Прогнозирование пригорания электронной сигареты и передача сообщений об этом
Изобретение относится к электронному курительному изделию. Электронное курительное изделие содержит батарейную секцию, предназначенную для обеспечения питания нагревательной катушки электронного курительного изделия, и картридж, соединенный с этой батарейной секцией и включающий в себя нагревательную катушку, предназначенную для передачи тепла жидкости, поступающей к нагревательной катушке, контейнер, в котором находится указанная жидкость, и систему измерения электрического сопротивления катушки, выполненную с возможностью определения сопротивления нагревательной катушки во время использования электронного курительного изделия. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности предсказать, когда начнется пригорание сигареты. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Предпосылки к созданию изобретения
Электронная сигарета ("e-cigarette" или "e-Cig") представляет собой устройство, имитирующее курение сигареты из табака посредством генерации дыма, заменяющего сигаретный (например, паров или аэрозоля), который может быть подобен по физическим ощущениям, общему внешнему виду и иногда аромату (т.е. с табачными ароматизаторами, вкусом ментола, добавленным никотином и т.п.) дыму реальной сигареты. Устройство может использовать тепло, энергию ультразвука или другие средства для испарения/преобразования в аэрозоль жидкого раствора (например, на основе пропиленгликоля или глицерина с добавкой вкусовых и ароматизирующих ингредиентов) в аэрозольный туман. Процесс испарения может быть подобен процессу в распылителе или увлажнителе, испаряющем растворы для ингаляций. Образующийся туман может ощущаться человеком аналогично сигаретному дыму.
Общей проблемой для электронных сигарет ("e-Cigs") может быть пригорание. Пригорание может происходить, когда заполненный жидкостью картридж опустеет. Другими словами, пригорание может происходить, когда жидкость уже испарилась или была испарена в процессе курения сигареты. Пригорание может привести к ухудшению вкуса и к снижению удовольствия от курения. Курильщик электронной сигареты может быть неспособен предсказать, когда начнется пригорание.
Краткое изложение существа изобретения
Здесь рассматривается электронная сигарета, содержащая батарейную секцию, обеспечивающую питание для нагревательного элемента электронной сигареты, и картомайзер, соединенный с батарейной секцией. Картомайзер содержит контейнер для жидкости, откуда жидкость поступает к нагревательному элементу, где эта жидкость используется для генерации и ароматизации паров электронной сигареты, нагревательный элемент, генерирующий пары из жидкости, находящейся в контейнере для жидкости, и запоминающее устройство, служащее для - записи и сохранения данных об объеме жидкости, оставшейся в контейнере для жидкости.
Здесь также рассматривается электронная сигарета, содержащая батарейную секцию, где находится батарея, обеспечивающая питание для нагревательного элемента электронной сигареты, и картомайзер, соединенный с батарейной секцией. Картомайзер содержит нагревательный элемент, генерирующий пары, контейнер для жидкости, откуда жидкость поступает к нагревательному элементу, использующему эту жидкость для генерации паров, так что эта жидкость применяется для ароматизации паров, и датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента.
Кроме того, здесь рассматривается электронная сигарета, содержащая батарейную секцию, где находится батарея, обеспечивающая питание для нагревательного элемента электронной сигареты, и картомайзер, соединенный с батарейной секцией. Картомайзер содержит нагревательный элемент, генерирующий пары, так что этот нагревательный элемент имеет нагревательную катушку, передающую тепло поступающей к нагревательному элементу жидкости, когда элемент получает энергию от батареи, контейнер для жидкости, откуда жидкость поступает к нагревательному элементу, использующему эту жидкость для генерации паров, и систему измерения сопротивления катушки, которая измеряет электрическое сопротивление нагревательной катушки во время использования электронной сигареты.
Краткое описание чертежей
Предлагаемые система и способ могут быть лучше поняты со ссылками на последующие чертежи и описание. Неограничивающие и неисчерпывающие варианты описаны здесь со ссылками на прилагаемые чертежи. Компоненты на чертежах изображены не обязательно в масштабе, а иллюстрируют принципы работы компонентов. На этих чертежах подобные позиции обозначают соответствующие части на разных видах.
Фиг. 1 представляет схематичное изображение электронной сигареты.
Фиг. 2 представляет другое схематичное изображение электронной сигареты.
Фиг. 3 представляет схематичное изображение электронной сигареты с запоминающим устройством, расположенным в картридже.
Фиг. 4 представляет один из вариантов запоминающего устройства.
Фиг. 5 представляет схематичное изображение электронной сигареты со схемой связи, расположенной в картридже.
Фиг. 6 представляет электрическую схему для измерения сопротивления катушки.
Фиг. 7 представляет другую схему для измерения температуры в электронной сигарете.
Подробное описание
Система и способ, могут решить проблему пригорания посредством отключения питания картриджа электронной сигареты или регулирования питания картриджа электронной сигареты прежде, чем начнется пригорание. Подача питания картриджу может быть прекращена на основе количества остаточной жидкости в картридже. Это действие может предоставить курильщику возможность сделать больше затяжек электронной сигаретой. Интеллектуальные алгоритмы смогут автоматически регулировать подачу питания картриджу во время курения.
Предмет заявки далее будет рассмотрен более полно со ссылками на прилагаемые чертежи, которые составляют часть настоящего описания и которые показывают, посредством иллюстраций, конкретные примеры описываемых здесь вариантов. Предмет заявки может быть, однако, реализован в разнообразных других формах и, поэтому, охватываемый или заявляемый в Формуле изобретения предмет заявки следует считать не ограничивающимся какими-либо примерами вариантов, приведенными здесь, поскольку эти примеры вариантов даны здесь просто в качестве иллюстраций. Аналогично, здесь предполагается разумно широкий объем заявляемого в Формуле или охватываемого предмета заявки. Среди всего прочего, например, предмет заявки может быть реализован в виде способов, устройств, компонентов или систем. Соответственно рассматриваемые здесь варианты могут принимать форму аппаратуры, программного обеспечения, программно-аппаратных средств или каких-либо сочетаний этих вариантов (отличных от собственно программного обеспечения). Последующее подробное описание не следует, поэтому, рассматривать в ограничивающем смысле.
По всему описанию и в формуле изобретения термины могут иметь нюансы смысла, предполагаемые или накладываемые в неявном виде контекстом, сверх установленного в явном виде значения этих терминов. Аналогично, фраза «в одном из вариантов», используемая здесь, не обязательно относится к одному и тому же варианту, а фраза «в другом варианте», как она используется здесь, не обязательно относится к отличному варианту. Предполагается, например, что заявляемый предмет изобретения охватывает сочетания примеров, описываемых здесь, полностью или частично.
В общем, терминология может быть понятна по меньшей мере частично из ее использования в контексте. Например, термины, такие как «и», «или» или «и/или», как они используются здесь, могут иметь разнообразные значения, каковые могут зависеть от контекста, в котором применены такие термины. Обычно, если слово «или» используется для ассоциирования списка, такого как А, В или С, оно должно означать А, В и С и используется здесь во включающем смысле, равно как в ситуации А, В или С, здесь используется в исключающем смысле. Кроме того, термин «один или несколько», как он используется здесь, в зависимости по меньшей мере частично от контекста может быть использован для описания какого-либо признака, структуры или характеристики в единственном числе или может быть использован для описания сочетаний признаков, структур или характеристик во множественном числе. Кроме того, термин «на основе» можно понимать как необязательно предназначенный для передачи эксклюзивного набора факторов, так что он может, вместо этого, допустить существование дополнительных факторов, не обязательно выраженных в явном виде, вновь, в зависимости по меньшей мере частично от контекста.
В порядке введения усовершенствование электронной сигареты ("e-Cig") может содержать обнаружение потенциального пригорания с целью уменьшения/исключения пригорания. Кроме того, электронная сигарета может иметь функцию управления температурой. В одном из вариантов с картомайзером может быть связано запоминающее устройство, которое записывает уровень жидкости для прогнозирования, когда жидкость закончится. В дополнение к запоминающему устройству с картомайзером может быть соединена функция связи для передачи информации, такой как объем оставшейся жидкости. Картомайзер может быть одноразовым, однако запоминающее устройство может записывать уровень жидкости и позволить картомайзеру переключаться на другие электронные сигареты. Запоминающее устройство может сохранять накопленное рабочее время (равно как и другие параметры), которое может быть адаптировано контроллером электронной сигареты во время курения и может представлять возраст картомайзера электронной сигареты. Хотя повсеместно такого человека называют курильщиком, пользователя электронной сигареты можно также называть вейпером (vaper), а само действие «курения» может также называться «вейпингом» (vaping). Аналогично неэлектронная сигарета может называться «обычной» или «стандартной» сигаретой, но следует понимать, что это называется неэлектронными сигаретами.
Другие системы, способы, признаки и преимущества будут или станут очевидными специалисту в рассматриваемой области после изучения последующих чертежей и подробного описания. Предполагается, что все такие дополнительные системы, способы, признаки и преимущества включены в это описание, укладываются в объем настоящего изобретения и защищены последующей Формулой изобретения. Ничего в этом разделе не следует рассматривать в качестве ограничений для этой Формулы изобретения. Другие аспекты и преимущества обсуждаются ниже.
На Фиг. 1 представлено схематичное изображение электронной сигареты. «Дым» (например, пары или аэрозоль), формируемый электронной сигаретой образуется посредством преобразования, т.е. генерации жидкости (электронной жидкости) 110 в туман (аэрозоль) и некоторое количество Паров в генераторе 112 аэрозоля. Картомайзер 113 может содержать генератор 112 аэрозоля и жидкость 110 в контейнере для жидкости. Картомайзер 113 может также повсеместно именоваться картриджем и может быть одноразовым. Жидкость 110 может иметь высокую вязкость при комнатной температуре, чтобы увеличить срок хранения на складе и уменьшить утечки; однако такая высокая вязкость может снизить скорость испарения. Жидкость 110 испаряется воздушным потоком 108, генерируемым при вдыхании пользователем (т.е. курильщиком, потребителем), что создает разность давлений, удаляющую капли жидкости из этой жидкости 110. В одном из вариантов жидкость 110 может пропитывать фитиль. Для уменьшения вязкости жидкости до уровня, допускающего испарение, может быть передано тепло извне через нагревательный элемент 111, как будет далее пояснено ниже. В этом варианте локальное уменьшение вязкости посредством нагревания во время вдоха позволяет испарять жидкость в генерируемом при вдохе потоке 108 воздуха. Эта жидкость 110 может быть нагрета электрическим током, текущим через нагревательный элемент 111, и может быть затем испарена при прохождении через электронную сигарету, здесь эта жидкость 110 может содержать вкусовые добавки и ароматизаторы, создающие ощущение курения. Контроллер 102 может быть активизирован потоком 108 воздуха (от вдыхаемого воздуха), проходящим через датчик 104 потока. Датчик 104 может быть активизирован перепадом давления на датчике и может непосредственно включать подачу питания от батареи 106 или может быть использован в качестве входного сигнала для контроллера 102, который в свою очередь может быть использован для включения подачи питания от батареи 106. Хотя контроллер 102 изображен отдельно от электронной сигареты, этот контроллер 102 может быть частью электронной сигареты (например, вместе с батареей 106). Батарея 106 может представлять собой отдельный/сменный узел. Батарея 106 может иметь один или несколько электронных кристаллов интегральных схем, управляющих сигаретой и осуществляющих связь. Батарея 106 может быть соединена с картомайзером 113, который может быть заменен или изменен (например, когда нужно перейти к новой/другой жидкости 110).
Электронная сигарета может содержать две секции. Первая секция часто именуется батареей или батарейной секцией (т.е. батарейным отсеком) и содержит батарею 106, датчик 104 воздушного потока и контроллер 102. Вторая секция представляет собой картридж (т.е. картомайзер 113), заполненный жидкостью 110 и ароматизаторами, необходимыми для генерации дыма и ароматов. Батарейная секция и картридж 113 могут быть соединены металлическими соединителями. Трубка для потока воздуха (далее - проточная трубка) в батарейном отсеке и проточная трубка картриджа 113 могут позволить курильщику затягиваться через электронную Сигарету и активизировать датчик 104 воздушного потока, расположенный внутри батарейной секции. Это может запустить контроллер 102 и вызвать нагрев расположенного внутри картриджа нагревательного элемента 111 (такого как проволочная нагревательная катушка), испарить жидкость, находящуюся в картридже 113 и инициировать генерацию дыма (т.е. паров). Этот процесс далее поясняется на Фиг. 2.
На Фиг. 2 представлено другое схематичное изображение электронной сигареты. На Фиг. 2 показана батарейная секция 205, содержащая батарею 206, датчик 204 воздушного потока и контроллер 202. Батарейная секция 205 имеет батарейный цилиндр 207 и соединитель 208, который вступает в соединение с соединителем 210 картриджа 203. Картридж 203 содержит провода 214 для нагревательной катушки 216 и жидкость 212. Картридж 203 может быть одноразовым и заменимым, тогда как батарейная секция 205 может принять новый картридж 203 после истощения запаса жидкости в прежнем картридже. Когда новый картридж 203 вставлен (т.е. соединен) в батарейную секцию 205 и курение началось, датчик 204 воздушного потока определяет факт появления воздушного потока и передает сигнал контроллеру активизировать нагревательную катушку 216. Контроллер 202 активизирует нагревательную секцию 216 через соединители 208 и 210 и провода 214, тем самым вызывая испарение жидкости 212 и образование дыма или паров.
На Фиг. 3 представлено схематичное изображение другой электронной сигареты согласно другому варианту. Этот вариант может содержать механизм оценки количества жидкости 212 или остатков жидкости 212 в картридже 203. Поскольку пригорание непосредственно связано с количеством жидкости 212 в картридже 203, знание или оценка количества жидкости в картридже 203 позволяет контроллеру 202 адаптировать мощность, поступающую к нагревательной катушке 216 картриджа 203, таким образом, что можно предотвратить пригорание или оповестить пользователя, что картридж следует выбросить, когда в картридже 203 уже не хватает жидкости. Когда новый картридж 203 соединен с батарейной секцией 205 и начинается курение, датчик 204 воздушного потока может обнаружить появление воздушного потока и передать сигнал контроллеру 202 прочитать информацию в запоминающем устройстве 301, находящемся в картридже 203. В одном из примеров это запоминающее устройство 301 может представлять собой одноразрядное энергонезависимое запоминающее устройство. Данные, которые контроллер 202 считывает из запоминающего устройства 301, могут содержать информацию относительно оставшейся способности картриджа 203 обеспечивать курение. Эта информация о способности обеспечивать курение может содержать какой-либо из примерных параметров: остаточное количество жидкости 212, дату изготовления картриджа 203 и дату первого курения картриджа 203, равно как и другую статистическую информацию. Когда курение началось, контроллер 202 измеряет и накапливает данные о фактической мощности, получаемой нагревательной катушкой 216 с течением времени, добавляет результат к информации из запоминающего устройства и сохраняет новые данные в запоминающем устройстве. В каждой последовательности контроллер 202 адаптирует мощность, поступающую к нагревательной катушке 216, в соответствии с этими данными, что позволяет не допустить пригорания. Например, на основе последних данных о курении, если осталось меньше жидкости, или если промежуток времени с момента первого курения стал больше или если первоначальная дата изготовления картриджа относительно ранняя, тогда мощность, поступающая к нагревательной катушке 216, может быть меньше. Если данные в запоминающем устройстве 301 приближаются к величине, представляющей состояние, когда количество дыма, которое может образоваться из оставшейся жидкости или с использованием оставшейся энергии в батарее 206, меньше заданного минимума, тогда контроллер 202 может записать в запоминающем устройстве 301 код непригодности и предотвратить действие курения. Если в батарейную секцию 205 вставлен картридж 203 с записанным в нем кодом непригодности, контроллер 202 может не разрешить курение электронной сигареты.
На Фиг. 4 представлен один из вариантов (одноразрядного) запоминающего устройства. Возможны также другие варианты и типы/размеры запоминающего устройства. Электронные сигналы для нагревательного элемента, такого как нагревательная катушка 490 в ходе нормальной последовательности затяжки могут быть сформированы с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Нормальное время 472 затяжки может составлять примерно 2 с, и для этого промежутка времени сигналы управления нагревательной катушкой 490 подробно показаны на отрезке «вспышки» 473, где изображен ШИМ-сигнал на протяжении короткого промежутка времени. Реально период 475 ШИМ-сигнала может составлять, обычно, примерно 10 мс. Ключи 410 и 420 представляют собой твердотельные переключатели, которыми могут быть биполярные или полевые транзисторы ("FET") или электронные переключающие элементы другого типа. Для измерения тока через нагревательную катушку 490 во время работы этой нагревательной катушки 490 используется резистор 430. Резистор 440 используется для считывания данных из одноразрядного запоминающего устройства, когда энергия 400 не поступает в нагревательную катушку 490 через резистор 430. Резистор 430 предпочтительно представляет собой более низкоомный резистор по сравнению с резистором 440, который является высокоомным резистором. Батарея 400 обеспечивает питание контроллера 450 и нагревательной катушки 490, через низкоомный резистор и проходной ключ 410 в режиме обычного курения. Кристалл 480 запоминающего устройства (используемый здесь в качестве запоминающего устройства) предпочтительно представляет собой одноразрядное запоминающее устройство. Это запоминающее устройство 480 может принимать напряжение питания от напряжения питания, поступающего к нагревательной катушке 490, во время курения. Это напряжение проходит к конденсатору 470 через резистор 460 и заряжает этот конденсатор 470. Когда поступление энергии к нагревательной катушке 490 прекращается, кристалл одноразрядного запоминающего устройства 480 может получать питание от конденсатора 470. Контроллер 450 передает данные кристаллу 480 запоминающего устройства путем переключения ключа 410 с высокой частотой. Это переключение может быть быстрым и продолжаться в течение короткого времени, и потому не активизирует нагревательную катушку 490 до такого уровня, который увеличивает нагрев этой нагревательной катушки 490. Контроллер 450 считывает данные из запоминающего устройства 480 посредством размыкания ключа 410, замыкания ключа 420 и считывания напряжения на высокоомном резисторе 440. Операция чтения/записи может происходить быстро и может занимать меньше примерно миллисекунды. Эта операция, по сравнению с нормальной операцией ШИМ-последовательности для нагревательной катушки 490 (десятки миллисекунд на один цикл), происходит быстрее, как показано посредством описания работы катушки, а также между актами курения. Подсчет накопления энергии картриджем за время его службы может позволить прогнозировать полное завершение срока службы картриджа 203, так что этот картридж 203 может быть выброшен и утилизирован прежде, чем начнется пригорание. Процесс утилизации может содержать записи информации в запоминающее устройство.
На Фиг. 5 представлена схема электронной сигареты с функцией связи в картридже 590. Этот вариант может быть основан на механизме оценки оставшегося количества жидкости 563 в картридже 590. Поскольку пригорание непосредственно связано с количеством жидкости 563 в картридже 590, знание оценки количества этой жидкости 563 в картридже 590 позволяет контроллеру 520 адаптировать питание картриджа 590 или полностью изъять и утилизировать картридже, когда в этом картридже 590 станет уже недостаточно жидкости 563. Когда с корпусом 585 батарейной секции будет соединен новый картридж 590 через соединители 560 и начнется процесс курения, датчик 510 воздушного потока обнаружит воздушный поток и передаст сигнал контроллеру 520 прочитать информацию в беспроводном запоминающем устройстве 540, находящемся в картридже 590. Операцию считывания выполняют с использованием радио приемопередатчика 521 и антенны 587, необходимой приемопередатчику для связи на небольших расстояниях. Запоминающее устройство 540 может представлять собой в одном из вариантов беспроводное запоминающее устройство (например, радиоидентификационная технология ("RFID") или может использовать технологию связи в ближней зоне ("NFC") или другие подобные технологии беспроводных запоминающих устройств, которые не требуют, чтобы источник питания был физически соединен с запоминающим устройством 540. Данные, которые контроллер 520 считывает из запоминающего устройства 540, могут содержать информацию об оставшейся способности картриджа 590 обеспечивать курение. Эта информация о способности обеспечивать курение может представлять собой сочетание следующих параметров: оставшегося количества жидкости 563, даты изготовления картриджа 590, даты первого курения с использованием этого картриджа 590, даты истечения срока годности и другой статистической информации. Когда процесс курения начинается, контроллер 520 измеряет и накапливает данные о величине реальной мощности, поступающей от батареи 530 к нагревательной катушке 580, с течением времени посредством измерения напряжения и тока, получаемых нагревательной катушкой 580, добавляет результат к информации, хранящейся в запоминающем устройстве 540 и сохраняет новые данные в этом запоминающем устройстве 540. В каждой последовательности контроллер 520 адаптирует питание, поступающее к нагревательной катушке 580 от батареи 530, в соответствии с последними данными о курении, так что если стало меньше жидкости, или если промежуток времени от момента первого курения стал больше, или если первоначальная дата изготовления картриджа оказалась раньше, тогда уменьшают мощность, поступающую к нагревательной катушке 580. Когда данные в запоминающем устройстве 540 приближаются к значениям, представляющим состояние, в каком количество дыма, которое может быть произведено в соответствии с оставшимся количеством в картридже 590 или в соответствии с оставшимся запасом энергии з батареи 530, меньше заданного минимума, тогда контроллер 520 может записать в запоминающем устройстве 540 код непригодности. Если в батарейную секцию 530 вставить картридж 590 с записанным в нем кодом непригодности, тогда контроллер 520 не разрешит начать курение. Подсчет накопленной мощности, поступившей в картридж 590 за время его службы, может быть использован для прогнозирования окончательного завершения срока службы картриджа 590, и подачи пользователю сигнала, что пора выбросить и утилизировать картридж 590, посредством записи информации (кода непригодности) в запоминающем устройстве 540 в этом картридже, так что контроллер 520 не разрешит курение.
Запоминающее устройство 540 может быть основано на технологии радиосвязи на короткие расстояния, такой как связь в ближней зоне (NFC). Высокочастотная часть, такая как радиопередатчик 521 в составе батарейного цилиндра 550 электронной сигареты, может работать на такой же частоте, как запоминающее устройство 540 в составе картриджа 590, и нуждается для этого лишь в короткой антенне 587, поскольку радиопередатчик 521 физически располагается близко к запоминающему устройству 540 и к электрическому соединению между батареей 530 и нагревательной катушкой 580 в составе картриджа 563. Запоминающему устройству 540 может также потребоваться лишь короткая антенна, а в некоторых случаях оно может работать вообще без антенны. Запоминающее устройство 540 может быть встроено в одну из пластмассовых деталей картриджа 590 или может быть реализовано в виде стакера, который обмотан вокруг картриджа 590 или приклеен к этому картриджу.
Другой описываемый здесь вариант содержит защиту от пригорания путем измерения температуры нагревательной катушки. В этом варианте, если температура катушки или температура окружающей катушку среды возрастает сверх некоторого уровня, подача питания к нагревательной катушке прерывается. Возможны по меньшей мере два способа измерения температуры: 1) путем контроля температуры, как описано применительно к электронной сигарете (e-Cig), показанной на Фиг. 2, и рассмотрено ниже; и 2) способ, рассмотренный ниже со ссылками на Фиг. 6 и 7.
Нагревательная катушка 216, возвращаясь к Фиг. 2, может быть изготовлена из металла и иметь некоторое начальное электрическое сопротивление при комнатной температуре. В процессе курения в нагревательную катушку 216 поступает электрическая энергия, вызывая увеличение температуры этой нагревательной катушки 216 и изменяя тем самым электрическое сопротивление нагревательной катушки 216. Если картридж 203 заполнен жидкостью 212, тогда нагревательная катушка 216 может иметь максимальную температуру, соответствующую точке кипения жидкости 212. Когда жидкость 212 испарилась, так что на нагревательной катушке 216 или в непосредственной близости от нее стало уже недостаточно жидкости 212, тогда температура нагревательной катушки 216 растет в соответствии со следующей формулой:
где R(T) - сопротивление нагревательной катушки 216 при высокой температуре, R0 - сопротивление нагревательной катушки 216 при комнатной температуре, Т0 - комнатная температура, α - тепловой коэффициент сопротивления материала нагревательной катушки и T - температура нагревательной катушки 216 во время курения. Когда температура Т возрастет сверх некоторого уровня, сопротивление R также увеличится, вследствие чего контроллер 202 остановит подачу энергии от батареи 206 к нагревательной катушке 216. Один из способов измерения электрического сопротивления нагревательной катушки 216 описан со ссылками на Фиг. 6.
Как показано на Фиг. 6, контроллер 610 передает энергию к нагревательной катушке 620 от батареи (не показана) через низкоомный резистор 630. Можно измерить напряжение в двух точках этого резистора 630 с использованием аналого-цифрового преобразователя. Контроллер может вычесть одно из этих напряжений из другого, а результат делят на сопротивление R0 нагревательной катушки 620, чтобы определить ток через нагревательную катушку 620. Напряжение на нагревательной катушке 620 может быть вычислено путем вычитания аналогового входного напряжения V2 из напряжения V3. Результат может быть разделен на указанный выше ток, что дает сопротивление нагревательной катушки 620. Эти измерения осуществляются во время курения, когда температура нагревательной катушки 620 изменяется. Поэтому контроллер 610 может произвести большое число измерений и контролировать сопротивление нагревательной катушки 620 таким образом, чтобы сопротивление R(T) нагревательной катушки 620 не превысило максимального сопротивления. Изменение сопротивления нагревательной катушки 620 вследствие изменения температуры является «шумящим» процессом, так что результаты измерений могут, поэтому, варьироваться. Соответственно контроллер 610 может усреднять большое число отсчетов сопротивления R(T) катушки, выполненных в разные моменты времени. В соответствии с формулой:
контроллер может вычислить сопротивление нагревательной катушки 620 при комнатной температуре и затем вычислить реальную температуру нагревательной катушки 620.
На Фиг. 7 представлена схема, иллюстрирующая другой способ измерения температуры в электронной сигарете. В этом варианте проволочки 770 изготовлены из такого же материала, как и нагревательная катушка 780, и могут нагреваться током нагревательной катушки 780. Датчик 791 температуры (например, термопара) присоединен к соединителю 740 батарейной секции 785 электронной сигареты. Соединитель 740 изготовлен из металла и может быть присоединен к соединителю 560 картриджа 790, также выполненному из металла. Металлы проводят тепло, так что нагревательная катушка 780, соединенная с проволочками 770 (изготовленными из металла), с соединителем 560 и с соединителем 740, вызывает также нагрев датчика 791 температуры (например, термопары). Температура датчика 791 температуры может быть ниже температуры нагревательной катушки 780, но все равно может быть хорошим индикатором температуры катушки для контроллера 720. Датчик 791 температуры может быть соединен с контроллером 720 и может измерять температуру во время курения. Соотношение между температурой, измеряемой датчиком 791 температуры, и температурой нагревательной катушки 780 может быть различным для разных конструкций сигареты и может быть определено экспериментально для каждой конструкции. В процессе курения датчик 710 воздушного потока определяет поток воздуха, а контроллер 720 выполняет отсчеты температуры нагревательной катушки 720 и сравнивает эти значения температуры с записанной величиной, что может быть использовано для предположения, что температура нагревательной катушки 780 приближается к точке пригорания. Когда эта величина будет достигнута, контроллер 720 останавливает подачу энергии от батареи 730 к нагревательной катушке 780 в составе электронной сигареты 763. В одном из примеров пользователь получает извещение посредством изменения цвета свечения светодиода LED 795 или другим способом, например, с помощью звука.
Описываемый здесь другой вариант системы может использовать способ измерения температуры, описываемый в каком-либо из предшествующих вариантов для системы с обратной связью для управления температурой нагревательной катушкой. Во время курения температуру нагревательной катушки можно определять по изменениям ее электрического сопротивления. Если температура нагревательной катушки, измеряемая резистивным способом или посредством датчика температуры, растет, контроллер может уменьшить мощность, поступающую от батареи к нагревательной катушке, и если температура нагревательной катушки уменьшается, контроллер может увеличить мощность, поступающую от батареи к нагревательной катушке.
Установка запоминающего устройства внутри одноразового картриджа электронной сигареты может быть использована для реализации дополнительных приложений, включая сохранение информации о поведении пользователя как курильщика, о дате изготовления и т.п. Может быть также полезно сохранять информацию о возрасте картриджа, чтобы гарантировать свежесть картриджа. Сохранение даты изготовления электрическим способом или сохранение даты открытия картриджа может быть одним из способов защиты курильщика. Использование технологии NFC в картридже может позволить осуществлять связь с мобильными телефонами или другими компьютерными устройствами. Запоминающее устройство может быть частью кристалла интегральной схемы для связи NFC.
Термин «компьютерный носитель информации», «машиночитаемый носитель информации», «носитель для распространения сигнала» и/или «носитель сигнала» может обозначать какое-либо устройство, содержащее, сохраняющее, осуществляющее связь, распространяющее или транспортирующее программное обеспечение для использования посредством или в связи с системой, аппаратурой или устройством исполнения команд. Машиночитаемый носитель может быть по выбору, не' ограничиваясь, электронными, магнитными, оптическими, электромагнитными, инфракрасными или полупроводниковыми системой, аппаратурой, устройством или средой распространения сигнала. Неисчерпывающий список примеров машиночитаемого носителя может содержать: электрическое соединение «электроники», имеющее один или несколько проводов, портативный магнитный или оптический диск, энергозависимую память, такую как статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ, EPROM или флэш-память) или волоконный световод. Машиночитаемый носитель информации может также содержать материальный носитель информации, на котором отпечатано программное обеспечение, так что это программное обеспечение может быть сохранено электронным способом в виде изображения или в другом формате (например, посредством оптического скана), затем компилировано и/или интерпретировано, либо обработано другим способом. Обработанный носитель может быть сохранен в компьютере и/или в запоминающем устройстве машины.
В альтернативном варианте для осуществления одного или нескольких описываемых здесь способов может быть использована специализированная аппаратура, такая как специализированные интегральные схемы, программируемые логические матрицы и другие подобные устройства. Приложения, охватывающие аппаратуру и системы согласно различным вариантам, могут широко использовать разнообразные электронные и компьютерные системы. Один или несколько описываемых здесь вариантов могут реализовать функции с использованием двух или нескольких специальным образом соединенных аппаратных модулей или устройств, так что соответствующие сигналы управления и сигналы данных могут быть переданы между или через модули, либо с использованием частей специализированной интегральной схемы. Соответственно, предлагаемая система охватывает реализации посредством программного обеспечения, встроенного программного обеспечения или аппаратуры.
Иллюстрации описываемых здесь вариантов предназначены для предоставления общего понимания структуры различных вариантов. Эти иллюстрации не предназначены быть полным описанием всех элементов и признаков аппаратуры и систем, использующих описываемые здесь структуры и способы. Многочисленные другие варианты могут стать очевидны специалистам в рассматриваемой области после излучения настоящей заявки. Другие варианты могут быть использованы и выведены из настоящего описания, так что структурные и логические подстановки и изменения могут быть сделаны без отклонения от объема настоящей заявки. Кроме того, иллюстрации являются просто представлением и могут быть прорисованы не в масштабе. Некоторые пропорции на этих иллюстрациях могут быть преувеличены, а другие - минимизированы. Соответственно, описания и чертежи следует рассматривать в качестве иллюстраций, а не ограничений.
1. Электронное курительное изделие, содержащее
батарейную секцию, предназначенную для обеспечения питания нагревательной катушки электронного курительного изделия, и
картридж, соединенный с этой батарейной секцией и включающий в себя нагревательную катушку, предназначенную для передачи тепла жидкости, поступающей к нагревательной катушке, контейнер, в котором находится указанная жидкость, и систему измерения электрического сопротивления катушки, выполненную с возможностью определения сопротивления нагревательной катушки во время использования электронного курительного изделия.
2. Электронное курительное изделие по п. 1, отличающееся тем, что батарейная секция содержит контроллер, выполненный с возможностью прекращения подачи питания от батареи к нагревательной катушке в зависимости от сопротивления указанной нагревательной катушки.
3. Электронное курительное изделие по п. 1, отличающееся тем, что батарейная секция содержит контроллер, выполненный с возможностью управления уровнем мощности, поступающей к нагревательной катушке от батареи в зависимости от сопротивления указанной нагревательной катушки.
4. Электронное курительное изделие по п. 1, содержащее датчик воздушного потока, предназначенный для инициирования подачи питания от батареи к нагревательной катушке при обнаружении воздушного потока через электронное курительное изделие.
5. Электронное курительное изделие по п. 1, содержащее запоминающее устройство, выполненное с возможностью записи и хранения данных о количестве жидкости, оставшейся в контейнере для жидкости.
6. Электронное курительное изделие по п. 1, в котором картридж является одноразовым.
7. Электронное курительное изделие по п. 1, в котором картридж выполнен взаимозаменяемым с возможностью использования с разными батарейными секциями.
8. Электронное курительное изделие по п. 1, в котором батарейная секция содержит контроллер и батарею, предназначенную для обеспечения питания нагревательного элемента электронного курительного изделия, при этом контроллер выполнен с возможностью управления величиной мощности питания, поступающей от батареи к нагревательному элементу.
9. Электронное курительное изделие по п. 8, в котором контроллер выполнен с возможностью контроля и управления генерацией паров и контроля и управления температурой нагревательного элемента, температурой жидкости и/или количеством жидкости, оставшейся в контейнере для жидкости.
10. Электронное курительное изделие по п. 1, в котором картридж содержит чип интегральной схемы, предназначенный для связи с компьютерным устройством.
11. Электронное курительное изделие по п. 10, в котором чип интегральной схемы содержит запоминающее устройство.
12. Электронное курительное изделие по п. 10, в котором нагревательный элемент представляет собой нагревательную катушку, предназначенную для нагрева жидкости в процессе испарения.
13. Электронное курительное изделие по п. 1, содержащее датчик температуры, предназначенный для измерения температуры нагревательного элемента.
14. Электронное курительное изделие по п. 1, содержащее датчик воздушного потока, предназначенный для инициирования подачи питания от батареи к нагревательному элементу при обнаружении воздушного потока через электронное курительное изделие.
