ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ПАРА Российский патент 2018 года по МПК A61M15/06 

Область техники

Настоящее раскрытие изобретения относится к электронным системам для выработки пара, таким как электронные системы доставки никотина (например, электронные сигареты).

Уровень техники

Электронные системы для выработки пара, такие как электронные сигареты, обычно содержат емкость с жидкостью, как правило, с никотином, которая испаряется, или иным образом превращается в аэрозоль. Подобные устройства обычно имеют одно или несколько впускных отверстий, расположенных на удалении от мундштука. Когда пользователь затягивается через мундштук, воздух через впускные отверстия втягивается внутрь, следуя мимо источника пара, такого как нагреватель, в который никотин или другая жидкость подается из картриджа.

Некоторые электронные сигареты снабжены специальным средством ручного включения, таким как кнопка, используемая для включения нагревателя. В подобных устройствах нагреватель функционирует лишь до тех пор, пока пользователь удерживает кнопку нажатой. Между тем, подобное средство ручного включения может приводиться в действие самопроизвольно, например, при случайном нажатии на кнопку, в тот момент, когда устройство находится в кармане пользователя. В этом случае нагреватель может включаться непреднамеренно, зачастую без ведома пользователя, что, в целом, истощает заряд аккумулятора, а также может повредить нагреватель и/или травмировать пользователя.

Существующее решение данной проблемы заключается в оснащении подобных устройств более сложным механизмом включения, затрудняющим его самопроизвольное включение. Например, устройство может быть снабжено кнопкой, которую пользователь для включения нагревателя должен несколько раз последовательно нажать. Однако подобные относительно сложные механизмы, в целом, оказываются неудобными и сложными для пользователя.

Другой подход, используемый в некоторых устройствах для предотвращения самопроизвольного включения, заключается в том, что нагреватель включается автоматически датчиком расхода воздуха (таким как датчик перепада давлений), который обнаруживает расход воздуха через устройство, когда пользователь делает затяжку с помощью устройства. В частности, когда пользователь делает затяжку с помощью устройства, нагреватель включается и испаряет небольшое количество жидкости, которая вдыхается пользователем. Между тем, это допускает возможность включения нагревателя (а, следовательно, электронной сигареты) другим человеком, помимо предполагаемого пользователя, который может взять электронную сигарету и имитировать затяжку.

Изобретение направлено на решение вышеуказанных проблем.

Раскрытие изобретения

Электронная система для выработки пара содержит испаритель для испарения жидкости, вдыхаемой пользователем этой электронной системой; источник питания, содержащий батарейку или аккумулятор для подачи электропитания на испаритель; датчик обнаружения расхода воздуха через электронную систему для выработки пара при затяжке пользователя; устройство ручного включения; и блок управления, обеспечивающий подачу электропитания на испаритель для испарения жидкости после того как блок управления определит, что соблюдены оба условия: датчик обнаружил расход воздуха через электронную систему для выработки пара, а устройство ручного включения было включено пользователем.

Изобретение не ограничено конкретными вариантами его осуществления, описывающимися в дальнейшем, но также включает в себя и допускает любую соответствующую комбинацию из представленных особенностей. Например, электронная система для выработки пара может включать в себя, по мере необходимости, одну или несколько различных особенностей, описанных ниже.

Далее исключительно в качестве примера, будут подробно рассмотрены различные варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично (в разобранном виде) показана электронная система для выработки пара, такая как электронная сигарета, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2 схематично показан корпус электронной сигареты по фиг. 1;

на фиг. 3 схематично показана испарительная часть электронной сигареты по фиг. 1;

на фиг. 4 схематично показан один из концов корпусной части электронной сигареты по фиг. 1;

на фиг. 5 схематично показаны основные функциональные компоненты корпуса электронной сигареты по фиг. 1:

на фиг. 6 показана схема, поясняющая некоторые аспекты функционирования электронной сигареты по фиг. 1.

Осуществление изобретения

Как отмечалось выше, изобретение относится к электронной системе для выработки пара, такой как электронная сигарета. В дальнейшем описании используется термин «электронная сигарета»; однако этот термин может использоваться взаимозаменяемо с термином «электронная система для выработки пара».

На фиг. 1 схематично (в разобранном виде) показана электронная система для выработки пара, такая как электронная сигарета 10, по некоторым вариантам осуществления изобретения (не в масштабе). Электронная сигарета, в целом, имеет цилиндрическую форму с продольной осью, обозначенной пунктирной линией LA, и содержит два основных компонента, а именно корпус 20 и картомайзер 30. Картомайзер включает в себя внутреннюю камеру, в которой находится емкость с никотином, испаритель (такой как нагреватель) и мундштук 35. Емкость может быть выполнена в виде матрицы из вспененного материала, либо может иметь любую иную конструкцию, способную удерживать никотин до тех пор, пока не потребуется подать его в испаритель. Испаритель предназначен для испарения никотина, а картомайзер 30 может дополнительно включать в себя фитиль или аналогичное средство для подачи небольшого количества никотина из емкости к месту испарения, т.е. на испаритель или рядом с ним. Одним из конкретных примеров выполнения испарителя является нагреватель. Однако следует понимать, что можно использовать другие виды испарителей (например, использующие ультразвуковые волны).

Корпус 20 включает в себя перезаряжаемую батарейку или аккумулятор, обеспечивающие электропитание электронной сигареты 10 и монтажной платы, используемой для управления электронной сигаретой. После подачи электропитания от аккумулятора на нагреватель под управлением монтажной платы, нагреватель начинает испарять никотин, после чего полученный пар вдыхается пользователем через мундштук 35. В корпусе также имеется устройство 265 ручного включения, например, кнопка, переключатель или датчик касания, расположенный снаружи корпуса, как это будет более подробно рассмотрено ниже.

Корпус 20 и картомайзер 30 могут отсоединяться друг от друга путем разделения в направлении, параллельном продольной оси LA, как это показано на фиг. 1, и соединяться между собой, когда устройство 10 используется, при помощи разъема, обозначенного на фиг. 1 позициями 25А и 25В, для обеспечения механического и электрического соединений между корпусом 20 и картомайзером 30. Электрический разъем 25В на корпусе 20, предназначенный для соединения с картомайзером 30, также является гнездом для подключения зарядного устройства (не показано) после отделения корпуса 20 от картомайзера 30. Другой конец зарядного устройства может быть вставлен в USB разъем для подзарядки батарейки в корпусе 20 электронной сигареты 10. В других вариантах выполнения может использоваться кабель для прямого соединения электрического разъема 25В на корпусе 20 с USB разъемом.

В электронной сигарете 10 проделано одно или несколько отверстий (на фиг. 1 не показаны) для впуска воздуха. Эти отверстия соединены с воздушным проходом, идущим через электронную сигарету 10 к мундштуку 35. Когда пользователь делает затяжку через мундштук 35, воздух втягивается в указанный воздушный проход через одно или несколько воздушных впускных отверстий, которые соответствующим образом расположены снаружи электронной сигареты. Воздушный поток (или возникающее изменение давления) обнаруживается узлом датчика, который в свою очередь включает нагреватель, испаряющий никотин из картриджа. Воздушный поток проходит через пары никотина и соединяется с ними, после чего указанная смесь воздуха и паров никотина выходит через мундштук 35 и вдыхается пользователем. Картомайзер 30 можно отделить от корпуса 20 и утилизировать после израсходования запаса никотина (и при необходимости заменять новым картомайзером).

Следует понимать, что электронная сигарета 10 по фиг. 1 приведена в качестве примера и что допустимо использовать другие модификации. Например, картомайзер 30 может состоять из двух раздельных компонентов, а именно: картриджа, содержащего емкость с никотином, и мундштука (который может заменяться после израсходования никотина в емкости), и испарителя, содержащего нагреватель (который, обычно не меняется). В другом случае зарядное устройство можно подключать к дополнительному или альтернативному источнику питания, такому как автомобильный прикуриватель.

На фиг. 2 упрощенно показан корпус 20 электронной сигареты 10 по фиг. 1. Вид на фиг. 2, в целом, можно считать видом в сечении плоскостью, проходящей через продольную ось LA электронной сигареты 10. Следует отметить, что в целях упрощения некоторые компоненты и детали корпуса, например, электропроводка и более сложные формы, на фиг. 2 не показаны.

Корпус 20 включает в себя аккумулятор или батарейку 210 для электропитания электронной сигареты 10, а также микросхему (на фиг. 2 не показана), такую как специализированная интегральная схема (ИС) или микроконтроллер для управления электронной сигаретой 10. Специализированная ИС может быть расположена вдоль или у одного из концов аккумулятора 210. Специализированная ИС прикреплена к узлу датчика 215, определяющему затяжку через мундштук 35 (либо, как вариант, датчик 215 может быть частью непосредственно самой специализированной ИС).

Корпус 20 дополнительно содержит крышку 225, герметизирующую и защищающую дальний (дистальный) конец электронной сигареты 10. В крышке 225 или рядом с ней выполнено впускное отверстие, позволяющее воздуху входить в корпус 20 и проходить мимо узла датчика 215, после того как пользователь сделает затяжку через мундштук 35. Возникающий воздушный поток позволяет датчику 215 обнаруживать затяжку, совершаемую пользователем.

С противоположного относительно крышки 225 конца корпуса 20 находится разъем 25В, соединяющий корпус 20 с картомайзером 30. Разъем 25В обеспечивает механическое и электрическое соединение между корпусом 20 и картомайзером 30. Разъем 25В включает в себя корпусной разъем 240, который является металлическим (в некоторых случаях посеребренным), выступая в качестве одной из клемм (плюс или минус) электрического соединения с картомайзером 30. Разъем 25В дополнительно включает в себя электрический контакт 250, являющийся второй клеммой электрического соединения с картомайзером 30, имеющей противоположную полярность по сравнению с первой клеммой, а именно корпусным разъемом 240. Электрический контакт 250 установлен на спиральной пружине 255. После скрепления корпуса 20 с картомайзером 30, разъем 25А картомайзера 30 прижимается к электрическому контакту 250 таким образом, что спиральная пружина сжимается с осевом направлении, т.е. в направлении, параллельном (выровненном с) продольной оси LA. Вследствие упругости пружины 255 такое сжатие заставляет пружину 255 плотно прижимать электрический контакт 250 к разъему 25А картомайзера 30, способствуя тем самым обеспечению надежного электрического соединения между корпусом 20 и картомайзером 30. Корпусной разъем 240 и электрический контакт 250 разделены опорным элементом 260, изготовленным из непроводящего материала (например, пластика), который обеспечивает надежное изолирование двух электрических клемм. Опорный элемент 260 имеет форму, способствующую взаимному механическому сцеплению разъемов 25А и 25В.

На наружной оболочке корпуса 20 находится кнопка 265, которая является одной из возможных форм выполнения устройства 265 ручного включения. Кнопка 265 может быть реализована при помощи любого соответствующего механизма, который может вручную включаться пользователем, например, такого как механическая кнопка или переключатель, емкостной или резистивный датчик касания и т.п. Также следует понимать, что устройство 265 ручного включения может находиться на наружной оболочке картомайзера 30, а не на наружной оболочке корпуса 20. В этом случае устройство 265 ручного включения может быть закреплено на специализированной ИС при помощи разъемов 25А, 25В. Кнопка 265 также может находиться на конце корпуса 20, вместо (или в дополнение) крышки 225.

На фиг. 3 схематично показан картомайзер 30 электронной сигареты 10 по фиг. 1. Вид на фиг. 3, в целом, можно считать видом в сечении плоскостью, проходящей через продольную ось LA электронной сигареты 10. Следует отметить, что в целях упрощения некоторые компоненты и детали картомайзера 30, например, электропроводка и более сложные формы, на фиг. 3 не показаны.

Картомайзер 30 включает в себя воздушный проход 355, идущий вдоль центральной (продольной) оси картомайзера 30 от мундштука 35 до разъема 25А, предназначенного для соединения картомайзера 30 с корпусом 20. Вокруг воздушного прохода 355 находится емкость 360 с никотином. В указанной емкости 360 может находиться хлопковая вата или вспененный материал, пропитанный никотином. Картомайзер 30 также включает в себя нагреватель 365, предназначенный для нагрева никотина из емкости 360 с целью создания никотинового пара, следующего по воздушному проходу 355 и выходящего через мундштук 35, после того как пользователь затягивается электронной сигаретой 10. Электропитание на нагреватель 365 подается по линиям 366 и 367, которые в свою очередь соединены с противоположными (плюс и минус, либо наоборот) полюсами аккумулятора 210 в основном корпусе 20 через разъем 25А (детали электропроводки между силовыми линиями 366 и 367 и разъемом 25А на фиг. 3 не показаны).

Разъем 25А включает в себя внутренний электрод 375, который может быть посеребрен или изготовлен из другого соответствующего или токопроводящего материала. После соединения картомайзера 30 с корпусом 20, внутренний электрод 375 контактирует с электрическим контактом 250 корпуса 20, образуя первую электрическую цепь между картомайзером 30 и корпусом 20. В частности, при сцеплении разъемов 25А и 25В внутренний электрод 375 прижимается к электрическому контакту 250 сжимая спиральную пружину 255 и способствуя тем самым обеспечению надежного электрического контакта между внутренним электродом 375 и электрическим контактом 250.

Внутренний электрод 375 окружен изолирующим кольцом 372, которое может быть изготовлено из пластика, резины, силикона или любого другого подходящего материала. Изолирующее кольцо окружено разъемом 370 картомайзера, который может быть посеребрен или изготовлен из другого подходящего или токопроводящего материала. После соединения картомайзера 30 с корпусом 20, разъем 370 картомайзера контактирует с корпусным разъемом 240 корпуса 20, образуя вторую электрическую цепь между картомайзером 30 и корпусом 20. Другими словами, внутренний электрод 375 и разъем 370 картомайзера выступают в качестве плюсовой и минусовой клемм (либо наоборот) для подачи, при необходимости, электропитания от аккумулятора 210 в корпусе 20 на нагреватель 365 в картомайзере 30 по линиям питания 366 и 367.

У разъема 370 картомайзера имеются два лепестка или вывода 380A, 380B, которые проходят в противоположных направлениях от продольной оси электронной сигареты 10. Указанные выводы совместно с корпусным разъемом 240 используются для образования байонетного соединения картомайзера 30 с корпусом 20. Байонетное соединение обеспечивает надежное и прочное соединение между картомайзером 30 и корпусом 20, так что картомайзер и корпус удерживаются в неподвижном положении относительно друг друга с минимальным биением или изгибом, а вероятность любого случайного расцепления крайне мала. В то же время байонетное соединение обеспечивает простое и быстрое соединение и разъединение путем вставки с последующим поворотом для соединения, и поворотом (в противоположном направлении) с последующим извлечением для разъединения. Следует понимать, что могут использоваться и другие виды соединений корпуса 20 с картомайзером 30, например, защелкивание или винтовое соединение.

На фиг. 4 схематически показаны некоторые детали разъема 25В на конце корпуса 20 (в целях упрощения большинство внутренних компонентов разъема по фиг. 2, таких как опорный элемент 260, опущены). В частности, на фиг. 4 показана наружная оболочка 201 корпуса 20, которая, в целом, имеет форму цилиндрической трубки. Наружная оболочка 201 может, например, содержать внутреннюю трубку из металла, покрытую снаружи бумагой или аналогичным материалом. Наружная оболочка 201 также может содержать устройство 265 ручного включения (на фиг. 4 не показано), расположенное так, чтобы пользователь имел беспрепятственный доступ к нему.

Корпусной разъем 240 отходит от указанной наружной оболочки 201 корпуса 20. Корпусной разъем 240, показанный на фиг. 4, содержит две основные части: стержневую часть 241 в форме полой цилиндрической трубки такого размера, чтобы она помещалась внутри наружной оболочки 201 корпуса 20, и фланцевую часть 242, которая направлена радиально наружу, в сторону от основной продольной оси LA электронной сигареты. Вокруг стержневой части 241 корпусного разъема 240, в месте, где стержневая часть не накладывается на наружную оболочку 201, находится манжета или муфта 290, которая также имеет форму цилиндрической трубки. Манжета 290 удерживается между фланцевой частью 242 корпусного разъема 240 и наружной оболочкой 201 корпуса, которые совместно предотвращают перемещение манжеты 290 в осевом направлении (т.е. параллельно оси LA). Между тем, манжета 290 может свободно вращаться вокруг стержневой части 241 (а, следовательно, также вокруг оси LA).

Как отмечалось выше, в крышке 225 имеется впускное отверстие, позволяющее воздуху проходить мимо датчика 215 при затяжке пользователя через мундштук 35. Между тем, большая часть воздуха, попадающая в устройство после затяжки пользователя, следует через манжету 290 и корпусной разъем 240, как это показано двумя стрелками на фиг. 4.

На фиг. 5 схематически показаны основные функциональные компоненты корпуса 20 электронной сигареты 10 по фиг. 1. Указанные компоненты могут быть установлены на монтажной плате, находящейся внутри корпуса 20, хотя в зависимости от конкретной конфигурации, вместо этого один или несколько компонентов могут быть расположены в корпусе 20 и функционировать совместно с монтажной платой, но физически не быть установленными непосредственно на самой монтажной плате.

Корпус 20 включает в себя узел датчика 215, расположенный на пути (или рядом с ним) прохождения воздуха через корпус 20 от воздушного впускного отверстия до воздушного выпускного отверстия (к испарителю). Узел датчика 215 включает в себя датчик 562 перепада давлений и датчик 563 температуры (также расположенный на или рядом с указанным путем прохождения воздуха). Между тем, следует понимать, что узел датчика 215 может включать в себя датчик 562 перепада давлений без температурного датчика 563, либо может включать в себя датчик расхода для непосредственного измерения расхода воздуха (а не перепада давлений). Корпус 20 также включает в себя устройство 265 ручного включения, а также небольшой динамик 558 и электрическое гнездо или разъем 25В для подключения к картомайзеру 30 или к зарядному устройству USB.

Микроконтроллер 555 (например, специализированная ИС) включает в себя центральный процессор 550 (ЦПУ). Работой ЦПУ 550 и других электронных компонентов, таких как датчик 562 давления, обычно управляет, по меньшей мере частично, программное обеспечение, выполняемое на ЦПУ (или другом компоненте). Подобное программное обеспечение может находиться в энергонезависимой памяти, такой как ПЗУ, которая может быть встроена непосредственно в сам микроконтроллер 555, либо может быть отдельным компонентом. По мере необходимости ЦПУ может осуществлять доступ к ПЗУ для загрузки и выполнения отдельных компьютерных программ. Микроконтроллер 555 также содержит соответствующие интерфейсы связи (и управляющее программное обеспечение) для осуществления, по мере необходимости, связи с другими устройствами, находящимися в корпусе 20, такими как датчик 562 давления и устройство 265 ручного включения.

ЦПУ управляет динамиком 558 для формирования звукового сигнала, отражающего условия или состояние внутри электронной сигареты, например, предупреждение о низком уровне заряда аккумулятора. Могут подаваться различные сигналы, информирующие о разных состояниях или условиях, за счет использования звуков или зуммеров разной тональности и/или длительности, и/или за счет многократного повторения подобных зуммеров или звуков.

ЦПУ 550 способен определять факт приведения в действие пользователем устройства 265 ручного включения. Кроме этого, как отмечалось выше, в электронной сигарете 10 образуется путь прохождения воздуха через электронную сигарету от воздушного впускного отверстия, мимо датчика 562 перепада давлений и нагревателя (в испарителе или картомайзере 30) к мундштуку 35. Таким образом, когда пользователь затягивается через мундштук электронной сигареты, ЦПУ 550 обнаруживает эту затяжку на основании информации, получаемой от датчика 562 перепада давлений. При одновременном обнаружении затяжки и приведении в действие устройства 265 ручного включения, ЦПУ 550 обеспечивает подачу электропитания на нагреватель, который в свою очередь нагревает и испаряет из фитиля никотин, вдыхаемый пользователем.

Другими словами, ЦПУ 550 реагирует на одновременное (i) обнаружение узлом датчика 215 затяжки через мундштук 35 и (ii) приведение в действие устройства 265 ручного включения после соответствующего нажатия или касания пользователем данного устройства. В случае одновременного возникновения событий (i) и (ii) (т.е. в комбинации друг с другом, а не по-отдельности), специализированная ИС или ЦПУ обеспечивают подачу электропитания от аккумулятора или батарейки 210 на нагреватель в картомайзере 30 для испарения жидкости в воздушный поток, который вдыхается пользователем. Таким образом, нагреватель включается лишь в том случае, если специализированная ИС определит, что одновременно произошло обнаружение узлом датчика 215 расхода воздуха через электронную сигарету 10 и устройство 265 ручного включения было приведено в действие пользователем. Подобный механизм двойного контроля снижает вероятность непреднамеренного включения нагревателя, т.е. если пользователь случайно нажмет или коснется устройства 265 ручного включения, но не совершит затяжку через мундштук 35, включения нагревателя не произойдет. Если пользователь захочет включить нагреватель (для того чтобы затянуться парами жидкости), ему нужно будет затянуться через мундштук 35 и нажать (либо коснуться, передвинуть или повернуть и т.п.) устройство 265 ручного включения.

Время приведения в действие после подобного нажатия на устройство 265 ручного включения может быть заданной величиной, например, в несколько секунд, чтобы пользователь мог получить необходимое количество пара жидкости. Как вариант, нагреватель может оставаться включенным, продолжая нагревать жидкость до тех пор, пока пользователь затягивается через мундштук 35 и удерживает включенным устройство 265 ручного включения. Данный механизм исключительно прост в использовании и позволяет пользователю регулировать количество подаваемого пара жидкости во время затяжек.

На фиг. 6 показана схема, поясняющая процесс, осуществляемый микроконтроллером 555 по управлению работой электронной системы для выработки пара.

Процесс начинается на этапе 600. На этапе 602 происходит определение того, было ли устройство 265 ручного включения приведено в действие пользователем. Если устройство 265 ручного включения не приводилось в действие, то в этом случае процесс возвращается к началу этапа 602. Если устройство 265 ручного включения было приведено в действие, то в этом случае процесс переходит к этапу 604, на котором определяется, было ли обнаружено узлом датчика 215 прохождение воздуха через электронную сигарету 10. Микроконтроллер 555 определяет, что узел датчика 215 обнаружил прохождение воздуха, если расход проходящего воздуха равен или превышает пороговую величину (которая определяется на основании величины порогового перепада давлений, измеряемой, например, датчиком 562 перепада давлений). Если узел датчика 215 не обнаружил прохождение воздуха, то процесс возвращается к началу этапа 602. Если узел датчика 215 обнаружил прохождение воздуха, то процесс переходит к этапу 606. На этапе 606 микроконтроллер 555 обеспечивает подачу электропитания на испаритель (например, нагреватель 365). В результате испаритель приводится в действие и испаряет из картомайзера 30 жидкость, пары которой вдыхаются пользователем.

После этого процесс переходит к этапу 608, на котором определяется, произошло ли отключение устройства 265 ручного включения. В зависимости от конкретной конструкции кнопки или другого вида устройства ручного включения, подобное отключение может происходить в силу разных обстоятельств, например, по прошествии определенного периода времени после последнего нажатия (включения) кнопки; из-за того, что пользователь прекратил нажимать или касаться кнопки; либо из-за того, что пользователь вернул кнопку (или позволил кнопке вернуться) из положения «вкл» в положение «выкл».

Если на этапе 608 определяется, что устройство 265 ручного включения было отключено, то в этом случае процесс переходит к этапу 610. На этапе 610 микроконтроллер 555 прекращает подачу электропитания на испаритель, тем самым отключая его. После этого процесс завершается на этапе 612. Если на этапе 608 определяется, что отключения устройства 265 ручного включения не произошло, то процесс переходит к этапу 614, на котором определяется прекратил ли узел датчика 215 обнаруживать прохождение воздуха. Микроконтроллер 555 определяет, что узел датчика 215 прекратил обнаруживать расход воздуха, если его расход становится меньше пороговой величины. Между тем, датчик 215 и/или микроконтроллер 555 могут использовать один или несколько других критериев. Например, можно считать, что прохождение воздуха не обнаруживается, если его расход опускается ниже пороговой величины на протяжении определенного периода времени, либо если скорость падения расхода воздуха выше определенного уровня в момент прохождения пороговой величины. Специалисту в данной области техники будут очевидны возможные критерии обнаружения (или комбинация из них).

Если узел датчика 215 прекратил обнаруживать расход воздуха на этапе 614, то процесс переходит к этапу 610 для прекращения подачи электропитания на испаритель, тем самым отключая его. После этого процесс завершается на этапе 612. Если на этапе 614 определяется, что узел датчика не прекратил обнаруживать расход воздуха, то процесс возвращается к началу этапа 608.

Следует отметить, что, хотя на фиг. 6 показано последовательное выполнение двух пар тестов (этапы 602 и 604; 608 и 614), на практике одна или обе пары тестов могут выполняться параллельно, например, этап 602 с этапом 604 и/или этап 608 с этапом 614. Например, микроконтроллер может получать отдельные (параллельные) входные сигналы от датчика 215 и устройства 265 ручного включения, которые можно объединять с помощью схемы И (или равноценной логики обработки). В результате, если и датчик 215, и устройство 265 ручного включения подтверждают обнаружение/включение, вывод со схемы И также будет утвердительным, и микроконтроллер обеспечит подачу электропитания на испаритель, как на этапе 606. Если же какой-либо один (или оба) из сигналов от датчика 215 и от устройства 265 ручного включения перестанет быть поступать (т.е., соответственно, нет потока воздуха или не произошло включения), то вывод схемы И станет отрицательным, и, следовательно, микроконтроллер прекратит подачу электропитания на испаритель, как на этапе 610 (либо не начнет подачу подобного электропитания).

Таким образом, как показано на фиг. 6, электропитание подается на испаритель лишь в том случае, если микроконтроллер 555 определит, что соблюдены оба условия: узел датчика 215 обнаружил прохождение воздуха через электронную сигарету 10, а устройство 265 ручного включения было приведено пользователем в действие. Это позволяет исключить непреднамеренное включение пользователем испарителя, поскольку даже если он случайно приведет в действие устройство 265 ручного включения, но не будет затягиваться через мундштук 35, включения испарителя не произойдет. Если же пользователь захочет включить испаритель (для вдыхания пара жидкости), то ему нужно будет затянуться через мундштук 35 и привести в действие устройство 265 ручного включения для включения испарителя на определенный период времени, обеспечивающий подачу необходимого количества пара жидкости.

В общем, испаритель испаряя жидкость остается включенным до тех пор, пока пользователь одновременно затягивается через мундштук 35 и удерживает включенным устройство 265 ручного включения. Подобный простой в использовании и интуитивно понятный механизм не требует от пользователя запоминания какой-то сложной последовательности манипуляций с кнопкой 265.

Кроме этого, пользователь может регулировать подачу пара жидкости при затяжке электронной сигаретой 10. Например, если устройство 265 ручного включения будет продолжать оставаться включенным до тех пор, пока палец пользователя соприкасается с кнопкой или аналогичным устройством 265 обнаружения, это позволит пользователю непосредственно регулировать период времени, на протяжении которого нагреватель остается включенным, а, следовательно, период (продолжительность) подачи пара. Если пользователь захочет уменьшить подачу пара, он может удерживать кнопку нажатой, например, лишь половину периода затяжки, получив тем самым уменьшенное количество пара. Следует понимать, что в других типах устройств 265 ручного включения могут использоваться аналогичные средства управления.

Как отмечалось ранее, в разных вариантах выполнения устройство 265 ручного включения может быть реализовано по-разному. Например, устройство 265 ручного включения может быть физической кнопкой или переключателем, либо может быть датчиком касания (резистивным или емкостным), который приводится в действие путем простого касания его пользователем. Кроме этого, способ включения и отключения устройства 265 ручного включения также может использовать несколько разных подходов. Например, в некоторых случаях устройство ручного включения может включаться на определенный период времени после нажатия или касания устройства 265 ручного включения, после чего это устройство отключится. Подобный подход обеспечивает отключение устройства ручного включения после его использования, однако в этом случае пользователь не может в полной мере (непосредственно) управлять подачей электропитания на испаритель.

В некоторых вариантах выполнения устройство 265 ручного включения может содержать кнопку, которая включается при первом нажатии пользователем, а затем отключаться при втором (последующем) нажатии. Другими словами, попеременные нажатия на кнопку включают, а затем отключают устройство ручного включения. В промежуток времени между первым и вторым нажатиями микроконтроллер считает устройство 265 ручного включения включенным. Преимущество такого способа заключается в том, что пользователь может непосредственно управлять продолжительностью включения, при этом устройство ручного включения может оставаться включенным, если пользователь забудет или не захочет совершить второе нажатие. В другом примере устройство 265 ручного включения считается включенным до тех пор, пока кнопка продолжает удерживаться пользователем нажатой. Такой способ также позволяет пользователю непосредственно управлять продолжительностью включения испарителя во время затяжки. Кроме того, пользователь обычно прекращает удерживать кнопку 265 нажатой после завершения использования электронной сигареты, поэтому маловероятно, чтобы устройство ручного включения случайно осталось во включенном положении.

Аналогичные способы также можно использовать для устройства 265 ручного включения с датчиком касания. Например, устройство 265 ручного включения считается включенным после первого касания пользователем датчика касания и считается отключенным после второго касания этого датчика. В промежутке времени между первым и вторым касаниями устройство 265 ручного включения считается включенным. В другом примере устройство 265 ручного включения считается включенным до тех пор, пока датчик касания непрерывно контактирует с пользователем.

В другом примере, если устройство 265 ручного включения содержит ползунковый или поворотный переключатель, то в этом случае устройство 265 ручного включения будет считаться включенным, когда переключатель находится в положение «вкл» и отключенным, когда переключатель находится в положение «выкл». В подобных вариантах выполнения переключатель может возвращаться в положение «выкл», поэтому пользователь должен непрерывно удерживать переключатель в положении «вкл» для поддержания устройства ручного включения во включенном положении. В таком случае после того, как пользователь перестанет удерживать переключатель в положении «вкл», переключатель автоматически вернется (под действием пружины или другого упругого возвратного механизма и т.п.) в положение «выкл». Это не только затрудняет непреднамеренное удержание переключателя в положении «вкл» (включенном), но также упрощает его использование, поскольку пользователю не нужно вручную возвращать переключатель в положение «выкл» после затягивания электронной сигаретой.

Устройство 265 ручного включения, будь то кнопка, датчик касания, переключатель или любое другое соответствующее устройство, обычно расположено так, чтобы пользователь при удержании электронную сигарету 10 для затягивания ей имел к этому устройству беспрепятственный доступ. Например, устройство 265 ручного включения может находиться чуть ближе к ближнему (у ротовой полости) концу электронной сигареты, чем к дальнему (у крышки) концу электронной сигареты, поскольку вероятней всего пользователь будет держать электронную сигарету у ближнего конца (также как традиционную сгораемую сигарету). В связи с этим в примере, показанном на фиг. 1, кнопка 265 находится на корпусной части 25 (поскольку картридж является одноразовым), но у конца, расположенного ближе к мундштуку. Пользователю будет удобно включать кнопку (нажимать, сдвигать или касаться) пока он держит электронную сигарету.

Следует понимать, что для того, чтобы устройство ручного включения находилось в активном положении, от пользователя может потребоваться постоянно и непрерывно совершать с ним манипуляции; как только пользователь прекратит совершать манипуляции, ручное включение (автоматически) завершится, т.е. устройство выключится. Например, кнопка датчика касания может оставаться включенной лишь до тех пор, пока пользователь касается ее и, соответственно, выключается сразу после того как пользователь прекращает касаться кнопки. Аналогичным образом, нажимная кнопка может оставаться включенной лишь до тех пор, пока пользователь продолжает нажимать на нее, после чего кнопка автоматически возвращается в отключенное положение. Данный тип устройства ручного включения позволяет пользователю непосредственно управлять функционированием электронной сигареты.

В другом примере, устройство ручного включения может оставаться во включенном положение ограниченное (обычно заданное) время после манипуляций пользователя. Например, после того как пользователь касается или нажимает кнопку устройства ручного включения, это устройство продолжает оставаться активным в течение заданного времени (например, несколько секунд) после ее касания или нажатия. По прошествии заданного времени устройство ручного включения автоматически выключается. Данный подход исключает вероятность того, что электронная сигарета случайно останется во включенном положении.

Рассматриваемый здесь подход применим для целого ряда электронных систем для выработки пара, включая, например, ингалятор, описанный в US 2011/0226236, а также бездымные курительные устройства (которые могут включать в себя некоторые виды растений или экстракты, например, листья табака, которые затем нагреваются или обдаются жаром для получения необходимого пара), которые также включают в себя электронный испаритель.

Выше были приведены в качестве иллюстрации различные варианты осуществления изобретения для решения различных задач, позволяющие практически реализовать это изобретение. Описанные особенности и преимущества изобретения являются лишь типовыми, но не исчерпывающими и/или исключительными. Они приведены лишь для упрощения понимания и разъяснения настоящего изобретения. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения этого изобретения, определяемого формулой. Допустимы другие варианты осуществления изобретения и его модификации, не выходящие за объем, определяемый формулой изобретения. Различные варианты осуществления могут в той или иной мере содержать, состоять или, по существу, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, деталей, этапов, средств и т.п., кроме тех, что были конкретно здесь описаны.

Группа изобретений относится к электронной системе для выработки пара и способу управления ей. Система содержит испаритель для образования из жидкости пара для вдыхания его пользователем указанной системы; источник питания, содержащий батарейку или аккумулятор, для подачи электропитания на испаритель; датчик для обнаружения потока воздуха через указанную систему, вызванного затяжкой пользователя; устройство ручного включения; и блок управления, обеспечивающий подачу электропитания на испаритель для испарения жидкости после определения этим блоком соблюдения двух условий: (i) обнаружение указанным датчиком прохождения воздуха через указанную систему и (ii) включение пользователем устройства ручного включения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Электронная система для выработки пара, содержащая

испаритель для образования из жидкости пара для вдыхания его пользователем указанной системы;

источник питания, содержащий батарейку или аккумулятор, для подачи электропитания на испаритель;

датчик для обнаружения потока воздуха через указанную систему, вызванного затяжкой пользователя;

устройство ручного включения; и

блок управления, обеспечивающий подачу электропитания на испаритель для испарения жидкости после определения этим блоком соблюдения двух условий: (i) обнаружение указанным датчиком прохождения воздуха через указанную систему и (ii) включение пользователем устройства ручного включения, при этом

устройство ручного включения выполнено с возможностью оставаться включенным только во время постоянных, непрерывных действий пользователя и автоматического выключения после прекращения действий пользователя.

2. Система по п. 1, в которой испаритель представляет собой нагреватель, получающий электропитание от источника питания, для нагрева жидкости с образованием пара для вдыхания его пользователем.

3. Система по любому из пп. 1 или 2, в которой жидкость содержит никотин.

4. Система по любому из пп. 1 – 3, в которой датчик выполнен с возможностью определения перепада давлений для обнаружения прохождения воздуха через электронную систему парения.

5. Система по любому из пп. 1 – 4, в которой устройство ручного включения содержит кнопку.

6. Система по любому из пп. 1 – 5, в которой устройство ручного включения является датчиком касания.

7. Система по любому из пп. 1 – 6, в которой устройство ручного включения является ползунковым или поворотным переключателем, перемещаемым между первым положением, в котором устройство ручного включения выключено, и вторым положением, в котором устройство ручного включения включено.

8. Система по п. 7, в которой переключатель выполнен с возможностью смещения относительно второго положения, в котором устройство ручного включения выключено.

9. Способ управления электронной системой для выработки пара, содержащей испаритель для образования из жидкости пара для вдыхания его пользователем указанной системы и источник питания, содержащий батарейку или аккумулятор, для подачи электропитания на испаритель; при этом способ включает в себя этапы, на которых

обеспечивают наличие устройства ручного включения для пользователя;

обеспечивают наличие датчика для обнаружения потока воздуха через указанную электронную систему, вызванного затяжкой пользователя; и

подают электропитание на испаритель для испарения жидкости при выполнении двух условий: (i) указанным датчиком обнаружено прохождение воздуха через указанную систему и (ii) пользователем включено устройство ручного включения;

при этом устройство ручного включения оставляют включенным только во время постоянных, непрерывных действий пользователя, а после прекращения действий пользователя устройство ручного включения автоматически выключается.

10. Способ по п. 9, в котором устройство ручного включения представляет собой кнопку, датчик касания или переключатель.