УСТРОЙСТВО ВЫРАБОТКИ АЭРОЗОЛЯ ИЗ АЭРОЗОЛЬОБРАЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА, ИЗДЕЛИЕ ИЗ АЭРОЗОЛЬОБРАЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРА ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2021 года по МПК A24F40/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение касается устройства выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества, изделия из аэрозольобразующего вещества, системы, содержащей устройство выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества и изделие из аэрозольобразующего вещества, и способа определения параметра, связанного с изделием.

Уровень техники

В изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигают табак с целью создания табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы этим изделиям путем создания товаров, в которых вещества высвобождаются без сжигания. Примерами таких товаров являются так называемые товары «нагревание без сжигания», также называемые нагревающими табак товарами или нагревающим табак устройством, в которых вещества высвобождаются путем нагревания материала, а не его сжигания.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является устройство выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества, содержащее корпус; камеру для приема изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество и маркер; и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью приема первого входного сигнала, который указывает скорость перемещения изделия, размещаемого в камере при использовании, и второго входного сигнала, указывающего параметр изделия. По меньшей мере второй входной сигнал определяется на основе маркера.

Вторым объектом изобретения является изделие для использования с описанным выше устройством, содержащее вещество для получения аэрозоля маркер, указывающий параметр изделия.

Третьим объектом изобретения является система предоставления аэрозоля, которая содержит описанные выше устройство и изделие.

Четвертым объектом изобретения является способ определения параметра изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество, включающий в себя этапы, на которых принимают первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия; принимают второй входной сигнал, указывающий параметр изделия; и определяют параметр изделия на основе принятых первого и второго входных сигналов.

Другие особенности и достоинства изобретения будут ясны из дальнейшего описания предпочтительных вариантов его осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано устройство для нагревания изделия, которое содержит аэрозольобразующее вещество, вид в перспективе;

на фиг. 2 – то же, вид сверху;

на фиг. 3 – то же, вид в разрезе;

на фиг. 4 – изделие, содержащее аэрозольобразующее вещество, вид сбоку;

на фиг. 5 – изделие, содержащее аэрозольобразующее вещество, вид сбоку;

на фиг. 6 – пример выполнения изделия по фиг. 5 для оптического датчика;

на фиг. 7 – пример сигнала, выработанного с помощью конструкции с датчиками;

фиг. 8 – пример выполнения изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество, вид сбоку;

фиг. 9 – блок-схема способа определения параметра, связанного с изделием.

Осуществление изобретения

В настоящем описании термин «аэрозольобразующее вещество» включает в себя материалы, которые при нагревании обеспечивают выработку испаренных компонентов, обычно в форме аэрозоля. «Аэрозольобразующее вещество» содержит любой материал, содержащий табак, и может, например, содержать табак, производные табака, расширенный табак, восстановленный табак или заменители табака. «Аэрозольобразующее вещество» также может содержать другие, нетабачные товары, которые, в зависимости от товара, могут как содержать, так и не содержать никотин. «Аэрозольобразующее вещество» может иметь твердую, жидкую, гелеобразную или восковую или подобную форму. «Аэрозольобразующее вещество» может, например, быть комбинацией или смесью материалов.

Изобретение относится к устройству, которое нагревает аэрозольобразующее вещество для испарения по меньшей мере одного компонента этого вещества, обычно с целью формирования аэрозоля, который возможно вдохнуть, без горения или сжигания аэрозольобразующего вещества. Такое устройство иногда называют устройством «нагревание без сжигания» или «нагревающий табак товар» или «нагревающее табак устройство» или аналогично. Существуют так называемые электронные сигареты, обычно испаряющие аэрозольобразующее вещество в виде жидкости, которая может как содержать, так и не содержать никотин. Аэрозольобразующее вещество может быть в форме стержня, картриджа или кассеты или подобного элемента, который может быть вставлен в устройство, или может быть частью стержня, картриджа или кассеты или подобного элемента, которая может быть вставлена в устройство. Один или несколько элементов выработки аэрозоля для испарения аэрозольобразующего вещества могут быть как «постоянной» частью устройства или могут быть частью расходного элемента, который убирают и заменяют после использования. Например, один или несколько элементов выработки аэрозоля могут быть выполнены в виде одного или нескольких нагревателей.

На фиг. 1 и 2 показано устройство 100 выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества, которое может быть устройством предоставления аэрозоля. В общих чертах, устройство 100 может быть использовано для нагревания сменного изделия 102, которое содержит аэрозольобразующее вещество, с целью выработки аэрозоля или другой среды для вдыхания пользователем системы 100.

Устройство 100 содержит корпус 104. В одном конце корпуса 104 расположено отверстие 106, через которое изделие 102 может быть вставлено в камеру нагревания (не показана). При использовании изделие 102 может быть полностью или частично вставлено в эту камеру. Камера нагревания может быть нагрета с помощью одного или нескольких нагревательных элементов (не показаны). Устройство 100 также может содержать крышку 108 для закрывания отверстия 106, когда изделие 102 не находится на месте. На фиг. 1 и 2 крышка 108 показана в открытом положении, тем не менее крышку 108 можно перемещать, например, сдвигать в закрытое положение. Устройство 100 может содержать управляемый пользователем элемент 110, такой как кнопка или переключатель, который при нажатии управляет устройством 100.

Как показано на фиг. 3, устройство 100 содержит приемное гнездо или камеру 112 нагревания, которая выполнена с возможностью приема изделия 102, подлежащего нагреванию. В одном примере камера 112 нагревания имеет форму полой цилиндрической трубки, в которую вставляют изделие 102, содержащее аэрозольобразующее вещество с целью его нагревания при использовании. Тем не менее, возможны разные конструкции камеры 112 нагревания. В примере по фиг. 3 изделие 102, содержащее аэрозольобразующее вещество, вставлено в камеру 112 нагревания. В этом примере изделие 102 является вытянутым цилиндрическим стержнем, хотя оно может иметь любую другую подходящую форму. В этом примере конец изделия 102 выступает из устройства 100 через отверстие 106 в корпусе 104, так что при использовании пользователь может вдыхать аэрозоль через изделие 102. Конец изделия 102, который выступает из устройства 102, может содержать фильтрующий материал. В других примерах изделие 102 может полностью располагаться в камере 112 нагревания, так что оно не выступает из устройства 100. В таком случае пользователь может вдыхать аэрозоль непосредственно из отверстия 106 или через мундштук, который может быть соединен с корпусом 102 вокруг отверстия 106.

Устройство 100 содержит один или несколько элементов выработки аэрозоля. Например, элемент выработки аэрозоля может быть нагревателем 120, который выполнен с возможностью нагревания расположенного в камере 112 изделия 102. Нагреватель 120 содержит резистивные нагревательные элементы, которые нагреваются при пропускании через них электрического тока. В другом примере нагреватель 120 может содержать воспринимающий материал, который нагревается с помощью индукционного нагревания. В таком случае устройство 100 содержит один или несколько индукционных элементов, которые генерируют изменяющееся магнитное поле, проникающее в нагреватель 120. Нагреватель может быть расположен внутри или снаружи камеры 112 нагревания. Нагреватель может содержать тонкопленочный нагреватель, который обмотан вокруг внешней поверхности камеры 112 нагревания. Нагреватель 120 может быть выполнен как одиночный нагреватель или может быть выполнен как несколько нагревателей, выровненных вдоль продольной оси камеры 112 нагревания. Камера 112 нагревания может быть кольцевой или трубчатой или, по меньшей мере, частично кольцевой или трубчатой по окружности. Например, камера 112 нагревания моде быть ограничена опорной трубкой из нержавеющей стали. Размеры камеры 112 нагревания выбраны так, чтобы нагревалось по существу все аэрозольобразующее вещество в изделии 102, которое при использовании расположено в камере 112 нагревания, так что, по существу, может быть нагрето все аэрозольобразующее вещество. В других примерах нагреватель 120 может содержать воспринимающий элемент, который расположен на изделии 102 или в изделии 102, при этом воспринимающий материал может быть нагрет с помощью изменяющегося магнитного поля, сгенерированного устройством 100. Камера 112 нагревания может быть расположена так, чтобы выбранные зоны аэрозольобразующего вещества могут быть нагреты независимо, например, по очереди (с течением времени) или вместе (одновременно), по желанию.

В некоторых примерах устройство 100 содержит секцию 114 электроники, в котором расположена электрическая схема управления или контроллер 116 и/или источник 118 электроэнергии, такой как батарея. В других примерах может не быть отдельной секции электроники, и контроллер 116 и источник 118 электроэнергии расположены, в общем, в устройстве 100. Электрическая схема управления или контроллер 116 могут содержать микропроцессор, выполненный с возможностью управления нагреванием аэрозольобразующего вещества, что будет подробно описано ниже. В некоторых примерах контроллер 116 выполнен с возможностью приема одного или нескольких сигналов от одного или нескольких датчиков 122a, 122b, как будет описано ниже. Контроллер 116 также может принять сигнал от управляющего элемента 110 и привести в действие один или несколько нагревателей 120 в ответ на принятый сигнал и принятые входные данные. Электронные элементы в устройстве 100 могут быть электрически соединены с помощью одного или нескольких соединительных элементов 124, которые показаны пунктирными линиями.

Источник 118 электроэнергии может являться, например, батареей, такой как аккумуляторная батарея или неперезаряжаемая батарея. Примерами подходящих батарей являются, например, литий-ионная батарея, никелевая батарея (такая как никель-кадмиевая батарея), алкалиновая батарея и/или подобные элементы. Батарея электрически связана с одним или несколькими нагревателями для подачи при необходимости электрической энергии под управлением контроллера 116 с целью нагревания аэрозольобразующего вещества без сжигания этого вещества. Расположение источника 118 электроэнергии рядом с нагревателем 120 способствует тому, что физически большой источник 118 электроэнергии может быть использован без чрезмерного увеличения длины устройства 100 в целом. Ясно, что физически большой источник 118 электроэнергии обладает большей емкостью (то есть, общая электрическая энергия, которая может быть подана, часто измеряется в Ампер-часах или подобных единицах) и, следовательно, время работы аккумуляторной батареи в устройстве 100 может быть больше.

Иногда желательно, чтобы устройство обладало возможностью идентификации или распознавания конкретного изделия 102, которое было размещено в устройстве 100, без дополнительного ввода данных со стороны пользователя. Например, устройство 100, подразумевающее, в частности, управление нагреванием, которое обеспечивается контроллером 116, часто будет оптимизировано для изделия 102 конкретной конструкции (например, размер, форма, конкретный курительный материал и так далее). Нежелательно использовать устройство 100 с аэрозольобразующим веществом или изделием 102, обладающим другими характеристиками.

Кроме того, если устройство 100 может идентифицировать или распознать конкретное изделие 102 или по меньшей мере общий тип изделия 102, которое было размещено в устройстве 100, то это может исключить или по меньшей мере уменьшить использование с устройством 100 поддельных или неподлинных изделий 102.

В одном примере один или несколько датчиков 122a, 122b выполнены с возможностью определения маркера изделия 102, что более подробно описано ниже. Датчики 122a, 122b могут подавать на контроллер 116 один или несколько входных сигналов на основе определенного маркера, и на основе принятого одного или нескольких входных сигналов контроллер 116 может определить параметр изделия 102, например, является ли изделие 102 подлинным. Контроллер 116 может привести в действие один или несколько нагревателей 120, в зависимости от определенного параметра изделия 102. Таким образом, устройство 100 снабжено средством определения подлинности изделия 102 и, соответственно, обладает возможностью изменения режима работы устройства 100, например, путем предотвращения подачи электрической энергии на один или несколько нагревателей 120, если определено, что изделие 102 не является подлинным. Предотвращение использования устройства 100 в случае, когда в устройство 100 вставлено неподлинное изделие, уменьшит вероятность плохих впечатлений потребителей из-за использования недозволенных расходных элементов.

В некоторых примерах контроллер 116 способен определить параметр изделия 102 на основе принятых одного или нескольких входных сигналов и приспособить профиль нагревания, обеспечиваемый одним или несколькими нагревателями 120, на основе определенного параметра. Нагреватель 120 устройства 100 может быть выполнен с возможностью обеспечения первого профиля нагревания, если параметр изделия 102 обладает первой характеристикой (например, с помощью управления подачей электрической энергии контроллером 116), и второго профиля нагревания, если параметр обладает второй характеристикой. Например, устройство 100 может быть способно определять, является ли расходный элемент твердым или нетвердым и соответственно регулировать профиль нагревания. В других примерах устройство 100 может быть способно различить разные смеси табака в изделии 102 и соответственно приспособить профиль нагревания под конкретную смесь табака, которая была вставлена в устройство 100.

На фиг. 4 показан пример выполнения изделия 102, которое содержит аэрозольобразующее вещество, для использования с устройством 100. В некоторых примерах изделие 102 помимо аэрозольобразующего вещества также содержит фильтрующую конструкцию (не показана).

Изделие 102 также содержит маркер 126, который выполнен с возможностью его определения с помощью одного или нескольких датчиков 122а, 122b устройства 100. Маркер 126 может быть выполнен из маркировочных элементов и представляет закодированную информацию, которая представляет параметр изделия. Как упомянуто выше, параметр может указывать изготовителя изделия 102, что позволяет подтвердить подлинность изделия 102. В других примерах параметр может указывать тип аэрозольобразующего вещества в изделии 102, например, является ли аэрозольобразующее вещество твердым, жидким или гелеобразным. Также этот параметр может указывать вариант аэрозольобразующего вещества, например, является ли аэрозольобразующее вещество табаком Берлей или табаком Вирджиния. В других примерах этот параметр может указывать профиль нагревания, который должен быть использован для нагревания изделия 102. Параметр может указывать другие характеристики изделия 102. Наличие маркера 126, указывающего параметр, связанный с изделием 102, позволяет устройству 100 обеспечивать пользователю приспособленные для него впечатления на основе указанного параметра.

Маркер 126 может содержать оптические элементы, например, на фиг. 4 маркер 126 выполнен как ряд маркировочных элементов в виде линий, расположенных снаружи изделия 102. Линии показаны одинаковой ширины, но в других примерах ширина линий может быть разной. В примере по фиг. 4 расположение линий, например расстояние между соседними линиями, указывает закодированный параметр, связанный с изделием 102. Маркер 126 после его считывания можно искать в таблице соответствия, в которой хранится соответствие данных, связанных с маркером 126 (например, двоичной последовательности, которая указана с помощью указывающего знака), и профиля нагревания или другого действия, связанного с устройством. Кроме того, данные, связанные с маркером 126, могут быть закодированы в соответствии с секретным ключом, общим для всех устройств предоставления аэрозоля конкретного производителя/географического района, и устройство выполнено с возможностью декодирования закодированных данных до поиска декодированных данных в таблице соответствия.

В этом примере выполнения изделия 102, которое является цилиндрическим, один или несколько маркировочных элементов, таких как линии, могут проходить частично вокруг периметра или окружности изделия 102 или полностью вокруг периметра изделия 102. В некоторых примерах один или несколько датчиков 122a, 122b, которые выполнены с возможностью определения маркера 126, могут быть расположены в конкретном месте в устройстве 100. Например, один или несколько датчиков 122a, 122b могут быть расположены рядом с одной стороной камеры 112 и могут иметь ограниченную зону чувствительности. Наличие маркировочных элементов, которые проходят вокруг всего периметра изделия 102, облегчает определение маркера 126 с помощью одного или нескольких датчиков 122a, 122b, независимо от конкретной ориентации изделия 102 в устройстве 100.

Маркер 126 может быть выполнен в различных вариантах и из различных материалов в зависимости от конкретной конструкции устройства 100, с которым предполагается использовать изделие 102. Маркер 126 может содержать оптические элементы, такие как линии, промежутки, выемки, шероховатость поверхности, штрихкоды, QR-коды и/или отражающий материал. В других примерах маркер 126 содержит электропроводящий элемент, и один или несколько датчиков 122a, 122b могут быть выполнены с возможностью определения изменения емкости или сопротивления, когда изделие 102, в том числе маркер 126, вставляется в устройство 100. Наличие неоптического датчика 122а, 122b потенциально может быть более надежным решением по сравнению с оптическим датчиком, так как на него не будет оказывать влияние осаждение компонентов на оптическом датчике или ухудшение свойств оптического датчика в процессе эксплуатации устройства 100. В других примерах маркер 126 может содержать комбинацию оптических и электропроводящих элементов.

Маркер 126 может быть расположен снаружи изделия 102 для курения, внутри него или как снаружи, так и внутри изделия 102. Когда используются только оптическое определение или оптическое определение используется в комбинации с некоторым другим определением, таким как емкостное, предпочтительно, чтобы маркер 126 был расположен снаружи изделия 102, чтобы он был видим для одного или нескольких датчиков 122a, 122b устройства 100.

В некоторых вариантах выполнения один или несколько датчиков 122a, 122b выполнены с возможностью определения маркера изделия 102, когда изделие вставлено в приемное гнездо или перемещается в приемном гнезде. В таком случае выходные сигналы датчиков 122a, 122b могут изменяться на основе скорости, с которой перемещается изделие 102. Скорости введения могут существенно отличаться для разных пользователей. Например, наблюдались скорости введения, составляющие примерно от 2 мм/с до 2000 мм/с, при этом средние скорости составляли от 100 до 600 мм/с. Такой широкий разброс скорости введения может привести к некорректной идентификации или авторизации изделий. Если датчик имеет сравнительно малое поле обзора, например когда он расположен внутри устройства, такой разброс скорости может оказывать существенное влияние на точность распознавания. Изобретение позволяет скомпенсировать указанное влияние.

В одном примере маркер 126 содержит первую область 126а маркировочных элементов и вторую область 126b маркировочных элементов. Первая область 126a и вторая область 126b могут быть расположены рядом друг с другом или, более предпочтительно, могут находиться на расстоянии друг от друга. Наличие пространства между первой областью 126а маркировочных элементов и второй областью 126b маркировочных элементов уменьшает вероятность взаимных помех двух областей. Первая область 126а маркировочных элементов может быть выполнена с возможностью определения первым датчиком 122а, а вторая область 126b маркировочных элементов может быть выполнена с возможностью определения вторым датчиком 122b. Тем не менее, в других примерах для определения как первой области 126а маркера 126, так и второй области 126b маркера 126 может быть использован единственный датчик 122а, 122b.

Первая область 126а может быть выполнена с возможностью определения первым датчиком 122а для оправки на контроллер первого входного сигнала, указывающего скорость перемещения изделия 102. В этом примере первый датчик 122а является датчиком перемещения. Скорость перемещения изделия 102 определяется путем измерения промежутка времени между прохождением первого датчика 122а соседними маркировочными элементами первой области 126а, такими как линии или выемки. В некоторых примерах маркировочные элементы первой области 126а расположены на заранее заданном расстоянии. В некоторых примерах маркировочные элементы первой области 126а расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. В других примерах расстояния между подряд идущими маркерами могут быть заранее заданы (и, следовательно, известны), но не одинаковы.

Контроллер 116 может принимать первый входной сигнал от первого датчика 122а и определять скорость перемещения изделия 102 путем деления заранее заданного расстояния между двумя маркировочными элементами на промежуток времени между прохождением двумя маркировочными элементами первого датчика 122а. В других примерах датчик 122а может быть снабжен связанной схемой, которая способна определить скорость перемещения изделия 102 и предоставить эту скорость перемещения на контроллер 116.

В примере выполнения изделия 102 по фиг. 4 первая область 126а маркера образована четырьмя маркировочными элементами. Маркировочные элементы расположены друг от друга на заранее заданном одинаковом расстоянии. Тем не менее, в других примерах первая область 126а может содержать единственный маркировочный элемент, рои этом первый датчик 122а содержит два чувствительных элемента, расположенных на заданном расстоянии друг от друга. Если первая область 126а содержит единственный маркировочный элемент, скорость перемещения изделия 102 может быть определена по промежутку времени между прохождением маркировочным элементом первой области 126а первого чувствительного элемента и второго чувствительного элемента первого датчика 122а.

Вторая область 126b может содержать маркировочные элементы, которые выполнены с возможностью их определения вторым датчиком 122b, чтобы параметр, связанный с изделием 102, мог быть определен с помощью контроллера 116. В этом случае второй датчик 122b можно считать датчиком параметра. В примере, показанном на фиг. 4, вторая область 126b содержит четыре маркировочных элемента в виде линий. Маркировочные элементы расположены на разных расстояниях друг от друга. Расположение маркировочных элементов второй области 126b указывает параметр изделия 102, что более подробно описано ниже. Например, расположение маркировочных элементов во второй области 126b может указывать на то, что изделие 102 является подлинным и предназначено для использования с устройством 100, или оно может указывать профиль нагревания, который подлежит использованию с этим изделием 102. Второй датчик 122b выполнен с возможностью предоставления второго входного сигнала, который указывает контроллеру 116 параметр изделия 102.

В некоторых примерах маркировочные элементы первой области 126а проходят через/мимо первого датчика 122а при введении изделия 102 в устройство 100, и скорость перемещения является скоростью, с которой изделие 102 вставляют в устройство. В других примерах маркировочные элементы в первой области 126а расположены рядом с первым датчиком 122а, когда изделие 102 полностью вставлено в устройство 100. Кроме того, в некоторых примерах маркировочные элементы второй области 126b могут проходить через/мимо второго датчика 122b, когда изделие 102 вставляют в устройство. В других примерах маркировочные элементы во второй области 126b расположены рядом со вторым датчиком 122b, когда изделие 102 полностью вставлено в устройство 100.

Когда используется емкостное или резистивное определение, маркер 126 может быть расположен внутри и/или снаружи изделия 102. Маркер 126 может быть буквально «нанесен на» изделие 102, например, с помощью печати. В качестве альтернативы, маркер 126 может быть расположен в изделии 102 или на изделии 102 с помощью другой технологии, например, маркер может быть выполнен за одно целое с изделием 102 в ходе изготовления. Аналогично оптическим датчикам, маркер 126 может содержать первую область 226а, которая содержит маркировочные элементы, расположенные на заранее заданном расстоянии друг от друга, и вторую область 226b, которая содержит маркировочные элементы, расположенные на разном расстоянии друг от друга. Емкостной или резистивный датчики могут быть выполнены с возможностью предоставления первого входного сигнала, который указывает скорость перемещения изделия 202, и второго входного сигнала, который указывает параметр, связанный с изделием 202. В некоторых случаях и в зависимости от природы определения, используемого для определения маркера 126, маркер 126 может быть выполнен из электропроводящего материала. Маркер 126 может быть, например, металлическим компонентом, таким как алюминиевые или проводящие чернила, или может быть покрытием из черного или цветного металла. Чернила могут быть напечатаны на ободковой бумаге изделия 102 с использованием, например, ротогравюрного способа печати, трафаретной печати, струйной печати или любого другого подходящего процесса.

Емкостное определение работает с помощью эффективного определения изменения емкости, когда изделие 102 расположено в устройстве 100. Фактически, в одном варианте осуществления изобретения получают величину емкости. Если емкость удовлетворяет одному или нескольким критериям, то может быть решено, что изделие 102 подходит для использования с устройством 100, которое далее может перейти, как обычно, к нагреванию аэрозольобразующего вещества. Если емкость не удовлетворяет одному или нескольким критериям, то может быть решено, что изделие 102 не подходит для использования с устройством 100, и оно не будет функционировать с целью нагревания аэрозольобразующего вещества и/или может выдать пользователю некое предупреждающее сообщение. В общем, емкостное определение может работать благодаря наличию в устройстве 100 (по меньшей мере) одного электрода, который фактически обеспечивает одну «обкладку» конденсатора, и наличию другой «обкладки» конденсатора в виде электропроводящего маркера 126 упомянутого выше устройства 100. Когда изделие 102 вставляют в устройство 100, может быть получена величина емкости, которая образована комбинацией электрода устройства 100 и изделием 102, и затем эту величину проверяют по одному или нескольким критериям с целью определения, может ли устройство 100 перейти к нагреванию изделия 102. В качестве альтернативы, устройство 100 может быть снабжено (по меньшей мере) двумя электродами, которые фактически обеспечивают пару «обкладок» конденсатора. Когда изделие 102 вставляют в устройство 100, оно располагается между двумя электродами. В результате изменяется емкость, образованная этими электродами устройства 100. Может быть получена величина этой емкости, и затем эту величину проверяют по одному или нескольким критериям с целью определения, может ли устройство 100 далее перейти к нагреванию изделия 102.

В других примерах один или несколько датчиков 122а, 122b содержат неоптические датчики, такие как RF датчики или датчики Холла с постоянным магнитом или электромагнитом. Маркер 126 может быть выполнен из надлежащего материала, расположенного для оказания воздействия на неоптический сигнал, принятый датчиками 122а, 122b. Например, они могут создать изменение уровня обнаруженного сигнала в зависимости от времени, такое как впадина (если сигнал поглощается) или пик (если сигнал отражают).

В некоторых случаях один или несколько датчиков 122а, 122b содержат по меньшей мере две разные технологии определения. Например, первый датчик 122а, может содержать оптический датчик, а второй датчик 122b, может содержать неоптический датчик, например, емкостной.

На фиг. 5 показан альтернативный пример выполнения изделия 202 для использования с устройством для нагревания аэрозольобразующего вещества. Изделие 202 может содержать, по существу, плоский лист картона или бумаги. Материал для получения аэрозоля может быть расположен на одной его поверхности, а нагреватель может нагревать аэрозольобразующий материал с противоположной стороны (то есть лист картона или бумаги находится между аэрозольобразующим материалом и нагревателем). В этом примере маркер 226 выполнен в виде нескольких выемок или вырезов, выполненных в изделии 202. Аналогично маркеру 126, который показан на фиг. 4, маркер 226 в примере по фиг. 5 может содержать первую область 226а, которая содержит маркировочные элементы, расположенные на заранее заданном расстоянии друг от друга, и вторую область 226b, которая содержит маркировочные элементы, расположенные на разном расстоянии друг от друга. Первая область 226а позволяет определить скорость перемещения изделия 202, а вторая область 226b позволяет определить параметр или характеристику, которая связана с изделием 202. Хотя изделие 202 показано в виде прямоугольника, также могут быть использованы другие формы, в том числе квадрат и круг.

На фиг. 6 показан пример конструкции с оптическими датчиками. В этом примере один или несколько датчиков 222 содержат источник 232 света и устройство 234 приема света. Источник 232 света выполнен с возможностью направления света на устройство 234 приема света. При использовании, когда изделие 202 проходит рядом с одним или несколькими датчиками 222 между источником 232 света и устройством 234 приема света, изделие 202 блокирует свет и предотвращает его прием устройством 234. В других примерах изделие 202 уменьшает количество света, принимаемое устройством 234 приема. Тем не менее, когда маркер 226 изделия 202 в виде нескольких выемок проходит через один или несколько датчиков 222, свет из его источника больше не блокируется, и он принимается устройством 234 приема света. Таким образом, количество света, принятого устройством 234, будет изменяться при прохождении изделия 202 через путь света в зависимости от того, расположена или нет выемка на пути света между источником 232 света и устройством 234 приема света. Один или несколько датчиков 222 выполнены с возможностью предоставления на контроллер 116 этого изменения принятого света. В этом примере изменение света, определенное с помощью одного или нескольких датчиков 222, связанных с первой областью 226а маркера, может представлять контроллеру 116 первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия 202, и может позволить контроллеру определить скорость перемещения изделия 202. Изменение света, определенное с помощью одного или нескольких датчиков 222, связанных со второй областью 226b маркера, представляет на контроллер 116 второй входной сигнал. Второй входной сигнал указывает параметр изделия 202 и, следовательно, позволяет контроллеру определить параметр изделия 202.

В примере, показанном на фиг. 6, один или несколько датчиков 222 содержит единственный источник 232 света и устройство 234 приема света. Тем не менее, в других примерах оптический датчик может содержать массив источников света и массив датчиков света. Если маркер содержит отражающий материал, источник света и устройство 234 приема света могут быть выполнены в виде единого элемента, и свет будет отражаться назад к источнику света/устройству приема света при прохождении маркировочного элемента мимо одного или нескольких датчиков 222.

В других примерах один или несколько датчиков 122а, 122b, 222 выполнены с возможностью определения маркера 126, 226 с помощью измерения отражения от поверхности изделия 102, 202 или измерения шероховатости поверхности изделия 102, 202. В других примерах один или несколько датчиков 122а, 122b, 222 могут быть выполнены с возможностью определения и считывания маркера 126, 226 в виде штрихкода или QR-кода. В других примерах один или несколько датчиков 122а, 122b, 222 могут быть выполнены с возможностью определения видимого или невидимого флюоресцентного материала.

В других примерах первая область 126а может содержать участок, который выполнен с возможностью его отслеживания оптической системой отслеживания с целью предоставления скорости перемещения, независимо от каких-либо маркировок, например, путем отслеживания поверхности с использованием изменения шероховатости поверхности. В этом случае первый датчик 122а может содержать источник света, такой как светодиод, и датчик света, такой как фотоэлемент. Свет из его источника, отраженный от расходного элемента, принимается датчиком. Благодаря изменениям поверхности при прохождении изделия мимо датчика 122а изменяется отраженный свет. Это изменение может быть интерпретировано, например, с помощью управляющей электроники с целью получения скорости перемещения. В этих примерах первая область 126а может быть выполнена с помощью отдельного участка на изделии с конкретными свойствами поверхности или с помощью общих свойств внешней поверхности изделия, например, изменения поверхности обертки, в частности, бумажной.

В одном примере контроллер 116 выполнен с возможностью определения параметра изделия 102, 202 на основе принятых первого и второго входных сигналов. На фиг. 7 показан пример принимаемого контроллером 116сигнала, выработанного при прохождении изделия 202 по фиг. 6 через один или несколько датчиков 222. В этом примере амплитуда сигнала увеличивается при прохождении каждого маркировочного элемента первой области 226а и второй области 226b через один или несколько датчиков 222. Положение пиков сигнала эквивалентно положению маркировочных элементов на изделии 202. В этом примере первый набор пиков указывает положение первой области 226а маркеров, а второй набор пиков 242 указывает вторую область 226b. В этом примере первый набор пиков 240 представляет первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия 202, а второй набор пиков 242 представляет второй входной сигнал, указывающий параметр, связанный с изделием 202. В одном примере контроллер 116 заранее запрограммирован или принимает информацию о заранее заданном расстоянии между маркировочными элементами первой области 226а. На основе заранее заданного расстояния между маркировочными элементами первой области 226а и промежутка Т времени между соседними пиками первого входного сигнала 240 контроллер может определить скорость перемещения изделия 202. В других примерах один или несколько датчиков 22 могут определить скорость перемещения изделия 202 и предоставить на контроллер 116 первый входной сигнал в виде скорости перемещения. Контроллер 116 выполнен с возможностью использования определенной скорости перемещения изделия 202 с целью определения расположения второго набора пиков 242. Так как на контроллер 116 поступает первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия 202, он способен точно определить расположение маркировочных элементов во второй области 226b.

Контроллер 116 может содержать заранее запрограммированную информацию, такую как таблица соответствия, которая содержит сведения о различных возможных расположениях маркировочных элементов второй области 226b и том, какой параметр связан с этим расположением. Таким образом, на основе первого входного сигнала, указывающего скорость перемещения изделия 202, и второго входного сигнала, указывающего параметр, связанный с изделием 202, контроллер 116 способен определить параметр, связанный с изделием 202.

Контроллер 116 может быть выполнен так, что он позволяет нагревать только распознанное изделие 102, и не работает с изделием 102, которое он не распознал. Устройство 100 может быть выполнено так, что оно предоставляет пользователю некоторое указание того, что изделие 102 не было распознано. Это указание может быть визуальным (например, предупреждающий свет, который, например, может мигать или светить непрерывно в течение некоторого промежутка времени) и/или звуковым (например, предупреждающий «прерывистый сигнал» или подобное). В качестве альтернативы или дополнительно, устройство 100 может быть выполнено так, что, например, оно придерживается первого шаблона нагревания, когда оно распознает первый тип изделия 102, и придерживается второго, другого шаблона нагревания, когда оно распознает изделие 102 второго типа (и, при желании, может предоставлять дополнительные шаблоны нагревания для изделий 102 других типов). Шаблоны нагревания могут отличаться разными моментами, например, скоростью доставки тепла до аэрозольобразующего вещества, моментами времени для разных циклов нагревания, какая часть (части) аэрозольобразующего вещества нагревается первой и т.д. Указанное позволяет использовать одно и то же устройство 100 с изделиями 102 разных основных типов с необходимостью минимального взаимодействия со стороны пользователя.

На фиг. 8 показан другой пример выполнения изделия 302, которое содержит аэрозольобразующее вещество, для использования с устройством 100. Аналогично изделию 102, которое показано на фиг. 4, изделие 302 содержит маркировочную структуру 326a, 326b в виде оптических линий. В этом примере линии проходят по существу вдоль продольной оси изделия 302, а не по существу перпендикулярно этой оси, как показано в примере изделия 102 по фиг. 4.

Аналогично изделиям 102, 202, показанным на фиг. 4 и 5, маркер 326 разделен на первую область 326а и вторую область 326b. Первая область 326а может быть выполнена с возможностью ее определения с помощью одного или нескольких датчиков 122а, 122b с целью определения скорости перемещения изделия 302. В этом примере изделие 302 выполнено с возможностью введения в устройство 100 и поворота, при этом скоростью перемещения считается скорость поворота изделия 302 в устройстве 100.

Аналогично приведенным выше примерам, скорость перемещения изделия 302 может быть определена путем измерения промежутка времени между прохождением одного или нескольких датчиков 122а, 122b маркировочными элементами первой области 326а. В некоторых примерах маркировочные элементы первой области 326а расположены на заранее заданном одинаковом расстоянии друг от друга, так что скорость перемещения может быть определена по промежутку времени, за который по меньшей мере два маркировочных элемента первой области 326а проходят один или несколько датчиков 122а, 122b.

Вторая область 326b может содержать маркировочные элементы, которые выполнены с возможностью их определения с помощью одного или нескольких датчиков 122а, 122b с целью определения параметра, связанного с изделием 302. В примере, показанном на фиг. 8, вторая область 326b содержит четыре маркировочных элемента в виде линий с переменным расстоянием между ними. В одном примере расстояние между маркировочными элементами может быть таким, чтобы создавать заданное начало маркировочных элементов и заданный конец маркировочных элементов. Так как изделие 302 может быть вставлено в устройство 100 в любой ориентации, то может понадобиться полный или частичный поворот изделия 302 для того, чтобы считать все маркировочные элементы с помощью одного или нескольких датчиков 122a, 122b.

В других примерах устройство содержит исполнительный элемент, выполненный с возможностью управления скоростью перемещения изделия 102, 202, 302. Например, в примерах выполнения изделий 102, 202, которые показаны на фиг. 4 и 5, исполнительный элемент может управлять скоростью перемещения, с которой изделие 102, 202 вставляется в устройство 100, так что изделие 102 входит в камеру 112 с заранее заданной скоростью. В некоторых примерах заранее заданная скорость является равномерной и по существу постоянной. В качестве альтернативы, в изделия 302 пофиг. 7 исполнительный элемент может быть выполнен с возможностью поворота изделия с заранее заданной скоростью. Исполнительный элемент может быть выполнен в виде двигателя, работающего с постоянным усилием и/или постоянной скоростью. В качестве альтернативы, исполнительный элемент может быть выполнен в виде механической демпфирующей системы. В некоторых примерах исполнительный элемент может перемещать изделие 100 на известное расстояние или на дополнительную величину.

Скорость перемещения изделия 102, которое содержит по существу цилиндрический стержень, может быть определена на основе перемещения исполнительного элемента (например, с помощью кодирующего устройства). Сигнал от исполнительного элемента может быть подан на схему 116 управления для определения скорости перемещения изделия 102.

Другой вариант представляет собой наличие времяпролетного (TOF) датчика (ультразвукового или на основе света) для определения скорости введения расходного элемента в устройство и для сопоставления с определенными сигналами от системы обнаружения маркера. TOF датчик может быть расположен, например, у основания приемного гнезда 112 и может быть направлен вдоль его продольной оси. Когда расходный элемент вставляют в приемное гнездо, расходный элемент влияет на TOF датчик, и на основе этого влияния может быть определена скорость введения. Принципы работы TOF датчиков известны и в настоящем документе не описываются.

В другом примере устройство дополнительно содержит колесо с шипами или ролик, который выполнен с возможностью контакта с изделием 102, когда изделие 102 вставляют в устройство 100. Колесо выполнено с возможностью вращения с той же скоростью, что и скорость изделия 102 при введении его в устройство, следовательно, скорость перемещения изделия 102 может быть определена по скорости вращения колеса.

В этих примерах первый входной сигнал, который указывает скорость перемещения изделия 102, 202, 302, может быть подан на схему 116 управления с помощью исполнительного элемента или, в качестве альтернативы, может быть запрограммирован в схеме 116 управления. В этих примерах изделие 102, 202, 302 может не содержать маркировочных элементов первой области 126a, 226a, 326a, и их не требуется, если первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия 102, 202, 302, предоставляется с помощью других средств.

В некоторых примерах изделие 102, 202, 302 может содержать элемент расположения, который позволяет вставлять расходный элемент в устройство 100 в заданной ориентации. Например, изделие может содержать элемент в виде выступа или выреза, который соответствует форме отверстия 106 устройства 100. Таким образом, в некоторых вариантах выполнения, изделие 102, 202, 302 может быть вставлено в устройство 100 только в одной ориентации. В примере выполнения изделия 102, 202, 302, которое поворачивают в дальнейшем, начальное положение будет известно и, фактически, будет отсутствовать необходимость поворачивать изделие 102, 202, 302 по меньшей мере на 360°. В других примерах изделие 102, 202, 302 может иметь заранее определенные фиксаторы для пальцев или ориентацией для выравнивания или подачи в устройство (что обеспечивает заранее определенный вариант введения расходного элемента).

В некоторых примерах один или несколько датчиков 122а, 122b могут находиться в конкретном положении в устройстве 100. Например, один или несколько датчиков 122a, 122b могут находиться в камере 112 или могут иметь ограниченную зону чувствительности. Аналогично, маркер 126 может быть расположен в конкретном месте на изделии 102, 202, 302 или в изделии 102, 202, 302 и может занимать определенную площадь или объем изделия 102. Для определения маркера 126 тогда, когда пользователь вставляет изделие 102 в приемное гнездо, желательно, чтобы устройство 100 было способно ограничивать ориентацию изделия 102, сцепленного с камерой 112, одной ориентацией. Это может обеспечить корректное выравнивание маркера 126 с одним или несколькими датчиками 122a, 122b, так что маркер может быть определен. Такое ограничение ориентации изделия 102, 202, 302, при которой маркер и датчик выровнены, может означать, что нужен только один датчик 122, в отличие от расположения в устройстве 100 нескольких датчиков, что может уменьшить затраты на изготовление устройства 100, а также его вес. Дополнительно или в качестве альтернативы, это может позволить выполнить маркер 126 на изделии или в изделии меньшего размера.

На фиг. 9 показана блок-схема работы контроллера 116 устройства 100. На этапе 900 контроллер 116 принимает первый входной сигнал, который указывает скорость перемещения изделия 102, 202, 302. Первый входной сигнал, который указывает скорость перемещения изделия 102, 202, 302, может быть предоставлен с помощью одного или нескольких датчиков 122а, 122b или, в качестве альтернативы, может быть запрограммирован в контроллере 116 или предоставлен на контроллер 116 с помощью других средств. На этапе 902 контроллер 116 принимает второй входной сигнал, который указывает параметр изделия 102, 202, 302. Второй входной сигнал, который указывает параметр изделия 102, 202, 302, предоставляется контроллеру с помощью одного или нескольких датчиков 122а, 122b. На этапе 904 контроллер определяет параметр изделия 102, 202, 302 на основе принятых первого и второго входных сигналов.

В некоторых примерах контроллер 116 управляет работой одного или нескольких нагревателей 120 на основе параметра указанного изделия, например, если контроллер определяет то, что в устройство 100 вставлено поддельное изделие, то нагреватели не приводятся в действие. В качестве альтернативы, контроллер 116 может определять тип аэрозольобразующего вещества в изделии, такой как твердое, жидкое или гелеобразное вещество, и может соответственно приспосабливать профиль нагревания.

Изделие 102, 202, 302 может содержать один или несколько ароматизаторов. В настоящем описании под терминами «аромат» и «ароматизатор» понимаются материалы, которые, где разрешается местным законодательством, могут быть использованы для создания в товаре для взрослых потребителей желаемого вкуса или аромата. Они могут представлять собой экстракты (например, лакрица, гортензия, лист белоствольной японской магнолии, ромашка, пажитник, гвоздика, ментол, японская мята, анисовое семя, корица, травы, винтергрен, вишня, ягода, персик, яблоко, Драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мята, перечная мята, лаванда, кардамон, сельдерей, каскарилла, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, акация, тмин, коньяк, жасмин, иланг-иланг, шалфей, фенхель, гвоздичный перец, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из любого растения сорта мята), улучшители запаха, блокировщики активного центра рецепторов горечи, стимуляторы и активаторы активных центров рецепторов ощущений, сахара и/или заменители сахаров (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растения или средства освежения дыхания. Они могут быть имитацией, синтетическими или натуральными ингредиентами или смесями. Они могут содержать натуральные или идентичные натуральным химические душистые вещества. Они могут обладать любой подходящей формой, например, быть в форе масла, жидкости, порошка или геля.

Описанные выше варианты осуществления изобретения следует понимать как наглядные примеры, и подразумеваются дополнительные варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что любая особенность любого варианта осуществления изобретения может быть использована отдельно или в комбинации с другими особенностями, а также в комбинации с одной или несколькими особенностями любого другого варианта осуществления изобретения или с любым другим вариантом осуществления изобретения. Также могут быть использованы не описанные выше эквиваленты и модификации без выхода за пределы объема изобретения, определенного его формулой.

Изобретение относится к устройству для выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества. Устройство содержит корпус, камеру для приема изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество и маркер, и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью приема первого входного сигнала, указывающего скорость перемещения изделия, размещаемого в камере при использовании, и второго входного сигнала, указывающего параметр изделия. По меньшей мере второй входной сигнал определяется на основе маркера. Устройство обладает возможностью идентификации или распознавания конкретного изделия, которое размещается в устройстве, без дополнительного ввода данных со стороны пользователя, что позволяет исключить или по меньшей мере уменьшить использование с устройством поддельных или неподлинных изделий. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство выработки аэрозоля из аэрозольобразующего вещества, содержащее корпус; камеру для приема изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество и маркер; и контроллер, выполненный с возможностью приема первого входного сигнала, который указывает скорость перемещения изделия, размещаемого в камере при использовании, относительно устройства, и второго входного сигнала, указывающего параметр изделия, при этом по меньшей мере второй входной сигнал определяется на основе маркера.

2. Устройство по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью определения параметра указанного изделия на основе второго входного сигнала и первого входного сигнала.

3. Устройство по любому из пп. 1 или 2, содержащее один или несколько элементов выработки аэрозоля, которые выполнены с возможностью приведения их в действие на основе параметра указанного изделия.

4. Устройство по п. 3, в котором один или несколько элементов выработки аэрозоля содержат один или несколько нагревателей.

5. Устройство по п. 4, в котором нагреватель выполнен с возможностью обеспечения первого профиля нагревания, если параметр имеет первую характеристику, и обеспечения второго профиля нагревания, если параметр имеет вторую характеристику.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, содержащее исполнительный элемент, выполненный с возможностью управления скоростью перемещения изделия.

7. Устройство по п. 6, в котором исполнительный элемент выполнен с возможностью вращения изделия, которое при использовании размещено в камере, с заранее заданной скоростью.

8. Устройство по п. 6, в котором исполнительный элемент выполнен с возможностью обеспечения введения изделия в камеру с заранее заданной скоростью.

9. Устройство по любому из пп. 1-5, содержащее датчик перемещения, который выполнен с возможностью определения скорости перемещения изделия и выработки первого входного сигнала.

10. Устройство по п. 9, в котором датчик перемещения выполнен с возможностью измерения времени, в течение которого по меньшей мере участок маркера перемещается мимо датчика перемещения, для определения скорости перемещения изделия.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, содержащее датчик параметра, выполненный с возможностью определения характеристики, связанной с маркером, для определения второго входного сигнала.

12. Устройство по п. 10, в котором датчик параметра содержит оптический датчик, выполненный с возможностью определения оптической характеристики, связанной с маркером.

13. Устройство по п. 11, в котором датчик параметра является электрическим датчиком.

14. Изделие для использования с устройством по любому из пп. 1-13, содержащее аэрозольобразующее вещество и маркер, указывающий параметр этого изделия.

15. Изделие по п. 14, в котором маркер содержит оптические элементы.

16. Изделие по любому из пп. 14 или 15, в котором маркер содержит электропроводящий элемент.

17. Изделие по любому из пп. 14-16, в котором маркер содержит первую область, выполненную с возможностью ее определения датчиком перемещения для определения скорости перемещения изделия; и вторую область, выполненную с возможностью ее определения датчиком параметра для определения значения, связанного с маркером, для определения параметра изделия.

18. Изделие по любому из пп. 14-17, содержащее аэрозольобразующий материал, который определяет продольную ось, а маркер расположен вдоль направления, по существу параллельном продольной оси.

19. Изделие по любому из пп. 14-17, в котором маркер расположен вокруг по меньшей мере части периметра изделия.

20. Изделие по любому из пп. 14-19, в котором параметр изделия указывает то, что изделие содержит вещество в по меньшей мере одном из следующих состояний: твердом, жидком или гелеобразном.

21. Система предоставления аэрозоля, содержащая устройство по любому из пп. 1-13 и изделие по любому из пп. 14-20.

22. Способ определения параметра изделия, содержащего аэрозольобразующее вещество, включающий в себя этапы, на которых принимают первый входной сигнал, указывающий скорость перемещения изделия, размещаемого при использовании в камере устройства выработки аэрозоля, относительно этого устойства; принимают второй входной сигнал, указывающий параметр изделия; и определяют параметр изделия на основе принятых первого и второго входных сигналов.

23. Способ по п. 22, дополнительно включающий в себя этап, на котором управляют работой одного или нескольких элементов выработки аэрозоля на основе параметра указанного изделия.