АЭРОЗОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, А ТАКЖЕ СПОСОБ И КОМПЬЮТЕРНО-ЧИТАЕМЫЙ НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ, СОДЕРЖАЩИЙ ПРОГРАММУ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2021 года по МПК A24F47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к аэрозольному устройству, которое образует аэрозоль для вдыхания пользователем, а также способу и программе для управления таким устройством.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В аэрозольном устройстве, таком как обычная электронная сигарета, нагреваемая сигарета или небулайзер, аэрозольном устройстве, выполненном с возможностью образования аэрозоля для вдыхания пользователем, если пользователь выполняет вдыхание, когда количество источника аэрозоля, подлежащего распылению для образования аэрозоля, является недостаточным, пользователю не может быть доставлено достаточное количество аэрозоля. Кроме того, в случае электронной сигареты или нагреваемой сигареты, существует проблема в том, что возможно испускание аэрозоля, имеющего нежелательный вдыхающийся аромат.

[0003] В качестве решения данной проблемы, патентный документ 1 раскрывает метод для обнаружения исчерпания источника аэрозоля на основании необходимого периода времени, когда температура нагревателя снижается от некоторой температуры до другой температуры при охлаждении нагревателя. Патентные документы 2-5 также раскрывают различные методы, которые решают вышеописанную проблему или могут способствовать решению вышеописанной проблемы.

[0004] Данные методы находятся в процессе разработки. Существует потребность в методе, который дает возможностью прослеживать процесс охлаждения нагревателя аэрозольного устройства с малыми затратами и высокой точностью, методе, который дает возможностью обнаруживать недостаточность и исчерпание источника аэрозоля в аэрозольном устройстве с малыми затратами и с высокой точностью, и в других методах. Следует отметить, что процесс охлаждения нагревателя изменяется в зависимости от состояния аэрозольного устройства. Соответственно, поскольку состояние аэрозольного устройства можно узнать путем прослеживания процесса охлаждения нагревателя, то существует дополнительная потребность в методе, который дает возможность прослеживать процесс охлаждения нагревателя аэрозольного устройства с малыми затратами и с высокой точностью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0005] Патентный документ 1: Международная публикация № WO 2017/185355

Патентный документ 2: Международная публикация № WO 2017/185356

Патентный документ 3: Международная публикация № WO 2017/024477

Патентный документ 4: Международная публикация № WO 2017/144191

Патентный документ 5: Международная публикация № WO 2017/084818

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0006] Настоящее изобретение разработано ввиду вышеописанных проблем.

[0007] Первая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании аэрозольного устройства, способного прослеживать процесс охлаждения нагревателя с малыми затратами и с высокой точностью и дополнительно способного обнаруживать недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, и способа и программы для управления упомянутым устройством.

[0008] Вторая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании аэрозольного устройства, способного обнаруживать недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, и способа и программы для управления упомянутым устройством.

[0009] Третья проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании аэрозольного устройства, способного обнаруживать недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, и способа и программы для управления упомянутым устройством.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0010] Для решения первой вышеописанной проблемы, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения нагрузки после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком, и снижением температуры нагрузки.

[0011] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля. Период времени с конца подачи электроэнергии до начала контроля процесса охлаждения и/или цикл, за который датчик определяет значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, превышает минимальное значение, достижимое для блока управления.

[0012] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения на основании процесса охлаждения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения или материале-носителе аэрозоля.

[0013] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью обеспечения мертвой зоны, в которой не контролируется процесс охлаждения, или не выполняется определение, на основании контролируемого процесса охлаждения, касающееся того, произошло ли исчерпание, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения.

[0014] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку, по запросу на образование аэрозоля. Мертвая зона обеспечивается до момента, пока значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше порога.

[0015] В варианте осуществления, период времени мертвой зоны короче, чем период времени до момента, пока процесс охлаждения не заканчивается в состоянии, в котором не происходит исчерпание источника аэрозоля.

[0016] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля и предписания датчику измерять значение, зависящее от значения электрического сопротивления, в ходе контроля процесса охлаждения за цикл, более продолжительный, чем необходимый период времени до момента, пока значение тока из, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше, чем порог.

[0017] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью ступенчатого сокращения цикла, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком в ходе контроля процесса охлаждения.

[0018] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью сокращения цикла, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком в ходе контроля процесса охлаждения, по мере того, как снижается температура нагрузки, соответствующая значению, определяемому датчиком.

[0019] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения, посредством сглаживания последовательного во времени изменения значения определяемого датчиком, и контроля процесса охлаждения по скорректированному значению.

[0020] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком с использованием процесса усреднения и/или фильтра низких частот.

[0021] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком, не достигает установившегося состояния.

[0022] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля, и определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком до того, как выполняется подача электроэнергии, и значением, определяемым датчиком в процессе охлаждения.

[0023] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком, соответствующим температуре выше комнатной температуры на предварительно заданное значение, и значением, определяемым датчиком в процессе охлаждения.

[0024] В варианте осуществления, предварительно заданное значение превышает погрешность температуры нагрузки, получаемой из значения, определяемого датчиком, при этом погрешность обусловлена погрешностью датчика.

[0025] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по значению производной по времени от значения, определяемого датчиком.

[0026] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по отклонению или дисперсии значения, определяемого датчиком.

[0027] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ управления аэрозольным устройством, при этом способ содержит этап выделения тепла, при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыления источника аэрозоля, этап определения значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, и этап контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения, таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком, и снижением температуры нагрузки.

[0028] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком. Блок управления выполнен с возможностью предписания датчику определять значение в ходе контроля процесса охлаждения во время, когда температура нагрузки не отклоняется от значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, или с частотой, которая не препятствует охлаждению нагрузки в процессе охлаждения.

[0029] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ управления аэрозольным устройством, при этом способ содержит этап выделения тепла, при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыления источника аэрозоля, этап определения значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, и этап контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения, причем значение определяется в ходе контроля процесса охлаждения во время, когда температура нагрузки не отклоняется от значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, или с частотой, которая не препятствует охлаждению нагрузки в процессе охлаждения.

[0030] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля, или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком. Блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, в процессе охлаждения после момента, когда или немедленно после того, как начинается охлаждение нагрузки, и до момента, когда нагрузка достигает комнатной температуры.

[0031] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по значению, определяемому датчиком, или последовательному во времени изменению значения, и определения, произошло ли исчерпание, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком, не достигает установившегося состояния.

[0032] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ управления аэрозольным устройством, при этом способ содержит этап выделения тепла, при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыления источника аэрозоля, этап определения значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, и этап контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения. Произошло ли исчерпание источника аэрозоля, определяется по последовательному во времени изменению определяемого значения в процессе охлаждения после момента, когда или немедленно после того, как начинается охлаждение нагрузки, и до момента, когда нагрузка достигает комнатной температуры.

[0033] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается программа, которая при выполнении процессором предписывает процессору выполнять любой из вышеописанных способов.

[0034] Для решения второй вышеописанной проблемы, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля, или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, датчик, который выдает значение, зависящее от температуры нагрузки, и блок управления, выполненный с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения или материале-носителе аэрозоля, на основании скорости охлаждения, выведенной из выходного значения датчика в процессе охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0035] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании скорости охлаждения во временной зоне, в которой разность между скоростью охлаждения, когда происходит исчерпание источника аэрозоля, и скоростью охлаждения, когда исчерпание источника аэрозоля не происходит, равна или выше, чем порог, в процессе охлаждения.

[0036] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании скорости охлаждения во временной зоне, в которой температура нагрузки находится в температурном диапазоне, достижимом только тогда, когда происходит исчерпание, в процессе охлаждения.

[0037] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью вывода скорости охлаждения из множества выходных значений датчика и получения, по меньшей мере, самого раннего значения на временной оси из множества выходных значений датчика, во временной зоне, в которой температура нагрузки находится в температурном диапазоне, достижимом только тогда, когда происходит исчерпание, в процессе охлаждения.

[0038] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения множества выходных значений датчика во временной зоне, в которой температура нагрузки принадлежит температурному диапазону, достижимому только тогда, когда происходит исчерпание, в процессе охлаждения.

[0039] В варианте осуществления, нагрузка имеет значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и датчик выдает значение, зависящее от значения электрического сопротивления, в качестве значения, зависящего от температуры нагрузки.

[0040] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью обеспечения мертвой зоны, в которой значение, зависящее от значения электрического сопротивления, не получается датчиком, или скорость охлаждения не выводится, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения. В качестве альтернативы, блок управления выполнен с возможностью вывода скорости охлаждения по выходному значению датчика, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения, при этом выходное значение корректируется сглаживанием последовательного во времени изменения выходного значения датчика.

[0041] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку таким образом, что электрическая энергия, подаваемая из источника питания в нагрузку до процесса охлаждения, снижается ступенчато или снижается постепенно.

[0042] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля. Мертвая зона обеспечивается с продолжением до момента, пока значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше, чем порог.

[0043] В варианте осуществления, мертвая зона является короче периода времени до момента, пока процесс охлаждения не заканчивается, в случае, когда не происходит исчерпания.

[0044] В варианте осуществления, аэрозольное устройство включает в себя первую цепь, которая включена последовательно между источником питания и нагрузкой и включает в себя первый переключатель, и вторую цепь, которая включена последовательно между источником питания и нагрузкой, подсоединена параллельно первой цепи, включает в себя второй переключатель и имеет значение электрического сопротивления выше, чем значение электрического сопротивления первой цепи. Блок управления выполнен с возможностью управления первым переключателем и вторым переключателем и вывода скорости охлаждения по выходному значению датчика в то время, когда включен только второй переключатель из первого переключателя и второго переключателя.

[0045] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью включения второго переключателя непосредственно перед процессом охлаждения.

[0046] В варианте осуществления период времени с конца подачи электроэнергии до начала получения датчиком значения, зависящего от значения электрического сопротивления, и/или цикл, за который датчик получает значение, зависящее от значения электрического сопротивления, превышает минимальное значение, достижимое для блока управления.

[0047] Кроме того, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ управления аэрозольным устройством, при этом способ содержит этап выделение тепла, при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, и распыления источника аэрозоля, этап определения значения, зависящего от температуры нагрузки, и этап определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, на основании скорости охлаждения, выведенной из определяемого значения, в процессе охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0048] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается программа для предписания процессору, при выполнении процессором, выполнять вышеописанные способы.

[0049] Для решения вышеописанной третьей проблемы, в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля, или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, и у которой физические характеристики изменяются, когда нагрузка нагревается до температуры, достижимой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения или материале-носителе аэрозоля, датчик, который выдает значение, связанное с физическими характеристиками нагрузки, и блок управления, выполненный с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по выходному значению датчика после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0050] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по установившемуся значению, которое является выходным значением датчика в установившемся состоянии, после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0051] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью получения запроса на образование аэрозоля и получения установившегося значения, с использованием возможности получения запроса.

[0052] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по величине изменения выходного значения датчика до и после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0053] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по разности между выходными значениями датчика до и после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0054] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью блокирования распыления источника аэрозоля нагрузкой, пока выходное значение датчика не достигает установившегося состояния после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0055] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между выходным значением датчика до достижения установившегося состояния и значением, полученным прибавлением предварительно заданного значения к значению, связанному с физическими характеристиками нагрузки, в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание, или на основании сравнения между значением, полученным вычитанием предварительно заданного значения из выходного значения датчика до достижения установившегося состояния, и значением, связанным с физическими характеристиками нагрузки, в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание, в процессе охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0056] В варианте осуществления, нагрузка значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры. Датчик выдает значение, зависящее от значения электрического сопротивления нагрузки, в качестве значения, связанного с физическими характеристиками нагрузки.

[0057] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между выходным значением датчика после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, и значением, зависящим от значения сопротивления нагрузки, когда на поверхности нагрузки сформирована защитная пленка.

[0058] В варианте осуществления, блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между величиной изменения выходного значения датчика до и после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, и величиной изменения значения, зависящего от значения сопротивления нагрузки, из-за защитной пленки, сформированной на поверхности нагрузки.

[0059] В варианте осуществления, нагрузка содержит металлы, имеющие окислительно-восстановительные потенциалы, равные или ниже, чем окислительно-восстановительный потенциал меди.

[0060] В варианте осуществления, нагрузка не содержит пассивирующей пленки.

[0061] В варианте осуществления, нагрузка содержит сплав NiCr.

[0062] В варианте осуществления, аэрозольное устройство дополнительно включает в себя первую цепь, которая включена последовательно между источником питания и нагрузкой и включает в себя первый переключатель, и вторую цепь, которая включена последовательно между источником питания и нагрузкой, подсоединена параллельно первой цепи, включает в себя второй переключатель и имеет значение электрического сопротивления больше, чем значение электрического сопротивления первой цепи. Блок управления выполнен с возможностью управления первым переключателем и вторым переключателем и определения, произошло ли исчерпание, по выходному значению датчика в то время, когда включен только второй переключатель из первого переключателя и второго переключателя.

[0063] Кроме того, в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается способ управления аэрозольным устройством, которое включает в себя нагрузку, у которой физические характеристики изменяются, когда нагрузка нагревается до температуры, достижимой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля, при этом способ содержит этап определения значения, связанного с физическими характеристиками нагрузки, и этап определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, по определяемому значению после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля.

[0064] В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, предлагается программа для предписания процессору, при выполнении процессором, выполнять вышеописанные способы.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0065] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения может быть предложено аэрозольное устройство, способное прослеживать процесс охлаждения нагревателя с малыми затратами и с высокой точностью, и дополнительно способное определять недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, а также способ и программа для управления таким устройством.

[0066] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения может быть предложено аэрозольное устройство, способное определять недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, а также способ и программа для управления таким устройством.

[0067] В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения может быть предложено аэрозольное устройство, способное определять недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с малыми затратами и с высокой точностью, а также способ и программа для управления таким устройством.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0068] [Фиг. 1A] Фиг. 1A - блок-схема конфигурации аэрозольного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 1B] Фиг. 1B - блок-схема конфигурации аэрозольного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 2] Фиг. 2 - чертеж, иллюстрирующий примерную конфигурацию схемы участка аэрозольного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 3] Фиг. 3 - схематическое представление процесса охлаждения нагрузки после того, как подача электроэнергии в нагрузку приостанавливается в каждом из состояний, в которых источник аэрозоля в блоке хранения или материале-носителе аэрозоля присутствует в достаточном количестве, и источник аэрозоля исчерпан.

[Фиг. 4] Фиг. 4 - блок-схема последовательности этапов способа для контроля процесса охлаждения нагрузки и определения, исчерпан ли источник аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 5] Фиг. 5 - график, показывающий, что измеренное значение сопротивления нагрузки может значительно измениться из-за формирования выброса тока.

[Фиг. 6] Фиг. 6 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 7] Фиг. 7 - концептуальное представление варианта осуществления настоящего изобретения настоящего изобретения для уменьшения влияния выброса тока.

[Фиг. 8] Фиг. 8 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 7.

[Фиг. 9] Фиг. 9 - концептуальное представление варианта осуществления настоящего изобретения для уменьшения влияния выброса тока.

[Фиг. 10] Фиг. 10 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 9.

[Фиг. 11] Фиг. 11 - концептуальное представление моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 12] Фиг. 12 - концептуальное представление моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 13] Фиг. 13 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 12.

[Фиг. 14] Фиг. 14 - концептуальное представление моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 15] Фиг. 15 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 14.

[Фиг. 16] Фиг. 16 - схематичное представление подачи электроэнергии в нагрузку и процесса охлаждения нагрузки после приостановки подачи электроэнергии, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 17] Фиг. 17 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 16.

[Фиг. 18] Фиг. 18 - концептуальное представление способа контроля процесса охлаждения нагрузки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 19] Фиг. 19 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 18.

[Фиг. 20] Фиг. 20 - концептуальное представление способа контроля процесса охлаждения нагрузки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 21] Фиг. 21 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 20.

[Фиг. 22] Фиг. 22 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 20.

[Фиг. 23] Фиг. 23 - график, схематически представляющий процесс охлаждения нагрузки после того, как подача электроэнергии в нагрузку приостанавливается, в аэрозольном устройстве.

[Фиг. 24] Фиг. 24 - график, представляющий фактическую скорость охлаждения нагрузки.

[Фиг. 25] Фиг. 25 - график для пояснения времени, подходящего для измерения скорости охлаждения нагрузки.

[Фиг. 26] Фиг. 26 - блок-схема последовательности этапов способа для обнаружения исчерпания источника аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 27] Фиг. 27 - блок-схема последовательности этапов способа для обнаружения исчерпания источника аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 28] Фиг. 28 - схематическое представление цепи, содержащейся в аэрозольном устройстве, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 29] Фиг. 29 - концептуальное представление способа определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 30] Фиг. 30 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 29.

[Фиг. 31] Фиг. 31 - таблица, показывающая окислительно-восстановительные потенциалы и легкость формирования оксидной пленки из различных металлов, которые можно применять для изготовления нагрузки.

[Фиг. 32] Фиг. 32 - концептуальное представление способа определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 33] Фиг. 33 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 32.

[Фиг. 34] Фиг. 34 - концептуальное представление способа определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 35] Фиг. 35 - блок-схема последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 32.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0069] Далее в настоящем документе будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя электронную сигарету, нагреваемую сигарету и небулайзер, но не ограничены электронной сигаретой, нагреваемой сигаретой и небулайзером. Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя различные аэрозольные устройства для генерации аэрозоля, предназначенного для вдыхания пользователем.

[0070] Фиг. 1A является блок-схемой конфигурации аэрозольного устройства 100A в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что на фиг. 1A схематически и концептуально изображены компоненты, содержащиеся в аэрозольном устройстве 100A, и не показаны точные размещение, формы, размеры, взаимное расположение и тому подобное компонентов и аэрозольного устройства 100A.

[0071] Как показано на фиг. 1A, аэрозольное устройство 100A включает в себя первый элемент 102 (в дальнейшем, именуемый «основным корпусом 102») и второй элемент 104A (в дальнейшем, именуемый «картриджем 104A»). Как показано на фигуре, в качестве примера, основной корпус 102 может включать в себя блок 106 управления, блок 108 уведомления, источник 110 питания, датчик 112 и память 114. Аэрозольное устройство 100A может включать в себя такие датчики, как датчик потока, датчик давления, датчик напряжения, датчик электрического сопротивления и датчик температуры, и данные датчики совместно именуются «датчиком 112» в настоящем раскрытии. Основной корпус 102 может также включать в себя схему 134, описанную в дальнейшем. В качестве примера, картридж 104A может включать в себя блок 116A хранения, распылительный блок 118A, воздуховпускной канал 120, проточный канал 121 аэрозоля, мундштучный блок 122, удерживающий узел 130 и нагрузку 132. Некоторые из компонентов, содержащихся в основном корпусе 102, могут содержаться в картридже 104A. Некоторые из компонентов, содержащихся в картридже 104A, могут содержаться в основном корпусе 102. Картридж 104A может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с основным корпусом 102. В качестве альтернативы, все компоненты, содержащиеся в основном корпусе 102 и картридже 104A, могут содержаться в одном корпусе, вместо основного корпуса 102 и картриджа 104A.

[0072] Блок 116A хранения может быть выполнен в виде емкости, которая хранит источник аэрозоля. В данном случае, источник аэрозоля является жидкостью, например, многоатомным спиртом, таким как глицерин или пропиленгликоль, или водой. Когда аэрозольное устройство 100A является электронной сигаретой, источник аэрозоля в блоке 116A хранения может включать в себя табачный исходный материал, который испускает вдыхаемый ароматический компонент, при нагревании, или экстракт, извлекаемый из табачного исходного материала. Удерживающий узел 130 удерживает источник аэрозоля. Например, удерживающий узел 130 сформирован из волоконного или пористого материала и удерживает источник аэрозоля, который является жидкостью, в зазорах между волокнами или микроотверстиях пористого материала. Например, в качестве вышеупомянутого волоконного или пористого материала можно применять хлопок, стекловолокно, табачный исходный материал или подобный материал. Когда аэрозольное устройство 100A является медицинским ингалятором, таким как небулайзер, источник аэрозоля может также включать в себя лекарство для вдыхания пациентом. В другом примере, блок 116A хранения может иметь конфигурацию, в которой расходуемый источник аэрозоля можно восполнять. В качестве альтернативы, блок 116A хранения сам по себе может быть выполнен с возможностью смены, когда источник аэрозоля исчерпан. Источник аэрозоля не ограничен жидкостью и может быть твердым веществом. Когда источник аэрозоля является твердым веществом, блок 116A хранения может быть полым контейнером.

[0073] Распылительный блок 118A выполнен с возможностью распыления источника аэрозоля и образования аэрозоля. Когда датчиком 112 обнаруживается вдыхательное действие, распылительный блок 118A образует аэрозоль. Например, вдыхательное действие может обнаруживаться датчиком потока или датчиком расхода. В данном случае, если абсолютное значение или величина изменения расхода или скорости потока воздуха в воздуховпускном канале 120 удовлетворяет предварительно заданному условию, при создании воздушного потока в воздуховпускном канале 120, когда пользователь берет мундштучный блок 112 в рот и делает вдох, то датчик потока или датчик расхода может обнаруживать вдыхательное действие. В качестве альтернативы, например, вдыхательное действие может обнаруживаться датчиком давления. В данном случае, если удовлетворяется предварительно заданное условие, например, давление внутри воздуховпускного канала 120 становится отрицательным, когда пользователь берет мундштук 112 в рот и делает вдох, датчик давления может обнаруживать вдыхательное действие. Следует отметить, что датчик потока, датчик расхода и датчик давления могут быть выполнены с возможностью выработки выходного сигнала только, соответственно, расхода, скорости потока и давления в воздуховпускном канале 120, так что блок 106 управления обнаруживает вдыхательное действие по выходному сигналу.

[0074] В качестве альтернативы, распылительный блок 118A может образовать аэрозоль, или распылительный блок 118A может получать электрическую энергию из источника 110 питания, при использовании, например, нажимной кнопки, сенсорной панели или датчика ускорения, так что обнаруживать вдыхательное действие или ожидать обнаружения вдыхательного действия не требуется. Такая конфигурация позволяет распылительному блоку 118A соответственно образовать аэрозоль во время, когда пользователь фактически вдыхает аэрозоль, даже когда, например, теплоемкость удерживающего узла 130 и нагрузки 132, которые формируют распылительный блок 118A, или теплоемкость самого источника аэрозоля является значительной. Следует отметить, что датчик 112 может включать в себя датчик, который обнаруживает нажатие на нажимную кнопку или сенсорную панель, или датчик ускорения.

[0075] Например, удерживающий узел 130 обеспечен для соединения блока 116A хранения и распылительного блока 118A. В данном случае, часть удерживающего узла 130 сообщается с внутренним пространством блока 116A хранения и находится в контакте с источником аэрозоля. Другая часть удерживающего узла 130 продолжается к распылительному блоку 118A. Следует отметить, что другая часть удерживающего узла 130, продолжающаяся к распылительному блоку 118A, может размещаться в распылительном блоке 118A или может и в этом случае сообщаться с внутренним пространством блока 116A хранения через распылительный блок 118A. Источник аэрозоля переносится из блока 116A хранения к распылительному блоку 118A за счет капиллярного эффекта в удерживающем узле 130. В качестве примера, распылительный блок 118A включает в себя нагреватель, включающий в себя нагрузку 132, которая электрически соединяется с источником 110 питания. Нагреватель располагается в контакте или тесном контакте с удерживающим узлом 130. Когда обнаруживается вдыхательное действие, блок 106 управления управляет нагревателем распылительного блока 118A или подачей электроэнергии в нагреватель и нагревает источник аэрозоля, переносимый по удерживающему узлу 130, чтобы, тем самым, распылять источник аэрозоля. Другим примером распылительного блока 118A может быть ультразвуковой атомайзер, который распыляет источник аэрозоля посредством ультразвуковых колебаний. Воздуховпускной канал 120 соединен с распылительным блоком 118A и сообщается с наружной стороной аэрозольного устройства 100A. Аэрозоль, образованный в распылительном блоке 118A, смешивается с воздухом, втягиваемым через воздуховпускной канал 120. Текучая смесь аэрозоля и воздуха подается в проточный канал 121 аэрозоля, как указано стрелкой 124. Проточный канал 121 аэрозоля имеет трубчатую конструкцию для транспортировки к мундштучному блоку 122 текучей смеси аэрозоля, образуемого в распылительном блоке 118A, и воздуха.

[0076] Мундштучный блок 122 располагается на выходном конце проточного канала 121 аэрозоля и выполнен с возможностью создания выхода для проточного канала 121 аэрозоля на наружную сторону аэрозольного устройства 100A. Пользователь держит мундштучный блок 122 у себя во рту и делает вдох, чтобы, тем самым, втянуть воздух, содержащий аэрозоль, себе в рот.

[0077] Блок 108 уведомления может включать в себя светоизлучающий элемент, такой как СД (светоизлучающий диод), дисплей, динамик, вибратор или подобный элемент. Блок 108 уведомления выполнен с возможностью осуществления определенного уведомления пользователя с помощью излучения света, отображения информации, генерации звука, вибрации или подобного уведомления, в соответствии с необходимостью.

[0078] Источник 110 питания подает электрическую энергию в компоненты, такие как блок 108 уведомления, датчик 112, память 114, нагрузка 132 и схема 134 аэрозольного устройства 110A. Источник 110 питания можно также подзаряжать посредством подключения к внешнему источнику питания через предварительно заданный порт (не показанный) аэрозольного устройства 100A. Один лишь источник 110 питания может быть отсоединяемым от основного корпуса 102 или аэрозольного устройства 100A или может быть заменяемым новым источником 110 питания. Источник 110 питания можно заменять новым источником 110 питания посредством замены всего основного корпуса 102 новым основным корпусом 102.

[0079] Датчик 112 может также включать в себя один или более датчиков, которые служат для получения значения напряжения, подаваемого на всю схему 134 или ее конкретный участок, значения, зависящего от значения сопротивления нагрузки 132, значения, зависящего от температуры нагрузки 132, или подобного значения. Датчик 112 может быть включен в схему 134. Функция датчика 112 может быть включена в блок 106 управления. Датчик 112 может также включать в себя датчик давления, который обнаруживает флуктуацию давления в воздуховпускном канале 120 и/или проточном канале 121 аэрозоля, или датчик потока, который определяет расход в воздуховпускном канала 120 и/или проточном канале 121 аэрозоля. Датчик 112 может также включать в себя датчик веса, который определяет вес компонента, например, блока 116A хранения. Датчик 112 может быть также выполнен с возможностью счета числа раз, сколько пользователь затягивается с использованием аэрозольного устройства 100A. Датчик 112 может быть также выполнен с возможностью интегрирования времени подачи электроэнергии в распылительный блок 118A. Датчик 112 может быть также выполнен с возможностью определения высоты поверхности жидкости в блоке 116A хранения. Блок 106 управления и датчик 112 могут быть также выполнены с возможностью получения или определения SOC (степени зарядки), интегрированного значения тока, напряжения и т.п. источника 110 питания. Значение SOC может быть получено с помощью способа интегрирования тока (способа подсчета кулоновского заряда), способа SOC-OCV (определения степени зарядки по напряжению разомкнутой цепи) или подобным способом. Датчик 112 может быть также рабочей кнопкой или подобным компонентом, которым может управлять пользователь.

[0080] Блок 106 управления может быть электронным схемным модулем, выполненным в форме микропроцессора или микрокомпьютера. Блок 106 управления может быть также выполнен с возможностью управления работой аэрозольного устройства 100A в соответствии с компьютерно-выполняемыми командами, хранящимися в памяти 114. Память 114 является носителем данных, например, ROM (постоянной памятью), RAM (оперативной памятью) или флэш-памятью. В памяти 114, дополнительно к вышеописанным компьютерно-выполняемым командам, могут храниться данные настройки, необходимые для управления аэрозольным устройством 100A, и т.п. Например, память 114 может хранить различные данные, например, программу управления блоком 108 уведомления (разновидности и т.п. излучения света, генерации звука, вибрации и т.п.), программу управления распылительным блоком 118A, значение, полученное и/или снятое датчиком 112, и предысторию нагревания распылительного блока 118A. Блок 106 управления считывает данные из памяти 114, при необходимости, чтобы использовать их для управления аэрозольным устройством 100A, и сохраняет данные в памяти 114, при необходимости.

[0081] Фиг. 1B является блок-схемой конфигурации аэрозольного устройства 100B в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0082] Как показано на фигуре, аэрозольное устройство 100B имеет конфигурацию, подобную конфигурации аэрозольного устройства 100A на фиг. 1A. Следует отметить, что конфигурация второго элемента 104B (в дальнейшем, именуемого «аэрозолеобразующим изделием 104B» или «патроном 104B») отличается от конфигурации первого элемента 104A. В качестве примера, аэрозолеобразующее изделие 104B может включать в себя материал-носитель 116B аэрозоля, распылительный блок 118B, воздуховпускной канал 120, проточный канал 121 аэрозоля и мундштучный блок 122. Некоторые из компонентов, содержащихся в основном корпусе 102, могут содержаться в аэрозолеобразующем изделии 104B. Некоторые из компонентов, содержащихся в аэрозолеобразующем изделии 104B, могут содержаться в основном корпусе 102. Аэрозолеобразующее изделие 104B может быть выполнено с возможностью вставки/извлечения в/из основной/ого корпус/а 102. В качестве альтернативы, все компоненты, содержащиеся в основном корпусе 102 и аэрозолеобразующем изделии 104B, могут содержаться в одном корпусе, вместо основного корпуса 102 и аэрозолеобразующего изделия 104B.

[0083] Материал-носитель 116B аэрозоля может быть выполнен в виде твердого вещества, содержащего источник аэрозоля. Как в случае блока 116A хранения на фиг. 1A, источник аэрозоля может быть жидкостью, например, многоатомным спиртом, таким как глицерин или пропиленгликоль, или водой. Источник аэрозоля в материале-носителе 116B аэрозоля может включать в себя табачный исходный материал, который испускает вдыхаемый ароматический компонент, при нагревании, или экстракт, извлекаемый из табачного исходного материала. Когда аэрозольное устройство 100A является медицинским ингалятором, таким как небулайзер, источник аэрозоля может также включать в себя лекарство для вдыхания пациентом. Материал-носитель 116B аэрозоля, сам по себе, может быть выполнен с возможностью замены, когда источник аэрозоля исчерпан. Источник аэрозоля не ограничен жидкостью и может быть твердым веществом.

[0084] Распылительный блок 118B выполнен с возможностью распыления источника аэрозоля и образования аэрозоля. Когда датчиком 112 обнаруживается вдыхательное действие, распылительный блок 118B образует аэрозоль. Распылительный блок 118B включает в себя нагреватель (не показанный), включающий в себя нагрузку, которая электрически подключена к источнику 110 питания. Когда обнаруживается вдыхательное действие, блок 106 управления управляет нагревателем распылительного блока 118B или подачей электроэнергии в нагреватель и нагревает источник аэрозоля, содержащийся в материале-носителе 116B аэрозоля, чтобы, тем самым, распылять источник аэрозоля. Другим примером распылительного блока 118B может быть ультразвуковой атомайзер, который распыляет источник аэрозоля посредством ультразвуковых колебаний. Воздуховпускной канал 120 соединен с распылительным блоком 118B и сообщается с наружной стороной аэрозольного устройства 100B. Аэрозоль, образуемый в распылительном блоке 118B, смешивается с воздухом, втягиваемым через воздуховпускной канал 120. Текучая смесь аэрозоля и воздуха подается в проточный канал 121 аэрозоля, как указано стрелкой 124. Проточный канал 121 аэрозоля имеет трубчатую конструкцию для транспортировки к мундштучному блоку 122 текучей смеси аэрозоля, образуемого в распылительном блоке 118B, и воздуха. Следует отметить, что, в аэрозольном устройстве 100B, аэрозолеобразующее изделие 104B выполнено с возможностью нагревания изнутри распылительным блоком 118B, который располагается в аэрозолеобразующем изделии 104B или вставляется внутрь аэрозолеобразующего изделия 104B. В качестве альтернативы, аэрозолеобразующее изделие 104B может быть также выполнено с возможностью нагревания снаружи распылительным блоком 118B, выполненным с возможностью охвата или вмещения аэрозолеобразующего изделия 104B.

[0085] Блок 106 управления выполнен с возможностью управления аэрозольными устройствами 100A и 100B (в дальнейшем, именуемыми также, в общем, «аэрозольным устройством 100») в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в различных способах.

[0086] В аэрозольном устройстве, если пользователь делает вдох, когда количество источника аэрозоля является недостаточным, пользователю не может доставляться достаточное количество аэрозоля. Кроме того, в случае электронной сигареты или нагреваемой сигареты, возможно испускание аэрозоля, имеющего нежелательный вдыхаемый аромат (в дальнейшем, такое явление называется также «нежелательным режимом»). Авторы настоящего изобретения создали аэрозольное устройство, которое выполняет соответствующее управление, когда источник аэрозоля присутствует в недостаточном количестве, и способ и программу для управления данным устройством. В дальнейшем, каждый вариант осуществления настоящего изобретения описан подробно, в предположении, в основном, что аэрозольное устройство имеет конфигурацию, изображенную на фиг. 1A. Однако, при необходимости, описан также случай, в котором аэрозольное устройство имеет конфигурацию, изображенную на фиг. 1B. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что вариант осуществления настоящего изобретения применим также к случаю, когда аэрозольное устройство имеет различные конфигурации, отличающиеся от конфигураций, изображенных на фиг. 1A и фиг. 1B.

[0087] <Первый вариант осуществления>

Фиг. 2 является чертежом, иллюстрирующим примерную конфигурацию схемы участка аэрозольного устройства 100A в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0088] Схема 200, изображенная на фиг. 2, включает в себя источник 110 питания, блок 106 управления, датчики 112A-112D (в дальнейшем, совместно именуемые «датчиком 112»), нагрузку 132 (в дальнейшем, именуемую также «нагревателем сопротивления»), первую цепь 202, вторую цепь 204, переключатель Q1, включающий в себя первый полевой транзистор (FET) 206, участок 208 преобразования, переключатель Q2, включающий в себя второй FET 210, и резистор 212 (в дальнейшем, именуемый также «шунтирующим резистором»). Следует отметить, что датчик 112 может быть встроенным в другой компонент, например, блок 106 управления или участок 208 преобразования. Значение электрического сопротивления нагрузки 132 изменяется в ответ на изменение температуры, при использовании, например, нагревателя с положительным температурным коэффициентом (PTC) или нагревателя с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Шунтирующий резистор 212 соединен последовательно с нагрузкой 132 и имеет известное значение электрического сопротивления. Значение электрического сопротивления шунтирующего резистора 212 может быть, по существу, неизменным при изменении температуры. Шунтирующий резистор 212 имеет значение электрического сопротивления выше, чем сопротивление нагрузки 132. В зависимости от варианта осуществления, датчики 112C и 112D могут отсутствовать. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в качестве переключателей Q1 и Q2 можно применить не только FET, но также различные элементы, такие как биполярный транзистор с изолированным затвором (iGBT) и контактор.

[0089] Участок 208 преобразования может быть, например, импульсным преобразователем и может включать в себя FET 214, диод 216, индуктивность 218 и конденсатор 220. Блок 106 управления может управлять участком 208 преобразования таким образом, что участок 208 преобразования преобразует выходное напряжение источника 110 питания, чтобы подавать преобразованное выходное напряжение на всю схему. Вместо импульсного преобразователя понижающего типа, изображенного на фиг. 2, можно применить импульсный преобразователь повышающего типа, импульсный преобразователь повышающего типа/понижающего типа, линейный стабилизатор LDO (стабилизатор с малым падением напряжения) или подобное устройство. Следует отметить, что участок 208 преобразования не является существенным компонентом и может отсутствовать. Кроме того, блок управления (не показанный), обеспеченный отдельно от блока 106 управления, может быть выполнен с возможностью управления участком 208 преобразования. Данный непоказанный блок управления может быть встроен в участок 208 преобразования.

[0090] Схема 134, изображенная на фиг. 1A, может иметь электрическое соединение с источником 110 питания и нагрузкой 132 и может включать в себя первую цепь 202 и вторую цепь 204. Первая цепь 202 и вторая цепь 204 параллельно подсоединены к источнику 110 питания и нагрузке 132. Первая цепь 202 может включать в себя переключатель Q1. Вторая цепь 204 может включать в себя переключатель Q2 и резистор 212 (и, при необходимости, датчик 112D). Первая цепь 202 может иметь значение сопротивления ниже, чем значение сопротивления второй цепи 204. В приведенном примере, датчики 112B и 112D являются датчиками напряжения и выполнены с возможностью определения, соответственно, значения напряжения на нагрузке 132 и значения напряжения на резисторе 212. Однако, конфигурация датчика 112 тем самым не ограничена. Например, датчик 112 может быть датчиком тока, использующим известный резистор, или элементом на эффекте Холла, и может определять значение тока, протекающего через нагрузку 132 и/или резистор 212.

[0091] Как показано пунктирными стрелками на фиг. 2, блок 106 управления может управлять переключателем Q1, переключателем Q2 и т.п. и может получать значение, измеренное датчиком 112. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью переключения переключателя Q1 из выключенного состояния во включенное состояние, чтобы задать функционирование первой цепи 202, и выполнен с возможностью переключения переключателя Q2 из выключенного состояния во включенное состояние, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью попеременного переключения переключателей Q1 и Q2, чтобы попеременно задавать функционирование первой цепи 202 и второй цепи 204.

[0092] Первая цепь 202 служит для распыления источника аэрозоля. Когда переключатель Q1 переключается во включенное состояние, чтобы задать функционирование первой цепи 202, электрическая энергия подается в нагреватель (или нагрузку 132 в нагревателе), и нагрузка 132 нагревается. Источник аэрозоля, удерживаемый в удерживающем узле 130 в распылительном блоке 118A, (в случае аэрозольного устройства 100B на фиг. 1B, источник аэрозоля, содержащийся в материале-носителе 116B аэрозоля) распыляется посредством нагревания нагрузки 132, вследствие чего образуется аэрозоль.

[0093] Вторая цепь 204 служит для получения значения напряжения, подаваемого на нагрузку 132, значения, зависящего от значения сопротивления нагрузки 132, значения, зависящего от температуры нагрузки 132, значения напряжения, подаваемого на резистор 212, и т.п. В качестве примера, предполагается, что датчики 112B и 112D являются датчиками напряжения, как показано на фиг. 2. Когда переключатель Q2 включен, и вторая цепь 204 функционирует, ток протекает через переключатель Q2, резистор 212 и нагрузку 132. Значение напряжения, подаваемого на нагрузку 132, и/или значение напряжения, подаваемого на резистор 212, могут быть получены, соответственно, датчиками 112B и 112D. Кроме того, значение тока, протекающего в нагрузке 132, может быть получено с использованием значения напряжения, подаваемого на резистор 212, которое получено датчиком 112D, и известного значения R_shunt сопротивления резистора 212. Поскольку суммарное значение значений сопротивлений резистора 212 и нагрузки 132 может быть получено, исходя из выходного напряжения V_out участка 208 преобразования и полученного значения тока, то значение R_HTR сопротивления нагрузки 132 может быть получено вычитанием известного значения R_shunt сопротивления из суммарного значения. Когда нагрузка 132 имеет характеристику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом, с которым значение сопротивления изменяется в ответ на изменение температуры, температуру нагрузки 132 можно оценивать на основе зависимости между предварительно известным значением сопротивления нагрузки 132 и температурой нагрузки 132, и значению R_HTR сопротивления нагрузки 132, которое получено, как описано выше. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что значение сопротивления и температуру нагрузки 132 можно оценивать с использованием значения тока, протекающего через резистор 212. Значение, зависящее от значения сопротивления нагрузки 132 в данном примере, может включать в себя значение напряжения, значение тока и т.п. нагрузки 132. Конкретный пример датчиков 112B и 112D не ограничен датчиком напряжения и может включать в себя другие элементы, такие как датчик тока (например, элемент на эффекте Холла).

[0094] Датчик 112A определяет выходное напряжение во время разрядки или в ненагруженном состоянии источника 110 питания. Датчик 112C определяет выходное напряжение участка 208 преобразования. В качестве альтернативы, выходное напряжение участка 208 преобразования может быть предварительно заданным искомым напряжением. Данные напряжения являются напряжениями, подаваемыми на всю схему.

[0095] Значение R_HTR сопротивления нагрузки 132, когда температура нагрузки 132 равна «T_HTR», можно выразить следующим образом.

R_HTR(T_HTR)= (V_HTR×R_shunt)/(V_Batt-V_HTR)

Где V_Batt является напряжением, подаваемым на всю схему. Когда участок 208 преобразования не применяется, «V_Batt» является выходным напряжением источника 110 питания. Когда блок 208 преобразования применяется, «V_Batt» соответствует искомому напряжению участка 208 преобразования. «V_HTR» является напряжением, подаваемым на нагреватель. Вместо «V_HTR» можно использовать напряжение, подаваемое на шунтирующий резистор 212.

[0096] Фиг. 3 схематически представляет процесс охлаждения нагрузки 132 после того, как переключатель Q1 выключается, и подача электроэнергии в нагрузку 132 (нагреватель) в каждом из состояния, в котором источник аэрозоля в блоке 116A хранения (или материале-носителе 116B аэрозоля) присутствует в достаточном количестве, и состояния, в котором источник аэрозоля исчерпан. Горизонтальная ось представляет время, и вертикальная ось представляет температуру нагрузки 132.

[0097] Кривая 302 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Пока источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, температура нагрузки 132 приближается к некоторой температуре (в дальнейшем именуемой «максимальной температурой, достигаемой источником аэрозоля в нормальном состоянии» или «температурой образования аэрозоля»), даже когда подача электроэнергии из источника питания 110 в нагрузку 132 продолжается. То есть, температура нагрузки 132, когда подача электроэнергии в нагрузку 132 приостанавливается, является максимальной температурой, достигаемой источником аэрозоля в нормальном состоянии. Данное явление возникает в результате того, что тепловая энергия, используемая для повышения температуры нагрузки 132 и источника аэрозоля, служит для испарения (фазового перехода) источника аэрозоля. Когда источник аэрозоля формируется из одного раствора, максимальная температура, достигаемая источником аэрозоля в нормальном состоянии, совпадает с температурой кипения растворителя. С другой стороны, когда источник аэрозоля формируется из смешанного растворителя, максимальная температура, достигаемая источником аэрозоля в нормальном состоянии, изменяется в зависимости от композиции различных растворителей, содержащихся в смешанном растворителе и их молярного соотношения. Максимальную температуру, достигаемую источником аэрозоля в нормальном состоянии в смешанном растворителе, можно получить экспериментально или можно получить аналитически с использованием закона Рауля (упругости пара), или подобным образом. В качестве примера, как показано на фиг. 3, температура нагрузки 132, когда переключатель Q1 выключается и подача электроэнергии в нагрузку 132 приостанавливается, составляет около 200°C. Температура нагрузки 132 снижается с течением времени и достигает комнатной температуры (в настоящем случае, 25°C), как показано кривой 302.

[0098] Кривая 304 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Поскольку источник аэрозоля израсходован, то температура нагрузки 132 оказывается выше, чем температура образования аэрозоля, когда подача электроэнергии в нагрузку 132 приостанавливается. Следовательно, нагрузка 132 оказывается в перегретом состоянии. В качестве примера, как показано на фиг. 3, температура нагрузки 132 может достигать 350°C. Когда подача электроэнергии приостанавливается, температура нагрузки 132 снижается с течением времени и затем достигает комнатной температуры, как показано кривой 304.

[0099] «R_HTR(t=0)» обозначает значение электрического сопротивления нагрузки 132, когда подача электроэнергии в нагрузку 132 приостанавливается. «R_HTR(T_HTR=R.T.)» обозначает значение электрического сопротивления нагрузки 132, когда температура нагрузки 132 достигает комнатной температуры.

[0100] Как показано на фиг. 3, необходимый период времени для того, чтобы температура нагрузки 132 снизилась до комнатной температуры, когда источник аэрозоля израсходован, является продолжительнее, чем необходимый период времени для того, чтобы температура нагрузки 132 снизилась до комнатной температуры, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Это объясняется тем, что, хотя нагрузка 132 охлаждается главным образом путем воздушного охлаждения, температура нагрузки 132, когда переключатель Q1 выключается, и подача электроэнергии в нагрузку 132 приостанавливается, оказывается выше, когда источник аэрозоля израсходован, чем когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Следует отметить, что, поскольку, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, нагрузка 132 может охлаждаться источником аэрозоля, имеющим температуру ниже, чем температура нагрузки 132, и источник аэрозоля, только что поданным из блока 116A хранения, то расхождение между периодами времени, необходимыми, чтобы температура нагрузки 132 снизилась до комнатной температуры в состояниях, когда источник аэрозоля исчерпан, и когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, возникает быстро.

[0101] Фиг. 4 является блок-схемой последовательности этапов способа для контроля процесса охлаждения нагрузки 132 и определения, исчерпан ли источник аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь, все этапы будут описаны как выполняемые блоком 106 управления. Однако, следует отметить, что некоторые из этапов могут выполняться другим компонентом в аэрозольном устройстве 100.

[0102] Запрос на образование аэрозоля от пользователя продолжается до момента перед выполнением способа, показанного на фиг. 4. Способ начинается на этапе 402, и блок 106 управления определяет, закончен ли запрос на образование аэрозоля. В качестве примера, блок 106 управления может определить, закончено ли вдыхание пользователя, по выходному сигналу датчика давления и т.п. В другом примере, блок 106 управления может определить, закончен ли запрос на образование аэрозоля, на основании того, не нажимается ли больше кнопка, предусмотренная в аэрозольном устройстве 100 для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132. В еще одном примере, блок 106 управления может определить, закончен ли запрос на образование аэрозоля, на основании того, прошел ли предварительно заданный период времени после определения операции на пользовательском интерфейсе, например, нажатия кнопки, предусмотренной в аэрозольном устройстве 100 для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132.

[0103] Когда запрос на образование аэрозоля продолжается («нет» на этапе 402), способ возвращается в точку перед этапом 402. Когда запрос на образование аэрозоля закончен («да» на этапе 402), способ переходит к этапу 404. На этапе 404, блок 106 управления выключает переключатель Q1 и приостанавливает подачу электроэнергии в нагрузку 132.

[0104] Способ переходит к этапу 406, и блок 106 управления запускает таймер. Блок 106 управления может установить значение таймера в начальное значение t=0.

[0105] Способ переходит к этапу 408, и блок 106 управления ожидает, пока не проходит предварительно заданный период Δt времени. В другом примере, когда способ переходит с этапа 416 (описанного впоследствии) обратно на этап 408, блок 106 управления может увеличивать (наращивать) «t» на период времени Δt, прошедший с последнего времени, когда выполнялся этап 416.

[0106] Способ переходит к этапу 410, и блок 106 управления включает переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Блок 106 управления может измерять значение R_HTR(t) электрического сопротивления нагрузки 132 по способу, описанному в связи с фиг. 2. На этапе 412, блок 106 управления может получить значение электрического сопротивления из датчика, который измеряет значение электрического сопротивления нагрузки 132. В качестве альтернативы, блок 106 управления может получать значение электрического сопротивления с использованием значения, полученного из датчика, который измеряет электрическое значение (значение тока или подобное значение), зависящее от электрического сопротивления. Затем, на этапе 414, блок 106 управления выключает переключатель Q2.

[0107] Способ переходит к этапу 416, и блок 106 управления определяет, равно ли значение R_HTR(t), полученное на этапе 412, предварительно заданному значению R_HTR(T_HTR=R.T.). Как показано на фиг. 3, когда нагрузка 132 является PTC-нагревателем (с положительным температурным коэффициентом), значение сопротивления нагрузки 132 уменьшается с течением времени со значения R_HTR(t=0), соответствующего температуре в момент времени, когда переключатель Q1 выключается. Когда температура нагрузки 132 достигает комнатной температуры, значение сопротивления нагрузки 132 становится R_HTR(T_HTR=R.T.). Соответственно, вышеописанное определение относительно значения сопротивления нагрузки 132, которое выполняется на этапе 416, делает возможным определение, снизилась ли температура нагрузки 132 до комнатной температуры.

[0108] Когда значение сопротивления нагрузки 132 не достигает предварительно заданного значения («нет» на этапе 416), способ возвращается в точку перед этапом 408. Когда значение сопротивления нагрузки 132 достигает предварительно заданного значения («да» на этапе 416), способ переходит к этапу 418. На этапе 418, блок 106 управления определяет, превышает ли значение t таймера (т.е., период времени, прошедший после выключения переключателя Q1) в этот момент времени предварительно заданный порог Thre. Как показано на фиг. 3, «Thre» означает необходимый период времени охлаждения до момента, пока температура нагрузки 132 не снизится до комнатной температуры, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве.

[0109] Когда значение таймера превышает порог («да» на этапе 418), способ переходит к этапу 420. Это означает, что период времени до момента, пока температура нагрузки 132 не снизится до комнатной температуры, является периодом времени, превышающим порог Thre, и, поэтому, как можно понять из описания фиг. 3, выполняется определение, что нагрузка 132 находится в перегретом состоянии в момент времени, когда переключатель Q1 выключается. Соответственно, на этапе 420, блок 106 управления определяет, что источник аэрозоля исчерпан.

[0110] Когда значение таймера равно или меньше, чем порог («нет» на этапе 418), способ переходит к этапу 422. На этапе 422, блок 106 управления определяет, что источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве.

[0111] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 4, блок 106 управления может контролировать процесс охлаждения нагрузки после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком 112. Данный контроль выполняется таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком 112, и снижением температуры нагрузки. Например, когда нагрузка 132 является PTC-нагревателем, последовательное во времени изменение значения электрического сопротивления нагрузки 132 коррелируют с температурой нагрузки 132. Следовательно, когда температура нагрузки 132 снижается с течением времени, значение электрического сопротивления нагрузки 132 также уменьшается. В соответствии с такой конфигурацией, процесс охлаждения нагрузки (нагревателя) можно прослеживать с высокой точностью, даже без применения специализированного датчика температуры.

[0112] Кроме того, в соответствии с вариантом осуществления на фиг. 4, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, на основании процесса охлаждения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке 116A хранения или материале-носителе 116B аэрозоля. Соответственно, исчерпание источника аэрозоля, можно определять в состоянии, в котором такая помеха, как вдыхание пользователя, является слабой.

[0113] Фиг. 5 показывает, что измеренное значение сопротивления нагрузки 132 может значительно флуктуировать из-за формирования выброса тока (или остаточного тока). Кривая 502 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 504 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Позиция 506 обозначает период времени, необходимый для затухания выброса тока (или остаточного тока). Поскольку схема 134 включает в себя, по меньшей мере, индукционный (индуктивный) компонент, то ток, протекающий через первую цепь 202, резко изменяется немедленно после того, как переключатель Q1 выключается, что приводит к формированию выброса тока, имеющего величину, соответствующую произведению относительной величины резкого изменения тока (значения производной по времени) и индуктивности. Соответственно, когда переключатель Q2 включается немедленно после того, как переключатель Q1 выключается, и значение сопротивления нагрузки 132 измеряется, выброс тока накладывается на ток для измерения значения сопротивления. Это создает неудобство, потому что измеренное значение сопротивления нагрузки 132 значительно флуктуирует, или в этом роде. Иначе говоря, изменение значения электрического сопротивления нагрузки 132 и температуры нагрузки 132 могут отклоняться друг от друга, с исключением возможности сохранения вышеописанной корреляции между ними. Соответственно, становится сложным прослеживать процесс охлаждения нагрузки 132 с высокой точностью и точно измерять период времени до момента, когда температура нагрузки 132 достигает комнатной температуры. Следует отметить, что, поскольку схема 134 включает в себя, по меньшей мере, конденсаторный (емкостной) компонент в дополнение к индукционному компоненту, то остаточный ток, протекающий через схему после того, как переключатель Q1 выключается, может создавать неудобство по аналогии с выбросом тока.

[0114] Фиг. 6 является блок-схемой последовательности этапов способа, поясняющей выполнение способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, способным решить вышеописанную проблему. Операции способа на этапах 602 и 604 являются такими же, как операции способа на этапах 402 и 404 на фиг. 4, и поэтому их описание не приводится.

[0115] На этапе 606, блок 106 управления ожидает в течение предварительно заданного периода времени (например, 10 мс) в состоянии, в котором как переключатель Q1, так и переключатель Q2 выключены. То есть, мертвая зона, в которой не контролируется процесс охлаждения, или не выполняется определение, на основании контролируемого процесса охлаждения, касающееся того, произошло ли исчерпание, обеспечивается, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения нагрузки 132 начинается. На данном этапе, предварительно заданный период времени может быть, например, периодом времени 506 до момента, когда выброс тока затухает, как показано на фиг. 5. Как описано выше, выброс тока имеет величину, соответствующую относительной величине подачи тока (значению производной по времени), и, следовательно, выброс тока постепенно снижается с течением времени. Аналогично, остаточный ток также постепенно снижается с течением времени. Информация о времени может быть предварительно сохранена в памяти 114 или может переменно устанавливаться в соответствии с выходным значением датчика 112. Когда мертвая зона предусмотрена, то момент времени, когда включается переключатель Q2, задерживается на вышеописанный предварительно заданный период времени, как показано на фиг. 5. Операции способа на этапах 608-624 являются такими же, как операции способа на этапах 406-422 на фиг. 4, и поэтому их описание не приводится. Следует отметить, что операция способа на этапе 608 может выполняться перед этапом 606.

[0116] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 6, блок 106 управления выполнен с возможностью обеспечения мертвой зоны, в которой не контролируется процесс охлаждения, или не выполняется определение, на основании контролируемого процесса охлаждения, касающееся того, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения. Соответственно, ввиду снижения вероятности наблюдения флуктуации выходного значения датчика 112, которая может возникать, когда значение сопротивления нагрузки 132 измеряется в то время, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения, точность прослеживания процесса охлаждения нагрузки повышается.

[0117] Мертвую зону можно обеспечивать до момента, пока значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше, чем порог. В качестве примера, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью предписания магнитному датчику, включенному в датчик 112, измерять электромагнитный шум, формируемый остаточным током и выбросом тока, и определять значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока по величине измеренного шума. Это может предотвратить прослеживание процесса охлаждения в состоянии, в котором остаточный ток и выброс тока налагаются на выходное значение датчика 112, вследствие чего повышается точность прослеживания.

[0118] Период времени мертвой зоны может быть короче периода времени до момента, пока процесс охлаждения не заканчивается в состоянии, в котором не происходит исчерпание источника аэрозоля. В качестве примера, период времени мертвой зоны может быть короче, чем «Thre», показанный на фиг. 5. Это может предотвращать установку слишком продолжительной мертвой зоны, что допускает беспрепятственное прослеживание процесса охлаждения.

[0119] Фиг. 7 концептуально представляет вариант осуществления настоящего изобретения для уменьшения влияния выброса тока (или остаточного тока). Кривая 702 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 704 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Позиция 706 обозначает период времени до момента, пока выброс тока (или остаточный ток) не затухает. В данном примере, значение, зависящее от значения электрического сопротивления нагрузки 132, определяется датчиком 112 в ходе контроля процесса охлаждения за цикл T, более продолжительный, чем необходимый период времени (период времени, обозначенный позицией 706) до момента, пока значение тока из, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии в нагрузку 132, не становится равным или выше, чем порог. Следует отметить, что вышеописанное определение может выполняться, а может и не выполняться в момент времени, указанный крайней левой пунктирной линией (момент времени, когда формируется выброс тока).

[0120] Фиг. 8 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 7. Операции способа на этапах 802-808 являются такими же, как операции способа на этапах 402-408 на фиг. 4.

[0121] На этапе 810, блок 106 управления определяет, является ли время t, показанное таймером, целым кратным вышеописанного цикла T. Когда «t» не является целым кратным «T» («нет» на этапе 810), способ возвращается в точку перед этапом 808.

[0122] Когда «t» является целым кратным «T» («да» на этапе 810), «t» считается достигшим времени измерения, указанного пунктирной линией на фиг. 7. Способ переходит к этапу 812, переключатель Q2 включается, и значение электрического сопротивления нагрузки 132 или значение, зависящее от электрического сопротивления, измеряется. Операции способа на этапах 812-824 являются такими же, как операции способа на этапах 410-422 на фиг. 4.

[0123] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 7 и фиг. 8, блок 106 управления выполнен с возможностью определения значения, зависящего от значения электрического сопротивления, посредством датчика 112 в ходе контроля процесса охлаждения за цикл, более продолжительный, чем необходимый период времени до момента, пока значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше, чем порог. Соответственно, ввиду снижения вероятности наблюдения флуктуации выходного значения датчика 112, которая может возникать, когда значение сопротивления нагрузки 132 измеряется в то время, когда или непосредственно после того, как начинается охлаждение нагрузки 132, точность прослеживания процесса охлаждения повышается.

[0124] Фиг. 9 концептуально представляет вариант осуществления настоящего изобретения для уменьшения влияния выброса тока. Кривая 902 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 904 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). В данном примере, значение, измеряемое датчиком 112 в то время, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения, корректируется сглаживанием последовательного во времени изменения значения. В примере, как представлено в выражении на фиг. 9, среднее значение из значений сопротивления нагрузки 132, которые измерены в моменты времени измерения с некоторого момента времени до другого некоторого момента времени, может определяться как значение сопротивления нагрузки 132 в момент времени измерения. Например, в предположении N=5 в выражении, представленном на фиг. 9, значение сопротивления в момент времени, соответствующий последней пунктирной линии из пяти пунктирных линий, показанных на фиг. 9, может быть получен как среднее значение из пяти значений сопротивления, измеренных в пять моментов времени, включая вышеописанный момент времени и четыре предыдущих момента времени. Следует отметить, что среднее значение из значений сопротивления нагрузки 132, которые измерены в моменты времени измерения с некоторого момента времени (начального момента) до другого некоторого момента времени (конечного момента), может быть получено не как значение сопротивления в конечный момент, но как значение сопротивления в начальный момент, или может быть получено как значение сопротивления в момент времени, находящийся между начальным моментом и конечным моментом.

[0125] Фиг. 10 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 9. Операции способа на этапах 1002-1014 являются такими же, как операции способа на этапах 402-414 на фиг. 4.

[0126] На этапе 1016, блок 106 управления увеличивает (наращивает) предварительно заданное целое число N. Начальное значение «N» может быть равно нулю, и, на этапе 1016, значение «N» может быть увеличено на 1. «N» соответствует «N» в правой части выражения, показанного на фиг. 9.

[0127] Способ переходит к этапу 1018, и блок 106 управления определяет, равно ли «N» предварительно заданному порогу Thre1. В примере, когда в качестве значения сопротивления, используемого для управления, используют среднее значение пяти измеренных значений сопротивления, «N» равно 5.

[0128] Когда «N» не достигает порога («нет» на этапе 1018), способ возвращается в точку перед этапом 1008. Когда «N» достигает порога («да» на этапе 1018), способ переходит к этапу 1020. На этапе 1020, блок 106 управления вычисляет «R_ave(t)», исходя из выражения, показанного, например, на фиг. 9. Способ переходит к этапу 1022, и блок 106 управления обнуляет «N». Последующие операции способа на этапах 1024-1030 являются такими же, как операции способа на этапах 416-422 на фиг. 4.

[0129] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 9 и фиг. 10, блок 106 управления выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком 112, когда или непосредственно после того, как начинается процесс охлаждения, посредством сглаживания последовательного во времени изменения значения, определяемого датчиком 112, и контроля процесса охлаждения по скорректированному значению. В примере на фиг. 9 и фиг. 10, множество полученных значений просто усредняется, но в другом примере, может быть получено скользящее среднее множества измеренных значений. В соответствии с данными конфигурациями, исчерпание источника аэрозоля может обнаруживаться в состоянии, в котором влияние такой помехи, как вдыхание пользователя, оказывается слабым. Кроме того, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком 112 с использованием процесса усреднения и/или фильтра низких частот. Это делает возможным осуществлять процесс сглаживания более простым способом.

[0130] Правильный выбор моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки будет описан со ссылкой на фиг. 11 – фиг. 15. В соответствии со способом измерения значения электрического сопротивления нагрузки 132, описанным в связи с фиг. 2, процесс охлаждения нагрузки 132 можно контролировать без применения специализированного датчика температуры. Однако, поскольку, для измерения значения электрического сопротивления нагрузки 132, в схему 134 необходимо подавать энергию, то нагрузка 132 выделяет тепло при протекании тока в нагрузке 132, по меньшей мере, каждый раз, когда измеряется значение электрического сопротивления нагрузки 132. Соответственно, контроль процесса охлаждения нагрузки в неправильно выбранные моменты времени измерения вызывает помеху, приводящую к тому, что точность измерения процесса охлаждения нагрузки может снижаться.

[0131] Фиг. 11 концептуально представляет моменты времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 1102 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132 когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 1104 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Подобно варианту осуществления на фиг. 4, процесс охлаждения можно контролировать таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком 112, и снижением температуры нагрузки 132. Например, когда нагрузка 132 является PTC-нагревателем, последовательное во времени изменение значения электрического сопротивления нагрузки 132 коррелируют с температурой нагрузки 132. Следовательно, когда температура нагрузки 132 снижается с течением времени, значение электрического сопротивления нагрузки 132 также уменьшается. При этом, в примере, показанном на фиг. 11, цикл T, за который датчик 112 измеряет значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, в ходе контроля процесса охлаждения, может быть продолжительнее, чем минимальное значение T_min, достижимое для блока 106 управления. Контроль процесса охлаждения может начинаться после прохождения предварительно заданного периода времени с окончания подачи электроэнергии, и предварительно заданный период времени может превышать минимальное значение T_min, достижимое для блока 106 управления. В соответствии с такой конфигурацией, выбор моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки становится правильным, вследствие чего процесс охлаждения нагрузки можно прослеживать с высокой точностью даже без применения специализированного датчика температуры.

[0132] Фиг. 12 концептуально представляет моменты времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 1202 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 1204 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Как показано на фигуре, мертвая зона в течение предварительно заданного периода времени может обеспечиваться после того, как значение электрического сопротивления нагрузки 132 или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, измерено в момент t=0, и значение может быть измерено снова после окончания мертвой зоны. Значение не обязательно должно измеряться в мертвой зоне. В качестве альтернативы, хотя значение измеряется также в мертвой зоне, значение, измеренное в мертвой зоне, не обязательно должно использоваться для определения, касающееся того, исчерпан ли источник аэрозоля. Цикл T, за который значение измеряется после окончания мертвой зоны, может превышать минимальное значение T_min, достижимое для блока 106 управления, или может быть равным T_min. Кроме того, контроль процесса охлаждения может начинаться после прохождения предварительно заданного времени с момента окончания подачи электроэнергии.

[0133] Фиг. 13 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 12. Операции способа на этапах 1302-1308 являются такими же, как операции способа на этапах 402-408 на фиг. 4.

[0134] На этапе 1310, блок 106 управления определяет, превосходит ли время, показанное таймером, предварительно заданный период времени t_{dead_zone} мертвой зоны (т.е., закончилась ли мертвая зона). Когда мертвая зона не закончилась («нет» на этапе 1310), способ возвращается в точку перед этапом 1308. Когда мертвая зона закончилась («да» на этапе 1310), способ переходит к этапу 1312. Операции способа на этапах 1312-1324 являются такими же, как операции способа на этапах 410-422 на фиг. 4. В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 12 и фиг. 13, когда мертвая зона обеспечена, выбор моментов времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки становится правильным, вследствие чего процесс охлаждения нагрузки можно прослеживать с высокой точностью даже без применения специализированного датчика температуры.

[0135] Фиг. 14 концептуально представляет моменты времени измерения значений для контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 1402 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 1404 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Как показано на фигуре, период времени с момента, когда значение электрического сопротивления нагрузки 132 или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, измеряется в первый раз во время t=0, до того, как значение измеряется во второй раз, может быть продолжительнее, чем период времени между моментом времени второго измерения и моментом времени третьего измерения. Как показано на фигуре, после этого, период времени между соседними моментами времени измерения может задаваться постепенно все более коротким с течением времени.

[0136] Фиг. 15 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 14. Операции способа на этапах 1502-1506 являются такими же, как операции способа на этапах 402-406 на фиг. 4.

[0137] На этапе 1508, блок 106 управления определяет значение цикла T измерения, показанного на фиг. 14. В примере, как показано на этапе 1508, цикл T измерения может быть получен в виде произведения предварительно заданного коэффициента α и значения сопротивления нагрузки 132 в этот момент. Когда нагрузка 132 является PTC-нагревателем, значение сопротивления нагрузки 132 уменьшается по мере того, как снижается температура нагрузки 132. Следовательно, в соответствии с вышеприведенным примером, «T» оказывается короче каждый раз, когда измеряется значение. Вышеописанный способ вычисления «T» является всего лишь иллюстративным. В другом примере, цикл T измерения может рассчитываться как изменяющийся обратно пропорционально периоду времени, прошедшему с начала процесса охлаждения или может рассчитываться как изменяющийся обратно пропорционально числу раз измерений, которые уже сделаны.

[0138] Операция на этапе 1510 является такой же, как операция на этапе 408. Способ переходит к этапу 1512, и блок 106 управления определяет, прошло ли время скорректированного цикла «T» после того, как «T» скорректировано на этапе 1508. Когда время «T» не прошло («нет» на этапе 1512), способ возвращается в точку перед этапом 1510. Когда время «T» прошло («да» на этапе 1512), способ переходит к этапу 1514. Операции способа на этапах 1514-1520 являются такими же, как операции способа на этапах 410-416.

[0139] Когда определяется, что нагрузка 132 не достигает комнатной температуры («нет» на этапе 1520), способ возвращается в точку перед этапом 1508, и устанавливается новое «T», и операции способа на этапах 1508-1520 повторяются. Когда определяется, что нагрузка 132 достигла комнатной температуры («да» на этапе 1520), способ переходит к этапу 1522. Операции способа на этапах 1522-1526 являются такими же, как операции способа на этапах 418-422.

[0140] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 14 и фиг. 15, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью ступенчатого сокращения цикла, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком 112 в ходе контроля процесса охлаждения. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью сокращения цикла, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком 112 в ходе контроля процесса охлаждения, по мере того, как снижается температура нагрузки 132, соответствующая значению, определяемому датчиком 112. При таких характеристиках, может соответственно устанавливаться частота измерений, вследствие чего ослабляется влияние на процесс охлаждения нагрузки 132.

[0141] Фиг. 16 схематически представляет подачу электроэнергии в нагрузку и процесс охлаждения нагрузки после приостановки подачи электроэнергии, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 1602 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 1604 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). Звездочка на фиг. 16 указывает температуру нагрузки 132, соответствующую значению сопротивления нагрузки 132 перед тем, как начинается образование аэрозоля, или непосредственно перед тем, как начинается подача электроэнергии.

[0142] Фиг. 17 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 16. На этапе 1702, блок 106 управления определяет, выдан ли запрос на образование аэрозоля. В качестве примера, блок 106 управления может определить, начинается ли вдыхание пользователя, по выходному сигналу датчика давления или подобным образом. В другом примере, блок 106 управления может определить, была ли нажата кнопка, обеспеченная в аэрозольном устройстве 100, для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132.

[0143] Способ переходит к этапу 1704, и блок 106 управления включает переключатель Q2 перед включением переключателя Q1. Затем, на этапе 1706, блок 106 управления измеряет значение электрического сопротивления нагрузки 132 или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, различными вышеописанными способами. В данном случае, в нижеприведенном описании предполагается, что измеряется значение электрического сопротивления нагрузки 132. Блок 106 управления сохраняет, в качестве начального значения, значение электрического сопротивления, измеренное на этапе 1706. На этапе 1708, блок 106 управления выключает переключатель Q2. Способ переходит к этапу 1710, и блок 106 управления включает переключатель Q1, чтобы начать подачу электроэнергии в нагрузку 132.

[0144] Операции способа на этапах 1712-1724 являются такими же, как операции способа на этапах 402-414.

[0145] Способ переходит к этапу 1726, и блок 106 управления определяет, равно ли значение R_HTR(t) сопротивления, измеренное на этапе 1722, начальному значению, измеренному на этапе 1706. Когда два значения не равны между собой («нет» на этапе 1726), способ возвращается в точку перед этапом 1718. Когда два значения равны между собой («да» на этапе 1726), способ переходит к этапу 1728. Операции способа на этапах 1728-1732 являются такими же, как операции способа на этапах 418-422.

[0146] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 16 и фиг. 17, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком 112, не достигает установившегося состояния. Процесс охлаждения прослеживается до момента, пока температура нагрузки 132 не достигает установившегося состояния, и поэтому процесс охлаждения может контролироваться до надлежащего конечного момента. В примере, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком 112, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком 112 до того, как подается электрическая энергия, и значением, определяемым датчиком 112 в процессе охлаждения. Таким образом, определение, достигло ли значение установившегося состояния, выполняется на основании значения сопротивления перед образованием аэрозоля. Соответственно, отдельные отклонения нагрузки 132 могут отображаться по сравнению со случаем, когда определение выполняется на основании предварительно заданного порога, вследствие чего повышается точность определения, достигло ли значение установившегося состояния. Кроме того, даже когда температура в среде использования аэрозольного устройства 100 отличается от типичной комнатной температуры (например, 25°C), возможно точное прослеживание конечного момента процесса охлаждения.

[0147] Следует отметить, что, вместо вышеописанного варианта осуществления, на этапе 1726, блок 106 управления может определить, равно ли значение R_HTR(t) сопротивления, измеренное на этапе 1722, значению, полученному добавлением бесконечно малого, предварительно заданного значения Δ к начальному значению, измеренному на этапе 1706, или значению, определяемому датчиком 112 перед тем, как выполняется подача электроэнергии, чтобы отображать погрешность измерения датчика 112.

[0148] Фиг. 18 концептуально представляет способ контроля процесса охлаждения нагрузки, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 1802 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 1804 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). В данном примере, вместо идеального периода охлаждения, в течение которого температура нагрузки 132 окончательно снижается до комнатной температуры (например, 25°C), в качестве периода времени до момента, пока значение не достигло установившегося состояния, используется приблизительный период охлаждения, в течение которого температура нагрузки 132 снижается до температуры (например, 25°C+Δ) выше, чем комнатная температура.

[0149] Фиг. 19 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 18. Операции способа на этапах 1902-1914 являются такими же, как операции способа на этапах 402-414.

[0150] На этапе 1916, блок 106 управления сравнивает значение сопротивления нагрузки 132, измеренное на этапе 1912, со значением (R_HTR(T_HTR=R.T.+Δ)) сопротивления нагрузки 132 после прохождения вышеописанного приблизительного периода охлаждения и определяет, совпадают ли два значения. Последнее значение сопротивления может быть предварительно записано в памяти 114. Когда два значения не совпадают между собой («нет» на этапе 1916), способ возвращается в точку перед этапом 1908. Когда два значения совпадают между собой («да» на этапе 1916), способ переходит к этапу 1918. Операции способа на этапах 1918-1922 являются такими же, как операции способа на этапах 418-422.

[0151] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 18 и фиг. 19, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком 112, не достигает установившегося состояния. В примере, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком 112, соответствующим температуре выше комнатной температуры на предварительно заданное значение, и значением, определяемым датчиком 112 в процессе охлаждения.

[0152] Значение Δ, используемое в варианте осуществления на фиг. 18 и фиг. 19, можно устанавливать больше, чем погрешность температуры нагрузки, получаемой из значения, определяемого датчиком 112, при этом погрешность обусловлена погрешностью датчика 112. В качестве примера, когда датчик 112 является датчиком напряжения, погрешность значения сопротивления, которое можно измерить с использованием датчика напряжения, может быть получена из значений погрешностей измерения, например, погрешности коэффициента усиления, погрешности смешения и гистерезисной погрешности, которые известны для датчика напряжения. Кроме того, погрешность температуры, которую можно оценить для нагрузки 132, может быть получена из погрешности значения сопротивления, которое может быть измерено, и погрешности температурной характеристики сопротивления, которая известна для нагрузки 132. В настоящем случае требуется только, чтобы «Δ» было установлено больше, чем погрешность температуры, которую можно оценить для нагрузки 132. Это делает возможным отобразить отдельные отклонения нагрузки 132 по сравнению со случаем, когда определение выполняется на основании предварительно заданного порога, например, 25°C, соответствующим комнатной температуре, вследствие чего повышается точность определения, достигло ли значение установившегося состояния.

[0153] Фиг. 20 концептуально представляет способ контроля процесса охлаждения нагрузки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Кривая 2002 представляет собой кривую охлаждения нагрузки 132. R_HTR(t_n-6), R_HTR(t_n-5), …, и R_HTR(t_n) представляют значения сопротивления нагрузки 132, измеренные в моменты времени t_n-6, t_n-5, …, и t_n, соответственно. Вместо значений сопротивления можно использовать электрические значения, зависящие от сопротивлений нагрузки 132. Значение производной по времени, отклонение и дисперсия каждого из данных значений, измеренных для нагрузки 132, можно вычислить, например, с использованием выражений, показанных на фиг. 20. В данном примере, даже когда оцененная температура нагрузки 132 еще не достигла комнатной температуры + Δ, определение, достигло ли значение сопротивления нагрузки 132 или электрическое значение, зависящее от значения сопротивления, установившегося состояния, выполняется на основании того, удовлетворяет ли вышеописанное значение производной по времени, отклонение и дисперсия предварительно заданному условию.

[0154] Фиг. 21 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 20. Операции способа на этапах 2102-2116 являются такими же, как операции способа на этапах 1902-1916 на фиг. 19.

[0155] Когда на этапе 2116 выполняется определение, что нагрузка 132 не достигает предварительно заданного установившегося состояния («нет» на этапе 2116), способ переходит к этапу 2118. На этапе 2118, блок 106 управления определяет, является ли абсолютное значение значения производной по времени от значения сопротивления (или электрического значения, зависящего от значения сопротивления) нагрузки 132 ниже, чем предварительно заданный порог. Когда абсолютное значение равно или выше, чем порог («нет» на этапе 2118), способ возвращается в точку перед этапом 2108. Когда абсолютное значение ниже порога («да» на этапе 2118), способ переходит к этапу 2120. Следует отметить, что условие на этапе 2118 может дополнительно включать в себя условие, по которому вышеописанное значение производной по времени равно или меньше нуля. Это позволяет избежать ошибочного определения, что значение достигло установившегося состояния, когда кривая охлаждения 2002 колеблется, и наклон кривой 2002 является положительным. Операции способа на этапах 2120-2124 являются такими же, как операции способа на этапах 1918-1922.

[0156] Фиг. 22 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в связи с фиг. 20. Операции способа на этапах 2202-2216 являются такими же, как операции способа на этапах 2102-2116 на фиг. 21.

[0157] Когда на этапе 2216 выполняется определение, что нагрузка 132 не достигает предварительно заданного установившегося состояния («нет» на этапе 2216), способ переходит к этапу 2218. На этапе 2218, блок 106 управления определяет, является ли дисперсия значения сопротивления (или электрического значения, зависящего от значения сопротивления) нагрузки 132 ниже, чем предварительно заданный порог. Вместо дисперсии, для определения можно использовать отклонение. Когда дисперсия равна или выше, чем порог («нет» на этапе 2218), способ возвращается в точку перед этапом 2208. Когда дисперсия ниже порога («да» на этапе 2218), способ переходит к этапу 2220. Операции способа на этапах 2220-2224 являются такими же, как операции способа на этапах 2120-2124.

[0158] В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 20, фиг. 21 и фиг. 22, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком 112, установившегося состояния, по значению производной по времени, отклонению или дисперсии значения, определяемого датчиком 112. Последовательное во времени изменение значения отображается по сравнению со случаем, когда используется само значение, определяемое датчиком 112, что облегчает определение, что значение достигло установившегося состояния.

[0159] Как описано выше, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью предписания датчику 112 определять значение в ходе контроля процесса охлаждения во время, когда температура нагрузки 132 не отклоняется от значения электрического сопротивления нагрузки 132 или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, или с частотой, которая не препятствует охлаждению нагрузки 132 в процессе охлаждения. Соответственно, процесс охлаждения нагрузки можно прослеживать с высокой точностью даже без применения специализированного датчика температуры.

[0160] Кроме того, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке 116A хранения или материале-носителе 116B аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком 112 в процессе охлаждения после момента, когда или немедленно после того, как начинается охлаждение нагрузки 132, и до момента, когда нагрузка 132 достигает комнатной температуры. В примере, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком 112, установившегося состояния, по значению, определяемому датчиком 112, или последовательному во времени изменению значения и определения, произошло ли исчерпание, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком 112, не достигает установившегося состояния. Соответственно, процесс охлаждения нагрузки можно прослеживать с высокой точностью даже без применения специализированного датчика температуры.

[0161] Выше, первый вариант осуществления настоящего изобретения описан как аэрозольное устройство и способ управления аэрозольным устройством. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение, при выполнении процессором, может быть реализовано в форме программы, которая предписывает процессору выполнять способ, или в форме компьютерно-читаемого носителя данных, хранящего упомянутую программу.

[0162] <Второй вариант осуществления>

Когда нагрузка 132 (или нагреватель) охлаждается, следующее выражение, использующее закон охлаждения Ньютона, установлено в предположении, для удобства, что теплообмен происходит только между нагрузкой 132, элементом (например, удерживающим узлом 130, и именуемым в дальнейшем «фитилем»), который переносит источник аэрозоля из блока 116A хранения в нагрузку 132 с использованием капиллярного эффекта, и источником аэрозоля, удерживаемым в фитиле, и воздухом.

[0163] [Формула 1]

Где «Q_HTR» представляет количество тепла нагрузки 132. «α_wick», «α_liquid» и «α_air» означают коэффициенты теплопроводности фитиля, источника аэрозоля, удерживаемого в фитиле, и воздуха, соответственно. «S_wick», «S_liquid» и «S_air» означают площади поверхности контакта нагрузки 132 с фитилем, источником аэрозоля, удерживаемым в фитиле, и воздухом, соответственно. «T_HTR», «T_wick», «T_liquid» и «T_air» означают температуры нагрузки 132, фитиля, источника аэрозоля, удерживаемого в фитиле, и воздуха, соответственно.

[0164] Кроме того, следующее выражение установлено для количества тепла нагрузки 132.

[0165] [Формула 2]

Где «C_HTR» означает теплоемкость нагрузки 132.

[0166] При сведении выражения (1) и выражения (2), устанавливают следующее выражение.

[0167] [Формула 3]

[0168] Для простоты, периоды установления τ определяются следующими выражениями (4)-(6).

[0169] [Формула 4]

[0170] Выражение (3) можно переписать в следующем виде, с использованием выражений (4)-(6).

[0171] [Формула 5]

[0172] С целью дополнительного упрощения, выражение (7) переписывается следующим образом.

[0173] [Формула 6]

[0174] Следует отметить, что для вышеприведенной перезаписи выражения использованы математические выражения, заданные следующими выражением (9) и выражением (10).

[0175] [Формула 7]

[0176] Для решения дифференциального выражения (8) введена новая переменная T₁ с использованием следующего выражения (11).

[0177] [Формула 8]

[0178] Преобразование переменной применено к дифференциальному выражению (8) с использованием выражения (11).

[0179] [Формула 9]

[0180] В предположении, что каждая составляющая из фитиля, источника аэрозоля, удерживаемого в фитиле, и воздуха имеет достаточно большую теплоемкость по отношению к нагрузке 132 в процессе охлаждения нагрузки 132, изменения температуры фитиля, источника аэрозоля, удерживаемого в фитиле, и воздуха в процессе охлаждения нагрузки 132 являются пренебрежимо малыми. Соответственно, первый член в левой части дифференциального выражения (12) можно считать равным нулю, и поэтому дифференциальное выражение (12) можно видоизменить следующим образом.

[0181] [Формула 10]

[0182] Следующее выражение получают решением дифференциального выражения (13) с использованием разделения переменных.

[0183] [Формула 11]

Где «C» представляет постоянную интеграла.

[0184] Когда значение при t=0 получают, считая выражение (11) функцией времени t, получают следующее выражение.

[0185] [Формула 12]

[0186] Где «T_HTR(0)» представляет температуру нагрузки 132 при t=0, т.е., когда процесс охлаждения нагрузки 132 начинается. Когда выражение (15) используют как граничное условие выражения (14), устанавливают следующее выражение.

[0187] [Формула 13]

[0188] Выражение (14) можно режить для «T_HTR(t)» следующим образом, с использованием выражения (11) и выражения (16).

[0189] [Формула 14]

[0190] Авторы настоящей заявки обнаружили, что, когда выражение (17) дифференцируют по времени, производная по времени от температуры нагрузки 132 (скорость охлаждения) может быть приближенно представлена следующим выражением.

[0191] [Формула 15]

[0192] Как описано выше, если изменения температуры фитиля, источника аэрозоля, удерживаемого в фитиле, и воздуха в процессе охлаждения нагрузки 132 являются пренебрежимо малыми, то последовательное во времени изменение температуры нагрузки в значительно мере зависит от «T_HTR(0)». То есть, нетрудно понять, что, чем выше температура нагрузки, когда процесс охлаждения начинается, тем легче снижать температуру нагрузки.

[0193] Исходя из вышеприведенных соображений, авторы настоящей заявки пришли к технической идее, по которой скорость охлаждения нагрузки 132 используют для определения, исчерпан ли источник аэрозоля.

[0194] Фиг. 23 является графиком, схематически представляющим процесс охлаждения нагрузки 132 после того, как в аэрозольном устройстве 100 приостанавливается подача электроэнергии в нагрузку 132. Горизонтальная ось представляет время, и вертикальная ось представляет температуру нагрузки. В данном случае, предполагается, например, что максимальная температура, достигаемая источником аэрозоля в нормальном состоянии, равна 200°C, и температура, достигаемая нагрузкой 132 в перегретом состоянии вследствие исчерпания источника аэрозоля, равна 350°C.

[0195] Как описано ранее, чем выше температура нагрузки 132, тем выше оказывается скорость снижения температуры нагрузки 132. Соответственно, в примере на фиг. 23, чтобы обнаружить исчерпание источника аэрозоля, желательно, чтобы скорость изменения температуры нагрузки 132 измерялась в таких областях, как области 2302A и 2302B, включающие в себя температуру, превышающую максимальную температуру, достигаемую источником аэрозоля в нормальном состоянии. Напротив, такая область, как область 2304, включающая в себя температуру, равную или ниже, чем максимальная температура, достигаемая источником аэрозоля в нормальном состоянии, не подходит для измерения скорости изменения температуры нагрузки 132 с целью обнаружения исчерпания источника аэрозоля.

[0196] Фиг. 24 является графиком, представляющим фактическую скорость охлаждения нагрузки 132. Фиг. 24(A) представляет скорость охлаждения, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Фиг. 24(B) представляет скорость охлаждения, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве). На фиг. 24(A) и фиг. 24(B), горизонтальная ось представляет время, и вертикальная ось представляет скорость охлаждения нагрузки 132, которая прослеживается по значению электрического сопротивления нагрузки 132. Следует отметить, что фиг. 24(A) и фиг. 24(B) имеют одинаковый масштаб вертикальной оси.

[0197] Когда прослеживание процесса охлаждения нагрузки 132 разделяют на область 2402, область 2404 и область 2406 в порядке следования по времени после того, как нагревание нагрузки 132 приостанавливается, примерно, через 4,8 секунды, можно обнаружить следующее.

[0198] Поскольку область 2402 начинается сразу после того, как нагревание нагрузки 132 приостанавливается, то скорость охлаждения нагрузки 132 испытывает сильное влияние таких помех, как вышеописанные выброс тока выброс тока и остаточный ток в области 2402. Соответственно, в случае, в котором скорость охлаждения прослеживается по значению электрического сопротивления нагрузки 132, трудно воспользоваться скоростью охлаждения нагрузки 132 в области 2402 для определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля. Следует отметить, что специалистам в данной области техники будет очевидно, что такая проблема почти не возникает в случае, в котором скорость охлаждения нагрузки 132 прослеживается с использованием специализированного датчика температуры.

[0199] В области 2404, скорость охлаждения, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, как показано на фиг. 24(A), значительно отличается от скорости охлаждения, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве), как показано на фиг. 24(B). Полагают, что это объясняется тем, что вышеописанное различие температур нагрузки вызывает значительное различие скоростей охлаждения. Соответственно, скорость охлаждения нагрузки 132 в области 2404 пригодна для определения, исчерпался ли источник аэрозоля.

[0200] В области 2406, скорость охлаждения, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, как показано на фиг. 24(A), является почти такой же, как скорость охлаждения, когда источник аэрозоля исчерпан (или присутствует в недостаточном количестве), как показано на фиг. 24(B). Полагают, что это обусловлено тем, что скорость охлаждения прослеживается при температуре, равной или меньше, чем вышеописанная максимальная температура, достигаемая источником аэрозоля в нормальном состоянии. Соответственно, скорость охлаждения нагрузки 132 в области 2406 не пригодна для определения, исчерпался ли источник аэрозоля.

[0201] Фиг. 25 является графиком для пояснения времени, подходящего для измерения скорости охлаждения нагрузки 132. Как описано в связи с фиг. 23, измерение скорости охлаждения в наиболее раннее время, возможное после того, как выключается переключатель Q1, и начинается охлаждение нагрузки 132, допускает более точное определение, исчерпался ли источник аэрозоля. Однако, когда переключатель Q2 включается непосредственно после того, как переключатель Q1 выключается, как обозначено позицией 2502, значение, зависящее от измеренной температуры нагрузки 132, значительно флуктуирует из-за влияния выброса тока и т.п. Соответственно, трудно точно измерить скорость охлаждения. С другой стороны, даже когда измерение выполняется после того, как переключатель Q2 включается во время, когда температура нагрузки 132 становится равной или ниже температуры кипения источника аэрозоля, как обозначено позицией 2506, между случаем, когда источник аэрозоля исчерпан, и случаем, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, почти не возникает существенного различия. Исходя из этого, авторы настоящей заявки пришли к идее, что желательно, чтобы скорость охлаждения измерялась во время, когда температура нагрузки 132 может принадлежать температурному диапазону, достигаемому только тогда, когда исчерпание источника аэрозоля происходит после прохождения предварительно заданного периода времени с момента выключения переключателя Q1 (после того, как пропускается установленная мертвая зона), как обозначено позицией 2504.

[0202] Фиг. 26 является блок-схемой последовательности этапов способа для обнаружения исчерпания источника аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном случае, все этапы будут описаны как выполняемые блоком 106 управления. Однако, следует отметить, что некоторые из этапов могут выполняться другим компонентом в аэрозольном устройстве 100.

[0203] Способ начинается на этапе 2602, и блок 106 управления определяет, закончен ли запрос на образование аэрозоля. В качестве примера, блок 106 управления может определить, закончено ли вдыхание пользователя, по выходному сигналу датчика давления, и т.п. В другом примере, блок 106 управления может определить, закончен ли запрос на образование аэрозоля, на основании того, не нажимается ли больше кнопка, предусмотренная в аэрозольном устройстве 100 для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132. В еще одном примере, блок 106 управления может определить, закончен ли запрос на образование аэрозоля, на основании того, прошел ли предварительно заданный период времени после определения операции на пользовательском интерфейсе, например, нажатия кнопки, предусмотренной в аэрозольном устройстве 100 для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132.

[0204] Когда запрос на образование аэрозоля продолжается («нет» на этапе 2602), способ возвращается в точку перед этапом 2602. Когда запрос на образование аэрозоля закончен («да» на этапе 2602), способ переходит к этапу 2604. На этапе 2604, блок 106 управления выключает переключатель Q1, и приостанавливает подачу электроэнергии в нагрузку 132.

[0205] Способ переходит к этапу 2606, и блок 106 управления ожидает в течение предварительно заданного периода времени в состоянии, в котором как переключатель Q1, так и переключатель Q2 выключены. То есть, мертвая зона, в которой не контролируется процесс охлаждения, или не выполняется определение, на основании контролируемого процесса охлаждения, касающееся того, произошло ли исчерпание, обеспечивается, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения нагрузки 132 начинается. Мертвая зона может быть обеспечена до момента времени после того, как выброс тока ослабляется, и момента времени перед тем, как температура нагрузки 132 становится равной или меньше, чем температура кипения источника аэрозоля.

[0206] Способ переходит к этапу 2608, и блок 106 управления запускает таймер. Блок 106 управления может установить значение таймера в начальное значение t=0.

[0207] Способ переходит к этапу 2610, и блок 106 управления включает переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Способ переходит к этапу 2612, и блок 106 управления измеряет значение, зависящее от температуры нагрузки 132, в момент времени t₁, с использованием датчика 112 или тому подобного. Датчик 112 может быть выполнен с возможностью измерения и выдачи температуры, напряжения, значения сопротивления и т.п. нагрузки 132. В данном случае измеряется значение электрического сопротивления R_HTR(t₁) нагрузки 132. Способ переходит к этапу 2614, и блок 106 управления выключает переключатель Q2.

[0208] Способ переходит к этапу 2616, и блок 106 управления снова включает переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Способ переходит к этапу 2518, и блок 106 управления измеряет значение, зависящее от температуры нагрузки 132, в момент времени t₂, например, значение электрического сопротивления R_HTR(t₂) нагрузки 132. Способ переходит к этапу 2620, и блок 106 управления снова выключает переключатель Q2.

[0209] Способ переходит к этапу 2622, и блок 106 управления получает скорость охлаждения нагрузки 132 по значениям R_HTR(t₁), RHTR(t₂), t₁ и t₂. Затем, на этапе 2624, блок 106 управления сравнивает полученную скорость охлаждения с предварительно заданным порогом. Когда скорость охлаждения меньше порога («да» на этапе 2624), способ переходит к этапу 2626, и блок 106 управления определяет, что источник аэрозоля исчерпан. С другой стороны, когда скорость охлаждения равна или выше, чем порог («нет» на этапе 2624), способ переходит к этапу 2628, и блок 106 управления определяет, что остается достаточно источника аэрозоля.

[0210] Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления, изображенным на фиг. 26, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке 116A хранения или материале-носителе 116B аэрозоля, на основании скорости охлаждения, выведенной из выходного значения датчика 112 в процессе охлаждения после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Блок 106 управления может обнаруживать, происходит ли исчерпание источника аэрозоля, на основании скорости охлаждения и быстро и с высокой точностью определять, происходит ли исчерпание источника аэрозоля. Следует отметить, что этап 2614 и этап 2616 можно пропускать, вследствие чего переключатель Q2, который включается на этапе 2610, остается включенным до этапа 2620.

[0211] Кроме того, в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления, блок 106 управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании скорости охлаждения во временной зоне, в которой разность между скоростью охлаждения, когда происходит исчерпание источника аэрозоля, и скоростью охлаждения, когда исчерпание источника аэрозоля не происходит, равна или выше, чем порог, (например, временной зоне, соответствующей области 2302A или 2302B на фиг. 23) в процессе охлаждения. В качестве альтернативы, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании скорости охлаждения во временной зоне, в которой температура нагрузки 132 принадлежит температурному диапазону, достижимому только тогда, когда происходит исчерпание, (например, во временной зоне, соответствующей области 2302A) в процессе охлаждения. Определение, происходит ли исчерпание источника аэрозоля, выполняется на основании скорости охлаждения, полученной в период, в течение которого имеет место значительное различие скоростей охлаждения. Соответственно, определение, происходит ли исчерпание, может выполняться с более высокой точностью.

[0212] Кроме того, в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью вывода скорости охлаждения из множества выходных значений датчика 112 и получения, по меньшей мере, самого раннего значения на временной оси из множества выходных значений датчика 112, во временной зоне, в которой температура нагрузки 132 принадлежит температурному диапазону, достижимому только тогда, когда происходит исчерпание, в процессе охлаждения. В качестве альтернативы, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью получения множества выходных значений датчика 112 во временной зоне, в которой температура нагрузки 132 принадлежит температурному диапазону, достижимому только тогда, когда происходит исчерпание, в процессе охлаждения. В соответствии с данными конфигурациями, требуется всего лишь, чтобы начальный момент периода измерения принадлежал области, в которой имеет место значительное различие, и поэтому мертвую зону не обязательно устанавливать с высокой точностью, и, кроме того, в качестве блока 106 управления не обязательно применять микроконтроллер с высокой производительностью, например, с очень коротким циклом управления.

[0213] Как уже описано в связи с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, нагрузка 132 может иметь значение электрического сопротивления, которое изменяется под влиянием температуры. Датчик 112 может выдавать значение, зависящее от значения электрического сопротивления, в качестве значения, зависящего от температуры нагрузки 132. В данном случае, поскольку температура выводится из значения сопротивления нагрузки 132, то дорогой специализированный датчик температуры становится необязательным. Кроме того, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью обеспечения мертвой зоны, в которой значение, зависящее от значения электрического сопротивления, не измеряется датчиком 112, или скорость охлаждения не выводится, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения начинается. В качестве альтернативы, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью вывода скорости охлаждения по выходному значению датчика 112, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения начинается, при этом выходное значение корректируется сглаживанием последовательного во времени изменения выходного значения датчика 112. В соответствии с данной конфигурацией, поскольку значение сопротивления, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения начинается, не используется, то вероятность наблюдения флуктуации выходного значения датчика 112 снижается, вследствие чего точность прослеживания процесса охлаждения нагрузки повышается.

[0214] В примере, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания 110 в нагрузку 132 таким образом, что электрическая энергия, подаваемая из источника 110 питания в нагрузку 132 до процесса охлаждения, снижается ступенчато или снижается постепенно. Это позволяет ослабить ток, протекающий через схему, в конце стадии образования аэрозоля. Соответственно, период, в течение которого выходное значение флуктуирует из-за вышеописанных выброса тока и остаточного тока, и т.п., можно сократить, допуская, тем самым, прослеживание периода, в течение которого создается более заметное значительное различие скоростей охлаждения.

[0215] В примере, вышеописанная мертвая зона может быть обеспечена с продолжением до момента, пока значение тока, по меньшей мере, одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше, чем порог. Следовательно, мертвая зона становится продолжительнее, чем период времени до момента, пока выброс тока или остаточный ток не обращается в нуль или не становится исчезающе малым. Соответственно, процесс охлаждения не прослеживается в состоянии, в котором остаточный ток или выброс тока налагается на выходное значение датчика, вследствие чего точность прослеживания повышается.

[0216] В примере, мертвая зона может быть короче периода времени до момента, пока процесс охлаждения не заканчивается, в случае, когда не происходит исчерпания. Таким образом, мертвая зона короче периода времени охлаждения, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Соответственно, излишне продолжительная мертвая зона является нецелесообразной, что допускает беспрепятственное прослеживание процесса охлаждения.

[0217] В примере, период времени с конца подачи электроэнергии до начала получения датчиком 112 значения, зависящего от значения электрического сопротивления, и/или цикл, за который датчик 112 получает значение, зависящее от значения электрического сопротивления, может быть продолжительнее, чем минимальное значение, достижимое для блока 106 управления. Это может целенаправленно уменьшить число моментов измерения или снизить частоту прослеживания, когда процесс охлаждения нагрузки 132 прослеживается по значению сопротивления. Соответственно, процесс охлаждения нагрузки можно прослеживать с высокой точностью даже без применения специализированного датчика температуры.

[0218] Фиг. 27 является блок-схемой последовательности этапов способа для обнаружения исчерпания источника аэрозоля, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Операции способа на этапах 2702 и 2704 являются такими же, как операции способа на этапах 2602 и 2604 на фиг. 26.

[0219] Способ переходит к этапу 2706, и блок 106 управления включает переключатель Q2. Переключатель Q2 может включаться сразу после того, как переключатель Q1 выключается. Затем, на этапе 2708, блок 106 управления выключает переключатель Q2. Ток, протекающий в нагрузке 132, когда включен переключатель Q2, меньше тока, протекающего в нагрузке 132, когда включен переключатель Q1. Соответственно, выброс тока, формируемый после того, как переключатель Q2 включается и выключается на этапах 2706 и 2708, меньше, чем выброс тока, формируемый в примере, обозначенном позицией 2502 на фиг. 25. Следует отметить, что этапы 2704-2708 могут выполняться перед этапом 2702. Соответственно, процесс охлаждения может прослеживаться после начала.

[0220] Операции способа на этапах 2710-2732 являются такими же, как операции способа на этапах 2606-2628.

[0221] Аэрозольное устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения может включать в себя, в примере, схему 200, изображенную на фиг. 2. Схема 200 может включать в себя первую цепь 202, которая включена последовательно между источником 110 питания и нагрузкой 132 и включает в себя первый переключатель Q1, и вторую цепь 204, которая включена последовательно между источником 110 питания и нагрузкой 132, подсоединена параллельно первой цепи 202, включает в себя второй переключатель Q2 и имеет значение электрического сопротивления выше, чем данное значение первой цепи 202. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью управления первым переключателем Q1 и вторым переключателем Q2 и вывода скорости охлаждения из выходного значения датчика в то время, когда включен только второй переключатель Q2 из первого переключателя Q1 и второго переключателя Q2. Данная конфигурация включает в себя специальную схему для измерения значения сопротивления резистора с высоким сопротивлением. Соответственно, влияние на процесс охлаждения нагрузки, когда измеряется значение сопротивления, может ослабляться. Как описано в связи с фиг. 27, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью включения второго переключателя Q2 непосредственно перед процессом охлаждения. Данная возможность обеспечивает попеременное включение первого переключателя Q1 и второго переключателя Q2. Соответственно, это может ослабить выброс тока и остаточный ток, когда начинается процесс охлаждения.

[0222] Фиг. 28 схематически изображает схему, входящую в состав аэрозольного устройства, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Схема 2800 отличается от схемы 200, показанной на фиг. 2, тем, что схема 2800 не содержит второй цепи 204. В примере на фиг. 28, аэрозольное устройство может включать в себя датчик 112E температуры, который измеряет и выдает температуру нагрузки 132. В данном случае, например, блок 106 управления не обязательно должен выполнять операции способа на этапах 2606-2622 на фиг. 26, датчик 112E температуры непосредственно измеряет температуры нагрузки 132 в моменты времени t₁ и t₂, и блок 106 управления может получать скорость охлаждения на основании измеренных температур.

[0223] В еще одном примере, аэрозольное устройство может включать в себя схему, имеющую конфигурацию, подобную конфигурации схемы 2800, изображенной на фиг. 28, и может включать в себя датчик 112B напряжения, который измеряет значение напряжения на нагрузке 132, как показано на фиг. 2, вместо датчика 112E температуры. В данном случае, аэрозольное устройство не включает в себя переключатель Q2. Блок 106 управления может выполнять способ, подобный способу, изображенному на фиг. 26. Следует отметить, что в данном случае, блок 106 управления выключает переключатель Q1 и ожидает в течение предварительно заданного периода времени, вместо выполнения этапа 2606. Блок 106 управления далее включает переключатель Q1, вместо выполнения этапов 2610 и 2616, и выключает переключатель Q1, вместо выполнения этапов 2614 и 2620.

[0224] Выше, второй вариант осуществления настоящего изобретения описан как аэрозольное устройство и способ управления аэрозольным устройством. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение, при выполнении процессором, может быть реализовано в форме программы, которая предписывает процессору выполнять способ, или в форме компьютерно-читаемого носителя данных, хранящего упомянутую программу.

[0225] <Третий вариант осуществления>

Когда запрос на образование аэрозоля выдается, когда исчерпан источник аэрозоля в блоке 116A хранения или материале-носителе 116B аэрозоля, нагреватель (нагрузка 132) нагревается в состоянии контакта воздухом. Соответственно, нагрузка 132 вызывает химические изменения, зависящие от материала, формирующего нагрузку 132, и физические характеристики нагрузки могут изменяться. В примере, на поверхности нагрузки 132 формируется защитная пленка вследствие такого явления, как окисление, в результате чего значение электрического сопротивления нагрузки 132 может изменяться. Авторы настоящей заявки пришли к технической идее, по которой, чтобы определить наступление события исчерпания источника аэрозоля в аэрозольном устройстве используется такое явление, как окисление. В дальнейшем приведено специальное описание настоящего варианта осуществления.

[0226] Фиг. 29 концептуальное представляет способ определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения. Горизонтальная ось графика представляет время, и вертикальная ось представляет значение электрического сопротивления нагрузки 132. Значение электрического сопротивления нагрузки 132 является просто примером значения, связанного с физическими характеристиками нагрузки 132, применяемого в настоящем варианте осуществления. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в настоящем варианте осуществления можно использовать значения, связанные с различными физическими характеристиками нагрузки 132, которые могут изменяться из-за исчерпания источника аэрозоля.

[0227] «R_HTR(t₀)» представляет значение сопротивления нагрузки 132 при комнатной температуре (в настоящем случае, 25°C) (или в установившемся состоянии) в момент времени t₀ перед тем, как в нагрузку 132 осуществляется подача электроэнергии. «R_HTR(t₀)» может быть измерено посредством включения переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204.

[0228] В данном примере, запрос на образование аэрозоля выдается в момент времени t₁. Переключатель Q1 включается по запросу, и подача электроэнергии в нагрузку 132 начинается. Как описано в связи с первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления, когда в качестве нагрузки 132 применяется PTC-нагреватель, значение R_HTR сопротивления нагрузки 132 повышается по мере того, как повышается температура нагрузки 132. Кривая 2902 на фиг. 29 представляет изменение значения сопротивления нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 2904 представляет изменение значения сопротивления нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан.

[0229] В случае, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, когда температура нагрузки 132 достигает максимальной температуры (здесь, 200°C), достигаемой источником аэрозоля в нормальном состоянии, значение сопротивления нагрузки 132 больше не повышается, как показано кривой 2902. Затем, когда запрос на образование аэрозоля заканчивается в момент времени t₂, и переключатель Q1 выключается, температура нагрузки 132 снижается, и значение сопротивления нагрузки 132 уменьшается. Когда температура нагрузки 132 достигает комнатной температуры (или установившегося состояния), значение сопротивления возвращается к значению R_HTR(t₀) до нагревания нагрузки 132.

[0230] В случае, когда источник аэрозоля исчерпан, когда температура нагрузки 132 превышает максимальную температуру, достигаемую источником аэрозоля в нормальном состоянии, и затем дальше повышается до температуры (например, 350°C), достигаемой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля, как показано кривой 2904. В это время, физические характеристики нагрузки 132 могут изменяться в зависимости от материала нагрузки 132. Например, на поверхности нагрузки 132 может формироваться защитная пленка. В данном примере, температура нагрузки 132 в момент времени t₂ достигла или превысила 350°C. Когда переключатель Q1 выключается, температура нагрузки 132 снижается, и значение сопротивления нагрузки 132 также соответственно уменьшается. Однако, даже когда температура нагрузки 132 изменяется обратно до комнатной температуры (или установившегося состояния), как показано на фиг. 29, значение сопротивления нагрузки 132 не возвращается к значению до нагревания из-за влияния изменений вышеописанных физических характеристик и становится выше значения до нагревания. В настоящем варианте осуществления, определение, исчерпан ли источник аэрозоля, выполняется на основании того, является ли разность ΔR между значением сопротивления R_HTR(t₃) нагрузки 132 в момент времени t₃ и начальным значением сопротивления R_HTR(t₀) равной или выше, чем предварительно заданный порог. При этом, «t₃- t₂» можно установить равным или больше, чем необходимый период времени Δt_cooling до момента, пока температура нагрузки 132 не изменится обратно до комнатной температуры (или установившегося состояния), когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве.

[0231] Фиг. 30 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 29. Для этого способа, все этапы будут описаны как выполняемые блоком 106 управления. Однако, следует отметить, что некоторые из этапов могут выполняться другим компонентом в аэрозольном устройстве 100.

[0232] Способ начинается на этапе 3002, и блок 106 управления определяет, обнаружено ли подключение нагревателя (нагрузки). Например, при обнаружении, что картридж 104A подсоединен к основному корпусу 102, блок 106 управления определяет, что подключение нагревателя обнаружено.

[0233] Когда подключение нагревателя не обнаруживается («нет» на этапе 3002), способ возвращается в точку перед этапом 3002. Когда подключение нагревателя обнаруживается («да» на этапе 3002), способ переходит к этапу 3004. На этапе 3004, блок 106 управления включает переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Время, когда включается переключатель Q2, может быть любым моментом времени от момента времени t₀ до момента времени t₁, когда начинается образование аэрозоля, как показано на фиг. 29. Время, когда включается переключатель Q2, может быть моментом времени, когда выдается запрос на образование аэрозоля на этапе 3010, описанном впоследствии.

[0234] Способ переходит к этапу 3006, и блок 106 управления измеряет значение, связанное с физическими свойствами нагрузки 132. Например, блок 106 управления может измерять напряжение, прилагаемое к нагрузке 132, с использованием датчика напряжения и измерять значение электрического сопротивления нагрузки 132 по измеренному напряжению. В примере на фиг. 30, последующее описание будет сделано в предположении, что значение R_HTR(t₀) сопротивления нагрузки 132 измеряется данным методом. Способ переходит к этапу 3008, и блок 106 управления выключает переключатель Q2.

[0235] Способ переходит к этапу 3010, и блок 106 управления определяет, выдан ли запрос на образование аэрозоля. В качестве примера, блок 106 управления может определить, началось ли вдыхание пользователя, по выходному сигналу датчика давления и т.п. В другом примере, блок 106 управления может определить, нажата ли кнопка, предусмотренная в аэрозольном устройстве 100 для подачи электрической электроэнергии в нагрузку 132. Когда запрос на образование аэрозоля не выдается («нет» на этапе 3010), способ возвращается в точку перед этапом 3010. Когда запрос на образование аэрозоля выдается («да» на этапе 3010), способ переходит к этапу 3012. На этапе 3012, блок 106 управления включает переключатель Q1, чтобы начать подачу электроэнергии в нагрузку 132.

[0236] Операции способа на этапах 3014-3020 являются такими же, как операции способа на этапах 402-408 на фиг. 4.

[0237] Способ переходит к этапу 3022, и блок 106 управления определяет, является ли значение t таймера равным или больше, чем Δt_cooling, показанное на фиг. 29. Когда данное условие не удовлетворяется («нет» на этапе 3022), способ возвращается в точку перед этапом 3020. Когда условие удовлетворяется («да» на этапе 3022), способ переходит к этапу 3024.

[0238] На этапе 3024, блок 106 управления включает переключатель Q2, чтобы задать функционирование второй цепи 204. Затем, на этапе 3026, блок 106 управления измеряет значение R_HTR(t₃) сопротивления (смотри фиг. 29) нагрузки 132. Затем, на этапе 3028, блок 106 управления выключает переключатель Q2.

[0239] Способ переходит к этапу 3030, и блок 106 управления определяет, является ли разность между R_HTR(t₃) и R_HTR(t₀) равной или выше, чем предварительно заданный порог. Когда разность равна или выше, чем порог («да» на этапе 3030), способ переходит к этапу 3032, и блок 106 управления определяет, что источник аэрозоля исчерпан. С другой стороны, когда разность меньше порога («нет» на этапе 3030), способ переходит к этапу 3034, и блок 106 управления определяет, что остается достаточно источника аэрозоля.

[0240] Фиг. 31 представляет таблицу 3100, показывающую окислительно-восстановительные потенциалы и легкость формирования оксидной пленки из различных металлов, которые можно применять для изготовления нагрузки 132 (нагреватель). Чем ниже окислительно-восстановительный потенциал, тем быстрее происходит формирование оксидной пленки. Чем выше окислительно-восстановительный потенциал, тем меньше вероятность формирования оксидной пленки. Из таблицы 3100 видно, что для «Al» формирование оксидной пленки наиболее вероятно, и для «Au» формирование оксидной пленки наименее вероятно. В настоящем варианте осуществления, чтобы определить наступление события исчерпания источника аэрозоля используется явление, при котором физические характеристики нагрузки 132 изменяются при температуре, достигаемой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля. Соответственно, из металлов, приведенных в таблице 3100, Al, Ti, Zr, Ta, Zn, Cr, Fe, Ni, Pb и Cu, на которых может формироваться оксидная пленка, пригодны для изготовления нагрузки 132. Соответственно, нагрузка 132 может содержать металлы, имеющие окислительно-восстановительные потенциалы, равные или ниже, чем данный потенциал меди. В качестве примера, нагрузка 132 может содержать сплав NiCr в вышеописанных металлах. Кроме того, нагрузка 132 может быть выполнена без пассивирующей пленки, формируемой на ее поверхности, чтобы не препятствовать оксидированию. Иначе говоря, можно сказать, что нержавеющая сталь, содержащая пассивирующую пленку, сформированную на ее поверхности, и т.п. не подходит для изготовления нагрузки 132.

[0241] Фиг. 32 концептуально представляет способ определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения. «R_HTR(t₁)» представляет значение сопротивления нагрузки 132 при комнатной температуре (здесь, 25°C) (или в установившемся состоянии) в момент времени t₁, когда переключатель Q1 включается, и подача электроэнергии в нагрузку 132 начинается. Кривая 3202 представляет изменение значения сопротивления нагрузки 132, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве. Кривая 3204 представляет изменение значения сопротивления нагрузки 132, когда источник аэрозоля исчерпан.

[0242] Как в примере на фиг. 29, в случае, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, когда температура нагрузки 132 достигает максимальной температуры (здесь, 200°C), достигаемой источником аэрозоля в нормальном состоянии, значение сопротивления нагрузки 132 больше не повышается, как показано кривой 3202. Затем, когда запрос на образование аэрозоля заканчивается в момент времени t₂, и переключатель Q1 выключается, температура нагрузки 132 снижается, и значение сопротивления нагрузки 132 уменьшается. Значение сопротивления R_HTR(t₃), когда температура нагрузки 132 достигает комнатной температуры (или установившегося состояния), приблизительно равно значению R_HTR(t₁) до нагревания нагрузки 132.

[0243] Как в примере на фиг. 29, в случае, когда источник аэрозоля исчерпан, когда температура нагрузки 132 превышает максимальную температуру, достигаемую источником аэрозоля в нормальном состоянии, и затем дополнительно повышается до температуры, достигаемой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля, как показано кривой 3204. В это время, физические характеристики нагрузки 132 могут изменяться в зависимости от материала нагрузки 132. Когда переключатель Q1 выключается, температура нагрузки 132 снижается, и значение сопротивления нагрузки 132 также соответственно уменьшается. Однако, даже когда температура нагрузки 132 изменяется обратно до комнатной температуры (или установившегося состояния), значение сопротивления R_HTR(t₃) нагрузки 132 становится выше, чем значение R_HTR(t₁) до нагревания из-за влияния изменений физических характеристик.

[0244] Фиг. 33 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 32. Операции способа на этапах 3302-3316 являются такими же, как операции способа на этапах 3014-3028 на фиг. 30.

[0245] Способ переходит к этапу 3318, и блок 106 управления определяет, является ли значение сопротивления нагрузки 132 в состоянии возврата в установившееся состояние равным или выше, чем предварительно заданный порог R_thre. Порог R_thre является суммарным значением значения сопротивления в установившемся состоянии, когда источник аэрозоля присутствует в достаточном количестве, и величины повышения, которая известна заранее для значения сопротивления нагрузки 132, когда физические характеристики нагрузки 132 изменились из-за перегрева. Иначе говоря, порог R_thre является значением сопротивления нагрузки 132, когда физические характеристики нагрузки 132 изменились из-за перегрева. Порог R_thre может быть предварительно записан в памяти 114. Вместо вышеописанного способа, на этапе 3318, блок 106 управления может измерить значение сопротивления в момент времени t₁, показанный на фиг. 32, и определить, является ли разность между значением сопротивления, измеренным в момент времени t₃, и значением сопротивления, измеренным в момент времени t₁, равным или выше, чем предварительно заданный порог. Предварительно заданный порог может быть предварительно записан в памяти. Операции способа на этапах 3320 и 3322 являются такими же, как операции способа на этапах 3032 и 3034.

[0246] В варианте осуществления, показанном на фиг. 29 и фиг. 30, и варианте осуществления, показанном на фиг. 32 и фиг. 33, когда запрос на образование аэрозоля выдается еще раз до того, как температура нагрузки 132 снижается до комнатной температуры или установившегося состояния в процессе охлаждения нагрузки 132, температура и значение сопротивления нагрузки 132 повышаются снова. В данном случае, при выполнении способа, показанного на фиг. 30 или фиг. 33, становится затруднительно точно определить, исчерпан ли источник аэрозоля. Для решения данной проблемы, блок 106 управления может заблокировать распыление источника аэрозоля нагрузкой 132 до тех пор, пока значение сопротивления нагрузки 132 не возвращается в установившееся состояние. В качестве примера, даже когда запрос на образование аэрозоля выдается в течение Δt_cooling, показанного на фиг. 29 и фиг. 32, блок 106 управления не обязательно должен реагировать на запрос.

[0247] Фиг. 34 концептуально представляет способ определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, в варианте осуществления настоящего изобретения. В отличие от случая на фиг. 32, в данном примере, блок 106 управления измеряет значение сопротивления нагрузки 132 в момент времени t₄ до момента времени t₃ и определяет, исчерпан ли источник аэрозоля. Время t₄ является моментом времени до момента времени, когда температура нагрузки 132 снижается до установившегося состояния после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, в случае, когда источник аэрозоля исчерпан.

[0248] Фиг. 35 является блок-схемой последовательности этапов способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в связи с фиг. 32. Операции способа на этапах 3502-3508 являются такими же, как операции способа на этапах 3302-3308 на фиг. 33.

[0249] Способ переходит к этапу 3510, и блок 106 управления определяет, является ли значение t таймера равным или больше, чем альтернативный период времени охлаждения, показанный на фиг. 34. Когда условие не удовлетворяется («нет» на этапе 3510), способ возвращается в точку перед этапом 3508. Когда условие удовлетворяется («да» на этапе 3510), способ переходит к этапу 3512. Операции способа на этапах 3512-3516 являются такими же, как операции способа на этапах 3312-3316 на фиг. 33.

[0250] Способ переходит к этапу 3518, и блок 106 управления определяет, является ли значение сопротивления R_HTR(t₄) нагрузки 132, измеренное на этапе 3514, равным или больше предварительно заданного значения. Предварительно заданное значение может составлять R’_HTR(t₃)+(R’_HTR(t₃)-R_HTR(t₁))-Δ (смотри фиг. 34) в качестве примера. Это отражает тот факт, что разрешение значения сопротивления нагрузки 132 датчиком 112 должно быть ниже, чем R’_HTR(t₃)-R_HTR(t₁), и Δ является поправочным членом. То есть, значение сопротивления нагрузки 132 до достижения установившегося состояние сравнивается со значением, полученным прибавлением предварительно заданного значения к значению сопротивления нагрузки 132 в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание. Последнее значение может быть предварительно записано в памяти 114. В качестве альтернативы, значение, полученное вычитанием предварительно заданного значения из значения сопротивления нагрузки 132 до достижения установившегося состояния, может сравниваться со значением сопротивления нагрузки 132 в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание.

[0251] Когда условие удовлетворяется («да» на этапе 3518), способ переходит к этапу 3520, и блок 106 управления определяет, что источник аэрозоля исчерпан. Когда условие не удовлетворяется («нет» на этапе 3518), способ переходит к этапу 3522, и блок 106 управления определяет, что остается достаточно источника аэрозоля.

[0252] Как описано выше, аэрозольное устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя нагрузку 132, физические характеристики которой изменяются, когда нагрузка 132 нагревается до температуры, достижимой только тогда, когда происходит исчерпание источника аэрозоля в блоке 116A хранения или материале-носителе 116B аэрозоля. Датчиком 112 выдается значение, связанное с физическими характеристиками нагрузки 132. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по выходному значению датчика 112 после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Это позволяет обнаруживать исчерпание источника аэрозоля на основании изменений физических характеристик нагрузки 132, обусловленных исчерпанием источника аэрозоля. Соответственно, наступление исчерпания источника аэрозоля может обнаруживаться с высокой точностью.

[0253] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по выходному значению датчика 112 после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Это позволяет обнаруживать исчерпание источника аэрозоля на основании физических характеристик нагрузки 132 в установившемся состоянии. Соответственно, вероятность ложного обнаружения снижается.

[0254] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по величине изменения выходного значения датчика 112 до и после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Это позволяет обнаруживать исчерпание источника аэрозоля по величине изменения физических характеристик нагрузки 132 до и после подачи электроэнергии в нагрузку 132. Соответственно, определение с меньшей долей вероятности зависит от индивидуальных различий нагрузки по сравнению со случаем, когда физические характеристики по окончании подачи электроэнергии сравниваются с порогом.

[0255] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, по разности между выходными значениями датчика 112 до и после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Это позволяет обнаруживать исчерпание источника аэрозоля по величине изменения физических характеристик в установившемся состоянии до и после подачи электроэнергии. Соответственно, определение с меньшей долей вероятности зависит от индивидуальных различий нагрузки 132 по сравнению со случаем, когда физические характеристики по окончании подачи электроэнергии сравниваются с порогом.

[0256] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью блокирования распыления источника аэрозоля нагрузкой 132, пока выходное значение датчика 112 не достигает установившегося состояния после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Таким образом, задается интервал до момента, пока установившееся состояние не достигается. Соответственно, можно повысить частоту определения исчерпания источника аэрозоля.

[0257] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между выходным значением датчика 112 до достижения установившегося состояния и значением, полученным прибавлением предварительно заданного значения к значению, связанному с физическими характеристиками нагрузки 132 в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание, в процессе охлаждения после того, температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. В качестве альтернативы, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между значением, полученным вычитанием предварительно заданного значения из выходного значения датчика 112 до достижения установившегося состояния, и значением, связанным с физическими характеристиками нагрузки 132 в установившемся состоянии, когда произошло исчерпание, в процессе охлаждения после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Таким образом, физические характеристики нагрузки 132 измеряются в момент времени до момента времени, когда достигается установившееся состояние. Соответственно, это дает возможность раньше устанавливать, что произошло исчерпание источника аэрозоля.

[0258] Кроме того, как описано выше, датчик может выдавать значение, зависящее от значения электрического сопротивления нагрузки 132, в качестве значения, связанного с физическими характеристиками нагрузки 132. Следовательно, температура выводится из значения сопротивления нагрузки. Соответственно, дорогой специализированный датчик температуры становится ненужным.

[0259] Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между выходным значением датчика 112 после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, и значением, зависящим от значения сопротивления нагрузки 132, когда на поверхности нагрузки 132 формируется защитная пленка (например, оксидная пленка). Кроме того, как описано выше, блок 106 управления может быть выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание, на основании сравнения между величиной изменения выходного значения датчика 112 до и после того, как температура нагрузки 132 повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, и величиной изменения значения, зависящего от значения сопротивления нагрузки 132, из-за защитной пленки, сформированной на поверхности нагрузки 132. В данных случаях, значение, соответствующее значению участка защитной пленки, считается порогом. Порог может быть предварительно записан в памяти 114. Соответственно, это делает возможным правильное определение изменения значения сопротивления вследствие формирования защитной пленки, т.е., наступление события исчерпания источника аэрозоля.

[0260] Аэрозольное устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения может включать в себя, например, схему 200, изображенную на фиг. 2. Схема 200 может включать в себя первую цепь 202, которая включена последовательно между источником 110 питания и нагрузкой 132 и включает в себя первый переключатель Q1, и вторую цепь 204, которая включена последовательно между источником 110 питания и нагрузкой 132, подсоединена параллельно первой цепи 202, включает в себя второй переключатель Q2 и имеет значение электрического сопротивления выше, чем данное значение первой цепи 202. Блок 106 управления может быть выполнен с возможностью управления первым переключателем Q1 и вторым переключателем Q2 и определения, произошло ли исчерпание, по выходному значению датчика в то время, когда включен только второй переключатель Q2 из первого переключателя Q1 и второго переключателя Q2. Данная конфигурация включает в себя специальную схему для измерения значения сопротивления резистора с высоким сопротивлением. Соответственно, влияние на процесс охлаждения нагрузки, когда измеряется значение сопротивления, может ослабляться.

[0261] Выше, третий вариант осуществления настоящего изобретения описан как аэрозольное устройство и способ управления аэрозольным устройством. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение, при выполнении процессором, может быть реализовано в форме программы, которая предписывает процессору выполнять способ, или в форме компьютерно-читаемого носителя данных, хранящего упомянутую программу.

[0262] Выше описаны варианты осуществления настоящего изобретения, и следует понимать, что данные варианты осуществления являются всего лишь иллюстративными и не ограничивают объем настоящего изобретения. Следует понимать, что модификацию, дополнение, изменение и т.п вариантов осуществления можно выполнить подходящим образом, без выхода за пределы существа и объема настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения не должен ограничиваться ни одним из вышеупомянутых вариантов осуществления, но должен определяться только формулой изобретения и эквивалентами формулы изобретения.

СПИСОК ПОЗИЦИЙ

[0263] 100A, 100B … аэрозольное устройство, 102 … основной корпус, 104A … картридж, 104B … аэрозолеобразующее изделие, 106 … блок управления, 108 … блок уведомления, 110 … источник питания, 112 … датчик, 114 …память, 116A … блок хранения, 116B … материал-носитель аэрозоля, 118A, 118B … распылительный блок, 120 … воздуховпускной канал, 121 … проточный канал аэрозоля, 122 … мундштучный блок, 130 … удерживающий узел, 132 … нагрузка, 134 … схема, 200 … схема, 202 … первая цепь, 204 … вторая цепь, 208 … участок преобразования, 212 … шунтирующий резистор

Заявлена группа изобретений: варианты выполнения аэрозольного устройства, способы управления такими устройствами и компьютерно-читаемый носитель данных, содержащий программу управления устройством. Аэрозольное устройство содержит блок хранения, в котором содержится источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, в котором удерживается источник аэрозоля, нагрузку, которая распыляет источник аэрозоля воздействием тепла, выделяемого энергией, подаваемой из источника питания, и имеет значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры. Датчик определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления. Блок управления выполнен так, чтобы контролировать по последовательным во времени изменениям значения, определяемого датчиком, таким образом, что сохраняется корреляция между последовательными во времени изменениями значения, определяемого датчиком, и снижением температуры нагрузки, процесс охлаждения нагрузки после того, как температура нагрузки повысилась до или сверх температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля. Обеспечивается возможность, без больших затрат, прослеживать процесс охлаждения нагревателя с высокой точностью, а также определять недостаточность или исчерпание источника аэрозоля с высокой точностью. 7 н. и 17 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения нагрузки после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком, и снижением температуры нагрузки.

2. Аэрозольное устройство по п. 1, в котором блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля и период времени с конца подачи электроэнергии до начала контроля процесса охлаждения и/или цикл, за который датчик определяет значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, превышает минимальное значение, достигаемое блоком управления.

3. Аэрозольное устройство по п. 1 или 2, в котором блок управления выполнен с возможностью определения на основании процесса охлаждения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения или материале-носителе аэрозоля.

4. Аэрозольное устройство по п. 3, в котором блок управления выполнен с возможностью обеспечения мертвой зоны, в которой не контролируется процесс охлаждения или не выполняется определение, на основании контролируемого процесса охлаждения, касающееся того, произошло ли исчерпание, когда или непосредственно после того, как процесс охлаждения начинается.

5. Аэрозольное устройство по п. 4, в котором блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля и мертвая зона обеспечивается до момента, пока значение тока по меньшей мере одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше порога.

6. Аэрозольное устройство по п. 4 или 5, в котором период времени мертвой зоны короче, чем период времени до момента, пока процесс охлаждения не заканчивается в состоянии, в котором не происходит исчерпание источника аэрозоля.

7. Аэрозольное устройство по любому из пп. 1-3, в котором блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля и предписания датчику измерять значение, зависящее от значения электрического сопротивления, в ходе контроля процесса охлаждения за цикл, более продолжительный, чем необходимый период времени до момента, пока значение тока по меньшей мере одного из остаточного тока и выброса тока, которые формируются в конце подачи электроэнергии, не становится равным или меньше порога.

8. Аэрозольное устройство по любому из пп. 1-3, в котором блок управления выполнен с возможностью ступенчато сокращать цикл, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком в ходе контроля процесса охлаждения.

9. Аэрозольное устройство по любому из пп. 1-3, в котором блок управления выполнен с возможностью сокращения цикла, за который значение электрического сопротивления или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, определяется датчиком в ходе контроля процесса охлаждения, по мере того как снижается температура нагрузки, соответствующая значению, определяемому датчиком.

10. Аэрозольное устройство по любому из пп. 1-3, в котором блок управления выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком, когда или непосредственно после того как процесс охлаждения начинается, посредством сглаживания последовательного во времени изменения значения, определяемого датчиком, и контроля процесса охлаждения по скорректированному значению.

11. Аэрозольное устройство по п. 10, в котором блок управления выполнен с возможностью коррекции значения, определяемого датчиком, с использованием процесса усреднения и/или фильтра низких частот.

12. Аэрозольное устройство по п. 3, в котором блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком, не достигает установившегося состояния.

13. Аэрозольное устройство по п. 12, в котором блок управления выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии из источника питания в нагрузку по запросу на образование аэрозоля и определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком до того, как выполняется подача электроэнергии, и значением, определяемым датчиком в процессе охлаждения.

14. Аэрозольное устройство по п. 12, в котором блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, на основании сравнения между значением, определяемым датчиком, соответствующим температуре выше комнатной температуры на предварительно заданное значение, и значением, определяемым датчиком в процессе охлаждения.

15. Аэрозольное устройство по п. 14, в котором предварительно заданное значение превышает погрешность температуры нагрузки, получаемой из значения, определяемого датчиком, при этом погрешность обусловлена погрешностью датчика.

16. Аэрозольное устройство по п. 12, в котором блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по значению производной по времени от значения, определяемого датчиком.

17. Аэрозольное устройство по п. 12, в котором блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по отклонению или дисперсии значения, определяемого датчиком.

18. Способ управления аэрозольным устройством, содержащий этапы, на которых осуществляют выделение тепла при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыляют источник аэрозоля, определяют значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и осуществляют контроль процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения, таким образом, что сохраняется корреляция между последовательным во времени изменением значения, определяемого датчиком, и снижением температуры нагрузки.

19. Аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, причем блок управления выполнен с возможностью предписания датчику определять указанное значение в ходе контроля процесса охлаждения во время, когда температура нагрузки не отклоняется от значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, или с частотой, которая не препятствует охлаждению нагрузки в процессе охлаждения.

20. Способ управления аэрозольным устройством, содержащий этапы, на которых осуществляют выделение тепла при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыляют источник аэрозоля, определяют значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и осуществляют контроль процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения, причем указанное значение определяют в ходе контроля процесса охлаждения во время, когда температура нагрузки не отклоняется от значения электрического сопротивления нагрузки или электрического значения, зависящего от электрического сопротивления, или с частотой, которая не препятствует охлаждению нагрузки в процессе охлаждения.

21. Аэрозольное устройство, содержащее блок хранения, который хранит источник аэрозоля или материал-носитель аэрозоля, который удерживает источник аэрозоля, нагрузку, которая выделяет тепло при получении электроэнергии, подаваемой из источника питания, и распыляет источник аэрозоля, и у которой значение электрического сопротивления изменяется в зависимости от температуры, датчик, который определяет значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и блок управления, выполненный с возможностью контроля процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, причем блок управления выполнен с возможностью определения, произошло ли исчерпание источника аэрозоля в блоке хранения, по последовательному во времени изменению значения, определяемого датчиком, в процессе охлаждения, после момента, когда или немедленно после того как начинается охлаждение нагрузки, и до момента, когда нагрузка достигает комнатной температуры.

22. Аэрозольное устройство по п. 21, в котором блок управления выполнен с возможностью определения, достигло ли значение, определяемое датчиком, установившегося состояния, по значению, определяемому датчиком, или последовательному во времени изменению значения и определения, произошло ли исчерпание, на основании процесса охлаждения до момента, пока значение, определяемое датчиком, не достигает установившегося состояния.

23. Способ управления аэрозольным устройством, содержащий этапы, на которых осуществляют выделение тепла при получении электроэнергии, подаваемой в нагрузку, имеющую значение электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от температуры, и распыляют источник аэрозоля, определяют значение электрического сопротивления нагрузки или электрическое значение, зависящее от электрического сопротивления, и осуществляют контроль процесса охлаждения после того, как температура нагрузки повышается до или выше температуры, при которой может распыляться источник аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения, причем определяют, произошло ли исчерпание источника аэрозоля, по последовательному во времени изменению определяемого значения в процессе охлаждения после момента, когда или немедленно после того как начинается охлаждение нагрузки, и до момента, когда нагрузка достигает комнатной температуры.

24. Компьютерно-читаемый носитель данных, содержащий программу, которая при выполнении процессором предписывает процессору выполнять способ по любому из пп. 18, 20 и 23.