СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ПАРА И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ Российский патент 2024 года по МПК A24F40/53 A24F40/57 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системам предоставления пара, таким как системы доставки никотина (например, электронные сигареты и т.п.).

Уровень техники

Электронные системы предоставления пара, такие как электронные сигареты (е-сигареты), в общем, содержат исходное вещество для испарения, например, резервуар с исходной жидкостью, содержащей состав, обычно включающий в себя никотин, или твердое вещество, такое как табачный продукт, из которого получают пар для вдыхания пользователем, например, посредством теплового испарения. Таким образом, система предоставления пара обычно содержит камеру для выработки пара, содержащую испаритель, например, нагревательный элемент, устроенный так, чтобы испарять часть исходного вещества в камере выработки пара. Когда пользователь осуществляет вдох через устройство, и электрическая энергия подаются на испаритель, воздух втягивается в устройство через впускные отверстия и в камеру для выработки пара, где воздух смешивается с испарившимся исходным веществом и образуют конденсационный аэрозоль. Между камерой выработки пара и отверстием в мундштуке имеется путь, так что поступающий воздух, проходящий через камеру выработки пара, проходит вдоль пути прохождения потока до отверстия мундштука, перенося с собой некоторое количество пара/конденсационного аэрозоля, и выходит через отверстие мундштука для вдыхания пользователем. Некоторые электронные сигареты также могут включать в себя ароматизирующий элемент, находящийся на пути потока через устройство, чтобы придавать дополнительные вкусы. Такие устройства иногда могут называться гибридными устройствами, а ароматизирующий элемент может включать в себя, например, порцию табака, расположенную на пути воздуха между камерой выработки пара и мундштуком, так что пар/конденсационный аэрозоль, втягиваемый через устройство, проходит через порцию табака прежде, чем выйти через мундштук для вдыхания пользователем.

С такими системами предоставления пара могут возникать проблемы, если возле нагревательного элемента больше нет достаточного количества исходного вещества (что иногда называется пересыханием системы подачи пара). Это может произойти, например, из-за того, что прекращается подача исходного вещества к нагревательному элементу. В этом случае может произойти быстрый перегрев нагревательного элемента и около него. Принимая во внимание типичные условия эксплуатации, можно ожидать, что перегретые участки быстро достигнут температуры от 500 до 900°C. Такой быстрый нагрев не только потенциально может повредить компоненты в самой системе предоставления пара, он также может отрицательно повлиять на процесс испарения любого остаточного исходного вещества. Например, избыточное тепло может вызвать разложение остаточного исходного вещества, например, посредством пиролиза, что может потенциально высвобождать в поток воздуха неприятные на вкус вещества, которые пользователь может вдохнуть. Вещества с неприятным вкусом и т.п. также могут быть выделены из-за перегрева других компонентов устройства предоставления аэрозоля, таких как фитиль в некоторых системах с жидким исходным веществом.

Изобретение направлено на решение некоторых из этих проблем.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является система предоставления пара, содержащая испаритель для выработки пара из исходного вещества; резервуар для хранения исходного вещества; и схему управления, выполненную с возможностью подачи первого, ненулевого уровня мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением; и подачи на испаритель второго, ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение.

Вторым объектом изобретения является схема управления для использования в системе предоставления пара, содержащей испаритель для выработки пара из исходного вещества, которая выполнена с возможностью подачи первого, ненулевого уровня мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением; и подачи на испаритель второго, ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение.

Третьим объектом изобретения является устройство предоставления пара, содержащее описанную выше схему управления.

Четвертым объектом изобретения является способ работы схемы управления в системе предоставления пара, содержащей испаритель для выработки пара из исходного вещества и резервуар для хранения исходного вещества, включающий в себя этапы, на которых подают посредством схемы управления первый, ненулевой уровень мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определяют с помощью схемы управления состояние истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнивают отслеживаемый параметр с первым пороговым значением; и подают с помощью схемы управления на испаритель второй, ненулевой уровень мощности, меньший первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение.

Пятым объектом изобретения является система предоставления пара, содержащая средство испарения для выработки пара из исходного вещества; средство хранения исходного вещества; и средство управления, выполненное с возможностью подачи первого, ненулевого уровня мощности на средство испарения для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением; и подачи на средство испарения второго, ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение.

Понятно, что особенности изобретения, описанные выше в отношении первого и других объектов изобретения, одинаково применимы при необходимости к вариантам осуществления изобретения в соответствии с другими объектами изобретения и могут сочетаться с ними не только в определенных описанных выше комбинациях.

Варианты осуществления изобретения поясняются чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показана система предоставления пара в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2 - блок-схема способа работы системы, показанной на фиг. 1, в которой уровень мощности определяется один раз за затяжку;

на фиг. 3 - блок-схема способа работы системы, показанной на фиг. 1, в которой уровень мощности определяется несколько раз за затяжку;

на фиг. 4 - блок-схема способа работы системы, показанной на фиг. 1, в которой несколько уровней мощности определяются за затяжку.

Осуществление изобретения

В дальнейшем описаны определенные варианты осуществления изобретения. Некоторые особенности определенных вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы обычным образом и для краткости они подробно не описаны. Таким образом, следует понимать, что подробно не описанные особенности рассмотренных в настоящем описании элементов устройства могут быть реализованы в соответствии с любой обычной технологией по реализации таких элементов.

Настоящее изобретение относится к системам предоставления пара, которые также могут назваться системами предоставления аэрозоля, таким как электронные сигареты, включая гибридные устройства. В дальнейшем описании иногда могут использоваться термины «е-сигарета» или «электронная сигарета», но следует понимать, что эти термины могут взаимозаменяемо использоваться с системой или устройством предоставления пара и электронной системой/устройством предоставления пара. Кроме того, как это принято в данной области техники, термины «пар» и «аэрозоль» и связанные с ними термины, такие как «испарение», «улетучивание» и «распыление», как правило, могут использоваться взаимозаменяемо.

Системы подачи аэрозоля часто, хотя и не всегда, содержат модульную сборку, включающую в себя как многоразовую часть, так и сменную (одноразовую) расходную часть. Часто сменная часть содержит исходное вещество для получения аэрозоля и испаритель, а многоразовая часть содержит источник питания (например, перезаряжаемую батарею), механизм активации (например, кнопку или датчик затяжки) и схему управления. Тем не менее, понятно, что эти различные части в зависимости от функциональности также могут содержать дополнительные элементы. Например, для гибридного устройства картридж может также содержать дополнительный элемент, модифицирующий аэрозоль, например порцию табака в виде «капсулы». В таких случаях элемент-вкладыш сам может быть съемным с одноразового картриджа, так что его можно заменять отдельно от картриджа, например, для изменения вкуса, или из-за того, что полезный срок службы элемента-вкладыша меньше, чем полезный срок службы парообразующих компонентов картриджа. Многоразовая часть устройства часто также может содержать дополнительные компоненты, такие как пользовательский интерфейс для приема пользовательского ввода и отображения характеристик рабочего состояния.

В модульных устройствах расходная часть и блок управления механически (а иногда и электрически) соединяются друг с другом для использования, например, с помощью резьбы, защелкивания или байонетного соединения с соответствующими электрическими контактами. Если исходное вещество для получения пара в картридже закончилось, или пользователь желает переключиться на другой картридж, содержащий другое исходное вещество для получения пара, то картридж может быть извлечен из блока управления и на его место может быть установлен другой картридж. Устройства, соответствующие такому типу двухкомпонентной модульной конфигурации, могут называться двухкомпонентными или многокомпонентными устройствами.

Электронные сигареты, в том числе многокомпонентные устройства, сравнительно часто имеют удлиненную форму, и в качестве конкретного примера будем считать, что некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к удлиненному многокомпонентному устройству, использующему одноразовые картриджи с вкладышем для табачных капсул. Однако следует отметить, что основные принципы, представленные в настоящем описании, могут в равной степени применяться для различных конфигураций электронных сигарет, например для однокомпонентных устройств или модульных устройств, содержащих более двух частей, многоразовых устройств, одноразовых устройств и негибридных устройств, которые не имеют дополнительного ароматизирующего элемента, а также устройств, соответствующих другим общим формам, например на основе так называемых высокопроизводительных устройств боксмодов, которые обычно имеют более коробчатую форму. В более общем плане следует понимать, что некоторые варианты осуществления изобретения основаны на электронных сигаретах, которые выполнены с возможностью обеспечения функциональности в соответствии с принципами, раскрытыми в настоящем описании, и конкретные конструктивные особенности электронной сигареты, выполненной с возможностью обеспечения указанной функциональности, не имеют первостепенного значения.

На фиг. 1 схематично показан пример выполнения электронной сигареты 1 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Электронная сигарета 1 содержит два основных компонента: многоразовую часть 2 и сменную/одноразовую часть - картридж 4.

При нормальном использовании многоразовая часть 2 и картридж 4 соединены друг с другом с возможностью разъединения на первом сопряжении 6. Когда жидкость для электронной сигареты в картридже 4 израсходована, или пользователь просто хочет переключиться на другой картридж 4, то картридж 4 может быть отсоединен от многоразовой части 2, а на его место к многоразовой части 2 может быть присоединен другой картридж 4. Сопряжение 6 обеспечивает механическое, электрическое и воздушное соединение между многоразовой частью 2 и картриджем 4, и оно может быть выполнено в соответствии с обычными технологиями, например, на основе резьбового соединения, защелкивающего механизма или байонетного соединения с соответствующим образом расположенными электрическими контактами и отверстиями для установления электрического соединения и пути прохождения воздуха между двумя частями. Конкретный способ, которым картридж 4 механически крепится к многоразовой части 2, не имеет принципиального значения. Также понятно, что сопряжение 6 в некоторых случаях может не поддерживать электрическое соединение между картриджем 4 и многоразовой частью 2. Например, в некоторых случаях испаритель может быть выполнен в многоразовой части 2, а не в картридже 4, или передача электроэнергии от многоразовой части 2 к картриджу 4 может быть беспроводной (например, на основе электромагнитной индукции), для чего не требуется электрического соединения между многоразовой частью 2 и картриджем 4.

Картридж 4 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения может быть по существу обычным. Показанный на фиг. 1 картридж 4 содержит корпус 42, выполненный из пластика. Корпус 42 картриджа поддерживает другие компоненты картриджа и обеспечивает механическое сопряжение 6 с многоразовой частью 2. Корпус картриджа имеет в целом круговую симметрию относительно продольной оси, вдоль которой картридж соединяется с многоразовой частью 2. В этом примере длина картриджа составляет около 4 см, а его диаметр - около 1,5 см. Однако понятно, что специфическая геометрия и, в более общем случае, общая форма и используемые материалы могут быть различными в различных вариантах выполнения.

В корпусе 42 картриджа находится резервуар 44, который содержит исходную жидкость для испарения. Исходная жидкость может быть обычной, и она может называться е-жидкостью. Резервуар 44 с жидкостью в этом примере имеет кольцевую форму, внешнюю стенку которой образует корпус 42 картриджа, а внутренняя стенка ограничивает путь 52 прохождения воздуха через картридж 4. Резервуар 44 закрыт на каждом конце торцевыми стенками, чтобы удерживать в себе е-жидкость. Резервуар 44 может быть сформирован по обычным технологиями, например, он может содержать пластик и может быть отлит за одно целое с корпусом картриджа 4.

Картридж также содержит фитиль (элемент транспортировки исходного вещества) 46 и нагревательный элемент (испаритель) 48, расположенный ближе к концу резервуара 44, противоположного выпуску 50 мундштука. В этом примере фитиль 46 проходит поперек пути 52 прохождения воздуха в картридже, при этом его концы входят в резервуар 44 с жидкостью для электронной сигареты через отверстия во внутренней стенке резервуара 44. Размеры отверстия во внутренней стенке резервуара выбраны соответствующими размерам фитиля 46, чтобы обеспечивать достаточное уплотнение от утечки жидкости из резервуара в путь прохождения воздуха в картридже без излишнего сжатия фитиля, которое может ухудшить его способность передавать жидкость.

Фитиль 46 и нагревательный элемент 48 расположены на пути 52 прохождения воздуха в картридже, так что область пути 52 прохождения воздуха в картридже вокруг фитиля 46 и нагревательного элемента 48 по сути задает область испарения для картриджа. Жидкость для электронной сигареты в резервуаре 44 пропитывает фитиль 46 через его концы, входящие в резервуар 44, и проходит вдоль фитиля под действием поверхностного натяжения/капиллярного эффекта (т.е. эффекта капиллярного всасывания). Нагревательный элемент 48 в этом примере содержит электрически резистивный провод, намотанный вокруг фитиля 46. Нагревательный элемент 48 может быть сформирован из любого подходящего металла или электропроводящего материала, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. В этом примере нагревательный элемент 48 содержит проволоку из сплава никеля и железа (например, NF60), а фитиль 46 содержит пучок хлопковых волокон.

В одном примере нагревательный элемент 48 содержит проволоку из никелево-железного сплава, толщина которой составляет от 0,17 до 0,20 мм (например, 0,188 ± 0,02 мм), а длина - от 55 до 65 мм (например, 60,0 ± 2,5 мм). Проволока сформирована в виде спиральной катушки, имеющей осевую длину от 4,0 до 6,0 мм (например, 5,00 ± 0,5 мм) и имеющую внешний диаметр от 2,2 до 2,7 мм (например, 2,50 ± 0,2 мм). Катушка в этом примере имеет 9 витков с шагом 0,67 ± 0,2 на мм. Сопротивление катушки в обесточенном состоянии, измеренное при комнатной температуре (например, 25°), составляет от 1,1 до 1,6 Ом, точнее 1,4 ± 0,1 Ом. Как будет более подробно описано ниже, мощность, подаваемую на нагревательный элемент 48, устанавливают в диапазоне от 6,0 до 6,5 Вт. Фитиль 46 в описанном примере изготовлен из органического хлопка (хотя в альтернативных вариантах выполнения может быть использован жгут из стекловолокна). Фитиль имеет приблизительно цилиндрической форму, и его длина составляет от 15 до 25 мм (например, 20,00 ± 2,0 мм), а диаметр - от 2 до 5 мм (например, 3,5 + 1,0/-0,5 мм). Волокна органического хлопка скручены между собой при 40±5 витков/м. Такая конструкция обеспечивает поглощение жидкости для электронной сигареты от 0,2 г до 0,5 г (например, 0,3 ± 0,05 г) и время поглощения 65 ± 10 с. Во время формирования фитиль 46 частично находится во внутреннем объеме, ограничиваемом спиральной катушкой.

В другом примере нагревательный элемент 48 содержит проволоку из никелево-железного сплава толщиной от 0,14 до 0,18 мм (например, 0,16 ± 0,02 мм) и длиной от 37 до 47 мм (например, 43,0 ± 2,5 мм). Проволока сформирована в виде спиральной катушки, имеющей осевую длину от 3,0 до 5,0 мм (например, 4,00 ± 0,5 мм) и внешний диаметр от 2,2 до 2,7 мм (например, 2,50 ± 0,2 мм). Катушка в этом примере имеет 7 витков с шагом 0,67 ± 0,2 на мм. Сопротивление катушки в обесточенном состоянии, измеренное при комнатной температуре (например, 25°), составляет от 1,1 до 1,6 Ом, точнее 1,4 ± 0,1 Ом. Как указано выше, мощность, подаваемую на нагревательный элемент 48, устанавливают в диапазоне от 6,0 до 6,5 Вт. Фитиль 46 в описанном примере также изготовлен из органического хлопка (хотя в альтернативных вариантах выполнения может быть использован жгут из стекловолокна). Фитиль имеет приблизительно цилиндрическую форму, и его длина составляет от 12 до 18 мм (например, 15,00 ± 2,0 мм), а диаметр - от 2 до 5 мм (например, 3,5 + 1,0 /-0,5 мм). Волокна органического хлопка скручены между собой при 40±5 витков/м. Такая конструкция обеспечивает поглощение жидкости для электронной сигареты от 0,2 до 0,5 г (например, 0,3 ± 0,05 г) и время поглощения 65 ± 10 с. Как и в предыдущем примере, во время формирования фитиль 46 частично находится во внутреннем объеме, ограничиваемом спиральной катушкой.

Однако следует понимать, что конкретная конфигурация испарителя не имеет принципиального значения, и вышеуказанные ограничения приведены в качестве конкретных примеров.

При использовании на нагревательный элемент 48 подается питание, чтобы испарять некоторое количество жидкости для электронных сигарет (исходного вещества), затягиваемой к нагревательному элементу 48 посредством фитиля 46. Испаренная жидкость может быть унесена воздухом, втягиваемым вдоль пути прохождения воздуха в картридже от области испарения через путь 52 прохождения воздуха в картридже и к выпуску 50 мундштука для вдыхания пользователем.

В общем, скорость, с которой испаритель (нагревательный элемент) 48 испаряет жидкость для электронной сигареты при нормальном использовании, зависит от уровня мощности, подаваемой на нагревательный элемент 48 во время использования. Таким образом, электроэнергия может подаваться на нагревательный элемент 48 так, чтобы по выбору генерировать пар из жидкости для электронных сигарет в картридже 4, и, более того, скорость получения пара можно изменить, меняя количество энергии, подаваемой на нагревательный элемент 48, например, с применением технологии широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и/или частотной модуляции. Однако как будет более подробно обсуждается ниже, один фактор, который может влиять на скорость и/или интенсивность испарения, представляет сбой количество исходного вещества в окрестности нагревательного элемента 48.

Многоразовая часть 2 содержит внешний корпус 12 с отверстием, которое образует впуск 28 воздуха для системы 1 предоставления аэрозоля, батарею 26 для подачи рабочего питания для этой системы, контроллер (иногда называемый схемой управления) 20 для управления и контроля работой системы 1 предоставления аэрозоля, первую кнопку 14 пользовательского ввода, вторую кнопку 24 пользовательского ввода и блок 22 оповещения. Многоразовая часть 2 также включает в себя датчик вдоха (датчик затяжки) 16, который в этом примере представляет собой датчик давления, расположенный в камере 18. Многоразовая часть 2 также содержит индикатор 25, хотя он не является обязательным и может не входить в другие варианты выполнения.

Внешний корпус 12 может быть выполнен, например, из пластикового или металлического материала, и в этом примере он имеет круглое сечение, в целом соответствующее форме и размеру картриджа 4, чтобы обеспечить плавный переход между двумя частями в месте сопряжения 6. В этом примере длина многоразовой части составляет около 8 см, так что общая длина электронной сигареты, когда картридж и многоразовая часть соединены между собой, составляет около 12 см. Однако, как уже отмечалось, следует понимать, что общая форма и масштаб электронной сигареты, реализующей вариант осуществления изобретения, не являются существенными.

Впуск 28 воздуха соединен с путем 30 прохождения воздуха через многоразовую часть 2. Путь 30 прохождения воздуха через многоразовую часть, в свою очередь, соединен с путем 52 прохождения воздуха в картридже через сопряжение 6, когда многоразовая часть 2 и картридж 4 соединены между собой. Камера 18, содержащая датчик 16 давления, сообщается с путем 30 прохождения воздуха в многоразовой части 2 (т.е. камера 18 датчика давления ответвляется от пути 30 прохождения воздуха в многоразовой части 2). Таким образом, когда пользователь осуществляет вдох через отверстие 50 мундштука, происходит падение давления в камере 18, которое может быть обнаружено датчиком 16 давления, а также воздух втягивается через впуск 28 воздуха, вдоль пути 30 прохождения воздуха через многоразовую часть, через сопряжение 6, через область получения пара вблизи нагревателя 48 (где испаренная жидкость для электронной сигареты попадает в воздушный поток, когда активен нагреватель), вдоль пути 52 прохождения воздуха в картридже и выходит через отверстие 50 мундштука для вдыхания пользователем.

Батарея 26 в этом примере является перезаряжаемой и может представлять собой обычную батарею, например, обычно используемую в системах подачи аэрозоля и других приложениях, требующих подачи сравнительно высоких значений тока в течение сравнительно коротких промежутков времени. Батарею 26 можно зарядить через разъем зарядки в корпусе 12 многоразовой части, например, через USB-разъем.

Кнопка 14 пользовательского ввода в этом примере представляет собой механическую кнопку, например, содержащую подпружиненный компонент, который может быть прижат пользователем для установления электрического контакта. Можно считать, что кнопка 14 ввода обеспечивает механизм ручного ввода для многоразовой части 2, но конкретный способ, которым реализована кнопка, не является существенным. Например, в других случаях могут быть использованы другие виды механических или сенсорных кнопок (например, на основе емкостной или оптической технологии). Конкретный способ выполнения кнопки может быть выбран, например, в соответствии с желаемым внешним видом.

Для того, чтобы предоставить пользователю визуальную индикацию различных характеристик, связанных с электронной сигаретой, например, информацию о текущей настройке питания, оставшемся заряде батареи и т.п., имеется дисплей 24. Дисплей может быть реализован различными способами. В этом примере дисплей 24 содержит обычный пиксельный ЖК экран, на котором может отображаться требуемая информация в соответствии с обычными технологиями. В других вариантах выполнения дисплей может содержать один или несколько дискретных индикаторов, например, светодиодов, которые устроены так, чтобы отображать требуемую информацию, например, с помощью определенных цветов и/или последовательностей вспышек. В более общем случае, способ, посредством которого выполнен дисплей, и посредством которого на дисплее отображается пользователю информация, не принципиален для настоящего изобретения. Некоторые варианты выполнения могут не включать в себя дисплей, а могут включать в себя другое средство предоставления пользователю информации, касающейся рабочих характеристик электронной сигареты, например, с использованием звуковой сигнализации или тактильной обратной связи, или могут не включать в себя никаких средств предоставления пользователю информации, касающейся рабочих характеристик электронной сигареты.

Схема 20 управления запрограммирована так, чтобы управлять работой системы 1 предоставления аэрозоля и обеспечивать функциональность в соответствии с вариантами осуществления изобретения, представленными в настоящем описании, а также для обеспечения обычных рабочих функций системы в соответствии с установленными технологиями управления такими системами. Можно считать, что схема 20 управления включает в себя различные подблоки/элементы схемы, связанные с различными аспектами работы электронных сигарет, такими как схема отображения на дисплее и схема детектирования пользовательского ввода. Понятно, что функциональность схемы 20 управления может быть обеспечена различными способами, например, с использованием одного или нескольких соответствующим образом запрограммированных программируемых компьютеров и/или одного или нескольких соответствующим образом сконфигурированных специализированных интегральных схем/чипов/чипсетов, выполненных с возможностью обеспечения требуемой функциональности.

Показанная на фиг. 1 система 1 предоставления пара содержит кнопку 14 пользовательского ввода и датчик 16 давления. Схема 20 управления выполнена с возможностью приема сигналов от датчика 16 давления и использования этих сигналов для определения того, затягивается ли пользователь через электронную сигарету, а также приема сигналов от кнопки 14 ввода и использования этих сигналов для того, чтобы определить, нажимает ли пользователь (то есть активирует) кнопку ввода. Эти аспекты работы электронной сигареты (то есть обнаружение затяжки и обнаружение нажатия кнопки) сами по себе могут быть выполнены в соответствии с установленными способам (например, с использованием обычного датчика давления и традиционных способов обработки сигналов от датчика давления и с использованием обычных кнопок ввода и способов обработки сигналов от кнопки ввода). Схема 20 управления также выполнена с возможностью подачи питания на нагревательный элемент 48, если схема 20 управления определяет, что пользователь затягивается через электронную сигарету, и/или что пользователь нажимает кнопку 14 ввода. Однако следует понимать, что в других вариантах выполнения может иметься только датчик 16 давления или кнопка 14 пользовательского ввода для того, чтобы вызвать испарение жидкости для электронных сигарет.

Описанный выше индикатор 25 выполнен с возможностью вывода пользователю сигнала, указывающего конкретное состояние системы 1 предоставления пара. В частности, индикатор выполнен с возможностью вывода пользователю сигнала, указывающего на состояние истощения, связанное с системой 1 предоставления пара. Состояние истощения определяется как состояние системы, указывающее на истощение исходного вещества для получения пара в системе 1 предоставления пара. Например, состояние истощения может быть определено в отношении фитиля 46. Если количество жидкости для электронной сигареты внутри фитиля падает ниже нормального рабочего количества, то можно сказать, что система подачи пара истощена. Фитиль 46 может истощиться по ряду причин, некоторые из которых подробно описаны ниже. Также следует понимать, что состояние истощения может быть определено в отношении других компонентов, таких как резервуар 44 картриджа 4.

Индикатор 25 может выводить любой подходящий сигнал для указания пользователю состояния истощения системы 1. Например, сигнал может быть оптическим (который, например, подается светодиодом или аналогичным светоизлучающим элементом), тактильным (который, например, подается вибратором и т.п.) или акустическим (который, например, подается динамиком и т.п.). Соответственно, индикатор может представлять собой любой подходящий компонент, который может выводить один или несколько из этих сигналов. В качестве конкретного примера индикатор 25 в описанной на фиг. 1 системе представляет собой светодиод, выполненный с возможностью вывода оптического сигнала в случае обнаружения истощения. В некоторых вариантах выполнения может не быть отдельного индикатора 25, и вместо него другие компоненты системы 1 предоставления аэрозоля могут обеспечивать функциональные возможности индикатора 25. Например, в некоторых вариантах выполнения дисплей 24 может быть выполнен с возможностью вывода сигнала для индикации истощения. Также следует понимать, что индикатор 25 может быть удален от самой электронной сигареты 1 или образовывать часть элемента, удаленного от нее. Например, индикатор 25 может быть частью смартфона или аналогичного удаленного устройства, которое выполнено с возможностью соединения (беспроводного или проводного) с электронной сигаретой 1.

Как указано выше, изобретение относится к системе 1 предоставления пара, состояние истощения которой может быть обнаружено и/или указано пользователю. На фиг. 2 представлен способ работы такой системы в соответствии с изобретением.

Работа системы начинается с этапа S102, на котором пользователь включает систему 1 предоставления пара. Система 1 может быть включена в ответ на пользовательский ввод. В варианте выполнения системы, показанной на фиг. 1, это выполняют путем активации пользователем кнопки 14 пользовательского ввода. Чтобы включить систему 1, пользователь приводит в действие кнопку 14 пользовательского ввода в соответствии с предварительно заданной последовательностью, например, три быстрых последовательных нажатия кнопки (например, в течение 2 секунд). Наличие предварительно заданной последовательности включения является преимуществом, если кнопка 14 пользовательского ввода используется для выполнения нескольких функций, как в системе 1 предоставления пара, показанной на фиг. 1 (и как описано ниже). Та же последовательность (или альтернативная последовательность) также может быть использована для выключения системы 1 предоставления пара. Следует понимать, что в других вариантах выполнения в качестве альтернативы может быть использован специальный механизм кнопки включения/выключения (или другой механизм пользовательского ввода).

Система 1 предоставления пара может находиться в состоянии низкого энергопотребления перед этапом S102, так что схема 20 управления (или ее определенные части) снабжается низким (минимальным) уровнем мощности для выполнения определенных функций, таких как отслеживание того, когда пользователь включает систему 1 с помощью кнопки ввода 14. В других вариантах выполнения пользователь может включить систему 1, физически перемещая кнопку (не показана), например ползунок, чтобы замкнуть электрическую цепь в схеме 20 управления или между схемой 20 управления и батареей 26, тем самым вызывая подачу энергии на схему управления.

Схема 20 управления выполнена с возможностью отслеживания пользовательского ввода (для выработки или доставки аэрозоля пользователю) на этапе S104, как только систему 1 включают на этапе S102. Как отмечено выше, схема 20 управления выполнена с возможностью приема сигналов от датчика 16 давления и использования этих сигналов для определения затяжки пользователя через систему 1 предоставления пара, и/или приема сигналов от кнопки 14 ввода и использования этих сигналов для того, чтобы определить, нажимает ли пользователь (то есть активирует) кнопку 14 ввода. В описанном варианте выполнения схема 20 управления выполнена с возможностью многократного определения того, получен пользовательский ввод или нет. Например, схема 20 управления может быть выполнена с возможностью периодической проверки, например, каждые 0,5 секунд, выдает ли кнопка 14 ввода и/или датчик 16 давления сигнал, указывающий на действие пользователя. В альтернативных вариантах выполнения выходной сигнал от кнопки ввода и/или датчика 16 давления может запускать действие в схеме 20 управления, например зарядку конденсатора или выступать в качестве входа для компаратора и т.п., то есть схема 20 управления может реагировать на сигналы и выполнять определенные действия в ответ на получение сигнала. Следует понимать, что в соответствии с принципами настоящего изобретения может быть реализован любой подход (то есть активный мониторинг или пассивный прием сигналов).

Если схема 20 управления определяет, что либо датчик 16 давления, либо кнопка 14 ввода выдает сигнал, указывающий на приведение в действие, то схема 20 управления определяет, что был получен пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя получать аэрозоль, т.е. ДА на этапе S106. И наоборот, если схема 20 управления определяет, что пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя получить аэрозоль, не был получен, то способ возвращается на этап S104, и схема 20 управления продолжает отслеживать пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя получить аэрозоль.

Если схема 20 управления на этапе S106 определяет того, что был получен пользовательский ввод, то способ переходит на этап S108, на котором схема управления подает первый уровень мощности на нагревательный элемент 48.

В результате температура нагревательного элемента 48 постепенно повышается до рабочей температуры, при которой по меньшей мере часть жидкости для электронных сигарет, содержащейся в фитиле 46, испаряется. В общем, величина мощности, подаваемой в качестве первого уровня мощности, будет варьироваться от реализации к реализации и, вероятно, будет меняться в соответствии с рядом различных факторов, включая, помимо прочего, объем жидкости, удерживаемой внутри фитиля, относительную площадь поверхности между нагревательным элементом и жидкостью для электронных сигарет, а также характеристиками тока и напряжения нагревательного элемента. В примере, описанном выше со ссылками на фиг. 1, первый уровень мощности установлен таким образом, что при нормальном использовании существует баланс между мощностью, рассеиваемой нагревательным элементом 48 и используемой для испарения жидкости для электронных сигарет, и массой жидкости для электронных сигарет, которую необходимо нагреть. Поскольку в жидкости происходит фазовый переход из жидкости, в данном случае в пар, энергия, которая рассеивается в жидкости, испаряет жидкость и, в широком смысле, не увеличивает ее температуру. Однако имеются и другие факторы, которые следует учитывать, например, испарится только некоторая часть жидкости, а оставшаяся жидкость, содержащаяся в фитиле 46, нагревается, но не испаряется. Эта оставшаяся масса жидкости выполняет функцию теплоотвода и поглощает часть рассеянной энергии от нагревательного элемента 48. В системе 1 предоставления пара достигается баланс между мощностью, подаваемой на нагревательный элемент 48, и массой жидкости, удерживаемой в фитиле 46, чтобы генерировать достаточное количество аэрозоля без существенного повышения температуры нагревательного элемента 48. То есть, если в фитиле 46 имеется достаточно жидкости, то температура нагревательного элемента в пределах определенного допуска будет приблизительно постоянной во время нормального использования (и после периода начального прогрева).

Было установлено, что для описанной выше системы 1, в которой нагревательный элемент представляет собой проволоку из сплава никеля и железа с сопротивлением от 1,3 до 1,5 Ом, измеренным при комнатной температуре (например, 25°C), шаг витков составляет 0,67 ± 0,2 на мм, а фитиль выполнен из органического хлопка, обладающий абсорбцией жидкости между 0,3 ± 0,05 г и временем абсорбции 65 ± 10 с (как описано в приведенных выше примерах), подходящим уровнем мощности является мощность от 6 до 7 Вт, а в некоторых случаях от 6,0 до 6,5 Вт. Схема 20 управления может быть выполнена с возможностью подачи энергии на нагревательный элемент 48 в соответствии с любой подходящей технологией. В некоторых случаях схема 20 управления выполнена с возможностью непрерывной (постоянной) подачи постоянной мощности от источника 26 питания на нагревательный элемент 48 при определении на этапе S106 наличия пользовательского ввода, возможно, с помощью любых компонентов, таких как повышающий преобразователь постоянного тока, чтобы при необходимости отрегулировать электрические характеристики (например, напряжение). В других случаях может быть использован способ модуляции, например, ШИМ. В этих случаях на нагревательный элемент 48 подаются импульсы мощности. ШИМ подает импульсы в соответствии с определенным рабочим циклом, который, в широком смысле, представляет собой соотношение между шириной импульса и его периодом. В этих случаях первый уровень мощности, подаваемой на этапе S108, можно рассматривать как среднюю (RMS) мощность, подаваемую за один рабочий цикл (то есть мощность, обеспечиваемую импульсом, умноженную на отношение длительности импульса к продолжительности рабочего цикла). Типичные рабочие циклы могут составлять порядка 40 мс или меньше (слишком большой рабочий цикл может вызвать колебания температуры нагревательного элемента).

Как показано на фиг. 2, когда схема 20 управления подает первый уровень мощности на этапе S108, она отслеживает параметр, связанного с состоянием истощения системы 1 предоставления пара. В частности, схема 20 управления отслеживает электрическое сопротивление нагревательного элемента 48. Электрическое сопротивление нагревательного элемента 48 является параметром, который указывает на состояние истощения фитиля 46. Это связано с тем, что по мере истощения фитиля 46 температура нагревательного элемента 48 и, следовательно, его электрическое сопротивление увеличивается из-за того, что доступно меньше жидкости для испарения или поглощения рассеиваемой нагревательным элементом 48 мощности.

Что касается способа, используемого схемой 20 управления для отслеживания сопротивления нагревательного элемента 48, то процесс измерения сопротивления нагревательного элемента 48 может быть выполнен в соответствии с обычными методами измерения сопротивления. Таким образом, схема 20 управления может содержать компонент для измерения сопротивления, который основан на установленных способах измерения сопротивления (или соответствующего электрического параметра). В одном варианте выполнения схема 20 управления содержит эталонный резистор (не показан) с известным значением сопротивления, подключенный последовательно с нагревательным элементом 48 (эталонный резистор может быть установлен в устройстве 2, а не в картридже 4). Схема 20 управления содержит переключающее устройство, включающее в себя один или несколько полевых транзисторов, которые обеспечивают выборочное подключение эталонного резистора к схеме 20 управления (и, в частности, к земле). Сигнальная линия подключена между эталонным резистором и нагревательным элементом 48 и идет на компонент измерения напряжения схемы 20 управления. Когда эталонный резистор подключен к нагревательному элементу 48, напряжение вдоль сигнальной линии указывает напряжение на нагревательном элементе 48. Таким образом, для вывода сопротивления нагревательного элемента 48 на основе известного сопротивления эталонного резистора и входного напряжения, подаваемого на нагревательный элемент 48 могут быть использованы уравнения делителя напряжения. Однако следует понимать, что это всего лишь один способ определения сопротивления, и в соответствии с принципами настоящего изобретения может быть использован любой другой подходящий способ определения сопротивления на нагревательном элементе.

Схема 20 управления может быть выполнена с возможностью периодического (например, каждые 50 мс) измерения сопротивления при подаче первого уровня мощности на нагревательный элемент 48. В альтернативных вариантах выполнения схема 20 управления может непрерывно отслеживать сопротивление, например, с использованием компаратора, на который подается сигнал напряжения (или производный сигнал сопротивления). В любом случае схема 20 управления выполнена с возможностью многократного определения/получения или измерения значения сопротивления нагревательного элемента 48.

Схема 20 управления на этапе S112 сравнивает сопротивление нагревательного элемента с первым пороговым значением. В частности, схема 20 управления определяет, превышает ли сопротивление нагревательного элемента 48 первое пороговое значение или равно ему. Следует отметить, что в зависимости от значения первого порогового значения и конкретного способа, которым реализована схема 20 управления, альтернативные варианты выполнения схемы управления могут просто определять, превышает ли значение сопротивления первое пороговое значение.

В описанной выше системе 1 предоставления пара, в которой нагревательный элемент 48 нагревается за счет пропускания тока через электропроводящий нагревательный элемент 48, сопротивление нагревательного элемента 48 обычно увеличивается с ростом температуры. В некоторых случаях сопротивление и температура могут быть приблизительно линейными, т.е. сопротивление нагревательного элемента 48 пропорционально температуре нагревательного элемента 48.

Нагревательный элемент 48 обычно имеет значение сопротивления при комнатной температуре и значение рабочего сопротивления (то есть значение, при котором нагревательный элемент достигает рабочей температуры). Например, в описанной выше системе значение рабочего сопротивления составляет примерно 2,1 Ом. Первый порог установлен равным значению, превышающему значение рабочего сопротивления, например, по меньшей мере на 5% больше. В приведенном выше примере это соответствует значению около 2,21 Ом. Первое пороговое значение устанавливают на достаточно большое значение, так что небольшие изменения температуры нагревательного элемента 48, вызванные колебаниями вокруг рабочей температуры, игнорируются, но не настолько большое, чтобы температура нагревательного элемента 48 значительно повышалась. Например, значение сопротивления 2,21 Ом в приведенном выше примере соответствует увеличению температуры примерно на 10-20°C (до общей температуры примерно 210-220°C) по сравнению с рабочей температурой (примерно 200°C). Первое пороговое значение может быть определено как фиксированное значение сопротивления, например равное 2,21 Ом, которое предварительно сохраняется в памяти схемы 20 управления, или первое пороговое значение может быть вычислено на основе предыдущего измерения сопротивления нагревательного элемента (например, предыдущее показание плюс фиксированное значение сопротивления или предыдущее показание плюс определенный процент, например 14%, от предыдущего показания). Предыдущее показание можно определить, например, в начале затяжки, и таким образом аппроксимировать значение рабочего сопротивления нагревательного элемента.

На этапе S112, если схема 20 управления определяет, что сопротивление нагревательного элемента 48 меньше первого порогового значения (т.е. НЕТ), то способ переходит к этапу S114.

На этапе S114 схема 20 управления определяет, есть ли еще пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя генерировать аэрозоль. При нормальном использовании пользователь будет вдыхать через систему 1 или нажимать кнопку ввода 14 до тех пор, пока он хочет получать аэрозоль, что обычно составляет около 3 секунд. Другими словами, в этом случае пользователь управляет началом и остановкой генерации аэрозоля. Схема 20 управления определяет, принимается ли сигнал от кнопки 14 ввода или датчика 16 давления, указывающий активацию кнопки 14 ввода и/или датчика 16 давления. Если это так (т.е. ДА на этапе S114), то способ возвращается к этапу S108, и схема 20 управления продолжает подавать первый уровень мощности на нагревательный элемент 48. Затем способ переходит на этапы S110 и S112, как описано выше. Таким образом, схема 20 управления многократно (или циклически) определяет, превышает ли сопротивление нагревательного элемента 48 первое пороговое значение или равно ему, когда подается первый уровень мощности.

Если пользовательский ввод больше не принимается (т.е. НЕТ на этапе S114), то способ переходит к этапу S120, на котором прекращается подача энергии на нагревательный элемент 48. Если пользовательский ввод больше не принимается, то это указывает на то, что пользователь прекратил вдыхать через систему 1 или прекратил нажимать кнопку 14 ввода и, значит, больше не желает получать аэрозоль, т.е. пользователь закончил затяжку/вдох. Соответственно, когда схема 20 управления обнаруживает это, подача энергии на нагревательный элемент 48 прекращается, так что система 1 больше не вырабатывает активно аэрозоль. Способ возвращается к этапу S104, и затем схема 20 управления отслеживает следующий пользовательский ввод, означающий желание пользователя получить аэрозоль (т.е. начало следующей затяжки).

В соответствии с аспектами настоящего изобретения, если на этапе S112 сопротивление нагревательного элемента 48 больше или равно первому пороговому значению (т.е. ДА на этапе S112), то способ переходит к этапу S116, на котором схема управления 20 подает второй уровень мощности (вместо первого уровня мощности) на нагревательный элемент 48. Другими словами, если температура нагревательного элемента 48 такова, что сопротивление превышает первое пороговое значение, то на нагревательный элемент 48 подается уменьшенная мощность. Второй уровень мощности меньше первого уровня мощности, но является ненулевым. Другими словами, схема управления подает ненулевой уровень мощности на нагревательный элемент 48 в качестве второго уровня мощности. Как описано, схема 20 управления регулирует мощность, подаваемую на нагревательный элемент 48, например, посредством управления ШИМ. Таким образом, схема 20 управления выполнена с возможностью изменения уровня мощности, подаваемой на нагревательный элемент 48, с использованием любых подходящих методов, таких как управление ШИМ (путем изменения рабочего цикла), или путем уменьшения величины напряжения, подаваемого на нагревательный элемент.

Как описано выше, при нормальном использовании определенное количество жидкости для электронных сигарет, содержащейся в фитиле 46, испаряется и вдыхается пользователем. В нормальных условиях, и в частности, когда в резервуаре 44 достаточно жидкости для электронных сигарет, фитиль 46 достаточно наполняется жидкостью, так что он удерживает приблизительно постоянное количество жидкости. Предполагая, что для испарения имеется достаточное количество жидкости, мощность, рассеиваемую нагревательным элементом, поглощает жидкость, и она испаряется. В это время температура жидкости примерно постоянна. Кроме того, если жидкости для электронных сигарет больше, чем может быть испарено, то оставшаяся жидкость выполняет функцию теплоотвода и поглощает часть рассеиваемой энергии, повышая температуру оставшейся жидкость, но не испаряя ее.

Однако если количество жидкости в фитиле 46 уменьшается ниже постоянного количества, например, из-за того, что в резервуаре 44 заканчивается жидкость для электронных сигарет, и, следовательно, из-за невозможности пополнить фитиль 46, то не так много рассеиваемой мощности может быть поглощено жидкостью. В некоторых случаях мощность передается материалу фитиля 46 или другим материалам картриджа 4, которые не имеют таких характеристик фазового перехода, как жидкость для электронных сигарет. В результате это может вызвать дальнейшее повышение температуры фитиля и нагревательного элемента 48, что может привести к обугливанию фитиля 46, помимо других нежелательных эффектов, которые могут повлиять на вкус образующегося аэрозоля и/или вызвать повреждение системы 1 предоставления пара. Другими словами, по мере того, как жидкость для электронных сигарет в фитиле 46 истощается, большая часть энергии, рассеиваемой нагревательным элементом 48, передается не жидкости (а вместо этого, например, впитывающему материалу фитиля 46).

Однако на практике это не означает, что фитиль 46 полностью лишен какой-либо жидкости для электронных сигарет. В некоторых системах, которые преждевременно детектируют сухой фитиль, вероятно, что эта остающаяся в фитиле жидкость никогда не испарится, несмотря на то, что может иметься значительное количество жидкости, предназначенной для испарения. Таким образом, потребители без необходимости выбрасывают картриджи, содержащие жидкость для электронных сигарет, которую можно было бы испарить и вдохнуть. Это неэффективно с точки зрения использования материалов, что может привести к увеличению затрат для потребителей и, кроме того, к увеличению количества отходов, подлежащих утилизации.

В соответствии с настоящим изобретением, на этапе S112, когда сопротивление (и, следовательно, температура) нагревательного элемента 48 равно или превышает первое пороговое значение, схема 20 управления определяет, что система 1 истощена, и, в частности, что в фитиле кончилась жидкость 46. Следует отметить, что на этапе S112 при сравнении значения сопротивления с первым пороговым значением можно считать, что схема 20 управления определяет состояние истощения, связанное с системой 1 предоставления пара (то есть, истощена ли система 1).

Как показано на этапе S116, схема 20 управления подает на нагревательный элемент 48 второй, уменьшенный уровень мощности. По сравнению с подачей первого уровня мощности, для данной массы жидкости в фитиле 46, второй уровень мощности снижает температуру, при которой нагревательный элемент 48 может достичь этого заданного количества жидкости (на основе баланса между рассеиваемой энергией и массой жидкости, которая может получить рассеиваемую энергию). На практике это не обязательно означает, что температура нагревательного элемента падает ниже рабочей температуры, и в некоторых случаях второй уровень мощности выбирают так, чтобы температура не опускалась ниже рабочей температуры. Скорее, поскольку для испарения доступно меньше массы жидкости, мощность, которую необходимо рассеивать, уменьшается. Это означает, что вероятность того, что нагревательный элемент 48 существенно превысит рабочий режим и, таким образом, например, обуглится впитывающий материал, будет меньше. В этом отношении, хотя схема 20 управления определяет, что произошло истощение жидкости, хранящейся внутри фитиля 46, система 1 предоставления пара, тем не менее, способна генерировать пар из оставшейся жидкости, который пользователь может вдыхать, а в противном случае потерял бы, в то же время снижая вероятность перегрева жидкости для электронных сигарет или впитывающего материала.

Второй уровень мощности может быть установлен равным 70, 50, или 30% первого уровня мощности. Точное значение зависит от нескольких факторов, включая разницу между первым пороговым значением и значением рабочего сопротивления нагревательного элемента 48.

На этапе S118 схема 20 управления определяет, есть ли еще пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя генерировать аэрозоль. Как описано выше в отношении этапа S114, схема 20 управления определяет, принимается ли сигнал от кнопки 14 ввода или датчика 16 давления, указывающий на активацию кнопки 14 ввода и/или датчика 16 давления. Если это так (т.е. ДА на этапе S118), то способ возвращается к этапу S116, и схема 20 управления продолжает подавать второй уровень мощности на нагревательный элемент 48. Таким образом, схема 20 управления при подаче второго уровня мощности на нагревательный элемент 48 постоянно отслеживает, принимается ли по-прежнему пользовательский ввод или нет.

Если пользовательский ввод больше не принимается (т.е. НЕТ на этапе S118), то способ переходит к этапу S120, на котором прекращается подача энергии на нагревательный элемент 48, как описано выше. Способ возвращается к этапу S104, и схема 20 управления отслеживает следующий пользовательский ввод, означающий желание пользователя получить аэрозоль.

В системе 1 предоставления пара, соответствующей изобретению, сопротивление нагревательного элемента 48 сравнивается с первым пороговым значением, чтобы определить, произошло ли истощение жидкости для электронных сигарет внутри по меньшей мере части системы, в частности, внутри фитиля. В случае обнаружения истощения (что в описанном варианте выполнения соответствует увеличению температуры или сопротивления нагревательного элемента 48) на нагревательный элемент подается пониженный уровень мощности. Пониженный уровень мощности подается так, чтобы аэрозоль все еще мог образовываться из жидкости для электронных сигарет, которая остается в фитиле 46, но таким образом, чтобы снижалась вероятность повреждения картриджа 4 (в частности, фитиля и/или нагревательного элемента). Это повышает эффективность использования жидкости для электронных сигарет в картридже 4 и, следовательно, позволяет пользователям использовать больше жидкости, поставляемой с картриджем 4. Это может уменьшить количество раз, когда пользователю может потребоваться сменить картридж 4, по сравнению с другими модульными системами.

Следует понимать, что когда схема управления подает на нагревательный элемент 48 второй, уменьшенный уровень мощности, количество генерируемого аэрозоля (или, скорее, испаренной жидкости) может быть уменьшено по сравнению с тем, когда схема 20 управления подает первый уровень мощности. В зависимости от различий в количестве это может быть заметно для пользователя, например, когда пользователь выдыхает аэрозоль. В некоторых случаях этого может быть достаточно для пользователя, чтобы понять, что резервуар 44 истощается, и, таким образом, вероятно, что картридж 4 в ближайшее время потребует замены. Таким образом, изменение количества аэрозоля может побудить пользователя предпринять необходимые действия.

Когда изменение количества образующегося аэрозоля незаметно, или чтобы подчеркнуть это изменение для пользователя, при определении схемой 20 управления истощения на этапе S112, схема 20 управления в некоторых вариантах выполнения, таких как описан со ссылками на фиг. 1, активирует индикатор 25. Как упоминалось выше, индикатор 25 может быть использован для вывода сигнала, например оптического с помощью светодиода, чтобы указать пользователю, что было обнаружено истощение. Во многом так же, как и выше, индикатор 25 может выступать в качестве подсказки для пользователя о необходимости предпринять необходимые действия в отношении замены картриджа 4. Более конкретно, при использовании индикатора 25 схема управления активирует индикатор одновременно с этапом S116 на фиг. 2. Схема 20 управления может выключить индикатор на этапе S120, или индикатор 25 может оставаться включенным до тех пор, пока пользователь не выполнит действие, которое обнаружит схема 20 управления, например, такое как замена картриджа 4. Индикатор 25 может выдавать непрерывный сигнал, например непрерывный световой сигнал, или прерывистый сигнал, например серию световых импульсов. В любом случае индикатор 25 выдает сигнал, информирующий пользователя об обнаружении истощения жидкости внутри фитиля (или, в более общем смысле, об обнаружении истощения в системе 1 предоставления пара).

Предоставление пользователю возможности испарять оставшуюся жидкость для электронных сигарет с использованием второго уровня мощности не только увеличивает количество жидкости, которую можно использовать, но и дополнительно предоставляет пользователю возможность продолжать вдыхать аэрозоль, даже если пользователь не может заменить картридж 4, например, во время движения. Несмотря на то, что количество образующегося аэрозоля может быть немного меньше, пользователю все равно предоставляется некоторое количество аэрозоля. Таким образом, сочетание предупреждения об истощении (либо посредством заметного изменения количества аэрозоля, либо с помощью индикатора 25) со способностью генерировать пар даже в случае обнаружения истощения в системе 1, позволяет пользователю предпринять необходимые действия, или, соответственно, спланировать вейпинг.

Хотя выше было описано, что схема 20 управления определяет, принимают ли пользовательский ввод по-прежнему или нет (на этапах S114 и S118), эти этапы могут быть опущены. Например, в некоторых вариантах выполнения, когда схема 20 управления определяет, что на этапе S106 был получен пользовательский ввод, мощность подается на нагревательный элемент в течение заранее заданного периода времени с момента обнаружения пользовательского ввода. Например, мощность может подаваться в течение периода времени, приблизительно равного типичной продолжительности затяжки, например трем секундам. По истечении заданного периода времени подача питания на нагревательный элемент 48 может быть прекращена. Следует понимать, что в этих вариантах выполнения схема 20 управления все еще может подавать различные уровни мощности в зависимости от того, находится ли значение сопротивления нагревательного элемента 48 выше или ниже первого порогового значения, но вместо определения получения пользовательского ввода схема 20 может определять, истек ли заранее заданный период времени.

В описанном на фиг. 2 варианте выполнения схема 20 управления подает второй уровень мощности в ответ на обнаружение того, что произошло истощение. Второй уровень мощности подается до тех пор, пока принимается пользовательский ввод (этап S118) для любой заданной затяжки. После прекращения подачи энергии на нагревательный элемент 48 (на этапе S120), то есть в конце данной затяжки, способ возвращается к этапу S104, и схема управления отслеживает пользовательский ввод. В последующих затяжках схема 20 управления подает первый уровень мощности в соответствии с этапом S108 перед подачей второго уровня мощности на этапе S116. Этот подход может быть полезным для некоторых приложений, в частности, когда можно считать, что жидкость для электронных сигарет в фитиле 46 истощена (на основании сопротивления нагревательного элемента 48), но резервуар 44 может быть не полностью опустошен. Например, некоторые пользователи могут использовать систему 1 предоставления пара так, чтобы она наклонялась под обычным углом использования (например, когда пользователь лежит). В этих случаях концы фитиля 46, расположенные в резервуаре 44, могут не контактировать с жидкостью в резервуаре 44, и, следовательно, испарение в этой ориентации может означать, что фитиль 46 считается истощенным, но резервуар 44 не истощен. В ответ на получение пользователем индикации от индикатора 25 и/или уменьшенного объема аэрозоля, пользователь может наклонить систему 1 так, чтобы концы фитиля 46 снова вошли в контакт с жидкостью в резервуаре 44. Таким образом, определение того, произошло ли истощение для любой заданной затяжки, сбрасывается между затяжками.

Более того, в соответствии с фиг. 2, предполагая, что было детектировано истощение, и схема управления подает второй уровень мощности, как только пользователь заканчивает эту затяжку, в начале следующей затяжки схема 20 управления подает первый уровень мощности на нагревательный элемент 48. Это может быть выгодно, если нагревательный элемент 48 имеет низкую температуру, т.е. это можно использовать для быстрого повышения температуры нагревательного элемента до рабочей температуры, даже если в фитиле 46 имеется небольшое количество жидкости для электронных сигарет.

В примере выполнения, соответствующим фиг. 2, определение того, произошло ли истощение для любой заданной затяжки, сбрасывается между затяжками. После того, как на этапе S112 было детектировано истощение, схема 20 управления может не продолжать отслеживать сопротивление нагревательного элемента 48 после того, как было определено, что сопротивление нагревательного элемента 48 больше или равно первому пороговому значению. Это может сэкономить энергию, которая в противном случае использовалась бы для отслеживания и сравнения сопротивления во время затяжки.

Однако в некоторых случаях может быть полезно регулировать мощность несколько раз во время затяжки, чтобы приспособиться к более быстрым изменениям состояния истощения системы 1 предоставления пара. На фиг. 3 показан еще один пример способа работы системы 1 предоставления пара, показанной на фиг. 1, в соответствии с дополнительными аспектами настоящего изобретения, посредством которых уровень мощности можно регулировать несколько раз во время заданной затяжки. Способ по фиг. 3 в целом аналогичен способу по фиг. 2, и повторение различных этапов и т.д., которые являются общими (обозначены общими ссылочными позициями), для краткости опущено. Подробно будут описаны только отличия.

В способе по фиг. 2 на этапе S118, если пользовательский ввод все еще принимается, то схема 20 управления подает второй уровень мощности на нагревательный элемент 48. Однако в способе по фиг. 3, если пользовательский ввод все еще принимается на этапе S118 (т.е. ДА на этапе S118), то способ возвращается к этапу S112, т.е. схема 20 управления отслеживает сопротивление нагревательного элемента 48 во время приема пользовательского ввода. В связи с этим следует понимать, что на фиг. 3 описан способ работы системы 1, в которой сопротивление нагревательного элемента 48 многократно сравнивается с первым пороговым значением во время данного вдоха независимо от того, подает ли схема 20 управления первый или второй уровень мощности на нагревательный элемент 48. В некоторых случаях может быть наложена предварительно заданная задержка (например, 10-20 миллисекунд) между этапами S118 и S110, чтобы позволить отрегулировать значение сопротивления нагревательного элемента 48 в ответ на подачу второго уровня мощности.

Выполнение схемы 20 управления таким образом, означает, что могут быть учтены более быстрые изменения состояния истощения фитиля 46, и соответствующим образом может быть подан соответствующий уровень мощности.

В альтернативном примере, основанном на фиг. 2, но не показанном, чтобы уменьшить вероятность обугливания фитиля, когда схема 20 управления определяет, что на этапе S112 произошло истощение, схема 20 управления сохраняет или записывает в память или и т.п. указание на то, что было обнаружено истощение. Впоследствии, перед подачей какой-либо мощности при последующей затяжке, схема 20 управления определяет, было ли обнаружено истощение во время последней затяжки, и если да, то начинает подачу второго уровня мощности. Такое выполнение устройства может быть выгодным в том случае, если истощение происходит из-за истощения резервуара в дополнение к фитилю 46, а не только из-за истощения фитиля 46.

На фиг. 4 приведен еще один пример способа работы системы 1 предоставления пара, показанной на фиг. 1, в соответствии с дополнительными аспектами изобретения, посредством которых уровень мощности можно регулировать во время данной затяжки. Способ по фиг. 4 в целом аналогичен способу на фиг. 2, и повторение различных этапов и т.д., которые являются общими (обозначены общими ссылочными позициями), для краткости опущено. Подробно будут описаны только отличия.

В общем, на фиг. 4 показан пример работы системы 1, в которой схема 20 управления выполнена с возможностью выбора одного из нескольких (трех) уровней мощности для подачи на нагревательный элемент 48: первый уровень мощности, второй уровень мощности, меньший первого, и третий уровень мощности, меньший второго. Такая система предоставляет возможность испарения еще большего количества жидкости для электронных сигарет, остающейся внутри фитиля 46, но с постоянным понижением уровня мощности, подаваемой на нагревательный элемент 48. Принципы работы в целом те же, что описаны со ссылками на фиг. 2, за исключением дополнительного уровня мощности.

На этапе S116, после того, как на этапе S112 было определено, что отслеживаемое сопротивление нагревательного элемента 48 больше или равно первому пороговому значению, способ переходит к этапу S130. На этапе 130 отслеживаемое сопротивление нагревательного элемента 48 сравнивается со вторым пороговым значением. В некоторых вариантах выполнения второе пороговое значение такое же, как и первое пороговое значение, при условии, что сопротивление нагревательного элемента 48 пропорционально температуре нагревательного элемента 48, и в этом случае система 1 выполнена так, что нагревательный элемент 48 достигает такой же или подобной температуры во время использования. То есть, принимая значения, используемые в способе по фиг. 2, первое и второе пороговые значения установлены равными 2,21 Ом. В других вариантах выполнения второе пороговое значение может быть установлено немного ниже первого порогового значения, например, на 10% ниже. Таким образом, дополнительно ограничивается максимальная температура нагревательного элемента 48, когда подается второй уровень мощности, что может быть выгодно, если система 1 испытывает внезапные значительные изменения массы жидкости, остающейся в фитиле. Однако в других вариантах выполнения второе пороговое значение может быть установлено иначе, чем первое пороговое значение, особенно в случаях, когда характеристики нагрева нагревательного элемента 48 различаются в зависимости от количества жидкости, удерживаемой в фитиле 46.

На этапе S130, схема 20 управления определяет, превышает ли сопротивление второе пороговое значение или равно ему. Следует отметить, что в зависимости от значения второго порогового значения альтернативные варианты выполнения схемы управления могут определять, превышает ли измеренное или определенное значение сопротивления второе пороговое значение. На этапе S130, если схема 20 управления определяет, что сопротивление нагревательного элемента 48 меньше второго порогового значения (т.е. НЕТ на этапе S130), то способ переходит к этапу S132.

На этапе S132 схема 20 управления определяет, есть ли еще пользовательский ввод, указывающий на намерение пользователя генерировать аэрозоль. При нормальном использовании пользователь будет вдыхать через систему 1 или нажимать кнопку ввода 14 до тех пор, пока он хочет получать аэрозоль, что обычно составляет около 3 секунд. Другими словами, в этом варианте выполнения пользователь управляет началом и остановкой генерации аэрозоля. Схема 20 управления определяет, принимается ли сигнал от кнопки 14 ввода или датчика 16 давления, указывающий активацию кнопки 14 ввода и/или датчика 16 давления. Если это так, то есть ДА на этапе S132, то способ возвращается к этапу S116, и схема 20 управления продолжает подавать на нагревательный элемент 48 второй уровень мощности. Затем способ переходит к этапу S130, как описано выше. Таким образом, схема 20 управления многократно (или циклически) определяет, превышает ли сопротивление нагревательного элемента 48 второе пороговое значение или равно ему, когда подается второй уровень мощности.

Если, с другой стороны, пользовательский ввод больше не принимается (т.е. НЕТ на этапе S132), то способ переходит к этапу S120, на котором прекращается подача энергии на нагревательный элемент 48. Если пользовательский ввод больше не принимается, то это указывает на то, что пользователь прекратил вдыхать через систему 1 или прекратил нажимать кнопку 14 ввода и больше не желает получать аэрозоль. Соответственно, когда схема 20 управления обнаруживает это состояние, подача энергии на нагревательный элемент 48 прекращается, так что аэрозоль больше не вырабатывается. Способ возвращается к этапу S104, и схема 20 управления отслеживает следующий пользовательский ввод, означающий желание пользователя получить аэрозоль.

Если на этапе S130 сопротивление нагревательного элемента 48 больше или равно второму пороговому значению (т.е. ДА на этапе S112), то способ переходит к этапу S134, на котором схема управления 20 подает на нагревательный элемент 48 третий уровень мощности (вместо второго уровня мощности). Другими словами, если температура нагревательного элемента 48 такова, что сопротивление превышает второе пороговое значение, то на нагревательный элемент 48 подается уменьшенная мощность. Третий уровень мощности меньше второго уровня мощности, но является ненулевым. Другими словами, схема управления подает ненулевой уровень мощности на нагревательный элемент 48 в качестве третьего уровня мощности.

Третий уровень мощности может быть установлен равным 70, 50 или 30% второго уровня мощности. Точное значение зависит от нескольких факторов, включая разницу между вторым пороговым значением и значением рабочего сопротивления нагревательного элемента 48.

Во многом так же, как и раньше, схема 20 управления на этапе S136 определяет, принимается ли еще пользовательский ввод, например, как на этапе S114 или S132. Если это так, то способ возвращается к этапу S134, и схема 20 управления продолжает подавать третий уровень мощности на нагревательный элемент 48. И наоборот, если пользовательский ввод все еще не принимают на этапе S136, то способ переходит к этапу S120, и подача питания на нагревательный элемент 48 прекращается.

В способе работы, описанном со ссылками на фиг. 4, схема 20 управления выполнена с возможностью сравнения сопротивления нагревательного элемента 48 с несколькими пороговыми значениями, каждое из которых соответствует определенному уровню мощности, подаваемой на нагревательный элемент 48. Наличие нескольких уровней мощности позволяет более точно контролировать мощность, подаваемую на нагревательный элемент 48. В одном примере мощность может изменяться в течение затяжки, так что на нагревательный элемент 48 подается подходящий уровень мощности, чтобы приспособиться к изменению количества жидкости, удерживаемой внутри фитиля.

Принципы, показанные на фиг. 4, могут быть объединены с принципами, показанными на фиг. 3. Точно так же принципы, показанные на фиг. 4, могут быть применены к системам, в которых записывается уровень мощности предыдущей затяжки, а последующие затяжки начинаются с ранее записанного уровня мощности. Кроме того, следует понимать, что хотя в контексте фиг. 4 было описано только три уровня мощности, в соответствии с принципами настоящего изобретения может быть принято более трех уровней мощности. Каждый из множества уровней мощности устанавливают так, чтобы получить последовательно уменьшающиеся значения, но каждый из этих уровней мощности является ненулевым.

Хотя выше были описаны системы 1, которые стремятся измерить сопротивление нагревательного элемента 48 для определения состояния истощения, следует понимать, что для определения истощения можно использовать любой другой подходящий способ. Например, можно использовать инфракрасные камеры для измерения температуры нагревательного элемента 48. В таком случае может быть реализован аналогичный процесс сравнения температуры с пороговым (пороговыми) значением. Кроме того, истощение может быть определено путем отслеживания параметров, связанных с резервуаром 44, например, для отслеживания уровня жидкости в резервуаре 44 можно использовать времяпролетный датчик. В принципе, для определения истощения жидкости для электронных сигарет в части средства выработки пара (такого как фитиль 46 или резервуар 44) в соответствии с принципами настоящего изобретения может быть использован любой подходящий способ.

Хотя выше было описано, что система 1 предоставления пара содержит герметичный картридж 4, следует понимать, что в некоторых случаях картридж 4 может быть повторно заполнен. Принципы настоящего изобретения в равной степени применимы к таким реализациям. В других реализациях картридж 4 может представлять собой неотъемлемую часть многоразовой части 2 устройства, например, сформированную как один компонент или, по меньшей мере, совместно использующую элементы корпуса. Интегрированный картридж 4 может быть повторно заполнен жидкостью для электронных сигарет. Такие устройства систем предоставления пара могут быть названы открытыми системами. Принципы настоящего изобретения в равной степени применимы к таким реализациям.

В то время как вышеописанные варианты осуществления в некоторых отношениях были сфокусированы на некоторых конкретных примерах систем предоставления пара, понятно, что те же самые принципы можно применить для систем предоставления пара, использующих другие технологии. Иными словами, конкретный способ функционирования различных аспектов системы предоставления пара не имеет прямого отношения к принципам, лежащим в основе описанных выше примеров.

Например, хотя описанные выше варианты осуществления изобретения в основном сосредоточены на устройствах, имеющих испаритель на основе электрического нагревателя, предназначенного для нагрева исходной жидкости для испарения, те же принципы могут быть приспособлены для испарителей на основе других технологий, например испарителей на основе пьезоэлектрического вибратора или оптических нагревательных испарителей, а также для устройств на основе других исходных материалов для получения пара, например, твердых материалов, таких как растительные материалы, в частности производные табака, или других видов исходных материалов для получения пара, таких как исходные вещества на основе геля, пасты или пены.

Кроме того, как уже отмечалось, описанные выше подходы в связи с электронной сигаретой могут быть реализованы в сигаретах, имеющих конструкцию, отличную от представленной на фиг. 1. Например, те же принципы могут быть приняты в электронной сигарете, которая не имеет модульной конструкции, состоящей из двух частей, а представляет собой устройство, состоящее из одной части, например одноразовое (то есть неперезаправляемое и неперезаполняемое) устройство. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения модульного устройства расположение компонентов может быть другим. Например, в некоторых вариантах выполнения блок управления также может содержать испаритель со сменным картриджем, обеспечивающим источник исходного вещества для получения пара, который испаритель может использовать для выработки пара. Кроме того, хотя в описанных выше примерах электронная сигарета 1 не включает в себя ароматизатор, другие примеры реализации могут включать в себя такой дополнительный ароматический элемент.

Точно так же, хотя вышеупомянутые системы были описаны в отношении жидких исходных веществ для получения пара, аналогичные принципы могут быть применены к исходным веществам для получения пара, находящимся в другом состоянии вещества. Например, некоторые твердые вещества, такие как восстановленный табак, могут проявлять характерные изменения своих тепловых свойств по мере испарения материала. Если имеются такие вещества, то к этим веществам в равной степени могут быть применены описанные выше способы.

Таким образом, была описана система предоставления пара, содержащая испаритель для выработки пара из исходного вещества; резервуар для хранения исходного вещества; и схему управления, выполненную с возможностью подачи первого, ненулевого уровня мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением; и подачи на испаритель второго, ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение.

Выше представлены различные варианты осуществления изобретения, посредством которых можно на практике реализовать это изобретение. Описанные преимущества и особенности изобретения представляют собой всего лишь иллюстративные примеры вариантов осуществления изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они представлены только для того, чтобы способствовать пониманию заявленного изобретения. Понятно, что описанные преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, особенности, конструкции и/или другие аспекты изобретения не следует рассматривать как ограничения изобретения, объем которого определен его формулой. Могут использоваться другие варианты выполнения, и могут производиться модификации без выхода за границы объема формулы изобретения. Различные варианты выполнения могут соответствующим образом содержать, состоять полностью или практически состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, отличительных особенностей, деталей, операций, средств и т.д.

Изобретение относится к системам предоставления пара, таким как системы доставки никотина (например, электронные сигареты и т.п.). Система предоставления пара содержит испаритель для выработки пара из исходного вещества и резервуар для хранения исходного вещества. Система также содержит схему управления, выполненную с возможностью подачи первого ненулевого уровня мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества; определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением; и подачи на испаритель второго ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значения определяет, что произошло истощение. Технический результат заключается в обеспечении возможности предпринять пользователю необходимые действия, или, соответственно, спланировать вейпинг за счет сочетания предупреждения об истощении со способностью генерировать пар даже в случае обнаружения истощения в системе. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система предоставления пара, содержащая испаритель (48) для выработки пара из исходного вещества; резервуар (42) для хранения исходного вещества; и схему (20) управления, выполненную с возможностью

подачи (S108) первого ненулевого уровня мощности на испаритель (48) для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества;

определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с несколькими пороговыми значениями, включающими в себя первое пороговое значение, при этом каждое пороговое значение указывает на степень истощения по меньшей мере части исходного вещества; и

подачи на испаритель второго ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением, определяет, что произошло истощение, при этом каждое пороговое значение соответствует одному из нескольких различных ненулевых уровней мощности, которые могут быть выданы схемой управления.

2. Система по п. 1, в которой второй уровень мощности составляет менее 70, 50 или 30% от первого уровня мощности.

3. Система по любому из пп. 1 или 2, в которой второй уровень мощности установлен так, что система предоставления пара продолжает выработку пара даже после того, как схема (20) управления определит, что произошло истощение по меньшей мере части исходного вещества.

4. Система по любому из пп. 1-3, в которой схема (20) управления выполнена с возможностью подачи питания на испаритель (48) с использованием широтно-импульсной модуляции, при этом первый и второй уровни мощности представляют собой среднюю мощность в течение одного рабочего цикла широтно-импульсной модуляции.

5. Система по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая индикатор (25), а схема управления (20) выполнена с возможностью включения индикатора, когда схема (20) управления на основе сравнения отслеживаемого параметра и первого порогового значения определит, что произошло истощение.

6. Система по любому из пп. 1-5, содержащая элемент (46) передачи исходного вещества, выполненный с возможностью подачи исходного вещества из резервуара к испарителю.

7. Система по п. 6, в которой состояние истощения исходного вещества представляет собой индикацию количества исходного вещества в элементе (46) передачи исходного вещества.

8. Система по любому из пп. 1-6, в которой состояние истощения исходного вещества представляет собой индикацию количества исходного вещества в резервуаре (44).

9. Система по любому из пп. 1-8, в которой испаритель содержит электрически нагреваемый нагревательный элемент, а параметр, указывающий количество по меньшей мере части исходного вещества, представляет собой электрическое сопротивление нагревательного элемента, при этом схема управления (20) выполнена с возможностью определения электрического сопротивления нагревательного элемента.

10. Система по любому из пп. 1-9, в которой схема (20) управления выполнена с возможностью многократного сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением.

11. Система по любому из пп. 1-10, в которой схема управления выполнена так, что при подаче второго уровня мощности на испаритель она осуществляет сравнение отслеживаемого параметра с первым пороговым значением, и если она на основании указанного сравнения определяет, что больше нет истощения, подает на испаритель первый уровень мощности.

12. Система по любому из пп. 1-11, в которой схема управления выполнена так, что при определении ею истощения на основании первого порогового значения, она осуществляет сравнение отслеживаемого параметра со вторым пороговым значением, и если она на основании указанного сравнения определяет, что произошло истощение, подает на испаритель третий ненулевой уровень мощности, меньший второго уровня мощности.

13. Схема (20) управления для использования в системе предоставления пара, содержащей испаритель для выработки пара из исходного вещества, которая выполнена с возможностью

подачи первого ненулевого уровня мощности на испаритель (48) для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества;

определения состояния истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнения отслеживаемого параметра с несколькими пороговыми значениями, включающими в себя первое пороговое значение, при этом каждое пороговое значение указывает на степень истощения по меньшей мере части исходного вещества; и

подачи на испаритель второго ненулевого уровня мощности, меньшего первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением, определяет, что произошло истощение, при этом каждое пороговое значение соответствует одному из нескольких различных ненулевых уровней мощности, которые могут быть выданы схемой управления.

14. Устройство предоставления пара, содержащее схему управления по п. 13.

15. Способ работы схемы управления в системе предоставления пара, содержащей испаритель для выработки пара из исходного вещества и резервуар для хранения исходного вещества, включающий в себя этапы, на которых

подают посредством схемы управления первый ненулевой уровень мощности на испаритель для выработки пара из по меньшей мере части исходного вещества;

определяют с помощью схемы управления состояние истощения исходного вещества на основании отслеживания параметра, указывающего на количество по меньшей мере части исходного вещества, и сравнивают отслеживаемый параметр с несколькими пороговыми значениями, включающими в себя первое пороговое значение, при этом каждое пороговое значение указывает на степень истощения по меньшей мере части исходного вещества; и

подают с помощью схемы управления на испаритель второй ненулевой уровень мощности, меньший первого уровня мощности, если схема управления, исходя из сравнения отслеживаемого параметра с первым пороговым значением, определяет, что произошло истощение, при этом каждое пороговое значение соответствует одному из нескольких различных ненулевых уровней мощности, которые могут быть выданы схемой управления.