ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА Российский патент 2017 года по МПК A24F47/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к электронным устройствам для получения пара (парогенератор). В частности, среди прочего, изобретение относится к электронным устройствам для получения пара, таким как электронные сигареты.

Уровень техники

Электронные устройства для получения пара (электронные курительные устройства) обычно имеют размер сигареты и позволяют пользователю вдыхать пары никотина, поступающие из хранилища с жидкостью, прикладывая силу всасывания к мундштуку. В некоторых электронных устройствах для получения пара имеется датчик воздушного потока, активизируемый, когда пользователь прикладывает силу всасывания, и включающий спираль нагревателя для испарения жидкости. К электронным устройствам для получения пара относятся электронные сигареты.

Раскрытие изобретения

В изобретении предлагается электронное устройство для получения пара, включающее узел батареи и испаритель, в котором узел батареи содержит элемент - источник энергии (далее аккумулятор) и компьютер, испаритель может соединяться с узлом батареи с возможностью отсоединения, а компьютер содержит процессор компьютера и память (запоминающее устройство), при этом компьютер выполнен с возможностью обнаружения, соединен ли испаритель с узлом батареи; узел батареи дополнительно содержит конденсатор; компьютер первоначально обеспечивает заряд конденсатора, с последующим обнаружением наличия соединения испарителя с узлом батареи посредством определения измерением, разряжен ли конденсатор.

Преимуществом устройства является то, что техническое взаимодействие между компьютером и устройством для получения пара позволяет компьютеру различать подключенное и не подключенное состояния испарителя. В результате может быть выбрана соответствующая конфигурация устройства.

Компьютер может быть выполнен с возможностью его пребывания в дежурном режиме (ожидания), пока испаритель не будет подсоединен к узлу батареи. Кроме того, дежурным режимом может быть режим с низким энергопотреблением.

Пребывая в дежурном режиме с низким энергопотреблением, устройство сохраняет активность, имея при этом очень низкое энергопотребление. Благодаря этому устройство может быть заряжено, например, при изготовлении и оставаться в дежурном режиме, пока не будет приобретено и использовано потребителем. В устройстве при этом будет оставаться достаточно энергии для использования без его предварительной зарядки. Этим также обеспечивается эффективное использование энергии и сводятся к минимуму ее потери. Преимуществом устройства также является и то, что оно может оставаться в режиме малого энергопотребления без использования дополнительного переключателя между активным и неактивным состояниями.

Компьютер может быть выполнен с возможностью вхождения в режим соединения, когда испаритель подсоединен к узлу батареи. Кроме того, электронное устройство для получения пара может потреблять меньше энергии в дежурном режиме, чем в режиме соединения.

Преимуществом является то, что когда испаритель подсоединен, то в режиме соединения за счет более высокого энергопотребления обеспечивается более быстрый пуск устройства при активизации его пользователем.

Компьютер может быть выполнен с возможностью его выхода из дежурного режима после заранее определенного времени бездействия для определения состояния соединения испарителя с узлом батареи. Кроме того, компьютер может быть выполнен с возможностью его возвращения в дежурный режим, если испаритель не соединен с узлом батареи.

Компьютер может быть выполнен с возможностью обеспечения более короткого времени между вхождениями в следующие друг за другом дежурные режимы, когда испаритель не подсоединен, по сравнению с продолжительностью времени бездействия.

Устройство может входить в дежурный режим с низким энергопотреблением, затем выходить из него для проверки наличия соединения, после чего быстро возвращаться в дежурный режим с низким энергопотреблением. Этим обеспечивается низкое энергопотребление в дежурном режиме и между дежурными режимами. Продолжительность дежурного режима может составлять от 0,5 до 5 секунд.

Компьютер может быть выполнен с возможностью вхождения в дежурный режим, если конденсатор не полностью разряжен. Более того, компьютер может быть выполнен с возможностью вхождения в режим соединения, если конденсатор, по существу, полностью разряжен. Другими словами, компьютер может быть выполнен с возможностью определения отсутствия соединения испарителя с узлом батареи, если конденсатор не полностью разряжен.

Кроме того, компьютер может быть выполнен с возможностью определения наличия соединения испарителя с узлом батареи, если конденсатор, по существу, полностью разряжен.

Узел батареи может также содержать первый и второй соединительные выводы узла батареи, и испаритель может содержать первый и второй соединительные выводы испарителя так, что испаритель соединен с узлом батареи, когда первый соединительный вывод узла батареи соединен с первым соединительным выводом испарителя и второй соединительный вывод узла батареи соединен со вторым соединительным выводом испарителя, при этом конденсатор соединен параллельно с первым и вторым соединительными выводами узла батареи.

Узел батареи может также содержать резистор, включенный последовательно с конденсатором, при этом конденсатор и резистор включены параллельно с первым и вторым соединительными выводами узла батареи.

Компьютер может быть выполнен с возможностью выдачи импульса, а конденсатор может быть заряжен за промежуток времени, равный длительности импульса.

Электронное устройство для получения пара может также содержать транзистор, при этом импульс направляется к транзистору, а транзистор пропускает ток от аккумулятора к конденсатору в течение промежутка времени, равного длительности импульса.

В изобретении также предложен способ обнаружения соединения узла батареи и испарителя электронного устройства для получения пара, в котором узел батареи содержит аккумулятор, процессор и конденсатор, а испаритель может соединяться с узлом батареи с возможностью разъединения, при этом при осуществлении способа сначала заряжают конденсатор, после чего измерением определяют, разряжен ли конденсатор.

Кроме того, предложено электронное устройство для получения пара (электронное курительное устройство), включающее узел батареи и испаритель, в котором узел батареи содержит аккумулятор и компьютер, испаритель может соединяться с узлом батареи с возможностью разъединения, компьютер содержит процессор компьютера, память и средства ввода-вывода, при этом компьютер выполнен с возможностью обнаружения в процессе работы, соединен ли испаритель с узлом батареи.

В настоящем раскрытии, термин "пар" охватывает аэрозоль и другие потоки текучей среды для выдачи пользователю посредством электронного устройства для получения пара.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания раскрытия и демонстрации возможности реализации частных вариантов выполнения изобретения приводятся ссылки на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен в перспективе вид электронного устройства для получения пара;

на фиг. 2 представлен в перспективе вид с пространственным разделением деталей электронного устройства для получения пара, показанного на фиг. 1;

на фиг. 3 представлен вид сбоку сечения устройства, показанного на фиг. 1;

на фиг. 4 представлен в перспективе вид сбоку электронного устройства для получения пара, с разделенными мундштуком и корпусом;

на фиг. 5 представлен в перспективе вид сбоку электронного устройства для получения пара, с разделенными мундштуком, испарителем и узлом батареи;

на фиг. 6 представлен вид сбоку сечения электронного устройства для получения пара, показанного на фиг. 4, с соединенными мундштуком и корпусом;

на фиг. 7 представлен вид сбоку сечения узла батареи с конденсатором;

на фиг. 8 представлен вид сбоку сечения узла батареи с конденсатором и резистором;

на фиг. 9 представлен вид сбоку сечения узла батареи с конденсатором, резистором и транзистором; и

на фиг. 10 представлена электрическая схема узла батареи, показанного на фиг. 9.

Подробное описание осуществления изобретения

На фиг. 1-3 показано электронное устройство для получения пара, также называемое здесь электронным курительным устройством, имеющее мундштук 2 и корпус 4. Электронное устройство для получения пара имеет форму обычной сигареты. Как мундштук 2, так и корпус 4 имеют цилиндрическую форму и выполнены с возможностью коаксиального соединения друг с другом, образуя конструкцию, имеющую форму обычной сигареты. Мундштук 2 может присоединяться к корпусу 4 своим первым концом и имеет выпускное отверстие 6 для воздуха на втором конце. В корпусе 2 помещен узел 8 батареи, включающий аккумулятор (источник энергии) 10 и компьютер 12, расположенный на печатной плате 14, при этом аккумулятор 10 соединен с компьютером 12. Компьютер 12 включает процессор 16 компьютера, память 18 и схему 20 ввода-вывода. В данном примере компьютер 12 выполнен с возможностью управления другими электрическими компонентами узла 8 батареи, содержащего аккумулятор 10, и сопряжения с ними посредством схемы 20 ввода-вывода.

Мундштук 2 содержит баллон 22 с жидкостью и испаритель 24, имеющие спираль 26 нагревателя. Например, испаритель 24 имеет гидравлическое соединение с баллоном 22 с жидкостью. Мундштук 2 может соединяться с узлом 8 батареи винтовой резьбой, при этом соединением узла 8 батареи с мундштуком 2 присоединяют первый соединительный вывод 28 узла батареи к первому соединительному выводу 30 испарителя и второй соединительный вывод 32 батареи ко второму соединительному выводу 34 испарителя, формируя в обоих случаях электропроводящий контакт. Соединительные выводы 30, 34 параллельно присоединены к испарителю 24.

В описанной здесь конфигурации компьютер 12 функционирует под управлением компьютерной программы, хранящейся в памяти 18, доступ к которой имеет процессор 16 компьютера.

Для обеспечения максимального срока службы аккумулятора 10 компьютер 2 выполнен с возможностью определения, соединен ли испаритель 24 с узлом 8 батареи, каково состояние соединения, и перехода в дежурный режим (ожидания) с низким энергопотреблением, если испаритель 24 не подсоединен. Например, в дежурном режиме компьютер 12 может потреблять минимальную мощность и не выполнять обработки данных. Промежуток времени, в течение которого компьютер 12 находится в дежурном режиме, в данном описании называется временем бездействия. Кроме того, если компьютер 12 определит, что испаритель 24 подключен, компьютер 12 может войти в режим соединения, потребление энергии в котором больше, чем в режиме с низким потреблением энергии.

Кроме того, процесс определения состояния соединения может включать периодическую проверку компьютером 12, присоединен ли испаритель к узлу 8 батареи. Если компьютер 12 определяет, что испаритель 24 не присоединен, компьютер 12 переходит в дежурный режим на две секунды. После времени бездействия компьютер 12 выходит из дежурного режима и сразу же быстро снова проверяет наличие соединения испарителя. Если испаритель не подсоединен, компьютер 12 снова переходит в дежурный режим на следующие две секунды. Время, на которое компьютер 12 выходит из дежурного режима, очень непродолжительно по сравнению со временем бездействия, поэтому схема преимущественно находится в режиме низкого энергопотребления, сохраняя энергию. В течение времени бездействия не выполняется никаких проверок подсоединения испарителя 24. Пользователю необходимо несколько секунд для сборки устройства, соединения испарителя и узла 8 батареи, поэтому компьютер 12 может легко определить наличие подсоединения испарителя 24 до начала использования устройства потребителем.

Выход компьютера 12 из дежурного режима может, например, включать переход компьютера 12 в режим запуска, отличный от дежурного режима и режима соединения.

Процедура проверки компьютером 12, присоединен ли испаритель 24 к узлу 8 батареи, может, например, включать посылку компьютером 12 электрического импульса на соединительные выводы 28, 32 узла батареи. Например, компьютер 12 может управлять аккумулятором 10 так, чтобы прикладывать импульс тока к первому соединительному выводу 28 узла батареи, и может измерять ток, проходящий во второй соединительный вывод 32 узла батареи, например, используя цифровой тестер узла 8 батареи. На электрической схеме на фиг. 10 цифровой тестер имеет обозначение 44. Более того, если испаритель 24 подсоединен, цифровой тестер считывает значение тока, проходящего во второй соединительный вывод 32 узла батареи через испаритель 24, и передает соответствующие данные в компьютер 12.

На фиг. 4-6 представлен другой пример электронного устройства для получения пара. Это устройство аналогично показанному на фиг. 1-3, за исключением того, что испаритель 24 не образует части мундштука 24. Мундштук 2 содержит баллон 22 с жидкостью и может прикрепляться к испарителю 24. Испаритель 24 содержит спираль 26 нагревателя и, кроме этого, фитиль 36. Например, фитилем 36 может быть сетчатый фитиль. Мундштук 2 и испаритель 24 выполнены с возможностью соединения друг с другом так, что фитиль 36 обеспечивает передачу жидкости от емкости 22 с жидкостью на испаритель 24. Взаимодействие между испарителем 24 и узлом 8 батареи, обеспечивающее экономию энергии, происходит, как это было описано выше.

Далее со ссылками на фиг. 7-10 приводятся другие примеры того, как в устройствах, показанных на фиг. 1-6, компьютер 12 может обнаружить соединение испарителя 24 с корпусом 4.

На фиг. 7 показан узел 8 батареи, аналогичный показанным на фиг. 3 и фиг. 6, который дополнительно содержит конденсатор 38. Конденсатор 38 включен в схему параллельно соединительным выводам узла батареи и аккумулятору 10. Для проверки того, подключен ли испаритель 24 к узлу 8 батареи, компьютер 12 дает команду аккумулятору 10 зарядить конденсатор 38, затем некоторое время ожидает и проверяет заряд конденсатора 38. Например, компьютер 12 может использовать цифровой тестер узла 8 батареи, включенный в коммутируемую цепь параллельно конденсатору 38, для проверки заряда конденсатора 38. Например, для проверки заряда конденсатора 38 компьютер 12 может замкнуть коммутируемую цепь цифрового тестера и получить данные от тестера, показывающие напряжение на конденсаторе 38, получившееся в результате заряда конденсатора. Если испаритель 24 подсоединен, сопротивление испарителя 24 вызовет быстрый разряд конденсатора 38, в результате чего измерение компьютера 12 покажет по меньшей мере, по существу, полностью разряженный конденсатор 38. Если испаритель 24 не подсоединен, конденсатор не полностью разряжен при его проверке компьютером 12. На фиг. 8 представлена конструкция, аналогичная показанной на фиг. 7, дополнительно содержащая резистор 40, последовательно включенный с конденсатором 38. Например, резистор 40 и конденсатор 38 могут быть соединены последовательно друг с другом и параллельно с первым и вторым соединительными выводами 28, 32 узла батареи.

Узел 8 батареи описанных здесь устройств может также содержать датчик воздушного давления, питающийся от аккумулятора 10 и управляемый компьютером 12. Когда испаритель присоединен к узлу 8 батареи и устройство переходит в режим соединения после того, как компьютер 12 определил состояние соединения устройства, для использования устройства пользователь должен сделать затяжку через мундштук 2. Электронное устройство для получения пара выполнено так, что, когда пользователь делает затяжку через мундштук 2, падает давление воздуха на датчике давления воздуха. Компьютер 12 получает информацию от датчика давления воздуха, показывающую, что пользователь сделал затяжку через устройство. В ответ на эту информацию компьютер 12 дает команду аккумулятору подать питание на испаритель 24. Например, компьютер 12 может дать команду аккумулятору подать питание на испаритель 24 через соответствующие первый и второй соединительные выводы как узла батареи, так и испарителя. Этим вызывается испарение жидкости, переданной в испаритель 24 из баллона 22 с жидкостью. Полученный пар далее передается пользователю. Таким образом, использование устройства пользователем включает выполнение пользователем затяжки через устройство и обнаружение устройством этого взаимодействия пользователя с устройством для запуска испарения жидкости, содержащейся в устройстве. Датчик давления имеет ссылочное обозначение 43 в схеме, показанной на фиг. 10, которая более подробно описана ниже.

Следует заметить, что в описываемой конфигурации компьютера 12 для определения того, подсоединен ли испаритель 24 к узлу 8 батареи, не требуется использования устройства потребителем.

На фиг. 9 показан узел 8 батареи, включающий цифровой тестер 44, аналогичный описанному со ссылкой на фиг. 7 и 8, а также транзистор 42 и ранее описанный датчик 43 давления воздуха. На фиг. 10 представлена электрическая схема узла батареи, показанного на фиг. 9.

Транзистор 42 включен последовательно между аккумулятором 10 и конденсатором 38.

В примере, показанном на фиг. 9 и фиг. 10, для описанного выше управления зарядом конденсатора 38 компьютером 12, используется транзистор 42. Для проверки того, подсоединен ли испаритель 24, компьютер 12 направляет прямоугольный импульс на транзистор 42. Транзистор 42 подает ток на конденсатор 38 на промежуток времени, равный длительности импульса, заряжая тем самым конденсатор 38. Например, транзистор 42 может быть выполнен так, чтобы пропускать ток от аккумулятора 10 на конденсатор 38 в течение промежутка времени, равного длительности импульса. Как было показано выше, если испаритель 24 подсоединен, компьютер 12 определяет, по существу, полный разряд конденсатора 38.

С учетом описанных выше вариантов выполнения далее рассматриваются следующие альтернативы и версии.

Описанными электронными устройствами для получения пара могут быть электронные сигареты.

Время бездействия может составлять примерно 2 секунды. Однако время бездействия не ограничено 2 секундами и может быть выбрана другая подходящая продолжительность. Более того, интервал времени между вхождениями в дежурный режим может быть существенно меньше времени бездействия.

Процессором 16 компьютера может быть микропроцессор. Кроме того, компьютер 12 может представлять собой микроконтроллер. Более того, компьютер, например микроконтроллер, мог бы использовать контрольное реле времени для задания продолжительности времени бездействия в режиме низкого энергопотребления. Преимущество использования микроконтроллера состоит в экономии места, поскольку в этом случае весь компьютер помещается на одной микросхеме и размер устройства сводится к минимуму. Уменьшение числа используемых для сборки компонентов также сокращает продолжительность и стоимость изготовления. Компьютер не сводится только к микроконтроллеру и может быть выполнен из отдельных процессора, памяти и компонентов ввода-вывода.

Устройство не ограничивается только сигаретной формой. Испаритель 24 и узел 8 батареи могут соединяться с возможностью их разделения.

Испарители 24 описаны в качестве частных примеров.

Более того, дежурный режим может быть режимом работы устройства с минимальным ненулевым энергопотреблением. Хотя приведено описание датчика 43 давления воздуха, могут быть использованы и другие конструкции для обнаружения попытки потребителя воспользоваться устройством. Например, может быть использован датчик воздушного потока, а конструкция устройства может быть такой, что при затяжке пользователем через мундштук 2 возникает поток воздуха мимо датчика воздушного потока.

Хотя в описании речь идет о баллоне 22 с жидкостью, могут использоваться и другие устройства для хранения жидкости. Например, устройство может иметь вспененный материал, частично пропитанный жидкостью для испарения.

Хотя в приведенном описании для определения уровня заряда конденсатора компьютером 12 используется цифровой тестер 44, для этой цели могут быть использованы и другие подходящие конструкции. Например, может быть использован цифровой вольтметр.

Выдаваемый компьютером импульс может иметь прямоугольную форму.

Несмотря на описанные и показанные примеры, специалистам должно быть понятно, что в пределах области притязаний изобретения могут быть сделаны многочисленные изменения и модификации.

Для рассмотрения различных аспектов заявляемого изобретения и его представления настоящее описание показывает на частных примерах различных вариантов выполнения возможности реализации изобретения (-ий) и получения высококачественных электронных устройств для получения пара. Преимущества и признаки, приведенные в описании, относятся к вариантам выполнения и не являются исчерпывающими и (или) исключающими. Они представлены только для улучшения понимания и разъяснения заявленных признаков. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, признаки, конструкции и (или) иные особенности изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, определяемое формулой, или эквиваленты формулы, и что в рамках области притязаний и (или) существа изобретения могут быть использованы другие варианты выполнения и модификации. Различные варианты выполнения могут, соответственно, содержать, состоять из, или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, шагов, средств и т.д. Кроме того, изобретение включает другие изобретения, не заявленные здесь, но которые могут быть заявлены в будущем. Любой признак любого варианта выполнения может быть использован независимо от другого признака или в комбинации с ним.

Изобретение относится к электронному устройству для получения пара, которое включает узел батареи и испаритель, причем узел батареи содержит источник энергии и компьютер, испаритель соединяется с узлом батареи с возможностью отсоединения, а компьютер содержит процессор и память и выполнен с возможностью обнаружения, соединен ли испаритель с узлом батареи; узел батареи дополнительно содержит конденсатор; и компьютер выполнен с возможностью первоначального обеспечения заряда конденсатора и последующего обнаружения, соединен ли испаритель с узлом батареи, по результатам измерения, разряжен ли конденсатор. Технический результат заключается в обеспечении возможности различия, подключен или не подключен испаритель, в результате чего может быть выбрана соответствующая конфигурация устройства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Электронное устройство для получения пара, включающее узел батареи и испаритель, причем узел батареи содержит источник энергии и компьютер, испаритель соединяется с узлом батареи с возможностью отсоединения, а компьютер содержит процессор и память и выполнен с возможностью обнаружения, соединен ли испаритель с узлом батареи; узел батареи дополнительно содержит конденсатор; и компьютер выполнен с возможностью первоначального обеспечения заряда конденсатора и последующего обнаружения, соединен ли испаритель с узлом батареи, по результатам измерения, разряжен ли конденсатор.

2. Электронное устройство по п. 1, в котором компьютер выполнен с возможностью его пребывания, в процессе использования, по существу, в дежурном режиме, пока испаритель не будет подсоединен к узлу батареи.

3. Электронное устройство по п. 1, в котором дежурным режимом является режим с низким энергопотреблением.

4. Электронное устройство по п. 1, в котором компьютер выполнен с возможностью вхождения в режим соединения, когда испаритель подсоединен к узлу батареи.

5. Электронное устройство по п. 4, которое потребляет энергии в дежурном режиме меньше, чем в режиме соединения.

6. Электронное устройство по п. 1, в котором компьютер выполнен с возможностью его выхода из дежурного режима после заданного времени бездействия для определения, соединен ли испаритель с узлом батареи.

7. Электронное устройство по п. 6, в котором компьютер выполнен с возможностью его возвращения в дежурный режим, если испаритель не соединен с узлом батареи.

8. Электронное устройство по п. 6, в котором компьютер выполнен с возможностью обеспечения более короткого времени между вхождениями в следующие друг за другом дежурные режимы, когда испаритель не подсоединен, по сравнению с продолжительностью времени бездействия.

9. Электронное устройство по п. 6, в котором время бездействия составляет от 0,5 до 5 секунд.

10. Электронное устройство по п. 1, в котором компьютер выполнен с возможностью определения отсутствия соединения испарителя с узлом батареи, если конденсатор, по существу, не полностью разряжен, или определения наличия соединения испарителя с узлом батареи, если конденсатор, по существу, полностью разряжен.

11. Электронное устройство по п. 10, в котором узел батареи содержит первый и второй соединительные выводы узла батареи и испаритель содержит первый и второй соединительные выводы испарителя, так что испаритель соединен с узлом батареи, когда первый соединительный вывод узла батареи соединен с первым соединительным выводом испарителя и второй соединительный вывод узла батареи соединен со вторым соединительным выводом испарителя, при этом конденсатор подсоединен в параллель с первым и вторым соединительными выводами узла батареи.

12. Электронное устройство по п. 11, в котором узел батареи содержит резистор, включенный последовательно с конденсатором, при этом конденсатор и резистор включены параллельно с первым и вторым соединительными выводами узла батареи.

13. Электронное устройство по п. 1, в котором компьютер выполнен с возможностью выдачи импульса, а конденсатор способен заряжаться за промежуток времени, равный длительности импульса.

14. Электронное устройство по п. 13, содержащее транзистор, выполненный с возможностью, при направлении к нему импульса, пропускать ток от источника энергии к конденсатору в течение промежутка времени, равного длительности импульса.

15. Способ обнаружения соединения узла батареи и испарителя электронного устройства для получения пара, в котором узел батареи содержит источник энергии, процессор и конденсатор, а испаритель может соединяться с узлом батареи с возможностью разъединения, и при осуществлении способа сначала заряжают конденсатор, после чего посредством измерения определяют, разряжен ли конденсатор.