СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ПАРА
STEAM SUPPLY SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системам предоставления пара, таких как системы подачи никотина (например, электронных сигарет и подобного), и, в частности, касается предоставления пользователям возможности изменять видимость пара, выработанного с помощью системы предоставления пара.
Уровень техники
Электронные системы предоставления пара, такие как электронные сигареты, в общем, содержат исходный для пара материал, такой как резервуар с жидкостью-источником, которая обычно содержит базовую жидкость с добавками, такими как никотин и часто ароматизаторы, и/или твердый материал, такой как продукт на основе табака, из которого вырабатывается пар для вдыхания пользователем, например, с помощью испарения под действием тепла. Таким образом, система предоставления пара обычно включает в себя камеру выработки пара, которая содержит испаритель, например, нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения части исходного материала в камере выработки пара. Когда пользователь вдыхает через такое устройство, а электрическая энергия подается к испарителю, воздух втягивается в устройство через входные отверстия и поступает в камеру выработки пара, где он смешивается с испаренным исходным материалом для образования аэрозоля. Имеется путь для потока, соединяющий камеру выработки пара и отверстие в мундштуке, так что поступающий воздух, прошедший через камеру выработки пара, продолжает перемещаться вдоль этого пути до отверстия мундштука, перенося с собой некоторое количество пара, и выходит наружу через отверстие мундштука с целью вдыхания пользователем.
Системы предоставления пара могут содержать модуль, содержащий как многократно используемую часть, так и часть со сменным картриджем. Обычно часть с картриджем содержит расходуемый исходный материал и/или испаритель, а многократно используемая часть содержит элементы с более длительным сроком службы, такие как аккумуляторная батарея, схема управления устройством, датчики приведения в действие и элементы пользовательского интерфейса. Многократно используемая часть также может называться блоком управления или секцией с батареей, а части со сменными картриджами, которые содержат как испаритель, так и исходный материал, также могут называться картомайзерами.
Для использования картриджи электрически и механически соединены с блоком управления, например, с использованием винтовой резьбы или штыкового соединения с надлежащим соединением электрических контактов. Когда в картридже кончается исходный материал, или пользователь хочет заменить картридж на другой картридж с другим исходным материалом, картридж может быть отсоединен от блока управления и вместо него может быть прикреплен другой картридж.
Таким образом, система предоставления пара вырабатывает пар для вдыхания пользователем с целью доставки желаемого вкусового/обонятельного ощущения и/или подачи никотина. Пар, который выдыхает пользователь после вдоха, часто является видимым. Для некоторых пользователей указанное является желаемой характеристикой пара, например, пользователь может считать, что выдыхание клуба видимого пара является приятной частью его ощущений, а, для других пользователей или в некоторых сценариях использования, указанное может быть нежелательным, например, пользователь может не хотеть привлекать внимание к использованию им системы предоставления пара. Некоторые пользователи могут пожелать в некоторых случаях вырабатывать более видимый пар, например, когда они находятся дома, и менее видимый пар в других случаях, например, когда они находятся в общественном месте. В связи с этим может возникнуть потребность в изменении видимости пара, выработанного с помощью систем предоставления пара.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является система предоставления пара, которая выполнена с возможностью выработки пара с выбираемой степенью видимости для вдыхания и последующего выдыхания пользователем. Такая система содержит первый исходный материал для выработки пара с первой степенью видимости; второй исходный материал для выработки пара со второй степенью видимости, меньшей первой, так что пар, выработанный из второго исходного материала, менее видим по сравнению с паром, выработанным из первого исходного материала; по меньшей мере один испаритель, выполненный с возможностью выработки пара из первого и второго исходных материалов; и схему управления, выполненную с возможностью управления по меньшей мере одним испарителем с целью выработки пара из первого исходного материала и второго исходного материала в выбранном соотношении для получения пара со степенью видимости, соответствующим выбранной.
Другим объектом изобретения является средство предоставления пара, выполненное с возможностью выработки пара с выбираемой степенью видимости для вдыхания и последующего выдыхания пользователем. Указанное средство содержит первый исходный материал для выработки пара с первой степенью видимости; второй исходный материал для выработки пара со второй степенью видимости, меньшей первой, так что пар, выработанный из второго исходного материала, менее видим по сравнению с паром, выработанным из первого исходного материала; средство испарения, выполненное с возможностью выработки пара из первого и второго исходных материалов; и средство управления, выполненное с возможностью управления средством испарения с целью выработки пара из первого исходного материала и второго исходного материала в выбранном соотношении для получения пара со степенью видимости, соответствующей выбранной.
Еще одним объектом изобретения является способ выработки пара с выбираемой степенью видимости для вдыхания и последующего выдыхания пользователем. Указанный способ включает в себя этапы, на которых обеспечивают наличие системы предоставления пара, содержащей первый исходный материал для выработки пара с первой степенью видимости; второй исходный материал для выработки пара со второй степенью видимости, меньшей первой, так что пар, выработанный из второго исходного материала, менее видим по сравнению с паром, выработанным из первого исходного материала; и по меньшей мере один испаритель, выполненный с возможностью выработки пара из первого и второго исходных материалов; и управляют по меньшей мере одним испарителем с целью выработки пара из первого и второго исходных материалов в выбранном соотношении для получения пара со степенью видимости, соответствующей выбранной.
Указанные и другие особенности определенных вариантов осуществления изобретения изложены в независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Следует иметь в виду, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены друг с другом и с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинации, которые отличаются от тех, которые точно установлены в пунктах формулы изобретения. Более того, изобретение не ограничено описанными ниже конкретными вариантами его осуществления, а включает в себя и подразумевает любые подходящие комбинации признаков, представленных в настоящем описании. Например, система предоставления пара может быть выполнена в соответствии с описанными ниже вариантами ее выполнения, которые могут включать в себя, в зависимости от ситуации, одну или несколько различных описанных ниже особенностей.
Далее для примера будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана система предоставления пара в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, вид в разрезе;
на фиг. 2 систему по фиг. 1, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;
на фиг. 3 – блок-схема способа работы системы предоставления аэрозоля, соответствующей фиг. 1 и 2;
на фиг. 4 – система предоставления пара в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, вид в разрезе.
Осуществление изобретения
В дальнейшем рассмотрены аспекты и особенности определенных примеров и вариантов осуществления изобретения. Некоторые аспекты и особенности определенных примеров и вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы обычным образом и для краткости они подробно не описаны. Таким образом, следует понимать, что подробно не описанные аспекты и особенности рассмотренных в настоящем описании устройств и способа могут быть реализованы в соответствии с любой обычной технологией по реализации таких аспектов и особенностей.
Настоящее изобретение относится к системам предоставления пара, также называемых системами предоставления аэрозоля, таких как электронные сигареты. В последующем описании иногда может использоваться термин «электронная сигарета»; тем не менее этот термин может быть взаимозаменяемо использован с термином «система предоставления пара» и «электронная система предоставления пара». Кроме того, обычно в рассматриваемой области техники «пар» и «аэрозоль» и связанные термины, такие как «испарять» и «вырабатывать аэрозоль» также могут быть использованы взаимозаменяемо.
На фиг. 1 и 2, показана электронная сигарета 1, соответствующая одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 2 электронная сигарета 1 показана с частичным пространственным разделением деталей, в частности, крышка 6 мундштука показана отделенной от оставшейся части устройства. Можно считать, что электронная сигарета 1 содержит два основных компонента, а именно, блок 2 управления и узел 4 выработки пара. Важной особенностью электронной сигареты 1, показанный на фиг. 1, является то, что узел 4 выработки пара содержит несколько картриджей, в данном случае два (в других вариантах выполнения может быть более двух картриджей/источников исходного материала). Блок 2 управления выполнен с возможностью запуска по выбору выработки пара из одного, или другого, или обоих картриджей, например, на основании настроек пользователя, чтобы позволить пользователю выбирать, вырабатывать ли пар из одного, или другого или, обоих картриджей (и в какой пропорции).
Разные картриджи электронной сигареты 1 выполнены с возможностью выработки пара, обладающего разными степенями видимости, предоставляя тем самым пользователю возможность выбора степени видимости пара, выработанного электронной сигаретой 1, путем выбора картриджа, который используется для выработки пара, например, для каждой затяжки. Помимо выработки пара из одного или другого картриджа, электронная сигарета 1 в этом случае также выполнена так, чтобы предоставлять возможность одновременной выработки пара из обоих картриджей с целью выработки смеси паров, которая обладает степенью видимости, которая является промежуточной для видимости пара от отдельных картриджей. В более общем смысле, разные степени видимости (прозрачности/непрозрачности пара) могут быть получены путем выработки пара из разных картриджей в разных относительных количествах (отношениях, пропорциях).
Таким образом, узел 4 выработки пара содержит первый картридж 10 для выработки пара с первой степенью видимости и второй картридж 20 для выработки пара со второй степенью видимости. В этом примере считается, что первая степень видимости больше второй степени видимости, другими словами, первый картридж обеспечивает выработку пара, который лучше видим (менее прозрачен), по сравнению с паром из второго картриджа, но также может быть и наоборот. Для легкости объяснения и простоты терминологии в дальнейшем описании пар, связанный с первым картриджем, иногда будет называться видимым паром, а пар, связанный со вторым картриджем, – менее видимым паром. Следует понимать, что конкретная непрозрачность пара будет зависеть от диапазона факторов, а не только от состава исходного материала в картридже. Например, непрозрачность пара от конкретной электронной сигареты также может зависеть от количества электрической энергии, использованной для выработки пара, температуры окружающего воздуха и его влажности и способа распыления пара, например, посредством быстрого или медленного выдоха. Соответственно, в настоящем описании указания на видимый и менее видимый пары нужно интерпретировать как относительную степень видимости/непрозрачности пара, выработанного с помощью разных картриджей при сравнимых условиях (например, аналогичная подача электроэнергии, температура воздуха, способ вдоха/выдоха). В этой связи, наиболее значимым фактором, влияющим на степень видимости пара, будет природа/состав материала-источника.
Как показано на фиг. 1 и 2, первый картридж 10 и второй картридж 20 соединены с блоком 2 управления с возможностью извлечения (например, с использованием обычного штыкового соединения, винтовой резьбы или крепления с посадкой за счет трения). В этом примере картриджи установлены, по существу рядом друг с другом. Крышка 6 мундштука, которая, в общем, является полой, также с возможностью отсоединения соединена с блоком 2 управления любым обычным способом соединения/установки, например, с помощью защелкивающегося соединения. На фиг. 1 крышка 6 мундштука показана соединенной с блоком 2 управления для обычного использования, при котором она закрывает первый и второй картриджи. На фиг. 2 крышка 6 мундштука показана отделенной от блока 2 управления, например, для доступа к картриджам 10, 20 с целью их замены. Крышка 6 мундштука имеет сужающийся конец с отверстием 8, которое определяет выходное отверстие для пара, через которое пользователь может вдыхать пар, выработанный электронной сигаретой 1. Внутреннее пространство в крышке 6 мундштука между картриджами 10, 20 и выходным отверстием 8 определяет область 5, через которую проходит пар, выработанный с помощью соответствующих картриджей 10, 20, и он может смешиваться в случае, когда оба картриджа используются одновременно для вдыхания пользователем через выходное отверстие 8 мундштука.
В этом примере первый и второй картриджи по существу одинаковы по конструкции и ориентации, но отличаются по характеристикам видимости вырабатываемого с их помощью пара за счет разницы в исходных материалах, содержащихся в этих двух картриджах.
Жидкий исходный материал для электронной сигареты обычно содержит базовый состав, который составляет большую часть жидкости, с добавками для придания базовой жидкости желаемых характеристик аромата/запаха/подачи никотина. Разные базовые жидкости соответствуют парам, обладающим разными степенями видимости. Например, обычная базовая жидкость может содержать смесь пропиленгликоля (PG) и растительного глицерина (VG), а базовая жидкость, которая содержит сравнительно высокую долю VG, обычно создает более видимый (менее прозрачный) пар по сравнению с базовой жидкостью, которая содержит сравнительно малую долю VG.
Таким образом, в соответствии с определенными вариантами осуществления изобретения, исходный материал первого картриджа содержит первую базовую жидкость, а исходный материал второго картриджа содержит вторую базовую жидкость, при этом первая и вторая базовые жидкости соответствуют парам, обладающим разными степенями видимости. Добавки к базовым жидкостям для соответствующих картриджей могут быть одинаковыми, так что разница между парами, выработанными разными картриджами, состоит только в использовании разных базовых жидкостей. Дополнительно, добавки для соответствующих картриджей также могут быть разными, так что помимо выработки паров с разной видимостью/непрозрачностью, два картриджа также соответствуют парам, обладающим разными ароматами и/или запахами и/или количеством никотина.
В качестве конкретного примера, первая базовая жидкость (используемая в первом картридже) содержит 80% VG и 20% PG, обеспечивая выработку сравнительно видимого пара, а вторая базовая жидкость (используемая во втором картридже) содержит 80% PG и 20% VG, обеспечивая выработку сравнительно невидимого (менее видимого) пара. Хотя это и не существенно для описанных принципов, дополнительно считается, что в этом примере исходные материалы для первого и второго картриджей содержат одинаковые добавки, обеспечивающие пару одинаковый аромат и одинаковый уровень подачи никотина. Другими словами, в соответствии с этим примером считается, что разница в парах, выработанных с помощью первого и второго картриджей, заключается только в использовании разных базовых жидкостей в этих картриджах, что приводит к разным степеням видимости/непрозрачности пара. Несмотря на то, что в этом конкретном примере разные картриджи содержат одинаковые добавки (например, по силе аромата/никотина), следует понимать, что пользователь по-прежнему может ощущать разный вкус/запах/ощущение во рту для паров из разных картриджей из-за сенсорного действия разных базовых жидкостей, но это не существенно для принципов, рассматриваемых в настоящем описании.
Разница в видимости паров от разных картриджей может быть разной в разных вариантах выполнения. Например, в некоторых примерах может быть большая разница в непрозрачности паров из разных картриджей по сравнению с другими примерами. В более общем смысле, непрозрачность пара из картриджа, который относится к более видимому пару, для разных реализаций может составлять по меньшей 1, 5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и более непрозрачности пара из картриджа, который относится к менее видимому пару. Относительные степени непрозрачности паров из разных картриджей могут, например, быть установлены для разных базовых жидких составов с помощью эмпирического тестирования. В этой связи, мера для характеристики непрозрачности паров может быть установлена в соответствии с обычными технологиями для измерения/определения оптической прозрачности/видимости, например, может быть основана на измерении передачи/рассеивания/поглощения света соответствующими парами в тестовой среде, и описании непрозрачности в терминах величины передачи и/или рассеивания и/или поглощения для заданной длины пути через пар.
С учетом конструктивной схожести двух картриджей 10, 20 (т.е. в этом примере разница между ними состоит только в конкретном составе исходного материала, который содержится в картриджах), картриджи более подробно описаны ниже, при этом описание сконцентрировано на первом картридже 10, который связан с более видимым паром, но ясно, что такое же описание применимо и ко второму картриджу 20, который связан с менее видимым паром.
Первый картридж 10 содержит корпус 17, который в этом примере выполнен из пластмассы. Корпус 17 поддерживает другие компоненты картриджа, а также обеспечивает механическое сопряжение с блоком 2 управления. Способ крепления картриджа 10 к блоку 2 управления не является существенным для изобретения. В данном случае используется крепление с помощью винтовой резьбы (не показана на фиг. 1).
Корпус 17 картриджа в общем симметричен относительно продольной оси и имеет сужающийся профиль, так что его поперечное сечение уменьшается при увеличении расстояния от конца картриджа 10, который соединен с блоком 2 управления. В этом примере длина картриджа составляет примерно 4 см, а его диаметр по существу линейно уменьшается вдоль длины картриджа от примерно 1 см до 0,7 см. Тем не менее, следует понимать, что конкретная геометрия и общая форма могут отличаться в разных реализациях.
В корпусе 17 картриджа находится резервуар 11 для жидкости, который содержит исходный материал в виде первой жидкости-источника 12. В этом примере резервуар 11 составляет большую часть внутреннего объема картриджа 10. Резервуар 11 по существу соответствует внутренности корпуса 17 в плане сужения круглого поперечного сечения, но он содержит плоскую поверхность, проходящую продольно вдоль одной стороны с целью образования пространства между внешней стенкой резервуара 11 и внутренней стенкой корпуса 17. Это пространство определяет путь воздуха через картридж, по которому пар, выработанный в картридже, втягивается в ходе использования по направлению к отверстию 19 в конце картриджа в камеру 5 в крышке 6 мундштука. Этот путь для воздуха через картридж схематично показан несколькими стрелками, которые указывают поток воздуха через систему 1 предоставления пара при ее использовании. Резервуар 11 может быть выполнен в соответствии с обычными технологиями, например, может содержать отформованный пластик.
Конец резервуара 11, противоположный выходному отверстию 19 картриджа, ограничен пористым керамическим диском 13, так что жидкость-источник 12 может просачиваться из резервуара 11 через керамический диск 13.
Рядом с керамическим диском 13 снаружи резервуара 11 находится испаритель (атомайзер), который содержит фитиль 14 и нагреватель 15. Фитиль и нагреватель расположены в пространстве корпуса 17 картриджа, которое определяет испарительную камеру 16 для картриджа 10. Жидкость-источник, которая просочилась через керамический диск 13, может проникать в фитиль 14 благодаря поверхностному натяжению (капиллярному эффекту). В этом примере нагреватель 15 содержит обладающий электрическим сопротивлением провод, намотанный вокруг фитиля 14. На нагреватель 15 может быть подана электрическая энергия для испарения некоторого количества жидкости-источника (исходного материала), втянутого в пространство рядом с нагревателем 15 с помощью фитиля 14. В этом примере нагреватель 15 содержит провод из хромоникелевого сплава (Cr20Ni80), а фитиль 14 содержит пучок стекловолокна, но следует понимать, что конкретная конфигурация испарителя не является существенной для изобретения.
Скорость, с которой жидкость-источник испаряется с помощью испарителя, зависит от количества электрической энергии, поданной на нагреватель 15. Соответственно, электрическая энергия может быть использована в нагревателе для выработки по выбору пара из жидкости-источника 12 в картридже 10 и, более того, в некоторых примерах реализаций скоростью выработки пара можно управлять путем регулировки подачи электрической энергии на нагреватель 15, например, с помощью технологий широтно-импульсной и/или частотной модуляции.
Как уже упоминалось выше, второй картридж 20 имеет такую же общую конструкцию, что и первый картридж 10 (фактически в этом примере два картриджа являются взаимозаменяемыми с точки зрения крепления в системе предоставления пара). Соответственно, и аналогично первому картриджу 10, второй картридж 20 также содержит корпус 27, резервуар 21 для жидкости, который в этом случае содержит вторую жидкость-источник 22, связанную с менее видимым паром, выходное отверстие 29 картриджа, керамический диск 23, фитиль 24, нагреватель 25 и испарительную камеру 26. Эти элементы второго картриджа расположены аналогично соответствующим элементам первого картриджа 10. В других примерах реализации разные картриджи могут иметь разные конструкции и/или размеры.
Блок 2 управления содержит внешний корпус 30, батарею 32 для подачи электрической энергии при работе электронной сигареты, схему 36 управления, выполненную с возможностью управления и отслеживания работы электронной сигареты, и кнопку 34 ввода для пользователя. Батарея 32 является перезаряжаемой и может быть батареей обычного типа, например, батареей, которая обычно используется в электронных сигаретах и других приложениях, где нужна подача относительно высоких токов за относительно короткие периоды времени. Аналогично, кнопка 34 ввода для пользователя может быть обычным устройством ввода, например, механическим кнопочным переключателем или емкостным датчиком (датчиком касания).
Внешний корпус 30 может быть выполнен, например, из пластмассы или металла. В этом примере внешний корпус 30 имеет, в общем, эллиптическое или овальное поперечное сечение, при этом его ширина (в плоскости фиг. 1) примерно в 1,5-2 раза больше толщины (перпендикулярно плоскости фиг. 1). Например, ширина электронной сигареты может составлять примерно 3 см, а толщина – примерно 2 см. Внешняя форма описанной выше крышки 6 мундштука соответствует внешней форме блока 2 управления, при этом они обеспечивают относительно равномерный и плавный внешний вид в целом электронной сигареты 1. Конец крышки 6 мундштука, который определяет выходное отверстие 8 для пара, сужается примерно до трети размера конца, который соединяется с блоком 2 управления (например, ширина составляет примерно 1 см, а толщина составляет примерно 0,6 см). В этом примере длина и блока 2 управления, и крышки 6 мундштука составляет примерно 5 см, так что длина собранной электронной сигареты составляет примерно 10 см. Тем не менее, и как уже отмечено выше, следует понимать, что общая форма и величина электронной сигареты, в которой реализовано изобретение, не являются существенными для настоящего изобретения.
Схема 36 управления подходящим образом выполнена/запрограммирована для обеспечения функциональных возможностей, соответствующих описанным вариантам осуществления изобретения, а также для обеспечения обычных рабочих функций электронной сигареты в соответствии с известными технологиями управления для таких устройств. Таким образом, можно считать, что схема управления содержит определенное количество разных функциональных блоков, например, функциональный блок для управления подачей электрической энергии от батареи 32 на нагреватель 15 в первом картридже 10, функциональный блок для управления подачей электрической энергии от батареи 32 на нагреватель 25 во втором картридже 20, функциональный блок для управления работой устройства в соответствии с вводом пользователя посредством кнопки 34 ввода, например, в соответствии с настройками конфигурации, а также другие функциональные блоки, связанные с обычной работой электронных сигарет и функциональными возможностями, которые соответствуют описанным принципам. Следует понимать, что функциональные возможности этих логических блоков могут быть обеспечены различными путями, например, с использованием одного подходящим образом запрограммированного компьютера общего назначения или подходящим образом выполненной специализированной интегральной схемы (схем). Следует понимать, что электронная сигарета, в общем, будет содержать разные другие элементы, связанные с ее рабочими функциональными возможностями, например, разъем для зарядки батареи, такой как USB разъем, и этим элементы могут быть обычными и они для краткости не показаны на фигурах или подробно не описаны.
Схема 36 управления выполнена с возможностью управления подачей электрической энергии из батареи 32 на нагреватели 15, 25 соответствующих картриджей 10, 12, чтобы по выбору вырабатывать пар из одного, или другого, или обоих картриджей с целью вдыхания пользователем. Электрическая энергия подается на соответствующие нагреватели с помощью контактов, установленных на границе между соответствующими картриджами 10, 20 и блоком 2 управления, например, с помощью пружинных соединительных устройств или любой другой конструкции электрических контактов, которые связаны, когда картриджи 10, 20 соединены с блоком 2 управления.
При использовании пользователь может регулировать относительные количества пара, которые вырабатывают с помощью каждого из картриджей 10, 20, и, следовательно, может регулировать относительную видимость пара, выработанного электронной сигаретой. Например, если пользователь хочет выработать пар с максимальной видимостью, он может настроить электронную сигарету для выработки пара из первой жидкости-источника, которая находится в первом картридже. Наоборот, если пользователь хочет выработать пар с минимальной видимостью, он может настроить электронную сигарету для выработки пара из второй жидкости-источника, которая находится во втором картридже. Кроме того, в некоторых случаях пользователь может выбирать выработку пара, видимость которого находится между видимостью пара от первого картриджа, и видимостью пара от второго картриджа, что достигается путем управления электронной сигаретой с целью выработки пара из обоих картриджей с выбранным соотношением/пропорцией. Следует понимать, что чем больше доля пара, выработанного с помощью первого картриджа, в общем выработанном паре, тем выше видимость/непрозрачность результирующего пара (т.е. подача сравнительно большего количества электрической энергии на первый картридж приведет к сравнительно более видимому пару, а подача сравнительно большего количества электрической энергии на второй картридж приведет к сравнительно менее видимому пару).
Таким образом, пользователь может настроить электронную сигарету на выработку пара с желаемой степенью сравнительной видимости пара путем настройки электронной сигареты на выработку пара из соответствующих картриджей в пропорции, которая соответствует выбранной степени сравнительной видимости. Следует понимать, что пользователь обычно не управляет устройством так, что ожидает подачу пара с конкретной степенью непрозрачности, а просто управляет устройством так, чтобы обеспечить субъективно более видимый пар или менее видимый пар в соответствии с его желанием в конкретный момент времени.
Таким образом, большую степень видимости можно получить путем настройки электронной сигареты на выработку большей доли пара или всего пара из первого картриджа, а меньшую степень видимости можно получить путем настройки электронной сигареты на выработку большей доли пара или всего пара из второго картриджа.
Электронная сигарета может быть настроена на обеспечение желаемой степени видимости, например, с помощью меню настройки устройства, доступ к которому можно получить с помощью кнопки 34 ввода. Например, пользователь может нажать кнопку 34 в соответствии с заранее определенной последовательностью для входа в режим программирования и далее нажать кнопку в соответствии с дополнительной заранее определенной последовательностью с целью установки желаемых уровней выработки пара для соответствующих отдельных картриджей (и, следовательно, общей видимости выработанного устройством пара). Пользователь может свободно установить относительные количества пара (т.е. уровни подаваемой электрической энергии) для каждого картриджа, или может выбрать из заранее определенного количества настроек, в зависимости от конкретной реализации. В других примерах могут использоваться другие средства для установки относительных уровней испарения для двух картриджей, например, устройство может содержать дополнительные средства ввода для пользователя, например, одну или несколько дополнительных кнопок/дисков/ползунков/сенсорных экранов, или устройство может поддерживать удаленное программирование с использованием вспомогательного устройства, которое выполнено с возможностью обмена данными с электронной сигаретой 1, например, вычислительного устройства, такого как смартфон, на котором выполняется соответствующее приложение. В более общем смысле, можно использовать определенный алгоритм для подачи относительных количеств электрической энергии для балансировки количества пара от каждого картриджа на основе предпочтений пользователя, которые могут быть сохранены в памяти.
В некоторых случаях относительные уровни испарения могут быть не определены до конкретной затяжки, а могут быть выбраны в режиме реального времени в ходе использования, например, благодаря наличию отдельных кнопок, каждая из которых связана с каждым из картриджей и которые пользователь может приводить в действие независимо, например, для каждой затяжки. Таким образом, пользователь может нажать одну кнопку для выбора выработки пара из одного картриджа или нажать другую кнопку для выработки пара из другого картриджа или одновременно нажать обе кнопки для выработки пара из обоих картриджей. Устройство может быть настроено так, чтобы, когда приведены в действие обе кнопки, на испарители, связанные с соответствующими картриджами, подавали примерно по половине от количества электрической энергии по сравнению со случаем, когда приведена в действие только одна кнопка, так что общее количество выработанного пара (т.е. общее количество исходного материала, который испаряется в заданный момент времени) остается, в целом, таким же независимо от того, сколько картриджей одновременно приведено в действие. Следует понимать, что в других случаях относительные доли, связанные с каждым картриджем, могут отличаться, когда пользователь нажимает обе кнопки, например, электрическая энергия для каждого картриджа может делиться в пропорции 60-40 или в соответствии с любым другим соотношением. Кроме того, это соотношение может быть определено заранее или может устанавливаться пользователем. По-прежнему, общее количество электрической энергии, подаваемой на картриджи (т.е. суммарная электрическая энергия, подаваемая на два картриджа), может изменяться, чтобы позволить настраивать общее переменное количество электрической энергии для устройства. Электрическая энергия может подаваться на оба картриджа одновременно, или может подаваться с перекрытием по времени образом, или может подаваться с разделением по времени.
Таким образом, в соответствии с описанными принципами пользователь может настроить электронную сигарету 1 на выработку пара с использованием в основном (или исключительно) первого исходного материала для выработки пара со сравнительно высокой видимостью, или может настроить электронную сигарету 1 на выработку пара с использованием в основном (или исключительно) второго исходного материала для выработки пара со сравнительно низкой видимостью, или может настроить электронную сигарету 1 на выработку пара с использованием промежуточной смеси двух исходных материалов для выработки пара с промежуточной видимостью. В некоторых вариантах, пользователю может быть предоставлена возможность по выбору подать электрическую энергию на нагреватель в первом картридже для обеспечения сравнительно высокой видимости пара или на нагреватель во втором картридже для обеспечения менее видимого пара, но электронная сигарета 1 не может быть настроена так, чтобы одновременно подавать электрическую энергию на оба нагревателя. Другими словами, соотношения для выработки пара, которые могут быть выбраны пользователем, могут составлять только 100:0 или 0:100 без промежуточных значений. В некоторых вариантах помимо схемы управления, которая настроена так, чтобы предоставить возможность выработки разных относительных количеств пара из разных исходных материалов для обеспечения пара с соответствующими разными видимостями, схема управления также может быть настроена так, чтобы предоставить возможность обеспечения разных общих величин выработки пара для заданного соотношения. Другими словами, пользователь может регулировать общее количество электрической энергии, подаваемой на картриджи, а также соотношение в котором подается электрическая энергия на соответствующие картриджи.
Как отмечено выше, существуют разные пути, с помощью которых относительные количества (и, в некоторых случаях, общее количество) пара, подаваемое из картриджей, могут быть настроены пользователем заранее, чтобы обеспечивать выработку пара с желаемой/выбранной степенью видимости. Когда электронная сигарета настроена таким образом и находится в обычном рабочем режиме, пользователь может просто нажать кнопку 34 для приведения в действие соответствующих нагревателей 15, 25 в соответствующих картриджах 10, 20 в соответствии с установленными настройками подачи электрической энергии.
Соответственно, когда пользователь нажимает кнопку 34 ввода, приводится в действие функция выработки пара электронной сигареты 1, т.е. электрическая энергия подается на один, или другой, или оба нагревателя 15, 25 в соответствии с выбранной настройкой. Хотя в этом примере кнопка 34 ввода используется для запуска выработки пара, следует понимать, что приведение в действие выработки пара может быть основано на других технологиях. Например, вместо кнопки для начала подачи электрической энергии на нагреватели может быть использован датчик вдоха, например, на основе датчика давления/микрофона, которые выполнены с возможностью обнаружения падения давления при вдохе пользователя через устройство.
Когда приведена в действие функция выработки пара электронной сигареты 1, пользователь вдыхает через выходное отверстие 8 мундштука, втягивая воздух через электронную сигарету. Поток воздуха через электронную сигарету схематически показан на фиг. 1 стрелками. Таким образом, воздух втягивается из окружающей среды через одно или несколько входных отверстий 7, которые в данном случае расположены в блоке 2 управления. Часть воздуха, втянутого в электронную сигарету 1, проходит в испарительную камеру 16 для первого картриджа 10, а другая часть воздуха, втянутого в электронную сигарету 1, проходит в испарительную камеру 26 для второго картриджа 20. Соответственно, входящий воздух протекает мимо соответствующих нагревателей 15, 25 в соответствующих испарительных камерах 16 и 26, при этом один или оба нагревателя получают электрическую энергию из батареи в блоке 2 управления, чтобы вырабатывать пар из соответствующей жидкости-источника (исходного материала) в соответствующей испарительной камере (камерах). Далее испаренный исходный материал захватывается потоком воздуха, втягивается в соответствующий картридж, проходя вдоль пути для воздуха, который образован зазором между плоскостью резервуара и внешним корпусом (что описано выше) и выходит из соответствующего картриджа через отверстие 19, 29 в камеру 5 смешивания, откуда вытягивается через отверстие 8 мундштука для вдыхания пользователем.
Таким образом, электронная сигарета может быть настроена так, чтобы предоставить пользователю возможность по выбору вырабатывать пар с разными степенями видимости в соответствии с желаниями пользователя, например, чтобы позволить пользователю вырабатывать менее видимый пар в общественном месте по сравнению с ситуацией дома. Конечно, следует понимать, что конкретные причины и обстоятельства, при которых пользователь может предпочесть вырабатывать видимый пар или менее видимый пар, не являются существенными для настоящего изобретения. В некоторых вариантах переключение разных степеней выработки пара может быть выполнено с некоторой степенью автоматизации. Например, электронная сигарета может содержать таймер, и она может быть настроена так, чтобы вырабатывать менее видимый пар при использовании в определенное время (например, во время настроенных пользователем рабочих часов) и вырабатывать более видимый пар в другое время. В другом примере электронная сигарета может содержать GPS приемник и может быть настроена так, чтобы вырабатывать более видимый пар при использовании в определенных местах (например, в настроенном пользователем месте расположения дома) и вырабатывать менее видимый пар в других местах.
На фиг. 3 показана блок-схема этапов работы системы 1 предоставления пара, показанной на фиг. 1 и 2. Схема 36 управления выполнена с возможностью реализации такой работы в соответствии с обычными технологиями программирования. В этом примере считается, что пользователь изначально хочет выработать пар с максимальной видимостью, а после этого хочет переключиться на выработку пара с минимальной видимостью. В этом примере устройство настроено на выработку пара путем подачи фиксированного количества Р электрической энергии на нагреватели при выработке пара в ходе сессии использования, которая показана на фиг. 3, при этом доля от общего количества Р электрической энергии, подаваемой на каждый нагреватель, зависит от настройки желаемой видимости. Общее количество Р электрической энергии для выработки пара может быть фиксированной характеристикой электронной сигареты, или оно может быть настроено пользователем. Если общее количество Р электрической энергии может быть настроено пользователем, то, например, его можно изменять для каждой затяжки.
Таким образом, на этапе S1 пользователь настраивает электронную сигарету 1 на выработку пара с наибольшей возможной видимостью, т.е. путем подачи общего количества Р электрической энергии только на первый картридж, когда нужно вырабатывать пар. Как описано выше, этот этап настройки может быть выполнен путем программирования устройства с использованием кнопки 34 ввода или с помощью других средств.
На этапе S2 схема 36 управления получает команду (запускающий сигнал) на приведение в действие функции выработки пара электронной сигаретой. Этот запускающий сигнал может, например, соответствовать нажатию кнопки 34 пользователем при нахождении устройства в обычном режиме работы. В качестве альтернативы и в зависимости от реализации, этап S2 может быть основан на определении другого типа запускающего сигнала для запуска выработки пара, например, определение на основе датчика давления, которое указывает на то, что пользователь начал вдыхать с помощью устройства, может быть использовано для обеспечения того, что фактически является автоматическим запускающим сигналом для начала выработки пара (т.е. подачи электроэнергии на нагреватель (нагреватели)). Этот этап может быть выполнен в соответствии с обычными технологиями по определению того, когда запустить выработку пара в такой системе доставки пара, как электронная сигарета.
На этапе S3 схема управления приводит в действие нагреватель (нагреватели) в соответствующих картриджах в соответствии с настройкой желаемой видимости пара, которая в этом примере соответствует подаче общего количества Р электрической энергии на первый испаритель в первом картридже (т.е. картридже, который содержит исходный материал, связанный с более высокой видимостью пара). Следует понимать, что соотношение электрической энергии, поданной на соответствующие картриджи на этапе S3, будет зависеть от настройки желаемой видимости, которая установлена на этапе S1. Таким образом, на этапе S3 обеспечивается выработка пара, соответствующего выбранной настройке видимости, которая установлена на этапе S1, так что, когда пользователь выдыхает пар, выработанный на этапе S3, полученный клуб/струйка обладает сравнительно высокой видимостью/непрозрачностью (низкая прозрачность).
На этапе S4, при выработке пара на основе желаемой видимости, что описано выше при рассмотрении этапа S3, схема 36 управления принимает команду (запускающий сигнал) на остановку выработки пара. Этот запускающий сигнал может, например, соответствовать определению того, что пользователь отпустил кнопку 34 ввода. В качестве альтернативы и в зависимости от реализации, этап S4 может быть основан на определении другого типа запускающего сигнала для остановки выработки пара, например, определение на основе датчика давления того, что пользователь перестал вдыхать через устройство, может быть использовано для обеспечения того, что фактически является автоматическим запускающим сигналом для остановки выработки пара. Этот этап может быть выполнен в соответствии с обычными технологиями по определению того, когда остановить выработку пара в такой системе доставки пара, как электронная сигарета. В соответствии с запускающим сигналом об остановке выработки пара, который принят на этапе S4, схема управления прекращает подачу электрической энергии на соответствующий нагреватель (нагреватели), что означает конец затяжки с помощью устройства.
На этапе S5 считается, что пользователь изменил свое мнение относительно степени видимости пара, вырабатываемого электронной сигаретой. В частности, в этом примере считается, что пользователь хочет переключиться на выработку пара с минимальной видимостью. Указанное может объясняться, например, тем, что пользователь пришел в общественное место и предпочел бы курить более сдержанно, но следует понимать, что конкретная причина того, почему пользователь хочет изменить видимость пара, не является существенной для настоящего изобретения. Таким образом, на этапе S5 пользователь настраивает электронную сигарету на выработку пара с наименьшей возможной видимостью, т.е. путем подачи общего количества Р электрической энергии для выработки пара только на второй картридж, когда нужно вырабатывать пар. Как описано выше, этот этап настройки может быть выполнен путем программирования устройства с использованием кнопки 34 ввода или с помощью других средств. Как уже отмечено, считается, что общее количество Р электрической энергии для выработки пара остается постоянным в ходе сессии, которая показана на фиг. 3, но в других случаях пользователь также может выбрать вариант регулировки общего количества Р электрической энергии, используемой электронной сигаретой для выработки пара на этой стадии, или, фактически, на любой другой стадии.
На этапе S6 схема 36 управления принимает команду (запускающий сигнал) на приведение в действие функции выработки пара электронной сигаретой, например, при нажатии пользователем кнопки 34 ввода. Этот этап соответствует описанному выше этапу S2.
На этапе S7 схема управления приводит в действие нагреватель (нагреватели) в соответствующих картриджах в соответствии с текущей настройкой желаемой видимости пара, которая в этом примере соответствует подаче общего количества Р электрической энергии на второй испаритель во втором картридже (т.е. картридже, который содержит исходный материал, связанный с меньшей видимостью пара). Таким образом, на этапе S7 вырабатывается пар, соответствующий выбранной настройке видимости, которая установлена на этапе S6, так что, когда пользователь выдыхает пар, выработанный на этапе S7, полученный клуб/струйка обладает сравнительно малой видимостью/непрозрачностью (т.е. высокой прозрачностью).
На этапе S8 при выработке пара на основе желаемой видимости, что описано выше при рассмотрении этапа S7, схема 36 управления принимает команду (запускающий сигнал) на остановку выработки пара. Этот этап соответствует описанному выше этапу S4.
Таким образом, в соответствии с описанным примером пользователь может легко и просто выработать пар с выбранной степенью видимости. Как уже отмечено, в некоторых примерах выработка пара может осуществляться не исключительно из одного или другого картриджа, а может подразумевать смесь паров, выработанных одновременно из обоих картриджей.
Как схематично указано на этапе S9, электронная сигарета может находиться в режиме ожидания, ожидая следующей затяжки или изменения установки настройки, так что она может действовать в соответствии с описанными выше принципами. Когда пользователь завершил сессию использования электронной сигареты, ее можно выключить до следующего раза, когда пользователь захочет использовать устройство. Когда электронная сигарета снова включается, она может сохранить установленную настройку, которая была до выключения, применить установленную по умолчанию настройку (например, всегда начинает в режиме минимальной видимости пара) или может потребовать, чтобы пользователь до использования установил желаемую видимость.
Хотя выше описаны некоторые конкретные примеры, следует понимать, что, в соответствии с другими реализациями, может быть предложено большое количество разных модификаций.
Например, в реализации, представленной на фиг. 1 и 2, каждый из картриджей содержит свой собственный испаритель. Другими словами, для каждого из исходных материалов существует отдельный, связанный с ним испаритель. В этом случае схема 36 управления может вырабатывать пар с выбранным соотношением первой жидкости-источника 12 и второй жидкости-источника 22 путем использования надлежащего количества электрической энергии в нагревателях соответствующих испарителей. Указанное приводит к выработке изначально отдельных паров из каждой из разных жидкостей-источников, причем эти пары смешиваются в камере 5 смешивания до вдыхания пользователем. Другими словами, в этом примере пары после выработки смешиваются с желаемым соотношением. Тем не менее, в других примерах первая жидкость-источник и вторая жидкость-источник могут быть смешаны с желаемым соотношением до испарения, например, путем доставки первой жидкости-источника и второй жидкости-источника к единственному испарителю с относительными скоростями, которые соответствуют желаемому соотношению. В таком случае может использоваться единственный испаритель, например, расположенный в части с блоком управления системы предоставления пара. Разные жидкости-источники могут быть доставлены к испарителю с желаемыми скоростями или в желаемом соотношении с использованием надлежащих управляемых насосов или клапанов. Например, если пользователь пожелает использовать в два раза больше первую жидкость-источник по сравнению со второй жидкостью-источником для выработки пара с желаемой степенью видимости, схема управления может быть выполнена с возможностью накачивания жидкости из резервуара для первой жидкости-источника со скоростью, в два раза большей скорости, с которой жидкость качается из резервуара для второй жидкости. Конечно, следует понимать, что схема управления также может быть настроена для накачки жидкости исключительно из одного или другого резервуара с целью выработки пара с использованием только одного материала из первого или второго бумажного исходного материала в соответствии с установленной настройкой устройства.
На фиг. 4 схематично показана система 101 предоставления пара, соответствующей варианту осуществления изобретения с использованием единственного испарителя. Многие элементы системы 101, показанные на фиг. 4, аналогичны соответствующим элементам системы 1, показанным на фиг. 1, и для краткости указанные элементы повторно описываться не будут. Система по фиг. 4 также содержит узел 104 выработки пара, который содержит картридж 110 с первой жидкостью-источником, картридж 120 со второй жидкостью-источником и блок 102 управления, который содержит схему 136 управления (и другие элементы, как описано выше). Тем не менее, система 101 по фиг. 4 отличается от системы 1 по фиг. 1 тем, что содержит единственный испаритель, который содержит фитиль 114 и нагреватель 115, а не отдельные испарители в каждом картридже. Единственный испаритель может быть основан на тех же принципах, которые описаны выше для отдельных испарителей в каждом из картриджей, или фактически может быть основан на любой технологии испарения. В примере по фиг. 4 единственный испаритель установлен в блоке 102 управления системы 101. Первый картридж 110 и второй картридж 120 содержат соответствующие жидкости-источники, что может совпадать с ситуацией, рассмотренной выше для системы 1, представленной на фиг. 1. Тем не менее, соответствующие картриджи не содержат испаритель и керамический диск, а в отличие от этого содержат каналы 111, 121 для текучей среды, которые обеспечивают сообщение соответствующих резервуаров блоком 102 управления.
Когда соответствующие картриджи 110, 120 соединены с блоком 102 управления, их каналы 111, 121 выровнены с соответствующими каналами 113, 123 в блоке 102 управления. Каждый из каналов 113, 123 для текучей среды в блоке управления содержит микронасос 112, 122 для текучей среды, который может быть выполнен по любой известной технологии и обеспечивает перекачивание текучей среды по каналам 111, 121 в фитиль 114 испарителя, находящегося в блоке 102 управления.
Схема 136 управления выполнена с возможностью управления соответствующими насосами 112, 122 с целью доставки жидкости из соответствующих картриджей к фитилю 114 испарителя с помощью соответствующих каналов 111, 113, 121, 123. Схема 136 управления также выполнена с возможностью приведения в действие нагревателя 115 испарителя в блоке 102 управления с целью выработки пара из смеси жидкостей, доставленных к фитилю 114 с помощью соответствующих насосов 112, 122. Пар вырабатывается в камере 126 выработки пара, так что, когда пользователь затягивается через мундштук системы 101, воздух через входное отверстие 107 в блоке 102 управления втягивается в камеру 126 выработки пара, где он смешивается с испаренной смесью жидкостей-источников и выходит через мундштук системы, что схематично показано стрелками на фиг. 4.
Схема 136 управления может так настраивать скорости накачки соответствующих насосов 112, 122, чтобы доставлять жидкость-источник для испарения из соответствующих картриджей в желаемой выбранной комбинации, во многом аналогично тому, как схема 36 управления из описанных выше примеров может управлять количеством электрической энергии, которая подается на соответствующие испарители в соответствующих картриджах. Таким образом, относительные скорости доставки текучей среды к испарителю могут быть изменены в соответствии с введенной пользователем информацией, чтобы изменить характеристику видимости полученного пара.
Следует понимать, что конкретный способ, с помощью которого вырабатывается пар, как в отношении технологии выработки пара, так и в отношении того, когда смешиваются жидкости-источники, до или после испарения, не является существенным с точки зрения выработки пара с выбираемой пользователем степенью видимости.
Следует понимать, что несмотря на то, что описанные выше варианты осуществления изобретения, в основном, концентрировались на испарителе с электрическим нагревателем, который выполнен с возможностью нагревания жидкости-источника, те же самые принципы изменения аромата могут быть применены для испарителей, которые основаны на других технологиях, например испарителей на основе пьезоэлектрических вибропреобразователей и устройств, основанных на других исходных для пара материалах, например, гелях или твердых материалах, таких как материалы растительного происхождения, такие как производные от табака материалы.
Также следует понимать, что, хотя описанные выше примеры сконцентрированы на реализациях, которые содержат два исходных материала, в других реализациях те же принципы могут быть применены в системах предоставления пара, которые содержат более двух отдельных исходных материалов. Например, система предоставления пара, соответствующая некоторым реализациям, может содержать три, четыре или более разных исходных материалов для обеспечения более широкого диапазона характеристик пара, например, в отношении видимости.
Приведенные выше примеры концентрировались на реализациях, которые содержат несколько исходных материалов, которые могут быть независимо друг от друга испарены для вдыхания. Другими словами, пар для вдыхания может быть выработан из одного, или другого, или обоих исходных материалов на основе желаемой степени видимости пара. Тем не менее, в некоторых других реализациях может иметься всегда используемый первичный исходный материал, который порождает сравнительно слабо видимый пар и который содержит любые желаемые добавки, такие как ароматы и/или никотин, и вторичный исходный материал, который используется исключительно для увеличения видимости пара путем смешивания пара от вторичного исходного материала с паром от первичного исходного материала, но который не предназначен для независимого использования. Например, первичный исходный материал может содержать обычный состав для электронной сигареты, а вторичный исходный материал может содержать чистый растительный глицерин или другой материал, связанный с выработкой пара со сравнительно высокой оптической плотностью.
Таким образом, описанная система предоставления пара выполнена с возможностью выработки пара с выбираемой степенью видимости для вдыхания и последующего выдыхания пользователем; при этом указанная система содержит первый исходный материал для выработки пара с первой степенью видимости; второй исходный материал для выработки пара со второй степенью видимости, меньшей первой степени видимости, так что пар, выработанный из второго исходного материала, менее видим по сравнению с паром, выработанным из первого исходного материала; по меньшей мере один испаритель, выполненный с возможностью выработки пара из первого и второго исходных материалов; и схему управления, выполненную с возможностью управления по меньшей мере одним испарителем с целью выработки пара из первого и второго исходных материалов в выбираемом соотношении для получения пара со степенью видимости, соответствующей выбранной.
Изобретение описано в различных вариантах его осуществления, раскрывающих достоинства и особенности настоящего изобретения, но эти варианты не является исчерпывающими и/или единственно возможными. Они показаны только для помощи в понимании заявленного изобретения. Ясно, что преимущества, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, особенности, конструкции и/или другие аспекты изобретения не являются ограничениями изобретения, которое определяется формулой изобретения, или ограничениями эквивалентов формулы изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения, и без выхода за границы объема настоящего изобретения могут быть предложены различные модификации. Разные варианты осуществления изобретения могут подходящим образом содержать, состоять из или, по существу, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, частей, этапов, средств и так далее, отличающихся от конкретно описанных в настоящем документе, и, таким образом, следует понимать, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинации, которые отличаются от ясно изложенных в формуле изобретения.