Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, и устройствам, генерирующим аэрозоль, имеющим средства для обнаружения накопления остатков субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль.
В данной области техники известны системы, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как субстрат, содержащий табак, нагревается, а не сжигается. Цель таких систем, генерирующих аэрозоль, заключается в уменьшении известных вредных компонентов дыма, образующихся при сгорании и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах.
Так, из публикации RU 2665449 C2 известна электронная система подачи пара, включающая в себя: испаритель для испарения жидкости для вдыхания пользователем электронной системы подачи пара, источник питания, содержащий элемент или батарею для подачи питания на испаритель, и систему регулирования мощности для компенсации изменения уровня напряжения питания, подаваемого на испаритель посредством источник питания использует широтно-импульсную модуляцию, тем самым обеспечивая более постоянный уровень испаряемой жидкости на выходе для вдыхания пользователем.
Из публикации US 2018/199627 A1 известно ручное испарительное устройство, содержащее удлиненный корпус, резервуар, выполненный с возможностью содержания испаряющейся жидкости, распылитель внутри удлиненного корпуса, выполненный с возможностью образования пара из испаряемой жидкости, причем распылитель содержит нагревательный элемент и внутреннюю удлиненную трубку, проходящую между резервуаром и нагревательным элементом, и модулятор потока, выполненный с возможностью модулирования потока текучей среды через внутреннюю удлиненную трубку от резервуара к нагревательному элементу.
Обычно в таких системах, генерирующих аэрозоль или пар, аэрозоль или пар генерируется за счет передачи тепла от нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, образующему аэрозоль, или материалу в изделии, генерирующем аэрозоль, которое физически отделено от устройства, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может располагаться внутри, вокруг или ниже по потоку от нагревателя. Во время использования летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, за счет передачи тепла от нагревателя к субстрату, образующему аэрозоль, и увлекаются воздухом, проходящим через изделие, генерирующее аэрозоль. Когда высвобождаемые соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, который может вдыхать потребитель.
Обычно изделия, генерирующие аэрозоль, для использования с устройствами, генерирующими аэрозоль, содержат субстрат, образующий аэрозоль, который собран, часто с другими элементами или компонентами, в виде стержня. Обычно такой стержень выполняется по форме и размеру для вставки в полость устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, в которой изделие, генерирующее аэрозоль, может быть заменено без необходимости снимать и заменять нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, желательна, в частности, для снижения стоимости и сложности производства изделия, генерирующего аэрозоль.
В некоторых системах, генерирующих аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель, имеющий один или более нагревательных элементов, предназначенных для окружения изделия, генерирующего аэрозоль, вставленного в полость устройства. В некоторых системах, генерирующих аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагреватель, имеющий один или более нагревательных элементов, предназначенных для проникновения в изделие, генерирующее аэрозоль, вставленное в полость устройства, что приводит к прямому контакту между одним или более нагревательными элементами и субстратом, образующим аэрозоль, в изделии. Может быть желательным прямой контакт между нагревательным элементом и субстратом, образующим аэрозоль, поскольку он обеспечивает эффективное нагрев субстрата, образующего аэрозоль, нагревательным элементом и может обеспечить почти мгновенную передачу тепла от нагревательного элемента к по меньшей мере части субстрата, образующего аэрозоль, за счет проводимости, способствуя быстрому генерированию аэрозоля.
Взаимодействие между устройством, генерирующим аэрозоль, и изделием, генерирующим аэрозоль, во время использования может привести к образованию отложений или остатков, особенно от субстрата, образующего аэрозоль, которые остаются на стенках полости устройства и на нагревателе устройства после удаления изделия из полости. Такие отложения или остатки могут отрицательно повлиять на работу системы, генерирующей аэрозоль, и генерирование аэрозоля.
Было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая позволяет уменьшить накопление остатков субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль. Было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая способствует эффективной теплопередаче между нагревателем и субстратом, образующим аэрозоль. Было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая способствует генерированию аэрозоля, имеющего постоянные свойства.
Согласно первому аспекту изобретения предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль; нагреватель, предназначенный для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость; блок питания; средство обнаружения остатков; и контроллер. Средство обнаружения остатков подходит для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе. Контроллер выполнен с возможностью: управления подачей питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость; приема сигналов от средства обнаружения остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основании одного или более сигналов, принятых от детектора остатков.
Авторы настоящего изобретения установили, что накопление остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, и вокруг него, может отрицательно повлиять на работу устройства, генерирующего аэрозоль. Например, накопление остатков на нагревателе устройства может увеличить время, необходимое нагревателю для достижения желаемой температуры. Авторы настоящего изобретения также поняли, что накопление остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, и вокруг него может отрицательно влиять на аэрозоль, генерируемый устройством. Например, нагрев остатков субстрата, образующего аэрозоль, в течение нескольких использований системы может привести к высвобождению из остатков нежелательных летучих соединений, которые изменяют аромат аэрозоля, генерируемого системой.
Преимущественно устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому аспекту настоящего изобретения снабжено средством для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, остающихся в полости или на нагревателе после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости, и контроллером, выполненным с возможностью приема сигналов от средства обнаружения остатков и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, остающихся в полости или на нагревателе. Определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, остающихся в полости или на нагревателе, может обеспечить для устройства возможность одного или более из следующего: предупреждения пользователя о недопустимом скоплении остатков субстрата, образующего аэрозоль; принятия мер для предотвращения дальнейшего использования устройства до тех пор, пока не будут удалены остатки; и выполнения действий по удалению остатков.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагреватель, блок электропитания и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой изделие, которое генерирует аэрозоль, который вдыхается непосредственно в легкие пользователя через рот пользователя. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно представляет собой нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, которое представляет собой изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не сжигания, с целью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачную палочку или может содержать табачную палочку.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Аэрозоль, образующийся в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль, может содержать меньше известных вредных составляющих, чем образовалось бы в результате сгорания или пиролитической деградации субстрата, образующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, например, содержащий материал, содержащий табак, который содержит летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит гомогенизированный табачный материал, например, литой листовой табак.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, генерирующий аэрозоль, может содержать материал, содержащий табак, и материал, не содержащий табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, обработанный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящей емкости или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, субстрата может быть помещен в бумагу или обертку и иметь форму штранга. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму штранга, весь штранг, включая любую оберточную бумагу, считается субстратом, образующим аэрозоль.
В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержится в изделии, генерирующем аэрозоль, например, в изделии в форме стержня, имеющем форму, подобную сигарете. Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно имеет подходящий размер и форму для взаимодействия с устройством, генерирующим аэрозоль, с тем, чтобы обеспечить контакт субстрата, образующего аэрозоль, с нагревательным элементом устройства. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» могут быть использованы для описания относительного положения элементов или компонентов курительного изделия. Для простоты термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» в контексте данного документа относятся к относительному положению вдоль стержня курительного изделия по отношению к направлению, в котором аэрозоль втягивается через стержень.
В контексте данного документа термин «остатки субстрата, образующего аэрозоль» означает органические материалы, прилипшие или осажденные в полости или на нагревателе. Остатки субстрата, образующего аэрозоль, обычно содержат субстрат, образующий аэрозоль, который мог быть или не быть нагрет нагревателем устройства для высвобождения летучих соединений. Остатки субстрата, образующего аэрозоль, могут осаждаться в полости или на нагревателе на любом этапе использования устройства, генерирующего аэрозоль, с изделием, генерирующим аэрозоль, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, например, когда изделие вставляется в полость, когда изделие нагревается нагревателем для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль, и когда изделие извлекается из полости.
В частности, остатки субстрата, образующего аэрозоль, относятся к остаткам, остающимся в полости или на нагревателе после удаления из полости изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа ссылки на остатки субстрата, образующего аэрозоль, «в полости или на нагревателе» включают остатки в полости устройства, на нагревателе устройства и как в полости, так и на нагревателе устройства.
В контексте данного документа термин «средство обнаружения остатков» относится к любому устройству, аппарату или конфигурации устройства, генерирующего аэрозоль, для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе. Средство обнаружения остатков включает как специальные детекторы остатков, так и датчики, предусмотренные в устройстве, генерирующем аэрозоль, для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе, и при этом устройства для образования аэрозоля имеют нагреватели и контроллеры, имеющие особую конфигурацию для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе. Средство обнаружения остатков предпочтительно выполнено с возможностью обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, остающихся в полости или на нагревателе после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, было удалено из полости.
В контексте данного документа определение «показателя» количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе относится к обоим определениям абсолютных значений количества остатков в полости или на нагревателе, например, объем или толщина остатков, и определению относительных значений, например, по сравнению с заданными пороговыми значениями.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер дополнительно выполнен с возможностью сравнения определенного показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, с пороговым значением. Пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Заданное пороговое значение может храниться в запоминающем устройстве контроллера. Пороговое значение может быть задано при процедуре калибровки перед использованием устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
Пороговое значение может соответствовать максимально допустимому количеству остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе. Соответственно, если определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, превышает пороговое значение, может быть определено, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает допустимое количество.
Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью предотвращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости, когда определенный показатель превышает пороговое значение. Преимущественно прекращение подачи питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, может подавлять или предотвращать генерирование аэрозоля устройством, генерирующим аэрозоль, когда количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает допустимый уровень. Это может обеспечить то, что аэрозоль, генерируемый устройством, генерирующим аэрозоль, не будет содержать недопустимых количеств летучих соединений, высвобождаемых при нагреве остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе.
Контроллер также может быть выполнен с возможностью продолжения предотвращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости до тех пор, пока последующий определенный показатель не станет равен или ниже порогового значения.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью: подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до первой температуры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость, в достаточной степени для образования аэрозоля; и подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до второй температуры, более высокой, чем первая температура, для термического отделения органических материалов, приклеившихся или отложившихся в полости или на нагревателе.
Контроллер может быть выполнен с возможностью повышения температуры нагревателя до второй температуры, когда определенный показатель превышает пороговое значение.
Предпочтительно, чтобы первая температура была достаточно высокой, чтобы вызвать выделение летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль, и, таким образом, образование аэрозоля. Предпочтительно, чтобы первая температура была ниже температур, при которых горит субстрат, образующий аэрозоль.
Предпочтительно первая температура ниже приблизительно 375 градусов Цельсия. Например, первая температура может составлять от 80 градусов Цельсия до 375 градусов Цельсия, например, от 100 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия. Продолжительность выдержки нагревателя при первой температуре может быть фиксированной. Например, первая температура может поддерживаться в течение периода более 2 секунд, например, от 2 секунд до 10 секунд. Продолжительность выдержки нагревателя при первой температуре может быть переменной. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик, который определяет, когда пользователь затягивается на изделии, и время может управляться продолжительностью времени, в течение которого пользователь затягивается на изделии.
Предпочтительно, чтобы вторая температура была достаточно высокой для термического отделения органических соединений, находящихся в контакте с нагревателем. Другими словами, вторая температура - это температура, достаточно высокая, чтобы отделить остатки субстрата, образующего аэрозоль, от нагревателя. Термическое выделение органических соединений может происходить при пиролизе. Пиролиз - это процесс, при котором химические соединения разлагаются под действием тепла. Органические соединения обычно пиролизуются с образованием органических паров и жидкостей, которые в настоящем описании могут мигрировать от нагревателя, оставляя его в очищенном состоянии. Соответственно, процесс повышения температуры нагревателя до второй температуры для отделения субстрата, образующего аэрозоль, от нагревателя и полости может называться в данном документе циклом очистки или циклом пиролиза.
Предпочтительно, чтобы органические материалы, осажденные на нагревателе, термически отделялись при повышении температуры нагревателя приблизительно до 430 градусов Цельсия или выше. Например, температура может быть повышена до более чем 475 градусов Цельсия или до более чем 550 градусов Цельсия. Температура может быть повышена до более высоких температур, например, выше 600 градусов Цельсия или выше 800 градусов Цельсия.
Предпочтительно, чтобы нагреватель выдерживался при второй температуре в течение некоторого периода времени, чтобы вызвать термическое высвобождение органических соединений. Например, нагреватель можно выдерживать при второй температуре более 5 секунд. Предпочтительно нагреватель выдерживают при второй температуре в течение периода от 5 до 60 секунд, например, от 10 до 30 секунд.
Нагреватель может представлять собой нагреватель любого подходящего типа.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель предназначен для нагрева внешней поверхности субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления нагреватель предназначен для вставки в субстрат, образующий аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, находится внутри полости. Нагреватель может быть расположен внутри полости. Нагреватель может входить в полость. Нагреватель может быть удлиненным нагревателем. Удлиненный нагреватель может иметь форму пластины. Удлиненный нагреватель может иметь форму булавки. Удлиненный нагреватель может иметь форму конуса. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, содержит удлиненный нагреватель, предназначенный для вставки в изделие, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, помещается в полость.
Нагреватель может содержать по меньшей мере один нагревательный элемент. По меньшей мере один нагревательный элемент может быть нагревательным элементом любого подходящего типа. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит только один нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит несколько нагревательных элементов.
Нагреватель может содержать по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент. Предпочтительно нагреватель содержит несколько резистивных нагревательных элементов. Предпочтительно резистивные нагревательные элементы электрически соединены параллельно. Преимущественно предоставление нескольких резистивных нагревательных элементов, электрически соединенных параллельно, может облегчить подачу желаемого электропитания нагревателю, в то же время уменьшая или сводя к минимуму напряжение, требуемое для обеспечения желаемого электропитания. Преимущественно уменьшение или сведение к минимуму напряжения, требуемого для работы нагревателя, может облегчить уменьшение или сведение к минимуму физического размера блока питания.
Подходящие материалы для образования по меньшей мере одного резистивного нагревательного элемента включают, помимо прочего: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основании железа-марганца-алюминия.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент содержит одну или более штампованных частей из электрически резистивного материала, такого как нержавеющая сталь. Альтернативно по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент может содержать нагревательную проволоку или нить, например, проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплава.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент содержит электрически изолирующий субстрат, при этом по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент предусмотрен на электрически изолирующем субстрате.
Электрически изолирующий субстрат может содержать любой подходящий материал. Например, электрически изолирующий субстрат может содержать одно или более из следующего: бумагу, стекло, керамику, анодированный металл, металл с покрытием и полиимид. Керамика может включать слюду, оксид алюминия (Al2O3) или диоксид циркония (ZrO2). Предпочтительно, электрически изолирующий субстрат имеет теплопроводность, меньшую или равную приблизительно 40 ватт на метр кельвин, предпочтительно меньшую или равную приблизительно 20 ватт на метр кельвин и в идеальном случае меньшую или равную приблизительно 2 ватт на метр кельвин.
Нагреватель предпочтительно содержит нагревательный элемент, содержащий жесткий электрически изолирующий субстрат с одной или более электрически проводящими дорожками или проводом, расположенными на ее поверхности. Предпочтительно размер и форма электрически изолирующего субстрата позволяют вставлять его непосредственно в субстрат, образующий аэрозоль. Если электрически изолирующий субстрат недостаточно жесткий, нагревательный элемент может содержать дополнительное усиливающее средство. Ток может проходить через одну или более электрически проводящих дорожек для нагрева нагревательного элемента и субстрата, образующего аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель содержит компоновку для индукционного нагрева. Компоновка для индукционного нагрева может содержать катушку индуктивности и блок питания, выполненный с возможностью подачи высокочастотного колебательного тока на катушку индуктивности. В контексте данного документа термин «высокочастотный колебательный ток» означает колебательный ток с частотой от 500 кГц до 30 МГц. Нагреватель может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток для преобразования постоянного тока, подаваемого блоком питания постоянного тока, в переменный ток. Индукционная катушка может быть предназначена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля для приема высокочастотного колебательного тока из блока питания. Индукционная катушка может быть предназначена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля в полости устройства. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционная катушка может по существу окружать полость устройства. Индукционная катушка может проходить по меньшей мере частично вдоль длины полости устройства.
Нагреватель может содержать индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может быть токоприемным элементом. В контексте данного документа термин «токоприемный элемент» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда токоприемный элемент находится в переменном электромагнитном поле, токоприемник нагревается. Нагрев токоприемного элемента может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис и вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника.
Токоприемный элемент может быть расположен таким образом, что, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещается в полость устройства, генерирующего аэрозоль, колебательное электромагнитное поле, генерируемое индукционной катушкой, индуцирует ток в токоприемном элементе, что приводит к нагреву токоприемного элемента. В этих вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля (напряженность магнитного поля) от 1 до 5 килоампер на метр (кА/м), предпочтительно от 2 до 3 кА/м, например, приблизительно 2,5 кА/м. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее частоту от 1 до 30 МГц, например, от 1 до 10 МГц, например, от 5 до 7 МГц.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в изделии, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент предпочтительно расположен в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Токоприемный элемент может быть расположен в субстрате, образующем аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент может быть расположен в полости. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать только один токоприемный элемент. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать несколько токоприемных элементов.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент предназначен для нагрева внешней поверхности субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент предназначен для вставки в субстрат, образующий аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, размещен внутри полости.
Токоприемный элемент может содержать любой подходящий материал. Токоприемный элемент может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для удлиненного токоприемного элемента включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные токоприемные элементы содержат металл или углерод. Преимущественно токоприемный элемент может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита. Подходящий элемент в виде токоприемника может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный элемент предпочтительно содержит более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные удлиненные токоприемные элементы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия.
Токоприемный элемент может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный элемент может содержать металлические дорожки, образованные на внешней поверхности керамического сердечника или субстрата.
В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент и по меньшей мере один индукционный нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит комбинацию резистивных нагревательных элементов и индукционных нагревательных элементов.
Средство обнаружения остатков может содержать любую подходящую конфигурацию устройства, генерирующего аэрозоль, датчика или комбинации датчиков для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости, на нагревателе или как в полости, так и на нагревателе.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент, и средство обнаружения остатков содержит такую конфигурацию контроллера, что контроллер выполнен с возможностью: измерения сопротивления нагревательного элемента; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревательном элементе на основании измеренного сопротивления нагревательного элемента. В этих предпочтительных вариантах осуществления средство обнаружения остатков специально выполнено с возможностью обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, остающегося на нагревателе после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости.
Предпочтительно конфигурирование контроллера для измерения сопротивления резистивного нагревательного элемента нагревателя и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе на основании измеренного сопротивления сводит к минимуму количество составных частей устройства, генерирующего аэрозоль.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: корпус, ограничивающий полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль; удлиненный нагреватель, предназначенный для вставки в изделие, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, помещается в полость, причем нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент; блок питания; и контроллер. В этих особенно предпочтительных вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью: управления подачей питания от блока питания на нагреватель; измерения сопротивления резистивного нагревательного элемента; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе на основании измеренного сопротивления резистивного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости основывается на скорости изменения измерений сопротивления резистивного нагревательного элемента. Присутствие остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе может увеличить продолжительность времени, в течение которого температура нагревателя повышается от первой температуры до второй температуры, когда на нагреватель подается заданная мощность. Поскольку сопротивление нагревателя зависит от температуры нагревателя, скорость изменения температуры нагревателя может быть связана со скоростью изменения сопротивления нагревателя. В результате присутствие остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе может снизить скорость изменения сопротивления нагревательного элемента при заданной мощности, подаваемой на нагреватель. Предпочтительно, измерение скорости изменения сопротивления нагревателя может предоставить показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе без необходимости наличия дополнительных датчиков в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Контроллер может быть выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании измерений сопротивления, измеренных после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости. Преимущественно это обеспечивает то, что средство обнаружения остатков обнаруживает остатки субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе вместо обнаружения субстрата, образующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль, помещенном в полость.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании измерений сопротивления, измеренных через по меньшей мере заданный период времени после прекращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости. Преимущественно ожидание в течение заданного периода времени после нагрева нагревателя перед выполнением обнаружения остатков может предоставить контроллеру достаточно надежное указание того, что изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости, без необходимости включения дополнительных датчиков в устройство.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью: подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость; прекращения подачи питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость, и по истечении заданного времени измерения сопротивления резистивного нагревательного элемента нагревателя; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе на основании измерений сопротивления резистивного нагревательного элемента.
В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения характеристики затяжки пользователя на устройстве, генерирующем аэрозоль, на основании измерений сопротивления одного или более нагревательных элементов нагревателя. Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основании определенной характеристики затяжки пользователя. Определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе может быть основано на изменении определенной характеристики затяжки пользователя с течением времени.
Характеристики устройства, генерирующего аэрозоль, и, в частности, резистивного нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть изменены в результате наличия остатков в полости или на нагревателе. Авторы настоящего изобретения установили, что такое изменение характеристик устройства, генерирующего аэрозоль, может привести к изменению использования устройства, генерирующего аэрозоль, пользователем. Например, пользователь может сильнее затягиваться через устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее остатки субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе, чем пользователь, использующий устройство, не имеющее остатков в полости или на нагревателе. Это изменение в использовании может быть результатом, например, изменения сопротивления затяжке устройства, генерирующего аэрозоль, или уменьшения объема аэрозоля, генерируемого устройством.
Определенная характеристика затяжки пользователя может представлять собой любую подходящую характеристику. Например, определенная характеристика затяжки пользователя может представлять собой одно или более из объема затяжки и продолжительности затяжки.
Характеристики затяжки пользователя на устройстве могут отражаться на температуре и, в свою очередь, на сопротивлении резистивного нагревательного элемента нагревателя. Поток воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль, вызванный затяжкой пользователя, может вызвать снижение температуры нагревателя. Колебания температуры нагревателя, вызванные затяжкой пользователя на устройстве, могут зависеть от времени и отличаться от других колебаний температуры нагревателя. Кроме того, изменения колебаний температуры нагревателя, вызванные затяжкой пользователя на устройстве, могут определяться с течением времени. Контроллер может быть выполнен с возможностью отслеживания изменений колебаний температуры нагревателя, вызванных затяжкой воздуха пользователем на устройстве, может использоваться с течением времени, и определяет показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основании обнаруженных изменений.
Средство обнаружения остатков может содержать один или более детекторов остатков. Детектор остатков включает любой детектор или датчик, который подходит для обнаружения остатков в полости или на нагревателе. В частности, подходящие детекторы остатков включают: детекторы летучих органических соединений (ЛОС); детекторы углекислого газа, оптические детекторы; акустические детекторы; и емкостные детекторы. Один или более детекторов остатков могут представлять собой электромеханические устройства. Один или более детекторов остатков могут представлять собой любое из: механического устройства, оптического устройства, оптико-механического устройства и датчика на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС). Предпочтительно один или более детекторов остатков представляют собой датчики на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС). Один или более детекторов остатков могут быть расположены в полости или вокруг нее. Один или более детекторов остатков могут быть расположены в полости. Один или более детекторов остатков могут быть расположены на поверхности полости. Один или более детекторов остатков могут быть расположены на нагревателе.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит детектор летучих органических соединений. Средство обнаружения остатков может содержать один или более датчиков для обнаружения летучих органических соединений (ЛОС). В контексте данного документа термин «органическое соединение» означает любое соединение, содержащее по меньшей мере элементный углерод и одно или более из водорода, галогенов, кислорода, серы, фосфора, кремния или азота, за исключением оксидов углерода и неорганических карбонатов и бикарбонатов. В контексте данного документа термин «летучее органическое соединение (ЛОС)» означает любое органическое соединение, имеющее при температуре 293,15 кельвина (К) давление пара 0,01 килопаскаля (кПа) или более или имеющее соответствующую летучесть в конкретных условиях использования. В контексте данного документа определения «органическое соединение» и «летучее органическое соединение» взяты из директивы 2010/75/EU Европейского парламента и Совета от 24 ноября 2010 г. о промышленных выбросах (комплексное предотвращение и контроль загрязнения).
Один или более датчиков летучих органических соединений могут быть датчиком любого подходящего типа. Например, подходящие датчики ЛОС включают: электрохимические датчики газа, такие как химически чувствительные полевые транзисторы; химические резистивные датчики; датчики со структурой металл-оксид-полупроводник (МОП); каталитические датчики (пеллисторы); датчики на массиве микрокантилеверов; датчики на поверхностных акустических волнах (ПАВ); фотоионизационные детекторы (ФИД) и инфракрасные датчики.
Некоторые примерные подходящие датчики ЛОС, которые доступны в настоящее время, включают: SGP30 и SGPC3 от Sensirion AG; TGS2602 от FIGARO USA., INC; и MiCS-VZ-89TE от SGX Sensortech Limited.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит датчик газа для обнаружения присутствия одного или более газов в полости. Предпочтительно, один или более датчиков газа могут быть выполнены с возможностью обнаружения углекислого газа.
Авторы настоящего изобретения установили, что остатки субстрата, образующего аэрозоль, могут выделять определенные газы. Газы, выделяемые остатками субстрата, образующего аэрозоль, могут быть обнаружены детектором газа и использованы для определения количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, присутствующего в полости или на нагревателе.
Один или более датчиков газа могут представлять собой датчик газа любого подходящего типа. Подходящие типы датчиков газа включают: электрохимические датчики газа, такие как химически чувствительные полевые транзисторы; химические резистивные датчики; датчики со структурой металл-оксид-полупроводник (МОП); каталитические датчики (пеллисторы); датчики на массиве микрокантилеверов; датчики на поверхностных акустических волнах (ПАВ); фотоионизационные детекторы (ФИД) и инфракрасные датчики.
Некоторые примерные подходящие датчики газа, которые доступны в настоящее время, включают: SGP30 и SGPC3 от Sensirion AG; CDM7160-C00 и TGS2602 от FIGARO USA., INC; и MiCS-VZ-89TE от SGX Sensortech Limited.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит оптический детектор. Оптический детектор может содержать источник света. Источник света может быть предназначен для направления света в полость. Оптический детектор может содержать светочувствительный датчик. Светочувствительный датчик может быть предназначен для получения света из полости.
Предпочтительно оптический детектор содержит источник света и светочувствительный датчик. Оптический детектор может дополнительно содержать один или более световодов. Один или более световодов могут быть предназначены для направления света от источника света в полость. Один или более световодов могут быть предназначены для направления света из полости на светочувствительный датчик.
Источник света может представлять собой любой подходящий источник света. Обычно источник света содержит светодиод (LED). Предпочтительно источник света выполнен с возможностью излучения белого света. Другими словами, предпочтительно, чтобы источник света был выполнен с возможностью излучения широкого диапазона длин волн. Например, если источник света содержит светодиод, источник света может дополнительно содержать люминофор, выполненный с возможностью поглощения света от светодиода и флуоресценции света с различными дополнительными длинами волн. Источник света может содержать несколько светодиодов, выполненных с возможностью излучения волн разной длины.
Светочувствительный датчик может представлять собой любой подходящий светочувствительный датчик. Обычно светочувствительный датчик представляет собой фотодетектор, например, фотодиод. Например, светочувствительный датчик может включать PN фотодиод, PIN фотодиод или лавинный фотодиод. Светочувствительный датчик может содержать фототранзистор.
В вариантах осуществления, содержащих оптический детектор, предпочтительно, чтобы поверхности, образующие полость, были выполнены с возможностью отражения длин волн света, излучаемого источником света. Например, поверхности полости могут быть белыми. Поверхности, образующие полость, могут быть окрашены или иным образом покрыты отражающим покрытием, например, белым покрытием. Материал, образующий поверхности полости, может быть белым.
Авторы настоящего изобретения установили, что для обнаружения присутствия остатков в полости можно использовать спектроскопию. В частности, авторы изобретения установили, что для определения количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, присутствующего в полости, может использоваться диффузная абсорбционная спектроскопия. Для измерения силы света внутри полости, что может предоставить показатель количества остатков в полости, может использоваться фотодиод. Остатки субстрата, образующего аэрозоль, могут иметь определенную оптическую сигнатуру, которая может управляться контроллером.
В некоторых вариантах осуществления светочувствительный датчик содержит световоды. Световоды могут быть расположены в любом подходящем месте в устройстве, генерирующем аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления нагреватель может содержать световоды. Например, световоды могут быть прикреплены к держателю нагревателя. В некоторых вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, содержит извлекающее устройство для удаления изделия, генерирующего аэрозоль, из полости, и извлекающее устройство может содержать один или более световодов. В этих вариантах осуществления один или более световодов могут быть предназначены для совмещения с одним или более из источника света и светочувствительного датчика, когда извлекающее устройство размещено на устройстве, генерирующем аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит акустический детектор.
Полость может иметь определенную акустическую резонансную частоту. Остатки субстрата, образующего аэрозоль, в полости могут изменять массу и форму полости, изменяя резонансную частоту полости. Нагреватель может иметь определенную акустическую резонансную частоту. Остатки субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе могут изменить массу и форму нагревателя, изменяя резонансную частоту нагревателя.
Авторы настоящего изобретения установили, что для обнаружения изменения акустической резонансной частоты одного или более из полости и нагревателя может быть использован акустический детектор. Изменение акустической резонансной частоты полости может предоставить указание на количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости. Изменение резонансной частоты нагревателя может предоставить указание на количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе.
Акустический детектор может быть выполнен с возможностью генерации вибраций (то есть механической волны или звуковой волны). Частота генерируемых вибраций может быть переменной. Акустический детектор может содержать выходной преобразователь. Выходной преобразователь может преобразовывать электрический сигнал в колебания. В частности, выходной преобразователь может представлять собой громкоговоритель. Обычно громкоговоритель представляет собой электроакустический преобразователь. Предпочтительно генератор представляет собой кварцевый громкоговоритель, такой как пьезоэлектрический громкоговоритель.
Акустический детектор может быть выполнен с возможностью приема механической волны. Акустический детектор может содержать входной преобразователь. Входной преобразователь может преобразовывать колебания в электрический сигнал. Входной преобразователь может представлять собой пьезоэлектрический преобразователь.
Предпочтительно акустический детектор представляет собой пьезоэлектрический датчик акустических волн.
Акустический детектор может быть расположен на поверхности полости. Предпочтительно акустический детектор расположен на нагревателе. Предпочтительно нагреватель представляет собой удлиненный нагреватель, выполненный с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль, и на нагревателе расположен акустический детектор.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит емкостной датчик. Авторы настоящего изобретения установили, что остатки субстрата, образующего аэрозоль, могут иметь диэлектрические свойства, которые можно определять с помощью емкостного датчика.
Предпочтительно емкостной датчик расположен в полости или вокруг нее. Емкостной датчик может проходить по меньшей мере на части основания полости. Емкостной датчик может проходить по меньшей мере на части боковой стенки полости.
Емкостной датчик может содержать по меньшей мере два электрода. Предпочтительно емкостной датчик содержит два встречно-гребенчатых электрода. В вариантах осуществления, содержащих емкостной датчик, имеющий два встречно-гребенчатых электрода, каждый из встречно-гребенчатых электродов содержит несколько выступов, электрически соединенных вместе основной дорожкой и разнесенных друг от друга, чтобы обеспечить промежутки между смежными выступами. Выступы и промежутки каждого электрода могут быть расположены в регулярном или периодическом порядке. Обычно два встречно-гребенчатых электрода расположены так, что выступы каждого из электродов проходят в промежутки между выступами другого электрода.
Выступы каждого встречно-гребенчатого электрода могут быть по существу идентичными. Промежутки между выступами каждого встречно-гребенчатого электрода могут быть по существу идентичными. Ширина промежутков между смежными выступами электрода может называться пространственной длиной λ волны или шириной зазора электрода.
Примером подходящей пары встречно-гребенчатых электродов может быть датчик типа DRP-G-IDEPT10 от DropSens™.
Один из электродов пары встречно-гребенчатых электродов может быть выполнен как приводной электрод. На приводной электрод может подаваться колебательное напряжение. Другой электрод может быть выполнен как чувствительный электрод. Чувствительный электрод может воспринимать электрическое поле, генерируемое приводным электродом. Электрическое поле, генерируемое приводным электродом, содержит электрическое краевое поле из-за электрических полей рассеяния на краях пальцев приводного электрода. Электрические краевые поля содержат компонент, который выходит за пределы поверхности, на которой расположены встречно-гребенчатые электроды, в направлении по существу перпендикулярном поверхности. Поэтому электрическое краевое поле, генерируемое приводным электродом, проходит в материал, расположенный над или смежно с электродами.
Электрические свойства материала, расположенного над или смежно с парой встречно-гребенчатых электродов, могут влиять на электрическое краевое поле, генерируемое приводным электродом. Например, диэлектрические свойства материала, расположенного над парой встречно-гребенчатых электродов или смежно с ней, могут влиять на генерируемое электрическое краевое поле. Таким образом, чувствительный электрод пары встречно-гребенчатых электродов может распознавать изменения электрических свойств материала, расположенного над или смежно с парой встречно-гребенчатых электродов.
Если остатки субстрата, образующего аэрозоль, расположены над электродами или смежно с ними, электрическое краевое поле может проходить в остатки субстрата, образующего аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления средство обнаружения остатков содержит детектор затяжки. Детектор затяжки может содержать любой подходящий датчик, способный определять характеристику затяжки на устройстве, генерирующем аэрозоль. Например, детектор затяжки может содержать датчик потока воздуха, такой как датчик давления. Детектор затяжки может быть расположен на пути потока воздуха устройства и выполнен с возможностью определения характеристики затяжки пользователя на устройстве, генерирующем аэрозоль. Характеристика затяжки пользователя может представлять собой объем или продолжительность затяжки. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения изменений характеристики затяжки с течением времени, обычно в течение множества затяжек, например, десяти или двадцати затяжек. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения того, обеспечивает ли изменение характеристики затяжки с течением времени показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости. Контроллер может быть выполнен с возможностью определения того, обеспечивает ли изменение характеристики затяжки с течением времени показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе.
В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков на основании измерений со стороны средства обнаружения остатков, когда субстрат, образующий аэрозоль, помещен в полость и на нагреватель подается питание для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. В частности, в вариантах осуществления, в которых средство обнаружения остатков определяет показатель количества остатков на основании характеристики затяжки пользователя на устройстве, контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков на основании измерений от средства обнаружения остатков, когда субстрат, образующий аэрозоль, помещен в полость и на нагреватель подается питание для нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
В других вариантах осуществления предпочтительно, чтобы контроллер был выполнен с возможностью определения показателя количества остатков, когда субстрат, образующий аэрозоль, не помещен в полость. В частности, в вариантах осуществления, содержащих один или более детекторов остатков, предпочтительно, чтобы контроллер был выполнен с возможностью определения показателя количества остатков, когда субстрат, образующий аэрозоль, не помещен в полость.
В некоторых вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать кнопку, переключатель или пользовательское средство ввода другого типа для инициирования определения остатков в полости или на нагревателе. В этих вариантах осуществления пользователь несет ответственность за определение того, когда субстрат, образующий аэрозоль, не помещен в полость. Когда пользовательское средство ввода активируется пользователем, контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков.
В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков на основании сигналов, принятых от средства обнаружения остатков после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости. В этих вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения того, что изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости. Преимущественно это обеспечивает то, что средство обнаружения остатков обнаруживает остатки субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе вместо обнаружения субстрата, образующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль, помещенном в полость.
Контроллер может быть выполнен с возможностью определения того, что изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости любым подходящим способом.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании сигналов, принятых от средства обнаружения остатков после прекращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании сигналов, принятых от средства обнаружения остатков по меньшей мере через заданный период времени после прекращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости. Преимущественно ожидание в течение заданного периода времени после нагрева нагревателя перед выполнением обнаружения остатков может предоставить контроллеру достаточно надежное указание того, что изделие, генерирующее аэрозоль, было удалено из полости, без необходимости включения дополнительных датчиков в устройство.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит средство обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль, выполненное с возможностью обнаружения присутствия изделия, генерирующего аэрозоль, в полости. Средство обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль, может содержать один или более подходящих датчиков. Например, средство обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль, может содержать один или более датчиков приближения. Датчик приближения может представлять собой, например, оптический датчик, емкостной датчик или ультразвуковой датчик.
Контроллер может быть выполнен с возможностью приема сигналов от средства обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль. Контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании сигналов, принятых от средства обнаружения остатков, когда сигналы от средства обнаружения изделия, генерирующего аэрозоль, указывают на то, что изделие, генерирующее аэрозоль, не помещено в полость.
Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит контроллер. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. В некоторых вариантах осуществления контроллер может содержать средство обнаружения остатков.
Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления блок питания представляет собой батарею. Блок питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Однако в некоторых вариантах осуществления блок питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки и может обладать емкостью, позволяющей накапливать достаточно энергии для одной или более пользовательских операций, например, одного или более сеансов генерирования аэрозоля. Например, блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения непрерывного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя.
Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит индикатор остатков для указания пользователю определенного количества остатков в полости или на нагревателе. Индикатор остатков может содержать визуальный индикатор, такой как дисплей или один или более источников света. Индикатор остатков может содержать звуковой индикатор, такой как громкоговоритель или зуммер. Обычно индикатор остатков подключается к контроллеру. Контроллер может быть выполнен с возможностью отправки сигнала на индикатор остатков, чтобы указать пользователю определенное количество остатков в полости или на нагревателе. В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью отправки сигнала на индикатор остатков, когда определенное количество остатков в полости или на нагревателе превышает пороговое значение. Преимущественно обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, одним или более индикаторами остатков может позволить контроллеру устройства, генерирующего аэрозоль, предупреждать пользователя, когда было обнаружено неприемлемое количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, содержит корпус. Предпочтительно корпус по меньшей мере частично определяет полость для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Корпус может иметь ближний конец и дальний конец. На ближнем конце устройства может быть расположена камера.
Корпус может быть удлиненным. Предпочтительно корпус имеет цилиндрическую форму. Корпус может состоять из любого подходящего материала или комбинации материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 70 миллиметров до приблизительно 120 миллиметров. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой устройство, удерживаемое в руке. Другими словами, устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь такие размер и форму, чтобы удерживаться в руке пользователя.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, сообщающееся по текучей среде с полостью. В вариантах осуществления, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, содержит корпус, предпочтительно корпус по меньшей мере частично определяет по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Предпочтительно по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха сообщается по текучей среде с дальним концом полости. В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере один нагреватель представляет собой по меньшей мере один удлиненный нагреватель, расположенный внутри полости, предпочтительно по меньшей мере один удлиненный нагреватель проходит в полость от дальнего конца полости.
Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит индикатор нагревателя для указания того, когда по меньшей мере один нагреватель активирован. Индикатор нагревателя может содержать источник света, активируемый, когда по меньшей мере один нагреватель активирован.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно из внешнего штекера или разъема и по меньшей мере один внешний электрический контакт, обеспечивающие возможность соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с другим электрическим устройством, например, зарядным устройством. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать USB-штекер или USB-разъем, чтобы обеспечить возможность соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с другим устройством, снабженным USB. Например, USB-штекер или USB-разъем могут обеспечить возможность соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с зарядным USB-устройством для зарядки перезаряжаемого блока питания внутри устройства, генерирующего аэрозоль. USB-разъем или штекер может поддерживать передачу данных на устройство, генерирующее аэрозоль, или от него, или как на устройство, так и от него. Дополнительно или в качестве альтернативы устройство, генерирующее аэрозоль, может быть соединено с компьютером для передачи данных на устройство, таких как новые профили нагрева для новых изделий, генерирующих аэрозоль.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая: устройство, генерирующее аэрозоль, и футляр для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит: полость устройства для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль; нагреватель, предназначенный для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость устройства; блок питания; и контроллер устройства, выполненный с возможностью управления подачей питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость устройства. Футляр содержит полость футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль; детектор остатков, предназначенный для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра; и контроллер футляра. Контроллер футляра выполнен с возможностью: приема сигналов от детектора остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе на основании сигналов, принятых от детектора остатков.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предоставлен футляр для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. Футляр содержит: полость футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль; детектор остатков, предназначенный для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в устройстве; и контроллер футляра. Контроллер футляра выполнен с возможностью: приема сигналов от детектора остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в устройстве; и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости на основании сигналов, принятых от детектора остатков.
Преимущественно предоставление футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль, и предоставление футляра с детектором остатков субстрата, образующего аэрозоль, позволяют устройству, генерирующему аэрозоль, оставаться маленьким и легким без дополнительных компонентов детектора остатков, при этом также предоставляя систему с преимуществами обнаружения остатков, описанными выше в отношении первого аспекта изобретения.
Преимущественно размер футляра в целом больше, чем размер устройства, генерирующего аэрозоль, что может обеспечить использование более крупного детектора остатков в футляре, а не в устройстве, генерирующем аэрозоль.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления как устройство, генерирующее аэрозоль, так и зарядное устройство могут содержать средства обнаружения остатков. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первое средство обнаружения остатков, а зарядное устройство может содержать второе средство обнаружения остатков.
Признаки футляра, описанного в данном документе, могут быть в равной степени применимы к футляру системы, генерирующей аэрозоль, согласно второму аспекту изобретения и футляру третьего аспекта изобретения.
Футляр содержит полость футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. Футляр может быть выполнен таким образом, чтобы устройство, генерирующее аэрозоль, могло быть размещено в полости футляра, только когда изделие, генерирующее аэрозоль, не помещено в устройство, генерирующее аэрозоль. Например, полость футляра может иметь размер, позволяющий размещать устройство, генерирующее аэрозоль, но не устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее изделие, генерирующее аэрозоль, размещенное в устройстве. Преимущественно в этих вариантах осуществления наличие детектора остатков в футляре, а не устройстве, генерирующем аэрозоль, может обеспечить то, что измерения детектором остатков будут производиться только тогда, когда полость устройства, генерирующего аэрозоль, не содержит изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно футляр содержит корпус футляра. Корпус футляра может по меньшей мере частично ограничивать полость футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. Корпус футляра может по существу окружать или охватывать устройство, генерирующее аэрозоль, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра.
Полость футляра может быть открытой полостью, имеющей по меньшей мере один конец, открытый для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. Корпус футляра может содержать несколько частей. Корпус футляра может содержать первую часть и вторую часть. Вторая часть может быть выполнена с возможностью перемещения относительно первой части. Вторая часть может быть выполнена с возможностью поворота или с возможностью скольжения относительно первой части. Вторая часть может быть выполнена с возможностью отсоединения от первой части. Первая часть и вторая часть могут быть выполнены с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением. В открытом положении полость футляра может быть открыта для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. В закрытом положении полость футляра может быть закрыта для того, чтобы по существу окружать или охватывать устройство, генерирующее аэрозоль. Первая часть может представлять собой основную часть, по существу ограничивающую полость футляра, и вторая часть может представлять собой крышку. Крышка может быть выполнена с возможностью перемещения относительно основной части для открывания и закрывания полости футляра.
Корпус футляра может быть выполнен из любого из материалов, перечисленных выше для корпуса устройства, генерирующего аэрозоль. Корпус футляра может быть выполнен из того же материала, что и корпус устройства. Предпочтительно футляр является портативным. Футляр может представлять собой удерживаемый рукой футляр. Другими словами, футляр может иметь такие размер и форму, чтобы удерживаться в руке пользователя.
Детектор остатков в футляре может представлять собой любой подходящий детектор остатков, как описано выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения. В частности, подходящие детекторы остатков включают: детекторы летучих органических соединений (ЛОС); детекторы газа, такие как детекторы углекислого газа, оптические детекторы; акустические детекторы; и емкостные детекторы.
Один или более детекторов остатков могут быть расположены в любом подходящем месте в футляре. Один или более детекторов остатков могут быть расположены в месте в полости или вокруг полости устройства, генерирующего аэрозоль, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра. Если футляр содержит корпус футляра, имеющий первую часть и вторую часть, выполненную с возможностью перемещения относительно первой части, контроллер футляра может быть расположен в первой части, и один или более детекторов остатков могут быть расположены во второй части. Если футляр содержит корпус футляра, имеющий основную часть и крышку, на крышке могут быть расположены один или более детекторов остатков. В этих вариантах осуществления контроллер футляра может быть расположен в основной части корпуса футляра. Контроллер футляра и один или более датчиков остатков, расположенных на крышке, могут быть соединены гибкой схемой. Преимущественно размещение одного или более детекторов остатков на крышке футляра может позволить перемещать один или более детекторов остатков близко к или внутрь полости устройства, генерирующего аэрозоль, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра и крышка перемещена из открытого положения в закрытое положение.
Если детектор остатков включает детектор ЛОС, детектор углекислого газа, другие детекторы газа или оптический детектор, детектор может быть расположен в полости устройства или вне полости устройства, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра. Если детектор остатков содержит акустический детектор или емкостной детектор, детектор остатков может быть расположен в полости устройства. В частности, если детектор остатков содержит акустический детектор, акустический детектор может быть расположен в контакте с поверхностью полости устройства или нагревателя или по меньшей мере в контакте с остатками на поверхности полости устройства или нагревателя.
В некоторых вариантах осуществления футляр содержит корпус футляра, имеющий выступ. Выступ может быть предназначен для размещения в полости устройства, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра. Один или более детекторов остатков могут быть расположены на выступе таким образом, что один или более детекторов остатков размещаются в полости устройства, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра. Если футляр содержит корпус, имеющий первую часть и вторую часть, выполненную с возможностью перемещения относительно первой части, вторая часть может содержать выступ, и выступ может быть предназначен для размещения в полости устройства, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра и первая и вторая части расположены в закрытом положении.
Если детектор остатков содержит оптический детектор, футляр может содержать источник света и светочувствительный датчик. Источник света может быть предназначен направления света в полость устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра. Светочувствительный датчик может быть предназначен для приема света из полости устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра. Предпочтительно оптический детектор также содержит световоды, предназначенные для направления света между оптическим детектором и полостью устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра. В этих вариантах осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью размещения в полости футляра, может содержать окно в части корпуса устройства, ограничивающей полость устройства. Окно в части корпуса устройства, ограничивающей полость устройства, может обеспечить возможность прохождения света от оптического детектора футляра в полость устройства и может обеспечить возможность выхода света из полости устройства и приема оптическим детектором. Окно может представлять собой отверстие в корпусе устройства. Окно может содержать материал, прозрачный для света от оптического детектора. Окно может представлять собой световод.
В некоторых вариантах осуществления футляр может содержать кнопку, переключатель или пользовательское средство ввода другого типа для инициирования обнаружения остатков в полости устройства или на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра. Когда пользовательское средство ввода активируется пользователем, контроллер футляра выполнен с возможностью определения показателя количества остатков.
В некоторых вариантах осуществления футляр может быть выполнен с возможностью инициирования обнаружения остатков в полости устройства или на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра, когда крышка футляра закрыта. В некоторых вариантах осуществления футляр может быть выполнен с возможностью инициирования обнаружения остатков в полости устройства или на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость футляра в течение заданного периода времени после закрытия крышки футляра. Например, заданный период времени может составлять от приблизительно 10 секунд до приблизительно 30 секунд после закрытия крышки футляра.
Предпочтительно футляр содержит индикатор остатков для указания пользователю определенного количества остатков в полости или на нагревателе. Индикатор остатков может содержать визуальный индикатор, такой как дисплей или один или более источников света. Индикатор остатков может содержать звуковой индикатор, такой как громкоговоритель или зуммер. Обычно индикатор остатков подключается к контроллеру футляра. Контроллер футляра может быть выполнен с возможностью отправки сигнала на индикатор остатков, чтобы указать пользователю определенное количество остатков на устройстве для образования аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления контроллер футляра выполнен с возможностью отправки сигнала на индикатор остатков, когда определенное количество остатков в полости или на нагревателе превышает пороговое значение. Преимущественно обеспечение футляра одним или более индикаторами остатков может позволить контроллеру футляра предупреждать пользователя, когда было обнаружено неприемлемое количество субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления контроллер футляра дополнительно выполнен с возможностью отправки сигнала об остатках на контроллер устройства, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль, превышает пороговое значение. В этих вариантах осуществления контроллер устройства может быть выполнен с возможностью приема сигналов об остатках от контроллера футляра и предотвращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости, когда принимается остаточный сигнал.
Контроллер футляра может быть дополнительно выполнен с возможностью отправки сигнала об отсутствии остатков на контроллер устройства, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль, равен или ниже порогового значения. В этих вариантах осуществления контроллер устройства может быть выполнен с возможностью приема сигналов об отсутствии остатков от контроллера футляра и обеспечения подачи питания от блока питания устройства на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости, когда не принимается сигнал об отсутствии остатков.
В некоторых вариантах осуществления контроллер футляра выполнен с возможностью отправки сигнала очистки на контроллер устройства, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает пороговое значение. В этих вариантах осуществления контроллер устройства может быть выполнен с возможностью: подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до первой температуры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость, в достаточной степени для образования аэрозоля, приема сигналов очистки от контроллера футляра и подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до второй температуры, выше, чем первая температура, для термического отделения органических материалов, прилипших или отложенных в полости, при приеме сигнала очистки от контроллера футляра.
Конфигурирование системы, генерирующей аэрозоль, таким образом, чтобы контроллер футляра инициировал цикл пиролитической очистки устройства, генерирующего аэрозоль, может обеспечить то, что устройство, генерирующее аэрозоль, размещается в футляре при выполнении цикла очистки. Преимущественно футляр может обеспечивать дополнительную защиту пользователя от нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль, во время цикла очистки, когда нагреватель нагревается до второй температуры.
Если футляр содержит корпус футляра, имеющий первую часть и вторую часть, выполненную с возможностью перемещения относительно первой части, контроллер футляра может быть выполнен с возможностью отправки сигнала очистки на устройство, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости футляра, когда первая часть и вторая часть расположены в закрытом положении. Преимущественно это может обеспечить то, что корпус футляра по существу окружает или охватывает устройство, генерирующее аэрозоль, при выполнении цикла пиролитической очистки.
Футляр предпочтительно содержит блок питания. Блок питания футляра обычно размещается в корпусе футляра. Предпочтительно блок питания футляра представляет собой блок питания постоянного тока. Обычно блок питания футляра представляет собой батарею. Блок питания футляра может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Однако в некоторых вариантах осуществления блок питания футляра может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания футляра может нуждаться в перезарядке. Блок питания футляра может иметь емкость, позволяющую накапливать достаточно энергии для зарядки блока питания устройства, генерирующего аэрозоль, несколько раз, например, 10 или 20 раз.
Футляр может дополнительно содержать схему передачи энергии, размещенную в корпусе. Схема передачи энергии может быть предназначена для передачи энергии от блока питания футляра к блоку питания устройства, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра.
Если устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство обнаружения остатков, контроллер устройства может быть выполнен с возможностью передачи определенного показателя количества остатков по каналу связи с одним или более из футляра, внешнего устройства и внешнего сервера. Если футляр содержит средство обнаружения остатков, контроллер футляра может быть выполнен с возможностью передачи определенного показателя количества остатков по каналу связи с одним или более из устройства, генерирующего аэрозоль, внешнего устройства и внешнего сервера. Внешне устройство может представлять собой любое подходящее устройство, такое как персональный компьютер, ноутбук, планшет или смартфон. Внешний сервер может представлять собой удаленный сервер. В некоторых вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью осуществления связи с облачным сервером через Интернет. Канал связи может подходить для потока данных от контроллера устройства к одному или нескольким из футляра, внешнего устройства или внешнего сервера. Канал связи может быть подходящим для потока данных от футляра к одному или более из устройства, генерирующего аэрозоль, внешнего устройства или внешнего сервера. Предпочтительно канал связи подходит для двунаправленного потока данных между устройством, генерирующим аэрозоль, и футляром. Канал связи может подходить для двунаправленного потока данных между одним или более из устройства, генерирующего аэрозоль, футляра и внешнего устройства или внешнего сервера.
В некоторых вариантах осуществления канал связи представляет собой проводной канал связи. В некоторых вариантах осуществления канал связи представляет собой беспроводной канал связи. Предпочтительно, канал связи функционирует в соответствии со стандартом интерфейса. Стандарт интерфейса представляет собой стандарт, который описывает одну или более функциональных характеристик, таких как преобразование кодов, назначение каналов или совместимость с протоколом, или физических характеристик, таких как электрические, механические или оптические характеристики, необходимые для обеспечения возможности обмена информацией между двумя или более системами или частями оборудования. Примеры подходящих стандартов интерфейса для канала связи включают, помимо прочего, семейство стандартов Рекомендуемый стандарт 232 (RS-232); Универсальную последовательную шину (USB); Bluetooth®; FireWire (торговая марка Apple, Inc. для их интерфейса IEEE 1394), IrDA (Infrared Data Association - стандарт связи для обмена данными на малых расстояниях с помощью инфракрасного света); ZigBee (спецификацию, основанную на стандарте IEEE 802.15.4 для беспроводных персональных сетей) и другие стандарты Wi-Fi.
По меньшей мере, одно из контроллера устройства и контроллера футляра может содержать интерфейс связи, такой как, например, по меньшей мере схема телеметрии и антенна. Более конкретно, данные и команды могут передаваться и приниматься во время телеметрии для восходящей линии связи или нисходящей линии связи между одним или более из контроллера устройства, контроллера футляра и внешнего устройства или внешнего сервера с использованием интерфейса связи. По меньшей мере в одном варианте осуществления интерфейс связи представляет собой беспроводной интерфейс, использующий один или более протоколов беспроводной (например, радиочастотной) передачи данных, таких как, например, Bluetooth®, WI-FI, любой протокол в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ), любой протокол в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ), низких частот и т. д.
В некоторых вариантах осуществления контроллер устройства содержит интерфейс связи. В некоторых вариантах осуществления контроллер футляра содержит интерфейс связи. В некоторых вариантах осуществления контроллер устройства содержит первый интерфейс связи, и контроллер футляра содержит второй интерфейс связи.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контроллер системы, генерирующей аэрозоль, такой как контроллер устройства или контроллер футляра, может быть выполнен с возможностью передачи определенного показателя количества остатков на внешнее устройство, такое как смартфон пользователя, по протоколу связи ближнего действия, такой как Bluetooth®, и внешнее устройство может быть выполнено с возможностью передачи определенного показателя количества остатков на внешний сервер, такой как облачный сервер, по сети, такой как Интернет.
Следует понимать, что устройство, генерирующее аэрозоль, по первому аспекту настоящего изобретения может содержать любые из признаков, описанных выше в отношении системы, генерирующей аэрозоль, по второму аспекту настоящего изобретения. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, по первому аспекту может содержать контроллер, содержащий интерфейс связи.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предоставлено детекторное устройство обнаружения остатков для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в устройстве, генерирующем аэрозоль. Детекторное устройство обнаружения остатков содержит: полость детектора для размещения по меньшей мере части устройства, генерирующего аэрозоль; и детектор остатков, предназначенный для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в части устройства, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость детектора.
Детектор остатков детекторного устройства обнаружения остатков может представлять собой любой подходящий детектор остатков, как описано выше в отношении первого, второго и третьего аспектов настоящего изобретения. В частности, подходящие детекторы остатков включают: детекторы летучих органических соединений (ЛОС); детекторы углекислого газа, оптические детекторы; акустические детекторы; и емкостные детекторы.
Полость детектора может иметь любую подходящую форму или размер. Например, в некоторых вариантах осуществления, содержащих оптический детектор, полость может иметь по существу полусферическую форму для отражения света во всех направлениях, чтобы свет мог быть направлен на как можно больше поверхностей полости и нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль. Например, в некоторых вариантах осуществления, содержащих детектор газа, такой как детектор углекислого газа, полость детектора может иметь по существу цилиндрическую форму, которая близка к форме и размеру ближнего конца устройства, генерирующего аэрозоль, чтобы ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль, мог плотно размещаться в полости детектора.
Один или более детекторов остатков детекторного устройства могут быть расположены в любом подходящем месте на детекторном устройстве. Предпочтительно один или более детекторов остатков расположены в полости детектора или вокруг нее.
В некоторых вариантах осуществления детекторное устройство обнаружения остатков содержит выступ в полости детектора. Выступ в полости детектора может быть выполнен с возможностью размещения в полости устройства, генерирующего аэрозоль, когда часть устройства, генерирующего аэрозоль, помещена в полость детектора. Один или более детекторов остатков детекторного устройства обнаружения остатков могут быть расположены на выступе, так что один или более детекторов остатков помещены в полость устройства, генерирующего аэрозоль, когда часть устройства, генерирующего аэрозоль, помещено в полость детектора.
Предпочтительно детектор остатков содержит корпус, ограничивающий полость детектора. Контроллер детектора предпочтительно размещен в корпусе детектора. Предпочтительно детекторное устройство обнаружения остатков дополнительно содержит блок питания. Предпочтительно блок питания детектора размещен в корпусе детектора.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления детекторное устройство обнаружения остатков содержит индикатор для указания того, что полость или нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, требует очистки. Индикатор может представлять собой визуальный индикатор, например, один или более светодиодов, или звуковой индикатор, например, зуммер. Контроллер может быть выполнен с возможностью отправки сигнала на индикатор, когда определенный показатель количества остатков в полости или на нагревателе устройства, генерирующего аэрозоль, превышает заданное пороговое значение. Отправка сигнала на индикатор может активировать индикатор, предупреждая пользователя о том, что устройство, генерирующее аэрозоль, требует очистки.
Детекторное устройство обнаружения остатков может быть во многих аспектах подобным футляру по второму и третьему вариантам осуществления настоящего изобретения. Однако обычно детекторное устройство обнаружения остатков не выполнено с возможностью окружения или охватывания устройства, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно полость детектора детекторного устройства обнаружения остатков выполнена с возможностью размещения ближней части устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего полость устройства и нагреватель.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления детекторное устройство обнаружения остатков является частью системы очистки для устройства, генерирующего аэрозоль. Система очистки может содержать инструмент для очистки, например, щетку. Инструмент для очистки может быть выполнен с возможностью удаления остатков субстрата, образующего аэрозоль, из полости и нагревателя устройства, генерирующего аэрозоль. Система очистки может состоять из двух частей: первая часть содержит детекторное устройство обнаружения остатков, а вторая часть содержит инструмент для очистки. Первая и вторая части могут быть выполнены с возможностью разъемного крепления друг к другу.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения предоставлен способ работы устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль, блок питания, нагреватель и средство обнаружения остатков, при этом способ включает: подачу энергии от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, помещенного в полость; прекращение подачи питания на нагреватель; измерение количества остатков в полости или на нагревателе с использованием средства обнаружения остатков в течение заданного времени после прекращения подачи питания на нагреватель; и определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основании измерений, полученных от средства обнаружения остатков.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает сравнение определенного показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе с заданным пороговым значением. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает отправку показателя пользователю, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает заданное пороговое значение. Показатель, отправляемый от контроллера пользователю, может включать, например, включение источника света, отображение сообщения или другой информации на дисплее или звуковой сигнал зуммера или громкоговорителя.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает подачу питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя для термического отделения органических материалов, прилипших или отложившихся в полости или на нагревателе, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает заданное пороговое значение.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает предотвращение подачи питания на нагреватель устройства, генерирующего аэрозоль, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе превышает заданное пороговое значение.
Следует понимать, что признаки, описанные в отношении одного аспекта изобретения, также могут быть в равной степени применимы к любому другому аспекту изобретения. В частности, признаки детекторов остатков, описанные в отношении устройства, генерирующего аэрозоль, также могут быть применимы к футляру для устройства, генерирующего аэрозоль, и наоборот.
Варианты осуществления изобретения далее будут описаны только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематичное изображение устройства, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - примерное соотношение между сопротивлением нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 1, во времени с различным количеством субстрата, образующего аэрозоль, расположенного на поверхности нагревателя;
фиг. 3 - схематичное изображение устройства, генерирующего аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 - схематичное изображение емкостного детектора остатков устройства, генерирующего аэрозоль, показанного на фиг. 3;
фиг. 5 - схематичное изображение нагревателя и оптического детектора остатков устройства, генерирующего аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 - схематичное изображение нагревателя в сборе, имеющего световоды, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - схематичное изображение системы, генерирующей аэрозоль, содержащей футляр и устройство, генерирующее аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 - схематичное изображение части системы, генерирующей аэрозоль, содержащей футляр и устройство, генерирующее аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 9 - схематичное изображение устройства для обнаружения остатков во взаимодействии с устройством, генерирующим аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 показано схематичное изображение устройства 100, генерирующего аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, представляет собой устройство, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль (не показано), содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр, обернутые вместе в виде стержня, как в обычной сигарете. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, которое выполнено с возможностью удерживания рукой пользователя. Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 102, который в целом имеет цилиндрическую форму, длину приблизительно 90 мм и диаметр приблизительно 14 мм.
На ближнем конце корпуса 102 устройства 100 для размещения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, предусмотрена открытая цилиндрическая полость 104. Удлиненный нагреватель 106 в виде пластины проходит в полость 104 для проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость 104. Нагреватель 106 содержит несколько резистивных нагревательных элементов или дорожек, расположенных на электрически изолирующем полиимидном субстрате.
Блок 108 питания в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 120 миллиампер-часов размещен внутри корпуса 102.
Контроллер 110 также размещен в корпусе 102. Контроллер 110 содержит микропроцессор (не показан). Контроллер 110 соединен с нагревателем 106 и блоком 108 питания, и контроллер 110 выполнен с возможностью управления подачей питания от блока 108 питания на нагреватель 106.
В этом варианте осуществления контроллер 110 выполнен с возможностью измерения сопротивления одного из электрически резистивных нагревательных элементов нагревателя 106. Электрическое сопротивление электрически резистивного нагревательного элемента предоставляет показатель температуры нагревателя 106. Контроллер 110 выполнен с возможностью управления температурой нагревателя 106 путем управления питанием, подаваемым от блока 108 питания на нагреватель 106, на основании измерений сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента.
Электрический соединитель 112 расположен на дальней торцевой поверхности корпуса 102 напротив полости 104. Блок 108 питания и контроллер 110 соединены с электрическим разъемом 112.
Согласно настоящему изобретению устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит средство обнаружения остатков. В этом варианте осуществления средство обнаружения остатков содержит нагреватель 106 и конфигурацию контроллера 110. Контроллер выполнен с возможностью измерения электрического сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента нагревателя 106 в течение заданного периода времени после прекращения подачи питания на нагреватель 106 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. В этом устройстве заданный период времени составляет 30 секунд, что, как было обнаружено, обеспечивает разумный промежуток времени, приблизительно равный времени, необходимому пользователю для удаления изделия, генерирующего аэрозоль, из устройства после использования и для задерживающегося аэрозоля, генерируемого во время использования, для рассеивания из полости.
По истечении заданного периода времени контроллер 110 выполнен с возможностью подачи заданной мощности на нагреватель 106 для повышения температуры нагревателя на номинальную величину. Контроллер 110 дополнительно выполнен с возможностью измерения сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента и определения скорости изменения сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента, когда температура нагревателя 106 повышается на номинальную величину. В этом варианте осуществления контроллер 110 выполнен с возможностью отслеживания скорости изменения сопротивления нагревательного элемента и сравнения измеренной скорости изменения с пороговым значением. Пороговое значение - это заданное пороговое значение, которое хранится в запоминающем устройстве (не показано) контроллера 110. Если скорость изменения сопротивления ниже порогового значения, это предоставляет показатель того, что на нагревателе присутствует недопустимое количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, что отрицательно влияет на рабочие характеристики нагревателя.
На фиг. 2 показан примерный график, изображающий примерные изменения сопротивления электрически резистивного нагревательного элемента нагревателя 106 во времени для заданной мощности, подаваемой на нагреватель 106, когда на поверхности нагревателя 106 имеется три различных количества остатков субстрата, образующего аэрозоль. Как показано на фиг. 2, самая высокая скорость изменения сопротивления 150 нагревательного элемента измеряется, когда на поверхности нагревателя 106 нет остатков субстрата, образующего аэрозоль. Немного более низкая скорость изменения сопротивления 152 нагревательного элемента измеряется, когда на поверхности нагревателя 106 имеется тонкое покрытие из остатков субстрата, образующего аэрозоль. Самая низкая скорость изменения сопротивления 154 нагревательного элемента измеряется, когда на поверхности нагревателя 106 имеется толстое покрытие из остатков субстрата, образующего аэрозоль. Заданное пороговое значение 156 скорости изменения или сопротивления нагревательного элемента также показано на фиг. 2. Заданное пороговое значение определяет минимальную приемлемую скорость изменения сопротивления, которая указывает на максимальное количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, которое допустимо на нагревателе.
Возвращаясь к фиг. 1, устройство 100, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит индикатор 114 остатков в виде светодиода, размещенного на внешней поверхности корпуса 102. В этом варианте осуществления контроллер 110 выполнен с возможностью зажигания светодиода 114, если определяется, что измеренная скорость изменения сопротивления нагревательного элемента ниже порогового значения 156. Светодиод 114 индикатора остатков предоставляет пользователю показатель того, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости и на нагревателе превышает допустимый уровень, и нагреватель 106 требует очистки.
Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью предотвращения подачи питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, если определяется, что измеренная скорость изменения сопротивления нагревательного элемента ниже порогового значения.
На фиг. 3 показано схематичное изображение устройства 200, генерирующего аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, по существу подобно устройству 100, генерирующему аэрозоль, показанному на фиг. 1, и одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых признаков. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 3, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, (не показано), содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр, обернутые вместе в форме стержня, как в обычной сигарете. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, которое выполнено с возможностью удерживания рукой пользователя. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 202, который в целом имеет цилиндрическую форму, длину приблизительно 90 мм и диаметр приблизительно 14 мм.
На ближнем конце корпуса 202 устройства 200 для размещения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, предусмотрена открытая цилиндрическая полость 204. Удлиненный нагреватель 206 в виде пластины проходит в полость 204 для проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость 204. Нагреватель 206 содержит несколько резистивных нагревательных элементов или дорожек, расположенных на электрически изолирующем полиимидном субстрате.
Полость 204 является по существу цилиндрической, имеет круглое основание 205 и трубчатую боковую стенку, проходящую от периферии основания 205 до открытого конца полости 204. Нагреватель 206 проходит в полость через основание 205.
Блок 208 питания в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 120 миллиампер-часов размещен внутри корпуса 202.
Внутри корпуса 202 также размещен контроллер 210. Контроллер 210 содержит микропроцессор (не показан). Контроллер 210 соединен с нагревателем 206 и блоком 208 питания, и контроллер 210 выполнен с возможностью управления подачей питания от блока 208 питания на нагреватель 206.
Электрический соединитель 212 расположен на дальней торцевой поверхности корпуса 202 напротив полости 204. Блок 208 питания и контроллер 210 соединены с электрическим разъемом 212.
Согласно настоящему изобретению устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит средство обнаружения остатков. В этом варианте осуществления средство обнаружения остатков содержит детектор 218 остатков. Детектор 218 остатков представляет собой емкостной датчик, как показано на фиг. 4.
Емкостной датчик 218 содержит пару кольцевых электродов 220, 222, расположенных на основании 205 полости 204. Кольцевые электроды 220, 222 расположены концентрически и окружают нагреватель 206. Кольцевые электроды 220, 222 представляют собой встречно-гребенчатые электроды, каждый электрод имеет несколько выступов, которые равномерно разнесены и расположены так, что выступы одного электрода проходят в промежутки между выступами другого электрода.
Первый кольцевой электрод 220 содержит несколько выступов 221, идущих радиально наружу от кольцевой основной дорожки. Выступы 221 первого электрода 220 разнесены, чтобы обеспечить равномерные промежутки между смежными выступами 221. Второй кольцевой электрод 222 содержит несколько выступов 223, идущих радиально внутрь от кольцевой основной дорожки. Выступы 223 второго электрода 222 разнесены, чтобы обеспечить равномерные промежутки между смежными выступами 223. Количество выступов 221 первого электрода 220 такое же, как количество выступов 223 второго электрода 222. Выступы 221 первого электрода 220 по существу идентичны выступам 223 второго электрода 222, имеющих такую же длину и ширину. Выступы 221 первого электрода 220 проходят в промежутки между смежными выступами 223 второго электрода 222, а выступы 223 второго электрода 222 проходят в промежутки между смежными выступами 221 первого электрода 220.
Первый электрод 220 и второй электрод 222 разнесены в целом на постоянное расстояние по окружности электродов. Второй электрод 220 имеет диаметр, по существу равный диаметру основания 205 полости 204, так что второй электрод по существу ограничивает основание 205 полости 204. В этой компоновке емкостной датчик 218 остатков предназначен для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, на периферии основания 205 полости 204.
Контроллер 210 выполнен с возможностью подачи переменного напряжения на первый электрод 220, так что первый электрод 220 выполнен как приводной электрод. Контроллер 210 дополнительно выполнен с возможностью измерения напряжения на втором электроде 222, так что второй электрод 222 выполнен как чувствительный электрод. Контроллер 210 дополнительно выполнен с возможностью использования напряжения, измеренного на втором электроде 222, для определения емкости конденсатора, образованного первым и вторым электродами 220, 222.
Когда колебательное напряжение подается на первый электрод 220, между первым и вторым электродами 220, 222 в пространстве между электродами устанавливается электрическое поле. Электрическое поле между первым и вторым электродами 220, 222 содержит краевое поле, которое проходит от основания 205 в полость 204. Краевое поле воздействует на остатки субстрата, образующего аэрозоль, расположенные на основании 205 полости 204, выше и вблизи емкостного датчика 218. Емкость конденсатора, образованного первым и вторым электродами 220, 222, изменяется, когда краевое поле воздействует на остатки субстрата, образующего аэрозоль, расположенные на основании 205 полости 204, в результате диэлектрических свойств остатков субстрата, образующего аэрозоль, и, в свою очередь, напряжение на втором электроде 223, измеренное контроллером 210, изменяется. Количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, на основании 205 полости 204 связано с величиной изменения емкости емкостного датчика 218 остатков. Соответственно, емкость емкостного датчика 218 остатков может предоставлять показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на основании 205 полости 204.
В этом варианте осуществления устройство 200, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит индикатор в виде зуммера 214 для предоставления звукового предупреждения пользователю, когда определено, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 204 превышает допустимый уровень.
Устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит переключатель 215, который может быть нажат пользователем, чтобы побудить контроллер 210 измерить емкость емкостного датчика 218 остатков для определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 204. Контроллер 210 выполнен с возможностью сравнения определенной емкости емкостного датчика 218 остатков с заданным пороговым значением. Когда определенная емкость превышает заданное пороговое значение, контроллер определяет, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 204 превышает допустимый уровень. Соответственно, когда определенная емкость превышает заданное пороговое значение, контроллер 210 выполнен с возможностью отправки сигнала на зуммер 214, чтобы активировать зуммер 214 для предупреждения пользователя о том, что полость 204 требует очистки.
В этом варианте осуществления контроллер 210 дополнительно выполнен с возможностью предотвращения подачи питания на нагреватель 206, когда определенная емкость превышает заданное пороговое значение. Таким образом, пользователь должен очистить полость 204, прежде чем снова сможет использовать устройство, генерирующее аэрозоль. После того, как полость 204 очищена, пользователь должен нажать кнопку 215 второй раз, чтобы контроллер 210 определил количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 204 во второй раз. Если контроллер 210 определяет, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости находится в пределах допустимого уровня, контроллер 210 выполнен с возможностью обеспечения подачи питания от блока 208 питания на нагреватель 206 для нагрева субстрата, образующего аэрозоль.
В этом варианте осуществления емкостной датчик остатков расположен на основании полости. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления емкостной датчик остатков может быть расположен на одной или более боковых стенках полости. Первый и второй электроды могут иметь встречно-гребенчатые выступы, проходящие на боковой стенке полости в направлении между ближним концом и дальним концом полости. Такой емкостной датчик, расположенный на боковой стенке полости, может быть выполнен с возможностью обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, на боковой стенке полости или вблизи нее.
На фиг. 5 показан ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство, генерирующее аэрозоль, по существу подобно устройству 100, генерирующему аэрозоль, показанному на фиг. 1, и одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых признаков. Устройство, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 5, выполнено с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль (не показано), и содержит корпус 302, который в целом имеет цилиндрическую форму, длину приблизительно 90 мм и диаметр приблизительно 14 мм. На ближнем конце корпуса 302 для размещения субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, предусмотрена открытая полость 304. Удлиненный нагреватель 306 в виде пластины проходит в полость 304 для проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, помещенного в полость 304. Нагреватель 306 содержит несколько резистивных нагревательных элементов или дорожек, расположенных на электрически изолирующем полиимидном субстрате.
Полость 304 является по существу цилиндрической с круглым основанием. Нагреватель 306 проходит в полость 304 через прорезь в основании.
В этом варианте осуществления корпус 302 содержит извлекающее устройство 303 на ближнем конце устройства, генерирующего аэрозоль. Извлекающее устройство 303 ограничивает полость 304 и выполнено с возможностью размещения на дальней части корпуса 302. Извлекающее устройство 303 содержит по существу трубчатые боковые стенки и часть основания, которая проходит внутрь от трубчатых боковых стенок, образуя основание полости 304. Базовая часть содержит прорезь для размещения нагревателя 306, когда извлекающее устройство помещено в дальнюю часть корпуса 302. Извлекающее устройство 303 выполнено с возможностью облегчения удаления изделия, генерирующего аэрозоль, от нагревателя 306. Удаление извлекающего устройства 303 из дальней части корпуса 302 в ближнем направлении удаляет изделие, генерирующее аэрозоль, попавшее в полость 304, от нагревателя 306.
Блок питания (не показан) в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 120 миллиампер-часов размещен внутри корпуса 302.
Внутри корпуса 302 также размещен контроллер 310. Контроллер 310 содержит микропроцессор (не показан). Контроллер 310 соединен с нагревателем 306 и блоком питания, и контроллер 310 выполнен с возможностью управления подачей питания от блока питания на нагреватель 306.
Согласно настоящему изобретению устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство обнаружения остатков. В этом варианте осуществления средство обнаружения остатков содержит оптический детектор остатков. Оптический детектор остатков содержит источник 320 света в виде светодиода, выполненный с возможностью излучения по существу белого света, и светочувствительный датчик 322 в виде фотодиода. Светодиод 320 и фотодиод 322 установлены на противоположных сторонах контроллера 310, так что светодиод 320 и фотодиод 322 расположены на противоположных сторонах устройства, генерирующего аэрозоль.
Оптический детектор остатков дополнительно содержит пару световодов 324, 326. Пара световодов 324, 326 расположена на противоположных сторонах извлекающего устройства 303 в дальних частях извлекающего устройства 303, которые перекрываются с дальней частью корпуса 302, когда извлекающее устройство 303 размещено в дальней части корпуса 302.
Первый световод 324 предназначен для выравнивания со светодиодом 320, когда извлекающее устройство 303 помещено в дальнюю часть корпуса 302. Первый световод 324 направляет свет от светодиода в полость 304 по существу вдоль поверхности основания полости 304.
Второй световод 326 предназначен для выравнивания с фотодиодом 326, когда извлекающее устройство 303 размещено в дальней части корпуса 302. Второй световод 326 направляет свет из полости 304 на фотодиод 326, в частности от основания полости 304.
В этой компоновке оптический детектор остатков выполнен с возможностью направления света с широким спектром длин волн в полость 304 по существу вдоль основания полости 304 и направления света из полости 304 на фотодиод 322. Соответственно, оптический детектор остатков выполнен с возможностью обнаружения присутствия остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 304, в частности, у основания полости 304.
Контроллер 310 устройства, генерирующего аэрозоль, выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 304 и на нагревателе 306 на основании измерений силы света, падающего на фотодиод 322. Контроллер 310 в целом выполнен с возможностью использования таких определений остатков подобно контроллеру 210 устройства 200, описанному выше и показанному на фиг. 4.
На фиг. 6 показан нагреватель в сборе 400 для устройства, генерирующего аэрозоль, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления нагреватель в сборе 400 содержит несколько резистивных нагревательных элементов 402, расположенных на электрически изолирующем полиимидном субстрате 404. Электрически изолирующий субстрат 404 и резистивные нагревательные элементы 402 выполнены в виде удлиненной нагревательной пластины, которая выполнена с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль. Ближний конец электрически изолирующего субстрата 404 сужается к точке для облегчения введения нагревателя в субстрат, образующий аэрозоль.
Согласно настоящему изобретению нагреватель в сборе 400 содержит пару световодов 424, 426 для оптического детектора остатков. Световоды 424, 426 выполнены подобно световодам 324, 326 устройства, генерирующего аэрозоль, описанного выше и показанного на фиг. 5. Световоды 424, 426 предназначены для прохождения вдоль дальней части электрически изолирующего субстрата 404, на котором не расположены резистивные нагревательные элементы 402. Дальняя часть электрически изолирующего субстрата 404 и световоды 424, 426 сформованы из жаропрочной пластической массы для прикрепления световодов 424, 426 к электрически изолирующему субстрату 404 и предоставления опоры 405 для крепления нагревателя в сборе 400 к корпусу устройства, генерирующего аэрозоль.
Когда нагреватель в сборе 400 расположен в устройстве, генерирующем аэрозоль, первый световод 424 предназначен для направления света от источника света оптического детектора остатков устройства в полость устройства в основании полости, и второй световод 246 предназначен для направления света от основания полости устройства на фотодетектор оптического детектора остатков устройства. Компоновка нагревателя в сборе, показанная на фиг. 4, может обеспечить простой, надежный и относительно недорогой способ создания устройства, генерирующего аэрозоль, с оптическим детектором остатков.
На фиг. 7 показана система, генерирующая аэрозоль, содержащая футляр 500 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7 также показано устройство 100, генерирующее аэрозоль, описанное выше и показанное на фиг. 1, помещенное в футляр 500.
Футляр 500, показанный на фиг. 7, представляет собой переносной зарядный футляр, имеющий корпус 502 футляра, форма и размер которого позволяют пользователю держать его в руке и помещаться в кармане одежды пользователя. Корпус 502 в целом представляет собой прямоугольный параллелепипед, имеющий длину приблизительно 20 мм, ширину приблизительно 50 мм и высоту приблизительно 110 мм.
Корпус 502 футляра ограничивает полость 504 футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль. На фиг. 7 устройство 100, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, размещено в полости 504 футляра. Полость 504 футляра открыта на ближнем конце корпуса 502 футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль, и закрыта на дальнем конце корпуса 502 футляра, противоположном ближнему концу. Крышка 505 прикреплена с возможностью поворота к ближнему концу корпуса 502 футляра посредством шарнира и выполнена с возможностью поворота относительно корпуса 502 футляра между открытым положением и закрытым положением. Когда крышка 505 находится в закрытом положении, крышка 505 предназначена для закрытия открытого конца полости 504 футляра. В закрытом положении корпус 502 футляра и крышка 505 по существу окружают или охватывают устройство 100, генерирующее аэрозоль, когда устройство 100, генерирующее аэрозоль, помещено в полость 504 футляра. Когда крышка 505 находится в открытом положении, открытый конец полости 504 футляра не закрыт, и устройство 100, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в полость 504 футляра и извлечено из полости 504 футляра.
Блок 506 питания футляра в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 2900 миллиампер-часов (мАч) размещен в корпусе 502 футляра.
Электрический соединитель 508 расположен на закрытом дальнем конце полости 504 футляра для размещения устройства 100, генерирующего аэрозоль. Электрический соединитель 508 соединен с блоком 506 питания футляра и предназначен для электрического соединения с соответствующим электрическим соединителем 112 устройства 100, генерирующего аэрозоль, когда устройство, генерирующее аэрозоль, полностью помещено в камеру 504.
Контроллер 510 футляра также размещен в корпусе 502 футляра. Контроллер 510 футляра соединен с блоком 506 питания футляра и электрическим соединителем 508 и выполнен с возможностью управления подачей питания от блока 506 питания футляра на электрический соединитель 508.
Контроллер 510 футляра и электрический соединитель 508 выполнены с возможностью подачи электропитания на устройство 100, генерирующее аэрозоль, размещенное в полости 504 футляра, а также выполнены с возможностью осуществления связи с устройством 100, генерирующим аэрозоль, для передачи данных в устройство 100, генерирующее аэрозоль, и для приема данных от устройства 100, генерирующего аэрозоль.
Контроллер 510 футляра содержит микропроцессор (не показан), а также содержит интерфейс связи (не показан), который в этом варианте осуществления содержит схему телеметрии и антенну для двунаправленной связи с внешним устройством или сервером. В этом варианте осуществления интерфейс связи представляет собой беспроводной интерфейс, использующий протокол Bluetooth® для связи с внешним устройством или сервером. Обычно интерфейс связи выполнен с возможностью осуществления связи со смартфоном пользователя.
Согласно настоящему изобретению футляр 500 содержит детектор 518 остатков. Детектор 518 остатков расположен на крышке 505 футляра 500, непосредственно над ближним концом полости 504 футляра. В этом положении детектор 518 остатков расположен над открытым концом полости 104 устройства 100, генерирующего аэрозоль, когда устройство 100, генерирующее аэрозоль, помещено в полость 504 футляра, а крышка 505 находится в закрытом положении.
В некоторых вариантах осуществления крышка 505 футляра 500 может содержать выступ, предназначенный для размещения в полости 504 устройства, когда устройство 100, генерирующее аэрозоль, помещено в полость 504 футляра, а крышка 505 находится в закрытом положении. В этих вариантах осуществления детектор 518 остатков может быть расположен на выступе.
В этом варианте осуществления детектор 518 остатков представляет собой детектор ЛОС. Соответственно, летучие органические соединения, выделяющиеся из остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 104 устройства или на нагревателе 106, могут быть обнаружены детектором 518 ЛОС футляра 500. Детектор 518 остатков электрически соединен с контроллером 510 футляра посредством гибкой схемы (не показана). Гибкая схема обеспечивает надежное электрическое соединение между детектором 518 остатков и контроллером 510 футляра, при этом также позволяет поворачивать крышку 505 относительно корпуса 502 футляра.
Контроллер 510 футляра выполнен с возможностью снятия показаний с детектора 518 остатков в течение заданного периода времени после того, как крышка 505 перемещена в закрытое положение. В этом варианте осуществления заданный период времени составляет десять секунд. Контроллер 510 футляра выполнен с возможностью определения показателя количества остатков в полости 104 устройства или на нагревателе 106 на основании одного или более показаний детектора остатков. В частности, в этом варианте осуществления контроллер 510 футляра выполнен с возможностью сравнения одного или более показаний детектора 518 остатков с заданным пороговым значением. Когда одно или более показаний детектора 518 остатков превышают заданное пороговое значение, контроллер 510 футляра выполнен с возможностью определения того, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 104 устройства и на нагревателе 106 превышает допустимый уровень. Когда одно или более показаний детектора 518 остатков превышают заданное пороговое значение, контроллер 510 футляра выполнен с возможностью инициирования цикла очистки в устройстве 100, генерирующем аэрозоль.
Когда одно или более показаний детектора 518 остатков превышают заданное пороговое значение, контроллер 510 футляра выполнен с возможностью отправки сигнала очистки на контроллер 110 устройства 100, генерирующего аэрозоль, по каналу связи через электрические соединители 508, 112.
В этом варианте осуществления контроллер 110 устройства выполнен с возможностью приема сигнала очистки от контроллера 510 футляра. Когда контроллер 110 устройства принимает сигнал очистки от контроллера 510 футляра, контроллер 110 устройства выполнен с возможностью подачи питания на нагреватель 106 в цикле очистки. В цикле очистки контроллер 110 устройства подает питание на нагреватель для повышения температуры нагревателя в достаточной степени для термического отделения органических материалов, прилипших или отложенных в полости 104 устройства или на нагревателе 106.
После каждого определения показателя количества остатков в полости 104 устройства или на нагревателе 106 контроллер 510 футляра дополнительно выполнен с возможностью вывода сигнала об остатках на основании определения в интерфейс связи контроллера 510 футляра. Интерфейс связи выполнен с возможностью передачи сигнала об остатках на смартфон пользователя по каналу связи с использованием протокола Bluetooth®.
Предполагается, что на смартфоне пользователя может храниться программа для анализа информации об остатках в сигнале об остатках. В некоторых вариантах осуществления программа, хранящаяся на смартфоне пользователя, может не быть выполнена с возможностью анализа данных, принятых в сигнале об остатках, а скорее может быть выполнена с возможностью пересылки данных или сигнала на внешний сервер, такой как облачный сервер, для анализа.
В некоторых вариантах осуществления футляр 500 может дополнительно содержать графический дисплей на внешней поверхности корпуса 502 футляра. Контроллер 510 футляра может быть дополнительно выполнен с возможностью отображения информации об остатках на основании определенного показателя для пользователя на дисплее.
В некоторых вариантах осуществления контроллер футляра может не быть выполнен с возможностью инициирования обнаружения остатков в течение заданного периода времени после того, как крышка перемещена в закрытое положение, но вместо этого на футляре может быть предусмотрен переключатель для приведения действия пользователем с целью инициирования обнаружения остатков. В этих вариантах осуществления пользователь может определить, когда инициировать обнаружение остатков и цикл очистки.
На фиг. 8 показана ближняя часть системы, генерирующей аэрозоль, содержащей футляр 600 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, и устройство 100, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, помещенное в футляр 600. Футляр 600, показанный на фиг. 8, по существу подобен футляру 500, показанному на фиг. 7, и одинаковые ссылочные позиции используются для описания одинаковых признаков. Футляр 600 представляет собой переносной зарядный футляр, имеющий корпус 602 футляра, форма и размер которого позволяют пользователю держать его в руке и помещаться в кармане одежды пользователя.
Корпус 602 футляра ограничивает полость 604 футляра и содержит крышку 605, обе из которых идентичны полости 504 футляра и крышке 505, описанным выше в отношении варианта осуществления, показанного на фиг. 7. Блок 606 питания футляра в виде литий-ионной батареи емкостью приблизительно 2900 миллиампер-часов (мАч) размещен в корпусе 602 футляра. Электрический соединитель (не показан) также расположен на дальнем конце полости 604 футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль, как описано выше в отношении варианта осуществления, показанного на фиг. 7. Контроллер 610 футляра размещен в корпусе 602 футляра и расположен и выполнен по существу так, как описано выше в отношении варианта осуществления, показанного на фиг. 7.
Согласно настоящему изобретению футляр 600 содержит детектор остатков. В этом варианте осуществления детектор остатков представляет собой оптический детектор остатков, содержащий источник 620 света в виде светодиода, выполненного с возможностью излучения по существу белого света, светочувствительный датчик 622 в виде фотодиода и два световода 624, 626.
В этом варианте осуществления корпус 102 устройства, генерирующего аэрозоль, содержит окно 107 в основании полости 104 устройства. Окно 107 позволяет свету проходить через корпус 102 устройства в полость 104 устройства и из нее. В этом варианте осуществления окно 107 состоит из прозрачной жаропрочной пластической массы. Однако в других вариантах осуществления окно может представлять собой прорезь или пространство в корпусе 104 устройства, чтобы свет мог проходить в полость 104 устройства и выходить из нее.
Световоды 624, 627 оптического детектора остатков футляра 600 предназначены для направления света в окно 107 в корпусе 102 устройства и из него, когда устройство 100, генерирующее аэрозоль, помещено в полость 604 футляра. Первый световод 624 предназначен для направления света от светодиода 620 в полость 104 устройства через окно 107 в корпусе 102 устройства. Второй световод 626 предназначен для направления света из полости 104 устройства на фотодиод 622 через окно 107 в корпусе 102 устройства.
Контроллер 610 футляра выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 104 устройства и на нагревателе 106 на основании показаний фотодиода 622.
На фиг. 9 показано детекторное устройство 700 обнаружения остатков согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Детекторное устройство 700 обнаружения остатков содержит корпус 702 детектора остатков, образующий по существу полусферическую полость 704 детектора. Полость 704 детектора имеет форму и размеры, позволяющие размещать ближнюю часть устройства, генерирующего аэрозоль, такого как устройство 100, генерирующее аэрозоль, в варианте осуществления по фиг. 1, как показано на фиг. 9.
Согласно настоящему изобретению детекторное устройство 700 обнаружения остатков содержит детектор остатков. В этом варианте осуществления детектор остатков представляет собой оптический детектор остатков, содержащий источник 706 света в виде светодиода, выполненный с возможностью излучения по существу белого света, и светочувствительный датчик 708 в виде фотодиода.
Светодиод 706 расположен по направлению к краю полусферической полости 704 детектора и предназначен для направления света к противоположной стороне полости 704 детектора. Поверхность полости 704 детектора снабжена отражающим покрытием для отражения света от светодиода 708. Полусферическая форма полости 704 детектора приводит к тому, что свет, падающий на поверхность полости 704, отражается во всех направлениях, так что свет от светодиода 706 может падать на большинство поверхностей полости 104 устройства и нагревателя 106 устройства 100, генерирующего аэрозоль, когда ближний конец устройства 100, генерирующего аэрозоль, помещен в полость 704 детектора.
Фотодиод 708 расположен на одном конце канала 710, который проходит по центру корпуса 702 детектора от поверхности полости 704 детектора до фотодиода 708. Канал 710 выполнен с возможностью обеспечения прохождения света из полости 704 детектора к фотодиоду 708. В этом варианте осуществления канал представляет собой пустой канал, но в некоторых вариантах осуществления канал может содержать световод, например, оптическое волокно.
Детекторное устройство 700 обнаружения остатков дополнительно содержит блок 712 питания и контроллер 714, размещенные в корпусе 702 детектора. Устройство 700 обнаружения остатков также содержит переключатель 716 и визуальный индикатор 716 в виде светодиода на внешней поверхности корпуса 702 детектора.
Контроллер 714 детектора выполнен с возможностью управления подачей питания от блока 712 питания детектора на светодиод 706 и фотодиод 708 оптического детектора остатков и на светодиод визуального индикатора 716. Контроллер 714 детектора дополнительно выполнен с возможностью зажигания светодиода 706 оптического детектора остатков и снятия показаний с фотодиода 708, когда пользователь нажимает переключатель 716. Контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 104 устройства и на нагревателе 106 устройства 100, генерирующего аэрозоль, размещенном в полости 704 детектора, на основании сигналов с фотодиода 708. Когда определенный показатель количества остатков превышает заданное пороговое значение, сохраненное в запоминающем устройстве контроллера 714 детектора, контроллер 714 детектора выполнен с возможностью зажигания светодиода 716 визуального индикатора для предупреждения пользователя о том, что количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости 104 устройства и на нагревателе 106 находится выше допустимого уровня, и устройство 100, генерирующее аэрозоль, требует очистки.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления детекторное устройство обнаружения остатков может содержать другие детекторы остатков. Например, детекторное устройство обнаружения остатков может содержать один или более из детектора ЛОС и детектора углекислого газа. В других вариантах осуществления детекторное устройство обнаружения остатков также может быть частью системы очистки. Система очистки может содержать детекторное устройство обнаружения остатков и инструмент для очистки, например, щетку. Инструмент для очистки и детекторное устройство обнаружения остатков могут быть выполнены с возможностью разъемного крепления друг к другу. Может быть предусмотрено соединительное приспособление для разъемного крепления друг к другу инструмента для очистки и детекторного устройства обнаружения остатков.
Группа изобретений относится к устройству, генерирующему аэрозоль, системе, генерирующей аэрозоль, и к детекторному устройству для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в устройстве, генерирующем аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль и содержащего субстрат, образующий аэрозоль, нагреватель, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость, блок питания, средство обнаружения остатков для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью управления подачей питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость, приема сигналов от средства обнаружения остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе и определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основе одного или более сигналов, принятых от детектора остатков. Технический результат направлен на уменьшение накопления остатков субстрата, образующего аэрозоль, на устройстве, генерирующем аэрозоль. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:
полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль и содержащего субстрат, образующий аэрозоль;
нагреватель, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость;
блок питания;
средство обнаружения остатков для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе; и
контроллер, выполненный с возможностью:
- управления подачей питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость;
- приема сигналов от средства обнаружения остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе; и
- определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основе одного или более сигналов, принятых от детектора остатков.
2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью предотвращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости, когда определенный показатель превышает пороговое значение.
3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью: подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до первой температуры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и размещенного в полости, от 80 до 375°С; и подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до второй температуры, выше, чем первая температура, для термического отделения органических материалов, прилипших или отложившихся в полости или на нагревателе, при этом контроллер выполнен с возможностью повышения температуры нагревателя до второй температуры, когда определенный показатель превышает пороговое значение.
4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 1-3, в котором нагреватель представляет собой удлиненный нагреватель, выполненный с возможностью вставки в изделие, генерирующее аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, помещено в полость.
5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент.
6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 5, в котором средство обнаружения остатков имеет такую конфигурацию контроллера, что контроллер выполнен с возможностью:
измерения сопротивления резистивного нагревательного элемента; и
определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основе измеренного сопротивления резистивного нагревательного элемента.
7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 5, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью:
подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость;
прекращения подачи питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость, и по истечении заданного времени измерения сопротивления резистивного нагревательного элемента нагревателя; и
определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на нагревателе на основе измерений сопротивления резистивного нагревательного элемента.
8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 5-7, в котором определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости основано на скорости изменения измерений сопротивления резистивного нагревательного элемента.
9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 8, в котором контроллер выполнен с возможностью определения характеристики затяжки пользователя по измерениям сопротивления нагревательного элемента.
10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 9, в котором контроллер выполнен с возможностью определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе на основе определенной характеристики затяжки пользователя.
11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 10, в котором определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости или на нагревателе основано на изменении определенной характеристики затяжки пользователя с течением времени.
12. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 9-11, в котором определенная характеристика затяжки пользователя представляет собой объем затяжки.
13. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 9, в котором определенная характеристика затяжки пользователя представляет собой продолжительность затяжки.
14. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором средство обнаружения остатков содержит детектор остатков, расположенный в полости или вокруг нее.
15. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 14, в котором определение показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости основано на сигналах, принятых от детектора остатков, по меньшей мере в течение заданного периода времени после прекращения подачи питания от блока питания на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в полости.
16. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 14 или 15, в котором детектор остатков содержит детектор летучих органических соединений (ЛОС).
17. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 14 или 15, в котором детектор остатков содержит оптический детектор.
18. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 17, в котором оптический детектор содержит источник света, выполненный с возможностью направления света в полость, и светочувствительный датчик, выполненный с возможностью приема света из полости.
19. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 14 или 15, в котором детектор остатков содержит конденсатор.
20. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 14 или 15, в котором детектор остатков содержит акустический детектор.
21. Система, генерирующая аэрозоль и содержащая:
устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:
- полость устройства для размещения изделия, генерирующего аэрозоль и содержащего субстрат, образующий аэрозоль;
- нагреватель, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость;
- блок питания устройства; и
- контроллер устройства, выполненный с возможностью управления подачей питания от блока питания устройства на нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и помещенного в полость устройства; и
футляр для размещения устройства, генерирующего аэрозоль, содержащий:
- полость футляра для размещения устройства, генерирующего аэрозоль;
- детектор остатков, выполненный с возможностью обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе, когда устройство, генерирующее аэрозоль, помещено в полость футляра; и
- контроллер футляра, выполненный с возможностью:
приема сигналов от детектора остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе; и
определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе на основе сигналов, принятых от детектора остатков.
22. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 21, в которой детектор остатков содержит по меньшей мере одно из детектора летучих органических соединений (ЛОС), оптического детектора, конденсатора и акустического детектора.
23. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 21 или 22, в которой:
контроллер футляра дополнительно выполнен с возможностью:
- сравнения определенного значения количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе с пороговым значением; и
- отправки сигнала очистки на контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, когда определенный показатель количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, в полости устройства или на нагревателе превышает пороговое значение; и
контроллер устройства дополнительно выполнен с возможностью:
- подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до первой температуры для нагрева субстрата, образующего аэрозоль и размещенного в полости, от 80 до 375°С;
- приема сигнала очистки от контроллера футляра; и
- подачи питания на нагреватель для повышения температуры нагревателя до второй температуры, выше, чем первая температура, для термического отделения органических материалов, прилипших или отложившихся в полости или на нагревателе, при приеме сигнала очистки от контроллера футляра.
24. Детекторное устройство обнаружения остатков для обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, в устройстве, генерирующем аэрозоль, при этом детекторное устройство обнаружения остатков содержит:
полость детектора остатков для размещения по меньшей мере части устройства, генерирующего аэрозоль;
детектор остатков, выполненный с возможностью обнаружения остатков субстрата, образующего аэрозоль, на части устройства, генерирующего аэрозоль, размещенной в полости детектора остатков; и
контроллер, выполненный с возможностью:
- приема сигналов от детектора остатков, указывающих количество остатков субстрата, образующего аэрозоль, на части устройства, генерирующего аэрозоль, помещенной в полость детектора остатков; и
- определения показателя количества остатков субстрата, образующего аэрозоль, на части устройства, генерирующего аэрозоль, помещенной в полость детектора остатков, на основе сигналов, принятых от детектора остатков.
25. Детекторное устройство обнаружения остатков по п. 24, в котором детектор остатков содержит по меньшей мере одно из детектора летучих органических соединений (ЛОС), оптического детектора, конденсатора и акустического детектора.
| ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА СНАБЖЕНИЯ ПАРАМИ | 2014 |
|
RU2665449C2 |
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
