СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ ЖИДКОГО СУБСТРАТА, ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ
AEROSOL-GENERATING SYSTEM WITH IDENTIFICATION OF AEROSOL-FORMING LIQUID SUBSTRATE

Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, и картриджам для систем, генерирующих аэрозоль. Системы, генерирующие аэрозоль, могут быть электроуправляемыми курительными системами.
Один тип системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электроуправляемую курительную систему. Электроуправляемые курительные системы, как правило, содержат жидкий субстрат, образующий аэрозоль, который распыляется с образованием аэрозоля. Электроуправляемые курительные системы зачастую содержат блок питания, часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания запаса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и распылитель. Распространенный тип распылителя, используемого в электронно-управляемых курительных системах, содержит катушку из проволоки нагревателя, намотанную вокруг удлиненного фитиля, пропитанного жидким субстратом, образующим аэрозоль.
Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут иметь разные составы. Разные составы жидких субстратов, образующие аэрозоль, могут иметь разные свойства. Некоторые жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут не подходить для использования в некоторых системах, генерирующих аэрозоль. Например, некоторые жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут быть повреждены или испорчены высокими температурами. Например, некоторые жидкие субстраты, образующие аэрозоль, имеют относительно высокие показатели вязкости и не могут быть эффективно распылены определенными средствами, генерирующими аэрозоль.
Производитель системы, генерирующей аэрозоль, могут санкционировать определенные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, для использования в их системах, генерирующих аэрозоль. Санкционированные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут иметь подходящие свойства для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Однако пользователь может повторно заправлять часть для хранения жидкости несанкционированным и неподходящим жидким субстратом, образующим аэрозоль, или может использовать несанкционированный картридж, удерживающий несанкционированный и неподходящий жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Некоторые несанкционированные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут повреждать системы, генерирующие аэрозоль. Некоторые несанкционированные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут быть вредными для пользователя.
Было бы желательно, чтобы система, генерирующая аэрозоль, могла проводить различие между жидкими субстратами, образующими аэрозоль, имеющими разные составы. Было бы желательно, чтобы система, генерирующая аэрозоль, была регулируемой для использования с разными составами жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Было бы желательно, чтобы система, генерирующая аэрозоль, сообщала пользователю о санкционированных или несанкционированных жидких субстратах, образующих аэрозоль, удерживаемых в части для хранения жидкости.
В первом аспекте настоящего изобретения представлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая: часть для хранения жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль; первый электрод и второй электрод, отстоящий от первого электрода; и систему управления. Первый электрод и второй электрод расположены так, что по меньшей мере часть части для хранения жидкости расположена между первым электродом и вторым электродом, при этом часть части для хранения жидкости, расположенная между первым электродом и вторым электродом, удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в части для хранения жидкости. Система управления выполнена с возможностью: измерения электрической величины между первым электродом и вторым электродом, и идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, на основе информации об измеренной электрической величине.
Идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может позволить системе, генерирующей аэрозоль, или пользователю идентифицировать неподходящие, несанкционированные или неизвестные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, удерживаемые в части для хранения жидкости. Это может по существу предотвращать или препятствовать использованию жидких субстратов, образующих аэрозоль, которые могут нанести повреждение системе, генерирующей аэрозоль. Это может по существу предотвращать или препятствовать использованию жидких субстратов, образующих аэрозоль, которые являются потенциально вредными для пользователя. Идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, также может позволить системе, генерирующей аэрозоль, проводить различие между подходящими или подлинными жидкими субстратами, образующими аэрозоль. Это может позволить управлять системой, генерирующей аэрозоль, в разных режимах в зависимости от идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте настоящего документа со ссылкой на настоящее изобретение термин «электрическая величина» используют для описания любого электрического свойства, параметра или показателя системы, который может быть определен путем измерения. Например, подходящие «электрические величины» включают: импеданс, емкость и сопротивление. Система управления может быть выполнена с возможностью измерения по меньшей мере одной из величин: импеданса, емкости и сопротивления.
В контексте настоящего документа со ссылкой на настоящее изобретение термин «идентифицировать» используют для описания проверки, аутентификации или распознавания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Например, идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может включать выявление по меньшей мере одного из следующего: состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, пригодности жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для использования в системе, генерирующей аэрозоль, и происхождения или подлинности жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Подобным образом, в контексте настоящего документа термин «идентификация» используют для описания по меньшей мере одной из характеристик: состава, пригодности и подлинности жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут содержать одну или несколько составляющих. Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут содержать одну или несколько основных составляющих, таких как глицерин и пропилен. Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут содержать по существу разные пропорции основных составляющих. Изменения в составах и пропорции основных составляющих могут по существу менять электрические свойства жидких субстратов, образующих аэрозоль. Изменение в электрических свойствах жидких субстратов, образующих аэрозоль, может быть таким, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть идентифицирован благодаря его электрическим свойствам.
Система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит часть для хранения жидкости для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Электрические свойства части для хранения жидкости могут зависеть от электрических свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению выполнена с возможностью контроля электрического свойства части для хранения жидкости. Это достигается посредством расположения по меньшей мере части части для хранения жидкости, удерживающей жидкий субстрат, образующий аэрозоль, между первым электродом и вторым электродом, и выполнения системы управления с возможностью измерения электрической величины между первым электродом и вторым электродом. Таким образом, система управления выполнена с возможностью измерения электрической величины в пределах по меньшей мере части части для хранения жидкости, удерживающей жидкий субстрат, образующий аэрозоль (за исключением тех случаев, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, исчерпан или израсходован из части для хранения жидкости). Кроме того, система управления выполнена с возможностью использовать результаты измерений электрической величины, чтобы идентифицировать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости.
Часть для хранения жидкости может удерживать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Часть для хранения жидкости также может содержать один или несколько из: воздуха, удерживаемого в части для хранения жидкости, несущего материала для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и корпуса для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, воздух, несущий материал и корпус могут иметь разные электрические свойства.
Часть для хранения жидкости может содержать электрическую нагрузку. Часть для хранения жидкости может содержать по меньшей мере одну из резистивной нагрузки и емкостной нагрузки. Предпочтительно электрические величины резистивной и емкостной нагрузок могут быть измерены без необходимости в сложных электронных схемах.
Первый и второй электроды могут быть расположены так, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, расположен между первым и вторым электродами. Первый и второй электроды также могут быть расположены таким образом, что один или несколько из: воздуха, удерживаемого в части для хранения жидкости, несущего материала и корпуса расположены между первым и вторым электродами. Первый и второй электроды могут быть расположены в контакте с жидким субстратом, образующим аэрозоль, удерживаемым в части для хранения жидкости. Первый и второй электроды могут быть расположены в контакте с несущим материалом. Первый и второй электроды могут быть расположены в контакте с корпусом.
Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, произведенные или одобренные производителем системы, генерирующей аэрозоль, могут содержать составляющие, которые выдают определенную, опознаваемую информацию об электрической величине, при измерении системой управления. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации того, является ли жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, жидким субстратом, образующим аэрозоль, произведенным или одобренным производителем. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью выявлять, является ли жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подлинным.
Более чем один жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть подходящим для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, имеющие составы, которые являются подходящими для использования в системе, генерирующей аэрозоль, могут выдавать один или несколько диапазонов определенной, опознаваемой информации электрической величины, при измерении системой управления. Система управления может быть выполнена с возможностью проводить разграничения между жидкими субстратами, образующими аэрозоль, которые являются подходящими для использования в системе, генерирующей аэрозоль, и жидкими субстратами, образующими аэрозоль, которые являются неподходящими для использования в системе, генерирующей аэрозоль, на основе информации об измеренной электрической величине. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью идентификации, соответствует ли информация об измеренной электрической величине ожидаемому значению или диапазону значений для жидкого субстрата, образующего аэрозоль, который подходит для использования в системе, генерирующей аэрозоль.
Система управления может быть выполнена с возможностью выявления состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе информации об измеренной электрической величине. Определенные составляющие жидкого субстрата, образующего аэрозоль, могут по существу оказывать воздействие на электрические свойства жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Производитель может производить два или несколько жидких субстратов, образующих аэрозоль, содержащих разные пропорции составляющего, которое по существу оказывает воздействие на электрические свойства жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Система управления может быть выполнена с возможностью проводить различие между двумя или несколькими жидкими субстратами, образующими аэрозоль, на основе информации об измеренной электрической величине.
Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, путем сравнения. Система управления может быть выполнена с возможностью сравнивать информацию об измеренной электрической величине c информацией об эталонной электрической величине, хранящейся в системе управления.
Информация об эталонной электрической величине может храниться в запоминающем устройстве системы управления. Информация об эталонной электрической величине может быть информацией об электрической величине, измеренной системой управления и сохраненной в запоминающем устройстве системы управления. Информация об эталонной электрической величине может быть связана с информацией об идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это может обеспечить надежность идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Информация об эталонной электрической величине может содержать множество диапазонов информации об эталонной электрической величине. Каждый диапазон из информации об эталонной электрической величине может быть связан с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Система управления может быть выполнена с возможностью сравнивать и сопоставлять информацию об измеренной электрической величине с сохраненным диапазоном из информации об эталонной электрической величине.
Информация об эталонной электрической величине может содержать одно или несколько заданных пороговых значений. Система управления может быть выполнена с возможностью сравнивать информацию об измеренной электрической величине с одним или несколькими заданными пороговыми значениями. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, если информация об измеренной электрической величине не превышает одно или несколько пороговых значений. Например, система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, в качестве подходящего, санкционированного или подлинного жидкого субстрата, образующего аэрозоль, когда информация об измеренной электрической величине не превышает заданного порогового значения. Например, система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости в качестве неподходящего, несанкционированного или неизвестного жидкого субстрата, образующего аэрозоль, когда информация об измеренной электрической величине превышает заданное пороговое значение. В контексте настоящего документа измерение, которое превышает заданное пороговое значение, может быть одним из значений, которое выше заданного порогового значения, или одним из значений, которое ниже заданного порогового значения. Другими словами, значение, которое не превышает заданного порогового значения, является значением, которое находится в пределах заданного диапазона.
Информация об эталонной электрической величине может храниться в таблице поиска. Таблица поиска может содержать сохраненную информацию об эталонной электрической величине и сохраненную информацию идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Сохраненная информация об эталонной электрической величине может быть связана с сохраненной информацией об идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Сохраненная информация об идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать один или несколько из: информации о составе, информации о подлинности и информации о пригодности.
Система управления может быть выполнена с возможностью показывать пользователю выявленную идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Система, генерирующая аэрозоль может дополнительно содержать средства, генерирующие аэрозоль, расположенные с возможностью приема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости. Кроме того, система управления может быть выполнена с возможностью управления работой средств, генерирующих аэрозоль, на основе выявленной идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Это может позволить системе, генерирующей аэрозоль, управлять средствами, генерирующими аэрозоль, в разных режимах, например, при разных температурах, которые являются наиболее приемлемыми для разных составов жидких субстратов, образующих аэрозоль. Это может позволить системе, генерирующей аэрозоль, отключить или предотвратить работу средств, генерирующих аэрозоль, если идентифицирован неподходящий, несанкционированный или неизвестный жидкий субстрат, генерирующий аэрозоль.
В контексте настоящего документа со ссылкой на настоящее изобретение управление работой средств, генерирующих аэрозоль, включает, помимо прочего: управление питанием, подаваемым на средства, генерирующие аэрозоль, управление температурой средств, генерирующих аэрозоль, управление продолжительностью работы средств, генерирующих аэрозоль, и отключение или предотвращение работы средств, генерирующих аэрозоль.
Система управления может быть выполнена с возможностью измерения электрической величины между первым электродом и вторым электродом и идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, независимо от работы средств, генерирующих аэрозоль. Это может позволить системе управления управлять работой средств, генерирующих аэрозоль, до приведения в действие средств, генерирующих аэрозоль. Это может предотвратить повреждение средств, генерирующих аэрозоль, из-за неподходящего жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Первый электрод и второй электрод могут быть расположены в любом подходящем месте относительно части для хранения жидкости. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены около части для хранения жидкости или в ней. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены около корпуса или на нем. Там, где корпус части для хранения жидкости образует полость для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, первый электрод и второй электрод могут быть расположены около полости или в ней.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать одну или несколько пар из первого и второго электродов. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать две или несколько пар из электродов, расположенных так, что разные части части для хранения жидкости расположены между первым и вторым электродами. Предоставление одной или более пар электродов может улучшить надежность измерений. Одна или несколько пар первого и второго электродов могут содержать часть датчика.
Электроды могут быть электродами любого подходящего типа. Например, подходящие типы электродов включают: точечные электроды, кольцевые электроды, плоские электроды или путевые электроды. Первый электрод и второй электрод могут быть электродами одинакового типа. Первый электрод и второй электрод могут быть электродами разных типов.
Электроды могут быть любой подходящей формы. Например, электроды могут быть: квадратными, прямоугольными, изогнутыми, дугообразными, кольцевыми, спиральными или винтовыми. Электроды могут быть по существу цилиндрическими. Электроды могут содержать одну или несколько секций, которые по существу являются линейными, нелинейными, плоскими или неплоскими. Электроды могут быть жесткими. Это может позволить электродам сохранять их форму. Электроды могут быть гибкими. Это может позволить электродам соответствовать форме части для хранения жидкости. Электроды могут быть выполнены с возможностью соответствия форме корпуса части для хранения жидкости.
Электроды могут иметь длину, ширину и толщину. Длина электродов может быть по существу больше, чем ширина электродов. Другими словами, электроды могут быть удлиненными. Толщина электродов может быть по существу меньше, чем длина и ширина электродов. Другими словами, электроды могут быть тонкими. Тонкие электроды и удлиненные электроды могут иметь большую площадь поверхности относительно объемного соотношения. Это может улучшить чувствительность измерений.
-5
-5
-9
Электроды могут содержать любой подходящий материал. Электроды могут содержать любой подходящий электропроводящий материал. Подходящие электропроводящие материалы включают: металлы, сплавы, электропроводящую керамику и электропроводящие полимеры. В контексте настоящего документа в отношении настоящего изобретения электропроводящий материал относится к материалу, имеющему объемное удельное сопротивление при 20°C меньше, чем приблизительно 1×10 Ом⋅м, как правило, между приблизительно 1×10 Ом⋅м и приблизительно 1×10 Ом⋅м. Материалы могут включать золото и платину. Электроды могут быть покрыты пассивирующим слоем. Электроды могут содержать или быть покрыты материалом, который является по существу инертным, чтобы не реагировать с или не загрязнять жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Электроды могут содержать прозрачный или полупрозрачный материал. Например, подходящий прозрачный материал может быть оксидом индия и олова (ITO).
Электроды могут быть расположены в любой подходящей компоновке относительно части для хранения жидкости. Электроды могут быть расположены в части для хранения жидкости. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены на противоположных сторонах части для хранения жидкости. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены на противоположных концах части для хранения жидкости. Там, где часть для хранения жидкости содержит несущий материал, электроды могут быть расположены в контакте с несущим материалом. Там, где часть для хранения жидкости содержит корпус, по меньшей мере один из первого и второго электродов может быть расположен около корпуса или в контакте с ним. Первый и второй электроды могут быть по существу цилиндрической формы. Первый электрод может быть расположен таким образом, чтобы по существу окружать второй электрод. Первый и второй электроды могут быть расположены концентрически относительно общей оси.
По меньшей мере один из первого электрода и второго электрода может быть расположен на платформе. Платформа может содержать электроизоляционный материал. Там, где часть для хранения жидкости содержит корпус, платформа может быть отделена от корпуса. Платформа может быть расположена на корпусе. Платформа может образовывать часть корпуса. Платформа может содержать тот же материал, что и корпус. Платформа может содержать материал, отличающийся от материала корпуса.
6
9
21
Платформа может содержать любой подходящий электроизоляционный материал. Например, подходящие электроизоляционные материалы включают: стекло, пластмассу и керамические материалы. В контексте настоящего документа в отношении настоящего изобретения электроизоляционный материал относится к материалу, имеющему объемное удельное сопротивление при 20°C более чем приблизительно 1×10 Ом⋅м, как правило, между приблизительно 1×10 Ом⋅м и приблизительно 1×10 Ом⋅м.
Электроды могут быть прикреплены на платформе. Электроды могут быть прикреплены на платформе любыми подходящими средствами. Например, электроды могут быть прикреплены на платформе посредством связующего материала, такого как клеящий материал. Электроды могут быть нанесены на платформу посредством любого подходящего способа нанесения. Электроды могут быть протравлены в платформе.
Второй электрод может быть расположен на расстоянии от первого электрода. Это может по существу предотвращать непосредственный контакт между первым электродом и вторым электродом. Расстояние между первым электродом и вторым электродом может быть одинаковым вдоль длины первого электрода и второго электрода. Там, где первый электрод и второй электрод расположены на противоположных сторонах части для хранения жидкости, расстояние может быть в пределах ширины части для хранения жидкости. Расстояние между первым электродом и вторым электродом может составлять от приблизительно 1 мкм до приблизительно 1 мм, или от приблизительно 1 мкм до приблизительно 500 мкм, или от приблизительно 10 мкм до приблизительно 100 мкм.
Второй электрод может по существу следовать по пути первого электрода. Это может позволить расстоянию между первым и вторым электродами оставаться одинаковым вдоль длины первого и второго электродов. Второй электрод может быть расположен по существу параллельно первому электроду.
Первый электрод и второй электрод могут быть встречно-штыревыми. Первый электрод может содержать множество выступов и промежутков, и второй электрод может содержать множество выступов и промежутков. Выступы первого электрода могут проходить в промежутки второго электрода, а выступы второго электрода могут проходить в промежутки первого электрода. Чередование электродов может сводить к минимуму расстояние между электродами. Это может улучшить чувствительность измерений.
Выступы первого и второго электродов могут быть по существу линейными. Выступы первого электрода могут проходить по существу в первом направлении, а выступы второго электрода могут проходить по существу во втором направлении. Первый и второй электроды могут быть расположены таким образом, что первое направление по существу параллельно второму направлению. Выступы могут быть по существу нелинейными. Выступы могут быть изогнутыми или дугообразными. Например, подходящий датчик, содержащий встречно-штыревые электроды, может быть датчиком типа DRP-G-IDEPT10 от DropSens™.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать средства, генерирующие аэрозоль, содержащие один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут содержать один или несколько нагревательных элементов. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут содержать один или несколько вибрационных элементов. Там, где средства, генерирующие аэрозоль, содержат один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, по меньшей мере один из элементов, генерирующих аэрозоль, может содержать один из электродов. Образование одного из электродов в качестве части средств, генерирующих аэрозоль, может уменьшать количество компонентов, необходимых для производства системы, генерирующей аэрозоль.
Система управления может содержать электрическую схему. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может быть программируемым микропроцессором. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на первый электрод и второй электрод.
Система управления может быть выполнена с возможностью управления или регулирования подачи питания на первый электрод и второй электрод. Система управления может быть выполнена с возможностью управления или регулирования подачи питания на средства, генерирующие аэрозоль. Первая система управления может быть выполнена с возможностью управления или регулирования подачи питания на первый электрод и второй электрод, а вторая система управления может быть выполнена с возможностью управления или регулирования подачи питания на средства, генерирующие аэрозоль.
Питание может подаваться непрерывно на первый электрод и второй электрод. Питание может подаваться на первый электрод и второй электрод после активации системы. Питание может подаваться на первый электрод и второй электрод в виде импульсов электрического тока. Питание может подаваться на первый электрод и второй электрод с перерывами, например, от затяжки к затяжке.
Система управления может быть выполнена с возможностью подачи сигнала измерения на первый электрод и второй электрод. Система управления может быть выполнена с возможностью подачи непрерывного сигнала измерения на первый электрод и второй электрод. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью подачи постоянного напряжения на первый электрод и второй электрод. Для этого может потребоваться менее сложная схема, чем при подаче периодического сигнала измерения, такого как переменное напряжение. Там, где система управления выполнена с возможностью подачи непрерывного сигнала измерения, система управления также может быть выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления между первым электродом и вторым электродом.
Система управления может быть выполнена с возможностью подачи периодического сигнала измерения на первый электрод и второй электрод. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью подачи переменного напряжения на первый и второй электроды. Система управления может быть выполнена с возможностью подачи периодического сигнала измерения на первый электрод и второй электрод при заданной частоте. Заданной частотой может быть любая подходящая для системы управления частота для измерения электрической величины между первым электродом и вторым электродом. Заданная частота может быть равна или меньше, чем приблизительно 20 МГц, или равна или меньше, чем приблизительно 10 МГц. Указанная заданная частота может составлять от приблизительно 10 кГц до приблизительно 10 МГц, или от приблизительно 10 кГц до приблизительно 1 МГц, или от приблизительно 100 кГц до приблизительно 1 МГц.
Некоторые части для хранения жидкости, содержащие разные комбинации одного или нескольких несущих материалов, жидких субстратов, образующих аэрозоль, и воздух, могут реагировать подобным образом в ответ на периодические сигналы измерения при конкретной частоте. Например, при подаче периодического сигнала измерения при конкретной частоте на первый электрод и второй электрод, электрическая величина, измеренная для первой части для хранения жидкости, содержащей первый жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть такой же, как электрическая величина, измеренная для второй части для хранения жидкости, содержащей второй жидкий субстрат, образующий аэрозоль, состав которого отличается от состава первого жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Такие похожие реакции могут стать причиной ошибок при идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Хотя реакция некоторых разных частей для хранения жидкости может быть одинаковой в ответ на периодический сигнал измерения при конкретной частоте, реакция этих разных частей для хранения жидкости может меняться в ответ на периодический сигнал измерения при разной частоте. Например, при подаче периодического сигнала измерения при первой частоте, электрическая величина, измеренная для первой части для хранения жидкости и второй части для хранения жидкости, может быть одинаковой, а при подаче периодического сигнала измерения при второй частоте, электрическая величина, измеренная для первой части для хранения жидкости, может отличаться от электрического сигнала, измеренного для второй части для хранения жидкости.
Подобным образом, реакция разных частей для хранения жидкости в ответ на подачу непрерывного сигнала измерения, такого как постоянное напряжение, также может быть одинаковой для определенных частей для хранения жидкости и разной для других частей для хранения жидкости.
Следовательно, может быть преимущественным, чтобы система управления была выполнена с возможностью применения более чем одного сигнала измерения на первый и второй электрод, и идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе измерений электрической величины с помощью разных сигналов измерения. Например, система управления может быть выполнена с возможностью подачи периодических сигналов измерения на первый электрод и второй электрод при более чем одной частоте. Система управления может быть выполнена с возможностью подачи первого периодического сигнала измерения на первый и второй электроды при первой частоте, и подачи второго периодического сигнала измерения на первый и второй электроды при второй частоте. Система управления может быть выполнена с возможностью подачи одного или нескольких периодических сигналов измерения на первый и второй электроды, и непрерывного сигнала измерения на первый и второй электроды. Это может улучшить точность идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Это может уменьшить вероятность определения неверной идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, при включении системы, генерирующей аэрозоль. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, периодически при заданных интервалах. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, по запросу пользователя.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать блок питания. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на систему управления, первый электрод и второй электрод, а также средства, генерирующие аэрозоль. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать единственный блок питания. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать первый блок питания, расположенный с возможностью подачи питания на первый электрод и второй электрод, и второй блок питания, выполненный с возможностью подачи питания на средства, генерирующие аэрозоль.
Во время использования жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, расходуется и заменяется воздухом. Жидкие субстраты, образующие аэрозоль, как правило, имеют по существу электрические свойства, отличные от воздуха. Следовательно, количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может оказывать воздействие на электрические свойства части для хранения жидкости. Это может оказывать воздействие на измерение электрической величины между первым электродом и вторым электродом, и идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Система управления может быть выполнена с возможностью выявления количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система управления может быть выполнена с возможностью регулировки идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на основе количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью компенсирования количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, по запросу посредством индикации для пользователя, сигнализирующей, что часть для хранения жидкости заполнена. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать переключатель, выполненный с возможностью нажатия пользователем, чтобы показывать системе управления, что система, генерирующая аэрозоль, заполнена.
Система управления может содержать любые подходящие средства для измерения электрической величины между первым электродом и вторым электродом. Например, система управления может содержать мостовую схему, выполненную с возможностью измерять электрическую величину между первым электродом и вторым электродом. Мостовая схема может быть любой подходящей мостовой схемой, известной в данной области техники, такой как мост Уитстона или мост Вина. Система управления может содержать измеритель LCR.
Электрической величиной, подлежащей измерению системой управления, может быть импеданс. Импеданс между первым электродом и вторым электродом может зависеть от состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Импеданс может быть измерен непосредственно системой управления. Импеданс может быть вычислен. Например, импеданс может быть вычислен на основании измерений величины напряжения и тока между электродами, и измерений разности фаз между током и напряжением. Идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть выявлена на основании измеренного или вычисленного импеданса.
Электрической величиной, подлежащей измерению системой управления, может быть сопротивление. Сопротивление между первым электродом и вторым электродом может зависеть от состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Удельное сопротивление между первым электродом и вторым электродом может зависеть от жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Часть части для хранения жидкости, расположенная между первым электродом и вторым электродом, может содержать резистивную нагрузку.
Сопротивление может быть измерено. Это может быть преимущественным там, где жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит электропроводящие материалы.
Сопротивление может быть вычислено. Например, сопротивление может быть вычислено на основании измерений величины напряжения и тока, а также разности фаз между напряжением и током. Сопротивление может быть выявлено на основании измерений импеданса. Идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть вычислена на основании измеренного или вычисленного сопротивления.
Электрической величиной, подлежащей измерению системой управления, может быть емкость. Это может быть преимущественным там, где субстрат, образующий аэрозоль, содержит диэлектрические материалы.
Емкость между первым электродом и вторым электродом может зависеть от состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Диэлектрическая проницаемость между первым электродом и вторым электродом может зависеть от состава жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Часть части для хранения жидкости, расположенная между первым электродом и вторым электродом, может содержать емкостную нагрузку. Первый электрод и второй электрод может образовывать конденсатор. Первый электрод может образовывать первую обкладку конденсатора, а второй электрод может образовывать вторую обкладку конденсатора. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, может образовывать часть диэлектрика конденсатора. Емкостная нагрузка между первым электродом и вторым электродом может иметь емкость в пикофарадном (пФ) диапазоне. Это может обеспечить быстрое время зарядки и разрядки конденсатора, а также обеспечить быстрые измерения емкости.
Емкость может быть измерена. Например, система управления может содержать средства для измерения времени зарядки и разрядки конденсатора, содержащего первый и второй электроды. Система управления может содержать схему-таймер, такую как схема-таймер 555, и может быть выполнена с возможностью выявления емкости на основе частоты выходного сигнала схемы-таймера.
Емкость может быть вычислена. Например, емкость может быть вычислена на основании измерений величины напряжения и тока между первой и второй обкладками конденсатора. Емкость может быть вычислена на основании измерений импеданса. идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть вычислена на основании измеренной или вычисленной емкости.
Электрическая величина, подлежащая измерению системой управления, может зависеть от размера первого и второго электродов, а также от расстояния между первым и вторым электродами. Например, емкость зависит от расстояния между первой и второй обкладками конденсатора, а также формы и размера первой и второй обкладок конденсатора. Чтобы убедиться в том, что изменение измеряемой электрической величины не является результатом изменения формы или расстояния между первым и вторым электродами, первый и второй электроды могут быть жесткими и могут быть прикреплены к жесткой платформе или корпусу. Обкладки конденсатора могут содержать твердые металлические обкладки или тонкостенные металлические пластины, присоединенные к поддерживающему субстрату. Поддерживающий субстрат может быть расположен между обкладками конденсатора с образованием части диэлектрика между обкладками конденсатора. Субстрат может быть расположен с наружной стороны обкладок конденсатора.
Часть для хранения жидкости может быть любой подходящей формы и размера. Например, часть для хранения жидкости может быть по существу цилиндрической. Поперечное сечение части для хранения жидкости может быть, например, по существу круглым, эллиптическим, квадратным или прямоугольным.
Часть для хранения жидкости может содержать корпус. Корпус может содержать основание и одну или несколько боковых стенок, проходящих от основания. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть образованы как единое целое. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть отдельными элементами, которые присоединены или прикреплены друг к другу. Корпус может быть жестким корпусом. В контексте настоящего документа термин «жесткий корпус» означает корпус, который является самонесущим. Жесткий корпус части для хранения жидкости может обеспечивать механическую опору для средств, генерирующих аэрозоль. Часть для хранения жидкости может содержать одну или несколько гибких стенок. Гибкие стенки могут быть выполнены с возможностью приспосабливания к объему жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Корпус части для хранения жидкости может содержать любой подходящий материал. Часть для хранения жидкости может содержать по существу непроницаемый для жидкости материал. Корпус части для хранения жидкости может содержать прозрачную или светопроницаемую часть, таким образом, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, может быть виден пользователю через корпус.
Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, защищен от окружающего воздуха. Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, защищен от света. Это может уменьшить риск деградации субстрата и может поддерживать высокий уровень гигиены.
Часть для хранения жидкости может быть по существу герметично запечатана. Часть для хранения жидкости может содержать одно или несколько выпускных отверстий, предназначенных для вытекания субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости к средствам, генерирующим аэрозоль. Часть для хранения жидкости может содержать одно или несколько полуоткрытых впускных отверстий. Это может обеспечить поступление окружающего воздуха в часть для хранения жидкости. Одно или несколько полуоткрытых впускных отверстий могут быть полупроницаемыми мембранами или обратными клапанами, проницаемыми настолько, чтобы делать возможным поступление окружающего воздуха внутрь части для хранения жидкости, и непроницаемыми настолько, чтобы по существу предотвращать выход воздуха и жидкости, находящихся внутри части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости. Одно или несколько полуоткрытых отверстий могут предоставлять возможность воздуху проходить внутрь части для хранения жидкости при определенных условиях.
Часть для хранения жидкости может содержать по меньшей мере один канал для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. По меньшей мере один канал может быть выполнен таким образом, что капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Капиллярные силы, воздействующие на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, могут удерживать уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по существу перпендикулярно по меньшей мере одной из боковых стенок части для хранения жидкости, а также первому и второму электродам. Один размер канала может быть меньше, чем заданное значение, так что капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в канале. Размер одного или нескольких каналов может быть шириной одного или нескольких каналов. Заданное значение может быть меньше приблизительно 3 мм, меньше приблизительно 2 мм, меньше приблизительно 0,5 мм или меньше приблизительно 0,25 мм.
Часть для хранения жидкости может содержать субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости. В контексте настоящего документа со ссылкой на настоящее изобретение термин «субстрат, образующий аэрозоль», обозначает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться в результате перемещения субстрата, образующего аэрозоль, через проходы вибрационного элемента.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть жидким. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть жидким при комнатной температуре. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как жидкие, так и твердые компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин, может быть матрицей из никотиновой соли. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Веществом для образования аэрозоля является любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые в ходе использования способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля, и которые по существу являются устойчивыми к термической деградации при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут быть многоатомными спиртами или их смесями, такими как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно или несколько веществ для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают глицерин и пропиленгликоль.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Веществом для образования аэрозоля может быть глицерин. Веществом для образования аэрозоля может быть пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Концентрация никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 0,5% до приблизительно 10%, например, приблизительно 2%.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать смесь диэлектрических материалов, каждый из которых характеризуется отдельной диэлектрической постоянной (k). Основные составляющие жидкого субстрата, образующего аэрозоль, при комнатной температуре, приблизительно 20°C, могут включать: глицерин (k ~ 42), пропиленгликоль (k ~ 32), воду (k ~ 80), воздух (k ~ 1), никотин и ароматизаторы. Там, где жидкий субстрат, образующий аэрозоль, образует диэлектрический материал, электрической величиной, подлежащей измерению системой управления, может быть емкость.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать смесь электропроводящих материалов. Там, где жидкий субстрат, образующий аэрозоль образует электропроводящий материал, электрической величиной, подлежащей измерению системой управления, может быть сопротивление.
Часть для хранения жидкости может содержать несущий материал в пределах корпуса для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть абсорбирован или иным образом загружен на несущий материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, абсорбированный в материале, может распространяться или проникать через несущий материал, а изменения в насыщенности несущего материала оказывают воздействие на весь корпус из несущего материала. Это может позволить первому и второму электродам, расположенным в контакте с частью несущего материала, определять изменения электрической величины всего корпуса из несущего материала. Это может позволить системе управления измерять электрическую величину всей части для хранения жидкости.
Несущий материал может быть изготовлен из любого подходящего абсорбирующего корпуса материала, например из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в несущем материале перед использованием системы, генерирующей аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может высвобождаться в несущий материал во время использования. Субстрат, образующий аэрозоль, может высвобождаться в несущий материал непосредственно перед использованием. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть представлен в капсуле. Оболочка капсулы может плавиться при нагреве посредством нагревательных средств и высвобождать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, внутрь несущего материала. Капсула может вмещать твердое вещество в сочетании с жидкостью.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в капиллярном материале. Капиллярным материалом является материал, который активно транспортирует жидкость от одного конца материала к другому. Это может быть преимущественным, так как капиллярный материал может втягивать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в определенное место в части для хранения жидкости, независимо от ориентации части для хранения жидкости. Это может способствовать расположению первого и второго электродов для точного и надежного выявления идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Капиллярный материал может быть выполнен с возможностью транспортировки субстрата, образующего аэрозоль, к средствам для генерирования аэрозоля. Капиллярный материал может быть выполнен с возможностью транспортировки субстрата, образующего аэрозоль, к первому и второму электродам. Капиллярный материал может иметь волокнистую структуру. Капиллярный материал может иметь губчатую структуру. Капиллярный материал может содержать пучок капилляров. Капиллярный материал может содержать множество волокон. Капиллярный материал может содержать множество нитей. Капиллярный материал может содержать трубки с узким каналом. Волокна, нити или трубки с узким каналом могут быть в целом выровнены для транспортировки жидкости к распылителю. Капиллярный материал может содержать комбинацию волокон, нитей и трубок с узким каналом. Капиллярный материал может содержать губкообразный материал. Капиллярный материал может содержать пенообразный материал. Структура капиллярного материала может образовывать множество небольших каналов или трубок, через которые жидкость может быть перемещена за счет капиллярного воздействия.
Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают: губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененные металлические или пластмассовые материалы, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, полиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль имеет такие физические свойства, включая, но без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые делают возможным перемещение жидкости через капиллярный материал за счет капиллярного воздействия.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут быть расположены с возможностью приема субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости. Средства, генерирующие аэрозоль, могут быть распылителем. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль. Средства, генерирующие аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью распыления принятого субстрата, образующего аэрозоль, с использованием тепла. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать нагревательные средства для испарения принимаемого жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут быть нагревательными элементами. Средства, генерирующие аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью распыления принятого субстрата, образующего аэрозоль, с использованием ультразвуковых вибраций. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать ультразвуковой преобразователь. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут содержать один или несколько вибрационных элементов.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать нагревательные средства, выполненные с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательные средства могут содержать один или несколько нагревательных элементов. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены надлежащим образом для наиболее эффективного нагрева принимаемого субстрата, образующего аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, главным образом, за счет проводимости. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены по существу в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью переноса тепла на субстрат, образующий аэрозоль, через один или несколько теплопроводных элементов. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью переноса тепла в окружающий воздух, втягиваемый через систему, генерирующую аэрозоль, во время использования, которая может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, посредством конвекции. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагрева окружающего воздуха перед его втягиванием через субстрат, образующий аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагрева окружающего воздуха после его втягивания через субстрат, образующий аэрозоль.
Нагревательные средства могут быть электрическими нагревательными средствами или электрическим нагревателем. Электрический нагреватель может содержать один или несколько электрических нагревательных элементов. Один или несколько электрических нагревательных элементов могут содержать электрорезистивный материал. Подходящие электрорезистивные материалы могут включать: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала.
Один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь любую подходящую форму. Например, один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь форму одного или нескольких нагревательных лезвий. Один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь форму оболочки или субстрата, содержащих разные электропроводные части или одну или несколько электрорезистивных металлических трубок.
Часть для хранения жидкости может вмещать один или несколько одноразовых нагревательных элементов. Один или несколько электрических нагревательных элементов могут содержать одну или несколько нагревательных игл или стержней, которые проходят через субстрат, образующий аэрозоль. Один или несколько электрических нагревательных элементов могут содержать один или несколько гибких листов материала. Электрические нагревательные средства могут содержать одну или несколько нагревательных проволок или нитей накала, например, Ni-Cr, платиновую, вольфрамовую или проволок из сплавов, или нагревательных пластин. Один или несколько нагревательных элементов могут быть размещены в жестком несущем материале или на нем.
Один или несколько нагревательных элементов могут содержать один или несколько радиаторов или тепловых резервуаров. Один или несколько радиаторов или тепловых резервуаров могут содержать материал, способный абсорбировать и сохранять тепло, и затем через какое-то время высвобождать тепло для нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
Нагревательные средства могут быть по существу плоскими, чтобы сделать возможным простое изготовление. В контексте настоящего документа термин «по существу плоский» означает образованный в одной плоскости и не обернутый или иным образом не приспособленный для соответствия изогнутой или иной неплоской форме. Плоские нагревательные средства поддаются легкому обращению во время изготовления и обеспечивают прочную конструкцию.
Нагревательные средства могут быть такого типа, который описан в EP-B1-2493342. Например, нагревательные средства могут содержать одну или несколько электропроводных дорожек на электроизоляционном субстрате. Электроизоляционный субстрат может содержать любой подходящий материал и может быть материалом, который способен выдерживать высокие температуры (свыше 300°C) и резкие изменения температуры. Примером подходящего материала является полиимидная пленка, такая как Kapton.
Нагревательные средства могут содержать средства для нагрева небольшого количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, за один раз. Средства для нагрева небольшого количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, за один раз могут включать, например, проход для жидкости, сообщающийся с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может вытесняться внутрь проходя для жидкости посредством капиллярной силы. По меньшей мере один нагреватель может быть расположен таким образом, чтобы при использовании нагревалось лишь небольшое количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в пределах прохода для жидкости, а не жидкость в пределах корпуса. Нагревательные средства могут содержать катушку, по существу окружающую по меньшей мере часть прохода для жидкости.
Нагревательные средства могут содержать индукционные нагревательные средства. Индукционные нагревательные средства более подробно описаны ниже в отношении картриджа.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать один или несколько вибрационных элементов и один или несколько исполнительных элементов, расположенных с возможностью возбуждения вибраций в одном или нескольких вибрационных элементах. Один или несколько вибрационных элементов могут содержать множество проходов, через которые может проходить субстрат, образующий аэрозоль, и распыляться. Один или несколько исполнительных элементов могут содержать один или несколько пьезоэлектрических преобразователей.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать один или несколько капиллярных фитилей для транспортировки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, к одному или нескольким элементам средств, генерирующих аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может иметь физические свойства, включая вязкость, которые делают возможным перемещение жидкости через один или несколько капиллярных фитилей посредством капиллярного воздействия. Один или несколько капиллярных фитилей могут обладать любыми свойствами вышеописанных структур, относящихся к капиллярному материалу.
Один или несколько капиллярных фитилей могут быть расположены с возможностью контакта с жидкостью, удерживаемой в части для хранения жидкости. Один или несколько капиллярных фитилей могут проходить внутрь части для хранения жидкости. В этом случае в ходе использования жидкость может быть перенесена из части для хранения жидкости к одному или нескольким элементам средств, генерирующих аэрозоль, посредством капиллярного воздействия в одном или нескольких капиллярных фитилях. Один или несколько капиллярных фитилей могут иметь первый конец и второй конец. Первый конец может проходить внутрь части для хранения жидкости для втягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, внутрь средств, генерирующих аэрозоль. Второй конец может проходить внутрь прохода для воздуха системы, генерирующей аэрозоль. Второй конец может содержать один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль. Первый конец и второй конец могут проходить внутрь части для хранения жидкости. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут быть расположены в центральной части фитиля между первым и вторым концами. В ходе использования, когда один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, активированы, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в одном или нескольких капиллярных фитилях распыляется около и вокруг одного или нескольких элементов, генерирующих аэрозоль.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать одну или несколько нагревательных проволок или нитей накала, охватывающих часть одного или нескольких капиллярных фитилей. Нагревательная проволока или нить накала может поддерживать охватываемую часть одного или нескольких капиллярных фитилей.
В ходе использования средств, генерирующих аэрозоль, распыленный субстрат, образующий аэрозоль, может смешиваться с воздушным потоком и переноситься в нем через проход для воздуха системы, генерирующей аэрозоль. Капиллярные свойства одного или нескольких капиллярных фитилей в сочетании со свойствами жидкого субстрата могут гарантировать, что при нормальном использовании, когда имеется достаточное количество субстрата, образующего аэрозоль, фитиль всегда пропитывается жидким субстратом, образующим аэрозоль, в области средств, генерирующих аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать один или несколько блоков питания. Блоком питания может быть батарея. Батарея может быть батареей на основе лития, например, литий-кобальтовой, литий-железо-фосфатной, литий-титанатной или литий-полимерной батареей. Батарея может быть никель-металлогидридной батареей или никель-кадмиевой батареей. Блоком питания может быть другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и быть выполнен с возможностью осуществления множества циклов зарядки и разрядки. Блок питания может иметь емкость, которая делает возможным накопление достаточного количества энергии для одного или нескольких сеансов курения; например, блок питания может иметь достаточную емкость, чтобы сделать возможным непрерывное генерирование аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость, чтобы сделать возможным осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательных средств и исполнительного элемента.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать систему управления, выполненную с возможностью управления средствами, генерирующими аэрозоль. Система управления, выполненная с возможностью управления средствами, генерирующими аэрозоль, может быть системой управления, выполненной с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система управления, выполненная с возможностью управления средствами, генерирующими аэрозоль, может быть отличной от системы управления, выполненной с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система управления, выполненная с возможностью управления средствами, генерирующими аэрозоль, может содержать компоненты, схожие с компонентами системы управления, выполненной с возможностью идентификации жидкости, удерживаемой в части для хранения жидкости.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать датчик температуры, находящийся в связи с системой управления. Датчик температуры может быть расположен смежно с частью для хранения жидкости. Датчиком температуры может быть термопара. По меньшей мере один элемент средств, генерирующих аэрозоль, может быть использован системой управления для обеспечения информации, относящейся к температуре. Могут быть известны температурозависимые резистивные свойства по меньшей мере одного элемента, которые используются для выявления температуры по меньшей мере одного элемента способом, известным специалисту в данной области техники. Система управления может быть выполнена с возможностью учета или компенсирования воздействия температуры на электрическую нагрузку между первым электродом и вторым электродом с помощью измерений температуры с датчика температуры.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать детектор затяжки, находящийся в связи с электронной схемой управления. Детектор затяжки может быть выполнен с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжки на мундштуке. Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью управления подачей питания на средства, генерирующие аэрозоль, в зависимости от входного сигнала с детектора затяжки.
Система управления может содержать датчик наклона. Датчик наклона может быть выполнен с возможностью определения ориентации части для хранения жидкости. Система, генерирующая аэрозоль может содержать систему управления, выполненную с возможностью приема с датчика наклона информации об определенной ориентации и выявления ориентации части для хранения жидкости. Посредством выявления ориентации части для хранения жидкости, система управления может быть выполнена с возможностью выявлять, является ли жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, по существу перпендикулярным к первому электроду и второму электроду. Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, является по существу перпендикулярным к первому и второму электродам, например, когда часть для хранения жидкости выявлена как находящаяся вертикально.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может подвергаться силам гравитационного притяжения и силам ускорения, которые сдвигают жидкий субстрат, образующий аэрозоль, к разным секциям части для хранения жидкости. При условии, что вся часть для хранения жидкости расположена между первым и вторым электродами, измерение электрической величины не должно подвергаться воздействию.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать пользовательское устройство ввода, такое как переключатель или кнопка. Это предоставляет возможность пользователю включать систему. Переключатель или кнопка могут активировать средства, генерирующие аэрозоль. Переключатель или кнопка могут инициировать генерирование аэрозоля. Переключатель или кнопка могут подготавливать электронную схему управления к ожиданию входного сигнала от детектора затяжки.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать сигнальные средства, показывающие пользователю выявленную идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Сигнальные средства могут содержать один или несколько из источников света, таких как светоизлучающие диоды (LED), дисплей, такой как ЖК-дисплей, и динамик или зуммер. Система управления может быть выполнена с возможностью показывать пользователю выявленную идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с помощью сигнальных средств. Система управления может быть выполнена с возможностью зажигать один или несколько из источников света в зависимости от выявленной крепости жидкого субстрата, образующего аэрозоль, отображать тип или крепость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на дисплее или издавать звуки посредством динамика или зуммера, чтобы показывать выявление санкционированного или несанкционированного жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать корпус. Корпус может быть удлиненным. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают: металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или несколько таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Материал может быть легким и нехрупким.
Корпус может содержать полость для размещения блока питания. Корпус может содержать мундштук. Мундштук может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может содержать более чем одно впускное отверстие для воздуха. Одно или несколько впускных отверстий для воздуха могут снижать температуру аэрозоля перед его доставкой пользователю и могут снижать концентрацию аэрозоля перед его доставкой пользователю.
Система, генерирующая аэрозоль, может быть портативной. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером обычной сигары или сигареты. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 150 мм. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 30 мм.
Система, генерирующая аэрозоль, может быть электроуправляемой курительной системой. Система, генерирующая аэрозоль, может быть электронной сигаретой или сигарой.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать основной блок и картридж. Картридж содержит часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Основной блок может быть выполнен с возможностью размещения картриджа с возможностью снятия. Первый электрод и второй электрод могут быть расположены так, что часть части для хранения жидкости картриджа расположена между первым электродом и вторым электродом, когда картридж размещен в основном блоке.
Основной блок может содержать один или несколько блоков питания. Основной блок может содержать средства, генерирующие аэрозоль.
Картридж может содержать средства, генерирующие аэрозоль. В случае, если картридж содержит средства, генерирующие аэрозоль, картридж может называться «картомайзером».
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать компонент, генерирующий аэрозоль, содержащий средства, генерирующие аэрозоль. Компонент, генерирующий аэрозоль, может быть отделен от основного блока и картриджа. Компонент, генерирующий аэрозоль, может быть размещен с возможностью снятия по меньшей мере в одном из основного блока и картриджа.
Основной блок может содержать первый электрод и второй электрод. Картридж может содержать первый электрод и второй электрод. Основной блок может содержать один из первого электрода и второго электрода. Картридж может содержать один из первого электрода и второго электрода. Расположение одного из первого электрода и второго электрода на основном блоке, и расположение другого из первого электрода и второго электрода на картридже может обеспечить идентификацию картриджа. Другими словами, наличие или отсутствие электрода на картридже может быть использовано для проверки, является ли картридж, размещенный в основном блоке, неподдельным или подлинным от производителя основного блока. Тип электрода или измерения между электродом основного блока и электродом картриджа также могут быть использованы, чтобы идентифицировать тип картриджа, размещенного в основном блоке или тип жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости картриджа. Система управления может быть выполнена с возможностью выявления наличия или отсутствия электрода в картридже. Система управления может быть выполнена с возможностью выявления идентификации картриджа на основе наличия или отсутствия электрода в картридже. Система управления также может быть выполнена с возможностью выявлять, был ли картридж правильно размещен в основном блоке на основе наличия или отсутствия электрода в картридже.
Система управления может быть выполнена с возможностью идентификации картриджа на основе информации об измеренной электрической величине между первым электродом и вторым электродом. Другими словами, система управления может быть выполнена с возможностью распознавания подлинного картриджа. Это может позволить системе, генерирующей аэрозоль, или, обычно, системе управления системы, генерирующей аэрозоль, оптимизировать распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Это может позволить основному блоку препятствовать или предотвращать использование поддельных картриджей с основным блоком.
Идентификация картриджа или жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости картриджа, может быть простой для совершенно новых картриджей, где может быть известно количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Система управления может быть выполнена с возможностью выявления, когда новый картридж размещен в основном блоке. Основной блок может содержать переключатель, выполненный для активации при размещении картриджа в основном блоке, или для активации пользователем при размещении нового картриджа в основном блоке.
Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать нагревательные средства по существу как описано выше. Нагревательные средства могут быть индукционными нагревательными средствами, так что между картриджем и основным блоком не образовано никаких электрических контактов. Основной блок может содержать индукционную катушку и блок питания, выполненный с возможностью подачи высокочастотного периодического тока на индукционную катушку. Картридж может содержать токоприемный элемент, размещенный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль. В контексте настоящего документа термин «высокочастотный периодический ток» обозначает периодический ток с частотой от 10 кГц до 20 МГц.
Картридж может быть соединен с основным блоком с возможностью снятия. Картридж может быть извлечен из основного блока, когда субстрат, образующий аэрозоль, израсходован. Картридж может быть одноразовым. Картридж может быть многоразовым. Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки жидким субстратом, образующим аэрозоль. Картридж может быть выполнен с возможностью его замены в основном блоке. Основной блок может быть многоразовым.
Картридж может быть изготовлен по низкой цене, надежным и повторяемым способом. В контексте настоящего документа термин «соединен с возможностью снятия» означает, что картридж и основной блок могут быть соединены друг с другом и разъединены друг от друга без значительного повреждения, как основного блока, так и картриджа.
Картридж может иметь простую конструкцию. Картридж может иметь корпус, в пределах которого удерживается жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Корпус картриджа может быть жестким корпусом. Корпус может содержать материал, который является непроницаемым для жидкости.
Картридж может содержать крышку. Крышка может быть выполнена с возможностью отслаивания перед присоединением картриджа к основному блоку. Крышка может быть выполнена с возможностью прокалывания.
Основной блок может содержать полость для размещения картриджа. Основной блок может содержать полость для размещения блока питания.
Основной блок может содержать средства, генерирующие аэрозоль. Основной блок может содержать одну или несколько систем управления системы, генерирующей аэрозоль. Основной блок может содержать блок питания. Блок питания может быть соединен с основным блоком с возможностью снятия.
Основной блок может содержать мундштук. Мундштук может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. Мундштук может содержать более чем одно впускное отверстие для воздуха.
Основной блок может содержать прокалывающий элемент для прокалывания крышки картриджа. Мундштук может содержать прокалывающий элемент. Мундштук может содержать по меньшей мере один первый проток, проходящий между по меньшей мере одним впускным отверстием для воздуха и дальним концом прокалывающего элемента. Мундштук может содержать по меньшей мере один второй проток, проходящий между дальним концом прокалывающего элемента и по меньшей мере одним выпускным отверстием для воздуха. Мундштук может быть расположен таким образом, что в ходе использования, когда пользователь осуществляет затяжку на мундштуке, воздух перемещается вдоль прохода для воздуха, проходящего от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха, через по меньшей мере один первый проток, через часть картриджа, через по меньшей мере один второй проток и выходит из по меньшей мере одного выпускного отверстия. Это может улучшить воздушный поток через основной блок и обеспечить более легкую доставку аэрозоля пользователю.
В ходе использования пользователь может вставлять картридж, как описано в настоящем документе, внутрь полости основного блока, как описано в настоящем документе. Пользователь может присоединять мундштук к основному корпусу основного блока, который может прокалывать картридж прокалывающей частью. Пользователь может активировать основной блок путем нажатия переключателя или кнопки. Пользователь может делать затяжку на мундштуке для втягивания воздуха внутрь основного блока через одно или несколько впускных отверстий для воздуха. Воздух может проходить над частью средств, генерирующих аэрозоль, захватывая распыленный субстрат, образующий аэрозоль, и выходить из основного блока через выпускное отверстие для воздуха в мундштуке для вдыхания пользователем.
Может быть представлен комплект деталей, содержащий картридж, основной блок по существу как описано выше. Система, генерирующая аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения может быть предоставлена путем сборки картриджа, средств, генерирующих аэрозоль, и основного блока. Компоненты комплекта деталей могут быть соединены с возможностью снятия. Компоненты комплекта деталей могут быть взаимозаменяемыми. Компоненты комплекта деталей могут быть одноразовыми. Компоненты комплекта деталей могут быть многоразовыми.
Может быть представлен основной блок для системы, генерирующей аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Основной блок может содержать систему управления и по меньшей мере один из первого электрода и второго электрода.
Может быть представлен картридж для системы, генерирующей аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения. Картридж может содержать: часть для хранения жидкости; и по меньшей мере один из первого электрода и второго электрода. Картридж может содержать корпус для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости. Картридж может содержать средства, генерирующие аэрозоль, расположенные с возможностью приема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, представлен способ идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости системы, генерирующей аэрозоль, при этом способ включает: удерживание жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости системы, генерирующей аэрозоль; расположение по меньшей мере части части для хранения жидкости между первым электродом и вторым электродом, при этом часть части для хранения жидкости, расположенная между первым электродом и вторым электродом, удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в части для хранения жидкости; измерение электрической величины между первым электродом и вторым электродом; и идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, на основе информации об измеренной электрической величине.
Способ имеет все преимущества, описанные в отношении первого аспекта настоящего изобретения. Признаки, такие как часть для хранения жидкости, а также первый электрод и второй электрод могут быть такими же, как те, что описаны в отношении первого аспекта настоящего изобретения.
Этап идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может содержать этап сравнения информации об измеренной электрической величине с информацией об эталонной электрической величине. Информация об эталонной электрической величине может быть информацией об электрической величине, предварительно измеренной системой управления. Информация об эталонной электрической величине может храниться в запоминающем устройстве системы, генерирующей аэрозоль. Информация об эталонной электрической величине может храниться в таблице поиска.
Информация об эталонной электрической величине может быть измерена системой управления при процедуре калибровки. Процедура калибровки может быть выполнена для заполнения таблицы поиска. При процедуре калибровки в часть для хранения жидкости могут быть загружены заданные жидкие субстраты, образующие аэрозоль. Электрическая величина между первым электродом и вторым электродом может быть измерена, когда в часть для хранения жидкости загружены известные жидкие субстраты, образующие аэрозоль. Информация об измеренной электрической величине может храниться в таблице поиска и быть связана в таблице поиска с известной идентификацией жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, на момент измерения.
Процедура калибровки может быть выполнена на предприятии до продажи системы, генерирующей аэрозоль. Процедура калибровки может быть выполнена пользователем перед первым использованием системы, генерирующей аэрозоль.
Способ управления работой средств, генерирующих аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, может включать: удерживание жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости системы, генерирующей аэрозоль; расположение по меньшей мере части части для хранения жидкости между первым электродом и вторым электродом, при этом часть части для хранения жидкости, расположенная между первым электродом и вторым электродом, удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, когда жидкий субстрат, образующий аэрозоль удерживается в части для хранения жидкости; измерение электрической величины между первым электродом и вторым электродом; идентификацию жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, на основе информации об измеренной электрической величине; и управление работой средств, генерирующих аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, на основе выявленной идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, также могут быть применены к другим аспектам настоящего изобретения. Признаки, описанные в отношении способа могут быть применены к системе, генерирующей аэрозоль, а признаки соответствующие системе, генерирующей аэрозоль, могут быть применены к способу.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно для примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, приведенной в качестве примера;
на фиг. 2 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 показан датчик, содержащий встречно-штыревые электроды, согласно настоящему изобретению;
на фиг. 8 показан датчик, содержащий встречно-штыревые электроды, согласно настоящему изобретению;
на фиг. 9 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 10 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 11 показана часть для хранения жидкости для системы, генерирующей аэрозоль, согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 12 показана принципиальная электрическая схема для датчика согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль. Изображение на фиг. 1 является по сути схематическим, а компоненты необязательно показаны в масштабе, либо по отдельности, либо по отношению друг к другу. Система, генерирующая аэрозоль, содержит основной блок 100, который предпочтительно является многоразовым, в сочетании с картриджем 200, который предпочтительно является одноразовым. Система, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 1, является электроуправляемой курительной системой.
Основной блок 100 содержит основной корпус 101. Корпус является по существу круглоцилиндрическим и имеет продольную длину приблизительно 100 мм и внешний диаметр приблизительно 20 мм, что сравнимо с обычной сигаретой. Основной блок 100 содержит блок электропитания в виде a литий-ион-фосфатной батареи 102 и систему управления в виде электронных схем 104 управления. Основной корпус 101 также определяет полость 112, в которой размещается картридж 200.
Основной блок 100 также содержит часть 120 в виде мундштука, содержащую выпускное отверстие 124. В данном примере часть в виде мундштука соединена с основным корпусом 101 посредством шарнирного соединения, но может использоваться любой тип соединения, такой как защелкивающееся соединение или завинчивающееся соединение. Одно или несколько впускных отверстий 122 для воздуха предусмотрены между частью 120 в виде мундштука и основным корпусом 101, когда часть в виде мундштука находится в закрытом положении, как показано на фиг.1.
В пределах части в виде мундштука находится плоская спиральная индукционная катушка 110. Катушка 110 образована путем штампования или вырезания спиральной катушки из листа меди. Катушка 110 размещена между впускными отверстиями 122 для воздуха и выпускным отверстием 124 для воздуха таким образом, чтобы воздух, втянутый через впускные отверстия 122 к выпускному отверстию 124, проходил через катушку.
Картридж 200 (показанный схематически на фиг. 1) содержит жесткий корпус 204, определяющий часть 201 для хранения жидкости. Часть 201 для хранения жидкости вмещает жидкий субстрат, образующий аэрозоль (не показан). Корпус 204 картриджа 200 является непроницаемым для жидкости, но имеет открытый конец, покрытый проницаемым токоприемным элементом 210. Проницаемый токоприемный элемент 210 содержит ферритовую сетку, содержащую ферритную сталь. Субстрат, образующий аэрозоль, может образовывать мениск в промежутках сетки. Когда картридж 200 сцеплен с основным блоком и размещен в полости 112, токоприемный элемент 210 размещен смежно с плоской спиральной катушкой 110. Картридж 200 может содержать ключевые признаки, чтобы гарантировать, что он не может быть вставлен в основной блок в перевернутом положении.
В ходе использования пользователь делает затяжку на части 120 в виде мундштука для втягивания воздуха через впускные отверстия 122 для воздуха в часть 120 в виде мундштука и из выпускного отверстия 124 в рот пользователя. Основной блок содержит датчик 106 затяжки в виде микрофона, в качестве части электронных схем 104 управления. Небольшой воздушный поток втягивается через впускное отверстие 121 датчика мимо микрофона 106 и поднимается вверх в часть 120 в виде мундштука, когда пользователь делает затяжку на части в виде мундштука. При обнаружении затяжки электронные схемы управления подают высокочастотный периодический ток на катушку 110. Это генерирует переменное магнитное поле, как показано пунктирными линиями на фиг. 1. Также активируется светодиод (LED)108, чтобы показать, что основной блок активирован. Переменное магнитное поле проходит через токоприемный элемент, индуцируя вихревые токи в токоприемном элементе. Токоприемный элемент нагревается в результате нагрева джоулевым теплом и в результате потерь на гистерезис, достигая температуры, достаточной для испарения субстрата, образующего аэрозоль, вблизи токоприемного элемента. Испаренный субстрат, образующий аэрозоль, захватывается воздухом, движущимся от впускных отверстий для воздуха к выпускному отверстию для воздуха, и охлаждается с образованием аэрозоля в пределах части в виде мундштука перед попаданием в рот пользователя. Электронные схемы управления подают периодический ток на катушку в течение заданного периода времени, в данном примере в течение пяти секунд, после обнаружения затяжки и затем выключают ток до обнаружения новой затяжки.
Картридж 200 имеет круглоцилиндрическую форму, и токоприемный элемент перекрывает круглый открытый конец корпуса картриджа. Следует понимать, что возможны другие конфигурации. Например, токоприемный элемент может быть полосой стальной сетки 220, которая перекрывает прямоугольное отверстие в корпусе 204 картриджа.
Примерная система, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 1, основывается на индукционном нагреве. Дополнительные примеры подходящих индукционных нагревательных элементов и объяснение работы индукционных нагревательных систем описаны в WO 2015/177046 A1.
Следует понимать, что система, генерирующая аэрозоль, может содержать другие типы средств, генерирующих аэрозоль. Например, средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать другие средства, генерирующие аэрозоль, выполненные с возможностью распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в результате нагрева. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать один или несколько резистивных нагревательных элементов. Средства, генерирующие аэрозоль, также могут содержать средства, генерирующие аэрозоль, выполненные с возможностью распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в результате вибрации. Средства, генерирующие аэрозоль, могут содержать один или несколько вибрационных элементов и исполнительных элементов.
Несколько примеров картриджей, подходящих для основных блоков систем, генерирующих аэрозоль, таких как основной блок, показанный на фиг. 1, показаны на фиг. 2-12. Картриджи, показанные на фиг. 2-12, содержат части для хранения жидкости и расположения электродов согласно настоящему изобретению.
Картридж 300, показанный на фиг. 2, содержит по существу круглоцилиндрический корпус 301, содержащий закрытый конец и по существу открытый конец. Корпус является жестким и по существу непроницаемым для жидкости, и определяет часть для хранения жидкости, которая выполнена с возможностью удержания жидкого субстрата (не показан), образующего аэрозоль, либо свободно, либо удерживаемого в несущем материале. Элементы 302, генерирующие аэрозоль, предусмотрены над открытым концом корпуса 301. В данном варианте осуществления элементы, генерирующие аэрозоль, содержат токоприемник в виде ферритовой сетки. Датчик 303 расположен на внутренней поверхности корпуса 301 в пределах части для хранения жидкости. Датчик содержит первый электрод 304 и второй электрод 305. Первый и второй электроды 304, 305 являются по существу идентичными и содержат дугообразные металлические обкладки, расположенные на противоположных сторонах корпуса 301. Каждый электрод 304, 305 окружает приблизительно половину окружности внутренней поверхности корпуса 301 и проходит по существу по длине корпуса 301, от открытого конца до закрытого конца. Электроды 304, 305 расположены на корпусе с зазором между сторонами обкладок, чтобы гарантировать что обкладки 304, 305 не находятся в электропроводящей связи. Такое расположение обеспечивает возможность датчику 303 определять электрические величины всей части для хранения жидкости.
Электрические контакты (не показаны) проходят через корпус от наружной поверхности до внутренней поверхности каждой из обкладок. Когда картридж 300 размещен в полости основного блока, контакты картриджа 300 упираются в соответствующие контакты, расположенные в полости основного блока, чтобы электрически соединить датчик 303 с блоком питания и системой управления основного блока.
Картридж 310, показанный на фиг. 3, имеет конструкцию по существу подобную конструкции картриджа 300, показанного на фиг. 2. Картридж 310 содержит по существу круглоцилиндрический корпус 311, определяющий часть для хранения жидкости, и элемент 312, генерирующий аэрозоль, расположенный над открытым концом. Картридж 300 содержит датчик 313, расположенный вокруг на наружной поверхности части для хранения жидкости. Датчик 313 содержит первый электрод 314 и второй электрод 315. Первый и второй электроды 314, 315 являются по существу идентичными и содержат медные кольца, окружающие наружную поверхность корпуса 311. Первый электрод 314, 315 расположен по направлению к открытому концу корпуса 311, а второй электрод 315 расположен по направлению к закрытому концу, таким образом, датчик 313 выполнен с возможностью определения электрических величин всей части для хранения жидкости.
Картридж 320, показанный на фиг. 4, имеет конструкцию по существу подобную конструкции картриджа 310, показанного на фиг. 3. Картридж 320 содержит по существу круглоцилиндрический корпус 321, имеющий открытый конец и закрытый конец, а также элемент 322, генерирующий аэрозоль, расположенный над открытым концом. Картридж 320 содержит датчик 323, содержащий первый электрод 324, содержащий кольцевой электрод, расположенный на внутренней поверхности корпуса 321, и второй электрод, содержащий элемент 322, генерирующий аэрозоль.
Картридж 330, показанный на фиг. 5, имеет конструкцию по существу подобную конструкции картриджей 300, 310 и 320, показанных на фиг. 2, 3 и 4. Картридж 330 содержит по существу круглоцилиндрический корпус 331, имеющий открытый конец и закрытый конец, а также элемент 332, генерирующий аэрозоль, расположенный над открытым концом. Картридж 330 содержит датчик 333, расположенный на внутренней поверхности корпуса 321. Датчик 333 содержит первый электрод 334 и второй электрод 335. Первый и второй электроды 334, 335 являются точечными электродами, проходящими через противоположные стороны корпуса 331 в одинаковом положении вдоль длины корпуса 331. Это минимизирует расстояние между электродами и может улучшать чувствительность датчика 333. Там, где несущий материал представлен в части для хранения жидкости, точечные электроды 334, 335 могут быть расположены в контакте с несущим материалом. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, проникает через несущий материал. Изменение количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, оказывает воздействие на насыщенность несущего материала и меняет электрические величины несущего материала. Это обеспечивает возможность точечным электродам 334, 335 определения электрических величин всей части для хранения жидкости.
Картридж 340, показанный на фиг. 5, имеет конструкцию по существу подобную конструкции картриджей 300, 310, 320 и 330, показанных на фиг. 2, 3, 4 и 5. Картридж 340 содержит по существу круглоцилиндрический корпус 341, содержащий открытый конец и закрытый конец, а также элемент 342, генерирующий аэрозоль, расположенный над открытым концом. Картридж 340 содержит датчик 343, расположенный на внутренней поверхности корпуса 341. Датчик 343 содержит первый и второй электроды (не показано), расположенные на платформе. Платформа содержит электроизоляционный полимерный лист, имеющий размер и форму подобные размеру и форме одного из электродов 304, 305 картриджа 300, показанного на фиг. 2. Платформа приклеена к внутренней поверхности корпуса 343 и является достаточно гибкой, чтобы соответствовать форме корпуса 343.
P
P
I
Иллюстративный пример расположения первого и второго электродов на платформе, такой как платформа датчика 343, показан на фиг. 7. Датчик 343' содержит первый электрод 344' и второй электрод 345', которые являются встречно-штыревыми. Каждый электрод 344', 345' является по существу идентичным и содержит линейную основную дорожку, а также множество линейных выступов, отходящих от основной дорожки в направлении по существу перпендикулярном основной дорожке. Каждый электрод 344', 345' содержит 125 выступов, каждый выступ имеет длину L, составляющую приблизительно 6760 мкм, и ширину W, составляющую приблизительно 10 мкм. Соседние выступы разнесены посредством промежутков, имеющих ширину W, составляющую приблизительно 30 мкм.
Основная дорожка первого электрода 344' и основная дорожка второго электрода 345' расположены параллельно на платформе на расстоянии, составляющем приблизительно 6780 мкм. Первый электрод 344' расположен таким образом, что его выступы 346 обращены ко второму электроду 345' и находятся в пределах промежутков второго электрода 345'. Второй электрод 345' расположен таким образом, что его выступы 347 обращены к первому электроду 344' и находятся в пределах промежутков первого электрода 344'. При таком расположении предусмотрено одинаковое расстояние, составляющее приблизительно 10 мкм, между первым электродом 344' и вторым электродом 345' вдоль всей длины электродов 344', 345'.
Другой иллюстративный пример расположения первого и второго электродов на платформе, такой как платформа датчика 343, показан на фиг. 8. Датчик 343'' содержит первый электрод 344'' и второй электрод 345'', которые являются встречно-штыревыми. Каждый электрод 344'', 345'' содержит линейную основную дорожку и множество пар дугообразных выступов, отходящих в противоположных направлениях от основной дорожки. Каждый электрод 344'', 345'' содержит 50 пар дугообразных выступов. Каждый выступ имеет ширину, составляющую приблизительно 10 мкм. Каждая пара выступов образует неполный круг, который не смыкается на наиболее отдаленном конце от основной дорожки. Соседние пары выступов разнесены посредством промежутков, имеющих ширину, составляющую приблизительно 30 мкм. Наиболее отдаленный выступ второго электрода 345'' содержит полный круг.
Основная дорожка первого электрода 344'' и основная дорожка второго электрода 345'' расположены с соосным выравниванием на платформе параллельно на платформе, при этом выступы 346'' первого электрода 344'' находятся в пределах промежутков второго электрода 345'', а выступы 347'' второго электрода 345'' находятся в пределах промежутков первого электрода 344''. Наиболее отдаленный выступ первого электрода 344'' по существу окружает наиболее отдаленный выступ второго электрода 345''. При таком расположении предусмотрено одинаковое расстояние, составляющее приблизительно 10 мкм, между первым электродом 344' и вторым электродом 345' вдоль всей длины электродов 344', 345'.
Картридж 350, показанный на фиг. 9, содержит жесткий корпус 351, определяющий часть для хранения жидкости. Корпус 351 содержит по существу плоские стороны. Внутренний объем корпуса 301 является достаточно узким, чтобы капиллярные силы воздействовали на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости. Датчик 353 содержит первый плоский электрод 354 и второй плоский электрод 355, расположенные на противоположных сторонах части для хранения жидкости. Электроды 354, 355 образуют по существу параллельные электродные обкладки, имеющие длину от приблизительно 25 мм до 30 мм и ширину от приблизительно 5 мм до 7 мм. Это соответствует площади поперечного сечения, составляющей от приблизительно 25 мм × 5 мм до приблизительно 30 мм × 7 мм. Расстояние между первым и вторым электродами 344, 345 составляет от приблизительно 2 мм до приблизительно 3 мм.
Картридж 350 дополнительно содержит средства, генерирующие аэрозоль, в виде фитиля 352, отходящего от конца части для хранения жидкости, и нагревательной катушки 358, намотанной вокруг фитиля 352 на дальнем конце. В ходе использования катушка 358 нагревает фитиль 352 и распыляет жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в фитиле 352. Это втягивает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, к концу фитиля части для хранения жидкости. Капиллярные силы, вызванные узким расстоянием между первым и вторым электродами 354, 355, не позволяют жидкому субстрату, образующему аэрозоль, удерживаемому в части для хранения жидкости, свободно перемещаться. В результате жидкий субстрат, образующий аэрозоль, собирается на конце фитиля части для хранения жидкости, а часть для хранения жидкости может быть условно разделена на две секции, первую секцию 38A на конце фитиля, заполненную жидким субстратом, образующим аэрозоль, и вторую секцию 38B, находящуюся напротив конца фитиля, заполненную воздухом. По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расходуется в ходе использования, размер второй секции 38B, заполненной воздухом, увеличивается, а размер первой секции 38A, заполненной жидким субстратом, образующим аэрозоль, уменьшается.
Картридж 360, показанный на фиг. 10, содержит по существу круглоцилиндрический корпус 361, содержащий центральный проход для потока воздуха, проходящий через него. Часть для хранения жидкости определена между корпусом 361 и центральным проходом для потока воздуха и содержит кольцевой корпус из несущего материала. Картридж 360 содержит средства, генерирующие аэрозоль, в виде фитиля 362, проходящего поперек прохода для потока воздуха, и нагревательную катушку 368, расположенную в проходе для воздуха и намотанную вокруг фитиля 362. Картридж 360 содержит датчик 363, содержащий первый электрод 364 и второй электрод 365, расположенные на противоположных сторонах фитиля. В ходе использования катушка 368 нагревает фитиль 362 и распыляет жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в фитиле 362. Это втягивает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в несущем материале, к фитилю и меняет насыщенность как фитиля 362, так и несущего материала. По мере того, как насыщенность фитиля меняется, меняется электрическая нагрузка между электродами 364, 365.
Картридж 370, показанный на фиг. 11, имеет конструкцию и расположение подобные конструкции и расположению картриджа 360, показанного на фиг. 10. Картридж 370 содержит датчик 373, содержащий первый круглоцилиндрический пластинчатый электрод 374, расположенный вокруг внутренней поверхности кольцевого корпуса несущего материала, и второй круглоцилиндрический пластинчатый электрод 375, расположенный вокруг наружной поверхности корпуса из несущего материала. Первый и второй электроды 375, 374 образуют концентрические круглоцилиндрические обкладки, ограничивающие внутреннюю и наружную поверхности кольцевого корпуса из несущего материала. В ходе использования катушка нагревает фитиль и распыляет жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в фитиле, который втягивает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в несущем материале, к фитилю. Это меняет насыщенность несущего материала, который меняет электрическую нагрузку между электродами 374, 375.
На фигуре 12 показана принципиальная электрическая схема сенсорной схемы 401 и схема 402 системы управления для системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Сенсорная схема 401 содержит датчик 403, соединенный последовательно с резистором R, и специальный сенсорный блок питания для подачи переменного напряжения на датчик 403 при заданной частоте. Схема 402 системы управления содержит электронные схемы управления, содержащие контроллер 404 и запоминающее устройство 405. Электронные схемы управления соединены с блоком 406 питания.
В других вариантах осуществления (не показаны) датчик 403 может быть присоединен к блоку 406 питания, который может быть выполнен с возможностью подачи питания на сенсорную схему 401 и схему 402 системы управления. Блок 406 питания также может быть выполнен с возможностью подачи питания на средства, генерирующие аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, а схема 402 системы управления может быть выполнена с возможностью управления работой средств, генерирующих аэрозоль.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения система, генерирующая аэрозоль, содержит один из картриджей, показанных на фиг. 2-12. В ходе использования, система, генерирующая аэрозоль, включается пользователем посредством активации переключателя, и система управления системы, генерирующей аэрозоль, подает периодический сигнал измерения на первый и второй электроды. Система управления получает информацию об импедансе от первого и второго электродов и сравнивает информацию об измеренном импедансе с информацией об эталонном импедансе, хранящейся в таблице поиска в запоминающем устройстве системы управления. Система управления сопоставляет информацию об измеренном импедансе с сохраненной информацией об эталонном импедансе в таблице поиска. Сохраненная информация об эталонном импедансе связана с известным составом жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Система управления показывает пользователю, что состав жидкого субстрата, образующего аэрозоль, является известным, путем отображения идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на светодиодном (LED) экране системы, генерирующей аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления, система управления выполнена с возможностью управления подачей питания на средства, генерирующие аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, на основе выявленной идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Если система управления не может сопоставить определенную информацию об импедансе с сохраненной информацией об эталонном импедансе, система управления отображает пользователю данные о том, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, является неизвестным или несанкционированным. В некоторых вариантах осуществления, система управления выполнена с возможностью предотвращения работы средств, генерирующих аэрозоль, системы, генерирующей аэрозоль, если идентификация жидкого субстрата, образующего аэрозоль, является неизвестной.
Процедура калибровки может быть выполнена для каждой системы, генерирующей аэрозоль. По процедуре калибровки жидкие субстраты, образующие аэрозоль, имеющие известные составы, могут быть введены в часть для хранения жидкости, и может быть измерена по меньшей мере одна из величин: индуктивность, сопротивление или емкость. Результаты измерений могут быть сохранены в таблице поиска в запоминающем устройстве системы управления, и каждое измерение связано с идентификацией жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления (не показаны), система управления может быть выполнена с возможностью подачи сигнала измерения на первый электрод и второй электрод, который не является периодическим. Другими словами, постоянное напряжение может подаваться на первый и второй электроды. В этих вариантах осуществления система управления может быть выполнена с возможностью измерения сопротивления между первым и вторым электродами.
Следует понимать, что связь между импедансом, емкостью и сопротивлением, а также идентификацией жидкого субстрата, образующего аэрозоль, будет зависеть от типа и относительных положений электродов относительно друг друга и части для хранения жидкости.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления (не показаны) картриджи, описанные в отношении фиг. 2-12, могут быть не картриджами, а скорее могут быть неотъемлемыми частями систем, генерирующих аэрозоль, таких как система, генерирующая аэрозоль, показанная на фиг. 1. Также следует понимать, что основной блок может быть снабжен датчиками, такими как пары первого и второго электродов, показанные на фиг. 2-12, расположенные с возможностью определения электрических величин частей для хранения жидкости картриджей, размещенных в основных блоках.
Следует понимать, что признаки, описанные для одного варианта осуществления, могут быть представлены в других вариантах осуществления. В частности, следует понимать, что картриджи и системы, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать более чем одно средство выявления идентификации жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, такое как более чем одна пара из первого и второго электродов.