УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ
CONTROL APPARATUS FOR AN ELECTRONIC AEROSOL-PROVIDING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение касается электронной системы предоставления аэрозоля.
Уровень техники
Изобретение относится к электронной системе предоставления аэрозоля, которая также может быть названа (например) электронной сигаретой, электронным устройством для курения, электронной системой (устройством) предоставления пара или другими похожими терминами. Многие электронные сигареты содержат резервуар для жидкости (часто синтетической), которую испаряют для вдыхания. В более общем смысле, жидкость называют исходным для аэрозоля материалом. Резервуар для жидкости может быть расположен в сменном компоненте, который часто называется картриджем или картомайзером и который может быть присоединен к остальной части электронной сигареты и отсоединен от нее.
Другие электронные сигареты, иногда называемые нагревающими табак изделиями (ТНР), могут содержать исходный для аэрозоля (расходный) материал, полученный из табака (или, возможно, из других растений). Этот исходный для аэрозоля материал нагревают для выработки пара с целью его вдыхания. Нагревание расходного материала в таких изделиях не подразумевает горение расходного материала, то есть пиролиз, как для обычной сигареты. Исходный для аэрозоля материал обычно находится в нежидкой форме, например, представляет собой высушенные листья, твердый порошок, восстановленный растительный материал, гель и т.д. Во многих случаях расходный материал может содержать внешний контейнер (такой, как один или несколько слоев бумаги), внутри которого расположен исходный для аэрозоля материал. Расходный материал может быть использован только один раз, то есть для одной сессии курения, аналогично одной (обычной) сигарете. Это отличает такие изделия от электронных сигарет с жидким расходным материалом, в которых картридж может служить в нескольких сессиях курения, иногда несколько дней. Быстрая сменность контейнеров для расходного материала означает, что существует значительный интерес в том, чтобы они быть настолько просты и экономически эффективны, насколько это возможно.
В более общем смысле, многие электронные системы предоставления аэрозоля содержат многократно используемый компонент, часто содержащий систему управления и аккумуляторную батарею, для использования со сменным (одноразовым) компонентом, который часто содержит исходный для аэрозоля материал (твердый или жидкий), который используется как исходный материал для выработки пара или аэрозоля для вдыхания. При использовании такой электронной системы предоставления аэрозоля многократно используемый компонент (также называемый блоком управления) может использоваться совместно с рядом разных сменных компонентов (также называемых расходными элементами или картриджами). Например, пользователь может заменить сменный компонент при исчерпании исходного для аэрозоля материала или если пользователь хочет использовать другой сменный компонент с исходным для аэрозоля материалом, имеющим другой аромат. Соответственно, желательно поддерживать высокую совместимость блока управления и разных сменных компонентов или картриджей, которые могут быть присоединены к блоку управления (расположены в блоке управления).
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению устройство управления для электронной системы предоставления аэрозоля выполнено с возможностью приема сменного компонента с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля. Устройство управления также выполнено с возможностью приема идентификатора от сменного компонента, расположенного в устройстве управления, и изменения одного или нескольких параметров (таких, как сопротивление при затяжке – RTD) пути для потока воздуха через электронную систему предоставления аэрозоля в зависимости от принятого идентификатора.
Кроме того, согласно изобретению устройство управления для электронной системы предоставления аэрозоля выполнено с возможностью приема сменного компонента с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля, приема идентификатора от сменного компонента, расположенного в устройстве управления; и предоставления информации пользователю на основе принятого идентификатора, например, с использованием дисплея электронной системы предоставления аэрозоля.
Объектом изобретения является также способ работы устройства управления для электронной системы предоставления аэрозоля. Этот способ включает в себя этапы, на которых располагают сменный компонент с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля; принимают идентификатор от сменного компонента; и в ответ на принятый идентификатор изменяют один или несколько параметров потока воздуха в пути для потока воздуха через электронную систему предоставления аэрозоля в зависимости от принятого идентификатора и/или выводят информацию пользователю на основе принятого идентификатора с использованием дисплея электронной системы предоставления аэрозоля.
Устройство управления для электронной системы предоставления аэрозоля выполнено с возможностью расположения сменного компонента с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля и использования электрической энергии из батареи в электронной системе предоставления аэрозоля для изменения сопротивления при затяжке для электронной системы предоставления аэрозоля, например, путем ограничения пути для потока воздуха.
Следует понимать, что особенности и аспекты настоящего изобретения, относящиеся к первому и другими объектам изобретения в равной степени применимы к вариантам осуществления изобретения, соответствующими другим объектам изобретения, и могут быть объединены надлежащим образом, а не только с конкретными описанными выше комбинациями.
Далее, только для примера, будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано электронное устройство предоставления аэрозоля, соответствующее изобретению, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2 – блок-схема способа, осуществляемого блоком управления в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 3 – блок-схема способа, осуществляемого блоком управления в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4 схематично показан обмен данными между различными системами и устройствами в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 5А и 5В схематично показаны разные механизмы управления сопротивлением при затяжке в соответствии с разными вариантами осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение касается устройства предоставления аэрозоля, также называемого системой предоставления аэрозоля, электронной сигаретой, системой предоставления пара и подобным образом. В дальнейшем описании термин «электронная сигарета» используется взаимозаменяемо с термином (электронная) система/устройство предоставления пара, если иное явно не следует из контекста. Аналогично, термины «пар», «аэрозоль» и связанные с ними термины, такие как «испарять», «переводить в газообразное состояние» и «вырабатывать аэрозоль», в общем, используются взаимозаменяемо, если иное явно не следует из контекста.
Системы предоставления аэрозоля часто имеют модульную конструкцию, содержащую, например, многоразовый модуль (блок управления или блок устройства) и сменный (одноразовый) модуль с картриджем, который содержит жидкий исходный для аэрозоля материал. Сменный картридж обычно содержит исходный для аэрозоля материал и испаритель, такой как нагреватель (его иногда называют картомайзер), а многоразовый модуль обычно содержит источник электроэнергии, например, аккумуляторную батарею и схему управления. В некоторых системах исходный для аэрозоля материал может быть жидкостью, такой как синтетическая жидкость для электронной сигареты, которая содержится в резервуаре в модуле с картриджем и которую испаряют посредством нагревания. В некоторых системах исходный для аэрозоля материал может не быть жидким, например, может быть высушенными листьями, твердым порошком или гелем, которые получают, например, из табачных растений. Далее такой исходный для аэрозоля материал может быть нагрет для высвобождения пара. Некоторые системы, которые могут быть названы гибридными, могут использовать как жидкость для электронной сигареты, так и не являющийся жидкостью исходный для аэрозоля материал. Например, в такой системе жидкость для электронной сигареты может испаряться благодаря нагреванию, и полученный в результате пар может проходить через не жидкий исходный для аэрозоля материал с целью выработки дополнительного пара и/или захвата аромата из последнего.
Следует понимать, что в зависимости от функциональных возможностей многоразовый и одноразовый модули могут содержать дополнительные элементы. Например, блок управления может содержать пользовательский интерфейс для приема данных, введенных пользователем, и для показа параметров рабочего состояния, и/или сменная часть с картриджем может содержать датчик температуры для использования при управлении температурой.
При работе картридж электрически и механически соединен (с возможностью отсоединения) с блоком управления посредством, например, винтовой резьбы, защелкивания или штыкового соединения с надлежащим соединением электрических контактов. Когда в картридже заканчивается исходный для пара материал или пользователь хочет заменить картридж на другой картридж (возможно с другим исходным для пара материалом или ароматом), картридж может быть извлечен (отсоединен) из блока управления и вместо него может быть установлен другой картридж. Устройства, соответствующие модульной конфигурации из двух частей, могут называться устройствами из двух частей, хотя описываемый в дальнейшем подход также может быть применен, при необходимости, для устройств, содержащих более двух компонентов или модулей.
На фиг. 1 схематично показано устройство 100 предоставления аэрозоля, которое содержит два основных компонента или модуля, а именно: многоразовый блок 101 или блок 101 управления и сменный/одноразовый картридж 102. При обычном использовании многоразовая часть 101 и картридж 102 соединены с возможностью разъединения с помощью сопряжения 105 (интерфейс соединения), как показано двумя двунаправленными стрелками. Сопряжение 105, в общем, обеспечивает конструктивное, электрическое и воздушное соединение между двумя частями 101, 102 и может быть реализовано посредством защелкивающегося механизма, штыкового соединения или любым другим видом механического соединения, в зависимости от ситуации. Сопряжение 105 обычно также обеспечивает электрическое соединение двух частей, которое может быть проводным с использованием соответствующих средств соединения, или может быть беспроводным, например, на основе индукции.
Картридж 102 содержит камеру или контейнер 120 для исходного для аэрозоля материала. Этот материал может быть твердым или нежидким материалом, таким как высушенные листья, твердый порошок, гель и т.д., который обеспечивает выработку аэрозоля (для вдыхания пользователем) под действием тепла. В частности, контейнер 120 выполнен во внешней оболочке или корпусе 125. В этом примере внешняя оболочка 125 выполнена в виде мундштука с выходным отверстием 118 для воздуха. В других примерах мундштук может быть отдельным компонентом, а внешняя оболочка 125 может быть выполнена с возможностью крепления мундштука с многоразовой частью 101.
Корпус 125 и мундштук могут быть выполнены в виде одного объединенного компонента, который получен непосредственно как единый блок при изготовлении, или могут быть выполнены из двух частей, которые в дальнейшем, при изготовлении, собирают вместе, по существу, неразъемно. Например, корпус 125 и мундштук могут быть прикреплены друг к другу с помощью сварки трением, сварки вращением, ультразвуковой сварки и т.д. (или с помощью любой другой подходящей технологии). Корпус 125 картриджа может быть выполнен из пластика. Следует понимать, что конкретная геометрия корпуса 125, а также материалы, размеры и т.д., могут быть разными в соответствии с конкретным проектом рассматриваемой реализации.
В некоторых примерах, когда картридж 102 исчерпан или пользователь просто хочет поменять картридж на другой, картридж 102 может быть извлечен из многоразовой части 101, и к ней может быть прикреплен новый картридж 102. В тех же или других примерах пользователь может иметь возможность извлечения контейнера 120 для твердого материала из корпуса 125, например, для установки нового контейнера 120, который содержит свежий табак или другой материал. При необходимости тот же картридж может быть использован повторно. Следует понимать, что такой картридж 102, в общем, может содержать камеру или подобный элемент, выполненный с возможностью расположения контейнера 120.
Картридж 102 содержит нагреватель 135, выполненный с возможностью нагревания материала, содержащегося в контейнере 120 для материала. Нагреватель 135 может быть, например, электрическим резистивным нагревателем, керамическим нагревателем и т.д. Нагреватель 135 может образовывать одну или несколько стенок или границ для контейнера 120 для материала. Нагреватель 135 выполнен с возможностью нагревания материала в контейнере 120 до температуры, достаточной для выработки аэрозоля для вдыхания, но не до такой высокой температуры, при которой материал в контейнере 120 загорается.
При использовании картридж 102 прикреплен к многоразовой части 101, обеспечивая возможность получения нагревателем 135 электрической энергии по проводам, соединенным через сопряжение 105 с многоразовой частью 101. Сопряжение 105 снабжено электрическими контактами или средствами соединения (не показаны на фиг. 1) проводов 137 в картридже 102 с соответствующими проводами в многоразовой части 101 (проводка на фиг. 1 показана в схематично, и подробный не показаны путь и природа такой проводки). Некоторые устройства позволяют изменять мощность нагревания с использованием соответствующего интерфейса управления, который позволяет изменять величину мощности, подаваемой на нагреватель 135, при использовании. Регулировка уровня мощности, подаваемой из многоразовой части на нагреватель 135, может быть реализована с использованием широтно-импульсной модуляции или любой другой подходящей технологии.
Устройство 100 может быть приведено с действие пользователем с помощью вдоха через мундштук 118, что осуществляется устройством обнаружения затяжки или датчиком 160 потока воздуха с целью обнаружения потока воздуха или изменения давления в результате вдоха. Дополнительно или в качестве альтернативы, устройства других типов могут приводиться в действие пользователем путем нажатия кнопки 150 или аналогичным элементом, расположенным снаружи устройства.
В ответ на обнаружение затяжки (вдоха) или нажатия кнопки, из многоразовой части 101 подается электрическая энергия, приводящая в действие нагреватель 135 с целью выработки аэрозоля. Полученный аэрозоль втягивается из контейнера 120 перед выходом через мундштук 118 благодаря вдоху пользователя.
Контейнер 120 для твердого материала связан с каналом 130 для потока воздуха с помощью первой концевой стенки 117 и (на мундштучном конце) с помощью второй концевой стенки 127. Каждая концевая стенка 117, 127 выполнена с возможностью удержания твердого материала в контейнере 120 с одновременном обеспечением прохода потока воздуха вдоль канала 130 через контейнер 120 и наружу через мундштук 118. Этого можно добиться, например, с помощью концевых стенок 117, 127, которые содержат отверстия подходящего размера, которые удерживают гранулы (или подобное) твердого материала в контейнере 120, но позволяют воздуху проходить через эти отверстия. Концевые стенки 117, 127 контейнера 120 могут быть выполнены с помощью отдельных удерживающих элементов, например, в форме дисков, которые вставлены в каждый конец корпуса 125 при изготовлении. В качестве альтернативы, одна или обе концевые стенки 117, 127 могут быть выполнены непосредственно в виде части контейнера 120.
Многоразовая часть 101 содержит корпус 165 с отверстием, которое определяет одно или несколько входных отверстий 170 для воздуха в электронной сигарете, батарею 177 для подачи мощности на устройство, схему 175 управления, кнопку 150 для ввода данных пользователем, дисплей 173 и устройство 160 обнаружения затяжки. В конфигурации, показанной на фиг. 1, батарея 177 и схема 175 управления имеют, в общем, плоскую форму, при этом батарея 177 расположена под схемой управления. Корпус 165 может быть выполнен, например, из пластика или металлического материала, а его поперечное сечение соответствует форме и размеру части 102 с картриджем, чтобы обеспечивать плавную внешнюю поверхность при переходе между двумя частями у сопряжения 105. Батарея 177 является аккумуляторной батареей и может заряжаться с помощью USB-разъема (не показан на фиг. 1), который находится в корпусе 165 многоразовой части.
В устройстве 100 путь 130 для воздуха начинается у входного отверстия 170 в многоразовой части 101 и соединен с контейнером 120 для материала с помощью сопряжения 105. Путь или канал 130 для воздуха ограничен боковой стенкой (стенками) 131, которая, например, может образовывать канал круглого поперечного сечения с постоянным или переменным диаметром по длине канала. В других примерах форма поперечного сечения канала 130 может быть, например, прямоугольной или шестиугольной, или иметь любую другую подходящую форму. Кроме того, форма поперечного сечения канала 130 может быть разной в разных участках вдоль длины. Вдоль пути 130 для воздуха расположено средство 200 изменения потока воздуха, которое выполнено с возможностью изменения (то есть, модификации, искажения или регулировки и т.д.) сопротивления при затяжке через электронную сигарету при вдохе пользователя, что будет более подробно описано ниже.
Устройство (датчик) обнаружения затяжки расположено в пути 130 для воздуха многоразовой части 101 или рядом с указанным путем с целью информирования схемы 175 управления о вдохе через устройство 100. Комбинацию входного отверстия 170, канала 130, контейнера 120 и мундштука 118 можно рассматривать как образующую основной путь для потока воздуха в электронной сигарете 100, при этом поток воздуха, полученный при вдыхании пользователя, перемещается в направлении, которое на фиг. 1 указано односторонними стрелками, от входного отверстия 170 (выше по потоку) до мундштука 118 (ниже по потоку).
Кнопка 150 для ввода данных пользователем может быть реализована любым подходящим образом, например, в виде механической кнопки, сенсорной кнопки и т.д., предоставляя пользователю возможность разных форм ввода. Например, пользователь может использовать кнопку 150 для ввода данных с целью включения и выключения устройства (при этом обнаружение затяжки для приведения в действие нагревателя доступно не только тогда, когда устройство включено). Кнопка 150 для ввода данных пользователем также может быть использована для установки настроек управления, таких как регулировка уровня мощности. Дисплей 173 обеспечивает пользователю визуальное отображение разных параметров, связанных с электронной сигаретой, например, текущую настройку уровня мощности, оставшуюся емкость батареи и т.д. Дисплей может быть реализован разными путями, например, с использованием одного или нескольких светодиодов (LED) (возможно многоцветных) и/или в виде небольшого жидкокристаллического (LCD) дисплея. Некоторые электронные сигареты также могут предоставлять пользователю другие формы предоставления информации, например, с использованием звуковых сигналов и/или тактильной обратной связи.
Схема 175 управления (в качестве альтернативы, контроллер или блок управления) может быть реализована в виде печатной платы (PCB) и/или другой электроники или схемы для общего управления устройством предоставления аэрозоля. Схема 175 управления содержит процессор 185 или микроконтроллер (или подобное), который запрограммирован или другим образом выполнен с возможностью управления операциями устройства 100 предоставления аэрозоля; энергонезависимую память 180, которая выполнена с возможностью хранения программных и/или конфигурационных настроек; и интерфейс 195 связи, который выполнен с возможностью обмена данными с системами и устройствами, внешними для устройства 100. Память может содержать множество сохраненных идентификаторов 181 и другой связанной информации, что будет более подробно описано ниже.
При работе схему 175 управления может быть уведомлена об обнаружении затяжки от устройства 160 обнаружения затяжки и/или о нажатии кнопки 150 и выполнена так, чтобы в ответ на такое уведомление подавать электрическую энергию от батареи 177 на нагреватель/испаритель 135 по проводам 137 для выработки пара для вдыхания пользователем. Схема 175 управления также может отслеживать дополнительные состояния устройства, такие как уровень мощности батареи, и обеспечивать соответствующий вывод информации с помощью дисплея 173.
В некоторых реализациях характеристики материала основы для аэрозоля в контейнере 120, такие как аромат или крепость никотина, могут быть разными, например, для разных пачек или источников для разных картриджей. Фактически, может быть полезно, чтобы идентификационная информация материала в контейнере 120 была доступна для схемы 175 управления, которая может хранить в памяти 180 действия (программы), связанные с разными типами картриджей. Например, программы могут позволить схеме 175 управления обеспечить надлежащие сигналы управления и уровни мощности для надлежащей работы нагревателя 135 для заданного типа материала в контейнере 120. Например, (аромат) составы, используемые в разных исходных для аэрозоля материалах, могут доставлять аромат с разными скоростями или при разных рабочих температурах, и для обеспечения последовательной или надлежащей доставки аромата могут быть выработаны сигналы управления для обеспечения соответствующей работы нагревателя 135. В некоторых случаях программы позволяют выбрать надлежащий профиль нагревания в соответствии с идентификационными данными контейнера 120, позволяя тем самым желаемым образом нагревать материал в контейнере 120 для обеспечения конкретных ощущений пользователя (и для помощи в предотвращении нежелательных эффектов, таких как горение материала).
Разные варианты или типы контейнера 120 могут быть предложены одним производителем или несколькими разными производителями. В результате может существовать большой выбор разных контейнеров 120, которые обладают рядом атрибутов, особенностей и т.д. и которые доступны для использования в электронной системе 100 предоставления аэрозоля. Каждый резервуар может содержать компонент 190 с идентификатором, который может быть распознан или другим образом интерпретирован с помощью идентифицирующего компонента 191 интерфейса 105 соединения, тем самым позволяя блоку 101 управления определять (например) тип и/или вариант выполнения контейнера 120 в картридже 101 (и материала в нем).
Например, компонент 190 c идентификатором может быть оптически распознаваемым шаблоном (таким как штрихкод), а идентифицирующий компонент 191 может быть оптическим считывающим устройством (таким как устройство сканирования штрихкода). В некоторых случаях штрихкод или другой идентификатор может быть расположен в продольном направлении, так что оптическое считывающее устройство сканирует вдоль штрихкода, когда картридж 101 вставляют в блок 102 управления. В других реализациях компонент 190 с идентификатором может содержать подходящую электронную память, такую как ROM, вентильная матрица и т.д. В таких реализациях идентифицирующий компонент 191 может быть реализован с процессором 185 (например) для доступа к идентификатору из электрической памяти, когда картридж соединен (сцеплен) с блоком 102 управления. В других реализациях компонент 190 с идентификатором может содержать RFID метку или подобный элемент, который далее считывается идентифицирующим компонентом 191, когда картридж расположен в блоке 102 управления (или, возможно, просто поднесен к блоку 102 управления). Следует понимать, что может существовать много других способов, которые могут быть использованы в компоненте 190 с идентификатором и идентифицирующем компоненте 191 для передачи идентификатора от картриджа на блок управления.
В памяти 180 схемы 175 может храниться множество идентификаторов 181 управления, эти идентификаторы обычно касаются разных вариантов выполнения контейнера 120 или картриджа. Это множество может содержать любое количество идентификаторов, например, один, два или более. В некоторых примерах каждому варианту (то есть, каждому варианту исходного для аэрозоля материала и/или каждого контейнера 120) может быть приписан конкретный идентификатор. В других примерах несколько вариантов могут быть сгруппированы, и им может быть приписан одинаковый идентификатор, например, если они обладают аналогичными характеристиками. Например, если две разные смеси ароматов высвобождают аромат с одинаковой скоростью и/или при одной и той же рабочей температуре, то им может быть приписан одинаковый идентификатор.
Память 180 также может быть использована для хранения действий или программ, связанных с каждым идентификатором. Такие программы могут быть предназначены для выбора определенного профиля нагревания для заданного варианта картриджа (например). Между идентификатором, хранящимся в памяти 180, и разными профилями нагревания может быть соотношение один-к-одному, или разные группы идентификаторов могут соответствовать разным профилям нагревания. Управляющие действия также могут быть использованы для определения разных настроек для средства 200 изменения потока воздуха, что будет более подробно описано ниже.
В некоторых вариантах реализации схема 175 управления может обрабатывать идентификатор 190 до включения нагревателя 135. Например, схема 175 управления может не подавать электрическую энергию для работы нагревателя, если контейнер 120 (и материал в нем) не подходит для использования с этим нагревателем, например, если нагреватель недостаточно мощный для испарения материала в контейнере 120. Операцию также могут не выполнять в случае, если идентифицирующий компонент 191 не распознает идентификатор, принятый от картриджа 102, что может указывать, например, на то, что картридж является контрафактным или нелицензионным товаром и, следовательно, может быть несовместим с блоком 101 управления. Соответственно, множеством сохраненных идентификаторов можно управлять, например, для обеспечения того, что только надлежащим образом разрешенные контейнеры 120 или картриджи 102 используются с блоком 101 управления.
Соответственно, в настоящем подходе используется схема 175 управления, которая выполнена с возможностью идентификации контейнера 120 для материала и/или секции 102 с картриджем, прикрепленной для использования с блоком 101 управления. Одна или несколько характеристик картриджа могут быть получены по идентификатору, принятому от картриджа, и эта информация затем используется блоком управления при последующем использовании электронной системы предоставления аэрозоля.
Множество сохраненных идентификаторов в памяти 180 блока управления может быть обновлено, например, когда вводят новый вариант (картриджа 102 или контейнера 120), например, содержащий другой исходный для аэрозоля материал. К множеству разрешенных идентификаторов, содержащихся в памяти 180, могут быть добавлены один или несколько новых идентификаторов для нового картриджа. Аналогично, идентификаторы, содержащиеся в памяти 180, могут быть удалены или могут устареть, когда вариант больше не продается. Более того, могут быть выполнены другие обновления, такие как изменяющие связь конкретного идентификатора, содержащегося в памяти 180, с вариантом, или изменяющие сохраненные действия или действия, связанные с указанным множеством сохраненных идентификаторов. Например, когда к множеству сохраненных идентификаторов добавляют новый идентификатор, также могут быть добавлены соответствующие действия (такие как новый профиль нагревания). В некоторых случаях действия, связанные с идентификатором, могут быть изменены без изменения идентификатора или его связи с конкретным вариантом. Этому обновлению множества сохраненных идентификаторов 181 и/или их соответствующих действий помогает интерфейс 195 связи схемы 175 управления. В некоторых примерах интерфейс 195 связи может быть устройством приемо-передачи, которое выполнено с возможностью беспроводной связи с внешними для устройства 100 системами или устройствами. В некоторых случаях внешняя система или устройство может действовать как посредник для поддержания непрямой связи между устройством 100 предоставления аэрозоля и одним или несколькими удаленными серверами и т.д.
На фиг. 2 показана блок-схема способа работы электронной системы 100 предоставления аэрозоля, такой как система, показанная на фиг. 1 (или ее блок 101 управления), при этом устройство содержит память 180, в которой содержится множество сохраненных идентификаторов 181. На первом этапе 310 блок 101 управления принимает управляющую информацию от удаленного сервера с помощью интерфейса 195 связи. В соответствии с конкретной реализацией, интерфейс 195 связи может поддерживать проводную и/или беспроводную связь с внешним устройством (т.е. внешним для электронной системы предоставления аэрозоля). Внешнее устройство или система может содержать управляющую информацию (и, следовательно, действовать в качестве удаленного сервера) или может содействовать доступу к удаленному серверу, который содержит управляющую информацию. Например, внешнее устройство или система может быть смартфоном или переносным компьютером или другим локальным устройством, которое связано через Интернет с удаленным сервером. Принятая управляющая информация может содержать подлежащие выполнению команды (например, с помощью процессора 185) и/или данные, такие как один или несколько идентификаторов. Эти команды и данные могут быть сохранены в памяти 180 (или любом другом устройстве или компоненте хранения).
На втором этапе 320 блок управления обновляет множество сохраненных идентификаторов на основе управляющей информации, принятой от удаленного сервера. Обновления для множества сохраненных идентификаторов могут включать в себя добавление нового идентификатора в множество сохраненных идентификаторов, удаление идентификатора из множества сохраненных идентификаторов и/или изменение идентификатора из множества сохраненных идентификаторов, в зависимости от ситуации.
В некоторых случаях управляющая информация может содержать полное множество (обновленной) информации, касающейся сохраненных идентификаторов. В этом случае один вариант для блока управления состоит в том, чтобы переписать всю управляющую информацию, которая была ранее сохранена в памяти 180, вновь принятой информацией. В других случаях блок управления может сравнить вновь принятую управляющую информацию с уже хранящейся в памяти управляющей информацией и осуществить только обновления для измененной информации (т.е. добавления, удаления и/или изменения). В других случаях сама управляющая информация может быть отформатирована как набор обновленных действий (добавь это, удали это и измени это).
На третьем этапе 330 блок управления обновляет управляющие действия, содержащиеся в памяти и касающиеся (относящиеся) к разным сохраненным идентификаторам, что осуществляется на основе управляющей информации, принятой от удаленного сервера на этапе 310. Например, каждый сохраненный идентификатор может иметь свое собственное соответствующее управляющее действие, или подмножество сохраненных идентификаторов может совместно использовать соответствующее множество из одного или нескольких управляющих действий. Аналогично обновлениям идентификатора, формат обновлений управляющих действий может быть разным в зависимости от реализации: например, полная перезапись ранее сохраненных управляющих действий или просто выборочное обновление.
На четвертом этапе 340 блок управления обновляет связи между идентификаторами из множества сохраненных идентификаторов и управляющими действиями, что осуществляется на основе управляющей информации, принятой от удаленного сервера. Например, один из сохраненных идентификаторов может быть связан с вновь предоставленным (обновленным) управляющим действием, или связь может быть обновлена так, чтобы связать сохраненный идентификатор с другим (но уже сохраненным) действием. Кроме того, если подмножество сохраненных идентификаторов связано с конкретным управляющим действием, управляющая информация может обновить идентификаторы в этом подмножестве, например, идентификаторы могут быть добавлены или удалены.
Следует понимать, что для обновлений идентификаторов, формат обновлений управляющих действий и/или обновлений связей может быть разным в зависимости от реализации. Например, может быть выполнена полная перезапись ранее сохраненных управляющих действий и/или связей, или может быть выполнено просто выборочное обновление. Кроме того, некоторые обновления принятой управляющей информации могут не содержать обновления сохраненных идентификаторов, управляющих действий и связей, а вместо этого могут содержать обновления любой одной или двух из этих категорий.
На фиг. 3 показана блок-схема примера способа работы электронной системы 100 предоставления аэрозоля, такой как система, показанная на фиг. 1 (или ее блок 101 управления), при этом идентификатор, принятый от картриджа, сравнивается с множеством идентификаторов, сохраненных в памяти 180. Следует отметить, что способ по фиг. 3 может выполняться независимо, параллельно или последовательно со способом по фиг. 2.
На первом этапе 410 блок 101 управления принимает идентификатор от картриджа 102 или другого расходного (одноразового) компонента, который обычно сцеплен с блоком 101 управления (расположен в блоке 101 управления), образуя электронную систему предоставления аэрозоля. В некоторых вариантах реализации идентификатор может быть принят (с помощью) по интерфейсу 105 соединения, который расположен между картриджем 102 и блоком 101 управления.
На втором этапе 420 блок 101 управления осуществляет сравнение принятого идентификатора с множеством сохраненных в памяти идентификаторов. Блок управления, например процессор 185, выполнен с возможностью сравнения принятого идентификатора с каждым идентификатором из множества сохраненных идентификаторов с целью определения, соответствует ли принятый идентификатор одному из сохраненных идентификаторов. Обнаружение соответствия может указывать, например, на то, что картридж можно считать подлинным и, следовательно, совместимым с блоком 101 управления.
На третьем этапе 430 блок 101 управления осуществляет некоторое управляющее действие, которое зависит от результата сравнения, полученного на втором этапе 420. В некоторых случаях управляющее действие может зависеть от того, нашлось ли в результате сравнения соответствие для принятого идентификатора во множестве сохраненных идентификаторов, что может подтвердить подлинность картриджа 102. В других случаях управляющее действие может зависеть от того, какой конкретный идентификатор из множества сохраненных идентификаторов соответствует принятому идентификатору. Например, соответствие разным сохраненным идентификаторам может соответствовать применению разных сопротивлений при затяжке или разных профилей нагревания в испарителе. В некоторых случаях может существовать множество управляющих действий, зависящих от результата поиска соответствия идентификатора. Кроме того, может существовать установленное по умолчанию действие (или действия), если не найдено соответствие принятого идентификатора и множества сохраненных идентификаторов. Например, установленное по умолчанию управляющее действие может включать в себя отключение (или не включение) нагревателя путем предотвращения подачи электроэнергии на нагреватель.
На фиг. 4 схематично показан обмен данными между различными системами и устройствами в соответствии с разными вариантами осуществления изобретения. В частности, на фиг. 4 показана электронная система 100 предоставления пара (электронная система предоставления аэрозоля), такая как система, показанная на фиг. 1, содержащая многоразовый компонент, такой как блок 101 управления, и сменный компонент, такой как картридж 102. Картридж 102 содержит расходный компонент (не показан), такой как жидкость для электронной сигареты или материал, производный от табачного растения (такой как высушенные листья). Расходный компонент действует в качестве исходного для пара или аэрозоля материала, и при нагревании он вырабатывает пар/аэрозоль для вдыхания пользователем. Блок 101 управления обычно содержит аккумуляторную батарею (не показана) для подачи электрической энергии на нагреватель, используемый для выработки пара/аэрозоля из исходного материала.
Картридж 102 также содержит компонент 190 с идентификатором (ID), который может быть выполнено разным технологиям, как описано выше, например, в виде штрихкода для оптического считывания, в виде электронной памяти и т.д. Блок 101 управления содержит считывающее ID устройство 191, которое выполнено с возможностью приема (например, считывания или получения доступа) ID от компонента 190 с ID, обычно, когда картридж 102 соединяют (сцепляют или располагают) с блоком 101 управления или, возможно, когда картридж другим образом приближают к блоку управления. Следует понимать, что природа считывающего ID устройства 191 и детали того, как ID принимается от картриджа 102, зависят (и соответствует) от реализации компонента 190 с ID. Например, если компонент 190 с ID содержит штрихкод, то считывающее ID устройство 191 обычно содержит оптическое считывающее устройство некоторого вида; если компонент 190 с ID содержит электронную память, такую как ROM, то считывающее ID устройство 191 может быть реализовано в виде электронного считывающего оборудования или может быть встроено (например) в процессор 185.
Помимо считывающего ID устройства 191 блок 101 управления содержит интерфейс 195 связи и память 180. Память используется, в частности, для расположения множества сохраненных идентификаторов 181. Память также может содержать (или поддерживать доступ) разные управляющие (рабочие) действия, которые связаны с идентификаторами. Например, управляющие действия могут включать в себя профили нагревания (как долго должен работать нагреватель и при каких уровнях мощности), профили потока воздуха (выбор конкретного сопротивления при затяжке путем регулировки средства изменения потока воздуха, как будет описано ниже), решение, позволять ли работу устройства по выработке пара, отображение пользователю сообщений и т.д. Блок 101 управления выполнен с возможностью осуществления одного или нескольких управляющих действий в зависимости от соответствия (или иначе) сохраненных идентификаторов и принятого идентификатора. Следует отметить, что несколько сохраненных идентификаторов могут соответствовать заданному управляющему действию. Например, один профиль нагревания может подходить для первого множества номеров партий картриджа 102, другой профиль нагревания может подходить для второго множества номеров партий картриджа.
Список идентификаторов 181 поддерживается с помощью обмена данными между электронной системой 100 предоставления пара и удаленным сервером 550. На фиг. 4 показано внешнее устройство 540, такое как смартфон или приложение, которое выступает посредником в этом обмене данными (что обычно осуществляется с помощью Интернета), тем не менее в некоторых случаях электронная система 100 предоставления пара и удаленный сервер 550 могут обмениваться данными непосредственно друг с другом, так что внешнее устройство 540 может отсутствовать. Интерфейс 195 связи для поддержки такого прямого или непрямого обмена данными может быть реализован разными способами, например, с использованием USB линии (которая также может быть использована для зарядки батареи в блоке 101 управления) или благодаря использованию беспроводного соединения, такого как Bluetooth, с внешним устройством. В некоторых устройствах интерфейс 195 связи может поддерживать несколько видов соединения.
Блок 101 управления может принимать обновления для перечисления сохраненных идентификаторов 181 от удаленного сервера 550 в разные моменты времени, например, блок управления может контактировать с удаленным сервером 550 тогда, когда установлено сетевое соединение (и, при желании, когда такой контакт не осуществлялся в течение заданного периода времени). Блок 101 управления также может контактировать с удаленным сервером в случае, если блок 101 управления принимает такой идентификатор от картриджа 102, который не распознается, то есть который ничему не соответствует в списке сохраненных идентификаторов 181. Тогда удаленный сервер может предоставить действующее соответствие для этого идентификатора (при его наличии).
В некоторых системах блок управления может быть выполнен с возможностью всегда запрашивать информацию от удаленного сервера 550 для идентификатора, вновь принятого от картриджа 102. В этом случае блок управления может не содержать памяти 180, что может уменьшить затраты. С другой стороны, наличие сохраненного множества идентификаторов 181 в памяти 180 позволяет быстрее искать соответствие принятого идентификатора, без каких-либо задержек при обмене данными (и без необходимости в каком-либо сетевом соединении).
Устройство управления согласно изобретению выполнено с возможностью расположения сменного компонента с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля. Устройство управления содержит интерфейс связи для осуществления внешней связи для электронной системы предоставления аэрозоля; память, которая выполнена с возможностью размещения множества сохраненных идентификаторов; и систему управления. Система управления выполнена с возможностью приема управляющей информации от удаленного сервера с помощью интерфейса связи; обновления множества сохраненных идентификаторов на основе управляющей информации, принятой от удаленного сервера; приема идентификатора от сменного компонента, связанного с устройством управления; осуществления сравнения принятого идентификатора с множеством сохраненных идентификаторов; осуществления управляющего действия для электронной системы предоставления аэрозоля в зависимости от результата указанного сравнения.
В некоторых случаях сменный компонент может содержать расходный материал, такой как исходный для аэрозоля материал. Управляющее действие может быть направлено на конкретный расходный материал (исходный для аэрозоля материал), содержащийся в сменном компоненте, например, управляющее действие может определять, как наилучшим образом вырабатывать аэрозоль из исходного для аэрозоля материала. В других случаях сменный компонент может не содержать исходного для аэрозоля материала. Например, блок управления может изначально поставляться с первым, непополняемым (пользователем), сменным компонентом. Этот начальный сменный компонент может быть извлечен и заменен вторым сменным компонентом, который не содержит расходного материала при расположении в блоке управления, но который в дальнейшем может быть заполнен (пополнен) пользователем исходным для аэрозоля материалом для использования в качестве электронной системы предоставления аэрозоля. В некоторых случаях сменный компонент может быть элементом, который может быть прикреплен к блоку управления и который выполнен с возможностью периодической замены. Например, известно, что в некоторых устройствах типа «нагрев без сжигания» трубчатая втулка вставляется в нагревательную камеру блока управления, после чего во втулку вставляются стержневые расходные элементы для нагревания. С такой втулкой может поставляться упаковка из 20 расходных элементов. Для такой конструкции может быть проще (и более эффективно с точки зрения затрат) обеспечить идентификатор на каждой втулке (как сменном компоненте), а не на каждом стержневом расходном элементе.
Идентификатор, принятый от сменного компонента, может содержать информацию, характерную для сменного компонента, например, уникальный серийный номер, номер модели, дата изготовления, срок годности, код аутентификации, информация о расходном материале в сменном компоненте, такая как номер партии, смесь или аромат, один или несколько рабочих параметров для использования в устройстве управления (блоке управления), таких как профиль нагревания, информация для предоставления потребителю, такая как описание расходного материала в сменном компоненте.
Другая возможность состоит в том, что идентификатор представляет собой ссылку, которую можно направить на удаленный сервер для получения некоторой или всей информации, характерной для этого сменного компонента. Также возможны комбинации, в которых идентификатор содержит некоторую информацию, характерную для сменного компонента, и также предоставляет ссылку для доступа к другой такой информации на удаленном сервере.
Схема управления устройства управления, которая может быть реализована, например, с помощью системы 175 управления, показанной на фиг. 1, сравнивает принятый идентификатор с множеством сохраненных идентификаторов. В некоторых случаях это сравнение может быть направлено на установление прямого соответствия принятого идентификатора и сохраненного идентификатора. В других случаях может быть использована другая форма сравнения. Например, сохраненные идентификаторы могут быть распределены по парам, при этом каждая пара определяет диапазон номеров моделей. В этом случае сравнение определяет, попадает ли принятый идентификатор в диапазон номеров моделей, определенный одной или несколькими парами номеров моделей (что можно рассматривать как соответствие).
Если принятый идентификатор содержит несколько элементов информации, например, несколько компонентов, то два или более компонента потенциально могут быть сравнены отдельно с информацией из сохраненных идентификаторов (и, более конкретно, с их соответствующими компонентами). Например, заданный идентификатор может содержать как сведения об аромате материала в сменном компоненте, так и также рабочие параметры для использования при нагревании этого материала.
В зависимости от результата сравнения принятого идентификатора с сохраненным идентификатором устройство управления осуществляет по меньшей мере одно управляющее действие для электронной системы предоставления аэрозоля. Например, если найдено соответствие, то устройство управления может осуществлять одно или несколько действий, характерных для идентификатора, с которым установлено соответствие, таких как нагревание с использованием профиля нагревания, характерного для идентификатора, с которым установлено соответствие, при этом если соответствие не найдено, то устройство управления может использовать установленный по умолчанию профиль нагревания. В другом примере, если найдено соответствие, устройство управления может предоставить электронной системе предоставления аэрозоля возможность выработки пара, но, если не найдено соответствие, устройство управления может обеспечивать уменьшенный уровень функциональных возможностей для электронной системы предоставления аэрозоля. В одном таком случае, если отсутствует соответствие, работа блокируется (или не осуществляется), так как невозможно подтвердить совместимость сменного компонента с устройством управления.
В некоторых случаях управляющее действие (действия) может зависеть от двоичного результата сравнения (есть ли соответствие или нет), в других случаях некоторые или все управляющие действия могут зависеть от конкретного достигнутого соответствия. В последнем случае разные управляющие действия могут быть связаны с разными сохраненными идентификаторами (или группами или подмножествами сохраненных идентификаторов). Эти управляющие действия также могут быть сохранены в памяти 180 или могут быть сохранены в другом месте, но на них дается ссылка из памяти 180, тем самым предоставляя электронной системе предоставления аэрозоля возможность осуществлять одно или несколько управляющих действий, характерных (и надлежащих) для конкретного идентификатора (идентификаторов), с которым установлено соответствие. В некоторых случаях несколько действий могут быть выполнены в зависимости от соответствия (или соответствия разным компонентам), например, может быть выбран профиль нагревания, и пользователю предоставляется информация на дисплее 173. Осуществляемое действие (действия) может зависеть от того, какой компонент (компоненты) идентификатора определяет соответствие в сохраненных идентификаторах.
Устройство управления взаимодействует с удаленным сервером для обновления множества сохраненных идентификаторов. Например, устройство управления может использовать управляющую информацию, принятую от удаленного сервера, для добавления, удаления или изменения одного или нескольких идентификаторов из множества сохраненных идентификаторов. Таким образом, устройство управления может быть подготовлено, например, к использованию с новыми типами сменного компонента, которые могут быть недоступны в тот момент, когда было изначально продано устройство управления. Аналогично, управляющая информация может быть использована для обновления сохраненных действий, связанных с множеством сохраненных идентификаторов, например, с помощью изменения самих управляющих действий и/или изменения связи между разными идентификаторами и разными управляющими действиями.
В некоторых случаях удаленный сервер может передавать обновленную управляющую информацию на электронные устройства предоставления аэрозоля, в других случаях система управления может посылать запрос на обновление управляющей информации с удаленного сервера. Например, система управления может направлять такой запрос раз в неделю или при каждом установлении сетевого соединения (или в соответствии с некоторым другим множеством критериев). Система управления также может направлять запрос на обновление управляющей информации от удаленного сервера в ответ на принятый идентификатор, который не соответствует ни одному из сохраненных идентификаторов. Система управления может принять обновленную управляющую информацию от удаленного сервера в ответ на такой запрос, который далее может быть использован для доступа к принятому идентификатору, как описано выше, то есть с помощью сравнения принятого идентификатора с обновленным множеством сохраненных идентификаторов и дальнейшего осуществления управляющего действия для электронной системы предоставления аэрозоля в зависимости от результата этого сравнения.
В некоторых случаях электронная система предоставления аэрозоля используется со сменным компонентом, который образует нагревающее табак изделие. В таких случаях изделиях исходный для аэрозоля материал может быть склонен к изменению, что непосредственно следует из природы товара. Соответственно, идентификатор в расходном материале может быть использован, например, для указания конкретной смеси табака (табаков) или конкретной партии расходного материала и профиля нагревания (и/или сопротивления при затяжке), который выбран для такой смеси или партии.
Хотя, в общем, выше описано, что контейнер 120 выполнен из пластикового материала и содержит внутри порцию твердого исходного для аэрозоля материала, в других случаях контейнер 120 может быть выполнен из бумажного или картонного материала. В некоторых случаях бумажный или картонный материл намотан вокруг внешней поверхности образующего аэрозоль материала, который имеет по существу форму стержня. Такой контейнер 120 может быть выполнен аналогично сгорающим сигаретам и также может содержать встроенный мундштук (например, фильтр) на одном конце. Описанный выше обычный подход к нагреванию контейнера по-прежнему применим, а именно: контейнер нагревают, но не сжигают, с целью выработки вдыхаемого аэрозоля. Для таких контейнеров идентификаторы могут быть выполнены любым описанным выше подходящим образом, например, они могут быть видимым образом напечатаны на поверхности контейнера.
Как показано на фиг. 3, в некоторых случаях управляющее действие 430 может включать в себя вывод устройством 101 управления информации, касающейся установленного картриджа с использованием дисплея 173 (или некоторого другого устройства вывода, в зависимости от ситуации). В некоторых случаях такое управляющее действие может быть сохранено в памяти 180, и к нему можно получить доступ и осуществить в ответ на соответствие принятого идентификатора и сохраненного идентификатора. В других случаях блок 101 управления может передавать принятый идентификатор на удаленный сервер 550 (возможно через некоторое промежуточное устройство 540, такое как устройство, показанное на фиг. 4), а затем удаленный сервер возвращает электронной сигарете 100 соответствующее управляющее действие (или информацию, определяющую такое управляющее действие) для его осуществления для принятого идентификатора, например, вывод информации, касающейся картриджа, от которого был получен указанный идентификатор.
Как описано выше, дисплей может быть реализован разными путями, например, с использованием одного или нескольких светодиодов (LED) (возможно многоцветных) и/или в виде небольшого жидкокристаллического (LCD) дисплея. В последнем случае блок 101 управления может использовать дисплей 173 для предоставления пользователю обратной связи путем отображения сообщений, содержащих одно или несколько слов и т.д. В первом случае, блок управления может включать конкретный LED (или шаблон из LED) дисплея 173 для предоставления пользователю обратной связи. В некоторых случаях в элементе (элементах) LED также могут быть использованы цветовой или временной шаблон, например, может быть использовано включение и выключение мигания, изменение цвета и т.д. для помощи в доведении желаемой информации до пользователя. Кроме того, дисплей 173 может быть дополнен звуковой и/или тактильной обратной связью для пользователя и/или также предоставлением информации для вывода на внешнее устройство 540, которое соединено с электронной сигаретой 100 по интерфейсу 195 связи. Как описано выше, внешнее устройство 540 может быть, например, смартфоном или персональным вычислительным устройством; такие внешние устройства также обеспечивают более полный пользовательский интерфейс (как для вывода, так и для ввода данных пользователем) по сравнению с интерфейсом, доступным на электронном устройстве 100 предоставления аэрозоля.
Ниже приведены некоторые примеры сообщений, которые могут быть предоставлены пользователю указанным выше образом:
– подтверждение, такое как зеленый свет или сообщение ОК, о том, что вновь вставленный картридж распознан и доступен для использования (это обычно происходит тогда, когда для принятого идентификатора успешно найдено соответствие с сохраненным идентификатором);
– предупреждающее указание, такое как красный свет или сообщение об ошибке, о том, что вновь вставленный картридж не распознан и, следовательно, не доступен для использования (это обычно происходит тогда, когда для принятого идентификатора не найдено соответствие с каким-либо сохраненным идентификатором);
– предупреждающее указание о том, что у вновь вставленного картриджа истек срок годности (эксплуатации) (это обычно может быть определено по одному компоненту принятого идентификатора или с использованием принятого идентификатора для получения доступа к такой информации, которая хранится локально в памяти 180, или хранится удаленно на сервере 550);
– информация о расходном материале в принятом картридже, такая как название материала или смеси, производитель, сорт, вид и т.д. (это обычно может быть определено по одному компоненту принятого идентификатора и/или с использованием принятого идентификатора для получения доступа к такой информации, которая хранится локально в памяти 180 или хранится удаленно на сервере 550).
В некоторых обстоятельствах дисплей 173 может быть использован не только для предоставления пользователю информации о вновь установленном картридже, но также для ввода данных пользователем, таких как управляющая информация для использования картриджа. Например, после показа пользователю типа картриджа (например, материала и аромата), дисплей может запросить у пользователя настройки уровня мощности для работы этого картриджа (при этом работа при более высоком уровне может выработать больше пара для каждого вдоха, но быстрее расходуется материал). Далее пользователь, при необходимости, может ответить, предоставляя желаемые настройки управления.
В некоторых случаях управляющее действие 430 по фиг. 3 может быть использовано для управления или регулировки сопротивления при затяжке (RTD) для электронной системы 100 предоставления аэрозоля. RTD, которое иногда называют падением давления, представляет собой сопротивление, которое пользователь ощущает при вдохе через электронное устройство предоставления аэрозоля (или обычной сигареты), и которое влияет на поток воздуха через электронную сигарету. RTD, в общем, зависит от площади поперечного сечения канала для потока воздуха, длины этого канала и параметров поступающего воздуха (например, наружного воздуха) и выработанного аэрозоля.
RTD представляет собой один из параметров, который влияет на впечатления пользователя электронной сигареты (а также обычной сигареты). Пользователи часто ожидают, что рассматриваемое устройство будет обеспечивать единообразный уровень RTD, при этом отклонения от этого уровня могут рассматриваться как отклонения в качестве и/или ухудшать впечатления пользователя.
RTD может увеличиться при уменьшении площади поперечного сечения канала для потока воздуха. Во многих практических ситуациях общее RTD электронного устройства предоставления аэрозоля в первую очередь определяется размером наиболее узкого участка канала для потока воздуха. Другими словами, основной вклад в RTD обычно вносит этот самый узкий участок канала для потока воздуха. Таким образом, управление этим самым узким участком (наименьшая площадь поперечного сечения) канала для потока воздуха, в свою очередь, позволяет управлять RTD.
Средство 200 изменения потока воздуха, показанное в электронной системе 100 предоставления аэрозоля на фиг. 1, представляет собой инструмент для изменения или регулировки RTD электронной системы 100 предоставления аэрозоля. Изменение RTD может, например, изменять объем воздуха, проходящего через контейнер 120 при вдохе пользователя, что, в свою очередь, может изменять концентрацию и/или состав пара или аэрозоля, вдыхаемого пользователем.
На фиг. 5А схематично показано поперечное сечение основного пути для потока воздуха (канал 130), который содержит средство 200 изменения потока воздуха, соответствующее одному из вариантов его выполнения. Средство 200 изменения потока воздуха выполнено с возможностью изменения (модификации, искажения или регулировки и т.д.) пути для потока воздуха, так что сопротивление при затяжке через этот участок канала для потока воздуха может быть изменено управляемым образом, например, с помощью схемы 175 управления, например, процессором 185.
Средство 200 изменения потока воздуха по фиг. 5А окружает канал 130 для потока воздуха и содержит подвижную перегородку или диафрагму 230, окруженную исполнительным элементом 220. Диафрагма содержит кольцо, внутренний диаметр которого может быть отрегулирован с помощью исполнительного элемента. Средство 200 изменения потока воздуха вставлено в канал 130 в разрыв боковой стенки 131 (что схематично показано на фиг. 5А, при этом пунктирной линией обозначена боковая стенка 131). Другими словами, первый участок боковой стенки 131 расположен выше по потоку относительно диафрагмы 230, а второй участок боковой стенки расположен ниже по потоку относительно диафрагмы 230. Средство изменения потока воздуха действует с целью соединения этих первого и второго участков боковой стенки 131 для потока воздуха для поддержания не пропускающего воздух уплотнения канала 130. В альтернативной конфигурации вся диафрагма 230 может быть расположена внутри канала 130 для потока воздуха или расположена на конце (входном или выходном) этого канала 130.
Диафрагма 230 может содержать несколько участков, которые выполнены с возможностью перемещения, например поворота, относительно друг друга, так что создается, по существу, круглый профиль регулируемого диаметра, при этом внутренняя кромка 231 образована из этих участков (аналогично, например, работе затвора фотоаппарата или управлению диафрагмой). Исполнительный элемент 220 получает электрическую энергию из батареи 177 с целью перемещения диафрагмы 230 под управлением схемы 175 управления. Таким образом, исполнительный элемент 220 способен регулировать диафрагму 230, чтобы она находилась в разных положениях, так что внутренняя кромка 231 обеспечивает переменную площадь поперечного сечения для этого участка канала 130. В результате путем уменьшения диаметра отверстия, образованного диафрагмой 230, уменьшается площадь поперечного сечения пути для потока воздуха и больше ограничивается поток воздуха через канал 130. Наоборот, путем увеличения диаметра отверстия, образованного диафрагмой 230, увеличивается площадь поперечного сечения этого участка пути для потока воздуха и меньше ограничивается поток воздуха через канал 130. Это позволяет регулировать сопротивление при затяжке канала для потока воздуха, особенно если площадь поперечного сечения через средство изменения потока воздуха, в общем, меньше площади поперечного сечения оставшейся части канала для потока воздуха (так как в этом случае элемент изменения потока воздуха вносит существенный, возможно определяющий вклад в сопротивление при затяжке всего канала 130 для потока воздуха).
Исполнительный элемент 220 получает электрическую энергию из батареи 177 и может ее преобразовывать в перемещение диафрагмы 230 любым подходящим способом. Например, исполнительный элемент 220 может вызывать перемещение с использованием пьезоэлектрического эффекта. Исполнительный элемент может вызывать перемещение с использованием электромагнитного поля, возникающего под действием электрического тока (как для обычного электродвигателя). Кроме того, исполнительный элемент 220 может вызывать перемещение с помощью теплового расширения, возникающего вследствие нагревания с помощью электрического тока. Специалистам в рассматриваемой области могут быть ясны другие технологии выработки перемещения исполнительного элемента 220.
Хотя исполнительный элемент 220 и диафрагма 230 показаны на фиг. 5А как отдельные компоненты, в некоторых случаях они могут быть выполнены как единое устройство, в котором перемещение исполнительного элемента изменяет площадь поперечного сечения канала 130 для потока воздуха. Еще одна возможность заключается в том, что исполнительный элемент 220 и диафрагма 230 могут быть отделены друг от друга, например, если исполнительный элемент использует электромагнитное поле и/или индукционное нагревание для приведения в действие диафрагмы 230. В этом случае исполнительный элемент потенциально может быть расположен снаружи канала 130 для потока воздуха (и боковой стенки 131), и только диафрагма 230 расположена внутри канала для потока воздуха (она отделена от исполнительного элемента 220 боковой стенкой 131). Одно достоинство расположения компонентов снаружи канала 130 для потока воздуха (и снаружи боковой стенки 131 для потока воздуха) заключается в том, что исключается риск того, что компонент может загрязнить поток воздуха через электронную систему предоставления аэрозоля, при том что указанный поток воздуха в дальнейшем вдыхается пользователем.
На фиг. 5В схематично показан в продольном сечении другой пример выполнения средства 200 изменения потока воздуха, который может быть использован в электронном устройстве 100 предоставления аэрозоля по фиг. 1 для управления сопротивлением при затяжке. На фиг. 5В средство 200 изменения потока воздуха расположено рядом с путем 130 для потока воздуха и содержит пару сегментов 240 с постоянными магнитами (такими, как диамагнетики), прикрепленных снаружи боковой стенки 131. Средство изменения потока воздуха дополнительно содержит электропроводящую катушку или виток 250 проволоки (содержащий подходящую опору, не показанную на фиг. 5В). Схема 175 управления подает электрическую энергию из батареи 177 на катушку 250 для создания магнитного поля, которое взаимодействует с магнитными сегментами 240 для того, чтобы толкать их по направлению к центру канала 130. Боковая стенка 131 является достаточно гибкой для такого перемещения, и в результате уменьшается площадь поперечного сечения пути для потока воздуха и, следовательно, увеличивается сопротивление при затяжке этого участка пути для потока воздуха. Кроме того, величиной отклонения боковой стенки 131 можно управлять путем изменения силы тока в катушке 250, что, в свою очередь, управляет напряженностью электромагнитного поля, созданного для отклонения магнитных сегментов 240.
Следует понимать, что, хотя на фиг. 5В показана пара магнитных сегментов 240, может быть использовано другое их количество. Например, чтобы толкать канал для потока воздуха к заданной конфигурации, может быть использован единственный магнитный сегмент 240, который будет сжимать канал для потока воздуха, уменьшая тем самым его площадь поперечного сечения. В качестве альтернативы, может быть более двух магнитных сегментов, которые расположены вокруг окружности канала 130 для потока воздуха (в плоскости, которая, по существу, перпендикулярна направлению потока воздуха). Кроме того, хотя магнитные сегменты 240 показаны на фиг. 5В расположенными снаружи боковой стенки 131, но в некоторых случаях они могут быть прикреплены изнутри боковой стенки 131, или они потенциально соединяют два участка боковой стенки для потока воздуха (аналогично расположению на фиг. 5А). Кроме того, хотя в реализации по фиг. 5В используется электромагнитная сила для перемещения боковых стенок 131 с целью увеличения RTD, в других реализациях могут использоваться другие способы перемещения боковой стенки 131, например, на основе пьезоэлектрического эффекта или теплового расширения, как описано выше при рассмотрении фиг. 5А.
Следует понимать, что, хотя на фиг. 5А и 5В показаны примеры выполнения средства 200 изменения потока воздуха, специалистам в рассматриваемой области ясно, что возможно множество других реализаций. Кроме того, хотя на фиг. 1 показана электронная система 100 предоставления аэрозоля, содержащая единственное средство 200 изменения потока воздуха, которое расположено в канала 130 для потока воздуха в блоке 101 управления, в других реализациях средство 200 изменения потока воздуха может быть расположено у входного отверстия или выходного отверстия для воздуха в канале для потока воздуха и/или средство изменения потока воздуха может быть расположено в картридже 102. Например, средство 200 изменения потока воздуха может быть расположено в картридже 102 выше или ниже по потоку относительно контейнера 120. Например, средство 200 изменения потока может быть встроено в мундштук 118. В общем, если средство 200 изменения потока воздуха расположено в картридже, сопряжение 105 может содержать дополнительные электрические соединения (проводные или другие), чтобы предоставить схеме 175 управления возможность управления (и подачи электрической энергии) средством 200 изменения потока воздуха.
Электронная система 100 предоставления аэрозоля может быть снабжена двумя или более средствами 200 изменения потока воздуха, которые могут располагаться вместе или могут быть распределены вдоль канала 130 для потока воздуха и возможно разделены между блоком 101 управления и картриджем 102. Кроме того, если имеются средства 200 изменения потока воздуха, то они все могут быть элементами одного и того же типа, или они могут быть элементами двух или более разных типов. Например, электронная система 100 предоставления аэрозоля может быть снабжена первым средством 200 изменения потока воздуха, таким как, показано на фиг. 5А, и вторым средством 200 изменения потока воздуха, таким как показано на фиг. 5В.
Как описано выше, сопротивление при затяжке (RTD) измеряется перепадом давления, нужным для втягивания с заданной скоростью потока воздуха через электронную систему 100 предоставления аэрозоля. Таким образом, RTD отражает усилия пользователя по втягиванию потока воздуха с заданной скоростью через устройство. RTD устройства изменяют путем изменения диаметра диафрагмы 230 в участке канала 130 для потока воздуха с целью изменения площади поперечного сечения соответствующего участка пути для потока воздуха.
Средством 200 изменения потока воздуха можно управлять с помощью устройства управления, например, с помощью схемы 175 управления в соответствии с программными командами, сохраненными, например, в памяти 180. Эти команды могут быть связаны с сохраненными идентификаторами 181, как описано выше, или к ним можно получить доступ с использованием упомянутых сохраненных идентификаторов 181. Программные команды позволяют схеме 175 управления изменять RTD электронной сигареты путем управления средством 200 изменения потока воздуха. Управление RTD может представлять собой дополнительное управляющее действие, соответствующее операции 430 по фиг. 3, что включает в себя прием идентификатора от картриджа 102 и сравнение принятого идентификатора с множеством сохраненных идентификаторов из памяти 180.
K
AM
K
AM
C
C
AM
AM
T
C
K
T
В качестве одного примера этой операции, будем считать, что RTD блока управления равно R + R, где R является константой, а R является RTD средства 200 изменения потока воздуха (который в данном примере расположен в блоке управления). Сохраненный идентификатор, принятый от картриджа 102, может указывать на то, что RTD картриджа 102 равно R (это может быть непосредственно передано самим идентификатором, или принятый идентификатор может позволить получить доступ к R, которое находится или в памяти 180 или на удаленном сервере 550). Затем блок управления может установить R так, что R = R – R – R, где R представляет собой желаемое общее RTD для всей электронной системы 100 предоставления аэрозоля (так как RTD является совокупным параметром при последовательном расположении, аналогично обычному электрическому сопротивлению). Следует понимать, что в этом подходе RTD средства 200 изменения потока воздуха регулируют для компенсации разных значений RTD для разных картриджей 102, тем самым обеспечивая пользователю единообразное впечатление для ряда разных картриджей. Этот вариант особенно полезен в контексте изделий типа «нагрев без сжигания», когда разные типы расходных материалов (например, порошок, высушенные листья и т.д.) могут обладать разными RTD и даже разные картриджи (или разные партии картриджей) с такими расходными материалами могут обладать разными RTD из-за естественного изменения товара, из-за разных смесей и т.д.
Хотя электрическое (электронное) управление средством 200 изменения потока воздуха, как описано выше, зависит от принятого идентификатора, в других реализациях средство 200 изменения потока воздуха может дополнительно или в качестве альтернативы зависеть от других факторов. Например, в некоторых реализациях пользователя могут снабдить настройками управления для регулировки RTD, например, для отражения пользовательских предпочтений. Затем средство 175 управления регулирует RTD средства 200 изменения потока воздуха для отражения пользовательских настроек. В качестве другого примера RTD управляет скоростью потока воздуха через устройство (для заданного перепада давления, то есть для заданной силы вдоха). Следует отметить, что скорость потока воздуха также влияет на скорость аэрозоля или пара, вытягиваемого из устройства и, следовательно, требуемую мощность нагревания (так как высокая скорость потока воздуха больше охлаждает нагреватель). Таким образом, блок 101 управления в некоторых устройствах может поднять RTD для уменьшения расхода электроэнергии батареи (так как большее RTD уменьшает скорость потока воздуха и, следовательно, требования к нагреванию). Так как уменьшение расхода электроэнергии может быть желательным при почти полном исчерпании батареи, во-первых, для увеличения срока эксплуатации батареи и/или, во-вторых, так как выходное напряжение батареи может уменьшиться (по сравнению с полностью заряженной батареей), так что от батареи требуется меньше энергии.
Следует понимать, что способность управлять RTD с помощью средства 200 изменения потока воздуха представляет собой отдельный параметр управления работой электронной системы 100 предоставления аэрозоля, который может быть использован вместе с другими параметрами, такими как мощность нагревания, длительность нагревания и т.д., для обеспечения желаемых рабочих характеристик устройства. Например, если схема 175 управления способна регулировать как уровень RTD, так и уровень мощности нагревателя, то этими параметрами можно управлять взаимодополняющим образом. Нагревание материала в контейнере 120 может зависеть от таких факторов, как состав материала, уровень мощности нагревателя и поток воздуха через контейнер 120. Для заданного материала в контейнере 120 уровнем мощности нагревателя и RTD (и, следовательно, потоком воздуха) можно управлять для обеспечения желаемого нагревания материала, при этом увеличенный поток воздуха (более низкое RTD) через материал может привести к уменьшению температуры материала, а уменьшенный поток воздуха (более высокое RTD) может привести к увеличению температуры материала. Это дополнительное управление, обеспечиваемое средством изменения потока воздуха, может быть использовано для помощи в исключении перегревания или недостаточного нагревания материала. Такое управление может быть выполнено динамически, в течение одной затяжки, особенно вместе с некоторой формой обратной связи, которая оценивает текущую температуру материала, например, полученную с помощью датчика температуры или оцененную с помощью передаваемой из батареи мощности. Соответственно, наличие средства 200 изменения потока воздуха помогает поддерживать единообразные, надежные и настраиваемые ощущения пользователя электронным устройством 100 предоставления аэрозоля.
В качестве другого примера, более высокое RTD порождает меньшую скорость потока воздуха, тем самым увеличивая в потоке воздуха концентрацию аэрозоля, выработанного из исходного для аэрозоля материала в контейнере 120 и вдыхаемого пользователем. Более низкое RTD увеличивает скорость потока воздуха, что приводит к более низкой концентрации аэрозоля во вдыхаемом потоке воздуха. Следует понимать, что разные концентрации аэрозоля или пара могут подходить разным пользователям и/или разным расходным материалам. Аналогично, разные пользователи могут вырабатывать разные величины перепада давления в зависимости от силы их вдоха, и управление RTD может быть использовано для выработки более предсказуемых и последовательных впечатлений от изделия с точки зрения скорости потока воздуха и концентрации пара для этих разных сил вдоха.
Также следует понимать, что в некоторых вариантах реализации разные исходные для аэрозоля материалы могут обеспечивать пользователю разные впечатления при вдыхании с разными RTD. Например, способ, в соответствии с которым пользователю доставляется аромат, может зависеть от RTD. Так, в некоторых случаях системы предоставления аэрозоля могут быть выполнены с возможностью изменения RTD не обязательно для обеспечения пользователю единообразного RTD, а для обеспечения подходящего RTD в зависимости от используемых исходного для аэрозоля материала и/или сменного компонента.
Таким образом, как описано выше, устройство управления для электронной системы предоставления аэрозоля выполнено с возможностью расположения сменного компонента, содержащего исходный для аэрозоля материал, для образования электронной системы предоставления аэрозоля. Устройство управления также выполнено с возможностью приема идентификатора от расположенного в устройстве управления сменного компонента и изменения сопротивления при затяжке (RTD) в пути для потока воздуха через электронную систему предоставления аэрозоля в зависимости от принятого идентификатора.
Такое изменение RTD может быть полезно для компенсации изменения RTD сменного компонента, особенно в ситуациях, когда может существовать диапазон RTD для таких компонентов (например, из-за естественной их изменчивости). Например, устройство управления может быть выполнено с возможностью изменения RTD в пути для потока воздуха через электронное устройство предоставления аэрозоля в зависимости от принятого идентификатора с целью обеспечения по существу единообразного RTD для электронной системы предоставления аэрозоля для разных сменных компонентов, расположенных в указанной системе. Управление RTD также может быть использовано, например, для образования дополнительного параметра управления, касающегося выработки аэрозоля с помощью нагревания.
В общих чертах, RTD может быть увеличено путем удлинения общего пути для потока воздуха и/или путем уменьшения поперечного сечения пути для потока воздуха (наиболее эффективно – в самом узком участке пути для потока воздуха). Хотя первый подход (удлинение общего пути для потока воздуха) может быть реализован в некоторых системах, изменение сопротивления при затяжке путем изменения площади поперечного сечения пути для потока воздуха обычно дает наибольший уровень управления RTD.
Как описано выше, в электронной системе предоставления аэрозоля (в устройстве управления и/или в сменном компоненте) могут иметься одно или несколько средств изменения потока воздуха для изменения площади поперечного сечения пути для потока воздуха, например, с использованием диафрагмы, которая может быть, соответственно, расширена или сужена. Такой элемент изменения потока воздуха может управляться электрически с использованием электрической энергии от аккумуляторной батареи устройства управления, при этом диафрагма приводится в действие, например, с использованием электромагнитного поля при протекании тока, теплового расширения под действием тока и/или с использованием пьезоэлектрического эффекта.
Как также описано выше, устройство управления для электронной системы предоставления аэрозоля выполнено с возможностью приема сменного компонента, содержащего исходный для аэрозоля материал, с целью образования электронной системы предоставления аэрозоля. Устройство управления также выполнено с возможностью приема идентификатора от расположенного в устройстве сменного компонента и вывода информации пользователю на основе принятого идентификатора. В некоторых случаях вывод информации может быть осуществлен с использованием дисплея электронной системы предоставления аэрозоля (такого, как LED или LCD панель). Такой дисплей обычно расположен в устройстве управления, но возможно его расположение, по меньшей мере частичное, в сменном компоненте. В некоторых вариантах реализации выводимая информация может быть передана от устройства управления на другую (локальную) систему, например, на смартфон пользователя, его планшет и т.д., что осуществляется с использованием подходящих технологий связи, таких как USB, Bluetooth, NFC и т.д.
Вывод информации может зависеть от авторизации принятого идентификатора: например, красный свет может загораться для того, чтобы указать на использование не разрешенного сменного компонента (например, принятый идентификатор не соответствует сохраненным идентификаторам), а зеленый свет может указывать на то, что прикрепленный сменный компонент является разрешенным. Кроме того, вывод информации может предоставить информацию о расходном материале в сменном компоненте, от которого был принят указанный идентификатор. При этом может быть запрошен у пользователя ввод одной или нескольких настроек управления, подходящих к тому, как пользователь хочет, чтобы работала электронная система предоставления аэрозоля вместе с таким расходным материалом.
Изобретение представлено путем иллюстрации различных вариантов его осуществления, в которых показаны особенности и преимущества изобретения. Эти особенности и преимущества изобретения показаны только для помощи в его понимании, и их перечень не является исчерпывающим и/или единственно возможным. Следует понимать, что, что достоинства изобретения, варианты его осуществления, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не являются ограничениями изобретения, объем которого определяется его формулой, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и различные модификации без выхода за границы объема настоящего изобретения. Разные варианты осуществления изобретения могут подходящим образом содержать, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, средств и т.д., отличающихся от конкретно описанных. Также следует понимать, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинациях, отличных от явно изложенных в формуле изобретения.