EA 025718B1 20170130

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000025718b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Работающая от электричества система формирования аэрозоля для приема формирующей аэрозоль основы, причем система содержит участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы; электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы; и электрическую схему, выполненную с возможностью определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы на основании измерений температуры нагревательного элемента и соотношения между этими измерениями и мощностью, подаваемой на нагревательный элемент.

2. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1, в которой электрическая схема дополнительно выполнена с возможностью оценки количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке сохранения жидкости на основании определенного уровня истощения жидкой формирующей аэрозоль основы.

3. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1 или 2, дополнительно содержащая датчик температуры для измерения температуры по меньшей мере одного нагревательного элемента, и в которой электрическая схема выполнена с возможностью отслеживать температуру по меньшей мере одного нагревательного элемента, которая определяется датчиком температуры, и определять уровень истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании температуры, определяемой датчиком температуры.

4. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью подачи заданной мощности к нагревательному элементу.

5. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента для установления температуры нагревательного элемента по измеренному электрическому сопротивлению нагревательного элемента.

6. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.5, в котором электрическая схема выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента путем измерения тока по меньшей мере через один нагревательный элемент и напряжения по меньшей мере на одном нагревательном элементе и определения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента по измеренному току и напряжению.

7. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания увеличения измеренной или рассчитанной температуры в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.

8. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания степени увеличения измеряемой или получаемой температуры на участке каждого цикла нагрева в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.

9. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания увеличения значения интеграла по времени измеряемой или получаемой температуры на участке каждого цикла нагрева в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.

10. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1, в которой электрическая схема выполнена с возможностью ограничения температуры нагревательного элемента до некоторой максимальной температуры и выполнена с возможностью определения степени истощения формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания величины мощности, подаваемой к нагревательному элементу для поддержания максимальной температуры.

11. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая капиллярный фитиль для подачи жидкой формирующей аэрозоль основы из участка хранения жидкости к электрическому нагревателю.

12. Способ определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы в системе формирования аэрозоля по п.1, причем способ содержит этап, на котором определяют истощение жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании соотношения между мощностью, подаваемой на нагревательный элемент, и получаемого в результате изменения температуры нагревательного элемента.

13. Машиночитаемый носитель информации, имеющий сохраненную на нем компьютерную программу, выполняемую в программируемой электрической схеме для работающей от электричества системы формирования аэрозоля, причем система формирования аэрозоля содержит участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы, электрический нагреватель и программируемую электрическую схему, соединенную с электрическим нагревателем; при этом компьютерная программа побуждает программируемую электрическую схему выполнять способ по п.12.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское ои 025718 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201390961
(22) Дата подачи заявки
2011.12.22
(51) Int. Cl. A24F47/00 (2006.01) A61M15/06 (2006.01)
(56) WO-A1-2007078273 US-A1-2009283103 EP-A2-0430559
(54) СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ СРЕДСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТОЩЕНИЯ ЖИДКОЙ ОСНОВЫ
(31) 10252235.6
(32) 2010.12.24
(33) EP
(43) 2014.01.30
(86) PCT/EP2011/073791
(87) WO 2012/085203 2012.06.28
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ФИЛИП МОРРИС ПРОДАКТС С.А.
(CH)
(72) Изобретатель:
Кошан Оливье, Торанс Мишель,
Флик Жан-Марк, Дегумуа Иван (CH)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) В изобретении представлена работающая от электричества система (100) формирования аэрозоля для приема формирующей аэрозоль основы (115). Система содержит участок (113) хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы, электрический нагреватель (119), содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы, и электрическую схему (109), выполненную с возможностью определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании соотношения между температурой нагревательного элемента и мощностью, применяемой к нагревательному элементу. Также предусмотрен способ в работающей от электричества системе формирования аэрозоля, содержащей участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы и электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы, причем способ содержит этапы, на которых определяют истощение жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании соотношения между температурой нагревательного элемента и мощностью, применяемой к нагревательному элементу.
Настоящее изобретение относится к работающей от электричества системе формирования аэрозоля. В частности, настоящее изобретение относится к работающей от электричества системе формирования аэрозоля, в которой основа для формирования аэрозоля является жидкой и содержится в участке хранения жидкости.
В WO 2009/132793 A1 раскрыта курительная система с электрическим нагревом, имеющая участок сохранения жидкости. Участок сохранения жидкости включает в себя формирующую аэрозоль основу и соединен с испарителем, содержащим электрический нагреватель, который получает энергию с источника питания на батарее. При использовании электрический нагреватель включается при всасывании через мундштук пользователем для включения источника питания на батарее. Подогретая формирующая аэрозоль основа, содержащаяся в испарителе, испаряется. Всасывание через мундштук пользователем приводит к протягиванию воздуха вдоль или через испаритель, формируя, таким образом, аэрозоль, который, как известно специалистам в данной области техники, представляет собой взвесь твердых частиц или жидких капелек в газе, таком как воздух. Формируемый аэрозоль втягивается в мундштук и затем в рот пользователя.
Работающие от электричества системы формирования аэрозоля в уровне техники, включающие в себя курительную систему, описанную выше, имеют множество преимуществ, но все еще существует возможность их улучшения, в частности, в отношении обработки формирующей аэрозоль основы, содержащейся в участке хранения жидкости.
В соответствии с первым аспектом изобретения предусмотрена работающая от электричества система формирования аэрозоля для приема формирующей аэрозоль основы, содержащая участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы; электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагреватель для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы; и электрическую схему, выполненную с возможностью определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы на основании соотношения между мощностью, применяемой к нагревательному элементу, и получаемым в результате изменением температуры нагревательного элемента.
Электрическая схема предпочтительно выполнена с возможностью оценки количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке сохранения жидкости на основании определенного уровня истощения.
Количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке сохранения жидкости может представлять собой абсолютное количество или относительное количество, например значение в процентах, или может представлять собой результат определения, что в участке сохранения содержится больше или меньше чем пороговое значение жидкой формирующей аэрозоль основы.
Предоставление электрической схемы для определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, подаваемой к нагревателю, является предпочтительным по ряду причин. Например, когда участок хранения жидкости является пустым или почти пустым, недостаточное количество жидкой формирующей аэрозоль основы может поступать к электрическому нагревателю. Это может означать, что формируемый аэрозоль не имеет требуемых свойств, например размер частиц аэрозоля или химический состав. Это может привести к плохим ощущениям пользователя. Кроме того, если может быть определено, что участок сохранения жидкости пустой или почти пустой, возможно информировать об этом пользователя. Затем пользователь может подготовиться к замене или может заполнить участок хранения жидкости.
Соотношение между температурой нагревательного элемента и мощностью, подаваемой к нагревательному элементу, может, например, представлять собой степень изменения температуры нагревательного элемента для заданной приложенной мощности, абсолютной температуры нагревательного элемента в заданный момент времени в цикле нагрева для данной приложенной мощности, интеграл температуры на участке цикла нагрева для заданной приложенной мощности или мощность, приложенную к нагревательному элементу для поддержания заданной температуры. В общих словах, чем меньше формирующей аэрозоль основы поступает к нагревателю для испарения, тем выше температура нагревательного элемента при заданной приложенной мощности. Для заданной мощности развитие температуры нагревательного элемента в течение цикла нагрева, и как такое развитие изменяется с течением множества циклов нагрева, можно использовать для обнаружения того, произошло ли истощение количества формирующей аэрозоль основы, подаваемой к нагревателю.
Для жидкой формирующей аэрозоль основы выбирают определенные физические свойства, например давление паров или вязкость основы, которые делают ее пригодной для использования в системе формирования аэрозоля. Жидкость предпочтительно содержит материал, содержащий табак, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из жидкости при нагреве. В качестве альтернативы или в дополнение жидкость может содержать материал, не являющийся табаком. Жидкость может включать в себя воду, этанол или другие растворители, экстракты растений, растворы никотина и естественные или искусственные ароматизаторы. Предпочтительно жидкость дополнительно содержит формирователь аэрозоля. Примеры соответствующих формирователей аэрозоля представляют собой глицерин и пропиленгликоль.
Преимущество того, что предусмотрен участок хранения жидкости, состоит в том, что жидкость в
участке хранения жидкости защищена от воздействия окружающего воздуха. В некоторых вариантах осуществления окружающий свет также не может попадать в участок хранения жидкости, поэтому можно исключить риск ухудшения свойств жидкости из-за действия света. Кроме того, можно поддерживать высокий уровень гигиены.
Предпочтительно участок хранения жидкости выполнен с возможностью хранения жидкости для заданного количества затяжек. Если участок хранения жидкости не предназначен для повторного заполнения, и жидкость в участке хранения жидкости будет использована, участок хранения жидкости должен быть заменен пользователем. Во время такой замены должно быть предотвращено загрязнение пользователя жидкостью. В качестве альтернативы участок хранения жидкости может быть заполняемым. В этом случае система формирования аэрозоля может быть заменена через определенное количество заполнений участка хранения жидкости.
Электрический нагреватель может содержать одиночный электрический нагревательный элемент. В качестве альтернативы электрический нагреватель может содержать больше чем один нагревательный элемент, например два, или три, или четыре, или пять, или шесть, или больше нагревательных элементов. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут быть расположены соответственно так, чтобы наиболее эффективно нагревать жидкую формирующую аэрозоль основу.
По меньшей мере один электрический нагревательный элемент предпочтительно содержит электрически резистивный материал. Соответствующие электрически резистивные материалы включают в себя, но не ограничены этим: полупроводники, такие как легированная керамика, "электропроводная" керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры соответствующей легированной керамики включают в себя легированные карбиды кремния. Примеры соответствующих металлов включают в себя титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры соответствующих сплавов металла включают в себя нержавеющую сталь, константан, сплавы, содержащие никель-, кобальт-, хром-, алюминий-титан-цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal(r), сплавы на основе железа-алюминия и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. Timetal(r) представляет собой зарегистрированный товарный знак Titanium Metals Corporation. В композитных материалах электрически резистивный материал может, в случае необходимости, быть внедрен в изолирующий материал или может быть покрыт изолирующим материалом или, наоборот, в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагревательный элемент может содержать металлическую обработанную травлением фольгу, изолированную между двумя слоями инертного материала. В этом случае, инертный материал может содержать Kapton(r), полностью полиимидную или слюдяную фольгу. Kapton(r) представляет собой зарегистрированный товарный знак E.I. du Pont de Nemours and Company.
По меньшей мере, один электрический нагревательный элемент может принимать любую соответствующую форму. Например, по меньшей мере один электронагревательный элемент может принимать форму нагревательной пластины. В качестве альтернативы по меньшей мере один электронагревательный элемент может принимать форму кожуха или основы, имеющих разные электропроводные участки, или трубку из электро-резистивного металла. Участок хранения жидкости может содержать расходуемый нагревательный элемент. В качестве альтернативы, также может использоваться одна или больше нагревательных игл или стержней, продолжающихся через формирующую аэрозоль основу. В качестве альтернативы по меньшей мере один электрический нагревательный элемент может содержать гибкий лист материала. Другие альтернативы включают в себя нагревательный провод или нить накаливания, например, провод из Ni-Cr (нихрома), платины, вольфрама или сплава, или нагревательную пластину. В случае необходимости, нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя.
По меньшей мере, один электрический нагревательный элемент может содержать теплоотвод или накопитель тепла, содержащий материал, выполненный с возможностью поглощения и сохранения тепла с последующей отдачей этого тепла с течением времени для нагревания формирующей аэрозоль основы. Теплоотвод может быть сформирован из любого соответствующего материала, такого как соответствующий металл или керамический материал.
Предпочтительно, материал имеет большую теплоемкость (восприимчивый материал - накопитель тепла) или представляет собой материал, позволяющий поглощать и затем отдавать тепло через обратимый процесс, такой как изменение фазы при высокой температуре. Соответствующие восприимчивые материалы накопители тепла включают в себя силикагель, окись алюминия, углерод, стеклянный мат, стекловолокно, минералы, металл или сплав, такие как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие соответствующие материалы, которые высвобождают тепло при реверсивном изменении фазы, включают в себя парафин, ацетат натрия, нафтален, воск, полиэтилен оксид, металл, соль металла, смесь эвтектических солей или сплав.
Теплоотвод или накопитель тепла могут быть выполнены таким образом, чтобы они находились в непосредственном контакте с жидкой формирующей аэрозоль основой и могли передавать сохраненное тепло непосредственно в основу. В качестве альтернативы, тепло, аккумулирующееся в теплоотводе или в накопителе тепла, может быть передано в формирующую аэрозоль основу, посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.
По меньшей мере один электрический нагревательный элемент может нагревать жидкую формирующую аэрозоль основу посредством проводимости. Нагреватель может, по меньшей мере, частично находиться в контакте с основой. В качестве альтернативы тепло от нагревательного элемента может быть передано в основу посредством теплопроводного элемента.
В качестве альтернативы по меньшей мере один нагревательный элемент может передавать тепло в поступающий окружающий воздух, который втягивают через работающую от электричества систему формирования аэрозоля во время использования, что, в свою очередь, нагревает формирующую аэрозоль основу в результате конвекции. Окружающий воздух может быть нагрет перед пропусканием через формирующую аэрозоль основу. В качестве альтернативы окружающий воздух может вначале протягиваться через жидкую основу и затем может быть нагрет.
Предпочтительно работающая от электричества система формирования аэрозоля дополнительно содержит капиллярный фитиль для передачи жидкой формирующей аэрозоль основы из участка хранения жидкости в элемент формирования аэрозоля.
Предпочтительно капиллярный фитиль установлен в контакте с жидкостью в участке хранения жидкости. Предпочтительно капиллярный фитиль продолжается в участке хранения жидкости. В этом случае при использовании жидкость переносят с участка хранения жидкости к электрическому нагревателю (или другому элементу формирования аэрозоля) под капиллярным действием капиллярного фитиля. В одном варианте осуществления капиллярный фитиль имеет первый конец и второй конец, первый конец продолжается в участок хранения жидкости для контакта с жидкостью, находящейся в нем, и электрическим нагревателем, установленным для нагрева жидкости на втором конце. При включении нагревателя жидкость на втором конце капиллярного фитиля испаряется под действием по меньшей мере одного нагревательного элемента нагревателя для формирования перенасыщенного пара. Перенасыщенный пар смешивается с и переносится потоком воздуха. В потоке пар конденсируется, формируя аэрозоль, и аэрозоль поступает в направлении рта пользователя. Жидкая формирующая аэрозоль основа имеет физические свойства, включающие в себя вязкость и поверхностное натяжение, которые позволяют транспортировать жидкость, используя капиллярный фитиль, под действием капиллярности.
Капиллярный фитиль может иметь волоконную или пористую структуру. Капиллярный фитиль предпочтительно содержит связку капилляров. Например, капиллярный фитиль может содержать множество волокон, или нитей, или других трубок с малым каналом. Волокна или нити предпочтительно выровнены в продольном направлении системы формирования аэрозоля. В качестве альтернативы капиллярный фитиль может содержать материал в виде губки или в виде пены, сформированный с приданием формы стержня. Форма стержня может продолжаться вдоль продольного направления системы формирования аэрозоля. Структура фитиля формирует множество малых отверстий или трубок, через которые жидкость можно транспортировать под капиллярным действием. Капиллярный фитиль может содержать любой соответствующий материал или комбинацию материалов. Примеры соответствующих материалов представляют собой капиллярные материалы, например материал в виде губки или вспененный материал, керамические материалы или материалы на основе графита в форме волокон или спеченных порошков, вспененный металл или пластиковый материал, волоконный материал, например, выполненный из скрученных или экструдированных волокон, таких как волокна из ацетилцеллюлозы, полиэстера или связанного полиолефина, полиэтилена, терилена или полипропилена, волокна из нейлона или керамики. Капиллярный фитиль может иметь любую соответствующую капиллярность и пористость для использования с разными физическими свойствами жидкости. Жидкость имеет физические свойства, включая в себя, но без ограничений, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, удельную теплопроводность, точку кипения и давление паров, которые позволяют транспортировать эту жидкость через капиллярное устройство под капиллярным действием.
Предпочтительно по меньшей мере один нагревательный элемент представлен в форме нагревательного провода или нити накаливания, которая окружает и в случае необходимости поддерживает капиллярный фитиль. Капиллярные свойства фитиля в комбинации со свойствами жидкой основы обеспечивают то, что при нормальном использовании, когда присутствует большое количество формирующей аэрозоль основы, фитиль всегда является влажным в области нагрева.
Капиллярный фитиль и нагреватель и в случае необходимости участок хранения жидкости могут быть выполнены съемными из системы формирования аэрозоля как единый компонент.
В первом варианте осуществления работающая от электричества система формирования аэрозоля дополнительно содержит датчик температуры для измерения температуры по меньшей мере одного нагревательного элемента, и электрическая схема выполнена с возможностью отслеживать температуру по меньшей мере одного нагревательного элемента, которая определяется датчиком температуры, и определять степень истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основа
нии температуры по меньшей мере одного нагревательного элемента, и определяемой датчиком температуры.
Если количество жидкой формирующей аэрозоль основы уменьшается, например, если участок хранения жидкости будет пустым или почти пустым, недостаточно жидкой формирующей аэрозоль основы может поступать к нагревателю. Это может привести к повышению температуры нагревательного элемента. Таким образом, температура нагревательного элемента, определяемая датчиком температуры, может обеспечивать для электрической схемы возможность определения, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до заданного порога, и может дополнительно обеспечивать возможность предоставления показателя абсолютного количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
В другом варианте осуществления электрическая схема выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента для получения температуры нагревательного элемента по измеренному электрическому сопротивлению.
Если количество жидкой формирующей аэрозоль основы уменьшилось, например если участок хранения жидкости пустой или почти пустой, недостаточное количество жидкой формирующей аэрозоль основы может поступать к нагревателю. В результате этого температура нагревательного элемента может повышаться. Если по меньшей мере один нагревательный элемент имеет соответствующие характеристики коэффициента сопротивления в зависимости от температуры, измерение электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента обеспечивает возможность получения температуры нагревательного элемента. Таким образом, температура нагревательного элемента, полученная электрической схемой по измеренному электрическому сопротивлению, может обеспечить возможность определения электрической схемой количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что нет необходимости включать в себя датчик температуры, который может занимать ценное место в системе формирования аэрозоля и может также быть дорогостоящим. Следует подчеркнуть, что электрическое сопротивление в данном варианте осуществления используется как "активатор" (нагревательный элемент), так и как "датчик" (измерение температуры).
В этом варианте осуществления электрическая схема может быть выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента путем измерения тока через по меньшей мере один нагревательный элемент, и напряжения на по меньшей мере одном нагревательном элементе и определения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента по измеренному току и напряжению. В этом случае электрическая схема может содержать резистор, имеющий известное сопротивление, последовательно включенный по меньшей мере с одним нагревательным элементом, и электрическая схема может быть выполнена с возможностью измерения тока через по меньшей мере один нагревательный элемент путем измерения напряжения на резисторе с известным сопротивлением и определения тока через по меньшей мере один нагревательный элемент по измеренному напряжению и известному сопротивлению.
Электрическая схема может быть выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания увеличения измеренной или рассчитанной температуры в течение последовательных циклов нагрева, по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
Электрическая схема может быть выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания степени увеличения измеряемой или вычисляемой температуры в начале цикла нагрева в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
Электрическая схема может быть выполнена с возможностью определения количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости путем отслеживания повышения значения интеграла с течением времени, измеряемой или вычисляемой температурой на участке каждого цикла нагрева, для последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
В другом варианте осуществления электрическая схема выполнена с возможностью ограничения температуры нагревательного элемента до максимальной температуры, и выполнена с возможностью определения степени истощения формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания величины мощности, подаваемой к нагревательному элементу, для поддержания максимальной температуры.
В данном варианте осуществления электрическая схема может быть выполнена с возможностью подачи энергии к нагревательному элементу в виде сигнала с широтно-импульсной модуляцией, и в котором электрическая схема выполнена с возможностью отслеживания количеством энергии, подаваемой к нагревательному элементу, путем отслеживания коэффициента заполнения сигнала с широтно-импульсной модуляцией.
Электрическая схема может быть выполнена с возможностью калибровки других систем для определения количества формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости на основании определенного количества.
В дополнение к обеспечению возможности оценки количества формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости тот же принцип отслеживания развития температуры нагревательного элемента в течение каждого цикла нагрева можно использовать для защиты пользователя от перегрева и неисправности, если, например, вязкость жидкой формирующей аэрозоль основы изменилась из-за экстремальных внешних условий таким образом, что она больше не поступает к нагревательному элементу в достаточном количестве.
В предпочтительном варианте осуществления электрическая схема выполнена с возможностью отключения электрического нагревателя, когда оценивают, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до заданного порога.
Это является предпочтительным, поскольку пользователь не может затем больше использовать систему, формирующую аэрозоль, после того как в ней стало недостаточно жидкой формирующей аэрозоль основы. Это также исключает формирование аэрозоля, которая не имеет требуемых свойств. Это также позволяет исключить неприятные ощущения для пользователя.
Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отключения электрического нагревателя путем пережигания электрического плавкого предохранителя между электрическим нагревателем и источником электроэнергии. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отключения электрического нагревателя путем отключения переключателя между электрическим нагревателем и источником электроэнергии. Альтернативные способы отключения электрического нагревателя будут понятны для специалиста в данной области техники.
В предпочтительном варианте осуществления электрическая схема может быть выполнена с возможностью, когда получают оценку, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до заданного порога, обозначать это для пользователя. Это является предпочтительным, поскольку такой показатель обеспечивает для пользователя возможность замены участка хранения жидкости.
Работающая от электричества система формирования аэрозоля может содержать дисплей пользователя. В этом случае показатели могут содержать показания на дисплее пользователя. В качестве альтернативы показания могут содержать звуковые показания или любого другого соответствующего типа показания для пользователя.
Система формирования аэрозоля может дополнительно содержать источник электропитания. Предпочтительно система, формирующая аэрозоль, содержит корпус. Предпочтительно корпус выполнен удлиненным. Если формирование аэрозоля включает в себя капиллярный фитиль при использовании, продольная ось капиллярного фитиля и продольная ось корпуса могут быть, по существу, параллельными. Корпус может содержать оболочку и мундштук. В этом случае все компоненты могут содержаться либо внутри оболочки, либо внутри мундштука. В одном варианте воплощения корпус включает в себя съемную вставку, содержащую участок хранения жидкости, капиллярный фитиль и нагреватель. В этом варианте осуществления эти части системы формирования аэрозоля могут быть выполнены съемными из корпуса как один компонент. Это может быть полезным, например, для повторного заполнения или замены участка хранения жидкости.
Корпус может содержать любой соответствующий материал или комбинацию материалов. Примеры соответствующих материалов включают в себя металлы, сплавы, пластики или композитные материалы, содержащие один или больше из этих материалов, или термопластики, которые пригодны для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэтертер-кетон (PEEP) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Предпочтительно система формирования аэрозоля выполнена портативной. Система формирования аэрозоля может представлять собой курительную систему и может иметь размер, сопоставимый с обычной сигарой или сигаретой. Курительная система может иметь общую длину от приблизительно 30 до приблизительно 150 мм. Курительная система может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 до приблизительно 30 мм.
Предпочтительно работающая от электричества система формирования аэрозоля представляет собой курительную систему с электрическим нагревом.
В соответствии со вторым аспектом изобретения предусмотрен способ, содержащий этапы, на которых: обеспечивают работающую от электричества систему формирования аэрозоля, содержащую участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы, и электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент жидкой формирующей аэрозоль основы; и определяют истощение жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании соотношения между мощностью, применяемой к нагревательному элементу, и получаемого в результате изменения температуры нагревательного элемента.
Количество жидкой формирующей аэрозоль основы может представлять собой абсолютное количество или относительное количество, например значение, выраженное в процентах, или может представ
лять собой результат определения, что присутствует больше или меньше, чем пороговое значение, жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предусмотрена электрическая схема для работающей от электричества системы формирования аэрозоля, электрическая схема выполнена с возможностью выполнять способ по второму аспекту в соответствии с изобретением.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предусмотрен компьютерная программа, которая, когда она работает в программируемой электрической схеме для работающей от электричества системы формирования аэрозоля, обеспечивает выполнение программируемой электрической схемой способа по второму аспекту изобретения.
В соответствии с пятым аспектом изобретения предусмотрен машиночитаемый носитель информации, на котором сохранена компьютерная программа в соответствии с четвертым аспектом изобретения.
Свойства, описанные в связи с системой формирования аэрозоля по изобретению, также применимы к способу по изобретению. И свойства, описанные в отношении способа по изобретению, также применимы к системе формирования аэрозоля по изобретению.
Изобретение будет дополнительно описано только в качестве примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых
на фиг. 1 показан один пример работающей от электричества системы формирования аэрозоля, имеющей участок хранения жидкости;
на фиг. 2 показан график, представляющий пять медиан температурных профилей нагревательного элемента в течение множества затяжек работающей от электричества системы формирования аэрозоля;
на фиг. 3 показан график, представляющий степень увеличения температуры нагревательного элемента в течение всего срока службы участка хранения жидкости, рассчитанную за три разных периода времени;
на фиг. 4 показан график, представляющий по оси y сопротивление нагревательного элемента и по оси x температуру нагревательного элемента для электрического нагревателя работающей от электричества системы формирования аэрозоля; и
на фиг. 5 показана схема, которая позволяет измерять сопротивление нагревательного элемента в соответствии с одним вариантом осуществления в соответствии с изобретением.
На фиг. 1 показан один пример работающей от электричества системы формирования аэрозоля, имеющей участок сохранения жидкости. На фиг. 1 система представляет собой курительную систему. Курительная система 100 по фиг. 1 содержат корпус 101, имеющий конец 103 мундштука, и конец 105 корпуса. На конце корпуса предусмотрены источник электрического питания в форме батареи 107 и схема 109 электрического управления. Система 111 обнаружения затяжки также предусмотрена во взаимодействии со схемой 109 электрического управления. На конце мундштука предусмотрен участок сохранения жидкости в форме картриджа 113, содержащего жидкость 115, капиллярный фитиль 117 и нагреватель 119. Следует отметить, что нагреватель показан только схематично на фиг. 1. В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, один конец капиллярного фитиля 117 продолжается в картридж 113, и другой конец капиллярного фитиля 117 окружен нагревателем 119. Нагреватель соединен со схемой электрического управления через соединения 121, которые могут проходить вдоль внешней стороны картриджа 113 (не показан на фиг. 1). Корпус 101 также включает в себя входное отверстие 123 для воздуха, выходное отверстие 125 для воздуха на конце мундштука и камеру 127 формирования аэрозоля.
При использовании выполняется следующая операция. Жидкость 115 поступает под капиллярным действием из картриджа 113 от конца фитиля 117, который продолжается в картридж, до другого конца фитиля, который окружен нагревателем 119. Когда пользователь делает затяжку через выходное отверстие 125 для воздуха системы формирования аэрозоля, окружающий воздух поступает через входное отверстие 123 для воздуха. В компоновке, показанной на фиг. 1, система 111 обнаружения затяжки определяет затяжку и активирует нагреватель 119. Батарея 107 подает электроэнергию в нагреватель 119 для нагрева конца фитиля 117, окруженного нагревателем. Жидкость на этом конце фитиля 117 испаряется под действием нагревателя 119, формируя перенасыщенный пар. Одновременно, испаряемая жидкость заменяется дополнительной жидкостью, движущейся вдоль фитиля 117 под капиллярным действием. (Это иногда называется действием "перекачки".) Образующийся перенасыщенный пар смешивается с потоком воздуха и переносится с ним из входного отверстия 123 для воздуха. В камере 127 формирования аэрозоля пар конденсируется, формируя вдыхаемый аэрозоль, который переносится в направлении выходного отверстия 125 и в рот пользователя.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, схема 109 электрического управления и система 111 обнаружения затяжки предпочтительно выполнены программируемыми. Схема 109 электрического управления и система 111 обнаружения затяжки могут использоваться для управления работой системы формирования аэрозоля. Это способствует управлению размером частиц в аэрозоля.
На фиг. 1 представлен один пример работающей от электричества системы формирования аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением. Однако, возможно множество других примеров. Кроме того, следует отметить, что фиг. 1 является схематичной по своей сути. В частности, представленные компо
ненты изображены не в масштабе ни индивидуально, ни относительно друг друга. Работающая от электричества система формирования аэрозоля должна включать в себя или должна принимать жидкую формирующую аэрозоль основу, содержащуюся в участке хранения жидкости. Работающая от электричества система формирования аэрозоля требует определенного рода электрического нагревателя, имеющего по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы. Конечно в итоге работающая от электричества система формирования аэрозоля требует наличия электрической схемы для определения количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости. Это будет описано ниже со ссылкой на фиг. 2-5. Например, система не обязательно должна представлять собой курительную систему. Система обнаружения затяжки не обязательно должна быть предусмотрена. Вместо этого система может работать при активации вручную, например, пользователем, который выполняет операцию с переключателем во время затяжки. Например, общий размер и форма корпуса могут быть изменены. В этом случае система может включать в себя другой механизм для подачи жидкости для испарения.
Однако, в предпочтительном варианте воплощения система включает в себя капиллярный фитиль для переноса жидкости из участка хранения жидкости по меньшей мере к одному нагревательному элементу. Капиллярный фитиль может быть выполнен из множества пористых или капиллярных материалов и предпочтительно имеет известную заранее определенную капиллярность. Примеры включают в себя материалы на основе керамики или графита в форме волокон или спеченных порошков. Фитили с различной пористостью можно использовать для обеспечения возможности работы с жидкостью с разными физическими свойствами, такими как плотность, вязкость, поверхностное натяжение и давление пара. Фитиль может быть пригодным для подачи требуемого количества жидкости к нагревателю. Предпочтительно нагреватель содержит по меньшей мере один нагревательный провод или нить накаливания, продолжающуюся вокруг капиллярного фитиля.
Ряд вариантов осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на фиг. 2-5. Варианты осуществления основаны на примере, показанном на фиг. 1, хотя они применимы для других вариантов осуществления, работающих от электричества систем формирования аэрозоля.
Как уже было упомянуто выше, система формирования аэрозоля в соответствии с изобретением включает в себя электрическую схему для определения количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости. Это является предпочтительным, поскольку, когда участок хранения жидкости пустой или практически пустой, недостаточное количество жидкой формирующей аэрозоль основы может поступать к нагревателю. Это может означать, что формируемый и вдыхаемый пользователем аэрозоль не имеет требуемых свойств, например размера частиц аэрозоля. Это может привести к неприятным ощущениям пользователя. Кроме того, предпочтительно обеспечить механизм, с помощью которого пользователя можно было бы информировать о том, что участок хранения жидкости является пустым или почти пустым. Затем пользователь может подготовиться к замене или повторному заполнению участка хранения жидкости. Если предусмотрен капиллярный фитиль, это означает, что капиллярный фитиль стал сухим. Температура нагревательного элемента при этом повышается. Такое повышение температуры нагревательного элемента используется в первом и втором вариантах осуществления изобретения.
На фиг. 2 показан график, представляющий пять медиан профилей температуры, измеряемых во время множества затяжек в системе формирования аэрозоля. Температура Т нагревательного элемента показана на оси y, и время t затяжки показано на оси x. Кривая 201 представляет собой медиану первого набора затяжек, причем каждая затяжка имеет 2-ю длительность затяжки. Аналогично, кривая 203 представляет собой медиану второго набора затяжек, кривая 205 представляет собой медиану третьего набора затяжек, кривая 207 представляет собой медиану четвертого набора затяжек, и кривая 208 представляет собой медиану пятого набора затяжек. На каждой кривой вертикальная полоска (например, показанная в позиции 209) обозначает среднеквадратичное отклонение вокруг медианы для этих температур. Таким образом, здесь представлено развитие измеряемой температуры с течением срока службы участка хранения жидкости. Такое поведение наблюдали и подтвердили для всех составов испаряемых составов жидкости и для всех используемых уровней мощности.
Как можно видеть на фиг. 2, отклик температуры нагревательного элемента является достаточно стабильным для кривых 201, 203 и 205. То есть среднеквадратичное отклонение вокруг медианы для первых трех множеств затяжек достаточно мало. На кривой 207 можно отметить два эффекта. Во-первых, среднеквадратичное отклонение вокруг медианы для третьего множества затяжек становится большим. Во-вторых, температура нагревательного элемента в каждой затяжке существенно увеличивается. Эти два эффекта обозначают, что участок хранения жидкости становится пустым.
На кривой 208 среднеквадратичное отклонение вокруг медианы для пятого множества затяжек становится все меньше. То есть диапазон температур затяжек остается достаточно стабильным. Однако, температура нагревательного элемента в течение каждой затяжки дополнительно увеличивается. Это обозначает, что участок хранения жидкости является, по существу, пустым.
Увеличение температуры на кривой 207 по сравнению с кривой 205, в частности, заметно через приблизительно 0,4 с в течение затяжки (показано пунктирной линией 211). Обнаружение того, что ко
личество жидкости в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового значения, поэтому может быть выполнено точно на основании температуры нагревательного элемента через 0,4 с длительности затяжки.
Эмпирические данные для конкретной конструкции формирующей аэрозоль основы и для конкретной конструкции системы могут быть сохранены в запоминающем устройстве в электрической схеме. Такие эмпирические данные могут сопоставлять температуру нагревательного элемента в определенной точке затяжки или нагревательного цикла, работающего при заданной мощности, с количеством жидкости, остающимся в участке хранения жидкости. Эмпирические данные затем можно использовать для определения количества остающейся жидкости и можно использовать для предоставления для пользователя информации, когда оценивают, что осталось меньше, чем заданное количество затяжек.
Таким образом, на фиг. 2 демонстрируется, что происходит явное повышение температуры нагревательного элемента, по мере того как участок хранения жидкости становится пустым. Это, в частности, становится очевидным после первых 0,4 с затяжки. Такое повышение температуры можно использовать для определения, когда участок хранения жидкости становится пустым или почти пустым.
На фиг. 2 также можно видеть, что наклон профиля температуры между 0 и 0,2 с увеличивается, по мере того как участок хранения жидкости становится пустым. Таким образом, измерение степени увеличения температуры в начальное время затяжки в течение срока службы участка хранения жидкости может обеспечивать альтернативное или дополнительное средство для обнаружения количества оставшейся жидкости в участке хранения жидкости. Такое измерение может действительно быть более предпочтительным измерением, чем показано на фиг. 2, поскольку такое измерение может быть выполнено в течение более короткого периода времени, то есть за 0,2 с, а не за 2 с. Это может обеспечить более быстрое понимание изменения уровня температуры и может способствовать уменьшению риска получения плохих свойств аэрозоля.
На фиг. 3 показан график, представляющий степень увеличения температуры, рассчитанную для разного диапазона времени, в течение расходования формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости, используя постоянную мощность.
Представленные точки были рассчитаны, используя следующую формулу:
АГ _ Г, - Г" Af r,-fe
На графике 301 показана степень увеличения температуры или коэффициент наклона при t1=2 мс и t2=50 мс от начала каждой затяжки, на графике 302 показан коэффициент наклона при t1=20 мс и t2=100 мс после начала каждой затяжки, и на графике 303 показан коэффициент наклона при t1=20 мс и t2=200 мс от начала каждой затяжки. Можно видеть, что коэффициент наклона в течение затяжки является достаточно постоянным от затяжки номер ноль, когда участок хранения жидкости полный, до приблизительно затяжки номер "X1" для всех трех графиков. Между затяжкой номер "X1" и затяжкой номер "Х2" происходит увеличение коэффициента наклона, по мере того как количество затяжек увеличивается. Можно видеть, что такое увеличение коэффициента наклона приблизительно является линейным относительно количества затяжек для всех трех графиков. Увеличение скорости повышения температуры для заданной приложенной мощности представляет собой результат истощения формирующей аэрозоль основы в непосредственной близости к нагревателю, как результат истощения участка хранения жидкости. В этом примере это приводит к высушиванию фитиля. От затяжки номер Х2 и далее коэффициент наклона снова остается довольно постоянным. Это соответствует пустому участку хранения жидкости и сухому фитилю. При этом формирующая аэрозоль основа отсутствует и не испаряется и, таким образом, вся энергия, подаваемая в нагревательный элемент, используется просто для нагрева. Такое поведение наблюдали и подтвердили для всех используемых жидких составов и для всех уровней мощности.
Линейное поведение степени повешения температуры в области "опустошения" между затяжками X1 и Х2 можно использовать для обеспечения измерения количества формирующей аэрозоль основы, остающейся в участке хранения жидкости. Его также можно использовать для калибровки любых других технологий, используемых для измерения или оценки оставшейся формирующей аэрозоль основы. На фиг. 3 можно видеть, что кривая 301, соответствующая степени увеличения температуры между 2-й и 50-й мс от начала каждой затяжки, обеспечивает наибольшее изменение между затяжками X1 и Х2 и поэтому может использоваться для предоставления наибольшей разрешающей способности в отношении количества формирующей аэрозоль основы, остающейся в участке хранения жидкости. Это также позволяет очень быстро выполнить расчет оставшейся формирующей аэрозоль основы после начала каждой затяжки.
Должно быть понятно, что начало области опустошения и степень повышения температуры в области опустошения зависят от состава формирующей аэрозоль основы и физических свойств системы, таких как размеры системы. Поэтому при использовании разной конструкции устройства или разных основ поведение устройства в области опустошения может изменяться. Пороговое значение для определения того, что участок хранения является "пустым", можно использовать как соответствующее для конструкции системы и используемой основы.
Альтернатива для измерения наклона, показанного на фиг. 3, представляет собой интегрирование под кривыми на фиг. 2. Это может быть выполнено в том же временном диапазоне от 0 до 0,2 с каждой затяжки. Такой подход также может представлять собой более желательную меру измерения, чем на фиг. 2, поскольку измерения могут быть выполнены только через 0,2 с и, следовательно, могут обеспечивать более быстрое понимание изменения уровня температур.
Таким образом, на фиг. 2 и 3 показано измерение температуры нагревательного элемента, или скорость изменения температуры, или интеграла температуры в течение длительного времени может обеспечить достаточно точное измерение момента, когда количество жидкости в участке хранения уменьшилось до порогового значения.
В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения количество жидкости в участке хранения жидкости определяют путем измерения температуры близко к нагревательному элементу. Как описано выше, если измеренная температура увеличивается от затяжки к затяжке, это может обозначать, что участок хранения жидкости пустой или почти пустой.
В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения рядом с нагревательным элементом предусмотрен датчик температуры в системе формирования аэрозоля. Электрическая схема может позволять отслеживать температуру, измеряемую датчиком температуры, и, следовательно, определять количество жидкости в участке хранения жидкости. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что не требуются какие-либо расчеты или вывод, поскольку датчик температуры непосредственно измеряет температуру рядом с нагревательным элементом.
После определения, что количество жидкости в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового уровня, ряд действий могут быть приняты, и они будут описаны ниже.
В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения количество жидкости в участке хранения жидкости определяют путем измерения сопротивления электрического нагревательного элемента. Если нагревательный элемент имеет соответствующую характеристику коэффициента сопротивления в зависимости от температуры (например, см. уравнение (5), представленное ниже), тогда сопротивление может обеспечить меру температуры электрического нагревательного элемента.
На фиг. 4 показан график, представляющий сопротивление R нагревательного элемента электрического нагревателя на оси Y, в зависимости от температуры Т нагревательного элемента по оси X. Как можно видеть на фиг. 4, по мере повышения температуры Т нагревательного элемента повышается сопротивление R. В пределах выбранного диапазона (между температурами Т1 и Т2 и сопротивлениями R1 и R2 на фиг. 4) температура Т и сопротивление R могут быть пропорциональны друг другу.
Как описано выше, в отношении первого варианта осуществления изобретения, если участок хранения жидкости является пустым или почти пустым, недостаточно жидкой формирующей аэрозоль основы будет поступать к нагревателю. Это может означать, что любой капиллярный фитиль становится сухим, и температура нагревательного элемента увеличивается. На фиг. 4 показано, что такое повышение температуры может быть определено путем измерения сопротивления нагревательного элемента, поскольку при увеличении температуры повышается измеряемое сопротивление.
На фиг. 5 показана электрическая схема, представляющая как сопротивление нагревательного элемента можно измерять в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. На фиг. 5 нагреватель 501 соединен с батареей 503, которая обеспечивает напряжение V2. Сопротивление нагревателя, измеряемое при определенной температуре, составляет Rheater. Последовательно с нагревателем 501 включен дополнительный резистор 505 с известным сопротивлением г, подключенный к напряжению V1, которое имеет промежуточное значение между напряжением земли и напряжением V2. Для того чтобы микропроцессор 507 мог измерять сопротивление Rheater нагревателя 501, ток через нагреватель 501 и напряжение на нагревателе 501 могут быть оба определены. Затем следующая хорошо известная формула может использоваться для определения сопротивления
V-IR (1)
На фиг. 5 напряжение на нагревателе составляет V2-V1, и ток через нагреватель равен I. Таким образом
У2-П
Дополнительный резистор 505, сопротивление г которого известно, используют для определения тока I, снова используя формулу (1), представленную выше. Ток через резистор 505 равен I, и напряжение на резистор 505 равно VI. Таким образом
(3)
Таким образом, комбинируя (2) и (3), получают
(У 2-У])
Таким образом, микропроцессор 507 может измерять V2 и V1 по мере использования системы формирования аэрозоля, и зная значение г, может определять сопротивление нагревателя Rheater при определенной температуре. Путем отслеживания Rheater в течение срока службы участка хранения жидкости может быть определено увеличение Rheater. Следовательно, может быть обнаружено увеличение сопротивления, которое может обозначать повышение температуры из-за того, что капиллярный фитиль сухой.
Затем следующая формула может использоваться для определения температуры Т по измеренному сопротивлению Raster при температуре Т
Г_ ^Ывгвг , 7" 1
п о
где а представляет собой коэффициент теплового сопротивления материала нагревательного элемента, и R0 представляет собой сопротивление нагревательного элемента при комнатной температуре Т0. Таким образом, может быть обнаружено увеличение температуры, которое может соответствовать пустому или почти пустому участку хранения жидкости.
Преимущество данного варианта осуществления состоит в том, что не требуется использовать датчик температуры, который может быть громоздким и дорогостоящим.
Таким образом, может быть получено измерение температуры нагревательного элемента. Его можно использовать для определения, когда количество жидкости в участке хранения жидкости уменьшается до порогового значения, и для оценки абсолютного количества формирующей аэрозоль основы, остающейся в участке хранения жидкости.
В третьем варианте осуществления изобретения система формирования аэрозоля может быть выполнена с возможностью поддержания или управления температурой нагревательного элемента в течение затяжки или может быть выполнена с возможностью ограничения температуры нагревательного элемента до максимальной температуры для исключения нежелательной химической деградации. В данном варианте осуществления вместо использования температур в качестве индикатора уровня расходуемой жидкости может использоваться мощность, требуемая для поддержания заданной температуры, для расчета количества формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости. Например, если используется капиллярный фитиль, по мере высыхания фитиля меньше мощности требуется для поддержания заданной температуры.
Мощность может быть подана в нагреватель как форма колебаний, модулированных широтно-импульсной модуляцией (PWM, ШИМ), имеющих заданную амплитуду. Коэффициент заполнения формы колебаний мощности, то есть отношение периода времени, когда мощность подают, к периоду времени, когда мощность отключена, можно затем использовать как параметр для расчета количества формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости. И снова, эмпирические данные, соотносящие мощность с количеством формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости, могут быть сохранены в запоминающем устройстве в электрической схеме.
Во всех описанных выше вариантах осуществления после того как было определено, когда количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового значения, могут быть предприняты одно или больше действий. Электрический нагреватель может быть деактивирован. Например, система может быть переключена на то, чтобы сделать участок хранения жидкости не пригодным для использования. Например, электрическая схема для определения того, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового значения, может пережигать электрический плавкий предохранитель между по меньшей мере одним нагревательным элементом электрического нагревателя и источником электропитания. Электрический плавкий предохранитель может быть предусмотрен как часть съемного компонента, включающая в себя участок хранения жидкости. В качестве альтернативы электрическая схема для определения того, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового значения, может отключать переключатель между по меньшей мере одним нагревательным элементом электрического нагревателя и источником электропитания. Конечно, возможны альтернативные способы для деактивации электрического нагревателя.
Преимущество деактивации электрического нагревателя состоит в том, что затем становится невозможно использовать систему формирования аэрозоля. Это не позволяет пользователю вдыхать аэрозоль, который не имеет требуемых свойств.
После определения, когда количество жидкости в участке хранения жидкости уменьшилось до порогового значения, пользователю может быть предоставлен совет. Например, электрическая схема для определения того, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости, уменьшилось до порогового значения, может представлять это для пользователя. Например, если система формирования аэрозоля включает в себя дисплей пользователя, она может обозначать для пользователя через дисплей пользователя, что участок хранения жидкости является пустым или почти пустым, и может предоставлять оценку количества оставшихся затяжек. В качестве альтернативы или в дополнение слышимый звук может обозначать для пользователя, что участок хранения жидкости является пустым или почти пустым. Конечно, возможны альтернативные способы обозначения для пользователя, что уча
сток хранения жидкости является пустым или почти пустым. Преимущество подачи совета пользователю состоит в том, что пользователь затем имеет возможность подготовки к замене или повторному заполнению участка хранения жидкости.
Таким образом, в соответствии с изобретением работающая от электричества система формирования аэрозоля включает в себя электрическую схему для определения, когда количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшается до заданного порогового значения. Различные способы определения того, что количество жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости уменьшилось до заданного порогового значения, были описаны со ссылкой на фиг. 2-5. Свойства, описанные в отношении одного варианта осуществления, также могут быть применены к другому варианту осуществления.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Работающая от электричества система формирования аэрозоля для приема формирующей аэрозоль основы, причем система содержит
участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы;
электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкой формирующей аэрозоль основы; и
электрическую схему, выполненную с возможностью определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы на основании измерений температуры нагревательного элемента и соотношения между этими измерениями и мощностью, подаваемой на нагревательный элемент.
2. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1, в которой электрическая схема дополнительно выполнена с возможностью оценки количества жидкой формирующей аэрозоль основы в участке сохранения жидкости на основании определенного уровня истощения жидкой формирующей аэрозоль основы.
3. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1 или 2, дополнительно содержащая датчик температуры для измерения температуры по меньшей мере одного нагревательного элемента, и в которой электрическая схема выполнена с возможностью отслеживать температуру по меньшей мере одного нагревательного элемента, которая определяется датчиком температуры, и определять уровень истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании температуры, определяемой датчиком температуры.
4. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью подачи заданной мощности к нагревательному элементу.
5. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента для установления температуры нагревательного элемента по измеренному электрическому сопротивлению нагревательного элемента.
6. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.5, в котором электрическая схема выполнена с возможностью измерения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента путем измерения тока по меньшей мере через один нагревательный элемент и напряжения по меньшей мере на одном нагревательном элементе и определения электрического сопротивления по меньшей мере одного нагревательного элемента по измеренному току и напряжению.
7. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания увеличения измеренной или рассчитанной температуры в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
8. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания степени увеличения измеряемой или получаемой температуры на участке каждого цикла нагрева в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
9. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, в которой электрическая схема выполнена с возможностью определения степени истощения жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания увеличения значения интеграла по времени измеряемой или получаемой температуры на участке каждого цикла нагрева в течение последовательных циклов нагрева по мере расходования жидкой формирующей аэрозоль основы в участке хранения жидкости.
10. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по п.1, в которой электрическая
схема выполнена с возможностью ограничения температуры нагревательного элемента до некоторой
максимальной температуры и выполнена с возможностью определения степени истощения формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, путем отслеживания величины мощности, подаваемой к нагревательному элементу для поддержания максимальной температуры.
11. Работающая от электричества система формирования аэрозоля по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая капиллярный фитиль для подачи жидкой формирующей аэрозоль основы из участка хранения жидкости к электрическому нагревателю.
12. Способ определения истощения жидкой формирующей аэрозоль основы в системе формирования аэрозоля по п.1, причем способ содержит этап, на котором определяют истощение жидкой формирующей аэрозоль основы, нагреваемой нагревателем, на основании соотношения между мощностью, подаваемой на нагревательный элемент, и получаемого в результате изменения температуры нагревательного элемента.
13. Машиночитаемый носитель информации, имеющий сохраненную на нем компьютерную программу, выполняемую в программируемой электрической схеме для работающей от электричества системы формирования аэрозоля, причем система формирования аэрозоля содержит участок хранения жидкости для хранения жидкой формирующей аэрозоль основы, электрический нагреватель и программируемую электрическую схему, соединенную с электрическим нагревателем; при этом компьютерная программа побуждает программируемую электрическую схему выполнять способ по п.12.
11.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025718
- 1 -
025718
- 1 -
025718
- 1 -
025718
- 1 -
025718
- 4 -
025718
- 13 -