнейшем называемый также «аэрозолеобразующим субстратом»), который превращается в аэрозоль при испарении, имеется в недостаточном количестве, пользователю не может подаваться достаточно аэрозоля. Кроме того, в случае электронной сигареты или нагреваемого табачного изделия, невозможно образовать аэрозоль, имеющий желаемый аромат.
[0003]
В качестве решения приведенной проблемы, документ PTL 1 раскрывает метод, основанный на взаимосвязи между температурой нагревательного элемента и мощностью, подаваемой в нагревательный элемент, для оценки уменьшения количества жидкого аэрозолеобразующего субстрата, нагреваемого нагревателем (смотри реферат и т.п.). Документ PTL 2 раскрывает метод контроля работы электрического нагревателя и оценки количества жидкого аэрозолеобразующего субстрата, остающегося в блоке хранения жидкости, на основании контролируемой работы (смотри реферат и т.п.). Документ PTL 3 раскрывает метод получения уровня жидкости в участке хранения жидкости по измеренному значению температуры нагревателя (смотри реферат и т.п.).
[0004]
Однако, получение точной температуры нагревателя осложняется потому, что физические характеристики изменяются между отдельными нагревателями, и температура нагревателя значительно различается в зависимости от состояния использования аэрозольного ингалятора.
[0005]
Патентная литература
PTL 1: WO 2012/085203
PTL 2: WO 2012/085207
PTL 3: WO 2017/144191
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006]
Настоящее изобретение создано с учетом вышеописанных проблем.
[0007]
Проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в получении точной температуры нагревателя аэрозольного ингалятора и точной оценке остаточного количества источника аэрозоля.
[0008]
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается аэрозольный ингалятор, содержащий первый датчик, выполненный с возможностью выдачи одного из значения, относящегося к значению электрического сопротивления нагрузки, и значения электрического сопротивления, при этом нагрузка выполнена с возможностью нагревания источника аэрозоля и имеет взаимсвязь между температурой и значением электрического сопротивления, второй датчик, выполненный с возможностью выдачи температуры, и блок управления, выполненный с возможностью вычисления температуры нагрузки и/или оценки, израсходован ли источник аэрозоля, по выходному значению первого датчика и выходному значению второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля и выходному значению первого датчика после начала подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля.
[0009]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор содержит первый блок, включающий в себя нагрузку, и второй блок, включающий в себя второй датчик и блок управления. Первый блок выполнен с возможностью отсоединения от второго блока.
[0010]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор дополнительно содержит датчик давления, выполненный с возможностью обнаружения вдоха пользователя, и второй датчик содержит датчик температуры, включенный в датчик давления.
[0011]
В варианте осуществления, второй датчик содержит термистор, выполненный с возможностью определения температуры источника питания аэрозольного ингалятора.
[0012]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения выходного значения второго датчика раньше выходного значения первого датчика, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля.
[0013]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения текущего выходного значения второго датчика, которое используется вместо ранее полученного выходного значения второго датчика, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, только если удовлетворяется условие оценки, что разность между температурой нагрузки и выходным значением второго датчика имеет значение ниже порога.
[0014]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения текущего выходного значения второго датчика, которое используется вместо ранее полученного выходного значения второго датчика, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, только если удовлетворяется условие оценки, что температура нагрузки и выходное значение второго датчика являются почти равными.
[0015]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения текущего выходного значения второго датчика, которое используется вместо ранее полученного выходного значения второго датчика, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, только если удовлетворяется условие оценки, что температура нагрузки и выходное значение второго датчика находятся во взаимосвязи.
[0016]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения текущего выходного значения второго датчика, которое используется вместо ранее полученного выходного значения второго датчика, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, только если время, прошедшее с момента прекращения предыдущей подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, не меньше предварительно заданного времени.
[0017]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор содержит первый блок, включающий в себя нагрузку, и второй блок, включающий в себя второй датчик и блок управления. Первый блок является отсоединяемым от второго блока. Блок управления выполнен с возможностью получения выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, когда первый блок присоединен ко второму блоку.
[0018]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор дополнительно содержит третий датчик, выполненный с возможностью обнаружения вдоха пользователя. Блок управления выполнен с возможностью получения выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, когда третьим датчиком обнаруживается вдох.
[0019]
В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения, на протяжении множества моментов времени, выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля.
[0020]
В варианте осуществления, второй датчик содержит термистор, выполненный с возможностью определения температуры источника питания аэрозольного ингалятора. Блок управления выполнен с возможностью получения, по меньшей мере, в первый момент времени и второй момент времени, выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, после оценки, что температура нагрузки и выходное значение второго датчика не имеют предварительно заданной взаимосвязи, использования выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика, которые получены в первый момент времени, чтобы вычислять температуру нагрузки и/или оценивать, израсходован ли источник аэрозоля, и, после оценки, что температура нагрузки и выходное значение второго датчика имеют предварительно заданную взаимосвязь, использования выходного значения первого датчика и выходного значения второго датчика, которые получены во второй момент времени, чтобы вычислять температуру нагрузки и/или оценивать, израсходован ли источник аэрозоля.
[0021]
В варианте осуществления, первый момент времени опережает второй момент времени по времени.
[0022]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор содержит первый блок, включающий в себя нагрузку, и второй блок, включающий в себя второй датчик и блок управления. Первый блок является отсоединяемым от второго блока. Первый момент времени является моментом времени, в который первый блок присоединяют ко второму блоку.
[0023]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор дополнительно содержит третий датчик, выполненный с возможностью обнаружения вдоха пользователя. Второй момент времени является моментом времени, в который третьим датчиком обнаруживается вдох.
[0024]
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается аэрозольный ингалятор, содержащий первый блок, включает в себя нагрузку, выполненную с возможностью нагревания источника аэрозоля и имеющую взаимосвязь между температурой и значением электрического сопротивления, и второй блок, включающий в себя датчик температуры и блок управления, который является разъединяемым с первым блоком, при этом блок управления выполнен с возможностью получения выходного значения датчика температуры в качестве текущей температуры нагрузки, перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля.
[0025]
В варианте осуществления, аэрозольный ингалятор дополнительно содержит датчик давления, выполненный с возможностью обнаружения вдоха пользователя, и датчик температуры включен в датчик давления.
[0026]
В варианте осуществления, датчик температуры содержит термистор, выполненный с возможностью определения температуры источника питания аэрозольного ингалятора.
[0027]
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается устройство управления для аэрозольного ингалятора, включающего в себя первый датчик, выполненный с возможностью выдачи одного из значения, относящегося к значению электрического сопротивления нагрузки, и значения электрического сопротивления, при этом нагрузка выполнена с возможностью нагревания источника аэрозоля и имеет взаимосвязь между температурой и значением электрического сопротивления, и второй датчик, выполненный с возможностью выдачи температуры, устройство управления, содержащее блок управления, выполненный с возможностью вычисления температуры нагрузки и/или оценки, израсходован ли источник аэрозоля, по выходному значению первого датчика и выходному значению второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля и выходному значению первого датчика после начала подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля.
[0028]
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ управления аэрозольным ингалятором, включающим в себя первый датчик, выполненный с возможностью выдачи одного из значения, относящегося к значению электрического сопротивления нагрузки, и значения электрического сопротивления, при этом нагрузка выполнена с возможностью нагревания источника аэрозоля и имеет взаимосвязь между температурой и значением электрического сопротивления, и второй датчик, выполненный с возможностью выдачи температуры, причем способ содержит этап получения первого значения, которое является выходным значением первого датчика, и второго значения, которое является выходным значением второго датчика перед началом подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, этап получения третьего значения, которое является выходным значением первого датчика после начала подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля, и этап вычисления температуры нагрузки и/или оценки, израсходован ли источник аэрозоля, по первому значению, второму значению и третьему значению.
[0029]
Для решения вышеописанной проблемы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается программа, составленная с возможностью предписания процессору выполнять способ управления.
[0030]
Дополнительные признаки настоящего изобретения будут очевидны из последующего описания примерных вариантов осуществления, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0032]
Фиг. 1A - блок-схема схемы исполнения аэрозольного ингалятора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0033]
Фиг. 1B - блок-схема схемы исполнения аэрозольного ингалятора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0034]
Фиг. 2A - примерная схема исполнения устройства управления для аэрозольного ингалятора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0035]
Фиг. 2B - примерная схема исполнения устройства управления для аэрозольного ингалятора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0036]
Фиг. 3 - график, схематически представляющий последовательное изменение со временем температуры нагрузки после начала подачи мощности в нагрузку, и изменение температуры нагрузки за предварительно заданное время или в расчете на предварительно заданную подаваемую мощность;
[0037]
Фиг. 4A-1, 4A-2 и 4B - блок-схема последовательности операций способа обработки вычисления температуры нагрузки и оценки израсходования или недостатка источника аэрозоля в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0038]
Фиг. 5 - график, представляющий изменение скорости изменения температуры нагрузки после прекращения подачи мощности в нагрузку;
[0039]
Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа обработки, выполняемого одновременно или параллельно с обработкой, показанной на фиг. 4A и 4B;
[0040]
Фиг. 7-1 и 7-2 - блок-схема последовательности операций способа обработки, соответствующего фиг. 4A-1 и 4A-2 в схеме исполнения, использующей термистор, выполненный с возможностью определения температуры источника питания, чтобы получать температуру нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и
[0041]
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа обработки, соответствующего фиг. 6, в схеме исполнения, использующей термистор, выполненный с возможностью определения температуры источника питания, чтобы измерять температуру нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0042]
Вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан далее со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует отметить, что вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя электронную сигарету, нагреваемое табачное изделие и небулайзер, но не ограничивается перечисленным. Вариант осуществления настоящего изобретения может включать в себя различные аэрозольные ингаляторы, выполненные с возможностью образования аэрозоля, вдыхаемого пользователем. Кроме того, «аэрозольный ингалятор» в соответствии с данным вариантом осуществления может также называться аэрозолеобразующим устройством.
[0043]
Фиг. 1A является блок-схемой схемы исполнения аэрозольного ингалятора 100A в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1A схематически и концептуально показывает компоненты, предусмотренные в аэрозольном ингаляторе 100A, но не показывает точных схемы исполнения, форм, размеров, относительного расположения и т.п. компонентов и аэрозольного ингалятора 100A.
[0044]
Как показано на фиг. 1A, аэрозольный ингалятор 100A включает в себя второй блок 102 (в дальнейшем называемый также «основным корпусом 102»), и первый блок 104A (в дальнейшем называемый также «картриджем 104A»). Как показано на фиг. 1A, например, основной корпус 102 может включать в себя блок 106 управления, блок 108 уведомления, источник 110 питания, первый датчик 112, a второй датчик 113 и память 114. Первый датчик 112 может включать в себя датчик, выполненный с возможностью выдачи значения, относящегося к значению электрического сопротивления нагрузки, выполненной с возможностью нагревания источника аэрозоля и имеющей взаимосвязь между температурой и значением электрического сопротивления, или значения электрического сопротивления. Например, первый датчик может быть датчиком напряжения, датчика тока, датчиком температуры или чем-то подобным. Вторым датчиком 113 могут быть различные датчики, включая датчик, выполненный с возможностью выдачи температуры. Например, второй датчик 113 может быть датчиком температуры, включенным в термистор, выполненный с возможностью измерения температуры источника 110 питания, датчиком температуры, включенным в датчик давления, выполненный с возможностью обнаружения вдоха пользователя, или чем-то подобным. Основной корпус 102 может также включать в себя датчик скорости потока, датчик расхода потока и т.п. Основной корпус 102 может также включать в себя схему 134, описанную в дальнейшем. В качестве примера, картридж 104A может включать в себя блок 116A хранения, испарительный блок 118A, воздуховпускной канал 120, аэрозольный канал 121, мундштучный участок 122, участок 130 удерживания и нагрузку 132. Некоторые из компонентов, содержащихся в основном корпусе 102, могут содержаться в картридже 104A. Некоторые из компонентов, содержащихся в картридже 104A, могут содержаться в основном корпусе 102. Картридж 104A может быть выполнен с возможностью отсоединения от основного корпуса 102. В качестве альтернативы, все компоненты, содержащиеся в основном корпусе 102 и картридже 104A, могут содержаться в одном корпусе вместо основного корпуса 102 и картриджа 104A.
[0045]
Блок 116A хранения может быть сформирован в виде емкости для хранения источника аэрозоля. В этом случае, источник аэрозоля является, например, многоатомным спиртом, например, глицерином или пропиленом, жидкостью, например, водой или ее жидкой смесью. Если аэрозольный ингалятор 100A является электронной сигаретой, то источник аэрозоля в блоке 116A хранения может включать в себя компонент, который выпускает ароматизирующий компонент, при нагревании. Участок 130 удерживания удерживает источник аэрозоля, подаваемый из блока 116A хранения в положении, в котором может нагреваться нагрузка 132. Например, участок 130 удерживания изготовлен из волокнистого или пористого материала и удерживает источник аэрозоля в форме жидкости в зазорах между волокнами или в порах пористого материала. В качестве вышеописанного волокнистого или пористого материала можно применить, например, хлопок, стекловолокно, материал из свежих листьев табака или что-то подобное. Если аэрозольный ингалятор 100A является медицинским ингаляционным устройством, например, небулайзером, то источник аэрозоля может также содержать лекарство для вдыхания пациентом. В другом примере, блок 116A хранения может включать в себя компонент, способный восполнять расходуемый источник аэрозоля. В качестве альтернативы, блок 116A хранения может быть выполнен так, что сам блок 116A хранения можно заменять, когда источник аэрозоля израсходуется. Источник аэрозоля не ограничен жидким веществом и может быть твердым веществом. Если источник аэрозоля является твердым веществом, то блок 116A хранения может быть полым контейнером.
[0046]
Испарительный блок 118A выполнен с возможностью испарения источника аэрозоля и образования аэрозоля. Если вдыхающее действие или другое действие пользователя обнаруживается, то испарительный блок 118A образует аэрозоль. Например, участок 130 удерживания обеспечивается для соединения блока 116A хранения и испарительного блока 118A. В этом случае, часть участка 130 удерживания сообщается с внутренним пространством блока 116A хранения и контактирует с источником аэрозоля. Другая часть участка 130 удерживания продолжается к испарительному блоку 118A. Следует отметить, что другая часть участка 130 удерживания, продолжающаяся к испарительному блоку 118A, может вмещаться в испарительном блоке 118A или может сообщаться с внутренним пространством блока 116A хранения через испарительный блок 118A. Источник аэрозоля переносится из блока 116A хранения в испарительный блок 118A посредством капиллярного действия участка 130 удерживания. Например, испарительный блок 118A включает в себя нагреватель, включающий в себя нагрузку 132, электрически соединенную с источником 110 питания. Нагреватель располагается в контакте или непосредственной близости с участком 130 удерживания. Если обнаруживается вдыхающее действие или другое действие пользователя, то блок 106 управления управляет подачей мощности в нагреватель испарительного блока 118A и нагревает источник аэрозоля, переносимый через участок 130 удерживания, испаряя, тем самым, источник аэрозоля. Воздуховпускной канал 120 соединен с испарительным блоком 118A, и воздуховпускной канал 120 сообщается с наружной стороной аэрозольного ингалятора 100A. Аэрозоль, образуемый испарительным блоком 118A, смешивается с воздухом, забираемым через воздуховпускной канал 120. Текучая смесь аэрозоля и воздуха направляется в аэрозольный канал 121, как указано стрелкой 124. Аэрозольный канал 121 имеет трубчатую конструкцию, выполненную с возможностью переноса текучей смеси воздуха и аэрозоля, образуемого испарительным блоком 118A, к мундштучному участку 122.
[0047]
Мундштучный участок 122 располагается на конце аэрозольного канала 121 и выполнен с возможностью открывания аэрозольного канала 121 наружу аэрозольного ингалятора 100A. Пользователь держит мундштучный участок 122 во рту и вдыхает, втягивая, тем самым, воздух, содержащий аэрозоль, в полость рта.
[0048]
Блок 108 уведомления может включать в себя светоизлучающий элемент, например, СД (светодиод), дисплей, динамик, вибратор и т.п. Блок 108 уведомления выполнен с возможностью предоставления некоторого уведомления пользователю, при необходимости, посредством испускания света, дисплея, фрагмента речи, вибрации или чего-то подобного.
[0049]
Следует отметить, что картридж 104A может быть сформирован в виде внешней трубки, и какой-то один из воздуховпускного канала 120 и аэрозольного канала 121 или оба канала могут быть сформированы в виде внутренней трубки, расположенной во внешней трубке. Нагрузка 132 может располагаться в воздуховпускном канале 120 или аэрозольном канале 121, который является внутренней трубкой. Блок 116A хранения может быть расположен или сформирован между картриджем 104A, который является внешней трубкой, и воздуховпускным каналом 120 или аэрозольным каналом 121, который является внешней трубкой.
[0050]
Источник 110 питания подает питание в такие компоненты, как блок 108 уведомления, первый датчик 112, the второй датчик 113, память 114, нагрузка 132 и схема 134, в аэрозольном ингаляторе 100A. Источник 110 питания может быть гальванической батареей или аккумуляторной батареей, которая может заряжаться при подсоединении к внешнему источнику питания через предварительно заданный порт (не показанный) аэрозольного ингалятора 100A. Лишь источник 110 питания может быть отсоединяемым от основного корпуса 102 или аэрозольного ингалятора 100A или может быть заменяемым новым источником 110 питания. Кроме того, источник 110 питания может быть заменяемым новым источником 110 питания путем замены всего основного корпуса 102 новым основным корпусом 102. Например, источник 110 питания может быть образован ионно-литиевой аккумуляторной батареей, никель-водородной аккумуляторной батареей, литий-ионным конденсатором или чем-то подобным. Источник 110 питания, который является аккумуляторной батареей, может включать в себя датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры батареи. Можно представить, что в настоящем изобретении второй датчик 113 может включать в себя такой датчик температуры.
[0051]
Первый датчик 112 может включать в себя один или множество датчиков, применяемых для получения значения напряжения, подаваемого на всю схема 134 или ее конкретную часть, значение тока, протекающего во всю схему 134 или ее конкретную часть, значения, соответствующего значению электрического сопротивления нагрузки 132, или значения, соответствующего температура и т.п. Первый датчик 112 может быть встроен в схему 134. Функция первого датчика 112 может быть встроена в блок 106 управления. Второй датчик 113 может включать в себя один или множество датчиков, применяемых для получения значения, соответствующего температуре в некотором месте в аэрозольном ингаляторе 100A, и т.п. Второй датчик 113 может содержаться внутри датчика давления, который обнаруживает изменение давления в одном из воздуховпускного канала 120 и аэрозольного канала 121 или обоих каналах. Аэрозольный ингалятор 100A может также включать в себя, по меньшей мере, один из датчика скорости потока, который определяет скорость потока, и датчика расхода потока, который определяет расход потока. Аэрозольный ингалятор 100A может также включать в себя датчик веса, который определяет вес такого компонента, как блок 116A хранения. Аэрозольный ингалятор 100A может быть также выполнен с возможностью подсчета числа затяжек пользователя, который пользуется аэрозольным ингалятором 100A. Аэрозольный ингалятор 100A может быть также выполнен с возможностью интегрирования времени подачи мощности в испарительный блок 118A. Аэрозольный ингалятор 100A может также включать в себя датчик, выполненный с возможностью определения уровня жидкости в блоке 116A хранения. Аэрозольный ингалятор 100A может также включать в себя датчик, выполненный с возможностью получения или определения SOC (степени зарядки), интегрированного значения тока, напряжения и т.п. источника 110 питания. Значение SOC может быть получено с помощью способа интегрирования тока (способа подсчета кулоновского заряда), способа SOC-OCV (определения степени зарядки по напряжению разомкнутой цепи) или подобным способом. Второй датчик 113 может также включать в себя датчик температуры в источнике 110 питания. Аэрозольный ингалятор 100A может быть также выполнен с возможностью обнаружения срабатывания кнопки управления, которая может приводиться в действие пользователем.
[0052]
Блок 106 управления может быть электронным схемным модулем, сформированным как микропроцессор или микрокомпьютер, например, MPC (мультипроцессорная плата). Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью управления работой аэрозольного ингалятора 100A в соответствии с компьютерно-выполняемыми командами, хранящимися в памяти 114. Память 114 является носителем данных, ROM (постоянной памятью), RAM (оперативной памятью) или флэш-памятью. Дополнительно к вышеописанным компьютерно-выполняемым командам, память 114 может хранить данные настройки, необходимые для управления аэрозольным ингалятором 100A. Например, память 114 может хранить различные данные, например, способ управления (такую форму, как испускание света, фрагмент речи или вибрация) блока 108 уведомления, значения, полученные и/или обнаруженные первым датчиком 112 и вторым датчиком 113, и предысторию нагревания испарительного блока 118A. Блок 106 управления считывает данные из памяти 114, при необходимости, и использует их для управления аэрозольным ингалятором 100A, и сохраняет данные в памяти 114, при необходимости.
[0053]
Фиг. 1B является блок-схемой схемы исполнения аэрозольного ингалятора 100B в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0054]
Как показано на фиг. 1B, аэрозольный ингалятор 100B имеет схему исполнения, подобную аэрозольному ингалятору 100A, показанному на фиг. 1A. Однако, схема исполнения первого блока 104B (в дальнейшем называемого «аэрозолеобразующим изделием 104B» или «сигаретой 104B») отличается от схемы исполнения первого блока 104A. Например, аэрозолеобразующее изделие 104B может включать в себя материал-основу 116B для аэрозоля, испарительный блок 118B, воздуховпускной канал 120, аэрозольный канал 121 и мундштучный участок 122. Некоторые из компонентов, содержащихся в основном корпусе 102, могут содержаться в аэрозолеобразующем изделии 104B. Некоторые из компонентов, содержащихся в аэрозолеобразующем изделии 104B, могут содержаться в основном корпусе 102. Аэрозолеобразующее изделие 104B может быть вставляемым/съемным в/из основного корпуса 102. В качестве альтернативы, все компоненты, содержащиеся в основном корпусе 102 и аэрозолеобразующем изделии 104B, могут содержаться в одном корпусе вместо основного корпуса 102 и аэрозолеобразующего изделия 104B.
[0055]
Материал-основа 116B для аэрозоля может быть сформирован в форме твердого вещества, содержащего источник аэрозоля. Так как в блоке 116A хранения, показанном на фиг. 1A, источник аэрозоля может быть, например, таким многоатомным спиртом, как глицерин или пропилен, жидкостью, например, водой или ее жидкой смесью. Источник аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля может включать в себя свежие листья табака или экстракт, выделенный из свежих листьев табака, который испускает ароматизирующий компонент, при нагревании. Следует отметить, что сам материал-основа 116B для аэрозоля может быть изготовлен из свежих листьев табака. Если аэрозольный ингалятор 100B является медицинским ингаляционным устройством, например, небулайзером, то источник аэрозоля может также содержать лекарство для вдыхания пациентом. Материал-основа 116B для аэрозоля может быть выполнен так, что материал-основу 116B для аэрозоля можно заменять сам по себе, когда источник аэрозоля израсходуется. Источник аэрозоля не ограничен жидким веществом и может быть твердым веществом.
[0056]
Испарительный блок 118B выполнен с возможностью испарения источника аэрозоля и образования аэрозоля. Если обнаруживается вдыхающее действие или другое действие пользователя, то испарительный блок 118B образует аэрозоль. Испарительный блок 118B включает в себя a нагреватель (не показанный), включающий в себя нагрузку, электрически соединенную с источником 110 питания. Если вдыхающее действие или другое действие пользователя обнаруживается, то блок 106 управления управляет подачей мощности в нагреватель испарительного блока 118B и нагревает источник аэрозоля, содержащийся в материале-основе 116B для аэрозоля, испаряя, тем самым, источник аэрозоля. Воздуховпускной канал 120 соединен с испарительным блоком 118B, и воздуховпускной канал 120 сообщается с наружной стороной аэрозольного ингалятора 100B. Аэрозоль, образуемый испарительным блоком 118B, смешивается с воздухом, забираемым через воздуховпускной канал 120. Текучая смесь аэрозоля и воздуха направляется в аэрозольный канал 121, как указано стрелкой 124. Аэрозольный канал 121 имеет трубчатую конструкцию, выполненную с возможностью передачи текучей смеси воздуха и аэрозоля, образуемого испарительным блоком 118B, в мундштучный участок 122.
[0057]
Блок 106 управления выполнен с возможностью управления аэрозольными ингаляторами 100A и 100B (в дальнейшем совместно называемыми «аэрозольным ингалятором 100») в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, с помощью различных способов.
[0058]
Фиг. 2A является электрической схемой, представляющей примерное расположение цепей устройства управления для аэрозольного ингалятора 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0059]
Устройство 200A управления, показанное на фиг. 2A, включает в себя источник 110 питания, блок 106 управления, первые датчики 112A-112D (в дальнейшем совместно называемые «первым датчиком 112»), вторые датчики 113A и/или 113B (в дальнейшем совместно называемые «вторым датчиком 113»), нагрузку 132 (в дальнейшем называемую также «резистивным нагревателем»), первую схему 202, вторую схему 204, ключ Q1, включающий в себя первый полевой транзистор (FET) 206, блок 208 преобразования, ключ Q2, включающий в себя второй FET 210 и резистор 212 (в дальнейшем называемый также «первым шунтирующим резистором»).
[0060]
outside
В примере, первый датчик 112 может быть датчиком напряжения. В частности, первый датчик 112B может служить для измерения значения, относящегося к значению электрического сопротивления нагрузки 132, или значения электрического сопротивления. Второй датчик 113 может быть датчиком температуры. Например, второй датчик 113A может быть термистором, который измеряет температуру источника 110 питания. Устройство 200A управления может включать в себя датчик 224 давления, который обнаруживает вдох пользователя. Датчик 224 давления может включать в себя второй датчик 113B, который является датчиком температуры, выполненным с возможностью измерения температуры T наружного воздуха, датчик 226 абсолютного давления, который измеряет абсолютное давление P, и блок 230 калибровки. Датчик 224 давления калибрует давление, измеряемое датчиком 226 абсолютного давления, с использованием температуры, измеренной вторым датчиком 113B, получая, тем самым, точное давление P' в аэрозольном ингалятором 100. Блок 230 калибровки может быть сформирован мультиплексором. Устройство 200A управления может включать в себя, по меньшей мере, один из вторых датчиков 113A и 113B. Если прошло некоторое время с момента прекращения подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, температура источника 110 питания и температура нагрузки 132 равны температуре наружного воздуха или имеют значение, близкое к температуре наружного воздуха. Если принять, что расхождение между температурой источника 110 питания и температурой нагрузки 132 является достаточно малым, то температуру, измеренную вторым датчиком 113A, можно считать температурой нагрузки 132. Кроме того, второй датчик 113B измеряет температуру наружного воздуха. Если прошло некоторое время с момента прекращения подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, температура нагрузки 132 равна температуре наружного воздуха или имеет значение, близкое к температуре наружного воздуха. В этом случае, температуру, измеренную вторым датчиком 113B, можно считать температурой нагрузки 132.
[0061]
Batt
Как описано выше, в соответствии с данным вариантом осуществления, датчик температуры, включенный в датчик 224 давления, который обнаруживает вдох пользователя, можно использовать для получения температуры нагрузки 132. В качестве альтернативы, в соответствии с данным вариантом осуществления, датчик температуры (термистор), выполненный с возможностью определения температуры T источника 110 питания, можно использовать для получения температуры нагрузки 132. В соответствии с данным признаком, поскольку не требуется подготавливать отдельный датчик для получения температуры нагрузки 132, можно снизить стоимость аэрозольного ингалятора 100 (в частности, картриджа 104A).
[0062]
Значение электрического сопротивления и температура нагрузки 132 находятся во взаимосвязи, и значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры. Иначе говоря, нагрузка 132 может включать в себя нагреватель PTC (с положительным температурным коэффициентом). Первый шунтирующий резистор 212 электрически соединен последовательно с нагрузкой 132 и имеет известное значение электрического сопротивления. Значение электрического сопротивления первого шунтирующего резистора 212 может быть почти или совсем неизменяемым с изменением температуры. Первый шунтирующий резистор 212 имеет значение электрического сопротивления, в достаточной мере превышающее значение электрического сопротивления нагрузки 132. Первые датчики 112C и 112D может отсутствовать в варианте осуществления. Первый FET 206, включенный в ключ Q1, и второй FET 210, включенный в ключ Q2, выполняют, каждый, функцию переключателя, который размыкает/замыкает электрическую цепь. Техническим специалистам должно быть очевидно, что в качестве переключателя можно использовать не только FET, но также различные элементы, например, IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) и контактор, чтобы сформировать ключи Q1 и Q2. Дополнительно, ключи Q1 и Q2 предпочтительно имеют одинаковую характеристику, но могут и не иметь таковой. Следовательно, транзисторы FET, IGBT, контакторы или что-то подобное, применяемые в качестве ключей Q1 и Q2, предпочтительно имеют одинаковую характеристику, но могут и не иметь таковой. Следует отметить, что, если в качестве ключей Q1 и Q2 используются элементы, имеющие одинаковую характеристику, то затраты на закупку каждого из ключей Q1 и Q2 можно снизить. Это дает возможность дешевле изготавливать устройство 200A управления.
[0063]
Блок 208 преобразования может быть, например, импульсным преобразователем и может включать в себя FET 214, диод 216, индуктор 218 и конденсатор 220. Блок 106 управления может управлять блоком 208 преобразования таким образом, что блок 208 преобразования преобразует выходное напряжение источника 110 питания, и преобразованное выходное напряжение подается на всю схему. В данном случае, блок 208 преобразования предпочтительно выполнен с возможностью выдачи предварительно заданного напряжения под управлением блока 106 управления в течение времени, когда, по меньшей мере, ключ Q2 находится во включенном состоянии. Дополнительно, блок 208 преобразования может быть выполнен с возможностью выдачи предварительно заданного напряжения под управлением блока 106 управления в течение времени, когда ключ Q1 также находится во включенном состоянии. Следует отметить, что в этих случаях, напряжение, выдаваемое блоком 208 преобразования не обязательно должно быть постоянным. Если целевое напряжение блока 208 преобразования выдерживается постоянным в течение предварительно заданного периода, то можно сказать, что блок 208 преобразования выполнен с возможностью выдачи предварительно заданного напряжения. Следует отметить, что предварительно заданное напряжение, выводимое блоком 208 преобразования под управлением блока 106 управления во время включенного состояния ключа Q1, и предварительно заданное напряжение, выводимое блоком 208 преобразования под управлением блока 106 управления во время включенного состояния ключа Q2, могут быть равными или разными. Если упомянутые напряжения различаются, то предварительно заданное напряжение, выводимое блоком 208 преобразования под управлением блока 106 управления во время включенного состояния ключа Q1, может быть выше или ниже, чем предварительно заданное напряжение, выводимое блоком 208 преобразования под управлением блока 106 управления во время включенного состояния ключа Q2. В соответствии с данной схемой исполнения, поскольку напряжения и другие параметры являются стабильными, то точность оценки температуры нагрузки 132 и точность оценки остаточного количества аэрозоля повышаются. Кроме того, когда импульсный стабилизатор используется как блок 208 преобразования, то можно снизить потери, образующиеся, когда напряжение, подаваемое на вход блока 208 преобразования, преобразуется в предварительно заданное напряжение. Это позволяет образовать большее количество аэрозоля при одной зарядке, с одновременным повышением точности определения остаточного количества аэрозоля. Блок 208 преобразования может быть выполнен с возможностью прямой подачи выходного напряжения источника 110 питания на первую схему под управлением блока 106 управления во время, когда только ключ Q1 находится во включенном состоянии. Эта форма может быть реализована блоком 106 управления, управляющим импульсным преобразователем в режиме прямой связи, в котором переключающая операция прекращается. Следует отметить, что блок 208 преобразования не является существенным компонентом и может отсутствовать. Блок 208 преобразования может быть понижающего типа, как показано на фиг. 2A, или может быть повышающего типа, или понижающего/повышающего типа.
[0064]
Следует отметить, что управление блоком 208 преобразования может осуществляться другим блоком управления, отличающимся от блока 106 управления. Другой блок управления может быть обеспечен в блоке 208 преобразования. В этом случае, значение, определяемое датчиком 112C, подается на вход, по меньшей мере, другого блока управления. Следует отметить, что и в этом случае значение, определяемое датчиком 112C, может подаваться на вход блока 106 управления.
[0065]
Схема 134, показанная на фиг. 1A и 1B, электрически соединяет источник 110 питания и нагрузку 132 и может включать в себя первую схему 202 и вторую схему 204. Первая схема 202 и вторая схема 204 электрически соединены параллельно между источником 110 питания и нагрузкой 132. Первая схема 202 может включать в себя ключ Q1. Вторая схема 204 может включать в себя ключ Q2 и резистор 212 (и первый датчик 112D, в качестве дополнительной возможности). Первая схема 202 может иметь значение электрического сопротивления меньше, чем вторая схема 204. В данном примере, первые датчики 112B и 112D являются датчиками напряжения и выполнены, каждый, с возможностью определения разности потенциалов (в дальнейшем называемой также «напряжением» или «значением напряжения») на нагрузке 132 и резисторе 212. Однако, схема исполнения первого датчика 112 не ограничена вышеизложенным. Например, первый датчик 112 может быть датчиком тока и может определять значение тока, протекающего в нагрузку 132 и/или резистор 212.
[0066]
Как показано пунктирными стрелками на фиг. 2A, блок 106 управления может управлять ключом Q1, ключом Q2 и т.п. и может получать значение, измеренное первым датчиком 112. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью обеспечения функционирования первой схемы 202 посредством переключения ключа Q1 из выключенного состояния во включенное состояние и обеспечения функционирования второй схемы 204 посредством переключения ключа Q2 из выключенного состояния во включенное состояние. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью обеспечения попеременного функционирования первой схемы 202 и второй схемы 204 посредством попеременного переключения ключей Q1 и Q2.
[0067]
Первая схема 202 используется, главным образом, для испарения источника аэрозоля. Когда ключ Q1 переключается во включенное состояние, и функционирует первая схема 202, мощность подается в нагреватель (то есть, в нагрузку 132 в нагревателе), и нагрузка 132 нагревается. При нагревании нагрузки 132, источник аэрозоля, удерживаемый участком 130 удерживания в испарительном блоке 118A (в аэрозольном ингаляторе 100B, показанном на фиг. 1B, источник аэрозоля, содержащийся в материале-основе 116B для аэрозоля) испаряется, и образуется аэрозоль.
[0068]
HTR
Вторая схема 204 служит для получения, например, значения напряжения, подаваемого на нагрузку 132, значения тока, протекающего в нагрузку 132, значения напряжения, подаваемого на резистор 212, значения тока, протекающего в резистор 212 и т.п. Полученное значение напряжения или тока можно использовать для получения значения сопротивления нагрузки 132. Далее рассматривается случай, когда ключ Q1 находится в выключенном состоянии, и первая схема 202 не функционирует, и ключ Q2 находится во включенном состоянии, и вторая схема 204 функционирует. В этом случае, поскольку ток протекает в ключ Q2, первый шунтирующий резистор 212 и нагрузку 132, значение R сопротивления нагрузки 132 может быть получено вычислением с использованием, например,
out
out
Batt
HTR
shunt
HTR
shunt
где V является напряжением, которое может определяться первым датчиком 112C, или предварительно заданным целевым напряжением, подлежащим выводу блок 208 преобразования, и представляет собой напряжение, подаваемое на первую схему 202 и вторую схему 204 в целом. Следует отметить, что, если блок 208 преобразования не используется, то напряжение V может быть напряжением V, которое может определяться первым датчиком 112A. V означает напряжение, подаваемое на нагрузку 132, которое может определяться первым датчиком 112B, и V означает напряжение, подаваемое на первый шунтирующий резистор 212, которое может определяться первым датчиком 112D. I означает ток, протекающий в нагрузку 132, (в этом случае, тот же ток, который протекает в первый шунтирующий резистор 212), который может определяться датчиком (например, элементом на эффекте Холла) или чем-то подобным (не показанным). R означает известное значение сопротивления первого шунтирующего резистора 212, которое можно принять заранее.
[0069]
Следует отметить, что значение сопротивления нагрузки 132 может быть получено с использованием, по меньшей мере, уравнения (1), независимо от того, функционирует ли ключ Q2, даже если ключ Q1 находится во включенном состоянии. В варианте осуществления настоящего изобретения это означает, что можно использовать выходное значение первого датчика 112, полученное, когда ключ Q1 находится во включенном состоянии, или можно использовать схему, в которой отсутствует вторая схема 204. Следует отметить, что вышеописанный способ является только примером, и значение сопротивления нагрузки 132 можно получать произвольным способом.
[0070]
HTR
HTR
HTR
HTR
Полученное значение сопротивления нагрузки 132 можно использовать для получения температуры нагрузки 132. В частности, если нагрузка 132 имеет характеристику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом (характеристика с положительным температурным коэффициентом иногда называется «характеристикой PTC»), означающую, что значение сопротивления изменяется в зависимости от температуры, то температура T нагрузки 132 может оцениваться на основании взаимосвязи (то есть, взаимной зависимости) между значением сопротивления и температурой нагрузки 132, которая известна заранее, и значения R сопротивления нагрузки 132, которое получается из уравнения (1). В частности, значение R сопротивления и температура T нагрузки 132 имеют взаимосвязь, представленную выражением
Следовательно,
ref
ref
TCR
HTR
ref
ref
ref
ref
HTR
HTR
где T является предварительно заданной опорной температурой, R является опорным значением сопротивления, и б является известной постоянной, зависящей от материала нагрузки 132. Для правильного получения температуры T нагрузки 132, опорное значение R сопротивления должно быть равным значению сопротивления нагрузки 132 при опорной температуре T. То есть, когда нагрузка 132 настроена на искомую опорную температуру T, и значение сопротивления нагрузки 132 в этот момент времени получается как опорное значение R сопротивления, неизвестная температура T нагрузки 132 в произвольный момент времени может быть получена вычислением по уравнению (3), посредством назначения нагрузке 132 значения R сопротивления, полученного из уравнения (1) в этот момент времени.
[0071]
Значение сопротивления между выводами нагрузки 132, когда картридж 104A присоединен к основному корпусу 102, является значением, соответствующим значению сопротивления нагрузки 132, заключенной в картридже 104A. С другой стороны, значение сопротивления между выводами, когда картридж 104a отсоединен от основного корпуса 102, является бесконечно или очень большим значением. Это обусловлено тем, что, когда картридж 104A отсоединен от основного корпуса 102, выводы изолированы воздухом.
[0072]
Следовательно, замена картриджа 104A может быть обнаружена посредством, например, определения, что значение сопротивления между выводами превышает предварительно заданное значение, превышающее значение, соответствующее значение сопротивления нагрузки 132, и затем снова уменьшается ниже предварительно заданного значения.
[0073]
Кроме того, электронная схема основного корпуса 102 может быть выполнена таким образом, что, когда подается предварительно заданное напряжение, разность потенциалов (напряжение) между выводами, когда картридж 104A присоединен к основному корпусу 102, имеет значение, соответствующее значению сопротивления нагрузки 132, заключенной в картридж 104A, и разность потенциалов (напряжение) между выводами, когда картридж 104A отсоединен от основного корпуса 102, имеет значение больше значения, соответствующего значению сопротивления нагрузки 132.
[0074]
Следовательно, замена картриджа 104A может быть обнаружена посредством, например, подачи предварительно заданного напряжения на электронную схему основного корпуса 102 и определения, что разность потенциалов (напряжение) между выводами превышает предварительно заданное значение, превосходящее значение, соответствующее значению сопротивления нагрузки 132, и затем снова уменьшается ниже предварительно заданного значения.
[0075]
Аэрозольный ингалятор 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения оценивает наступление израсходования или недостатка источника аэрозоля. В настоящем изобретении, «израсходование» источника аэрозоля означает состояние, в котором остаточное количество источника аэрозоля равно нулю или почти нулю. В настоящем изобретении, «недостаток» источника аэрозоля означает состояние, в котором остаточное количество источника аэрозоля является недостаточным, но не израсходованным. В качестве альтернативы, недостаток может означать состояние, в котором остаточного количества источника аэрозоля достаточно для мгновенного образования аэрозоля, но недостаточно для непрерывного образования аэрозоля. В качестве альтернативы, недостаток может означать состояние, в котором остаточного количества источника аэрозоля не достаточно для образования аэрозоля с достаточным ароматом.
[0076]
Если источник аэрозоля находится в насыщенном состоянии в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания, температура нагрузки 132 переходит в установившееся состоянии при температуре кипения источника аэрозоля или температуре, при которой происходит образование аэрозоля вследствие испарения источника аэрозоля, (в дальнейшем называемой «температурой кипения или подобной температурой»). Данное явление можно понять из того, что при таких температурах, как в пограничных условиях, тепло, выделяемое в нагрузке 132, под действием мощности, подаваемой из источника 110 питания, служит не для нагревания источника аэрозоля, а для испарения источника аэрозоля или образования аэрозоля. При этом, даже в случае, когда источник аэрозоля не находится в насыщенном состоянии в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания, но остаточного количества имеется не меньше предварительно заданного количества, температура нагрузки 132 переходит в установившееся состоянии, при температуре кипения или подобной температуре. В настоящем изобретении, то, что остаточное количество источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания является «достаточным», означает состояние, в котором остаточное количество источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания составляет не меньше предварительно заданного количества, или остаточное количество источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания находится в таком состоянии (включая состояние насыщения), что температура нагрузки 132 переходит в установившееся состоянии при температуре кипения или подобной температуре. Следует отметить, что, в последнем случае, задавать точное остаточное количество источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания не требуется. Температура кипения источника аэрозоля и температура, при которой происходит образование аэрозоля, согласуются, если источник аэрозоля является жидкостью одного состава. С другой стороны, если источник аэрозоля является жидкой смесью, то теоретическую температуру кипения жидкой смеси, которая получена по закону Рауля, можно считать температурой, при которой происходит образование аэрозоля. В качестве альтернативы, температуру, при которой происходит образование аэрозоля вследствие кипения источника аэрозоля, можно получить экспериментально.
[0077]
Кроме того, если остаточного количества от остаточного количества в блоке 116A хранения имеется меньше предварительно заданного количества, в принципе, то источник аэрозоля больше не подается из блока 116A хранения в участок 130 удерживания (в некоторых случаях подается очень малое количество источника аэрозоля, или подача выполняется отчасти при наклоне или встряхивании аэрозольного ингалятора 100). В настоящем изобретении, то, что остаточного количества источника аэрозоля в блоке 116A хранения имеется достаточно, означает состояние, в котором остаточного количества источника аэрозоля в блоке 116A хранения имеется не меньше предварительно заданного количества, или подача может выполняться для приведения источника аэрозоля в участке 130 удерживания в состояние насыщения или доведения остаточного количества источника аэрозоля до, по меньшей мере, предварительно заданного количества. Следует отметить, что, в последнем случае, поскольку может быть получена оценка или принято решение, что остаточное количество источника аэрозоля в блоке 116A хранения является достаточным потому, что температура нагрузки 132 переходит в установившееся состоянии при температуре кипения или подобной температуре, задавать точное остаточное количество источника аэрозоля в блоке 116A хранения не требуется. Кроме того, в этом случае, если остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания является недостаточным (то есть, небольшим или израсходованным), то можно оценить или принято решение, что остаточное количество источника аэрозоля в блоке 116A хранения является недостаточным (то есть, небольшим или израсходованным).
[0078]
Фиг. 2B является принципиальной схемой, представляющей примерную схему исполнения устройства управления для аэрозольного ингалятора 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0079]
CONNECTOR
shunt1
shunt2
В дополнение к схеме исполнения устройства 200A управления, показанного на фиг. 2A, устройство 200B управления включает в себя резистор 254 (значение его электрического сопротивления обозначено R), электрически соединенный нагрузкой 132, соединительный вывод 256 и соединительный вывод 258 нагрузки 132 для соединения со схемами, линейный стабилизатор, например, например, LDO (стабилизатор с малым падением напряжения) 242, второй шунтирующий резистор 252, операционный усилитель 262, резистор 264 и резистор 266, которые электрически соединены с инвертирующим входом операционного усилителя 262, резистор 272, электрически соединенный с выходом операционного усилителя 262, и конденсатор 274, электрически соединенный с резистором 272. На фиг. 2B, значения электрических сопротивлений первого шунтирующего резистора 212 и второго шунтирующего резистора обозначены R и R, соответственно.
[0080]
sample
ref
analog
op-amp
MCU
V соответствует напряжению, подаваемому на неинвертирующий вход операционного усилителя 262, V соответствует напряжению, подаваемому на инвертирующий вход операционного усилителя 262, V соответствует напряжению, соответствующему напряжению на выходе операционного усилителя 262, которое является напряжением, подаваемым на блок 106 управления, V соответствует напряжению питания операционного усилителя 262. V соответствует выходному напряжению стабилизатора LDO 242, которое является напряжением, подаваемым на ввод электропитания блока 106 управления, то есть, напряжением питания блока 106 управления.
[0081]
Нагрузка 132 электрически соединена с возможностью разъединения со схемами устройства 200B управления через соединительный вывод 256 и соединительный вывод 258. Нагрузка 132 может содержаться или не содержаться внутри устройства 200B управления. Резистор 254 представляет сопротивление подсоединения нагрузки 132.
[0082]
shunt1
shunt1
Первый шунтирующий резистор 212 электрически соединен последовательно с нагрузкой 132 и имеет известное значение R электрического сопротивления. Значение R электрического сопротивления первого шунтирующего резистора 212 может быть почти или совсем неизменяемым с изменением температуры. Первый шунтирующий резистор 212 имеет значение электрического сопротивления больше, чем нагрузка 132. Второй шунтирующий резистор 252 может иметь такую же характеристику, как первый шунтирующий резистор 212, но не ограничен этим.
[0083]
MCU
Линейный стабилизатор, например, LDO 242, электрически соединен с вводом электропитания блока 106 управления и формирует напряжение V для питания блока 106 управления.
[0084]
MCU
out
out
MCU
Напряжение V является напряжением, используемым для питания блока 106 управления, и поэтому может быть относительно низким напряжением. С другой стороны, напряжение V соответствует напряжению, подаваемому на нагрузку 132, и является, предпочтительно, относительно высоким напряжением для повышения эффективности испарения. Следовательно, в общем, напряжение V выше напряжения V.
[0085]
analog
sample
sample
ref
Операционный усилитель 262 служит для формирования датчика напряжения, который формирует часть датчика 112. В устройстве 200B управления, операционный усилитель 262 формирует часть схемы усиления. Следовательно, напряжение V, соответствующее напряжению V (точнее, соответствующее разности между напряжением V и напряжением V), подается на блок 106 управления. Кроме того, в устройстве 200B управления, элемент, электрически соединенный с неинвертирующим входом операционного усилителя 262, и элемент, электрически соединенный с инвертирующим входом, могут быть переставлены наоборот.
[0086]
sample
analog
Второй шунтирующий резистор 252 служит для стабилизации напряжения V и соответствующего ему напряжения V, когда нагрузку 132 отсоединяют от аэрозольного ингалятора 100, и надежно определяет отсоединение нагрузки 132.
[0087]
sample
out
В последующем описании, предполагается, что ключ Q1 находится в выключенном состоянии, и ключ Q2 находится во включенном состоянии. Когда нагрузка 132 присоединена, напряжение V, подаваемое на неинвертирующий вход операционного усилителя 262, является напряжением, полученным делением напряжения V первым шунтирующим резистором 212 и комбинированным резистором (значение электрического сопротивления комбинированного резистора обозначено как R') из второго шунтирующего резистора 252, резистора 254 и нагрузки 132. То есть,
В данном случае,
[0087]
sample
out
С другой стороны, когда нагрузка 132 отсоединена, напряжение V, подаваемое на неинвертирующий вход операционного усилителя 262, является напряжением, полученным делением напряжения V первым шунтирующим резистором 212 и вторым шунтирующим резистором 252. То есть,
[0087]
shunt2
sample
analog
sample
analog
Как описано выше, первый шунтирующий резистор 212 и второй шунтирующий резистор 252 имеют значения электрических сопротивлений, в достаточной мере больше тех, которые имеют резистор 254 или нагрузка 132. Следовательно, поскольку R' очевидно отличается от R, исходя из уравнений (2), то напряжение V изменяется между состоянием, в котором нагрузка 132 присоединена, и состоянием, в котором нагрузка 132 отсоединена, как можно видеть из уравнений (4) и (6). Следовательно, напряжение V, соответствующее напряжению V, также изменяется между состоянием, в котором нагрузка 132 присоединена, и состоянием, в котором нагрузка 132 отсоединена. Это позволяет блоку 106 управления определять присоединение/отсоединение нагрузки 132, исходя из прикладываемого напряжения. Если второй шунтирующий резистор 252 предполагается отсутствующим, когда нагрузка 132 присоединена, то путь, который начинается от источника 110 питания, проходит через первый шунтирующий резистор 212 и снова возвращается к источнику 110 питания, не формирует замкнутой цепи. Следовательно, значение напряжения V становится нестабильным. Устройство 200B управления, включающее второй шунтирующий резистор 252, имеет такое преимущество.
[0088]
Фиг. 3 содержит график 300, схематически представляющий последовательное изменение со временем температуры (в дальнейшем называемое также «температурным профилем») нагрузки 132 (в дальнейшем называемой также «температурой нагревателя») после начала подачи мощности в нагрузку 132, и изменение 350 температуры нагрузки 132 за предварительно заданное время или в расчете на предварительно заданную подаваемую мощность.
[0089]
B.P.
B.P.
B.P.
На графике 300, позиция 310 обозначает схематический температурный профиль нагрузки 132, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является достаточным. T означает температуру кипения или подобную температуру источника аэрозоля. Температурный профиль 310 показывает, что, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является достаточным, то температура нагрузки 132 переходит в установившееся состоянии при температуре T кипения или подобной температуре источника аэрозоля или вблизи температуры T кипения или подобной температуры после начала повышения. Это, как принято считать, обусловлено тем, что, в конечном счете, почти вся мощность, подаваемая в нагрузку 132, расходуется на испарение источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте, и повышения температуры нагрузки 132 за счет подводимой мощности не происходит.
[0090]
Следует отметить, что температурный профиль 310 только схематически представляет контур, и, фактически, температура нагрузки 132 содержит локальное изменение, и возможно возникновение некоторого нестационарного перехода (не показанного). Эти нестационарные переходы могут быть обусловлены локальной температурой, которая может временно возникать в нагрузке 132, или колебанием, которое возникает в датчике, выполненном с возможностью определения самой температуры нагрузки 132 или электрического параметра, соответствующего температуре нагрузки 132.
[0091]
equi.
B.P.
equi.
B.P.
На графике 300, позиция 320 обозначает схематический температурный профиль нагрузки 132, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является недостаточным. Температурный профиль 320 показывает, что, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является недостаточным, температура нагрузки 132 может переходить в установившееся состоянии при температуре T равновесия выше, чем температура кипения T или подобной температуре источника аэрозоля после начала повышения. Как полагают, это обусловлено, в конечном счете, уравновешиванием между повышением температуры, вызываемым мощностью, подаваемой в нагрузку 132, снижением температуры, вызываемым передачей тепла веществу (включая газ вокруг нагрузки 132 или часть конструкции аэрозольного ингалятора 100) вблизи нагрузки 132, и, в некоторых случаях, снижением температуры, вызываемым отдачей тепла на испарение небольшого количества источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания. Следует отметить, что, получено подтверждение, что, если остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является недостаточным, то нагрузка 132 иногда переходит в установившееся состоянии при другой температуре в зависимости от остаточного количества источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания, остаточного количества в источнике аэрозоля в материале-основе 116A для аэрозоля (что может влиять на скорость подачи источника аэрозоля в участок 130 удерживания), распределения источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания, или в подобном месте. Температура T равновесия является одной из таких температур, предпочтительно, температурой, которая является одной из таких температур и не является самой высокой температурой (температурой, когда остаточное количество источника аэрозоля в материале-основе 116B для аэрозоля или на участке 130 удерживания является совсем нулевым). Также получено подтверждение, что, если остаточное количество источника аэрозоля на участке удерживания или в подобном месте является недостаточным, то, в некоторых случаях, температура нагрузки 132 не переходит в установившееся состоянии. Именно в это время, температура нагрузки 132 достигает температуры выше температуры T кипения или подобной температуры источника аэрозоля.
[0092]
thre
B.P.
equi.
Исходя из вышеописанного схематичного температурного профиля нагрузки 132, когда источник аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте находится в достаточном количестве, и этого же профиля, когда источника аэрозоля имеется недостаточно, в принципе, можно оценить, является ли остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте достаточным или нет (то есть, небольшим или израсходованным) посредством определения, превышается ли температура нагрузки 132 предварительно заданный температурный порог T, находящийся в диапазоне от температуры T кипения или подобной температуры источника аэрозоля (включительно) до температуры T равновесия (включительно).
[0093]
sat
dep
sat
sat
dep
sat
dep
sat
dep
Изменение 350 температуры нагрузки 132 за предварительно заданное время представляет собой изменение температуры нагрузки 132 за предварительно заданное время Дt с момента t1 до момента t2 на графике 300. Позиции 360 и 370 соответствуют изменению температуры, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является достаточным, и изменению температуры, когда остаточное количество источника аэрозоля является недостаточным, соответственно. The Изменение 360 температуры показывает, что, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте является достаточным, температура нагрузки 132 повышается только на ДT за предварительно заданное время Дt. Кроме того, изменение 370 температуры показывает, что, когда остаточное количество источника аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте не является достаточным, температура нагрузки 132 повышается только на ДT, величину, большую, чем ДT, за предварительно заданное время Дt. Следует отметить, что ДT и ДT изменяются в зависимости от продолжительности предварительно заданного времени Дt, и, даже если продолжительность предварительно заданного времени Дt является фиксированной, ДT и ДT изменяются, когда t1 (и t2) изменяются. Величины ДT и ДT можно считать максимальным изменением температуры, которое может происходить, когда t1 (и t2) изменяются при предварительно заданном времени Дt некоторой продолжительности.
[0094]
thre
sat
dep
Исходя из вышеописанных изменений температуры нагрузки 132 за предварительно заданное время, когда источник аэрозоля на участке 130 удерживания или в подобном месте присутствует в достаточном количестве, и когда источника аэрозоля не достаточно, в принципе, можно оценить, является ли достаточным или нет (то есть, небольшим или израсходованным) остаточное количество источника аэрозоля на участке удерживания или в подобном месте, посредством определения, превосходит ли изменение температуры за предварительно заданное время Дt предварительно заданный порог ДT изменения температуры, находящийся в пределах от ДT (включительно) до ДT (включительно).
[0095]
Следует отметить, что само собой разумеется, что, с использованием изменения температуры нагрузки 132 в расчете на предварительно заданную мощность ДW, подаваемую в нагрузку 132, вместо изменения температуры за предварительно заданное время Дt, можно оценить, является ли достаточным или нет остаточное количество источника аэрозоля на участке удерживания или в подобном месте.
[0096]
HTR
ref
Для получения температуры T нагрузки 132 из уравнения (3), в качестве опорной температуры T требуется задать конкретное значение, например, комнатную температуру (например, 25°C).
[0097]
Однако, даже если подача мощности в нагреватель для образования аэрозоля прекращается, требуется длительное время, пока температура нагревателя не снизится обратно до комнатной температуры. В этом случае, температура нагревателя, измеренная после прекращения подачи мощности, может содержать ошибку отклонения от заранее заданной опорной температуры (например, комнатной температуры). В частности, такая ошибка может быть большой в ситуации, в которой пользователь непрерывно выполняет вдох через аэрозольный ингалятор 100. Когда ошибка е учитывается, уравнение (3) можно записать в виде
[0087]
HTR
Следовательно, если ошибка е имеет большое положительное значение, то вычисленная температура T нагрузки 132 становится выше истинного значения. И наоборот, если ошибка е имеет большое отрицательное значение, то вычисленная температура THTR нагрузки 132 становится ниже истинного значения.
[0098]
Исходя из вышеизложенных сведений, авторы настоящего изобретения создали новые устройство и способ управления для аэрозольного ингалятора, которые позволяют точно оценивать температуру нагрузки и/или точно определять остаточное количество источника аэрозоля.
[0099]
Ниже приведено описание обработки для измерения температуры нагрузки 132 и оценки наличия признака израсходования или недостатка источника аэрозоля в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В отношении нижеописанной обработки принято, что блок 106 управления выполняет все этапы. Следует отметить, что некоторые этапы могут выполняться другим компонентом аэрозольного ингалятора 100.
[0100]
Фиг. 4A и 4B представляют блок-схемы последовательностей операций способа обработки измерения температуры нагрузки 132 и определения израсходования или недостатка источника аэрозоля в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Обработка 400 повторяется во время действия аэрозольного ингалятора 100.
[0101]
На этапе 410, блок 106 управления определяет, удовлетворяются ли первое условие и второе условие. После определения, что первое условие и второе условие удовлетворяются («ДА» на этапе 410), процедура переходит на этап 420. В ином случае («НЕТ» на этапе 410), процедура возвращается в точку перед этапом 410. Первое условие и второе условие будут описаны ниже.
[0102]
На последующем этапе 450, описанном в дальнейшем, передается сигнал, используемый для установки ключа Q1 во включенное состояние, чтобы испарять источник аэрозоля. Если на этапе 410 выполняется определение, что, по меньшей мере, одно из первого условия и второго условия не удовлетворяется, то процедура не переходит на этап 450. Следовательно, установка ключа Q1 во включенное состояние не допускается.
[0103]
На этапе 420, блок 106 управления определяет, обнаруживается ли запрос образования аэрозоля. После обнаружения запроса образования аэрозоля («ДА» на этапе 420), процедура переходит на этап 430. В ином случае («НЕТ» на этапе 420), процедура возвращается в точку перед этапом 420.
[0104]
На этапе 420, после обнаружения начала вдоха пользователя на основании информации, полученной из, например, датчика давления, датчика скорости потока, датчика расхода потока или чего-то подобного, блок 106 управления может определить, что запрос образования аэрозоля обнаружен. В частности, например, если выходное значение (то есть, давление) датчика давления ниже предварительно заданного порога, то блок 106 управления может определить, что начало вдоха пользователя обнаружено. В качестве альтернативы, например, если выходное значение (то есть, скорость потока или расход потока) датчика скорости потока или датчика расхода потока выше предварительно заданного порога, то блок 106 управления может определить, что начало вдоха пользователя обнаружено. Поскольку приведенный способ определения допускает образование аэрозоля по состоянию пользователя, то особенно предпочтительным является датчик скорости потока или датчик расхода. В качестве альтернативы, если выходные значения этих датчиков начинают непрерывное изменяться, то блок 106 управления может определить, что обнаружено начало вдоха пользователя. В ином случае, блок 106 управления может определить, что начало вдоха пользователя обнаружено, на основании нажатия кнопки, используемой для запуска образования, или чего-то подобного. В качестве альтернативы, блок 106 управления может определить, что начало вдоха пользователя обнаружено, на основании как информации, полученной из датчика давления, датчика скорости потока или датчика расхода потока, так и нажатия кнопки.
[0105]
На этапе 430, блок 106 управления определяет, не превышает ли значение счетчика предварительно заданного порога значения счетчика. Если значение счетчика не превышает предварительно заданного порога значения счетчика («ДА» на этапе 430), то процедура переходит на этап 440. В ином случае («НЕТ» на этапе 430), процедура переходит на этап 464, показанный на фиг. 4B и описанный в дальнейшем. В данном случае, предварительно заданный порог значения счетчика может быть предварительно заданным значение не меньше 1.
[0106]
На этапе 440, блок управления определяет, можно ли считать, что выходной сигнал датчика температуры 113 отклоняется от фактической температуры нагрузки 132. Если можно ли считать, что выходной сигнал датчика температуры 113 отклоняется от фактической температуры нагрузки 132 («ДА» на этапе 440), то процедура переходит на этап 448. В ином случае («НЕТ» на этапе 440), процедура переходит на этап 442.
[0107]
Фиг. 5 содержит график, представляющий изменение скорости изменения температуры нагрузки 132 после прекращения подачи мощности в нагрузку 132. Абсцисса графика 500 представляет время после прекращения подачи мощности в нагрузку 132, и ордината представляет температуру нагрузки 132. Позиция 510 обозначает график примерного изменения температуры нагрузки 132, когда остаточное количество источника аэрозоля является достаточным. Позиция 520 обозначает три графика, представляющие примерные изменения температуры нагрузки 132, когда остаточное количество источника аэрозоля является недостаточным.
[0108]
R.T.
R.T.
R.T.
Как предполагается из графика 500, температура нагрузки 132 не возвращается обратно к комнатной температуре T, пока не проходит длительное время (например, 22 сек) с момента прекращения подачи мощности в нагрузку 132. Следовательно, если следующий вдох начинается до истечения достаточного времени с момента прекращения подачи мощности в нагрузку 132, то температура нагревателя в начале вдоха может значительно отклоняться от комнатной температуры. С другой стороны, если с момента прекращения подачи мощности в нагрузку 132 проходит какое-то время (например, 10 сек), то, как можно понять, величина отклонения (T'-T) сохраняет относительно небольшое значение.
[0109]
Следовательно, в качестве примера, на этапе 440, если время, прошедшее с момента прекращения предыдущей подачи мощности в нагрузку 132, имеет значение меньше предварительно заданного времени (например, 10 сек), блок 106 управления может принять, что выходной сигнал датчика температуры (второго датчика) 113 отклоняется от фактической температуры нагрузки 132. С другой стороны, если прошедшее время не меньше предварительно заданного времени (например, 10 сек), то блок 106 управления может принять, что выходной сигнал датчика температуры (второй датчик) 113 не отклоняется от фактической температуры нагрузки 132. То есть, только когда с момента прекращения предыдущей подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля проходит время не меньше предварительно заданного времени, процедура переходит на этап 442 для получения текущего выходного значения второго датчика 113, которое используется вместо ранее получаемого выходного значения второго датчика 113. Это можно также сформулировать так, что, только когда удовлетворяется условие оценки, что разность между температурой нагрузки 132 и выходным значением второго датчика 113 имеет значение ниже порога, привлекается текущее выходное значение второго датчика 113, которое используется вместо ранее получаемого выходного значения второго датчика 113. Это можно также сформулировать так, что, только когда удовлетворяется условие оценки, что температура нагрузки 132 и выходное значение второго датчика 113 являются почти равными, привлекается текущее выходное значение второго датчика 113, которое используется вместо ранее получаемого выходного значения второго датчика 113. Это можно также сформулировать так, что, только когда удовлетворяется условие оценки, что температура нагрузки 132 и выходное значение второго датчика 113 находятся во взаимной зависимости, привлекается текущее выходное значение второго датчика 113, которое используется вместо ранее получаемого выходного значения второго датчика 113. За счет приведенных особенностей, опорная температура, используемая на этапе 455, описанном в дальнейшем, может быть получена с большей точностью, и температура нагрузки 132 может вычисляться точнее.
[0110]
На этапе 442, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 во включенное состояние, чтобы получать значение сопротивления нагрузки 132.
[0111]
2
На этапе 443, блок 106 управления получает значение сопротивления нагрузки 132, обозначаемое как R, на основании вышеописанного принципа с использованием уравнения (1), и, по меньшей мере, временно сохраняет это значение в памяти 114.
[0112]
2
На этапе 444, блок 106 управления получает выходной сигнал датчика температуры 113 в качестве текущей температуры T нагрузки 132 и, по меньшей мере, временно сохраняет эту температуру в памяти 114.
[0113]
Как описано выше, в соответствии с данным вариантом осуществления, когда вдох обнаруживается датчиком давления, который обнаруживает вдох пользователя («ДА» на этапе 420), блок 106 управления получает выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113 перед началом (этап 450, описанный в дальнейшем) подачи мощности в нагрузку для образования аэрозоля. Полученные значения используются для процедуры этапа 455, описанного в дальнейшем, и обеспечивают точное вычисление температуры нагрузки 132.
[0114]
На этапе 445, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 в выключенное состояние.
[0115]
2
ref
На этапе 446, блок 106 управления подставляет значение R сопротивления, полученное на этапе 443, в качестве переменной величины, представляющей опорное значение R сопротивления, чтобы вычислить температуру нагрузки 132 на этапе 455, описанном в дальнейшем.
[0116]
2
ref
На этапе 447, блок 106 управления подставляет температуру T, полученную на этапе 444 в качестве переменной величины, представляющей опорную температуру T, чтобы вычислить температуру нагрузки 132 на этапе 455, описанном в дальнейшем.
[0117]
2
1
ref
С другой стороны, на этапе 448, блок 106 управления подставляет одно из значений сопротивлений, значение R, полученное на этапе 443 перед непосредственно предшествующим этапом, или значение R сопротивления нагрузки 132, полученное во время замены картриджа 104A, описанной в дальнейшем, в качестве переменной величины, представляющей опорное значение R сопротивления.
[0118]
2
1
ref
На этапе 449, блок 106 управления подставляет одну из температур, T, полученную на этапе 444 перед непосредственно предшествующим этапом, или значение T температуры нагрузки 132, полученное во время замены картриджа 104A, описанной в дальнейшем, в качестве переменной величины, представляющей опорную температуру T.
[0119]
HTR
Таким образом, фактически измеренное значение сопротивления и температура сохраняются как опорное значение сопротивления и опорная температура, соответственно, повышая, тем самым, точность температуры T нагрузки 132, вычисляемой из уравнения, используемого на этапе 455, описанном в дальнейшем.
[0120]
На этапе 450, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q1 во включенное состояние, чтобы испарять источник аэрозоля.
[0121]
На этапе 451, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 во включенное состояние, чтобы получать значение сопротивления нагрузки 132.
[0122]
На этапе 452, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q1 в выключенное состояние, чтобы точно получать значение сопротивления нагрузки 132. Не важно, который из этапов 451 и 452 выполняется первым, и этапы могут выполняться одновременно. Если учитывается задержка с момента передачи сигнала в ключ до фактического изменения состояния, то этап 451 предпочтительно выполняется перед этапом 452.
[0123]
3
На этапе 453, блок 106 управления получает значение сопротивления нагрузки 132, а именно R, на основании вышеописанного принципа с использованием уравнения (1).
[0124]
На этапе 454, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 в выключенное состояние.
[0125]
HTR
ref
На этапе 455, блок 106 управления получает температуру T нагрузки 132 на основании вышеописанного принципа с использованием уравнения (3). В данном варианте осуществления, T не является значением, устанавливаемым во всех случаях равным комнатной температуре (например, 25°C), и может гибко устанавливаться в соответствии с ситуацией путем ввода этапов 440, 444, 447 и 449 и этапа 632 и т.п., описанных в дальнейшем. Таким образом, на этапе 455 можно точно вычислять температуру нагрузки 132.
[0126]
HTR
HTR
На этапе 460, блок 106 управления добавляет температуру T нагрузки 132, полученную на этапе 455, в список, который является структурой данных, и превращения температуры в справочную в дальнейшем. В данном случае, список является всего лишь примером структуры данных, и на этапе 460 можно использовать произвольную структуру данных, допускающую хранение множества данных, например, массив. Следует отметить, что, пока на этапе 470, описанном в дальнейшем, не принято решение, что процедура должна переходить на этап 480, процедура этапа 460 выполняется множество раз. Если этап 460 выполняется множество раз, температура T нагрузки 132 в структуре данных не замещается, но добавляется столько раз, сколько выполняется процедура этапа 460.
[0127]
HTR
HTR
На этапе 462, блок 106 управления определяет, является ли температура T нагрузки 132, полученная на этапе 455, ниже предварительно заданного первого порога. Если температура T нагрузки 132 ниже первого порога («ДА» на этапе 462), то процедура переходит на этап 470. В ином случае («НЕТ» на этапе 462), процедура переходит на этап 464. Первый порог предпочтительно равен температуре, при которой существует сильное подозрение на израсходование источника аэрозоля, если температура нагрузки 132 превышает порог. Например, первый порог равен 300°C. Процедура этапа 462 выполняется с использованием точной температуры нагрузки 132, вычисленной на этапе 455. Следовательно, в соответствии с данным вариантом осуществления можно точно определить, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве.
[0128]
На этапе 464, блок 106 управления не допускает перевода ключа Q1 во включенное состояние. На этапе 464, блок 106 управления может установить в памяти 114 признак, относящийся к первому условию, используемому на этапе 410. Этот признак может быть отменен, когда картридж 104A заменяется. То есть, в этом примере, первое условие состоит в том, что картридж 104A заменяется. Пока признак не отменяется (то есть, пока картридж 104A не заменяется), первое условие не удовлетворяется, и определение на этапе 410 дает результат «НЕТ». Иначе говоря, пока признак не отменен, определение на этапе 410 никогда не заканчивается результатом «ДА».
[0129]
На этапе 466, блок 106 управления формирует предварительно заданное уведомление на пользовательском интерфейсе) в блоке 108 уведомления. Это уведомление может быть уведомлением, указывающим, что картридж 104A следует изменить.
[0130]
На этапе 470, блок 106 управления определяет, прекратился ли запрос образования аэрозоля. После определения, что запрос образования аэрозоля прекратился («ДА» на этапе 470), процедура переходит на этап 480. В ином случае («НЕТ» на этапе 470), процедура возвращается на этап 450. После обнаружения прекращения вдоха пользователя на основании информации, полученной из, например, датчика давления, датчика скорости потока, датчика расхода потока или чего-то подобного, блок 106 управления может определить, что запрос образования аэрозоля прекратился. В данном случае, например, если выходное значение (то есть, давление) датчика давления превышает предварительно заданный порог, блок 106 управления может определить, что обнаруживается прекращение вдоха пользователя (иначе говоря, образование аэрозоля не требуется). В качестве альтернативы, например, если выходное значение (то есть, скорость потока или расход потока) датчика скорости потока или датчика расхода потока оказывается ниже предварительно заданного порога, то блок 106 управления может определить, что обнаруживается прекращение вдоха пользователя (иначе говоря, образование аэрозоля не запрашивается). Предварительно заданный порог может быть выше, чем порог на этапе 420, равным данному порогу или ниже данного порога. В ином случае, на основании отпускания кнопки, используемой для запуска образования аэрозоля, или чего-то подобного, блок 106 управления может определить, что обнаруживается прекращение вдоха пользователя (иначе говоря, образование аэрозоля не запрашивается). В качестве альтернативы, если удовлетворяется предварительно заданное условие, что, например, прошло предварительно заданное время с момента нажатия кнопки, используемой для запуска образования аэрозоля, то блок 106 управления может определить, что обнаруживается прекращение вдоха пользователя, иначе говоря, образование аэрозоля не запрашивается.
[0131]
HTR
На этапе 480, блок 106 управления определяет, является ли максимальное значение в списке, который хранит одну или более температур T нагрузки 132, ниже предварительно заданного второго порога. Если максимальное значение ниже второго порога («ДА» на этапе 480), то процедура переходит на этап 488. В ином случае («НЕТ» на этапе 480), процедура переходит на этап 482. Второй порог предпочтительно равен температуре, при которой, если температура нагрузки 132 превышает ее, предполагается израсходование источник аэрозоля, однако, но которой возможен также временный недостаток источника аэрозоля на участке 130 удерживания вследствие, например, запаздывания подачи источника аэрозоля вследствие, например, запаздывания подачи источника аэрозоля из блока 116A хранения. Следовательно, второй порог может быть ниже первого порога и равняться, например, 250°C. Процедура этапа 480 выполняется с использованием точной температуры нагрузки 132, вычисленной на этапе 455. Следовательно, в соответствии с данным вариантом осуществления, можно точно определять, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве.
[0132]
На этапе 482, блок 106 управления временно блокирует переход ключа Q1 во включенное состояние. Этот этап может быть этапом установки признака, относящегося ко второму условию, используемому на этапе 410, в памяти 114. Данный признак может быть отменен, когда с момента установки признака прошло предварительно заданное время. То есть, в данном примере, второе условие состоит в том, чтобы с момента установки признака прошло предварительно заданное время. Пока признак не отменен (то есть, пока с момента установки признака не прошло предварительно заданного времени), второе условие не удовлетворяется, и определение на этапе 410 временно заканчивается результатом «НЕТ». Иначе говоря, пока признак не отменен, определение на этапе 410 никогда не заканчивается результатом «ДА». Следует отметить, что предварительно заданное время может составлять не менее 10 сек, например, 11 сек.
[0133]
На этапе 484, блок 106 управления формирует предварительно заданное уведомление на ПИ в блоке 108 уведомления. Это уведомление может быть уведомлением, которое предлагает пользователю подождать какое-то время с вдохом аэрозоля.
[0134]
На этапе 486, блок 106 управления наращивает значение счетчика (например, значение счетчика наращивается на единицу).
[0135]
На этапе 488, блок 106 управления инициализирует счетчик и список. На данном этапе, показание счетчика может быть сброшено на 0, и список может быть сделан пустым.
[0136]
HTR
HTR
HTR
HTR
В данном варианте осуществления, на этапе 480, после того, как запрос образования аэрозоля прекратился, температура T нагрузки 132 сравнивается со вторым порогом. Вместо данного варианта осуществления, температура T нагрузки 132 может сравниваться со вторым порогом перед тем, как запрос образования аэрозоля прекращается. Если оценивается, что температура T нагрузки 132 имеет значение не ниже второго порога, то сравнение вторым порогом и температурой T нагрузки 132 больше выполнять необязательно, пока запрос образования аэрозоля не прекращается.
[0137]
Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа обработки 600, выполняемой одновременно или параллельно с обработкой 400, показанной на фиг. 4A и 4B.
[0138]
На этапе 610, блок 106 управления определяет, обнаружено ли присоединение или замена картриджа 104A. Подробное описание способа обнаружения присоединения или замены картриджа 104A уже дано в пояснении к фиг. 2A и 2B. Если присоединение картриджа 104A обнаруживается («ДА» на этапе 610), то процедура переходит на этап 620. В ином случае, процедура возвращается в точку перед этапом 610.
[0139]
Если картридж 104A присоединен к основному корпусу 102, то электронная схема, заключенная в картридже 104A, имеет электрическое соединение с электронной схемой основного корпуса 102 через, по меньшей мере, два вывода, содержащиеся в основном корпусе 102.
[0140]
На этапе 620, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 во включенное состояние, чтобы получать значение сопротивления нагрузки 132.
[0141]
1
На этапе 630, блок 106 управления получает значение сопротивления нагрузки 132, а именно R, на основании вышеописанного принципа с использованием уравнения (1) и, по меньшей мере, временно сохраняет его в памяти 114.
[0142]
1
На этапе 632, блок 106 управления получает выходной сигнал датчика температуры 113 в качестве текущей температуры T нагрузки 132 и, по меньшей мере, временно сохраняет ее в памяти 114.
[0143]
1
1
2
2
1
2
Как описано выше, в соответствии с данным вариантом осуществления, когда первый блок 104A присоединен ко второму блоку 102, блок 106 управления получает выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113 перед началом (этап 450) подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля. Полученные значения используются на этапах 448 и 449 и способствуют точному вычислению температуры нагрузки 132 на этапе 455. Получение значения R сопротивления на этапе 630 и получение текущей температуры T на этапе 632 выполняются, когда первый блок 104A присоединен ко второму блоку 102. Вышеописанные получение значения R сопротивления на этапе 446 и получение текущей температуры T на этапе 447 выполняются, когда первый блок 104A присоединен ко второму блоку 102, и после того, как обнаруживается запрос образования аэрозоля. То есть, значение сопротивления R и текущая температура T1 поступают с опережением по времени, по сравнению со значением R сопротивления и текущей температурой T2.
[0144]
На этапе 640, блок 106 управления передает сигнал, используемый для установки ключа Q2 в выключенное состояние.
[0145]
На этапе 650, блок 106 управления инициализирует вышеописанные счетчик и список, используемые в ходе обработки 400.
[0146]
Как можно понять из пояснения, относящегося к фиг. 4A-6, в соответствии с данным вариантом осуществления, блок 106 управления вычисляет температуру нагрузки 132 и/или оценивает, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве, по выходному значению (значению, относящемуся к значению электрического сопротивления нагрузки 132, или значению электрического сопротивления, измеренному на этапе 443 или 630) первого датчика 112 и выходному значению (температуре, которая измерена на этапе 444 или 632 и может считаться температурой нагрузки 132) второго датчика 113, перед началом (этап 450) подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, и выходному значению (значению, относящемуся к значению электрического сопротивления нагрузки 132, или значению электрического сопротивления, измеренному на этапе 453) первого датчика 112, после начала (этап 450) подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля. Когда в качестве опорной температуры нагрузки 132 используется не фиксированное значение (например, 25°C), но фактически измеренная температура, температуру нагрузки 132 можно вычислять точнее, и можно точнее оценивать, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве.
[0147]
Кроме того, как можно понять из пояснения, относящегося к фиг. 4A-6, в соответствии с данным вариантом осуществления, блок 106 управления получает выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113 перед началом (этап 450) подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля на протяжении множества моментов времени (например, этапов 630 и 632 после обнаружения присоединения картриджа 104A, этапов 443 и 444 после обнаружения предыдущего запроса образования аэрозоля, и этапов 443 и 444 после обнаружения текущего запроса образования аэрозоля). Это дает возможность селективно использовать значения, применяемые для вычисления температуры нагрузки 132 на этапе 455, исходя из результата определения на этапе 440 и тому подобное, и соответствующим образом вычислять температуру нагрузки 132 в зависимости от ситуации.
[0148]
Фиг. 7-1 и 7-2 являются блок-схемой последовательности операций способа обработки, соответствующего фиг. 4A-1 и 4A-2, в схеме исполнения, использующей термистор 113A, выполненный с возможностью определения температуры источника 110 питания, чтобы получать температуру нагрузки 132 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0149]
Процедуры этапов 710-740 являются идентичными процедурам этапов 410-440, и их описание далее не приводится.
[0150]
Если можно считать, что выходной сигнал датчика температуры (в данном случае, термистора 113A) отклоняется от фактической температуры нагрузки 132 («ДА» на этапе 740), то процедура переходит на этап 748. В ином случае («НЕТ» на этапе 740), процедура переходит на этап 741.
[0151]
2
Как показано на фиг. 7-1, перед переходом на этап 742, соответствующий этапу 442, блок 106 управления получает на этапе 741 выходное значение термистора 113A в качестве текущей температуры T нагрузки 132 и, по меньшей мере, временно сохраняет ее в памяти 114.
[0152]
То есть, в соответствии с данным вариантом осуществления, перед началом подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, блок 106 управления получает выходное значение термистора (второго датчика) 113A раньше выходного значения первого датчика 112. Благодаря данной особенности можно предотвратить повышение температуры, измеряемой термистором 113A, под влиянием тепловыделения самого источника 110 питания, которое вызывается разрядкой источника 110 питания. Поэтому температуру нагрузки 132 можно получать точнее, при использовании термистора 113A.
[0153]
Начиная с этапа 742, обработка является идентичной обработке с этапа 442 на фиг. 4A-1, без этапа 444, и ее описание далее не приводится.
[0154]
Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа обработки, соответствующего фиг. 6, в схеме исполнения, использующей термистор 113A, выполненный с возможностью определения температуры источника 110 питания, чтобы измерять температуру нагрузки 132, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0155]
Процедура этапа 810 является идентичной процедуре этапа 610, и ее описание далее не приводится.
[0156]
1
Как показано на фиг. 8, перед процедурой этапа 820, соответствующей этапу 620, блок 106 управления получает на этапе 812 выходное значение термистора 113A в качестве текущей температуры T нагрузки 132 и, по меньшей мере, временно сохраняет ее в памяти 114.
[0157]
То есть, в соответствии с данным вариантом осуществления, перед началом подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, блок 106 управления получает выходное значение термистора (второго датчика) 113A раньше выходного значения первого датчика 112. Благодаря данной особенности можно предотвратить повышение температуры, измеряемой термистором 113A, под влиянием тепловыделения самого источника 110 питания, которое вызывается разрядкой источника 110 питания. Поэтому температуру нагрузки 132 можно получать точнее, при использовании термистора 113A.
[0158]
Начиная с этапа 820, обработка является идентичной обработке с этапа 620 на фиг. 6, без этапа 632, и ее описание далее не приводится.
[0159]
Как можно понять из фиг. 7 и 8, в соответствии с данным вариантом осуществления, если второй датчик 113 является термистором 113A, выполненным с возможностью измерения температуры источника 110 питания, то блок 106 управления получает выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113 перед началом (этап 750) подачи мощности в нагрузку 132 для образования аэрозоля, по меньшей мере, в первый временной период (например, на этапах 812 и 830 после обнаружения присоединения картриджа 104A или этапах 741 и 743 после обнаружения предыдущего запроса образования аэрозоля) и во второй временной период (например, на этапах 741 и 743 после обнаружения текущего запроса образования аэрозоля). Следует отметить, что первый временной период опережает второй временной период на шкале времени. Если оценка показывает, что температура нагрузки 132 и выходное значение второго датчика 113 не имеют предварительно заданной взаимосвязи (например, «ДА» на этапе 740), блок 106 управления использует выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113, полученные в первый временной период, чтобы вычислить температуру нагрузки 132 и/или оценить, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве. Кроме того, если оценка показывает, что температура нагрузки 132 и выходное значение второго датчика 113 имеют предварительно заданную взаимосвязь (например, «НЕТ» на этапе 740), то блок 106 управления использует выходное значение первого датчика 112 и выходное значение второго датчика 113, полученные во второй временной период, чтобы вычислить температуру нагрузки 132 и/или оценить, израсходован ли источник аэрозоля или имеется в недостаточном количестве. Это дает возможность селективно использовать полученные значения, применяемые для вычисления температуры нагрузки 132 на этапе 755, исходя из результата определения на этапе 740 и тому подобное, и соответствующим образом вычислять температуру нагрузки 132 в зависимости от ситуации.
[0160]
В вышеприведенном описании, вариант осуществления настоящего изобретения описан как аэрозольный ингалятор, устройство управления для аэрозольного ингалятора и устройство управления аэрозольного ингалятора. Однако, предполагается, что настоящее изобретение может быть реализовано в виде программы, выполненной с возможностью предписания процессору выполнять способ управления аэрозольным ингалятором, при выполнении процессором или компьютерно-читаемым носителем данных, хранящим программу.
[0161]
Хотя выше описаны варианты осуществления настоящего изобретения, однако следует понимать, что варианты осуществления являются всего лишь примерами и не ограничивают объема настоящего изобретения. Следует понимать, что можно соответствующим образом разработать модификации, дополнения, усовершенствования и тому подобное вариантов осуществления, не выходящие за пределы существа и объема настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения не должен ограничиваться никакими вышеописанными вариантами осуществления и должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
[0162]
Список условных обозначений
100...аэрозольный ингалятор, 102...второй блок, 104A, 104B...первый блок, 106...блок управления, 108...блок уведомления, 110...источник питания, 112...первый датчик, 113...второй датчик, 114...память, 116A...блок хранения, 116B...материал-основа для аэрозоля, 118A, 118B...испарительный блок, 120...воздуховпускной канал, 121...аэрозольный канал, 122...мундштучный участок, 130...участок удерживания, 132...нагрузка, 134...схема, 200A, 200B...устройство управления, 202...первая схема, 204...вторая схема, 208...блок преобразования, 212...первый шунтирующий резистор, 224...датчик давления, 226...датчик абсолютного давления, 230...блок калибровки, 252...второй шунтирующий резистор, 256, 258...соединительный вывод, 262...операционный усилитель, 310, 320...температурный профиль.