Настоящее изобретение относится к электронным устройствам для парения никотина, включая автономные изделия, включающие содержащие никотин готовые составы для пара.
Электронные устройства для парения никотина используются для испарения материала содержащего никотин готового состава для пара в пар никотина. Эти электронные устройства для парения никотина могут называться устройствами для э-парения никотина. Устройства для э-парения никотина содержат нагреватель, который испаряет материал содержащего никотин готового состава для пара с получением пара никотина. Устройство для э-парения никотина может содержать несколько элементов для э-парения, включая источник питания, картридж или емкость для э-парения, включающие нагреватель, а также резервуар, выполненный с возможностью удерживания материала содержащего никотин готового состава для пара.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, способ управления термоанемометром (HWA) устройства для э-парения никотина включает управление, с помощью первого ПИД контроллера, уровнем мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, на основе температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры; генерирование сигнала обнаружения затяжки, указывающего, происходит ли или нет затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина; и в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина не происходит, обнаружение, с помощью второго ПИД контроллера, изменения температуры окружающей среды HWA; и управление, с помощью второго ПИД контроллера, уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA.
Управление уровнем мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, может включать генерирование, с помощью первого ПИД контроллера, установочного значения сигнала возбуждения, при этом уровень мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, основан на установочном значении сигнала возбуждения.
Способ может дополнительно включать, в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина происходит, определение скорости потока воздуха, протекающего вокруг HWA, на основе установочного значения сигнала возбуждения.
Генерирование сигнала обнаружения затяжки может включать определение градиента установочного значения сигнала возбуждения; и генерирование сигнала обнаружения затяжки на основе определенного градиента установочного значения сигнала возбуждения.
Способ может дополнительно включать генерирование сигнала возбуждения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на основе установочного значения сигнала возбуждения; и подачу мощности на HWA путем подачи сигнала возбуждения ШИМ на HWA.
Генерирование сигнала возбуждения ШИМ может включать генерирование сигнала возбуждения ШИМ так, что коэффициентом заполнения ШИМ управляют на основе установочного значения сигнала возбуждения.
Генерирование установочного значения сигнала возбуждения может включать генерирование, с помощью первого ПИД контроллера, установочного значения сигнала возбуждения на основе разницы между температурой нагреваемого элемента HWA и уставкой температуры.
Обнаружение изменения температуры окружающей среды HWA может включать обнаружение, с помощью второго ПИД контроллера, изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
Обнаружение изменения температуры окружающей среды HWA может включать обнаружение, с помощью второго ПИД контроллера, изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
Управление уставкой температуры может включать увеличение, с помощью второго ПИД контроллера, уставки температуры в ответ на обнаружение повышения температуры окружающей среды HWA; и уменьшение, с помощью второго ПИД контроллера, уставки температуры в ответ на обнаружение снижения температуры окружающей среды HWA.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, устройство для э-парения никотина содержит часть для хранения содержащего никотин готового состава для пара, предназначенную для хранения содержащего никотин готового состава для пара; нагреватель, выполненный с возможностью генерирования пара никотина путем нагрева содержащего никотин готового состава для пара; термоанемометр (HWA); первый ПИД контроллер, выполненный с возможностью управления уровнем мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, на основе температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры; генератор сигнала обнаружения затяжки, выполненный с возможностью генерирования сигнала обнаружения затяжки, указывающего, происходит ли или нет затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина; и второй ПИД контроллер, выполненный так, что в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина не происходит, второй ПИД контроллер обнаруживает изменение температуры окружающей среды HWA и второй ПИД контроллер управляет уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA.
Первый ПИД контроллер может быть выполнен с возможностью управления уровнем мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, путем генерирования установочного значения сигнала возбуждения, при этом уровень мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, основан на установочном значении сигнала возбуждения.
Второй ПИД контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью определения скорости потока воздуха, протекающего вокруг HWA, на основе установочного значения сигнала возбуждения, в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для э-парения никотина происходит.
Генератор сигнала обнаружения затяжки выполнен с возможностью определения градиента установочного значения сигнала возбуждения и генерирования сигнала обнаружения затяжки на основе определенного градиента установочного значения сигнала возбуждения.
Устройство для э-парения никотина может дополнительно содержать генератор сигнала возбуждения, выполненный с возможностью генерирования сигнала возбуждения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на основе установочного значения сигнала возбуждения и подачи мощности на HWA путем подачи сигнала возбуждения ШИМ на HWA.
Генератор сигнала возбуждения может быть выполнен с возможностью управления коэффициентом заполнения сигнала возбуждения ШИМ на основе установочного значения сигнала возбуждения.
Первый ПИД контроллер может быть выполнен с возможностью генерирования установочного значения сигнала возбуждения на основе разницы между температурой нагреваемого элемента HWA и уставкой температуры.
Второй ПИД контроллер может быть выполнен с возможностью обнаружения изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
Второй ПИД контроллер может быть выполнен с возможностью обнаружения изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
Второй ПИД контроллер может быть выполнен с возможностью управления уставкой температуры путем увеличения уставки температуры в ответ на обнаружение повышения температуры окружающей среды HWA и уменьшения уставки температуры в ответ на обнаружение снижения температуры окружающей среды HWA.
Различные признаки и преимущества неограничивающих вариантов осуществления в настоящем документе могут стать более очевидными при рассмотрении подробного описания в сочетании с прилагаемыми графическими материалами. Прилагаемые графические материалы представлены исключительно для иллюстративных целей и не должны интерпретироваться как ограничивающие объем формулы изобретения. Прилагаемые графические материалы не следует рассматривать как изображенные в масштабе, если это явно не указано. Для ясности различные размеры изображений могли быть увеличены.
На фиг. 1 показан вид спереди устройства для э-парения никотина согласно примерному варианту осуществления.
На фиг. 2 показан вид сбоку устройства для э-парения никотина по фиг. 1.
На фиг. 3 показан вид сзади устройства для э-парения никотина по фиг. 1.
На фиг. 4 показан вид ближнего конца устройства для э-парения никотина по фиг. 1.
На фиг. 5 показан вид дальнего конца устройства для э-парения никотина по фиг. 1.
На фиг. 6 показан вид в перспективе устройства для э-парения никотина по фиг. 1.
На фиг. 7 показан увеличенный вид впускного отверстия вмещающего элемента, показанного на фиг. 6.
На фиг. 8 показан вид в разрезе устройства для э-парения никотина по фиг. 6.
На фиг. 9 показан вид в перспективе основной части устройства, представляющего собой устройство для э-парения никотина по фиг. 6.
На фиг. 10 показан вид спереди основной части устройства по фиг. 9.
На фиг. 11 показан увеличенный вид в перспективе сквозного отверстия по фиг. 10.
На фиг. 12 показан увеличенный вид в перспективе электрического соединителя устройства по фиг. 10.
На фиг. 13 показан вид в перспективе вмещающего элемента в сборе устройства для э-парения никотина по фиг. 6.
На фиг. 14 показан другой вид в перспективе вмещающего элемента в сборе по фиг. 13.
На фиг. 15 показан частичный покомпонентный вид вмещающего элемента в сборе по фиг. 13.
На фиг. 16 показан вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 15.
На фиг. 17 показан другой вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 15.
На фиг. 18 показан вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 17 без фитиля и нагревателя.
На фиг. 19 показан покомпонентный вид соединительного модуля по фиг. 18.
На фиг. 20 показан другой покомпонентный вид соединительного модуля по фиг. 18.
На фиг. 21A изображена схема системы устройства основной части устройства согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 21B изображен пример микропроцессора согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 22A изображена схема системы вмещающего элемента для вмещающего элемента в сборе согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 22B изображен пример системы вмещающего элемента по фиг. 22A, в которой опущен криптографический сопроцессор, согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 23 изображена система вмещающего элемента, соединенная с системой устройства согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 24A-24D изображены примеры реализаций нагреваемого элемента, включенного в термоанемометр (HWA) систем вмещающего элемента по фиг. 22A согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 25A представлена схема внутреннего ПИД контура управления согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 25B-25D изображены примеры форм волны сигнала возбуждения широтно-импульсной модуляции (ШИМ) по фиг. 25A.
На фиг. 26 представлена схема внешнего ПИД контура управления согласно примеру варианта осуществления.
На фиг. 27 представлена блок-схема, показывающая способ работы HWA согласно примеру варианта осуществления.
Следует понимать, что, если элемент или слой обозначен как «расположенный на» другом элементе или слое, «соединенный с», «связанный с» ним или «покрывающий» его, он может быть непосредственно расположен на другом элементе или слое, соединен с ним, связан с ним или может покрывать его, или же могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если элемент обозначен как «непосредственно расположенный на» другом элементе или слое, «непосредственно соединенный с» или «непосредственно связанный с» ним, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию.
Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т. д. могут быть использованы в данном документе для описания различных элементов, элементов, областей, слоев или секций, эти элементы, элементы, области, слои или секции не следует ограничивать этими терминами. Эти термины используются лишь для того, чтобы отличить один элемент, элемент, область, слой или секцию от другой области, слоя или секции. Таким образом, первый элемент, элемент, область, слой или секция, описанные ниже, можно назвать вторыми элементом, элементом, областью, слоем или секцией без отступления от идей примеров вариантов осуществления.
Термины относительного пространственного расположения (например, «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т. п.) могут использоваться в настоящем документе с целью упрощения описания для раскрытия связи одного элемента или признака с другим элементом или признаком, как проиллюстрировано на чертежах. Следует понимать, что термины относительного пространственного расположения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время использования или работы в дополнение к ориентации, изображенной на чертежах. Например, если устройство на чертежах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «под» или «ниже» других элементов или признаков, окажутся расположенными «над» другими элементами или признаками. Следовательно, предлог «под» может подразумевать расположение как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иначе (повернуто на 90 градусов или в других ориентациях), и слова, используемые в настоящем документе для определения относительного пространственного расположения, будут интерпретироваться соответственно.
Терминология, используемая в данном документе, предназначена лишь для описания различных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примерных вариантов осуществления. В контексте настоящего документа предполагается, что использование форм единственного числа не исключает также форм множественного числа, если контекст явно не указывает на иное. Также будет понятно, что термины «включает», «включающий», «содержит» и «содержащий» при использовании в настоящем описании указывают на наличие заявленных признаков, единиц, этапов, операций, элементов или элементов, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, единиц, этапов, операций, элементов, элементов и их групп.
Примерные варианты осуществления описаны в настоящем документе со ссылкой на изображения в поперечном разрезе, которые являются схематичными изображениями идеализированных вариантов осуществления (и промежуточных структур) примерных вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать изменения форм указанных изображений в зависимости, например, от технологий изготовления или допусков. Следовательно, примерные варианты осуществления не следует рассматривать как ограниченные формами областей, изображенных в настоящем документе, но необходимо включать отклонения по форме, которые обусловлены, например, процессом изготовления. Области, проиллюстрированные на чертежах, являются по своей сути схематичными, и их формы не предназначены для иллюстрации фактической формы области устройства, а также не предназначены для ограничения объема примерных вариантов осуществления.
Если не определено иное, все термины (включая технические и научные термины), используемые в настоящем документе, имеют те же значения, в которых их обычно понимает специалист в данной области техники, к которой относятся примерные варианты осуществления. Также будет понятно, что термины, включая те, которые определены в общепринятых словарях, следует интерпретировать как имеющие значение, которое соответствует их значению в контексте соответствующей области техники, и нельзя интерпретировать в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если это явно не определено в настоящем документе.
Термин «устройство для э-парения никотина», используемый в данном документе, может иногда называться и считаться синонимом любого из терминов «электронное устройство для парения никотина», «электронный аппарат для парения никотина» и «аппарат для э-парения никотина».
На фиг. 1 показан вид спереди устройства для э-парения никотина согласно примерному варианту осуществления. На фиг. 2 показан вид сбоку устройства для э-парения никотина по фиг. 1. На фиг. 3 показан вид сзади устройства для э-парения никотина по фиг. 1. Со ссылкой на фиг. 1-3, устройство 500 для э-парения никотина содержит основную часть 100 устройства, выполненную с возможностью размещения вмещающего элемента в сборе 300. Вмещающий элемент в сборе 300 представляет собой модульное изделие, выполненное с возможностью удержания содержащего никотин готового состава для пара. «Содержащий никотин готовый состав для пара» представляет собой материал или комбинацию материалов, которые могут быть преобразованы в пар никотина. Например, содержащий никотин готовый состав для пара может представлять собой по меньшей мере один из жидкого, твердого или гелеобразного состава, включающего, но без ограничения, воду, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматизаторы, вещества для образования пара, такие как глицерин и пропиленгликоль, и их комбинации. Во время парения устройство 500 для э-парения никотина приспособлено нагревать содержащий никотин готовый состава для пара для генерирования пара никотина. Как упоминается в данном документе, «пар» представляет собой любое вещество, сгенерированное или выпущенное из любого устройства для э-парения никотина согласно любому из примерных вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе.
Основная часть 100 устройства содержит переднюю крышку 104, каркас 106 и заднюю крышку 108. Передняя крышка 104, каркас 106 и задняя крышка 108 образуют кожух устройства, который заключает в себе механические компоненты, электронные компоненты и схемы, связанные с работой устройства 500 для э-парения никотина. Например, кожух устройства основной части 100 устройства может заключать в себе источник питания, выполненный с возможностью подачи на устройство 500 для э-парения никотина питания, которое может включать подачу электрического тока на вмещающий элемент в сборе 300. Кроме того, в собранном виде передняя крышка 104, каркас 106 и задняя крышка 108 могут составлять большую часть видимого участка основной части 100 устройства.
В передней крышке 104 (например, первой крышке) образован первичный проем, выполненный с возможностью размещения посадочной конструкции 112. Посадочная конструкция 112 определяет сквозное отверстие 150, выполненное с возможностью размещения вмещающего элемента в сборе 300. Сквозное отверстие 150 рассмотрено в настоящем документе более подробно в сочетании, например, с фиг. 9.
В передней крышке 104 также образован вторичный проем, выполненный с возможностью размещения световодного приспособления. Вторичный проем может напоминать паз (например, сегментированный паз), хотя возможны и другие формы в зависимости от формы световодного приспособления. В примерном варианте осуществления световодное приспособление содержит световодную линзу 116. Кроме того, в передней крышке 104 образованы третичный проем и четвертичный проем, выполненные с возможностью размещения первой кнопки 118 и второй кнопки 120. Каждый из третичного проема и четвертичного проема может напоминать закругленный квадрат, хотя возможны и другие формы в зависимости от форм кнопок. Кожух 122 первой кнопки выполнен так, что видно линзу 124 первой кнопки, тогда как кожух 123 второй кнопки выполнен так, что видно линзу 126 второй кнопки.
Работой устройства 500 для э-парения никотина можно управлять с помощью первой кнопки 118 и второй кнопки 120. Например, первая кнопка 118 может представлять собой кнопку питания, а вторая кнопка 120 может представлять собой кнопку регулировки интенсивности. Хотя на графических материалах показаны две кнопки в сочетании со световодным приспособлением, следует понимать, что может быть предоставлено больше (или меньше) кнопок в зависимости от доступных элементов и необходимого пользовательского интерфейса.
Каркас 106 (например, основной каркас) представляет собой центральную опорную конструкцию для основной части 100 устройства (и устройства 500 для э-парения никотина в целом). Каркас 106 может называться основой. Каркас 106 содержит ближний конец, дальний конец и пару боковых секций между ближним концом и дальним концом. Ближний конец и дальний конец также могут называться расположенным дальше по ходу потока концом и расположенным раньше по ходу потока концом соответственно. В контексте настоящего документа термин «ближний» (и, наоборот, «дальний») используется в отношении взрослого вейпера во время парения, а «расположенный дальше по ходу потока» (и, наоборот, «расположенный раньше по ходу потока») относится к потоку пара никотина. Между противоположными внутренними поверхностями боковых секций (например, приблизительно посередине вдоль длины каркаса 106) может быть обеспечена соединительная секция для дополнительной прочности и устойчивости. Каркас 106 может быть образован как единое целое, чтобы представлять собой монолитную конструкцию.
Что касается материала конструкции, каркас 106 может быть образован из сплава или пластмассы. Сплав (например, литой под давлением, поддающийся механической обработке) может представлять собой алюминиевый (Al) сплав или цинковый (Zn) сплав. Пластмасса может представлять собой поликарбонат (PC), акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) или их комбинацию (PC/ABS). Например, поликарбонат может представлять собой LUPOY SC1004A. Более того, каркас 106 может быть предусмотрен с отделкой поверхности в связи с по меньшей мере одной из функциональных и эстетичных причин (например, для обеспечения высококачественного внешнего вида). В примерном варианте осуществления каркас 106 (например, когда образован из алюминиевого сплава) может быть анодирован. В другом варианте осуществления каркас 106 (например, когда образован из цинкового сплава) может быть покрыт твердой эмалью или окрашен. В другом варианте осуществления каркас 106 (например, когда образован из поликарбоната) может быть металлизирован. В еще одном варианте осуществления каркас 106 (например, когда образован из акрилонитрилбутадиенстирола) может быть снабжен электролитическим покрытием. Следует понимать, что материалы конструкции, указанные относительно каркаса 106, также могут быть применимы к по меньшей мере одной из передней крышки 104, задней крышки 108 и другим соответствующим частям устройства 500 для э-парения никотина.
В задней крышке 108 (например, второй крышке) также образован проем, выполненный с возможностью размещения посадочной конструкции 112. Передняя крышка 104 и задняя крышка 108 могут быть выполнены с возможностью сцепления с каркасом 106 посредством приспособления на защелках.
Основная часть 100 устройства также содержит мундштук 102. Мундштук 102 может быть прикреплен к ближнему концу каркаса 106.
На фиг. 4 показан вид ближнего конца устройства для э-парения никотина по фиг. 1. Как показано на фиг. 4, на выпускной поверхность мундштука 102 образовано множество выпускных отверстий для пара. В неограничивающем варианте осуществления выпускная поверхность мундштука 102 может иметь эллиптическую форму.
На фиг. 5 показан вид дальнего конца устройства для э-парения никотина по фиг. 1. Как показано на фиг. 5, дальний конец устройства 500 для э-парения никотина содержит порт 110. Порт 110 выполнен с возможностью приема электрического тока (например, через USB-кабель) от внешнего источника питания для зарядки внутреннего источника питания внутри устройства 500 для э-парения никотина. В дополнение порт 110 также может быть выполнен с возможностью отправки данных, приема данных (например, через USB-кабель), или отправки данных на другое устройство для э-парения никотина или другое электронное устройство (например, телефон, планшет, компьютер) или приема данных с него. Помимо этого, устройство 500 для э-парения никотина может быть выполнено с возможностью осуществления беспроводной связи с другим электронным устройством, таким как телефон, с помощью прикладной программы (приложения), установленной на этом электронном устройстве. В таком случае взрослый вейпер может управлять или иным образом взаимодействовать с устройством 500 для э-парения никотина (например, обнаруживать местонахождение устройства 500 для э-парения никотина, проверять информацию об использовании, изменять рабочие параметры) через приложение.
На фиг. 6 показан вид в перспективе устройства для э-парения никотина по фиг. 1. На фиг. 7 показан увеличенный вид впускного отверстия вмещающего элемента, показанного на фиг. 6. Со ссылкой на фиг. 6-7 и как кратко указано выше, устройство 500 для э-парения никотина содержит вмещающий элемент в сборе 300, выполненный с возможностью удержания содержащего никотин готового состава для пара. Вмещающий элемент в сборе 300 имеет расположенный раньше по ходу потока конец (который обращен к световодному приспособлению) и расположенный дальше по ходу потока конец (который обращен к мундштуку 102). В неограничивающем варианте осуществления расположенный раньше по ходу потока конец представляет собой противоположную относительно расположенного дальше по ходу потока конца поверхность вмещающего элемента в сборе 300. На расположенном раньше по ходу потока конце вмещающего элемента в сборе 300 образовано впускное отверстие 322 вмещающего элемента. В основной части 100 устройства образовано сквозное отверстие (например, сквозное отверстие 150 по фиг. 9), выполненное с возможностью размещения вмещающего элемента в сборе 300. В примерном варианте осуществления посадочная конструкция 112 основной части 100 устройства определяет сквозное отверстие и содержит расположенный раньше по ходу потока обод. Как показано, в частности, на фиг. 7, расположенный раньше по ходу потока обод посадочной конструкции 112 расположен под углом (например, с погружением внутрь) таким образом, что видно впускное отверстие 322 вмещающего элемента, когда вмещающий элемент в сборе 300 посажен внутри сквозного отверстия основной части 100 устройства.
Например, вместо того, чтобы повторять контур передней крышки 104 (чтобы быть относительно вровень с передней поверхностью вмещающего элемента в сборе 300 и, следовательно, скрывать впускное отверстие 322 вмещающего элемента), расположенный раньше по ходу потока обод посадочной конструкции 112 имеет форму совка, приспособленного направлять окружающий воздух во впускное отверстие 322 вмещающего элемента. Эта угловая/совкообразная конфигурация может помочь уменьшить или предотвратить блокировку впускного отверстия для воздуха (например, впускного отверстия 322 вмещающего элемента) устройства 500 для э-парения никотина. Глубина совка может быть такой, чтобы было видно менее половины (например, менее четверти) расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности вмещающего элемента в сборе 300. Дополнительно в неограничивающем варианте осуществления впускное отверстие 322 вмещающего элемента имеет форму паза. Кроме того, если основная часть 100 устройства рассматривается как проходящая в первом направлении, то паз может рассматриваться как проходящий во втором направлении, при этом второе направление является поперечным первому направлению.
На фиг. 8 показан вид в разрезе устройства для э-парения никотина по фиг. 6. На фиг. 8 разрез выполнен вдоль продольной оси устройства 500 для э-парения никотина. Как показано, основная часть 100 устройства и вмещающий элемент в сборе 300 содержат механические компоненты, электронные компоненты и схемы, связанные с работой устройства 500 для э-парения никотина, которые рассмотрены более подробно в настоящем документе и включены в настоящий документ посредством ссылки. Например, вмещающий элемент в сборе 300 может содержать механические компоненты, выполненные с возможностью приведения в действие для высвобождения содержащего никотин готового состава для пара из находящегося внутри герметичного резервуара. Вмещающий элемент в сборе 300 также может иметь механические компоненты, выполненные с возможностью сцепления с основной частью 100 устройства для облегчения вставки и посадки вмещающего элемента в сборе 300.
Дополнительно вмещающий элемент в сборе 300 может представлять собой «умный вмещающий элемент», который содержит по меньшей мере одно из электронных компонентов и схем, выполненных с возможностью хранения, приема или передачи информации в основную часть 100 устройства, из основной части 100 устройства или в основную часть 100 устройства и из нее. Такая информация может быть использована для аутентификации вмещающего элемента в сборе 300 для использования с основной частью 100 устройства (например, для предотвращения использования неутвержденного/поддельного вмещающего элемента в сборе). Кроме того, информация может быть использована для идентификации типа вмещающего элемента в сборе 300, который затем соотносится с профилем парения на основе идентифицированного типа. Профиль парения может быть разработан для установки общих параметров для нагрева содержащего никотин готового состава для пара и может быть подвергнут настройке, улучшению или другой регулировке взрослым вейпером до парения, во время парения или до и во время парения.
Вмещающий элемент в сборе 300 может также обмениваться с основной частью 100 устройства другой информацией, которая может относиться к работе устройства 500 для э-парения никотина. Примеры соответствующей информации могут включать по меньшей мере одно из уровня содержащего никотин готового состава для пара внутри вмещающего элемента в сборе 300 и промежутка времени, прошедшего с момента вставки вмещающего элемента в сборе 300 в основную часть 100 устройства и его активации.
Основная часть 100 устройства может содержать механические компоненты (например, комплиментарные структуры), выполненные с возможностью по меньшей мере одного из сцепления, удержания и активации вмещающего элемента в сборе 300. В дополнение основная часть 100 устройства может содержать по меньшей мере одно из электронных компонентов и схем, выполненных с возможностью приема электрического тока для зарядки внутреннего источника питания (например, батареи), который, в свою очередь, выполнен с возможностью подачи питания на вмещающий элемент в сборе 300 во время парения. Кроме того, основная часть 100 устройства может содержать по меньшей мере одно из электронных компонентов и схем, выполненных с возможностью осуществления связи с по меньшей мере одним из вмещающего элемента в сборе 300, других устройств для э-парения никотина, других электронных устройств (например, телефонов, планшетов, компьютеров) и взрослых вейперов.
На фиг. 9 показан вид в перспективе основной части устройства, представляющего собой устройство для э-парения никотина по фиг. 6. Как показано на фиг. 9, посадочная конструкция 112 основной части 100 устройства определяет сквозное отверстие 150. Сквозное отверстие 150 выполнено с возможностью размещения вмещающего элемента в сборе 300. Для облегчения вставки и посадки вмещающего элемента в сборе 300 внутри сквозного отверстия 150 расположенный раньше по ходу потока обод посадочной конструкции 112 содержит первый расположенный раньше по ходу потока выступ 128a и второй расположенный раньше по ходу потока выступ 128b.
В расположенной дальше по ходу потока боковой стенке посадочной конструкции 112 может быть образован первый расположенный дальше по ходу потока проем, второй расположенный дальше по ходу потока проем и третий расположенный дальше по ходу потока проем. Удерживающая конструкция, содержащая первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b, входит в зацепление с посадочной конструкцией 112 так, что первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b выступают соответственно через первый расположенный дальше по ходу потока проем и второй расположенный дальше по ходу потока проем посадочной конструкции 112 и в сквозное отверстие 150.
На фиг. 10 показан вид спереди основной части устройства по фиг. 9. Как показано на фиг. 10, основная часть 100 устройства содержит электрический соединитель 132 устройства, размещенный на расположенной раньше по ходу потока стороне сквозного отверстия 150. Электрический соединитель 132 устройства основной части 100 устройства выполнен с возможностью электрического соединения с вмещающим элементом в сборе 300, который посажен внутри сквозного отверстия 150. В результате питание может быть подано из основной части 100 устройства на вмещающий элемент в сборе 300 через электрический соединитель 132 устройства во время парения. В дополнение данные могут быть отправлены, приняты или отправлены на основную часть 100 устройства и вмещающий элемент в сборе 300 и приняты с них через электрический соединитель 132 устройства.
На фиг. 11 показан увеличенный вид в перспективе сквозного отверстия по фиг. 10. Как показано на фиг. 11, первый расположенный раньше по ходу потока выступ 128a, второй расположенный раньше по ходу потока выступ 128b, первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a, второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b и дальний конец мундштука 102 выступают в сквозное отверстие 150. В примерном варианте осуществления первый расположенный раньше по ходу потока выступ 128a и второй расположенный раньше по ходу потока выступ 128b являются стационарными конструкциями (например, стационарными шарнирами), в то время как первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b являются податливыми конструкциями (например, втягиваемыми элементами). Например, первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b могут быть выполнены (например, подпружинены) с возможностью установки по умолчанию в выдвинутое состояние, а также выполнены с возможностью временного перехода в отведенное состояние (и обратно в выдвинутое состояние) для облегчения вставки вмещающего элемента в сборе 300.
На фиг. 12 показан увеличенный вид в перспективе электрических контактов устройства по фиг. 10. Электрические контакты устройства основной части 100 устройства выполнены с возможностью сцепления с электрическими контактами вмещающего элемента в сборе 300, когда вмещающий элемент в сборе 300 посажен внутри сквозного отверстия 150 основной части 100 устройства. Как показано на фиг. 12, электрические контакты устройства основной части 100 устройства содержат электрический соединитель 132 устройства. Электрический соединитель 132 устройства содержит контакты питания и контакты данных. Контакты питания электрического соединителя 132 устройства выполнены с возможностью подачи питания с основной части 100 устройства на вмещающий элемент в сборе 300. Как изображено, контакты питания электрического соединителя 132 устройства содержат первую пару контактов питания и вторую пару контактов питания (которые расположены так, чтобы быть ближе к передней крышке 104, чем к задней крышке 108). Первая пара контактов питания (например, пара, смежная с первым расположенным раньше по ходу потока выступом 128a) может представлять собой единую цельную структуру, которая отличается от второй пары контактов питания и которая в собранном виде содержит две выступающие части, которые проходят в сквозное отверстие 150. Аналогично вторая пара контактов питания (например, пара, смежная со вторым расположенным раньше по ходу потока выступом 128b) может представлять собой единую цельную структуру, которая отличается от первой пары контактов питания и которая в собранном виде содержит две выступающие части, которые проходят в сквозное отверстие 150. Первая пара контактов питания и вторая пара контактов питания электрического соединителя 132 устройства могут быть смонтированы с возможностью легкого перемещения и смещены так, чтобы входить в сквозное отверстие 150 по умолчанию и выводиться (например, независимо) из сквозного отверстия 150 при воздействии силы, которая преодолевает смещение.
На фиг. 13 показан вид в перспективе вмещающего элемента в сборе устройства для э-парения никотина по фиг. 6. На фиг. 14 показан другой вид в перспективе вмещающего элемента в сборе по фиг. 13.
На фиг. 13 показан вид в перспективе вмещающего элемента в сборе устройства для э-парения никотина по фиг. 6. На фиг. 14 показан другой вид в перспективе вмещающего элемента в сборе по фиг. 13. Со ссылкой на фиг. 13 и 14, вмещающий элемент в сборе 300 устройства 500 для э-парения никотина содержит основную часть вмещающего элемента, выполненную с возможностью удержания содержащего никотин готового состава для пара. Таким образом, вмещающий элемент в сборе 300 является примером части для хранения содержащего никотин готового состава для пара устройства 500 для э-парения никотина. Основная часть вмещающего элемента имеет расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец. В расположенном раньше по ходу потока конце основной части вмещающего элемента образовано впускное отверстие 322 вмещающего элемента. В расположенном дальше по ходу потока конце основной части вмещающего элемента образовано выпускное отверстие 304 вмещающего элемента, которое находится в сообщении по текучей среде с впускным отверстием 322 вмещающего элемента на расположенном раньше по ходу потока конце. Во время парения воздух входит во вмещающий элемент в сборе 300 через впускное отверстие 322 вмещающего элемента, а пар выходит из вмещающего элемента в сборе 300 через выпускное отверстие 304 вмещающего элемента. Впускное отверстие 322 вмещающего элемента показано на графических материалах в форме паза. Однако следует понимать, что примерные варианты осуществления не ограничиваются этим и что возможны другие формы.
Вмещающий элемент в сборе 300 содержит соединительный модуль 320 (например, фиг. 16), который размещен внутри основной части вмещающего элемента и виден через проемы на расположенном раньше по ходу потока конце. Внешняя поверхность соединительного модуля 320 содержит по меньшей мере один электрический контакт. По меньшей мере один электрический контакт может содержать несколько контактов питания. Например, несколько контактов питания могут включать в себя первый контакт 324a питания и второй контакт 324b питания. Первый контакт 324a питания вмещающего элемента в сборе 300 выполнен с возможностью электрического соединения с первым контактом питания (например, контактом питания, смежным с первым расположенным раньше по ходу потока выступом 128a по фиг. 12) электрического соединителя 132 устройства основной части 100 устройства. Подобным образом второй контакт 324b питания вмещающего элемента в сборе 300 выполнен с возможностью электрического соединения со вторым контактом питания (например, контактом питания, смежным со вторым расположенным раньше по ходу потока выступом 128b по фиг. 12) электрического соединителя 132 устройства основной части 100 устройства. В дополнение по меньшей мере один электрический контакт вмещающего элемента в сборе 300 содержит несколько контактов 326 данных. Несколько контактов 326 данных вмещающего элемента в сборе 300 выполнены с возможностью электрического соединения с контактами данных электрического соединителя 132 устройства (например, ряд из пяти выступающих частей по фиг. 12). Хотя два контакта питания и пять контактов данных показаны в связи с вмещающим элементом в сборе 300, следует понимать, что возможны и другие варианты в зависимости от конструкции основной части 100 устройства.
В примерном варианте осуществления вмещающий элемент в сборе 300 содержит переднюю поверхность, заднюю поверхность, противоположную передней поверхности, первую боковую поверхность между передней поверхностью и задней поверхностью, вторую боковую поверхность, противоположную первой боковой поверхности, расположенную раньше по ходу потока торцевую поверхность и расположенную дальше по ходу потока торцевую поверхность, противоположную расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности. Углы боковых и торцевых поверхностей (например, угол первой боковой поверхности и расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности, угол расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности и второй боковой поверхности, угол второй боковой поверхности и расположенной дальше по ходу потока торцевой поверхности, угол расположенной дальше по ходу потока торцевой поверхности и первой боковой поверхности) могут быть закруглены. Однако в некоторых случаях углы могут быть заостренными. В дополнение периферийная кромка передней поверхности может иметь форму уступа. Внешняя поверхность соединительного модуля 320 (который виден через основную часть вмещающего элемента) может рассматриваться как часть расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности вмещающего элемента в сборе 300. Передняя поверхность вмещающего элемента в сборе 300 может быть шире и длиннее задней поверхности. В таком случае первая боковая поверхность и вторая боковая поверхность могут быть наклонены под углом внутрь друг к другу. Расположенная раньше по ходу потока торцевая поверхность и расположенная дальше по ходу потока торцевая поверхность могут также быть наклонены под углом внутрь друг к другу. Благодаря наклоненным под углом поверхностям вставка вмещающего элемента в сборе 300 будет однонаправленной (например, с передней стороны (стороны, связанной с передней крышкой 104) основной части 100 устройства). В результате можно уменьшить вероятность или предотвратить возможность неправильной вставки вмещающего элемента в сборе 300 в основную часть 100 устройства.
Как изображено, основная часть вмещающего элемента для вмещающего элемента в сборе 300 содержит первую секцию 302 кожуха и вторую секцию 308 кожуха. Первая секция 302 кожуха имеет расположенный дальше по ходу потока конец, на котором образовано выпускное отверстие 304 вмещающего элемента. Обод выпускного отверстия 304 вмещающего элемента может необязательно представлять собой утопленную или вдавленную область. В таком случае эта область может напоминать свод, при этом сторона обода, смежная с задней поверхностью вмещающего элемента в сборе 300, может быть открыта, тогда как сторона обода, смежная с передней поверхностью, может быть окружена приподнятой частью расположенного дальше по ходу потока конца первой секции 302 кожуха. Приподнятая часть может функционировать как стопор для дальнего конца мундштука 102. В результате такая конфигурация выпускного отверстия 304 вмещающего элемента может облегчить размещение и выравнивание дальнего конца мундштука 102 (например, фиг. 11) через открытую сторону обода и его последующую посадку на приподнятую часть расположенного дальше по ходу потока конца первой секции 302 кожуха. В неограничивающем варианте осуществления дальний конец мундштука 102 может также содержать упругий материал (или быть образованным из него), что помогает создать уплотнение вокруг выпускного отверстия 304 вмещающего элемента, когда вмещающий элемент в сборе 300 правильно вставлен внутри сквозного отверстия 150 основной части 100 устройства.
В расположенном дальше по ходу потока конце первой секции 302 кожуха дополнительно образовано по меньшей мере одно расположенное дальше по ходу потока углубление. В примерном варианте осуществления по меньшей мере одно расположенное дальше по ходу потока углубление имеет форму первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b. Выпускное отверстие 304 вмещающего элемента может находиться между первым расположенным дальше по ходу потока углублением 306a и вторым расположенным дальше по ходу потока углублением 306b. Первое расположенное дальше по ходу потока углубление 306a и второе расположенное дальше по ходу потока углубление 306b выполнены с возможностью зацепления соответственно с первым расположенным дальше по ходу потока выступом 130a и вторым расположенным дальше по ходу потока выступом 130b основной части 100 устройства. Как показано на фиг. 11, первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b основной части 100 устройства могут быть размещены на смежных углах расположенной дальше по ходу потока боковой стенки сквозного отверстия 150. Каждое из первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b может иметь форму V-образной выемки. В таком случае каждый из первого расположенного дальше по ходу потока выступа 130a и второго расположенного дальше по ходу потока выступа 130b основной части 100 устройства может иметь форму клиновидной конструкции, выполненной с возможностью вхождения в зацепление с соответствующей V-образной выемкой первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b. Первое расположенное дальше по ходу потока углубление 306a может примыкать к углу расположенной дальше по ходу потока торцевой поверхности и первой боковой поверхности, тогда как второе расположенное дальше по ходу потока углубление 306b может примыкать к углу расположенной дальше по ходу потока торцевой поверхности и второй боковой поверхности. В результате кромки первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b, смежных с первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью соответственно, могут быть открыты. В таком случае, как показано на фиг. 14, каждое из первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b может быть 3-сторонним углублением.
Вторая секция 308 кожуха имеет расположенный раньше по ходу потока конец, в котором также образовано (в дополнение к впускному отверстию 322 вмещающего элемента) несколько отверстий (например, отверстие 325a первого контакта питания, отверстие 325b второго контакта питания, отверстие 327 контакта данных), выполненных таким образом, что виден соединительный модуль 320 (фиг. 15-16) внутри вмещающего элемента в сборе 300. В расположенном раньше по ходу потока конце второй секции 308 кожуха также образовано по меньшей мере одно расположенное раньше по ходу потока углубление. В примерном варианте осуществления по меньшей мере одно расположенное раньше по ходу потока углубление имеет форму первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b. Впускное отверстие 322 вмещающего элемента может находиться между первым расположенным раньше по ходу потока углублением 312a и вторым расположенным раньше по ходу потока углублением 312b. Первое расположенное раньше по ходу потока углубление 312a и второе расположенное раньше по ходу потока углубление 312b выполнены с возможностью вхождения в зацепление соответственно с первым расположенным раньше по ходу потока выступом 128a и вторым расположенным раньше по ходу потока выступом 128b основной части 100 устройства. Как показано на фиг. 12, первый расположенный раньше по ходу потока выступ 128a и второй расположенный раньше по ходу потока выступ 128b основной части 100 устройства могут быть размещены на смежных углах расположенной раньше по ходу потока боковой стенки сквозного отверстия 150. Глубина каждого из первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b может быть больше, чем глубина каждого из первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b. Край каждого из первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b может также быть более закругленным, чем край каждого из первого расположенного дальше по ходу потока углубления 306a и второго расположенного дальше по ходу потока углубления 306b. Например, первое расположенное раньше по ходу потока углубление 312a и второе расположенное раньше по ходу потока углубление 312b могут также иметь форму U-образного выреза. В таком случае каждый из первого расположенного раньше по ходу потока выступа 128a и второго расположенного раньше по ходу потока выступа 128b основной части 100 устройства может иметь форму округлой выпуклости, выполненной с возможностью вхождения в зацепление с соответствующим U-образным вырезом первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b. Первое расположенное раньше по ходу потока углубление 312a может примыкать к углу расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности и первой боковой поверхности, тогда как второе расположенное раньше по ходу потока углубление 312b может примыкать к углу расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхности и второй боковой поверхности. В результате кромки первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b, смежных с первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью соответственно, могут быть открыты.
Первая секция 302 кожуха может образовывать внутри резервуар, выполненный с возможностью удержания содержащего никотин готового состава для пара. Резервуар может быть выполнен с возможностью герметичного запечатывания содержащего никотин готового состава для пара до активации вмещающего элемента в сборе 300 для высвобождения содержащего никотин готового состава для пара из резервуара. В результате герметичного запечатывания содержащий никотин готовый состав для пара может быть изолирован от окружающей среды, а также внутренних элементов вмещающего элемента в сборе 300, которые могут потенциально вступать в реакцию с содержащим никотин готовым составом для пара, что тем самым снижает вероятность или предотвращает возможность отрицательных воздействий на по меньшей мере одно из срока годности и органолептических характеристик (например, вкус) содержащего никотин готового состава для пара. Вторая секция 308 кожуха может содержать структуры, выполненные с возможностью активации вмещающего элемента в сборе 300 и размещения и нагрева содержащего никотин готового состава для пара, высвобождаемого из резервуара после активации.
Вмещающий элемент в сборе 300 может быть активирован вручную взрослым вейпером перед вставкой вмещающего элемента в сборе 300 в основную часть 100 устройства. Альтернативно вмещающий элемент в сборе 300 может быть активирован как часть вставки вмещающего элемента в сборе 300 в основную часть 100 устройства. В примерном варианте осуществления вторая секция 308 кожуха основной части вмещающего элемента содержит дыропробивное устройство, приспособленное для высвобождения содержащего никотин готового состава для пара из резервуара в первой секции 302 кожуха во время активации вмещающего элемента в сборе 300. Дыропробивное устройство может иметь форму первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации, которые будут рассмотрены более подробно в настоящем документе.
Для активации вмещающего элемента в сборе 300 вручную взрослый вейпер может вжать внутрь первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации (например, одновременно или последовательно) перед вставкой вмещающего элемента в сборе 300 в сквозное отверстие 150 основной части 100 устройства. Например, первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации могут вручную вжиматься до тех пор, пока их концы не будут по существу выровнены с расположенной раньше по ходу потока торцевой поверхностью вмещающего элемента в сборе 300. В примерном варианте осуществления движение первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации внутрь вызывает прокол или другое нарушение герметичности резервуара, чтобы высвободить из него содержащий никотин готовый состав для пара.
Альтернативно для активации вмещающего элемента в сборе 300 как части вставки вмещающего элемента в сборе 300 в основную часть 100 устройства вмещающий элемент в сборе 300 первоначально расположен так, что первое расположенное раньше по ходу потока углубление 312a и второе расположенное раньше по ходу потока углубление 312b сцеплены с первым расположенным раньше по ходу потока выступом 128a и вторым расположенным раньше по ходу потока выступом 128b соответственно (например, сцепление раньше по ходу потока). Поскольку каждый из первого расположенного раньше по ходу потока выступа 128a и второго расположенного раньше по ходу потока выступа 128b основной части 100 устройства может быть в форме округлой выпуклости, выполненной с возможностью сцепления с соответствующим U-образным вырезом первого расположенного раньше по ходу потока углубления 312a и второго расположенного раньше по ходу потока углубления 312b, вмещающий элемент в сборе 300 может быть впоследствии относительно легко повернут вокруг первого расположенного раньше по ходу потока выступа 128a и второго расположенного раньше по ходу потока выступа 128b и в сквозное отверстие 150 основной части 100 устройства.
Касательно поворота вмещающего элемента в сборе 300, ось вращения можно рассматривать как проходящую через первый расположенный раньше по ходу потока выступ 128a и второй расположенный раньше по ходу потока выступ 128b и ориентированную ортогонально к продольной оси основной части 100 устройства. Во время установки начального положения и последующего поворота вмещающего элемента в сборе 300 первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации будут вступать в контакт с расположенной раньше по ходу потока боковой стенкой сквозного отверстия 150 и переходить из выдвинутого состояния в отведенное состояние по мере того, как первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации вталкиваются (например, одновременно) во вторую секцию 308 кожуха, тогда как вмещающий элемент в сборе 300 продвигается в сквозное отверстие 150. Когда расположенный дальше по ходу потока конец вмещающего элемента в сборе 300 достигает окрестности расположенной дальше по ходу потока боковой стенки сквозного отверстия 150 и входит в контакт с первым расположенным дальше по ходу потока выступом 130a и вторым расположенным дальше по ходу потока выступом 130b, первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b будут отходить, а затем упруго выдвигаться (например, отпружинивать), когда положение вмещающего элемента в сборе 300 позволяет первому расположенному дальше по ходу потока выступу 130a и второму расположенному дальше по ходу потока выступу 130b основной части 100 устройства входить в сцепление соответственно с первым расположенным дальше по ходу потока углублением 306a и вторым расположенным дальше по ходу потока углублением 306b вмещающего элемента в сборе 300 (например, сцепление дальше по ходу потока).
Как отмечено выше, в соответствии с примерным вариантом осуществления мундштук 102 прикреплен к удерживающей конструкции 140 (частью которой являются первый расположенный дальше по ходу потока выступ 130a и второй расположенный дальше по ходу потока выступ 130b). В таком случае отведение первого расположенного дальше по ходу потока выступа 130a и второго расположенного дальше по ходу потока выступа 130b из сквозного отверстия 150 вызовет одновременный сдвиг мундштука 102 на соответствующее расстояние в том же направлении (например, в направлении дальше по ходу потока). Напротив, мундштук 102 будет отпружинивать одновременно с первым расположенным дальше по ходу потока выступом 130a и вторым расположенным дальше по ходу потока выступом 130b, когда вмещающий элемент в сборе 300 будет достаточно вставлен, для облегчения сцепления дальше по ходу потока. В дополнение к упругому сцеплению посредством первого расположенного дальше по ходу потока выступа 130a и второго расположенного дальше по ходу потока выступа 130b дальний конец мундштука 102 выполнен так, чтобы смещаться к вмещающему элементу в сборе 300 (и выравниваться с выпускным отверстием 304 вмещающего элемента для образования относительно паронепроницаемого уплотнения), когда вмещающий элемент в сборе 300 правильно посажен внутри сквозного отверстия 150 основной части 100 устройства.
Кроме того, сцепление дальше по ходу потока может создавать по меньшей мере одно из слышимого щелчка и тактильной обратной связи, чтобы указать на то, что вмещающий элемент в сборе 300 правильно посажен внутри сквозного отверстия 150 основной части 100 устройства. При правильной посадке вмещающий элемент в сборе 300 будет соединен с основной частью 100 устройства механически, электрически и по текучей среде. Хотя в неограничивающих вариантах осуществления в настоящем документе сцепление раньше по ходу потока вмещающего элемента в сборе 300 описано как происходящее перед сцеплением дальше по ходу потока, следует понимать, что подходящие сопряжение, активация и электрические компоновки могут быть обратными, так что сцепление дальше по ходу потока происходит перед сцеплением раньше по ходу потока.
На фиг. 15 показан частичный покомпонентный вид вмещающего элемента в сборе по фиг. 13. Со ссылкой на фиг. 15, первая секция 302 кожуха содержит канал 316 для пара. Канал 316 для пара выполнен с возможностью приема пара, генерируемого во время парения, и находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 304 вмещающего элемента. В примерном варианте осуществления канал 316 для пара может постепенно увеличиваться в размере (например, диаметре) по мере того, как он простирается в направлении выпускного отверстия 304 вмещающего элемента. В дополнение канал 316 для пара может быть образован как единое целое с первой секцией 302 кожуха. Вставка 342 и уплотнение 344 размещены на расположенном раньше по ходу потока конце первой секции 302 кожуха для образования резервуара вмещающего элемента в сборе 300. Например, вставка 342 может быть посажена внутри первой секции 302 кожуха так, чтобы периферийная поверхность вставки 342 сцеплялась с внутренней поверхностью первой секции 302 кожуха вдоль обода (например, посредством посадки с натягом) так, что стык периферийной поверхности вставки 342 и внутренней поверхности первой секции 302 кожуха является непроницаемым для текучей среды (например, по меньшей мере одним из непроницаемого для жидкости и непроницаемого для воздуха). Кроме того, уплотнение 344 прикреплено к расположенной раньше по ходу потока стороне вставки 342 для перекрытия выпускных отверстий резервуара во вставке 342, чтобы обеспечивать непроницаемое для текучей среды (например, по меньшей мере одно из непроницаемого для жидкости и непроницаемого для воздуха) удержание в резервуаре содержащего никотин готового состава для пара.
На расположенном раньше по ходу потока конце второй секции 308 кожуха образованы впускное отверстие 322 вмещающего элемента, проем 325a для первого контакта питания, проем 325b для второго контакта питания, проем 327 для контакта данных, первое расположенное раньше по ходу потока углубление 312a, второе расположенное раньше по ходу потока углубление 312b, проем 315a для первого пробойника и проем 315b для второго пробойника. Как отмечено выше, впускное отверстие 322 вмещающего элемента позволяет воздуху поступать во вмещающий элемент в сборе 300 во время парения, тогда как проем 325a для первого контакта питания, проем 325b для второго контакта питания и проем 327 для контакта данных выполнены так, что видны соответственно первый контакт 324a питания, второй контакт 324b питания и контакты 326 данных соединительного модуля 320. В примерном варианте осуществления первый контакт 324a питания и второй контакт 324b питания установлены на кожухе 354 модуля соединительного модуля 320. В дополнение контакты 326 данных могут быть размещены на печатной плате (PCB) 362. Кроме того, впускное отверстие 322 вмещающего элемента может быть расположено между первым расположенным раньше по ходу потока углублением 312a и вторым расположенным раньше по ходу потока углублением 312b, тогда как проемы для контактов (например, проем 325a для первого контакта питания, проем 325b для второго контакта питания, проем 327 для контакта данных) могут быть расположены между проемом 315a для первого пробойника и проемом 315b для второго пробойника. Проем 315a для первого пробойника и проем 315b для второго пробойника выполнены с возможностью размещения первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации соответственно, простирающихся через них.
На фиг. 16 показан вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 15. На фиг. 17 показан другой вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 16. Со ссылкой на фиг. 16-17, общая рама соединительного модуля 320 содержит кожух 354 модуля. В дополнение соединительный модуль 320 имеет несколько поверхностей, включая внешнюю поверхность и боковые поверхности, смежные с внешней поверхностью. В примерном варианте осуществления внешняя поверхность соединительного модуля 320 состоит из расположенных раньше по ходу потока поверхностей кожуха 354 модуля, первого контакта 324a питания, второго контакта 324b питания, контактов 326 данных и печатной платы (PCB) 362. Боковые поверхности соединительного модуля 320 могут быть неотделимыми частями кожуха 354 модуля и в целом ортогональными к внешней поверхности.
Внутри вмещающего элемента в сборе 300 образован путь потока от впускного отверстия 322 вмещающего элемента к выпускному отверстию 304 вмещающего элемента. Путь потока через вмещающий элемент в сборе 300 содержит первую расходящуюся часть, вторую расходящуюся часть и сходящуюся часть. Впускное отверстие 322 вмещающего элемента расположено раньше по ходу потока относительно первой расходящейся части и второй расходящейся части пути потока. В частности, как показано на фиг. 16, боковая поверхность (например, боковая поверхность впускного отверстия) кожуха 354 модуля (и соединительного модуля 320) над первым контактом 324a питания и вторым контактом 324b питания углублена с образованием разделителя 329 наряду с начальными сегментами первой расходящейся части и второй расходящейся части пути потока. В примерном варианте осуществления, в котором разделитель 329 вдавлен относительно внешней поверхности кожуха 354 модуля (например, фиг. 16), боковая поверхность кожуха 354 модуля над первым контактом 324a питания и вторым контактом 324b питания может также рассматриваться как образующая впускной участок пути потока, который расположен дальше по ходу потока относительно впускного отверстия 322 вмещающего элемента и расположен раньше по ходу потока относительно первой расходящейся части и второй расходящейся части пути потока.
Пара более длинных боковых поверхностей (например, вертикальных боковых поверхностей) кожуха 354 модуля также углублена так, что определяет последующие сегменты первой расходящейся части и второй расходящейся части пути потока. В настоящем документе пара более длинных боковых поверхностей кожуха 354 модуля может называться, в качестве альтернативы, латеральными поверхностями. Сектор кожуха 354 модуля, покрытый печатной платой (PCB) 362 на фиг. 16 (но показанный на фиг. 20), образует дополнительные сегменты первой расходящейся части и второй расходящейся части наряду со сходящейся частью пути потока. Дополнительные сегменты первой расходящейся части и второй расходящейся части содержат первый изогнутый сегмент (например, первый изогнутый путь 330a) и второй изогнутый сегмент (например, второй изогнутый путь 330b) соответственно. Как будет рассмотрено более подробно в настоящем документе, первая расходящаяся часть и вторая расходящаяся часть сходятся для образования сходящейся части пути потока.
Когда соединительный модуль 320 посажен внутри приемной полости в расположенной дальше по ходу потока стороне второй секции 308 кожуха, неуглубленные боковые поверхности кожуха 354 модуля соприкасаются с боковыми стенками приемной полости второй секции 308 кожуха, тогда как углубленные боковые поверхности кожуха 354 модуля вместе с боковыми стенками приемной полости образуют первую расходящуюся часть и вторую расходящуюся часть пути потока. Посадка соединительного модуля 320 внутри приемной полости второй секции 308 кожуха может быть выполнена с помощью компоновки с плотной посадкой так, что соединительный модуль 320 остается по существу неподвижным внутри вмещающего элемента в сборе 300.
Как показано на фиг. 17, соединительный модуль 320 содержит фитиль 338, который выполнен с возможностью передачи содержащего никотин готового состава для пара на нагреватель 336. Нагреватель 336 выполнен с возможностью нагрева содержащего никотин готового состава для пара во время парения для генерирования пара никотина. Нагреватель 336 электрически соединен с по меньшей мере одним электрическим контактом соединительного модуля 320. Например, один конец (например, первый конец) нагревателя 336 может быть соединен с первым контактом 324a питания, в то время как другой конец (например, второй конец) нагревателя 336 может быть соединен со вторым контактом 324b питания. В примерном варианте осуществления нагреватель 336 содержит сложенный нагревательный элемент. В таком случае фитиль 338 может иметь плоскую форму, приспособленную для удерживания сложенным нагревательным элементом. Когда вмещающий элемент в сборе 300 собран, фитиль 338 приспособлен так, чтобы находиться в сообщении по текучей среде с абсорбирующим материалом так, что содержащий никотин готовый состав для пара, находящийся в абсорбирующем материале (когда вмещающий элемент в сборе 300 активирован), будет передаваться на фитиль 338 посредством капиллярного действия. В настоящем описании нагреватель также может называться нагревательной установкой.
В примерном варианте осуществления входящий поток воздуха, поступающий во вмещающий элемент в сборе 300 через впускное отверстие 322 вмещающего элемента, направляется разделителем 329 в первую расходящуюся часть и вторую расходящуюся часть пути потока. Разделитель 329 может иметь клиновидную форму и быть выполнен с возможностью разделения входящего потока воздуха в противоположных направлениях (например, по меньшей мере вначале). Разделенный поток воздуха может содержать первый поток воздуха (который проходит через первую расходящуюся часть пути потока) и второй поток воздуха (который проходит через вторую расходящуюся часть пути потока). После разделения посредством разделителя 329 первый поток воздуха проходит вдоль боковой поверхности впускного отверстия и направляется далее за угол к и вдоль первой латеральной поверхности к первому изогнутому пути 330a. Аналогично второй поток воздуха проходит вдоль боковой поверхности впускного отверстия и далее направляется за угол к и вдоль второй латеральной поверхности ко второму изогнутому пути 330b (например, фиг. 20). Сходящаяся часть пути потока расположена дальше по ходу потока относительно первой расходящейся части и второй расходящейся части. Нагреватель 336 и фитиль 338 расположены дальше по ходу потока относительно сходящейся части пути потока. Таким образом, первый поток воздуха соединяется со вторым потоком воздуха в сходящейся части (например, сходящемся пути 330c на фиг. 20) пути потока для образования объединенного потока перед прохождением через выпускное отверстие 368 модуля (например, обозначенное на фиг. 18) в кожухе 354 модуля к нагревателю 336 и фитилю 338.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, фитиль 338 может представлять собой волокнистую прокладку или другую структуру с порами/пустотами, предусмотренными для капиллярного действия. В дополнение фитиль 338 может иметь прямоугольную форму, хотя примерные варианты осуществления этим не ограничены. Например, фитиль 338 может иметь альтернативную форму неправильного шестиугольника, причем две из сторон изогнуты под углом внутрь и в сторону нагревателя 336. Фитилю 338 можно придать желаемую форму, или его можно вырезать такой формы из большего листа материала. Если нижняя секция фитиля 338 сужается к секции обмотки нагревателя 336 (например, в форме шестиугольника), вероятность того, что содержащий никотин готовый состав для пара, находящийся в части фитиля 338, которая постоянно избегает испарения (из-за ее расстояния от нагревателя 336), можно уменьшить или устранить. Кроме того, как отмечалось выше, нагреватель 336 может содержать сложенный нагревательный элемент, выполненный с возможностью захвата фитиля 338. Сложенный нагревательный элемент может также содержать по меньшей мере один штырь, выполненный с возможностью прохождения внутрь фитиля 338.
В примерном варианте осуществления нагреватель 336 выполнен с возможностью подвергания джоулеву нагреву (который также известен как омический/резистивный нагрев) при подаче на него электрического тока. Говоря более подробно, нагреватель 336 может быть образован из одного или более проводников и выполнен с возможностью создания тепла при прохождении через него электрического тока. Электрический ток может подаваться от источника питания (например, батареи) внутри основной части 100 устройства и переноситься на нагреватель 336 через первый контакт 324a питания или второй контакт 324b питания.
Подходящие проводники для нагревателя 336 включают по меньшей мере один из сплава на основе железа (например, нержавеющую сталь) и сплава на основе никеля (например, нихром). Нагреватель 336 может быть изготовлен из проводящего листа (например, из металла, сплава), который штампуется для вырезания из него узора обмотки. Узор обмотки может иметь изогнутые сегменты, поочередно скомпонованные с горизонтальными сегментами, чтобы позволить горизонтальным сегментам двигаться зигзагом назад и вперед, в то же время простираясь параллельно. В дополнение ширина каждого из горизонтальных сегментов узора обмотки может быть по существу равна расстоянию между смежными горизонтальными сегментами узора обмотки, хотя примерные варианты осуществления не ограничены этим. Для получения формы нагревателя 336, показанной на графических материалах, узор обмотки может быть сложен таким образом, чтобы захватывать фитиль 338. Дополнительно, когда штыри являются частью нагревателя 336, выступающие части, соответствующие штырям, изгибаются (например, по меньшей мере в одном из направлений внутрь и ортогонально) до сложения узора обмотки. Благодаря штырям вероятность того, что фитиль 338 выскользнет из нагревателя 336, будет уменьшена или устранена. Нагреватель и связанные с ним конструкции более подробно рассмотрены в заявке на патент США № 15/729,909 под названием «Folded Heater For Electronic Vaping Device», поданной 11 октября, 2017 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
Со ссылкой на фиг. 15, первая секция 302 кожуха содержит канал 316 для пара. Канал 316 для пара выполнен с возможностью приема пара никотина, генерируемого нагревателем 336, и находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 304 вмещающего элемента. В примерном варианте осуществления канал 316 для пара может постепенно увеличиваться в размере (например, диаметре) по мере того, как он простирается в направлении выпускного отверстия 304 вмещающего элемента. В дополнение канал 316 для пара может быть образован как единое целое с первой секцией 302 кожуха. Вставка 342 и уплотнение 344 размещены на расположенном раньше по ходу потока конце первой секции 302 кожуха для образования резервуара вмещающего элемента в сборе 300. Например, вставка 342 может быть посажена внутри первой секции 302 кожуха так, чтобы периферийная поверхность вставки 342 сцеплялась с внутренней поверхностью первой секции 302 кожуха вдоль обода (например, посредством посадки с натягом) так, что стык периферийной поверхности вставки 342 и внутренней поверхности первой секции 302 кожуха является непроницаемым для текучей среды (например, по меньшей мере одним из непроницаемого для жидкости и непроницаемого для воздуха). Кроме того, уплотнение 344 прикреплено к расположенной раньше по ходу потока стороне вставки 342 для перекрытия выпускных отверстий резервуара во вставке 342, чтобы обеспечивать непроницаемое для текучей среды (например, по меньшей мере одно из непроницаемого для жидкости и непроницаемого для воздуха) удержание в резервуаре содержащего никотин готового состава для пара. В настоящем документе первая секция 302 кожуха, вставка 342 и уплотнение 344 вместе могут называться первой секцией. Как будет рассмотрено более подробно в настоящем документе, первая секция выполнена с возможностью герметичного запечатывания содержащего никотин готового состава для пара до активации вмещающего элемента в сборе 300.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления вставка 342 содержит часть в виде держателя, которая выступает из расположенной раньше по ходу потока стороны, и часть в виде соединителя, которая выступает из расположенной дальше по ходу потока стороны. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления часть в виде держателя вставки 342 выполнена с возможностью удержания абсорбирующего материала, в то время как часть в виде соединителя вставки 342 выполнена с возможностью вхождения в зацепление с каналом 316 для пара первой секции 302 кожуха. Часть в виде соединителя вставки 342 может быть выполнена с возможностью посадки внутри канала 316 для пара и, следовательно, зацепления с внутренней частью канала 316 для пара. Альтернативно часть в виде соединителя вставки 342 может быть выполнена с возможностью размещения канала 316 для пара и, следовательно, зацепления с внешней частью канала 316 для пара. Во вставке 342 также образованы выпускные отверстия резервуара, через которые протекает содержащий никотин готовый состав для пара, когда уплотнение 344 прокалывается во время активации вмещающего элемента в сборе 300. Часть в виде держателя и часть в виде соединителя вставки 342 могут быть расположены между выпускными отверстиями резервуара (например, первым и вторым выпускными отверстиями резервуара), хотя примерные варианты осуществления не ограничиваются этим. Кроме того, во вставке 342 образован паропровод, простирающийся через часть в виде держателя и часть в виде соединителя. В результате, когда вставка 342 посажена внутри первой секции 302 кожуха, паропровод вставки 342 будет выровнен и находиться в сообщении по текучей среде с каналом 316 для пара, образуя непрерывный путь через резервуар к выпускному отверстию 304 вмещающего элемента для пара никотина, генерируемого нагревателем 336 во время парения.
Уплотнение 344 прикреплено к расположенной раньше по ходу потока стороне вставки 342, чтобы закрыть выпускные отверстия резервуара во вставке 342. В примерном варианте осуществления в уплотнении 344 образован проем (например, центральный проем), выполненный с возможностью обеспечения подходящего зазора для размещения части в виде держателя (выступающей из расположенной раньше по ходу потока стороны вставки 342), когда уплотнение 344 прикреплено к вставке 342. При прокалывании уплотнения 344 первым пробойником 314a активации и вторым пробойником 314b активации вмещающего элемента в сборе 300 две проколотые секции уплотнения 344 будут выталкиваться в резервуар как клапаны, таким образом создавая два проколотых проема (например, по одному с каждой стороны центрального проема) в уплотнении 344. Размер и форма проколотых проемов в уплотнении 344 могут соответствовать размеру и форме выпускных отверстий резервуара во вставке 342. В отличие от этого, в непроколотом состоянии уплотнение 344 может иметь плоскую форму и только один проем (например, центральный проем). Уплотнение 344 выполнено достаточно прочным, чтобы оставаться неповрежденным во время нормального перемещения вмещающего элемента в сборе 300 и обращения с ним, чтобы избежать преждевременного или непреднамеренного проламывания. Например, уплотнение 344 может представлять собой фольгу с покрытием (например, тритан на алюминиевой основе).
Вторая секция 308 кожуха может быть сконструирована так, чтобы содержать различные компоненты, выполненные с возможностью высвобождения, размещения и нагрева содержащего никотин готового состава для пара. Например, первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации выполнены с возможностью прокола резервуара в первой секции 302 кожуха для высвобождения содержащего никотин готового состава для пара. Каждый из первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации имеет дальний конец, который простирается через соответствующее одно из проема 315a для первого пробойника или проема 315b для второго пробойника во второй секции 308 кожуха. В примерном варианте осуществления дальние концы первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации видны после сборки (например, фиг. 13), в то время как остальная часть первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации скрыта из вида внутри вмещающего элемента в сборе 300. В дополнение каждый из первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации имеет ближний конец, который расположен так, чтобы быть смежным с уплотнением 344 и расположенным раньше по ходу потока от него до активации вмещающего элемента в сборе 300. Когда первый пробойник 314a активации и второй пробойник 314b активации проталкиваются во вторую секцию 308 кожуха для активации вмещающего элемента в сборе 300, ближний конец каждого из первого пробойника 314a активации и второго пробойника 314b активации будет продвигаться вперед через вставку 342 и в результате прокалывать уплотнение 344, что приведет к высвобождению содержащего никотин готового состава для пара из резервуара. Перемещение первого пробойника 314a активации может быть независимым от перемещения второго пробойника 314b активации (и наоборот).
Абсорбирующий материал может быть расположен дальше по ходу потока относительно фитиля 338 и в сообщении по текучей среде с ним. Кроме того, как отмечено выше, абсорбирующий материал может быть выполнен с возможностью вхождения в зацепление с частью в виде держателя вставки 342 (которая может выступать из расположенной раньше по ходу потока стороны вставки 342). Абсорбирующий материал может иметь кольцевую форму, хотя примерные варианты осуществления не ограничены этим. Например, абсорбирующий материал может напоминать полый цилиндр. В таком случае наружный диаметр абсорбирующего материала может быть по существу равен длине фитиля 338 (или быть немного больше нее). Внутренний диаметр абсорбирующего материала может быть меньше, чем средний наружный диаметр части в виде держателя вставки 342, что в результате обеспечивает посадку с натягом. Для облегчения зацепления с абсорбирующим материалом кончик части в виде держателя вставки 342 может быть скошенным. Абсорбирующий материал может быть выполнен с возможностью приема и удержания некоторого количества содержащего никотин готового состава для пара, высвобождаемого из резервуара, когда вмещающий элемент в сборе 300 активирован. Фитиль 338 может быть расположен внутри вмещающего элемента в сборе 300 так, чтобы находиться в сообщении по текучей среде с абсорбирующим материалом так, что содержащий никотин готовый состав для пара может быть вытянут из абсорбирующего материала на нагреватель 336 посредством капиллярного действия. Фитиль 338 может физически контактировать с расположенной раньше по ходу потока стороной абсорбирующего материала. В дополнение фитиль 338 может быть выровнен по диаметру абсорбирующего материала, хотя примерные варианты осуществления не ограничены этим.
Как изображено на фиг. 17, нагреватель 336 может иметь сложенную конфигурацию для захвата и установки теплового контакта с противоположными поверхностями фитиля 338. Нагреватель 336 выполнен с возможностью нагрева фитиля 338 во время парения для генерирования пара никотина. Для облегчения такого нагрева первый конец нагревателя 336 может быть электрически соединен с первым контактом 324a питания (фиг. 16 и 18), в то время как второй конец нагревателя 336 может быть электрически соединен со вторым контактом 324b питания (фиг. 16 и 18). В результате электрический ток может подаваться от источника питания (например, батареи) внутри основной части 100 устройства и переноситься на нагреватель 336 через первый контакт 324a питания или второй контакт 324b питания. Соответствующие детали других аспектов соединительного модуля 320, которые уже обсуждались выше (например, в связи с фиг. 16-17), не будут повторяться в этом разделе в целях краткости. В примерном варианте осуществления вторая секция 308 кожуха содержит приемную полость для соединительного модуля 320. В совокупности вторая секция 308 кожуха и рассмотренные выше находящиеся внутри нее компоненты могут называться второй секцией. Во время парения пар никотина, генерируемый нагревателем 336, вытягивается через паропровод вставки 342, через канал 316 для пара первой секции 302 кожуха, из выпускного отверстия 304 вмещающего элемента во вмещающем элементе в сборе 300 и через проход 136 для пара мундштука 102 в выпускное отверстие для пара.
На фиг. 18 показан вид в перспективе соединительного модуля по фиг. 17 без фитиля и нагревателя. На фиг. 19 показан покомпонентный вид соединительного модуля по фиг. 18. На фиг. 20 показан другой покомпонентный вид соединительного модуля по фиг. 18. Со ссылкой на фиг. 18-20, кожух 354 модуля образует раму соединительного модуля 320. Кожух 354 модуля образует разделитель 329 и путь потока для воздуха, втягиваемого во вмещающий элемент в сборе 300. Нагревательная камера находится в сообщении по текучей среде с путем потока на расположенной раньше по ходу потока стороне кожуха 354 модуля через выпускное отверстие 368 модуля.
Как отмечено выше, путь потока для воздуха, втягиваемого во вмещающий элемент в сборе 300, содержит первую расходящуюся часть, вторую расходящуюся часть и сходящуюся часть, образованную кожухом 354 модуля. В примерном варианте осуществления первая расходящаяся часть и вторая расходящаяся часть представляют собой симметричные части, разделенные пополам осью, соответствующей сходящейся части пути потока. Например, как показано на фиг. 20, первая расходящаяся часть, вторая расходящаяся часть и сходящаяся часть могут содержать первый изогнутый путь 330a, второй изогнутый путь 330b и сходящийся путь 330c соответственно. Первый изогнутый путь 330a и второй изогнутый путь 330b могут быть по существу U-образными путями, в то время как сходящийся путь 330c может быть по существу линейным путем. На основе на оси, соответствующей сходящемуся пути 330c и выровненной с гребнем разделителя 329, первая расходящаяся часть пути потока может быть зеркальным отражением второй расходящейся части пути потока. Во время парения воздух, втягиваемый через впускное отверстие 322 вмещающего элемента, может разделяться разделителем 329 и первоначально течь в противоположных направлениях от разделителя 329, после чего следует параллельный поток, прежде чем каждый воздушный поток совершает U-образный разворот (по первому изогнутому пути 330a и второму изогнутому пути 330b) и сойдется (по сходящемуся пути 330c) для объединенного потока, который движется обратно к разделителю 329 перед прохождением через выпускное отверстие 368 модуля в нагревательную камеру. Нагреватель 336 и фитиль 338 могут быть расположены так, что обе стороны по существу в равной степени подвергаются воздействию объединенного потока воздуха, проходящего через выпускное отверстие 368 модуля. Во время парения сгенерированный пар никотина уносится объединенным потоком воздуха, проходящего через нагревательную камеру, в канал 316 для пара.
Как изображено на фиг. 19-20, каждый из первого контакта 324a питания и второго контакта 324b питания может содержать контактную поверхность и контактную ножку. Контактная ножка (которая может иметь удлиненную конфигурацию) может быть ориентирована ортогонально относительно контактной поверхности (которая может иметь квадратную форму), хотя примерные варианты осуществления не ограничены этим. В кожухе 354 модуля могут быть образованы пара неглубоких впадин и пара отверстий для облегчения монтажа первого контакта 324a питания и второго контакта 324b питания. Во время сборки контактная поверхность каждого из первого контакта 324a питания и второго контакта 324b питания может быть посажена в соответствующей одной из пары неглубоких впадин так, чтобы находиться по существу вровень с внешней поверхностью кожуха 354 модуля (например, фиг. 16). В дополнение контактная ножка каждого из первого контакта 324a питания и второго контакта 324b питания может простираться через соответствующее одно из пары отверстий так, чтобы выступать из расположенной дальше по ходу потока стороны кожуха 354 модуля (например, фиг. 18). Нагреватель 336 впоследствии может быть подключен к контактной ножке каждого из первого контакта 324a питания и второго контакта 324b питания.
Печатная плата (PCB) 362 содержит несколько контактов 326 данных на своей расположенной раньше по ходу потока стороне (например, фиг. 20) и различные электронные компоненты, включая датчик 364, на своей расположенной дальше по ходу потока стороне (например, фиг. 19). Датчик 364 может быть расположен на печатной плате (PCB) 362 так, что датчик 364 находится внутри сходящегося пути 330c, образованного в кожухе 354 модуля. В примерном варианте осуществления печатная плата (PCB) 362 (и связанные с ней компоненты, закрепленные на ней) представляет собой независимую конструкцию, которая первоначально вставляется в приемную полость на расположенной дальше по ходу потока стороне второй секции 308 кожуха так, что контакты 326 данных видны через проем 327 для контакта данных второй секции 308 кожуха. После этого кожух 354 модуля (с установленными на нем первым контактом 324a питания, вторым контактом 324b питания, нагревателем 336 и фитилем 338) может быть вставлен в приемную полость так, что первый контакт 324a питания и второй контакт 324b питания соответственно видны через проем 325a для первого контакта питания и проем 325b для второго контакта питания второй секции 308 кожуха. Альтернативно, чтобы упростить описанный выше двухэтапный процесс вставки до одноэтапного процесса вставки, следует понимать, что печатная плата (PCB) 362 (и связанные с ней компоненты, закрепленные на ней) может быть прикреплена к кожуху 354 модуля (например, для образования единой интегрированной структуры) так, чтобы покрывать первый изогнутый путь 330a, второй изогнутый путь 330b, сходящийся путь 330c и выпускное отверстие 368 модуля.
Выпускное отверстие 368 модуля может представлять собой порт сопротивления затяжке (RTD). В такой конфигурации сопротивление затяжке устройства 500 для э-парения никотина можно регулировать путем изменения размера выпускного отверстия 368 модуля (вместо изменения размера впускного отверстия 322 вмещающего элемента). В примерном варианте осуществления размер выпускного отверстия 368 модуля может быть выбран так, что сопротивление затяжке составляет 25-100 миллиметров водяного столба (например, 30-50 миллиметров водяного столба). Например, диаметр, равный 1,0 миллиметра, для выпускного отверстия 368 модуля может привести к сопротивлению затяжке, составляющему 88,3 миллиметра водяного столба. В другом случае диаметр, равный 1,1 миллиметра, для выпускного отверстия 368 модуля может привести к сопротивлению затяжке, составляющему 73,6 миллиметра водяного столба. В другом случае диаметр, равный 1,2 миллиметра, для выпускного отверстия 368 модуля может привести к сопротивлению затяжке, составляющему 58,7 миллиметра водяного столба. Еще в другом случае диаметр, равный 1,3 миллиметра, для выпускного отверстия 368 модуля может привести к сопротивлению затяжке, составляющему приблизительно 40-43 миллиметра водяного столба. Примечательно, что размер выпускного отверстия 368 модуля, благодаря его внутренней компоновке, можно регулировать, не влияя на эстетичный внешний вид вмещающего элемента в сборе 300, тем самым обеспечивая более стандартизированный дизайн продукта для вмещающих элементов в сборе с различным сопротивлением затяжке (RTD), в то же время снижая вероятность непреднамеренной блокировки входящего воздуха.
На фиг. 21A изображена система устройства основной части 100 устройства согласно примерному варианту осуществления. Система 2100 устройства может быть системой внутри основной части 100 устройства 500 для э-парения никотина.
Система 2100 устройства содержит контроллер 2105, блок 2110 питания, средства управления 2115 исполнительным элементом, электрический интерфейс/интерфейс 2120 данных вмещающего элемента, датчики 2125 устройства, интерфейсы 2130 ввода/вывода (I/O), индикаторы 2135 испарителя, по меньшей мере одну антенну 2140 и запоминающую среду 2145. Система 2100 устройства не ограничена компонентами, показанными на фиг. 21A. Например, система 2100 устройства может содержать дополнительные элементы. Однако для краткости дополнительные элементы не описаны. В других примерных вариантах осуществления система 2100 устройства может не содержать антенну.
Контроллер 2105 может представлять собой аппаратное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение, аппаратное обеспечение, исполняющее программное обеспечение, или любую их комбинацию. Когда контроллер 2105 представляет собой аппаратное обеспечение, такое существующее аппаратное обеспечение может содержать один или более центральных процессорных устройств (CPU), микропроцессоров, ядер процессора, мультипроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (DSP), интегральных схем специального назначения (ASIC), компьютеров с программируемыми пользователем вентильными матрицами (FPGA) или подобных устройств, сконфигурированных как машины специального назначения для выполнения функций контроллера 2105. CPU, микропроцессоры, ядра процессора, мультипроцессоры, DSP, ASIC и FPGA обычно могут называться устройствами обработки.
В случае, когда контроллер 2105 представляет собой или содержит процессор, исполняющий программное обеспечение, контроллер 2105 сконфигурирован как машина специального назначения (например, устройство обработки) для исполнения программного обеспечения, хранящегося в памяти, доступной контроллеру 2105 (например, запоминающей среде 2145 или другом запоминающем устройстве), для выполнения функций контроллера 2105. Программное обеспечение может быть реализовано в виде программного кода, включающего в себя команды для выполнения или управления любыми или всеми операциями, описанными в данном документе, как выполняемые контроллером 2105 или контроллером 2105A (фиг. 21B).
Как раскрыто в настоящем документе, термин «запоминающая среда», «машиночитаемая запоминающая среда» или «энергонезависимая запоминающая машиночитаемая среда» может представлять одно или более устройств для хранения данных, включая по меньшей мере одно из постоянного запоминающего устройства (ROM), оперативного запоминающего устройства (RAM), магнитного RAM, памяти на магнитных сердечниках, носителей на магнитных дисках, оптических носителей, устройств флэш-памяти и других материальных машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин «машиночитаемая среда» может включать, но без ограничения, съемные или несъемные запоминающие устройства, оптические запоминающие устройства и различные другие среды, способные хранить, содержать или переносить по меньшей мере одно из команд и данных.
На фиг. 21B изображен пример контроллера 2105A согласно примерному варианту осуществления. Согласно примерному варианту осуществления контроллер 2105A, изображенный на фиг. 21B, представляет собой пример реализации контроллера 2105, изображенного на фиг. 21A. Контроллер 2105A может включать микропроцессор. Кроме того, контроллер 2105A может включать интерфейсы ввода/вывода, такие как вводы/выводы общего назначения (GPIO), интерфейсы взаимно-интегрированной схемы (I2C), интерфейсы шины последовательного периферийного интерфейса (SPI) или т. п.; многоканальный аналого-цифровой преобразователь (ADC); и входной терминал синхронизации, как показано на фиг. 21B. Однако примерные варианты осуществления не следует ограничивать этим примером. Например, контроллер 2105A может дополнительно включать цифро-аналоговый преобразователь и арифметическую схему или схемы.
Возвращаясь к фиг. 21A, контроллер 2105 осуществляет связь с блоком 2110 питания, средством 2115 управления исполнительным элементом, электрическим интерфейсом/интерфейсом 2120 данных вмещающего элемента, датчиками 2125 устройства, интерфейсами 2130 ввода/вывода (I/O), индикаторами 2135 испарителя, встроенными в продукт средствами 2150 управления и по меньшей мере одной антенной 2140. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления встроенные в продукт средства 2150 управления могут включать любые устройство или устройства, которыми взрослый вейпер может управлять вручную для указания выбора значения. Пример реализаций включает, но без ограничения, одну или более кнопок, диск, емкостной датчик и ползунок.
Контроллер 2105 осуществляет связь с криптографическим сопроцессором с энергонезависимой памятью (CC-NVM) или энергонезависимой памятью (NVM) во вмещающем элементе в сборе 300 через электрический интерфейс/интерфейс 2120 данных вмещающего элемента. Термин CC-NVM может относиться к одному или более аппаратным модулям, включая процессор для шифрования и соответствующей обработки, а также NVM. Более конкретно, контроллер 2105 может использовать шифрование для аутентификации вмещающего элемента в сборе 300. Как будет описано, контроллер 2105 осуществляет связь с пакетом CC-NVM или NVM для аутентификации вмещающего элемента в сборе 300. Более конкретно, энергонезависимая память может быть закодирована во время изготовления с информацией о продукте и другой информацией для аутентификации.
Устройство памяти может быть закодировано с электронным идентификатором, чтобы позволять по меньшей мере одно из аутентификации вмещающего элемента в сборе 300 и сопряжения рабочих параметров, специфичных для типа вмещающего элемента в сборе 300 (или физической конструкции, такой как тип нагревательной установки), когда вмещающий элемент в сборе 300 вставлен в основную часть 100 устройства. В дополнение к аутентификации на основе электронного идентификатора вмещающего элемента в сборе 300, контроллер 2105 может авторизовать использование вмещающего элемента в сборе 300 на основе срока годности хранящегося содержащего никотин готового состава для пара, закодированного в NVM или в энергонезависимой памяти CC-NVM. Если контроллер определяет, что срок годности, закодированный в энергонезависимой памяти, истек, контроллер может не авторизовать использование вмещающего элемента в сборе 300 и отключить устройство 500 для э-парения никотина.
Контроллер 2105 (или запоминающая среда 2145) хранит материал ключа и проприетарное программное обеспечение алгоритма для шифрования. Например, алгоритмы шифрования основаны на использовании случайных чисел. Безопасность этих алгоритмов зависит от того, насколько действительно случайны эти числа. Эти числа обычно предварительно генерируются и кодируются в процессоре или устройствах памяти. Примерные варианты осуществления могут повысить случайность чисел, используемых для шифрования, посредством использования параметров втягивания пара, например, продолжительностей случаев втягивания пара, интервалов между случаями втягивания пара или их комбинаций, для генерирования чисел, которые являются более случайными и больше изменяются от человека к человеку, чем предварительно сгенерированные случайные числа. Все сообщения между контроллером 2105 и вмещающим элементом в сборе 300 могут быть зашифрованы.
Более того, вмещающий элемент в сборе 300 может быть использован в качестве общего носителя полезной нагрузки для другой информации, такой как исправления программного обеспечения для устройства 500 для э-парения никотина. Поскольку шифрование используется во всех сообщениях между вмещающим элементом в сборе 300 и контроллером 2105, такая информация является более защищенной и устройство 500 для э-парения никотина менее подвержено установке на нем вредоносных программ или вирусов. Использование CC-NVM в качестве носителя информации, такой как данные и обновления программного обеспечения, позволяет обновлять программное обеспечение устройства 500 для э-парения никотина без его подключения к Интернету и взрослому вейперу выполнять процесс загрузки как для большинства других устройств бытовой электроники, требующих периодических обновлений программного обеспечения.
Контроллер 2105 также может включать криптографический ускоритель, позволяющий ресурсам контроллера 2105 выполнять функции, отличные от кодирования и декодирования, связанных с аутентификацией. Контроллер 2105 также может включать другие функции безопасности, такие как предотвращение неавторизированного использования каналов связи и предотвращение неавторизированного доступа к данным, если вмещающий элемент или взрослый вейпер не аутентифицированы.
В дополнение к криптографическому ускорителю контроллер 2105 может включать другие аппаратные ускорители. Например, контроллер 2105 может включать блок с вычислений с плавающей запятой (FPU), отдельное ядро DSP, цифровые фильтры и модули быстрого преобразования Фурье (FFT).
Контроллер 2105 выполнен с возможностью управления операционной системой реального времени (RTOS), управления системой 2100 устройства и может быть обновлен посредством осуществления связи с NVM или CC-NVM, или когда система 2100 устройства соединена с другими устройствами (например, смартфоном) через по меньшей мере одно из интерфейсов 2130 ввода/вывода и антенны 2140. Интерфейсы 2130 ввода/вывода и антенна 2140 позволяют системе 2100 устройства подключаться к различным внешним устройствам, таким как смартфоны, планшеты и ПК. Например, интерфейсы 2130 ввода/вывода могут включать коннектор micro-USB. Коннектор micro-USB может быть использован системой 2100 устройства для зарядки источника 2110b питания.
Контроллер 2105 может включать встроенную RAM и флэш-память для хранения и исполнения кода, включая аналитику, диагностику и обновления программного обеспечения. В качестве альтернативы запоминающая среда 2145 может хранить код. Дополнительно в другом примерном варианте осуществления запоминающая среда 2145 может быть встроенным контроллером 2105.
Контроллер 2105 может дополнительно включать встроенные часы, модули переключения и управления питанием для уменьшения площади, занимаемой печатной платой в основной части 100 устройства.
Датчики 2125 устройства могут включать ряд датчиков-преобразователей, которые предоставляют информацию измерений на контроллер 2105. Датчики 2125 устройства могут включать датчик температуры источника питания, внешний датчик температуры вмещающего элемента, датчик тока для нагревателя, датчик тока источника питания, датчик потока воздуха и акселерометр для отслеживания движения и ориентации. Датчик температуры источника питания и внешний датчик температуры вмещающего элемента могут быть термистором или термопарой, а датчик тока для нагревателя и датчик тока источника питания могут быть резистивным датчиком или датчиком другого типа, приспособленным для измерения тока. Датчик потока воздуха может быть датчиком потока микроэлектромеханической системы (MEMS) или датчиком другого типа, приспособленным для измерения потока воздуха, таким как термоанемометр. Кроме того, как будет более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 22A-26, вместо измерения или в дополнение к измерению потока воздуха с использованием датчика потока, включенного в датчики 2125 устройства системы 2100 устройства основной части 100 устройства, поток воздуха можно измерять с помощью термоанемометра 2220A, расположенного в системе 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300.
Данные, генерируемые одним или более датчиками 2125 устройства, могут быть подвергнуты дискретизации с частотой дискретизации, соответствующей измеряемому параметру, с использованием дискретного многоканального аналого-цифрового преобразователя (ADC).
Контроллер 2105 может адаптировать профили нагревателя для содержащего никотин готового состава для пара и другие профили на основе информации измерений, полученной с контроллера 2105. Для удобства их обычно называют профилями парения или пара. Профиль нагревателя определяет профиль мощности, которую необходимо подавать на нагреватель в течение нескольких секунд, когда происходит втягивание пара. Например, профиль нагревателя может обеспечивать подачу максимальной мощности на нагреватель, когда инициируется случай втягивания пара, но затем, примерно через секунду, может немедленно снизить мощность до половины или до четверти. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления модуляция электрической мощности, подаваемой на нагреватель, может быть реализована с использованием широтно-импульсной модуляции.
В дополнение профиль нагревателя также может быть изменен на основе отрицательного давления, прикладываемого к устройству 500 для э-парения никотина. Использование датчика потока MEMS позволяет измерять силу втягивания пара и использовать ее в качестве обратной связи с контроллером 2105 для регулировки мощности, подаваемой на нагреватель вмещающего элемента, что может называться нагревом или подачей энергии.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, когда контроллер 2105 распознает, что вмещающий элемент в текущий момент установлен (например, через SKU), контроллер 2105 сопоставляет связанный профиль нагрева, разработанный для этого конкретного вмещающего элемента. Контроллер 2105 и запоминающая среда 2145 будут хранить данные и алгоритмы, позволяющие генерировать профили нагрева для всех SKU. В другом примерном варианте осуществления контроллер 2105 может считывать профиль нагрева из вмещающего элемента. Взрослые вейперы также могут настроить профили нагрева согласно своим предпочтениям.
Как показано на фиг. 21A, контроллер 2105 отправляет данные на блок 2110 питания и принимает данные с него. Блок 2110 питания содержит источник 2110b питания и контроллер 2110a мощности для управления выходной мощностью источника 2110b питания.
Источник 2110b питания может представлять собой литий-ионную батарею или один из ее вариантов, например, литий-ионную полимерную батарею. Альтернативно источник 2110b питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею, литий-марганцевую батарею, литий-кобальтовую батарею или топливный элемент. Альтернативно источник 2110b питания может быть перезаряжаемым и содержать схему, обеспечивающую возможность зарядки аккумулятора с помощью внешнего зарядного устройства. В этом случае схема, будучи заряженной, подает питание для требуемого (или, альтернативно, предварительно заданного) количества случаев втягивания пара, после чего схема должна быть повторно подключена к внешнему зарядному устройству.
Контроллер 2110a мощности подает команды на источник 2110b питания на основе команд с контроллера 2105. Например, блок 2110 питания может принять команду с контроллера 2105 на подачу питания на вмещающий элемент (через электрический интерфейс /интерфейс 2120 данных вмещающего элемента), когда вмещающий элемент аутентифицирован и взрослый вейпер активирует систему 2100 устройства (например, путем активации переключателя, такого как кнопка-переключатель, емкостной датчик, ИК датчик). Когда вмещающий элемент не аутентифицирован, контроллер 2105 может либо не отправлять команду на блок 2110 питания, либо отправлять команду на блок 2110 питания не подавать питание. В другом примерном варианте осуществления контроллер 2105 может отключать все операции системы 2100 устройства, если вмещающий элемент не аутентифицирован.
В дополнение к подаче питания на вмещающий элемент блок 2110 питания также подает питание на контроллер 2105. Более того, контроллер 2110a мощности может обеспечивать обратную связь на контроллер 2105, указывающую производительность источника 2110b питания.
Контроллер 2105 отправляет данные на по меньшей мере одну антенну 2140 и принимает данные с нее. По меньшей мере одна антенна 2140 может включать по меньшей мере один из модема ближней бесконтактной связи (NFC), модема Bluetooth с низким энергопотреблением (LE) и других модемов для других беспроводных технологий (например, Wi-Fi). В примерном варианте осуществления стеки связи находятся в модемах, но модемы находятся под управлением контроллера 2105. Модем Bluetooth LE используется для связи передачи данных и сигналов управления с приложением на внешнем устройстве (например, смартфоне). Модем NFC может использоваться для сопряжения устройства 500 для э-парения никотина с приложением и для извлечения диагностической информации. Более того, модем Bluetooth LE может использоваться для предоставления информации о местоположении (для того, чтобы взрослый вейпер мог найти устройство 500 для э-парения никотина) или для аутентификации во время покупки.
Как описано выше, система 2100 устройства может генерировать и настраивать различные профили для парения. Контроллер 2105 использует блок 2110 питания и средства управления 2115 исполнительным элементом для регулирования профиля взрослого вейпера.
Средства управления 2115 исполнительным элементом включают пассивные и активные исполнительные устройства для регулирования желаемого профиля пара. Например, основная часть 100 устройства может содержать впускной канал внутри мундштука. Средства управления 2115 исполнительным элементом могут управлять впускным каналом на основе команд с контроллера 2105, связанных с желаемым профилем пара.
Более того, средства управления 2115 исполнительным элементом используются для подачи питания на нагреватель в сочетании с блоком 2110 питания. Более конкретно, средства управления 2115 исполнительным элементом выполнены с возможностью генерирования возбуждающей формы волны, связанной с желаемым профилем парения. Как описано выше, каждый возможный профиль связан с возбуждающей формой волны. После приема команды с контроллера 2105, указывающей желаемый профиль парения, средства управления 2115 исполнительным элементом могут формировать соответствующую модулирующую форму волны для блока 2110 питания.
Контроллер 2105 подает информацию на индикаторы 2135 для вейпера, чтобы указывать состояния и происходящие операции взрослому вейперу. Индикаторы 2135 для вейпера включают индикатор питания (например, светодиод), который может быть активирован, когда контроллер 2105 определяет нажатие кнопки взрослым вейпером. Индикаторы 2135 для вейпера могут также включать вибратор, динамик, индикатор текущего состояния параметра парения, контролируемого взрослым вейпером (например, объем паров никотина), и другие механизмы обратной связи.
Как только вмещающий элемент в сборе 300 аутентифицирован, контроллер 2105 приводит в действие блок 2110 питания, средства управления 2115 исполнительным элементом, индикаторы 2135 для вейпера и антенну 2140 в соответствии с использованием взрослым вейпером устройства 500 для э-парения никотина и информацией, хранимой NVM или CC-NVM во вмещающем элементе. Более того, контроллер 2105 может включать функции регистрации и иметь возможность реализовывать алгоритмы для калибровки устройства 500 для э-парения никотина. Функции регистрации исполняются контроллером 2105 для записи данных об использовании, а также любых непредвиденных событий или сбоев. Записанные данные об использовании могут быть использованы для диагностики и аналитики. Контроллер 2105 может калибровать устройство 500 для э-парения никотина с использованием безкнопочного парения (то есть парения без нажатия кнопки, такого как генерирование пара никотина при приложении отрицательного давления к мундштуку), конфигурации со стороны взрослого вейпера и сохраненной информации в CC-NVM или NVM, включая обнаружение втягивания пара, уровень содержащего никотин готового состава для пара и композицию содержащего никотин готового состава для пара. Например, контроллер 2105 может дать команду блоку 2110 питания подать питание на нагреватель во вмещающем элементе на основе профиля парения, связанного с композицией содержащего никотин готового состава для пара во вмещающем элементе. Альтернативно профиль парения может быть закодирован в CC-NVM или NVM и использован контроллером 2105.
На фиг. 22A изображена схема системы вмещающего элемента согласно примерному варианту осуществления. Система 2200 вмещающего элемента может представлять собой систему внутри вмещающего элемента в сборе 300.
Как показано на фиг. 22A, система 2200 вмещающего элемента содержит CC-NVM 2205, электрический интерфейс/интерфейс 2210 данных основной части, нагреватель 2215 и датчики 2220 вмещающего элемента. Система 2200 вмещающего элемента осуществляет связь с системой 2100 устройства через электрический интерфейс/интерфейс 2210 данных основной части и электрический интерфейс/интерфейс 2120 данных вмещающего элемента. CC-NVM 2205 содержит криптографический сопроцессор 2205a и энергонезависимую память 2205b. Контроллер 2105 может осуществлять доступ к информации, хранящейся в энергонезависимой памяти 2205b, для целей аутентификации и управления вмещающим элементом в сборе 300 посредством осуществления связи с криптографическим сопроцессором 2205a.
В другом примерном варианте осуществления вмещающий элемент в сборе 300 может не иметь криптографического сопроцессора. Например, на фиг. 22B изображен пример системы вмещающего элемента по фиг. 22A, в котором криптографический сопроцессор 2205a исключен, согласно примерному варианту осуществления, и на фиг. 23 изображен пример системы 22B вмещающего элемента, подключенной к системе устройства по фиг. 21A согласно примерному варианту осуществления.
Как показано на фиг. 22B, система 2200 вмещающего элемента может содержать энергонезависимую память 2205b вместо CC-NVM 2205, а криптографический сопроцессор 2205a исключен. Когда в системе 2200 вмещающего элемента нет криптографического сопроцессора, контроллер 2105 может считывать данные из энергонезависимой памяти 2205b без использования криптографического сопроцессора для управления профилем/определения профиля нагрева.
Энергонезависимая память 2205b может быть закодирована с электронным идентификатором, чтобы разрешать по меньшей мере одно из аутентификации вмещающего элемента и сопряжения рабочих параметров, специфичных для типа вмещающего элемента, когда вмещающий элемент в сборе вставлен в сквозное отверстие основной части 100 устройства. В дополнение к аутентификации на основе электронного идентификатора вмещающего элемента, контроллер 2105 может авторизовать использование вмещающего элемента на основе срока годности хранящегося содержащего никотин готового состава для пара, закодированного в энергонезависимой памяти 2205b. Если контроллер определяет, что срок годности, закодированный в энергонезависимой памяти 2205b, истек, контроллер может не авторизовать использование вмещающего элемента и отключить устройство 500 для э-парения никотина.
Более того, энергонезависимая память 2205b может хранить такую информацию, как единица складского учета (SKU) содержащего никотин готового состава для пара в отделении содержащего никотин готового состава для пара (включая композицию содержащего никотин готового состава для пара), исправления программного обеспечения для системы 2100 устройства, информацию об использовании продукта, такую как подсчет случаев втягивания пара, продолжительность случаев втягивания пара и уровень содержащего никотин готового состава для пара. В энергонезависимой памяти 2205b могут храниться рабочие параметры, характерные для типа вмещающего элемента и композиции содержащего никотин готового состава для пара. Например, в энергонезависимой памяти 2205b может храниться проект электрической и механической конструкции вмещающего элемента для использования контроллером 2105 для определения команд, соответствующих желаемому профилю парения.
Уровень содержащего никотин готового состава для пара во вмещающем элементе можно определить одним из двух способов, например. В одном примерном варианте осуществления один из датчиков 2220 вмещающего элемента непосредственно измеряет уровень содержащего никотин готового состава для пара во вмещающем элементе.
В другом примерном варианте осуществления энергонезависимая память 2205b хранит подсчет случаев втягивания пара из вмещающего элемента, а контроллер 2105 использует подсчет случаев втягивания пара в качестве косвенного показателя количества испаренного содержащего никотин готового состава для пара.
По меньшей мере один из контроллера 2105 и запоминающей среды 2145 может хранить данные калибровки содержащего никотин готового состава для пара, которые идентифицируют рабочую точку для композиции содержащего никотин готового состава для пара. Данные калибровки содержащего никотин готового состава для пара включают данные, описывающие, как скорость потока содержащего никотин готового состава для пара изменяется в зависимости от оставшегося уровня содержащего никотин готового состава для пара или как летучесть изменяется с возрастом содержащего никотин готового состава для пара, и могут использоваться для калибровки контроллером 2105. Данные калибровки содержащего никотин готового состава для пара могут храниться по меньшей мере одним из контроллера 2105 и запоминающей среды 2145 в формате таблицы. Данные калибровки содержащего никотин готового состава для пара позволяют контроллеру 2105 приравнять подсчет случаев втягивания пара к количеству испаренного содержащего никотин готового состава для пара.
Контроллер 2105 записывает уровень содержащего никотин готового состава для пара и подсчет случаев втягивания содержащего никотин готового состава для пара обратно в энергонезависимую память 2205b во вмещающем элементе, поэтому, если вмещающий элемент извлекают из основной части 100 устройства, а затем повторно устанавливают, контроллеру 2105 по-прежнему будет известен точный уровень содержащего никотин готового состава для пара вмещающего элемента.
Рабочие параметры (например, подача питания, продолжительность подачи питания, управление каналом для воздуха) называются профилем парения. Более того, энергонезависимая память 2205b может записывать информацию, передаваемую контроллером 2105. Энергонезависимая память 2205b может сохранять записанную информацию даже когда основная часть 100 устройства отсоединяется от вмещающего элемента.
В примерном варианте осуществления энергонезависимая память 2205b может представлять собой программируемое постоянное запоминающее устройство.
Нагреватель 2215 приводится в действие контроллером 2105 и передает тепло в по меньшей мере часть содержащего никотин готового состава для пара во вмещающем элементе в сборе 300, например, в соответствии с заданным профилем (объемом, температурой (на основе профиля мощности) и ароматом) с контроллера 2105.
Нагреватель 2215 может представлять собой плоское тело, керамическое тело, отдельную проволоку, клетку из резистивной проволоки, проволочную обмотку, окружающую фитиль, сетку, поверхность или любую другую подходящую форму, например. Примеры подходящих электрически резистивных материалов 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. Например, нагреватель может быть выполнен из алюминидов никеля, материала со слоем оксида алюминия на поверхности, алюминидов железа и других композитных материалов, при этом электрически резистивный материал необязательно может быть внедрен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. В одном варианте осуществления нагреватель 2215 содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из нержавеющей стали, меди, медных сплавов, никель-хромовых сплавов, суперсплавов и их комбинаций. В одном варианте осуществления нагреватель 2215 образован из никель-хромовых сплавов или железохромовых сплавов. В одном варианте осуществления нагреватель 2215 может представлять собой керамический нагреватель, имеющий электрически резистивный слой на своей наружной поверхности.
В другом варианте осуществления нагреватель 2215 может быть выполнен из алюминида железа (например, FeAl или Fe3Al), таких как описаны в находящемся в совместной собственности патенте США. № 5595706, выданном на имя Sikka и др., поданном 29 декабря 1994 г., или из алюминидов никеля (например, Ni.sub.3Al), полное содержание которых настоящим включено посредством ссылки.
Нагреватель 2215 может определять количество содержащего никотин готового состава для пара, которое необходимо нагреть, на основе обратной связи с датчиков вмещающего элемента или контроллера 2105. Поток содержащего никотин готового состава для пара может быть отрегулирован микрокапиллярным или капиллярным действием. Более того, контроллер 2105 может отправлять команды на нагреватель 2215, чтобы регулировать впускное отверстие для воздуха в нагреватель 2215.
Данные, генерируемые датчиками 2220 вмещающего элемента, могут быть подвергнуты дискретизации с частотой дискретизации, соответствующей измеряемому параметру, с использованием дискретного многоканального аналого-цифрового преобразователя (ADC). Датчики 2220 вмещающего элемента могут включать, например, датчик температуры нагревателя, монитор скорости потока содержащего никотин готового состава для пара, датчик потока воздуха и датчик затяжки. Согласно по меньшей мере одному примеру варианта осуществления, датчик температуры нагревателя может представлять собой термистор или термопару, а измерение скорости потока содержащего никотин готового состава для пара может быть выполнено системой 2200 вмещающего элемента с использованием электростатических помех или встроенного вращателя содержащего никотин готового состава для пара.
Датчики 2220 вмещающего элемента могут также включать термоанемометр (HWA) 2220A. HWA 2220A обеспечивает функцию измерения скорости потока воздуха и может также в настоящем описании называться датчиком потока 2220A. Кроме того, как более подробно описано ниже на фиг. 24A-27, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, термоанемометр (HWA) 2220A может использовать один нагреваемый элемент в сочетании с архитектурой двойного контура управления для облегчения любого или всех из (i) измерения скорости потока воздуха, (ii) обнаружения затяжки и (iii) отслеживания температуры окружающей среды. Например, в по меньшей мере некоторых традиционных системах, включающих HWA, HWA предназначены для измерения непрерывного потока, и следовательно используются два или более чувствительных элемента: один для измерения температуры окружающей среды, а другой для измерения скорости теплопередачи от некоторого нагреваемого элемента. Следовательно, выполняя измерение скорости потока воздуха и отслеживание температуры окружающей среды с использованием одного нагреваемого элемента, сложность аппаратного обеспечения (например, схем), необходимого для выполнения как измерения скорости потока воздуха, так и отслеживания температуры окружающей среды, можно преимущественно уменьшить. Кроме того, возможность HWA 2220A отслеживать температуру окружающей среды также полезна, поскольку можно учитывать влияние находящейся вблизи нагревательной установки при оценке температуры нагреваемого элемента HWA 2220A.
Как используется в настоящем описании, термин «температура окружающей среды» при использовании в отношении HWA или датчика потока может относиться к температуре воздуха в непосредственной близости к HWA или датчику потока. Например, когда по меньшей мере нагреваемый элемент HWA (или датчика потока) 2220A находится внутри вмещающего элемента в сборе 300, температура окружающей среды HWA (или датчика потока) 2220A может относиться к температуре воздуха внутри вмещающего элемента в сборе 300, окружающего нагреваемый элемент HWA (или датчика 2220A потока). Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, если температура воздуха внутри вмещающего элемента в сборе 300 по существу равномерная (например, когда пар никотина в текущий момент не вытягивается через выпускные отверстия устройства 500 для э-парения никотина или когда нагреватель 2215 в текущий момент не приводится в действие), ссылка на «температуру окружающей среды» HWA (или датчика потока) 2220A в настоящем описании может относиться к температуре воздуха внутри вмещающего элемента в сборе 300, как правило.
Как будет более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 24A-26, HWA 2220A содержит нагреваемый элемент, который нагревается в результате приложения мощности к нагреваемому элементу. Кроме того, температура нагреваемого элемента влияет на сопротивление (Ω) нагреваемого элемента. Следовательно, напряжение нагреваемого элемента может быть использовано для оценки температуры нагреваемого элемента. Кроме того, при наличии потока воздуха тепло будет отводиться от нагреваемого элемента HWA 2220A протекающим воздухом, и поэтому уровень мощности, необходимый для того, чтобы нагреваемый элемент HWA 2220A поддерживал определенную температуру, может быть использован для оценки скорости потока воздуха, протекающего вокруг нагреваемого элемента HWA 2220A. Как использовано в настоящем описании, воздух, протекающий через пространство в непосредственной близости к нагреваемому элементу HWA (или датчика потока) 2220A, может называться просто воздухом, протекающим вокруг HWA (или датчика потока) 2220A, или воздухом, протекающим вокруг нагреваемого элемента HWA (или датчика потока) 2220А. Примеры нагреваемого элемента HWA 2220A будут теперь более подробно описаны ниже со ссылкой на фиг. 24A-24D.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, HWA 2220A может быть датчиком 364 (или быть включенным в него), представленным на фиг. 19. Следовательно, как отмечено выше со ссылкой на датчик 364 и фиг. 19 и 20, HWA 2220A может располагаться внутри сходящегося пути 330c. Кроме того, как описано выше со ссылкой на фиг. 19 и 20, сходящийся путь 330c представляет собой часть пути потока воздуха, который втягивается во вмещающий элемент в сборе 300 через впускное отверстие 322 вмещающего элемента и выходит из выпускного отверстия 368 модуля, на котором расположен нагреватель 336 (фиг. 17). Таким образом, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, воздух, который протекает вокруг HWA 2220A, представляет собой воздух, протекающий из впускного отверстия 322 вмещающего элемента в выпускное отверстие 368 модуля по сходящемуся пути 330c (например, во время затяжки).
На фиг. 24A-24D изображены примеры реализаций нагреваемого элемента, включенного в HWA 2220A. Со ссылкой на фиг. 24A, нагреваемый элемент HWA 2220A может быть реализован первым протравленным змеевидным элементом 2402A или вторым протравленным змеевидным элементом 2402B. Как изображено на фиг. 24А, первый протравленный змеевидный элемент 2402А содержит первую змеевидную проволоку 2408А, подвешенную между первой опорой 2404А и второй опорой 2406А, а второй протравленный змеевидный элемент 2402В содержит вторую змеевидную проволоку 2408В, подвешенную между третьей опорой 2404В и четвертой опорой 2406В. Со ссылкой на фиг. 24B, нагреваемый элемент HWA 2220A может быть реализован однопроволочным элементом 2402C. Как изображено на фиг. 24B, однопроволочный элемент содержит одну проволоку 2408C, вертикально подвешенную между пятой опорой 2404C и шестой опорой 2406C. Со ссылкой на фиг. 24C, нагреваемый элемент HWA 2220A может быть реализован элементом 2410 с намотанной проволокой. Например, элемент 2410 с намотанной проволокой может представлять собой индуктор Coilcraft с проволочной обмоткой для поверхностного монтажа (SMT). Со ссылкой на фиг. 24D, нагреваемый элемент HWA 2220A может быть реализован тонкопленочным резистивным датчиком температуры (RTD) 2412. Архитектура двойного контура управления согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления теперь будет описана ниже со ссылкой на фиг. 25A-25D и 26.
На фиг. 25A представлена схема внутреннего ПИД контура управления 2500, на фиг. 25B-25D изображены примеры с первого по третий форм волны 2526-1-2526-3 сигнала возбуждения 2526 широтно-импульсной модуляции (ШИМ) по фиг. 25A, и на фиг. 26 представлена схема внешнего ПИД контура управления 2600.
Как изображено на фиг. 25A, внутренний ПИД контур управления 2500 вычисляет внутреннюю ошибку Error_I на основе разницы между внутренней уставкой SP_I и внутренней переменной PV_I процесса, которая выводится из внутреннего процесса 2520. Например, контроллер 2105 или контроллер, включенный в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300, может определять разницу между внутренней уставкой SP_I и внутренней переменной PV_I процесса путем выполнения операции суммирования 2518. В примере, изображенном на фиг. 25A, операция суммирования 2518 включает вычисление, в качестве внутренней ошибки Error_I, суммы внутренней уставки SP_I и инвертированной (то есть отрицательной (-)) версии внутренней переменной PV_I процесса. На основе внутренней ошибки Error_I внутренний ПИД контроллер 2510 применяет корректировку к внутренней переменной CV_I управления, которая затем применяется в качестве входного сигнала для внутреннего процесса 2520 так, что внутренняя ошибка Error_I уменьшается или, альтернативно, минимизируется. Внутренний ПИД контроллер 2510 выполнен с возможностью генерирования переменной CV_I управления с использованием внутренней ошибки Error_I для определения пропорционального члена (P), интегрального члена (I) и производного члена (D) в соответствии с известными способами. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, внутренний ПИД контроллер 2510 может быть реализован посредством контроллера 2105 внутри системы 2100 устройства основной части 100 устройства или в качестве отдельного контроллера внутри системы 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300. Внутренний процесс 2520 теперь будет более подробно описан ниже.
Со ссылкой на фиг. 25A, внутренний процесс 2520 представляет собой процесс для запуска датчика 2220A потока. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления внутренний процесс 2520 включает функцию 2522 генерирования сигнала возбуждения, датчик 2220A потока и функцию 2524 преобразования напряжения в температуру. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления функция 2522 генерирования сигнала возбуждения и функция 2524 преобразования напряжения в температуру могут быть реализованы контроллером. Например, операции, описанные в описании как выполняемые функцией 2522 генерирования сигнала возбуждения или функцией 2524 преобразования напряжения в температуру, могут быть выполнены контроллером 2105 или находиться под его управлением. В качестве другого примера, операции, описанные в описании как выполняемые функцией 2522 генерирования сигнала возбуждения или функцией 2524 преобразования напряжения в температуру, могут выполняться отдельным контроллером, включенным в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300, или находиться под его управлением.
Датчик 2220A потока запускается сигналом 2526 возбуждения широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который генерируется функцией 2522 генерирования сигнала возбуждения. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления функция 2522 генерирования сигнала возбуждения генерирует сигнал 2526 возбуждения ШИМ и подает сигнал 2526 возбуждения ШИМ на датчик 2220А потока путем управления блоком 2110 питания для генерирования сигнала 2526 возбуждения ШИМ и подачи сигнала возбуждения ШИМ на датчик 2220А потока (например, через электрический интерфейс/интерфейс 2120 данных вмещающего элемента). Подача сигнала 2526 возбуждения ШИМ на датчик 2220A потока приводит к тому, что нагреваемый элемент датчика 2220A потока накапливает тепло, следовательно повышая температуру нагреваемого элемента. Например, на фиг. 25B-25D изображены примеры с первого по третий форм волны 2526-1-2526-3 сигнала 2526 возбуждения ШИМ. Примеры с первого по третий форм волны 2526-1-2526-3 изображают, как величина тока сигнала 2526 возбуждения ШИМ изменяется в зависимости от времени. В примерах, показанных на фиг. 25B-25D, вертикальные оси примеров форм волны 2526-1-2526-3 с первого по третий показывают величину тока сигнала 2526 возбуждения ШИМ, которая может быть выражена, например, в амперах (А) или миллиамперах (мА). В примерах, показанных на фиг. 25B-25D, горизонтальные оси примеров форм волны 2526-1-2526-3 с первого по третий показывают время, которое может быть выражено, например, в секундах (с) или миллисекундах (мс). Как изображено на фиг. 25B-25D, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, сигнал 2526 возбуждения ШИМ представляет собой периодический сигнал, который колеблется между высоким значением (H) и низким значением (L). В примерах, изображенных на фиг. 25B-25D, примеры форм волны 2526-1-2526-3 с первого по третий имеют один и тот же период, общий период 2540, тогда как коэффициенты заполнения 2550-1 -2550-3 с первого по третий примеров форм волны 2526-1-2526-3 с первого по третий соответственно отличаются друг от друга.
Возвращаясь к фиг. 25A, установочное значение 2514 сигнала возбуждения задает уровень мощности, подаваемой на нагреваемый элемент датчика 2220A потока, (а значит и количество тепла, генерируемого им) посредством управления коэффициентом заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ, генерируемого функцией 2522 генерирования сигнала возбуждения. Например, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, функция 2522 генерирования сигнала возбуждения генерирует сигнал 2526 ШИМ возбуждения таким образом, что коэффициент заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ увеличивается по мере того, как увеличивается установочное значение 2514 сигнала возбуждения, выводимое из внутреннего ПИД контроллера 2510 в функцию 2522 генерирования сигнала возбуждения, и коэффициент заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ уменьшается по мере того, как уменьшается установочное значение 2514 сигнала возбуждения, выводимое из внутреннего ПИД контроллера 2510 в функцию 2522 генерирования сигнала возбуждения.
Например, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, внутренний ПИД контроллер 2510 может генерировать установочное значение 2514 сигнала возбуждения так, чтобы оно находилось между верхним пределом и нижним пределом, а функция 2522 генерирования сигнала возбуждения может генерировать сигнал 2526 возбуждения ШИМ таким образом, что коэффициент заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ пропорционален установочному значению 2514 сигнала возбуждения. Например, как изображено на фиг. 25B-25D, первый коэффициент заполнения 2550-1 первой примерной формы волны 2526-1 по фиг. 25B соответствует приблизительно 50 процентам общего периода 2540, второй коэффициент заполнения 2550-2 второй примерной формы волны 2526-2 по фиг. 25C соответствует приблизительно 25 процентам общего периода 2540, а третий коэффициент заполнения 2550-3 третьей примерной формы волны 2526-3 по фиг. 25C соответствует приблизительно 75 процентам общего периода 2540. Следовательно, в примерном сценарии, в котором верхний предел и нижний предел установочного значения 2514 сигнала возбуждения равны 10,0 и 0,0 соответственно, функция 2522 генерирования сигнала возбуждения может генерировать первый коэффициент заполнения 2550-1 первой примерной формы волны 2526-1 по фиг. 25B в ответ на установочное значение 2514 сигнала возбуждения, равное 5,0, генерировать второй коэффициент заполнения 2550-2 второй примерной формы волны 2526-2 по фиг. 25C в ответ на установочное значение 2514 сигнала возбуждения, равное 2,5, и генерировать третий коэффициент заполнения 2550-3 третьей примерной формы волны 2526-3 по фиг. 25C в ответ на установочное значение 2514 сигнала возбуждения, равное 7,5. Хотя 10,0 и 0,0 предоставлены как примеры верхнего предела и нижнего предела установочного значения 2514 сигнала возбуждения соответственно, верхний и нижний пределы установочного значения 2514 сигнала возбуждения не ограничены значениями 10,0 и 0,0 и могут быть установлены любые значения.
Возвращаясь к фиг. 25A, когда уровень сигнала 2526 возбуждения ШИМ является высоким, напряжение датчика 2220A потока, напряжение 2528 датчика потока, можно измерить. Например, на каждой из фиг. 25B-25D показаны отсчеты 2530. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления каждый отсчет 2530 изображает примерную синхронизацию операции дискретизации напряжения 2528 датчика потока. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления дискретизация напряжения 2528 датчика потока может быть выполнена или контролироваться либо контроллером 2105, либо контроллером, включенным в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, как изображено на фиг. 25B-25D, отсчеты 2530 могут возникать периодически, пока уровень сигнала 2526 возбуждения ШИМ является высоким (H), и отсчеты 2530 могут не возникать, пока уровень сигнала 2526 возбуждения ШИМ является низким (L). Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, ток сигнала 2526 возбуждения ШИМ, когда уровень является высоким (H), известен, а также известна зависимость между температурой и сопротивлением нагреваемого элемента датчика 2220A потока. Поэтому, в соответствии с известными способами (например, с использованием закона Ома), функция 2524 преобразования напряжения в температуру преобразует напряжение 2528 датчика потока в температуру 2516 датчика потока.
Поэтому процесс, находящийся под управлением внутреннего ПИД контура 2500 управления, представляет собой внутренний процесс 2520, внутренняя уставка SP_I представляет собой уставку 2512 температуры, внутренняя переменная CV_I управления представляет собой установочное значение 2514 сигнала возбуждения, а внутренняя переменная PV_I процесса представляет собой температуру 2516 датчика потока.
Следовательно, внутренний ПИД контур 2500 управления по фиг. 25A работает так, чтобы непрерывно корректировать установочное значение 2514 сигнала возбуждения (таким образом изменяя коэффициент заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ, а значит и количество тепла, генерируемого нагреваемым элементом датчика 2220A потока), чтобы уменьшать или, альтернативно, минимизировать разницу между температурой 2516 датчика потока и уставкой 2512 температуры. По мере увеличения скорости потока воздуха, проходящего через нагревательный элемент датчика 2220A потока или мимо него, увеличивается скорость, с которой тепло отводится от нагревательного элемента протекающим воздухом. По мере увеличения скорости, с которой тепло отводится от нагревательного элемента протекающим воздухом, увеличивается и уровень мощности, которая должна подаваться на нагреваемый элемент, чтобы поддерживать температуру нагреваемого элемента на уставке 2512 температуры. Следовательно, посредством измерения или оценки уровня мощности, подаваемой на нагреваемый элемент датчика 2220A потока, устройство 500 для э-парения никотина (например, по меньшей мере один из контроллера 2105 и контроллера системы 2200 вмещающего элемента) может измерять или оценивать скорость потока воздуха, проходящего вокруг нагревательного элемента датчика 2220A потока, тем самым измеряя или оценивая скорость потока воздуха, проходящего через по меньшей мере одно из устройства 500 для э-парения никотина и вмещающего элемента в сборе 300.
Однако на работу датчика 2220A потока может отрицательно повлиять изменение температуры окружающей среды датчика 2220A потока, при том что уставка 2512 температуры остается фиксированной. Например, в сценарии, в котором температура окружающей среды датчика 2220А потока увеличивается, температура нагреваемого элемента датчика 2220А потока также может увеличиваться, например, из-за того, что нагреваемый элемент получает тепло из воздуха в непосредственной близости от нагреваемого элемента. По мере увеличения температуры нагреваемого элемента увеличивается и сопротивление (Ω) нагреваемого элемента. Поэтому значения как напряжения 2528 датчика потока, измеренные с датчика 2220A потока, так и температуры 2516 датчика потока, генерируемые функцией 2524 преобразования напряжения в температуру, также увеличиваются. Кроме того, если, например, температура 2516 датчика потока превышает уставку 2512 температуры, результирующее значение внутренней ошибки Error_I заставит внутренний ПИД контроллер 2510 попытаться снизить температуру 2516 датчика потока путем уменьшения уровня мощности, подаваемой на нагреваемый элемент датчика 2220A потока (то есть посредством уменьшения установочного значения 2514 сигнала возбуждения, чтобы уменьшить коэффициент заполнения сигнала 2556 возбуждения ШИМ). Соответственно, если внутренняя ошибка Error_I достаточно большая, чтобы заставить внутренний ПИД контроллер 2510 попытаться снизить уровень мощности, подаваемой на нагреваемый элемент, ниже уровня, необходимого для надежной работы датчика 2220А потока, датчик 2220А потока может перестать реагировать из-за недостатка мощности и, следовательно, перестать выполнять функцию измерения потока. Например, если внутренний ПИД контроллер 2510 уменьшает установочное значение 2514 сигнала возбуждения до точки, в которой результирующий коэффициент заполнения сигнала 2556 возбуждения ШИМ становится слишком низким, чтобы подавать достаточную величину мощности на датчик 2220A потока, датчик 2220A потока может перестать реагировать из-за недостатка мощности и, следовательно, перестать выполнять функцию измерения потока.
Следовательно, чтобы избежать описанного выше сценария, при котором датчик 2220A потока перестает правильно функционировать, может быть выгодно изменить уставку 2512 температуры внутреннего ПИД контура 2500 управления по фиг. 25A в соответствии с изменением температуры окружающей среды датчика 2220A потока. Одним из решений может быть использование отдельного датчика температуры, специально предназначенного для определения температуры окружающей среды датчика 2220A потока.
Однако, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, архитектура двойного контура управления, которая содержит внешний ПИД контур 2600 управления по фиг. 26 в сочетании с внутренним ПИД контуром 2500 управления по фиг. 25A, описанным выше, способна отслеживать изменения температуры окружающей среды датчика 2220A потока и соответственно корректировать уставку 2512 температуры. Внешний ПИД контур 2600 управления по фиг. 26 теперь будет более подробно описан ниже.
Со ссылкой на фиг. 26, внешний ПИД контур 2600 управления вычисляет внешнюю ошибку Error_O на основе разницы между внешней уставкой SP_O и внешней переменной PV_O процесса, которая выводится из внешнего процесса 2620. Например, контроллер 2105 или контроллер, включенный в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300, может определять разницу между внешней уставкой SP_O и внешней переменной PV_O процесса путем выполнения операции суммирования 2618. В примере, изображенном на фиг. 26, операция суммирования 2618 включает вычисление, в качестве внешней ошибки Error_O, суммы внутренней уставки SP_I и инвертированной (то есть отрицательной (-)) версии внешней переменной PV_O процесса. На основе внешней ошибки Error_O внешний ПИД контроллер 2610 применяет корректировку к внешней переменной CV_O управления, которая затем применяется в качестве входного сигнала для внешнего процесса 2620 таким образом, что внешняя ошибка Error_O уменьшается или, альтернативно, минимизируется. Как было описано выше со ссылкой на внутренний ПИД контроллер 2510 внутреннего ПИД контура 2500 управления по фиг. 25A, внешний ПИД контроллер 2610 выполнен с возможностью генерирования внешней переменной CV_O управления с использованием внешней ошибки Error_O для определения пропорционального члена (P), интегрального члена (I) и производного члена (D) в соответствии с известными способами. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, внешний ПИД контроллер 2610 может быть реализован посредством контроллера 2105 внутри системы 2100 устройства основной части 100 устройства или в качестве отдельного контроллера внутри системы 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, внутренний ПИД контроллер 2510 и внешний ПИД контроллер 2610 оба могут быть реализованы посредством контроллера 2105 внутри системы 2100 устройства основной части 100 устройства, оба могут быть реализованы одним и тем же одним контроллером внутри системы 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300, или каждый из них может быть реализован в качестве отдельного контроллера, например, в виде двух контроллеров внутри системы 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300.
Как изображено на фиг. 26, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, процесс, управляемый внешним ПИД контуром 2600 управления, внешний процесс 2620, представляет собой внутренний ПИД контур 2500 управления по фиг. 25A. Например, как изображено на фиг. 26, внешняя уставка SP_O внешнего ПИД контура 2600 управления представляет собой уставку 2612 установочного значения сигнала возбуждения, внешняя переменная CV_O управления внешнего ПИД контура 2600 управления представляет собой уставку 2512 температуры внутреннего ПИД контура 2500 управления, а внешняя переменная PV_O процесса внешнего ПИД контура 2600 управления представляет собой установочное значение 2514 сигнала возбуждения внутреннего ПИД контура 2500 управления.
Следовательно, внешний ПИД контур 2600 управления по фиг. 26 работает так, чтобы непрерывно корректировать уставку 2512 температуры, вводимую во внутренний ПИД контур 2500 управления, чтобы уменьшать или, альтернативно, минимизировать разницу между установочным значением 2514 сигнала возбуждения, выдаваемым внутренним ПИД контуром 2500 управления, и уставкой 2612 установочного значения сигнала возбуждения. Кроме того, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, внешний ПИД контур 2600 управления не регулирует уставку 2512 температуры, вводимую во внутренний ПИД контур 2500 управления во время затяжки. Например, как изображено на фиг. 26, внешний ПИД контур 2600 управления может содержать мультиплексор 2650. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления функции мультиплексора 2650 могут быть выполнены контроллером 2105 или контроллером, включенным в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300. Кроме того, как изображено на фиг. 26, когда сигнал 2640 обнаружения затяжки имеет первое логическое значение (например, высокий логический уровень), указывающее, что происходит затяжка (то есть указывающее, что пар никотина в текущий момент втягивается через выпускные отверстия устройства 500 для э-парения никотина или вмещающего элемента в сборе 300, или что отрицательное давление в текущий момент прикладывается к выходным отверстиям устройства 500 для э-парения никотина или вмещающего элемента в сборе 300), текущее значение уставки 2512 температуры, вводимой в мультиплексор 2650, становится фиксированным как значение, предоставляемое на внутренний ПИД контур 2500 управления, пока сигнал 2640 обнаружения затяжки не перейдет во второе логическое значение (например, низкий логический уровень), указывающее, что затяжка в текущий момент не происходит (то есть указывающее, что пар никотина в текущий момент не втягивается через выпускные отверстия устройства 500 для э-парения никотина или вмещающего элемента в сборе 300, или что отрицательное давление в текущий момент не прикладывается к выходным отверстиям устройства 500 для э-парения никотина или вмещающего элемента в сборе 300). Когда сигнал 2640 обнаружения затяжки переходит во второе логическое значение (например, низкий логический уровень), указывающее, что затяжка в текущий момент не происходит, мультиплексор 2650 просто выводит уставку 2512 температуры, которая выводится внешним ПИД контроллером 2610 в качестве входного сигнала для внутреннего ПИД контура 2500 управления. Следовательно, внутренняя уставка SP_I внутреннего ПИД контура 2500 управления (то есть уставка 2512 температуры) имеет фиксированное значение, пока происходит затяжка, и переменное значение, пока затяжка не происходит. Способ, по которому уставка 2512 температуры изменяется, когда затяжка не происходит, теперь будет более подробно описан ниже. Как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 27, сигнал 2640 обнаружения затяжки может быть сгенерирован генератором сигнала обнаружения затяжки. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления генератор сигнала обнаружения затяжки представляет собой контроллер (например, контроллер 2105 или контроллер внутри системы 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300).
По мере того как температура окружающей среды датчика 2220A потока повышается, установочное значение 2514 сигнала возбуждения может согласно способу, описанному выше со ссылкой на фиг. 25A. Однако внешний ПИД контроллер 2610 может предотвращать падение установочного значения 2514 сигнала возбуждения до уровня, при котором датчик 2220A потока может перестать реагировать. Например, со ссылкой на фиг. 26, по мере того как установочное значение 2514 сигнала возбуждения падает относительно уставки 2612 установочного значения сигнала возбуждения, величина внешней ошибки Error_O увеличивается. В ответ внешний ПИД контроллер 2610 работает так, чтобы уменьшить внешнюю ошибку Error_O путем увеличения уставки 2512 температуры в соответствии с изменением температуры окружающей среды датчика 2220A потока, тем самым вызывая увеличение установочного значения 2514 сигнала возбуждения. Например, внутренний ПИД контроллер 2510 будет увеличивать установочное значение 2514 сигнала возбуждения в ответ на увеличенную уставку 2512 температуры, поскольку дополнительную мощность потребуется подать на нагреваемый элемент датчика 2220A потока, чтобы повысить температуру нагреваемого элемента до недавно повышенной уставки температуры 2512.
В дополнение к повышению уставки 2512 температуры в ответ на повышение температуры окружающей среды датчика 2220A потока, как описано в примерном сценарии выше, внешний ПИД контур 2600 управления может также снизить уставку 2512 температуры в ответ на снижение температуры окружающей среды датчика 2220A потока. Например, в сценарии, в котором температура окружающей среды датчика 2220А потока снижается, температура нагреваемого элемента датчика 2220А потока также может снижаться, например, из-за того, что нагреваемый элемент теряет тепло в воздух в непосредственной близости от нагреваемого элемента. По мере снижения температуры нагреваемого элемента снижается и сопротивление нагреваемого элемента. Поэтому значения как напряжения 2528 датчика потока, измеренного с датчика 2220A потока, так и температуры 2516 датчика потока, генерируемой функцией 2524 преобразования напряжения в температуру, также снижается. Кроме того, если, например, температура 2516 датчика потока ниже уставки 2512 температуры, результирующее значение внутренней ошибки Error_I приведет к тому, что внутренний ПИД контроллер 2510 попытается поднять температуру 2516 датчика потока путем увеличения уровня мощности, подаваемой на нагреваемый элемент датчика 2220A потока (то есть посредством увеличения установочного значения 2514 сигнала возбуждения, чтобы увеличить коэффициент заполнения сигнала 2556 возбуждения ШИМ). Кроме того, по мере повышения установочного значения 2514 сигнала возбуждения относительно уставки 2612 установочного значения сигнала возбуждения увеличивается величина внешней ошибки Error_O. В ответ внешний ПИД контроллер 2610 работает так, чтобы уменьшить величину внешней ошибки Error_O путем снижения уставки 2512 температуры в соответствии с изменением температуры окружающей среды датчика 2220A потока, тем самым вызывая падение установочного значения 2514 сигнала возбуждения. Например, внутренний ПИД контроллер 2510 будет снижать установочное значение 2514 сигнала возбуждения в ответ на сниженную уставку 2512 температуры, поскольку уровень мощности, подаваемой на нагреваемый элемент датчика 2220A потока, необходимо будет уменьшить, чтобы понизить температуру нагреваемого элемента до недавно пониженной уставки 2512 температуры.
Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления уровень уставки 2612 установочного значения сигнала возбуждения может быть установлен в соответствии с предпочтениями разработчика или изготовителя по меньшей мере одного из устройства 500 для э-парения никотина и вмещающего элемента в сборе 300. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления уровень уставки 2612 установочного значения сигнала возбуждения может быть сохранен в соответствии с предпочтениями разработчика или изготовителя устройства 500 для э-парения никотина (например, по меньшей мере одного из основной части 100 устройства и вмещающего элемента в сборе 300). Например, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления уровень уставки 2612 установочного значения сигнала возбуждения может быть установлен в соответствии с желаемым допустимым пределом между температурой окружающей среды HWA 2220A и температурой нагреваемого элемента HWA 2220A (то есть, когда затяжка не происходит).
Следовательно, внешний ПИД контур 2600 управления может преимущественно использовать датчик 2220А потока для управления уставкой 2512 температуры для изменения в соответствии с изменениями температуры окружающей среды датчика 2220А потока без необходимости реализации отдельного датчика температуры (например, внутри вмещающего элемента в сборе 300) для определения температуры окружающей среды датчика 2220A потока. Примерный способ работы HWA согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления теперь будет объяснен ниже со ссылкой на фиг. 27.
На фиг. 27 представлена блок-схема, показывающая способ работы HWA согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления.
Со ссылкой на фиг. 27, на этапе S2710 определяют температуру нагреваемого элемента HWA. Например, как описано выше со ссылкой на фиг. 25A, контроллер (например, контроллер 2105 или контроллер, включенный в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300) может выполнять операцию или управлять операцией измерения напряжения 2528 датчика потока, и функция 2424 преобразования напряжения в температуру может преобразовывать измеренное напряжение 2528 датчика потока в температуру 2516 датчика потока, которая представляет температуру нагреваемого элемента HWA 2220A.
На этапе S2720 уровнем мощности, подаваемой устройством для э-парения никотина на HWA, управляют на основе определенной температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры. Например, как описано выше со ссылкой на фиг. 25A, внутренний ПИД контроллер 2510 генерирует установочное значение 2514 сигнала возбуждения (то есть внутреннюю переменную CV_I управления) на основе разницы между уставкой 2512 температуры (то есть внутренней уставкой SP_I) и температурой 2516 датчика потока (то есть внутренней переменной PV_I процесса). Кроме того, установочное значение 2514 сигнала возбуждения управляет уровнем уровня мощности, подаваемого на нагреваемый элемент датчика 2220A потока, например, управляя коэффициентом заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ.
На этапе S2730 генерируют сигнал обнаружения затяжки. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, сигнал 2640 обнаружения затяжки может быть сгенерирован контроллером (например, контроллером 2105 или контроллером, включенным в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300) посредством отслеживания по меньшей мере одного из установочного значения 2514 сигнала возбуждения и градиента установочного значения 2514 сигнала возбуждения. Например, на этапе S730, в то время как сигнал 2640 обнаружения затяжки имеет значение, указывающее, что затяжка в текущий момент не происходит (например, низкое логическое значение, или 0), контроллер может изменить значение сигнала 2640 обнаружения затяжки на значение, указывающее, что затяжка в текущий момент происходит (например, высокое логическое значение, или 1), в ответ на по меньшей мере одно из определения того, что текущий уровень (или средний уровень по скользящему окну уровней) установочного значения 2514 сигнала возбуждения превысил пороговое значение уровня начала затяжки, и определения того, что текущий градиент (или средний градиент по скользящему окну градиентов) установочного значения 2514 сигнала возбуждения превысил пороговое значение градиента начала затяжки. Кроме того, на этапе S730, в то время как сигнал обнаружения затяжки имеет значение, указывающее, что затяжка в текущий момент происходит (например, высокое логическое значение, или 1), контроллер может изменить значение сигнала 2640 обнаружения затяжки на значение, указывающее, что затяжка в текущий момент не происходит (например, низкое логическое значение, или 0), в ответ на по меньшей мере одно из определения того, что текущий уровень (или средний уровень по скользящему окну уровней) установочного значения 2514 сигнала возбуждения упал ниже порогового значения уровня конца затяжки, и определения того, что текущий градиент (или средний градиент по скользящему окну градиентов) установочного значения 2514 сигнала возбуждения упал ниже порогового значения градиента конца затяжки.
На этапе S2740 выполняют определение того, обнаружена ли затяжка или нет. Например, если уровень сигнала 2640 обнаружения затяжки, сгенерированного на этапе S2730, указывает, что затяжка не обнаружена (N), то способ переходит к этапу S2750.
На этапе S2750 выполняют определение того, обнаружено ли или нет изменение температуры окружающей среды HWA. Например, способом, описанным выше относительно фиг. 26, внешний ПИД контроллер 2610 может определить, что температура окружающей среды HWA 2220A изменилась, на основе обнаружения увеличения величины внешней ошибки Error_O. Дополнительно знак внешней ошибки Error_O может указывать внешнему ПИД контроллеру 2610 направление (например, увеличение или уменьшение) изменения температуры окружающей среды HWA 2220A. Если на этапе S2750 изменения температуры окружающей среды HWA 2220A не обнаружено (N), то способ завершается. Если на этапе S2750 изменение температуры окружающей среды HWA 2220A обнаружено (Y), то способ переходит к этапу S2760.
На этапе S2760 уставкой температуры управляют так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA. Например, как описано выше относительно фиг. 26, внешний ПИД контроллер 2610 может реагировать на изменение температуры окружающей среды HWA 2220A, обнаруженное на этапе S2750, посредством изменения значения уставки 2512 температуры в соответствии с температурой окружающей среды HWA 2220A. Например, внешний ПИД контроллер 2610 может увеличивать уставку 2512 температуры в ответ на обнаружение повышения температуры окружающей среды HWA 2220A и внешний ПИД контроллер 2610 может уменьшать уставку 2512 температуры в ответ на обнаружение снижения температуры окружающей среды HWA 2220A. Согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления после этапа S2760 способ завершается.
Возвращаясь к этапу S2750, если уровень сигнала 2640 обнаружения затяжки, сгенерированного на этапе S2730, указывает, что затяжка обнаружена (Y), то способ переходит к этапу S2770.
На этапе S2770 скорость потока воздуха, протекающего вокруг HWA, определяют на основе уровня мощности, подаваемой на HWA. Например, на этапе S2770 контроллер (например, контроллер 2105 или контроллер, включенный в систему 2200 вмещающего элемента вмещающего элемента в сборе 300) может определять скорость потока воздуха, протекающего вокруг HWA, на основе текущего установочного значения 2514 сигнала возбуждения. А именно, как описано выше, нагреваемый элемент HWA 2220A нагревается в результате подачи мощности на нагреваемый элемент посредством сигнала 2526 возбуждения ШИМ. Кроме того, температура нагреваемого элемента влияет на сопротивление (Ω) нагреваемого элемента. Следовательно, напряжение нагреваемого элемента (например, напряжение 2528 датчика потока) может быть использовано для оценки температуры нагреваемого элемента (например, температуры 2516 датчика потока). Кроме того, при наличии потока воздуха тепло будет отводиться от нагреваемого элемента HWA 2220A протекающим воздухом, и поэтому уровень мощности, необходимый для того, чтобы нагреваемый элемент HWA 2220A поддерживал определенную температуру, может быть использован для оценки скорости потока воздуха, протекающего вокруг нагреваемого элемента HWA 2220A. Кроме того, уровень мощности, необходимый для того, чтобы нагреваемый элемент HWA 2220A поддерживал конкретную температуру, может быть определен или оценен на основе текущего установочного значения 2514 сигнала возбуждения, которое управляет текущим уровнем мощности, подаваемой на нагреваемый элемент HWA 2220A, посредством управления коэффициентом заполнения сигнала 2526 возбуждения ШИМ, подаваемого на HWA 2220A. Следовательно, контроллер 2105 или контроллер, включенный в систему 2200 вмещающего элемента, может использовать текущее установочное значение 2514 сигнала возбуждения для определения или оценки скорости потока воздуха, протекающего вокруг нагреваемого элемента HWA 2220A. Кроме того, скорость потока воздуха, протекающего вокруг нагреваемого элемента HWA 2220A, может указывать на скорость потока воздуха, протекающего через по меньшей мере одно из вмещающего элемента в сборе 300 и устройства 500 для э-парения никотина. Например, как отмечено выше со ссылкой на фиг. 13 и 14, во время парения воздух входит во вмещающий элемент в сборе 300 через впускное отверстие 322 вмещающего элемента и выходит из вмещающего элемента в сборе через выпускное отверстие 304 вмещающего элемента. Кроме того, как отмечено выше со ссылкой на фиг. 18-20, датчик 364 может представлять собой или содержать HWA 2220A, и поэтому HWA 2220A может быть расположен внутри сходящегося пути 330c. Кроме того, как также описано выше со ссылкой на фиг. 18-20, сходящийся путь 330c представляет собой часть пути потока воздуха, который втягивается во вмещающий элемент в сборе 300 через впускное отверстие 322 вмещающего элемента, проходит через нагревательную камеру (например, входит из выпускного отверстия 368 модуля и выходит в канал 316 для пара) и выходит из вмещающего элемента в сборе 300 через выпускное отверстие 304 вмещающего элемента. Следовательно, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, воздух, который протекает вокруг HWA 2220A, представляет собой воздух, протекающий из вмещающего элемента в сборе 300 устройства 500 для э-парения никотина через впускное отверстие 322 вмещающего элемента и выпускное отверстие 304 вмещающего элемента (например, во время затяжки), и поэтому скорость потока воздуха, протекающего вокруг нагреваемого элемента HWA 2220A, может указывать на скорость потока воздуха, протекающего через по меньшей мере одно из вмещающего элемента в сборе 300 и устройства 500 для э-парения никотина.
Таким образом, согласно по меньшей мере некоторым примерным вариантам осуществления, один HWA (например, HWA 2220A) в сочетании с архитектурой двойного контура управления, которая включает внутренний ПИД контур 2500 управления по фиг. 25A и внешний ПИД контур 2600 управления по фиг. 26, может облегчить любое или все из (i) измерения скорости потока воздуха, (ii) обнаружения затяжки и (iii) отслеживания температуры окружающей среды с целью улучшения измерения скорости потока воздуха, без необходимости реализации дополнительного датчика температуры для измерения температуры окружающей среды HWA.
Хотя в настоящем документе раскрыт ряд примерных вариантов осуществления, следует понимать, что могут быть возможны и другие вариации. Такие вариации не должны считаться отступлением от объема настоящего изобретения, и все такие модификации, как должно быть очевидно специалисту в данной области техники, предназначены для включения в объем следующей формулы изобретения.
Группа изобретений относится к табачной промышленности, в частности к устройствам, имитирующим процесс табакокурения. Для осуществления способа управления термоанемометром (HWA) устройства для электронного парения никотина управляют с помощью первого ПИД контроллера уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, на основе температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры. Генерируют сигнал обнаружения затяжки, указывающий, происходит или нет затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина. В то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина не происходит, осуществляют обнаружение с помощью второго ПИД контроллера изменения температуры окружающей среды HWA. Осуществляют управление с помощью второго ПИД контроллера уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA. Устройство для электронного парения никотина содержит часть для хранения содержащего никотин готового состава для пара, нагреватель, выполненный с возможностью генерирования пара, термоанемометр (HWA). Первый ПИД контроллер выполнен с возможностью управления уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA. Генератор сигнала обнаружения затяжки выполнен с возможностью генерирования сигнала обнаружения затяжки. Второй ПИД контроллер выполнен так, что в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина не происходит, – второй ПИД контроллер обнаруживает изменение температуры окружающей среды HWA и управляет уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA. Достигается технический результат – повышение эффективности контроля температуры нагрева. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 33 ил.
1. Способ управления термоанемометром (HWA) устройства для электронного парения никотина, включающий:
управление, с помощью первого ПИД контроллера, уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, на основе температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры;
генерирование сигнала обнаружения затяжки, указывающего, происходит ли или нет затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина; и,
в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина не происходит,
обнаружение, с помощью второго ПИД контроллера, изменения температуры окружающей среды HWA; и
управление, с помощью второго ПИД контроллера, уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA.
2. Способ по п. 1, при котором управление уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, включает
генерирование, с помощью первого ПИД контроллера, установочного значения сигнала возбуждения,
при этом уровень мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, основан на установочном значении сигнала возбуждения.
3. Способ по п. 2, дополнительно включающий,
в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина происходит, определение скорости потока воздуха, протекающего вокруг HWA, на основе установочного значения сигнала возбуждения.
4. Способ по п. 2 или 3, при котором генерирование сигнала обнаружения затяжки включает:
определение градиента установочного значения сигнала возбуждения; и
генерирование сигнала обнаружения затяжки на основе определенного градиента установочного значения сигнала возбуждения.
5. Способ по п. 2, 3 или 4, дополнительно включающий:
генерирование сигнала возбуждения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на основе установочного значения сигнала возбуждения; и
подачу мощности на HWA путем подачи сигнала возбуждения ШИМ на HWA.
6. Способ по п. 5, при котором генерирование сигнала возбуждения ШИМ включает генерирование сигнала возбуждения ШИМ так, что коэффициентом заполнения ШИМ управляют на основе установочного значения сигнала возбуждения.
7. Способ по любому из пп. 2-6, при котором генерирование установочного значения сигнала возбуждения включает
генерирование, с помощью первого ПИД контроллера, установочного значения сигнала возбуждения на основе разницы между температурой нагреваемого элемента HWA и уставкой температуры.
8. Способ по любому из пп. 2-7, при котором обнаружение изменения температуры окружающей среды HWA включает
обнаружение, с помощью второго ПИД контроллера, изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором управление уставкой температуры включает:
увеличение, с помощью второго ПИД контроллера, уставки температуры в ответ на обнаружение повышения температуры окружающей среды HWA; и
уменьшение, с помощью второго ПИД контроллера, уставки температуры в ответ на обнаружение снижения температуры окружающей среды HWA.
10. Устройство для электронного парения никотина, содержащее:
часть для хранения содержащего никотин готового состава для пара, предназначенную для хранения содержащего никотин готового состава для пара;
нагреватель, выполненный с возможностью генерирования пара никотина путем нагрева содержащего никотин готового состава для пара;
термоанемометр (HWA);
первый ПИД контроллер, выполненный с возможностью управления уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, на основе температуры нагреваемого элемента HWA и уставки температуры;
генератор сигнала обнаружения затяжки, выполненный с возможностью генерирования сигнала обнаружения затяжки, указывающего, происходит ли или нет затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина; и
второй ПИД контроллер, выполненный так, что в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина не происходит,
второй ПИД контроллер обнаруживает изменение температуры окружающей среды HWA и
второй ПИД контроллер управляет уставкой температуры так, что уставка температуры изменяется в ответ на обнаруженное изменение температуры окружающей среды HWA.
11. Устройство для электронного парения никотина по п. 10, в котором первый ПИД контроллер выполнен с возможностью управления уровнем мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, путем генерирования установочного значения сигнала возбуждения, при этом уровень мощности, подаваемой устройством для электронного парения никотина на HWA, основан на установочном значении сигнала возбуждения.
12. Устройство для электронного парения никотина по п. 11, в котором второй ПИД контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения скорости потока воздуха, протекающего вокруг HWA, на основе установочного значения сигнала возбуждения, в то время как сигнал обнаружения затяжки указывает, что затяжка в текущий момент относительно устройства для электронного парения никотина происходит.
13. Устройство для электронного парения никотина по п. 11 или 12, в котором генератор сигнала обнаружения затяжки выполнен с возможностью:
определения градиента установочного значения сигнала возбуждения и
генерирования сигнала обнаружения затяжки на основе определенного градиента установочного значения сигнала возбуждения.
14. Устройство для электронного парения никотина по п. 11, 12 или 13, дополнительно содержащее генератор сигнала возбуждения, выполненный с возможностью:
генерирования сигнала возбуждения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на основе установочного значения сигнала возбуждения и
подачи мощности на HWA посредством подачи сигнала возбуждения ШИМ на HWA.
15. Устройство для электронного парения никотина по п. 14, в котором генератор сигнала возбуждения выполнен с возможностью управления коэффициентом заполнения сигнала возбуждения ШИМ на основе установочного значения сигнала возбуждения.
16. Устройство для электронного парения никотина по любому из пп. 11-15, в котором первый ПИД контроллер выполнен с возможностью генерирования установочного значения сигнала возбуждения на основе разницы между температурой нагреваемого элемента HWA и уставкой температуры.
17. Устройство для электронного парения никотина по любому из пп. 11-16, в котором второй ПИД контроллер выполнен с возможностью обнаружения изменения температуры окружающей среды HWA на основе разницы между установочным значением сигнала возбуждения и уставкой установочного значения сигнала возбуждения.
18. Устройство для электронного парения никотина по любому из пп. 10-17, в котором второй ПИД контроллер выполнен с возможностью управления уставкой температуры посредством:
увеличения уставки температуры в ответ на обнаружение повышения температуры окружающей среды HWA и
уменьшения уставки температуры в ответ на обнаружение снижения температуры окружающей среды HWA.
| УПРАВЛЯЮЩЕЕ НАГРЕВАНИЕМ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ И ОТНОСЯЩИЕСЯ К НЕМУ СИСТЕМА И СПОСОБ | 2014 |
|
RU2647805C2 |
| СИСТЕМА ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ С УЛУЧШЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ АЭРОЗОЛЯ | 2012 |
|
RU2613785C2 |
| СИСТЕМА ДАТЧИКОВ РАСХОДА | 2009 |
|
RU2496393C2 |
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
| Токарный резец | 1924 |
|
SU2016A1 |
| DE 3706622 A, 15.09.1988. | |||
