ВАПОРАЙЗЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО МАССОВОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2023 года по МПК A24F40/00 A24F40/40 A24F40/50 A24F40/57 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[001] Для настоящей заявки испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/636,086, поданной 27 февраля 2018 г. под названием «Mass Output Controlled Vaporizer», полное содержание которой явным образом включено в настоящий документ путем отсылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[002] Объект изобретения, описанный в настоящем документе, относится к управлению массовой производительностью вапорайзера.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[003] Вапорайзеры, которые включают в себя электронные аэрозольные ингаляционные устройства, испарительные устройства, электронные вейп-устройства и/или электронные аэрозольные устройства и/или могут называться таковыми, обычно используют испаряемый материал, который испаряется с образованием, так называемого, аэрозольного пара, способного доставлять активный ингредиент пользователю. Такие вапорайзеры известны, например, из патентных публикаций US 2012/048266, US 2015/272220 и US 2016/157524. Обычно желательно поддерживать некоторое регулирование температуры резистивного нагревателя, например, чтобы не допускать перегревания испаряемого материала, гарантировать достаточное выделение тепла для формирования аэрозоля, обеспечивать более продолжительный срок службы батареи вапорайзера, и т.п.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[004] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к методам управления производительностью по аэрозолю, обеспечиваемой вапорайзером.

[005] В одном аспекте, вапорайзер включает в себя нагревательный элемент и схемы для регулирования подачи электрической энергии на нагревательный элемент из источника питания. Контроллер реализует алгоритм управления, исходя из принимаемых входных сигналов, характеризующих один или более параметров из подачи энергии на резистивный нагревательный элемент, температуры резистивного нагревательного элемента и/или скорости потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент. Входные сигналы используются для прогнозирования величины испарения испаряемого материала на нагревательном элементе. В соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала, подача энергии на нагревательный элемент регулируется посредством увеличения или уменьшения подачи энергии в нагреватель, чтобы приблизиться к целевому выходному количеству аэрозоля.

[006] В другом аспекте, вапорайзер включает в себя резистивный нагревательный элемент; схемы, выполненные с возможностью регулирования подачи электрической энергии на резистивный нагревательный элемент из источника питания, при этом резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью подведения тепла к испаряемому материалу, чтобы вызывать испарение испаряемого материала в поток воздуха для формирования увлекаемого аэрозоля; и контроллер, сконфигурированный с возможностью выполнения операций, включающих в себя: прием входных сигналов, характеризующих подачу энергии на резистивный нагревательный элемент, температуру резистивного нагревательного элемента и/или скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент; прогнозирование, с использованием принимаемых входных сигналов, величины испарения испаряемого материала на резистивном нагревательном элементе; и регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала, при этом регулирование включает в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии на нагревательный элемент таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля.

[007] Один или более из следующих признаков может быть включен в любой возможной комбинации. Например, принимаемый входной сигнал, характеризующий скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, может определяться датчиком расхода, датчиком давления и/или одной или более измеренными характеристиками, характеризующими сопротивление потоку воздуха вапорайзера. Целевое выходное количество аэрозоля может быть пропорционально скорости потока. Целевое выходное количество аэрозоля может быть функцией скорости потока. Целевое выходное количество аэрозоля может включать в себя предварительно заданную постоянную величину или настраиваемый пользователем параметр. Настраиваемый пользователем параметр может включать в себя требуемую целевую производительность, основанную на требуемой интенсивности испарения, требуемом числе затяжек, конкретном периоде времени и/или ежесуточной целевой производительности. Целевое выходное количество аэрозоля может регулироваться соответственно одному или более вариантам поведения пользователей одного или более пользователей и/или одному или более вапорайзерам. Регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент может дополнительно осуществляться в соответствии с величиной энергии, необходимой для поддерживания предварительно заданной температуры резистивного нагревательного элемента. Регулирование подачи энергии на нагревательный элемент может включать в себя выбор подачи энергии таким образом, чтобы температура нагревательного элемента оставалась ниже предварительно заданной температуры. Прогнозирование величины испарения может включать в себя выполнение алгоритма с использованием принимаемых входных сигналов.

[008] В еще одном аспекте, способ включает в себя этап приема данных, характеризующих подачу энергии на резистивный нагревательный элемент вапорайзера, температуру резистивного нагревательного элемента и/или скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент; этап прогнозирования, с использованием принятых данных, величины испарения испаряемого материала, расположенного около резистивного нагревательного элемента; этап регулирования подачи энергии на резистивный нагревательный элемент в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала, при этом регулирование включает в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии на нагревательный элемент таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля.

[009] Один или более из следующих признаков может быть включен в любой возможной комбинации. Например, принимаемые данные, характеризующие скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, могут определяться датчиком расхода, датчиком давления и/или одной или более измеренными характеристиками, характеризующими сопротивление потоку воздуха вапорайзера. Целевое выходное количество аэрозоля может быть пропорционально скорости потока. Целевое выходное количество аэрозоля может быть функцией скорости потока. Целевое выходное количество аэрозоля может включать в себя предварительно заданную постоянную величину или настраиваемый пользователем параметр. Настраиваемый пользователем параметр может включать в себя требуемую целевую производительность, основанную на требуемой интенсивности испарения, требуемом числе затяжек, конкретном периоде времени и/или ежесуточной целевой производительности. Целевое выходное количество аэрозоля может регулироваться соответственно одному или более вариантам поведения пользователей одного или более пользователей и/или одному или более вапорайзерам. Регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент может дополнительно осуществляться в соответствии с величиной энергии, необходимой для поддерживания предварительно заданной температуры резистивного нагревательного элемента. Регулирование подачи энергии на нагревательный элемент может включать в себя выбор подачи энергии таким образом, чтобы температура нагревательного элемента оставалась ниже предварительно заданной температуры. Прогнозирование величины испарения может включать в себя выполнение алгоритма с использованием принимаемых данных. Вапорайзер может включать в себя резистивный нагревательный элемент и схемы, выполненные с возможностью регулирования подачи электрической энергии на резистивный нагревательный элемент из источника питания. Резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью подведения тепла к испаряемому материалу, чтобы вызвать испарение испаряемого материала в поток воздуха для формирования увлекаемого аэрозоля.

[010] Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя, но без ограничения, способы, соответствующие описаниям, приведенным в настоящей заявке, а также изделия, которые содержат материально реализованный машинно-читаемый носитель, функционально предназначенный для предписания одному или более вычислительным устройствам (например, компьютерам и т.п.) обеспечивать, в результате, операции, реализующие один или более из описанных признаков. Аналогично, описаны также компьютерные системы, которые могут включать в себя один или более процессоров и один или более блоков памяти, связанных с одним или более процессорами. Память, которая может включать в себя энергонезависимый компьютерно-читаемый или машинно-читаемый носитель данных, может содержать, кодировать, хранить или подобным образом поддерживать одну или более программ, которые предписывают одному или более процессорам выполнять одну или более из операций, описанных в настоящей заявке. Компьютерно-реализуемые способы, соответствующие одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения, могут выполняться одним или более процессорами обработки данных, находящимися в одной вычислительной системе или нескольких вычислительных системах. Несколько таких вычислительных систем могут быть связаны и могут обмениваться данными и/или предписаниями или другими командами или чем-то подобным при посредстве одного или более соединений, включающих в себя, но без ограничения, соединение по сети (например, сети Интернет, беспроводной глобальной сети, локальной сети, глобальной сети, проводной сети связи или подобной сети), прямой связи между одной или более из нескольких вычислительных систем и т.п.

[011] Подробные данные об одном или более вариантов объекта изобретения, представленного в настоящей заявке, приведены на прилагаемых чертежах и в нижеследующем описании. Другие признаки и преимущества изобретения, представленного в настоящей заявке, будут очевидными из описания и чертежей, и из формулы изобретения. Хотя некоторые признаки настоящего раскрываемого изобретения описаны с иллюстративной целью по отношению к портативному вапорайзеру, содержащему резистивный нагреватель и батарею или другой переносной источник питания, должно быть абсолютно понятно, что такие признаки не претендуют на ограничение изобретения. Формула изобретения, которая следует за настоящими раскрытием, предназначена для определения объема патентной охраны объекта изобретения.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[012] Прилагаемые чертежи, которые включены в настоящее описание и составляют его часть, представляют некоторые аспекты объекта изобретения, раскрываемого в настоящей заявке, и, совместно с описанием, помогают объяснить некоторые из принципов, связанных с раскрываемыми вариантами осуществления. На чертежах,

[013] Фиг. 1A - блок-схема, поясняющая признаки вапорайзера, содержащего картридж и корпус вапорайзера, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[014] Фиг. 1B - вид сверху вапорайзера с картриджем, отделенным от приемного гнезда картриджа на корпусе вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[015] Фиг. 1C - вид сверху вапорайзера с картриджем, вставленным в приемное гнездо для картриджа на корпусе вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[016] Фиг. 1D - изометрический перспективный вид сверху вапорайзера с картриджем, вставленным в приемное гнездо для картриджа на корпусе вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[017] Фиг. 1E - изометрический перспективный вид сверху, с мундштучного конца картриджа, пригодного для использования с корпусом вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[018] Фиг. 1F - изометрический перспективный вид сверху, с противоположного конца картриджа, пригодного для использования с корпусом вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[019] Фиг. 2A - блок-схема, поясняющая признаки бескартриджного вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

[020] Фиг. 2B - изометрический перспективный вид бескартриджного вапорайзера;

[021] Фиг. 2C - изометрический перспективный вид снизу бескартриджного вапорайзера;

[022] Фиг. 3 - блок-схема, поясняющая аспекты системы с признаками в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения; и

[023] Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, поясняющая аспекты способа, имеющего один или более признаков в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

[024] Если целесообразно, одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые конструкции, признаки или элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[025] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к методам решения задачи управления производительностью по аэрозолю, обеспечиваемой вапорайзером. В некоторых вариантах осуществления, контроллер реализует алгоритм управления, в котором подача энергии в нагреватель вапорайзера регулируется в ответ на прогнозируемую величину испарения (например, результат измерения выходного количества аэрозоля) испаряемого материала. Регулирование подачи энергии может включать в себя увеличение или уменьшение подачи энергии в нагреватель таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля (например, контролируемая доза). Алгоритм управления может корректировать массовую производительность соответственно вариантам поведения пользователей.

[026] Существуют разнообразные методы решения задачи управления вапорайзером. Например, батарея (или другой источник питания, который может быть портативным или подключенным к электросети жилого, торгово-промышленного или другого здания или подобному источнику) вапорайзера может непосредственно соединяться с резистивным нагреватель таким образом, что подводится весь ток, отбираемый из батареи (или другого источника питания), всякий раз, когда резистивный нагреватель включается (например, при включении переключателя и т.п.). Схема подачи тока может управляться переводом во включенное (замкнутое) или выключенное (разомкнутое) положение по алгоритму или алгоритму управления и т.п., сконфигурированному с возможностью определения, когда следует включать питание резистивного нагревателя. В простом примере, схема может замыкаться (пропускать ток), когда температура имеет значение ниже установленного значения, и размыкаться (не пропускать ток), когда температура имеет значение выше установленного значения. В более сложных системах, подводимый ток может регулироваться более тщательно, например, с использованием пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) алгоритма управления или чего-то подобного.

[027] ПИД-контроллер может включать в себя механизм обратной связи контура управления, подходящий для непрерывного плавного регулирования. ПИД-контроллер может непрерывно вычислять значение ошибки как разность между требуемым установленным значением и измеренным параметром процесса. ПИД-контроллер может вносить поправку на основании пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих.

[028] В других примерах, напряжение, подаваемое на резистивный нагреватель, может корректироваться до предварительно заданной или настраиваемой пользователем постоянной величины. В еще одних примерах, энергия, подаваемая в нагреватель, может корректироваться до предварительно заданной или настраиваемой пользователем постоянной величины. В более сложных системах, может регулироваться температура, до которой нагревается резистивный нагреватель, например, посредством измерения температуры резистивного нагревателя с использованием корреляционная связь на основе температурного коэффициента сопротивления или некоторого другого метода. Может быть реализован алгоритм управления, например, алгоритм ПИД-управления, для подачи энергии надлежащей величины, необходимой, чтобы выдерживать предварительно заданную или настраиваемую пользователем постоянную температуру нагревателя и/или обеспечивать некоторый другой температурный режим, который не обязательно должен быть постоянной температурой.

[029] Приведенные методы обычно не включают в себя никакой(ого) количественной оценки или контроля количества испаряемого материала, обеспечиваемого вапорайзером в форме аэрозоля для вдыхания пользователем вапорайзера. В контексте настоящего раскрытия, «количество испаряемого материала» может определяться одним или более из множества различных способов, включая, например, массу, доставляемую в единицу времени, плотность или массу, или единичный объем воздуха, протекающего через вапорайзер во время части «затяжки» пользователя, суммарную массу испаряемого материала, доставляемого за одну затяжку и т.п. Другой способ характеризовать «количество испаряемого материала» может включать в себя количественную оценку как массы или объема воздуха, так и массы испаряемого материала, увлекаемого в данную(ый) массу или объема воздуха, в результате чего можно вычислить концентрацию испаряемого материала в воздухе.

[030] Независимо от метода управления, используемого вапорайзером, (например, без управления или с управлением по напряжению, энергии или температуре, или любой их комбинации), выходное количество аэрозоля вапорайзера обычно зависит от множества различных нерегулируемых переменных параметров, например, скорости потока воздуха, втягиваемого пользователем, и скорости подачи жидкости в нагреватель. Данные непостоянные параметры могут легко приводить к образованию несоответствующего выходного количества аэрозоля, что может быть нежелательно пользователю.

[031] Существующие метода управления вапорайзерами обычно приводят к образованию выходного количества аэрозоля (например, массы аэрозольного материала, образуемого в единицу времени), либо уменьшающегося, либо остающегося постоянным, когда скорость потока, вызываемого пользователем (например, объем воздуха, протягиваемого через вапорайзер в единицу времени вследствие вдоха пользователя через мундштук вапорайзера) повышается. Данный эффект возникает потому, что воздух, протекающий мимо резистивного нагревательного элемента, нагревается за счет взаимодействия с резистивным нагревательным элементом, отбирая тем самым тепло от резистивного нагревательного элемента. Испарение испаряемого материала также отводит тепло от резистивного нагревательного элемента в форме скрытой теплоты испарения. Если вапорайзер предусматривает метод регулирования температуры для выдерживания температуры резистивного нагревательного элемента на уровне или ниже некоторой температуры, то, при наилучшем раскладе, скорость испарения испаряемого материала будет постоянной. При выходном количестве аэрозоля за некоторое время, которое остается постоянным или уменьшается с увеличением воздушного потока, аэрозоль будет образоваться с уменьшением плотности частиц по мере того, как скорость потока повышается. Желательнее было бы, чтобы пользователь получал аэрозоль с плотностью частиц, постоянной или даже повышающейся по мере того, как пользователь делает более интенсивную затяжку.

[032] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способам управления производительностью по аэрозолю, обеспечиваемой вапорайзером. Производительность по аэрозолю в данном контексте может относиться либо к суммарной массе испаряемого материала, доставляемой в единицу времени, либо, в качестве альтернативы, к суммарной массе испаряемого материала, доставляемой за «затяжку» (например, за одно вдыхание, выполняемое пользователем через вапорайзер). В последующем описании, если не оговаривается и/или не соответствует контексту описания, применимы оба данных показателя.

[033] Вапорайзер, с которым можно использовать варианты осуществления настоящего изобретения, может включать в себя батарею, микроконтроллер, печатную плату (PCB), электронный нагреватель, средство подачи испаряемого материала к нагревателю, способ измерения температура нагревателя, способ измерения потока через вапорайзер и способ измерения или прогнозирования мгновенного выходного количества аэрозоля из вапорайзера.

[034] Фиг. 1A-2C изображают примерные вапорайзеры 100, 200 и признаки, которые могут быть включены в них, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Среднему специалисту в данной области техники будет понятно, что признаки изобретения, описанные в настоящей заявке или иначе находящиеся в пределах объема настоящего изобретения, могут быть реализованы в разных конфигурациях вапорайзеров, и что никакие структурные описания признаков вапорайзера не претендуют на ограничение изобретения, кроме случаев, когда они представляются в формуле изобретения.

[035] Фиг. 1A представляет блок-схему вапорайзера 100, который включает в себя картридж, и фиг. 1B-1E представляют изображения примерного вапорайзера 100 с корпусом 101 вапорайзера и картриджем 114. Фиг. 1B и 1C представляют виды сверху до и после подсоединения картриджа 114 к корпусу 101 вапорайзера. Фиг. 1D представляет изометрический перспективный вид вапорайзера 100, который включает в себя корпус 101 вапорайзера совместно с картриджем 114, и фиг. 1E представляет изометрический перспективный вид одного варианта картриджа 114, вмещающего жидкий испаряемый материал. В общем, когда вапорайзер включает в себя картридж (например, картридж 114), картридж 114 может включать в себя одну или более емкостей 120, выполненных с возможностью заключения испаряемого материала. Внутри емкости 120 картриджа 114 может содержаться любой подходящий испаряемый материал, включая растворы никотина или других органических материалов, а также композиции, которые могут включать в себя одно или более беспримесных (например, не растворенных в растворителе) химических соединений, смесей, препаратов и т.п.

[036] Как отмечено выше, вапорайзер 100, показанный на фиг. 1, включает в себя корпус 101 вапорайзера. Как показано на фиг. 1, корпус 101 вапорайзера в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может включать в себя источник 103 питания (например, устройство или систему, которое(ая) хранит электроэнергию для использования по требованию), который может быть батареей, конденсатором, их комбинацией или чем-то подобным, и который может быть перезаряжаемым или неперезаряжаемым. В составе корпуса 101 вапорайзера может также содержаться контроллер 105, который может включать в себя процессор (например, программируемый процессор, специализированные схемы или что-то подобное). Корпус 101 вапорайзера может включать в себя отсек, который заключает один или более из компонентов корпуса вапорайзера, например, источник 103 питания, контроллер 105 и/или любой из других компонентов, описанных в настоящей заявке в качестве части такого устройства. В различных вариантах осуществления вапорайзера, который включает в себя корпус 101 вапорайзера и картридж 114, картридж 114 может закрепляться на, в или частично в корпусе 101 вапорайзера. Например, корпус 101 вапорайзера может включать в себя приемное гнездо для картриджа, в котором может помещаться вставной картридж 114.

[037] Процессор контроллера 105 может включать в себя схемы для управления работой нагревателя 118, который может в некоторых случаях включать в себя один или более нагревательных элементов для испарения испаряемого материала, заключенного внутри картриджа 114, например, внутри емкости или контейнера, которая(ый) входит в состав картриджа 114. В различных вариантах осуществления, нагреватель 118 может присутствовать в корпусе 101 вапорайзера или внутри картриджа 114 (как показано на фиг. 1A), или в обоих местах. Схемы контроллера могут включать в себя один или более формирователей тактовых импульсов (генераторов), зарядные схемы, контроллеры ввода/вывода, память и т.п. В качестве альтернативы или дополнительно, схемы контроллера могут включать в себя схемы для одного или более режимов беспроводной связи, включая Bluetooth, ближнюю бесконтактную связь (NFC), WiFi, ультразвуковую технологию, ZigBee, радиочастотную идентификацию (RFID) и т.п. Корпус 101 вапорайзера может также включать в себя память 125, которая может быть составной частью контроллера 105 или иначе обмениваться данными с контроллером. Память 125 может включать в себя энергозависимую (например, оперативную память) и/или энергонезависимую (например, постоянную память, флэш-память, полупроводниковое запоминающее устройство, жесткий дисковод, другое магнитное запоминающее устройство и т.п.) память или накопитель данных.

[038] Как дополнительно показано на фиг. 1, вапорайзер 100 может включать в себя зарядное устройство 133 (и зарядные схемы, которые могут управляться контроллером 105), в ряде случаев включающее в себя индуктивное зарядное устройство и/или съемное зарядное устройство. Например, для зарядки вапорайзера 100 и/или обеспечения связи по проводному соединению между вычислительным устройством и контроллером 105 можно применить соединение универсальной последовательной шиной (USB). Зарядное устройство 133 может заряжать встроенный источник 103 питания. Вапорайзер 100 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может также включать в себя один или более устройств 117 ввода, таких как кнопки, дисковые регуляторы или подобные устройства, датчик 137, который может включать в себя один или более датчиков, таких как акселерометры или другие датчики движения, датчики давления (например, датчики относительного и/или абсолютного давления, которые могут быть емкостными, полупроводниковыми и т.п.), датчики расхода или подобные датчики. Один или более таких датчиков 137 могут применяться в вапорайзере 100, чтобы обнаруживать манипуляции пользователя и взаимодействие с ним. Например, обнаружение быстрого перемещения (например, встряхивания) вапорайзера 100 может интерпретироваться контроллером 105 (например, при приеме сигнала из одного или более из датчиков 137) в качестве пользовательского предписания начала связи с пользовательским устройством, которое входит в состав системы вапорайзера, и которое можно использовать для управления одной(им) или более операциями и/или параметрами вапорайзера 100, как подробно описано ниже. Дополнительно или в качестве альтернативы, обнаружение быстрого перемещения (например, встряхивания) вапорайзера 100 может интерпретироваться контроллером 105 (например, при приеме сигнала из одного или более из датчиков 137) в качестве пользовательского предписания на выполнение цикла множества параметров настройки температуры, до которой испаряемый материал, содержащийся в картридже 114, должен нагреваться под действием нагревателя 118. В некоторых дополнительных вариантах, обнаружение контроллером 105 извлечения картриджа 114 (например, при приеме сигнала из одного или более из датчиков 137) в ходе выполнения цикла множества параметров настройки температуры может вызвать установку температуры (например, когда цикл проводится при требуемой температуре, пользователь может извлечь картридж 114, чтобы установить требуемую температуру). Затем картридж 114 может быть снова введен в зацепление с корпусом 101 вапорайзера пользователем, чтобы допускать использование вапорайзера 100 с нагревателем, управляемым контроллером 105 в соответствии с выбранным параметром настройки температуры. Множество параметров настройки температуры может отображаться одним или более индикаторами на корпусе 101 вапорайзера. Датчик давления может, как отмечено выше, применяться при обнаружении любого состояния из начала, окончания или продолжения затяжки.

[039] Вапорайзер 100 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения одно или более устройств 115 вывода. Устройствами 115 вывода в контексте настоящей заявки могут называться любые из оптических (например, светодиодных (СД) дисплеев и т.п.), тактильных (например, вибрационных и т.п.) или звуковых (например, пьезоэлектрических и т.п.) компонентов обратной связи или подобных компонентов, или некоторых их комбинаций.

[040] Вапорайзер 100 в соответствии с вариантами осуществления настоящего объекта изобретения, который включает в себя картридж 114, может включать в себя один или более электрических контактов (например, штырьков, пластин, контактных гнезд, сопрягаемых гнезд или других элементов для электрического соединения с другими контактами, и т.п., таких как электрические контакты 109, 111, 113 корпуса 101 вапорайзера, показанные на фиг. 1A) на или внутри корпуса 101 вапорайзера, которые могут входить в контакт с ответными контактами 119, 121, 123 картриджа (например, штырьками, пластинами, контактными гнездами, сопрягаемыми гнездами или другими элементами для электрического соединения с другими контактами, и т.п.) на картридже 114, когда картридж вводят в зацепление с корпусом 101 вапорайзера. Контакты на корпусе 101 вапорайзера в настоящей заявке называются, обычно, «контактами корпуса вапорайзера», и контакты на картридже 114 называются в настоящей заявке, обычно, «контактами картриджа». Данные контакты могут служить для подачи энергии из источника 103 питания в нагреватель 118 в вариантах осуществления настоящего предмета изобретения, в которых нагреватель 118 содержится в картридже 114. Например, когда контакты картриджа и контакты корпуса вапорайзера, соответственно, вводятся в контакт посредством соединения картриджа 114 с корпусом 101 вапорайзера, может формироваться электрическая схема, позволяющая управлять потоком энергии из источника 103 питания в корпусе 101 вапорайзера в нагреватель 118 в картридже 114. Контроллер 105 в корпусе 101 вапорайзера может регулировать данный поток энергии, чтобы регулировать температуру, при которой нагреватель 118 нагревает испаряемый материал, содержащийся в картридже 114.

[041] Хотя показаны три контакта 109, 111, 113 корпуса вапорайзера и три контакта 119, 121, 123 картриджа, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут использовать только два из контактов каждого типа, чтобы осуществить электрическую схему, которую можно использовать для подачи энергии из источника 103 питания в нагреватель 118 и дополнительно также для измерения температуры нагревательного элемента в нагревателе (например, посредством кратковременного и перемежающегося прерывания протекания тока в нагревательный элемент, измерения сопротивления нагревательного элемента в течение этих кратковременных прерываний и использования температурного коэффициента сопротивления для получения температуры по измеренному сопротивлению) и/или передачи данных между опциональным идентификатором 138 и контроллером 105. В качестве альтернативы или дополнительно могут содержаться дополнительные контакты (например, необязательные контакты 113 и 123) для передачи данных, результатов измерения температуры, результатов измерения датчиком давления (например, если датчик давления содержится в картридже, тогда как контроллер 105 находится в корпусе 101 вапорайзера).

[042] Воздушный тракт (150, на фиг. 1E) может направлять воздух в нагреватель, где воздух объединяется с испаренным испаряемым материалом из емкости 120, в результате чего образуется вдыхаемый аэрозоль для доставки пользователю через мундштук 144, который также может быть частью картриджа 114. В некоторых примерах, между внешней поверхностью картриджа 114 и внутренней поверхностью приемного гнезда для картриджа на корпусе 101 вапорайзера может проходить воздушный тракт 150, как дополнительно описано ниже.

[043] Использовать можно любой совместимый электрический контакт, включая штырьки (например, пружинные контакты), пластины и т.п. Кроме того, как описано ниже, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, между корпусом 101 вапорайзера и картриджем 114 обеспечивается односторонняя или двухсторонняя связь через один или более электрических контактов, которые могут включать в себя электрические контакты, используемые для подачи энергии из источника 103 питания в нагреватель 118, который может включать в себя такой нагревательный элемент, как резистивный нагревательный элемент. Картридж 114 и корпус 101 вапорайзера могут разъемно соединяться, например, посредством зацепления участка корпуса картриджа 114 с корпусом 101 вапорайзера и/или отсеком вапорайзера с использованием механического соединения (например, защелкиванием и/или по фрикционной посадке). В качестве альтернативы или дополнительно, картридж 114 и корпус 101 вапорайзера могут соединяться магнитным способом или с помощью какого-то другого механизма соединения или сцепления. Соединения других типов также находятся в пределах объема настоящего изобретения, также как комбинированные соединения двух или более типов.

[044] Фиг. 1B-1F представляют пример вапорайзера 100 с корпусом 101 вапорайзера и картриджем 114. Эти два компонента показаны разъединенными на фиг. 1B и соединенными на фиг. 1C. Фиг. 1D представляет изометрический перспективный вид объединенных корпуса 101 вапорайзера и картриджа 114, и фиг. 1E и фиг. 1F представляют два разных вида отдельного картриджа 114. Фиг. 1B-1F в сочетании представляют примерный картриджный вапорайзер, включающий в себя многие признаки, показанные, в общем, на фиг. 1A. Другие конфигурации, включающие в себя некоторые или все признаки, описанные в настоящей заявке, также находятся в пределах объема настоящего изобретения. Фиг. 1D представляет вапорайзер 100, содержащий картридж 114, подсоединенный в приемное гнездо для картриджа в корпусе вапорайзера. В дополнение к части 154 картриджа 114, которая является вставленной в приемное гнездо 152 для картриджа и поэтому закрыта для наблюдения, картридж 114 и/или корпус 101 вапорайзера могут также включать в себя элемент, который позволяет некоторой части 158 картриджа 114 быть видимой, когда картридж 114 вставлен в приемное гнездо 152 для картриджа. Данная часть 158 картриджа, которая остается видимой, может включать в себя поверхность, которая является прозрачной, просвечивающей или подобной по характеристикам, через которую можно различать, по меньшей мере, уровень испаряемого материала внутри емкости 120 картриджа 114.

[045] Фиг. 1E изображает также пример воздушного тракта 150 для воздуха, втягиваемого при затяжке пользователя снаружи картриджа 114 мимо нагревателя 118 (например, через испарительную камеру, которая включает в себя или вмещает нагреватель 118), и до мундштука 144 для доставки вдыхаемого аэрозоля. Мундштук может в некоторых случаях содержать несколько отверстий, через которые доставляется вдыхаемый аэрозоль. Например, на одном конце корпуса 101 вапорайзера может находиться приемное гнездо 152 для картриджа, так что вставной конец 154 картриджа 114 можно вставлять в приемное гнездо 152 для картриджа. Когда вставная часть 154 картриджа полностью вставлена в приемное гнездо 152 для картриджа, внутренняя поверхность приемного гнезда 152 для картриджа формирует одну поверхность части воздушного тракта 150, и внешняя поверхность вставной части 154 картриджа формирует другую поверхность данной части воздушного тракта.

[046] Как показано на фиг. 1E, данная конфигурация вынуждает воздух протекать вокруг вставной части 154 картриджа в приемное гнездо 152 для картриджа и затем обратно в противоположном направлении, после обтекания вставленного конца (например, конца, противоположному концу, который включает в себя мундштук 144) картриджа 114, когда воздух поступает в корпус картриджа, по направлению к испарительной камере и нагревателю 118. Затем воздушный тракт 150 идет по внутреннему пространству картриджа 114, например, через одну или более трубок или внутренних каналов к одному или более выпускных отверстий 156, сформированных в мундштуке 144. Для картриджа, имеющего нецилиндрическую форму 114, мундштук 144 может быть также нецилиндрическим, и в мундштуке может быть сформировано, по меньшей мере, два выпускных отверстия 156, расположенных, в некоторых случаях, по прямой вдоль более длинной из двух поперечных осей картриджа 114, при этом продольная ось картриджа ориентирована в направлении, вдоль которого картридж 114 передвигают для размещения путем вставки или иного соединения с корпусом 101 вапорайзера, и две поперечные оси перпендикулярны друг другу и продольной оси.

[047] Фиг. 1F представляет дополнительные признаки, которые могут быть включены в картридж 114 в соответствии с настоящим изобретением. Например, картридж 114 может включать в себя два контакта 119, 121 картриджа, расположенные на вставной части 154, которая выполнена с возможностью вставки в приемное гнездо 152 для картриджа в корпусе 101 вапорайзера. В некоторых случаях, каждый из данных контактов 119, 121 картриджа может быть частью одной металлической детали, которая формирует токопроводящую конструкцию 159, 161, соединенную с одним из двух концов резистивного нагревательного элемента. В некоторых случаях, две токопроводящих конструкции могут формировать противоположные стороны нагревательной камеры и могут также выполнять функцию теплозащитных экранов и/или теплоотводов для ослабления теплопередачи к внешним стенкам картриджа 114. Фиг. 1F изображает также центральную трубку 162 внутри картриджа 114, которая образует часть воздушного тракта 150 между нагревательной камерой, сформированной между двумя токопроводящими конструкциями 159, 161 и мундштуком 144.

[048] Как упоминалось выше, картридж 114 и, в некоторых случаях, корпус 101 вапорайзера могут быть, при желании, некруглыми в поперечном сечении, с предположительно различными удлиненными формами поперечного сечения (например, одна из двух поперечных осей, которые ортогональны продольной оси вапорайзера 100, является длиннее другой оси), в том числе, приблизительно прямоугольными, приблизительно ромбическими, приблизительно треугольными или трапецеидальными, приблизительно овальными и т.п. по форме. Среднему специалисту в данной области техники должно быть достаточно понятно, что использование выражения «приблизительно» в данном контексте предполагает, что никакие вершины формы поперечного сечения не обязательно должны быть острыми, но, напротив, могут иметь ненулевой радиус кривизны, и что никакие поверхности между такими вершинами не обязательно должны быть совершенно плоскими, но, напротив, могут иметь конечный радиус кривизны.

[049] Фиг. 2A-2C относятся к примерному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором вапорайзер является бескартриджным. Фиг. 2A является блок-схемой вапорайзера 200, который не использует картридж (но, все-таки может, при необходимости, допускать использование картриджа), но, напротив (или дополнительно), может быть выполнен для использования с листовым материалом или некоторым другим испаряемым (например, твердым, восковым и т.п.) материалом. Вапорайзер 200 на фиг. 2A может быть выполнен с возможностью вмещения, в нагревательной ячейке 220 (например, испарительной камере), испаряемого материала, например, рассыпного испаряемого материала, воска и/или какого-то другого жидкого или твердого испаряемого материала. Многие элементы, аналогичные элементам, присутствующим в вапорайзере 100, использующем картридж 114, показанный на фиг. 1A-1E, могут также входить в состав вапорайзера 200, который не нуждается в использовании картриджей. Например, вапорайзер 200 может включать в себя, в одном отсеке, схемы 105 управления, которые могут включать в себя схемы управления питанием и/или беспроводные схемы 207, и/или память 125. Источник 103 питания (например, батарея, конденсатор и т.п.) внутри отсека может заряжаться зарядным устройством 133 (и может включать в себя непоказанные схемы управления зарядкой). Вапорайзер 200 может также включать в себя одно или более устройств 115 вывода и одно или более устройств 117 ввода с датчиками 137, которые могут включать в себя один или более из датчиков, описанных выше в связи картриджным вапорайзером 100. Кроме того, вапорайзер 200 может включать в себя один или более нагревателей 118, которые нагревают испарительную камеру, которая может быть нагревательной ячейкой 220 или другой нагревательной камерой. Управление нагревателем 118 может осуществляться с использованием сопротивления нагревателя 118 для определения температуры нагревателя, например, с использованием температурного коэффициента удельного сопротивления нагревателя. В конструкцию такого вапорайзера 200 может быть также включен мундштук 144 для доставки образуемого вдыхаемого аэрозоля пользователю. Фиг. 2B представляет изометрический перспективный вид сбоку примерного вапорайзера 200 с корпусом 101 вапорайзера. На изометрическом перспективном виде снизу на фиг. 2C показан колпачок 230, снятый с корпуса вапорайзера 201 и открывающий нагревательную ячейку/испарительную камеру 220.

[050] Настоящее изобретение можно применить к вапорайзерам, которые нагревают материалы, происходящие из листьев растений или других компонентов растений, чтобы выделять присущие растениям душистые ароматизаторы и другие составляющие в виде пара. Данные растительные материалы могут быть измельчены и смешаны в виде гомогенизированной структуры с множеством различных растительных составляющих, которые могут включать в себя табак, и в этом случае никотин и/или никотиновые соединения могут образоваться и доставляться в форме аэрозоля пользователю такого вапорайзера. Гомогенизированная структура может также включать в себя испаряемые жидкости, такие как пропиленгликоль и глицерин, чтобы повысить плотность пара и качество аэрозоля, образуемого при нагревании. Чтобы не допустить образования нежелательных опасных или потенциально опасных составляющих (HPHC), вапорайзеры могут включать в себя нагреватели с регулировкой температуры. Такие вапорайзеры, которые нагревают листья или вышеописанную гомогенизированную структуру таким образом, что температуры выдерживаются ниже уровней горения, обычно называются устройствами с нагревом без горения (HNB-устройствами).

[051] Фиг. 3 является блок-схемой, представляющей систему 300 для управления производительностью по аэрозолю, обеспечиваемой вапорайзером в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, описанными в настоящей заявке. Система 300 включает в себя нагреватель 310 (например, резистивный нагревательный элемент), схемы 320 и батарею 340 (или другой источник питания). Схемы 320 (например, печатная плата) может включать в себя схема 322 измерения температуры для измерения температуры нагревателя 310, схема 324 измерения потока для измерения скорости потока в воздушном тракте вапорайзера, и полевой транзистор (FET) 326 для усиления сигнала энергии из контроллера 334 в нагреватель 310.

[052] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, схема 322 измерения температуры может выполнять измерение сопротивления с корреляцией по TCR (температурному коэффициенту сопротивления), чтобы измерять температуру нагревателя 310. В других вариантах осуществления, схема 322 измерения температуры может включать в себя термистор, термопару и/или инфракрасный (ИК) датчик для измерения температуры нагревателя 310.

[053] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, схема 324 измерения потока может включать в себя датчик расхода в воздушном тракте вапорайзера, чтобы измерять скорость потока в воздушном тракте, в котором располагается нагреватель 310. В других вариантах осуществления, скорость потока может измеряться датчиками давления различных типов, такими как датчик абсолютного давления, датчик относительного давления, проволочный термоанемометр и/или крыльчатое колесо. В некоторых случаях, для оценки скорости потока можно применить датчик давления с четко определенным и известным сопротивлением потоку воздуха. В других случаях, сопротивление потоку воздуха вапорайзера и/или другие известные или измеряемые характеристики можно вычислять и использовать для определения или оценки скорости потока. В других вариантах осуществления, измерение или оценка скорости потока не требуется. Например, скорость потока не обязательна для определения суммарной массы испаряемого материала, доставляемого за одну затяжку или в течение некоторого времени, но может быть необходима для вычисления концентрации вдыхаемого аэрозоля в заданном объеме воздуха.

[054] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, мгновенное выходное количество аэрозоля из вапорайзера может определяться и/или прогнозироваться по алгоритму, который использует в качестве входных данных энергия, температуру нагревателя 310 и/или расходометрические измерения скорости потока воздуха мимо нагревателя 310 для прогнозирования скорости испарения на нагревателя. В качестве альтернативы, мгновенное выходное количество аэрозоля из вапорайзера может измеряться и/или прогнозироваться посредством измерения и/или прогнозирования количества материала, испаряемого нагревателем в течение короткого периода выборки (например, <100 vc).

[055] Как также показано на фиг. 3, микроконтроллер 330 включает в себя средство 332 прогнозирования выходного количества аэрозоля и контроллер 334. Средство 332 прогнозирования использует принимаемые входные сигналы, характеризующие подачу энергии в нагреватель 310, температуру нагревателя 310 (из схемы 312 измерения температуры) и/или скорость потока воздуха мимо нагревателя 310 (из схемы 324 измерения потока), что прогнозировать величину испарения испаряемого материала на нагревателе 310.

[056] Контроллер 334 реализует алгоритм управления, по которому подача энергии в нагреватель 310 регулируется в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала (спрогнозированной схемой 332 прогнозирования). В некоторых вариантах осуществления, регулирование подачи энергии включает в себя увеличение или уменьшение подачи энергии в нагреватель 310 таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля.

[057] Алгоритм управления использует результат измерения выходного количества аэрозоля (например, спрогнозированную величину испарения испаряемого материала из схемы 332 прогнозирования) в качестве управляющего сигнала, чтобы уменьшать величину энергии, подаваемой в нагреватель 310. Контроллер 334 может устанавливать заданное значение для управления мгновенным выходным количеством аэрозоля пропорционально скорости потока, измеренной датчиком расхода (например, схемой 324 измерения потока). В качестве альтернативы, заданное значение для управления может устанавливаться как постоянная величина или настраиваемый пользователем параметр. Заданное значение управления мгновенным выходным количеством аэрозоля может корректироваться в течение затяжки, в течение последовательных затяжек или в ответ на другие варианты поведения, предпочтения и/или цели пользователей. Например, пользователь может устанавливать в качестве требуемой целевой производительности что-то одно или более из следующего: требуемую интенсивность испарения (например, 1 мг/с), требуемое число затяжек за конкретный период времени и/или конкретную программу для достижения суточной цели (например, конкретной цели утром и другой цели вечером, и т.п.). В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, алгоритм управления может быть реализован в составе контура обратной связи для управления подачей электрической энергии в нагреватель, чтобы достигнуть требуемой массовой производительности (например, установленного значения, порога, целевого значения и т.п.), которая может или не может быть реконфигурируемой пользователем.

[058] Кроме того, вапорайзер, который реализует алгоритм управления в соответствии с конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящей заявке, может соответственно корректировать массовую производительность в ответ на варианты поведения пользователей (например, посредством использования выборки пользователей и статистики по одному или более устройствам). Таким образом, массовая производительность может автоматически корректироваться в зависимости от времени суток, дня недели и т.п.

[059] В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к алгоритму управления массовой производительностью можно реализовать совместно работающий алгоритм управления по температуре. Алгоритм управления массовой производительностью, описанный в настоящей заявке, требует, чтобы величина энергии обеспечивала постоянную массовую производительность. Алгоритм управления по температуре устанавливает величину энергии для выдерживания некоторой температуры. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, в нагреватель подается энергия с меньшим значением, чтобы исключить риск превышения некоторой температуры. Это служит средством защиты, гарантирующим непревышение некоторой, предварительно заданной температуры.

[060] На фиг. 4 приведена блок-схема 400 последовательности операций, поясняющая признаки способа, который может, в некоторых случаях, включать в себя некоторые или все операции из следующих. На этапе 410 принимаются входные сигналы, при этом входные сигналы характеризуют подачу энергии в нагреватель 310, температуру нагревателя 310 и/или скорость потока воздуха мимо нагревателя 310.

[061] На этапе 420 выполняется алгоритм, использующий принимаемые входные сигналы, чтобы спрогнозировать величину испарения испаряемого материала на нагревателе. Например, прогнозирование величины испарения испаряемого материала на нагревателе может включать в себя определение количества пара и/или материала в паре по электрическим и тепловым свойствам (например, энергии или энергии, подаваемой на нагревательный элемент и температуре материала непосредственно до и во время его испарения). Возможны другие методы.

[062] На этапе 430, подача энергии в нагреватель регулируется в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала. Например, регулирование подачи энергии может включать в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии в нагреватель 310 таким образом, что выдается целевое выходное количество аэрозоля (например, требуемая производительность). В некоторых вариантах осуществления, подача энергии может плавно регулироваться методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) тока из источника питания (например, батареи) в нагреватель. Величина доставляемой энергии может устанавливаться пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) алгоритмом управления. Например, установленное значение целевой массовой интенсивности испарения (например, целевое выходное количество аэрозоля) может быть задано предварительно, например, может содержаться в памяти. Рассогласование между целевой массовой интенсивностью испарения (например, целевым выходным количеством аэрозоля) и спрогнозированной величиной испарения может вычисляться, например, как разность между целевой и прогнозируемой величинами испарения. Энергия может регулироваться на основании чего-то одного или более из: функции рассогласования; сумме предыдущих рассогласований с предыдущих прогнозирований (например, итераций); и/или изменения рассогласования с предыдущего прогноза до текущего прогноза. В некоторых вариантах осуществления могут применяться дополнительные методы плавной регулирования энергии и дополнительные алгоритмы управления, чтобы доводить величину подаваемой энергии до подходящей величины энергии.

[063] Один или более аспектов или признаков изобретения, описанного в настоящей заявке, могут быть реализованы в форме цифровых электронных схем, интегральных схем, специализированных заказных интегральных схем (ASIC), вентильных матриц с эксплуатационным программированием (FPGA), аппаратных средств компьютера, программно-аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или комбинации перечисленных средств. Упомянутые различные аспекты или признаки могут быть реализованы, в том числе, одной или более компьютерными программами, которые могут выполняться и/или интерпретироваться в программируемой системе, включающей в себя, по меньшей мере, один программируемый процессор, который может быть специализированным или универсальным, соединенным с запоминающей системой для приема и передачи в/из нее данных и команд, по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Программируемая система или вычислительная система может включать в себя клиентские части и серверы. Клиент и сервер обычно удалены друг от друга и обычно взаимодействуют по сети связи. Отношение клиента и сервера возникает при посредстве компьютерных программ, выполняющихся в соответствующих компьютерах и имеющих отношение клиент-сервер друг с другом.

[064] Данные компьютерные программы, которые могут также называться программами, программным обеспечением, программными приложениями, приложениями, компонентами или кодом, включают в себя машинные команды для программируемого процессора и могут быть реализованы в высокоуровневом процедурном языке, объектно-ориентированном языке программирования, функциональном языке программирования, языке логического программирования и/или в языке ассемблера/машинных кодов. В контексте настоящей заявки, термин «машинно-читаемый носитель» относится к любому компьютерному программному продукту, инструментальному средству и/или устройству, такому как, например, магнитные диски, оптические диски, память, и программируемые логические устройства (PLD), используемые для подачи машинных команд и/или данных в программируемый процессор, включая машинно-читаемый носитель, который принимает машинные команды как машинно-читаемый сигнал. Термин «машинно-читаемый сигнал» относится к любому сигналу, используемому для подачи машинных команд и/или данных в программируемый процессор. Машинно-читаемый носитель может долговременно хранить такие машинные команды, как, например, в случае энергонезависимой полупроводниковой памяти или накопителя на жестких магнитных дисках или любого равноценного носителя данных. В качестве альтернативы или дополнительно, машинно-читаемый носитель может хранить такие машинные команды кратковременно, как, например, в случае кэш-памяти или другой оперативной памяти процессора, связанной с одним или более ядер физического процессора.

[065] Для обеспечения взаимодействия с пользователем, один или более аспектов или признаков изобретения, описанного в настоящей заявке, могут быть реализованы в компьютере, содержащем устройство отображения, например, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) или жидкокристаллический дисплей (ЖКД), или светодиодный (СД) монитор для отображения информации для пользователя, и клавиатуру и указательное устройство, например, мышь или трекбол, посредством которых пользователь может обеспечивать ввод в компьютер. Для обеспечения взаимодействия с пользователем можно также применить устройства других типов. Например, обратная связь, предоставленная пользователю, может быть любой формой сенсорной обратной связи, например, визуальной обратной связью, звуковой обратной связью или тактильной обратной связью; и ввод данных пользователя может приниматься в любой форме, включая, но без ограничения, акустический, речевой или тактильный ввод. Другие возможные устройства ввода включают в себя, но без ограничения, сенсорные экраны или другие сенсорные устройства, такие как одно- или многоточечные резистивные или емкостные сенсорные панели, речераспознающие аппаратные и программные средства, оптические сканеры, оптические указатели, цифровые устройства получения изображений и связанное программное обеспечение для анализа данных, и т.п.

[066] В вышеприведенных описаниях и в формуле изобретения, такие выражения, как «по меньшей мере, один из» или «один или более из» могут встречаться со следующим за ними соединительным перечнем элементов или признаков. Термин «и/или» может также встречаться в списке из, по меньшей мере, двух элементов или признаков. Если иное в неявной или явной форме не противоречит контексту, в котором это использовано, то такое выражение предназначено для обозначения любого из перечисленных элементов или признаков отдельно или любого из перечисленных элементов или признаков в комбинации с любым из других перечисленных элементов или признаков. Например, фразы «по меньшей мере, один из A и B»; «один или более из A и B»; и «A и/или B» предполагают также значение «один A, один B или вместе A и B». Аналогичная интерпретация предполагается также для перечней, включающих в себя три или более объектов. Например, фразы «по меньшей мере, один из A, B и C»; «один или более из A, B и C»; и «A, B и/или C» предполагают, каждая, значение «один A, один B, один C, вместе A и B, вместе A и C, вместе B и C или вместе A и B, и C». Использование термина «на основании» выше и в формуле изобретения предполагает значение «на основании, по меньшей мере, частично», так что допускается также признак или элемент, отсутствующий в списке.

[067] Объект изобретения, описанный в настоящей заявке, может осуществляться в форме систем, устройств, способов и/или изделий в зависимости от требуемой конфигурации. Варианты осуществления, предложенные в вышеприведенном описании, не представляют все варианты осуществления, соответствующие изобретению, описанному в настоящей заявке. Упомянутые варианты являются всего лишь некоторыми примерами, соответствующими аспектам, относящимся к описанному изобретению. Хотя выше подробно описано несколько вариантов, возможны другие модификации или дополнения. В частности, в дополнение к признакам и/или вариантам, описанным в настоящей заявке, можно предложить дополнительные признаки и/или варианты. Например, вышеописанные варианты осуществления могут быть ориентированы на различные комбинации и подкомбинации раскрытых признаков и/или комбинации и подкомбинации нескольких дополнительных признаков, раскрытых выше. Кроме того, логические потоки, изображенные на прилагаемых фигурах и/или описанные в настоящей заявке, не обязательно требуют показанного конкретного порядка или последовательного порядка для достижения требуемых результатов. Другие варианты осуществления могут находиться в пределах объема притязаний нижеследующей формулы изобретения.

Группа изобретений относится к вапорайзеру и к способу образования аэрозоля. Вапорайзер содержит резистивный нагревательный элемент, схему, выполненную с возможностью регулирования подачи электрической энергии на резистивный нагревательный элемент из источника питания. Резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью подведения тепла к испаряемому материалу, чтобы вызывать испарение испаряемого материала в поток воздуха для формирования увлекаемого аэрозоля. Вапорайзер также содержит контроллер, выполненный с возможностью выполнения операций, содержащих прием входных сигналов, характеризующих подачу энергии на резистивный нагревательный элемент, температуру резистивного нагревательного элемента и скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент. Принимаемый входной сигнал, характеризующий скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, определяется по меньшей мере на основе одной или более измеренных характеристик, характеризующих сопротивление потоку воздуха вапорайзера. Операции дополнительно содержат прогнозирование с использованием принимаемых входных сигналов величины испарения испаряемого материала на резистивном нагревательном элементе и регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала. Регулирование включает в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии на нагревательный элемент таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля. Технический результат направлен на регулирование температуры резистивного нагревателя. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Вапорайзер, содержащий:

резистивный нагревательный элемент;

схему, выполненную с возможностью регулирования подачи электрической энергии на резистивный нагревательный элемент из источника питания, при этом резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью подведения тепла к испаряемому материалу, чтобы вызывать испарение испаряемого материала в поток воздуха для формирования увлекаемого аэрозоля; и

контроллер, выполненный с возможностью выполнения операций, содержащих:

прием входных сигналов, характеризующих подачу энергии на резистивный нагревательный элемент, температуру резистивного нагревательного элемента и скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, причем принимаемый входной сигнал, характеризующий скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, определяется по меньшей мере на основе одной или более измеренных характеристик, характеризующих сопротивление потоку воздуха вапорайзера;

прогнозирование, с использованием принимаемых входных сигналов, величины испарения испаряемого материала на резистивном нагревательном элементе; и

регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала, при этом регулирование включает в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии на нагревательный элемент таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля.

2. Вапорайзер по п. 1, в котором принимаемый входной сигнал, характеризующий скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, дополнительно определяется датчиком расхода и/или датчиком давления.

3. Вапорайзер по п. 1, в котором целевое выходное количество аэрозоля пропорционально скорости потока.

4. Вапорайзер по п. 1, в котором целевое выходное количество аэрозоля зависит от скорости потока.

5. Вапорайзер по п. 1, в котором целевое выходное количество аэрозоля содержит предварительно заданную постоянную величину или настраиваемый пользователем параметр.

6. Вапорайзер по любому из пп. 3-5, в котором настраиваемый пользователем параметр содержит требуемую целевую производительность, основанную на требуемой интенсивности испарения, требуемом числе затяжек, конкретном периоде времени и/или ежесуточной целевой производительности.

7. Вапорайзер по п. 1, в котором целевое выходное количество аэрозоля регулируется соответственно одному или более вариантам поведения одного или более пользователей и/или одному или более вапорайзерам.

8. Вапорайзер по п. 1, в котором регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент дополнительно осуществляется в соответствии с величиной энергии, необходимой для поддерживания предварительно заданной температуры резистивного нагревательного элемента.

9. Вапорайзер по п. 1, в котором регулирование подачи энергии на нагревательный элемент содержит выбор подачи энергии таким образом, чтобы температура нагревательного элемента оставалась ниже предварительно заданной температуры.

10. Вапорайзер по п. 1, в котором прогнозирование величины испарения содержит выполнение алгоритма с использованием принимаемых входных сигналов.

11. Способ образования аэрозоля, содержащий следующие этапы:

прием данных, характеризующих подачу энергии на резистивный нагревательный элемент вапорайзера, температуру резистивного нагревательного элемента и скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, причем принимаемые данные, характеризующие скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, определяют по меньшей мере на основе одной или более измеренных характеристик, характеризующих сопротивление потоку воздуха вапорайзера;

прогнозирование, с использованием принятых данных, величины испарения испаряемого материала, расположенного около резистивного нагревательного элемента; и

регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент в соответствии с прогнозируемой величиной испарения испаряемого материала, при этом регулирование включает в себя увеличение или уменьшение мгновенной подачи энергии на нагревательный элемент таким образом, что образуется целевое выходное количество аэрозоля.

12. Способ по п. 11, в котором принимаемые данные, характеризующие скорость потока воздуха, обтекающего резистивный нагревательный элемент, дополнительно определяют датчиком расхода и/или датчиком давления.

13. Способ по п. 11, в котором целевое выходное количество аэрозоля пропорционально скорости потока.

14. Способ по п. 11, в котором целевое выходное количество аэрозоля зависит от скорости потока.

15. Способ по п. 11, в котором целевое выходное количество аэрозоля содержит предварительно заданную постоянную величину или настраиваемый пользователем параметр.

16. Способ по любому из пп. 13-15, в котором настраиваемый пользователем параметр содержит требуемую целевую производительность, основанную на требуемой интенсивности испарения, требуемом числе затяжек, конкретном периоде времени и/или ежесуточной целевой производительности.

17. Способ по п. 11, в котором целевое выходное количество аэрозоля регулируют соответственно одному или более вариантам поведения одного или более пользователей и/или одному или более вапорайзерам.

18. Способ по п. 11, в котором регулирование подачи энергии на резистивный нагревательный элемент дополнительно осуществляют в соответствии с величиной энергии, необходимой для поддерживания предварительно заданной температуры резистивного нагревательного элемента.

19. Способ по п. 11, в котором регулирование подачи энергии на нагревательный элемент включает в себя выбор подачи энергии таким образом, чтобы температура нагревательного элемента оставалась ниже предварительно заданной температуры.

20. Способ по п. 11, в котором прогнозирование величины испарения содержит выполнение алгоритма с использованием принимаемых данных.

21. Способ по п. 11, в котором вапорайзер включает в себя резистивный нагревательный элемент и схему, выполненную с возможностью регулирования подачи электрической энергии на резистивный нагревательный элемент из источника питания, при этом резистивный нагревательный элемент выполнен с возможностью подведения тепла к испаряемому материалу, чтобы вызвать испарение испаряемого материала в поток воздуха для формирования увлекаемого аэрозоля.