Измерение в образующих аэрозоль изделиях
Изобретение относится к курительному изделию, которое содержит корпус, имеющий мундштук и выполненный с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата; датчик, размещенный на мундштуке или вблизи него и выполненный с возможностью обнаружения ороназальной молекулы предполагаемого курильщика указанного изделия; и электронные средства управления, выполненные с возможностью управления доставкой аэрозоля, образующегося из образующего аэрозоль субстрата, через мундштук, причем указанные электронные средства управления функционально связаны с датчиком и выполнены с возможностью управления доставкой аэрозоля в количестве, соответствующем данным, принимаемым от датчика. Технический результат заключается в обеспечении управления доставкой аэрозоля от курительного изделия так, чтобы предотвратить доставку аэрозоля. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее раскрытие относится к измерению в электронных образующих аэрозоль изделиях.
В случае электронных курительных изделий было бы желательно ограничить несанкционированный доступ к содержащим никотин продуктам, например, для несовершеннолетних. Для предотвращения такого несанкционированного доступа был предложен ряд технических решений. Примеры таких технических решений включают в себя идентификацию отпечатков пальцев и разблокировку с помощью мобильного устройства, такого как мобильный телефон, после RFID-проверки (RFID ― Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) с помощью RFID-считывателя, установленного на мобильном устройстве. Такие технические решения предназначены для ограничения использования электронного курительного изделия с тем, чтобы им могло пользоваться лишь данное лицо, например лицо с характерным отпечатком пальцев или лицо с мобильным устройством, настроенным на разблокировку курительного изделия, или они требуют по меньшей мере присутствия указанного лица. Такие технические решения требуют также осуществления установки, например сохранения данных об отпечатках пальцев или сохранения настройки мобильного устройства, перед первым использованием электронного курительного изделия.
Было бы желательно изготовить такое курительное изделие, которое обеспечивало бы возможность ограничения несанкционированного использования без необходимости в осуществлении дополнительных установочных этапов перед первым использованием электронного курительного изделия. Преимущества примеров осуществления настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения и уяснения настоящего раскрытия, которое включает в себя приведенную ниже формулу изобретения и сопроводительные чертежи.
В одном аспекте настоящего изобретения курительное изделие содержит корпус, который имеет мундштук и выполнен с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата. Курительное изделие содержит также датчик, который размещен, например, на мундштуке и выполнен с возможностью обнаружения ороназальных молекул от предполагаемого курильщика данного изделия. Предпочтительно, ороназальные молекулы представляют собой молекулы, которые, как ожидается, будут присутствовать в выдыхаемом воздухе или слюне курильщика, но не будут присутствовать в выдыхаемом воздухе или слюне некурящего. Датчик размещен таким образом, что перед тем, как губы курильщика соприкоснутся с мундштуком, или во время нахождения губ курильщика в контакте с мундштуком этот датчик обеспечивает возможность определения количества или концентрации молекул в выдыхаемом воздухе или слюне курильщика. Курительное изделие может хранить или предоставлять, например, курильщику данные, относящиеся к количеству ороназальных молекул, обнаруженных указанным датчиком. В дополнение или в качестве альтернативы, курительное изделие может использовать данные, передаваемые указанным датчиком, для управления доставкой аэрозоля от курительного изделия таким образом, чтобы предотвратить доставку аэрозоля.
Таким образом, в примерах осуществления настоящего изобретения могут быть обеспечены электронные курительные изделия, которые содержат датчик, выполненный с возможностью обнаружения ороназальных молекул, таких как молекулы в слюне курильщика или в выдыхаемом им воздухе. Данные от указанного датчика могут собираться курительным изделием или они могут использоваться для управления доставкой аэрозоля от курительного изделия.
Различные аспекты настоящего изобретения могут иметь одно или более преимуществ над имеющимися в настоящее время или описанными ранее электронными курительными изделиями. Например, некоторые варианты осуществления электронных курительных изделий, описанные в данном документе, могут обеспечивать возможность их использования курильщиками без необходимости в осуществлении настройки курительных изделий для предотвращения несанкционированного доступа. В качестве еще одного примера, некоторые варианты осуществления электронных курительных изделий, описанные в данном документе, могут обеспечивать для курильщика информацию, которая может быть физиологически релевантной для конкретного курильщика, такую как количество или концентрация ороназальных молекул, связанных с курением. Таким образом обеспечивается возможность отслеживания курильщиком изменений количества или концентрации ороназальных молекул с течением времени. Такое отслеживание может быть полезно для курильщиков, например, в программах отказа от курения. Эти и другие преимущества различных аспектов настоящего изобретения станут очевидны для специалистов в данной области техники после прочтения и уяснения настоящего раскрытия.
Настоящее изобретение применимо к любым подходящим курительным изделиям. Любок курительное изделие, которое содержит мундштук, выполненный с возможностью контакта с губами курильщика или размещения вблизи рта курильщика, может быть использовано или модифицировано в соответствии с настоящим изобретением. В контексте данного документа термин «курительное изделие» обозначает изделие, которое выполнено с возможностью доставки аэрозоля курильщику с помощью этого изделия. Для целей настоящего изобретения курительное изделие содержит монолитный или составной корпус, который имеет мундштук и выполнен с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата, такого как образующий аэрозоль субстрат, содержащий никотин. Указанный субстрат может быть в любой подходящей форме. Например, субстрат может содержать табак. В некоторых вариантах осуществления субстрат содержит жидкую композицию, содержащую никотин. В некоторых вариантах осуществления субстрат содержит сухой порошок, содержащий никотин, такой как никотиновая соль. Термин «курительное изделие» включает в себя изделия, в которых осуществляется прямой или косвенный нагрев образующего аэрозоль субстрата для образования аэрозоля, и изделия, в которых субстрат не нагревается, и вместо этого для доставки аэрозоля используется воздушный поток или химическая реакция.
В контексте данного документа термин «электронное курительное изделие» обозначает курительное изделие, которое имеет один или более электрических компонентов. Предпочтительно, указанные один или более электрических компонентов осуществляют управление доставкой аэрозоля от указанного субстрата курильщику через мундштук. Электрические компоненты могут включать в себя нагреватель субстрата, который может содержать, например, один или более электрических нагревательных элементов, или они могут включать в себя электрически управляемый клапан, расположенный и выполненный с возможностью разрешения или предотвращения прохождения образующегося аэрозоля от субстрата к курильщику через мундштук. Управление указанными нагревателем, клапаном или другими электрическими компонентами может осуществляться с помощью электронных средств управления. Электронные средства управления могут быть обеспечены в любой подходящей форме и они могут содержать, например, контроллер или контроллер и запоминающее устройство. Контроллер может содержать одно или более из следующего: машина на основе состояний специализированной интегральной микросхемы (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), цифровой сигнальный процессор, вентильная матрица, микропроцессор или эквивалентная дискретная или интегральная логическая схема. Электронные средства управления могут содержать запоминающее устройство, которое хранит команды, инициирующие выполнение одним или более компонентами электронных средств управления функций или аспектов этих электронных средств управления. Функции, относимые к электронным средствам управления в настоящем раскрытии, могут быть реализованы в виде одного или более из следующего: программное обеспечение, микропрограммы и аппаратные средства.
Следует иметь в виду, что курительное изделие, которое не содержит электронных средств управления, может быть легко модифицировано для включения в него электронных средств управления, таких как управляемый клапан, для осуществления одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Независимо от типа электронного курительного изделия, датчик ороназальных молекул может быть размещен относительно мундштука таким образом, чтобы размещение губ курильщика на мундштуке приводило к переносу слюны на датчик с тем, чтобы обеспечить возможность обнаружения этим датчиком указанных молекул в слюне. В дополнение или в качестве альтернативы, датчик ороназальных молекул может быть размещен относительно мундштука таким образом, чтобы размещение мундштука вблизи рта предполагаемого курильщика приводило к переносу воздуха, выдыхаемого предполагаемым курильщиком, на датчик с тем, чтобы обеспечить возможность обнаружения указанных молекул в выдыхаемом воздухе.
Предпочтительно, указанные датчики способны обнаруживать очень низкие концентрации ороназальных молекул, что в некоторых случаях обеспечивает возможность обнаружения ороназальных молекул на больших расстояниях, например от 100 миллиметров до 150 миллиметров.
Любые один или более указанных датчиков могут быть размещены на мундштуке или вблизи него, и они могут быть выполнены с возможностью обнаружения одного или более видов ороназальных молекул в слюне и/или в выдыхаемом воздухе. Предпочтительно, по меньшей мере один вид ороназальных молекул, обнаруживаемых указанным датчиком, представляет собой вид молекул, который может быть обнаружен в воздухе, выдыхаемом человеком. Предпочтительно, по меньшей мере один вид ороназальных молекул, обнаруживаемых указанным датчиком, представляет собой вид молекул, который, как ожидается, будет присутствовать в более высоких концентрациях у курильщиков, чем у некурящих. Примеры ороназальных молекул, которые, как ожидается, будут присутствовать в более высоких концентрациях у курильщиков, включают в себя монооксид углерода; ацетон; оксид азота; факторы оксида азота, такие как FeNO; синтазы оксида азота, такие как эндотелин-1 (ЕТ-1) и препроэнлдотелин-1 (РРЕТ1); формальдегид; ацетальдегид; цианид водорода; метилундекан; метилпентадекан; и метипропан. Многие из этих соединений могут присутствовать в воздухе, выдыхаемом курильщиками, в течение многих недель или месяцев после последнего сеанса курения, в более высоких концентрациях, чем в воздухе, выдыхаемом некурящими. Молекулы, которые могут обнаруживаться для проведения различия между совершеннолетними и несовершеннолетними, включают в себя молекулы изопрена, соответствующие производные молекул изопрена и специфические производные алканов и метилалканов.
Предпочтительно, датчик выполнен с возможностью обнаружения ороназальных молекул в количестве, находящемся в пределах релевантного диапазона концентраций. Обнаружение любого количества молекул, которые, как ожидается, будет присутствовать в выдыхаемом воздухе или слюне курильщика, но не будет присутствовать у некурящих, может быть достаточным для проведения различия между курильщиком и некурящим. Тем не менее, некоторые виды молекул могут присутствовать в выдыхаемом воздухе или слюне как курильщиков, так и некурящих. В таких случаях может быть важна способность датчиков определять концентрации молекул в пределах диапазона, который является релевантным для проведения различия между курильщиком и некурящим.
Электронное курительное изделие согласно настоящему изобретению может использовать любой подходящий датчик, выполненный с возможностью обнаружения ороназальных молекул. Предпочтительно, датчик ороназальных молекул представляет собой электрохимический датчик. Может использоваться любой подходящий электрохимический датчик. Предпочтительно, датчик содержит чувствительное к ороназальным молекулам покрытие, нанесенное на преобразователь, причем селективное связывание ороназальных молекул с покрытием преобразуется преобразователем в сигнал или изменение сигнала. Например, связывание ороназальных молекул может приводить к изменению частоты, тока или напряжения, которое может коррелировать с количеством ороназальных молекул, присутствующих в слюне курильщика или выдыхаемом им воздухе. В некоторых вариантах осуществления изменение массы покрытия приводит к изменениям резонансной частоты преобразователя, которые преобразуются в пропорциональный электрический сигнал. Для целей настоящего изобретения термин «покрытие» в отношении датчика обозначает покрытие, слой или пленку.
Предпочтительно, датчик ороназальных молекул для использования в курительном изделии согласно настоящему изобретению представляет собой датчик на основе RFID-метки, который содержит RFID-метку и чувствительное к ороназальным молекулам покрытие, функционально связанное с RFID-меткой. RFID-датчики предпочтительно могут являться пассивными и не требовать использования датчиком питания от батареи. RFID-датчик может опрашиваться питаемым RFID-считывателем, известным из уровня техники. В многих вариантах осуществления резонансная частота RFID-датчика изменяется, когда различные количества ороназальных молекул связываются с указанным покрытием. RFID-считыватель может осуществлять опрос датчика для определения резонансной частоты указанной метки, которая может коррелировать с количеством присутствующих ороназальных молекул. В некоторых вариантах осуществления RFID-считыватель может быть выполнен с возможностью опроса RFID-метки указанного датчика лишь на одной резонансной частоте, такой как резонансная частота датчика без связанного анализируемого вещества или частота датчика со связанным анализируемым веществом.
В некоторых вариантах осуществления связывание ороназальных молекул с покрытием RFID-датчика может приводить к размыканию участка антенны RFID-датчика, например к ее разрыву или подавлению, что может изменить резонансную частоту RFID-метки, указывая на присутствие ороназальных молекул.
Любое подходящее покрытие или слой могут быть нанесены на преобразователь, такой как RFID-метка или печатная схемная плата, для обнаружения релевантных ороназальных молекул. Например, селективное обнаружение молекул оксида азота (eNO) и его факторов (FE NO) или синтаз (NOS) может осуществляться с помощью специфической последовательности олигонуклеотидов, которая может содержать различные двухвалентные катионы, в том числе Ni2+, CO2, Mg2+ и Mn2+, адсорбированные на матрице полупроводниковых однослойных углеродных нанотрубок. В целом, углеродные нанотрубки, пропитанные или окруженные специфическими материалами или молекулами, способны обнаруживать целевые молекулы, которые затем изменяют свойства углерода. Например, углерод может представлять собой хемирезистивный материал, выполненный на основе углеродных нанотрубок (carbon nanotubes, CNT), окруженных каликсарен-замещенным политиофеном, и показывающий селективную и чувствительную реакцию на ксилол в виде изменений проводимости. Сходная селекция ртутно-кадмиевого теллурида (HgCdTe), осуществляемая с использованием химии гость-хозяин, может использоваться для обнаружения молекул изопрена или соответствующих производных молекул изопрена и специфических производных алканов и метилалканов. Монооксид углерода может быть обнаружен посредством химии гость-хозяин с помощью молекул порфирина в веществах-хозяевах на основе углерода, таких как углеродные нанотрубки или графеновые структуры. Датчики на основе легированного диоксида олова (SnO2) или триоксида вольфрама (WO3) (содержащие Ag, Pd, Cu, Pt и PtAg) могут использоваться для обнаружения других молекул, которые присутствуют в выдыхаемом курильщиками воздухе, таких как молекулы формальдегида, ацетальдегида, цианида водорода, метилундекана, метилпентадекана и метилпропана. Для обнаружения CO2 может использоваться полученная травлением на пластине волоконная решетка Брэгга с полиаллиламино-амино-углеродными нанотрубками, покрывающими поверхность сердечника, для достижения уровня чувствительности обнаружения, составляющего примерно 75 ч./млн. Предпочтительно, система обнаружения ороназальных молекул согласно настоящему изобретению является многоразовой, если мундштук является многоразовым. Если мундштук выполнен в расчете на выбрасывание после однократного использования, система обнаружения ороназальных молекул также может быть выполнена в расчете на однократное использование.
Независимо от обнаруживаемых ороназальных молекул, данные о метаболитах никотина, получаемые с помощью курительного изделия согласно настоящему изобретению, могут использоваться для любых одной или более подходящих целей, лишь некоторые из которых описаны более подробно в настоящем раскрытии.
В предпочтительных вариантах осуществления курительное изделие содержит датчик ороназальных молекул, функционально связанный с запоминающим устройством, таким как ОЗУ, для хранения данных, получаемых от датчика. Запоминающее устройство может быть функционально связано с надлежащим вычислительным устройством для анализа данных от датчика, например для анализа того, являются ли эти данные показательными для присутствия или конкретного количества ороназальных молекул. Вычислительное устройство может быть функционально связано с дисплеем для отображения информации, относящейся к измерительным данным. В некоторых вариантах осуществления курительное изделие содержит дисплей. В дополнение или в качестве альтернативы, курительное изделие может содержать выходное устройство для передачи сохраненных измерительных данных на другое устройство с целью отображения и/или анализа. Выходное устройство может содержать выходное устройство связи. Выходное устройство связи может представлять собой проводное или беспроводное устройство связи. Проводное выходное устройство связи может содержать один или более портов, таких как порт USB или порт FireWire, для функциональной связи курительного изделия с другим вычислительным устройством, таким как смартфон или компьютер. Беспроводное устройство связи содержит телеметрический, Bluetooth-, инфракрасный или другие беспроводные передатчики для функциональной связи курительного изделия с другим вычислительным устройством, таким как мобильный смартфон или компьютер. Компьютер, мобильный смартфон или другое вычислительное устройство может использоваться для приема полученных данных от датчика. Вычислительное устройство может затем использоваться для анализа и/или отображения данных от датчика.
Информация, относящаяся к присутствию или количеству ороназальных молекул, может успешно использоваться курильщиком в программе отказа от курения, или она может использоваться курильщиком в процессе перехода с сжигаемых курительных изделий, таких как сигареты, на электронные сигареты. Например, если ороназальные молекулы представляют собой молекулы, которые, как ожидается, будут присутствовать в более высоких концентрациях у курильщиков, чем у некурящих, эти молекулы могут быть хорошим потенциальным объектом контроля для того, чтобы обеспечить возможность отслеживания курильщиком своего прогресса при осуществлении программы отказа от курения. Если ороназальные молекулы представляют собой молекулы, которые, как ожидается, будут присутствовать в более высоких концентрациях у курильщиков сжигаемых курительных изделий, чем у курильщиков не сжигаемых электронных курительных изделий, эти молекулы могут быть хорошим потенциальным объектом контроля для того, чтобы обеспечить возможность отслеживания курильщиком своего прогресса при осуществлении программы отказа от сжигаемых курительных изделий.
В предпочтительных вариантах осуществления курительное изделие содержит датчик ороназальных молекул, функционально связанный с электронной схемой управления, выполненной с возможностью управления доставкой аэрозоля от курительного изделия. Предпочтительно, электронные средства управления выполнены с возможностью управления доставкой аэрозоля на основе данных, принимаемых от указанного датчика. В некоторых вариантах осуществления электронные средства управления выполнены с возможностью предотвращения доставки аэрозоля от изделия на основе данных, принимаемых от датчика. Например, в случае, если ороназальные молекулы, обнаруживаемые датчиком, представляют собой молекулы, которые, как ожидается будут присутствовать в более высоких концентрациях у курильщиков, чем у некурящих, и при этом концентрация или количество ороназальных молекул ниже заданного порогового уровня, электронные средства управления обеспечивают возможность по меньшей мере частичного предотвращения доставки аэрозоля от устройства. В таких вариантах осуществления обеспечивается возможность предотвращения случайного или нежелательного использования курительного изделия. Например, устройство может быть выполнено с возможностью предотвращения фактического использования курительного изделия некурящими, или предотвращения получения ими дозы или полной дозы аэрозоля. Поскольку некурящие должны иметь в выдыхаемом ими воздухе или слюне более низкие уровни молекул, показательных для курения, количество молекул, обнаруженных датчиком, должно быть ниже заданного минимального порогового уровня, когда некурящий пытается использовать курительное изделие. В случае, если минимальный пороговый уровень не достигнут, электронные средства управления обеспечивает возможность по меньшей мере частичного предотвращения доставки аэрозоля курительным изделием. Количество аэрозоля, доставка которого предотвращается, может представлять собой любую часть полной дозы, на доставку которой рассчитано данное курительное изделие. Предпочтительно, предотвращаемое от доставки количество никотина представляет собой полную дозу.
В некоторых вариантах осуществления, в которых курительное изделие выполнено с возможностью предотвращения доставки аэрозоля, это курительное изделие содержит управляемый клапан, функционально связанный с датчиком ороназальных молекул. Указанный клапан может быть размещен вдоль тракта потока, который проходит от образующего аэрозоль субстрата до мундштучного конца мундштука. Указанный клапан может быть выполнен с возможностью переключения по умолчанию в положение, например закрытое, предотвращающее доставку аэрозоля курильщику через мундштук, если не достигнут минимальный пороговый уровень. В качестве альтернативы, указанный клапан может быть выполнен с возможностью переключения по умолчанию в положение, например открытое, допускающее доставку аэрозоля курильщику через мундштук, и в случае, если концентрация или количество ороназальных молекул составляет меньше минимального порогового уровня, обеспечивается возможность переключения клапана в положение, предотвращающее доставку аэрозоля.
В некоторых вариантах осуществления, в которых курительное изделие выполнено с возможностью предотвращения доставки аэрозоля, это курительное изделие содержит нагреватель, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля, доставляемого курильщику. Указанный нагреватель может быть функционально связан с датчиком ороназальных молекул. Может быть обеспечено предотвращение активации указанного нагревателя, если не выполняется условие, согласно которому концентрация или количество метаболитов никотина, обнаруживаемых указанным датчиком, составляет выше заданного минимального порогового уровня. В качестве альтернативы, нагреватель может быть выполнен с возможностью переключения по умолчанию в активированное состояние, и в случае, если концентрация или количество ороназальных молекул составляет меньше минимального порогового уровня, обеспечивается возможность деактивации нагревателя. В таких случаях некоторое количество аэрозоля может быть доступно для доставки курильщику вследствие предыдущего нагрева субстрата.
В некоторых вариантах осуществления курительное изделие содержит нагреватель, выполненный с возможностью нагрева субстрата для образования аэрозоля, доставляемого курильщику, и содержащий управляемый клапан, такой как вышеописанный клапан.
В качестве альтернативы или в дополнение к предотвращению доставки аэрозоля от курительного изделия, электронные средства управления курительного изделия могут быть функционально связаны с устройством сигнализации для обеспечения сигнализации о том, что достигнут минимальный пороговый уровень. Устройство сигнализации может содержать, например, устройство, которое при его активации сообщает вибрации курительному изделию, громкоговоритель для эмиссии слышимого звука, светодиоды для, которые имеют возможность мигания, и дисплей для отображения предупреждения. В качестве альтернативы, устройство сигнализации может быть внешним по отношению к курительному изделию и оно может быть связано с выходным устройством курительного изделия. Устройство сигнализации может содержать, например, мобильный смартфон.
Следует понимать, что описанные в данном документе предпочтительные варианты осуществления могут сочетаться любым подходящим образом. Например, курительное устройство, выполненное с возможностью предотвращения доставки аэрозоля, когда минимальный пороговый уровень не достигнут, может также быть выполнено с возможностью одного или более из следующего: хранения, отображения и вывода, информации, относящейся к данным, полученным с помощью датчика метаболитов никотина.
В некоторых вариантах осуществления курительное изделие, имеющее датчик ороназальных молекул согласно настоящему изобретению, содержит также один или более компонентов, выполненных с возможностью приема данных от указанного датчика ороназальных молекул. Например, если датчик содержит RFID-метку, курительное изделие может содержать RFID-считыватель. RFID-считыватель может быть размещен в любом подходящем месте курительного изделия. Предпочтительно, RFID-считыватель размещен на или в многоразовой части курительного изделия. Датчик на основе RFID-метки размещен на мундштуке, который может быть одноразовым или многоразовым, в зависимости от конфигурации электронного курительного изделия.
Электронное курительное изделие согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения может содержать RFID-считыватель, выполненный с возможностью определения идентификатора субстрата, вставленного в изделие, если субстрат или емкость, заключающая в себе субстрат, содержит RFID-метку. Данные от считывателя, относящиеся к метке, могут передаваться на электронные средства управления для определения идентификатора субстрата на основе указанной метки, например, путем обращения к справочной таблице. Электронные средства управления могут быть выполнены с возможностью управления доставкой аэрозоля от субстрата в зависимости от идентификатора субстрата. Например, если субстрат определен как не содержащий никотина, вышеописанные блокировочные функции, такие как обнаружение ороназальных молекул с уровнями концентрации, меньшими порогового уровня, могут быть отключены для обеспечения возможности курения аэрозоля независимо от того, определен пользователь как курильщик или как некурящий.
В некоторых вариантах осуществления электронное курительное изделие согласно настоящему изобретению содержит один или более компонентов, которые инициируют активацию детекторных компонентов датчика, когда образующий аэрозоль субстрат или емкость, заключающая в себе субстрат, размещены в корпусе электронного курительного изделия. Например, курительное изделие может содержать переключатель, который размещен с возможностью активации при размещении указанных субстрата или емкости в корпусе. Активация указанного переключателя обеспечивает возможность активации одного или более детекторных компонентов датчика. Такая активация детекторных компонентов может служить для экономии электроэнергии, например электроэнергии батареи, благодаря тому, что электроэнергия без необходимости не перенаправляется на детекторные компоненты. В некоторых вариантах осуществления указанные один или более детекторных компонентов деактивируются по истечении определенного периода времени даже в том случае, если субстрат или емкость не извлечены из корпуса.
В некоторых вариантах осуществления электронное курительное изделие согласно настоящему изобретению содержит один или более компонентов, которые инициируют активацию детекторных компонентов датчика при обнаружении ороназальных молекул, что обеспечивает возможность автоматического включения питания на основе обнаружения специфических молекул в вблизи рта или носа курильщика. Устройство может быть также выполнено с возможностью автоматического включения питания для режима ожидания других компонентов в устройстве, таких как датчик затяжки.
Хотя в настоящем раскрытии подробно описаны электронные курительные изделия, которые уже содержат встроенные электронные компоненты, следует понимать, что неэлектронные курительные изделия также могут содержать датчик, описанный в данном документе. Например, датчик на основе RFID-метки может быть размещен на или вблизи мундштуке неэлектронного курительного изделия, и отдельное устройство, имеющее RFID-считыватель, может использоваться для определения присутствия или концентрации ороназальных молекул, обнаруживаемых с помощью указанного датчика на основе RFID-метки.
Все научные и технические термины, используемые в настоящем документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приводимые в настоящем документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в настоящем документе.
Используемые в данном документе формы единственного числа включают в себя варианты осуществления, подразумевающие множественное число, если из содержания явно не следует иное.
Используемый в данном документе союз «или» обычно используется в своем значении, включающем «и/или», если из содержания явно не следует иное. Термин «и/или» означает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или более из перечисленных элементов.
Используемые в данном документе выражения «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или им подобные используются в своем широком смысле и в целом означают «включая, но без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по сути из», «состоящий из» и т.п. относятся к категории «содержащий» и т.п.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут дать определенные преимущества при определенных условиях. Тем не менее, другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других условиях. Кроме того, перечисление одного или более предпочтительных вариантов осуществления не подразумевает, что другие варианты осуществления являются неприменимыми, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего раскрытия, включая формулу изобретения.
Обратимся теперь к чертежам, на которых проиллюстрированы некоторые аспекты настоящего изобретения. Следует понимать, что другие аспекты, не изображенные на чертежах, также находятся в рамках объема и сущности настоящего изобретения. Чертежи являются схематичными и не обязательно выполнены в масштабе. Одинаковые номера, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам, этапам и т.п. Тем не менее, следует понимать, что использование номера для обозначения компонента на данной фигуре не предназначено для ограничения компонента на другой фигуре, обозначенного тем же самым номером. Кроме того, использование различных номеров для обозначения компонентов на различных фигурах не предназначено для указания на то, что различным образом пронумерованные компоненты не могут быть одинаковыми или сходными с другими пронумерованными компонентами.
На фиг. 1 показано схематичное изображение электрохимического датчика ороназальных молекул и схемы для преобразования сигнала, относящегося к количеству или концентрации ороназальных молекул, обнаруживаемых датчиком.
На фиг. 2, 3 показаны схематичные виды сбоку курительного изделия согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 показано схематичное изображение, иллюстрирующее некоторые компоненты курительного изделия согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показана блок-схема, иллюстрирующая аспекты способа, который может быть осуществлен с помощью курительного изделия согласно различным аспектам настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан электрохимический датчик 10 ороназальных молекул согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, который может содержать преобразователь 30 и покрытие 20 или слой, нанесенные на преобразователь. Покрытие 20 специфическим или селективным образом взаимодействует с ороназальными молекулами 40, например, в результате физиохимической реакции. Преобразователь 30 выдает сигнал, соответствующий, например, массе метаболита 40, присутствующего в покрытии 20. В вариантах осуществления выходной сигнал представляет собой сигнал, выдаваемый в ответ на опрос. Преобразователь 30 может представлять собой RFID-метку.
На фиг. 2, показано курительное изделие 100 согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, содержащее корпус 110, который имеет мундштук 120 и выполнен с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата 150. Мундштук 120 имеет мундштучный конец 125. Датчик 10 ороназальных молекул размещен вдоль мундштука таким образом, что когда курильщик располагает свои губы напротив мундштука или когда мундштук размещен вблизи рта курильщика, обеспечивается возможность определения датчиком 10 количества или концентрации метаболитов никотина в слюне курильщика или в выдыхаемом им воздухе. Корпус 110 может быть образован в виде монолитной части или в виде множества взаимно соединенных частей. Корпус 110 может быть выполнен с возможностью размещения в нем субстрата 150 в любом подходящем месте. Один или более электрических компонентов (не показаны на фиг. 2) могут быть размещены в корпусе 110.
На фиг. 3 показано курительное изделие 100 согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, которое содержит корпус 110, имеющий мундштук 120 и выполненный с возможностью размещения в нем емкости 155, заключающей в себе образующий аэрозоль субстрат. Емкость 155 образует часть составного корпуса 110. Мундштук 120 имеет мундштучный конец 125. Датчик 10 ороназальных молекул размещен вдоль мундштука таким образом, что когда курильщик располагает свои губы напротив мундштука или когда мундштук размещен вблизи рта курильщика, обеспечивается возможность определения датчиком 10 количества или концентрации метаболитов никотина в слюне курильщика или в выдыхаемом им воздухе. Емкость 155 содержит RFID-метку 157 для обеспечения идентификатора субстрата внутри емкости. Один или более электрических компонентов (не показаны на фиг. 2) могут быть размещены в корпусе 110.
На фиг. фиг. 4 показано курительное изделие 100 согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, содержащее корпус 110, выполненный с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата 150. Корпус 110 содержит мундштучный конец 125. Датчик 10 ороназальных молекул, который в изображенном варианте осуществления представляет собой RFID-датчик, размещен вблизи мундштучного конца 125. Электрические компоненты помещены в корпус 110. Курительное изделие 100 содержит источник 210 питания, функционально связанный с электронными средствами 200 управления. Источник 210 питания может представлять собой любой подходящий источник питания, такой как батарея, конденсатор и т.п. Предпочтительно, источник 210 питания представляет собой перезаряжаемую батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея, перезаряжаемая никель-кадмиевая батарея и т.п.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 4, электронные средства 200 управления функционально связаны с датчиком 10 через RFID-считыватель 300. Электронные средства 200 управления функционально связаны также с клапаном 220 и нагревателем 240 в изображенном варианте осуществления. Клапан 220 размещен вдоль тракта 230, который проходит от субстрата 150 до мундштучного конца 125 и через который обеспечивается возможность транспортировки аэрозоля, образуемого субстратом. Клапан 220 может переключаться в открытое или закрытое положение для разрешения или предотвращения прохождения аэрозоля от субстрата 150 к мундштучному концу 125. Клапан 220 может управляться электронными средствами 200 управления, которые обеспечивают возможность управления переключением клапана в открытое или закрытое положение на основе данных, принимаемых от датчика 10.
Нагреватель 240 размещен в контакте с субстратом или вблизи него и выполнен с возможностью нагрева субстрата 150 для инициирования образования аэрозоля субстратом 150. Нагреватель 240 может управляться электронными средствами 200 управления таким образом, чтобы обеспечивалась возможность регулирования степени нагрева субстрата 150 на основе данных, принимаемых от датчика 10.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 4, курительное изделие 100 содержит второй RFID-считыватель 310, выполненный с возможностью опроса и определения резонансной частоты RFID-метки 157, размещенной на субстрате 150 или на емкости, заключающей в себе субстрат. В некоторых вариантах осуществления RFID-считыватель 300, 310 может считывать как RFID-метку датчика 10, так и RFID-метку 157 субстрата 150.
Изображенное электронное курительное изделие 100 содержит также переключатель 320, который активируется при размещении субстрата 150 или емкости, заключающей в себе субстрат, в корпусе 110. Переключатель 320 при его активации обеспечивает возможность активации RFID-считывателя 300.
На фиг. фиг. 5 показана блок-схема, иллюстрирующая способ, который может быть осуществлен курительным изделием или системой согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. На этапе 400 определяют, вставлен ли субстрат внутрь курительного изделия. Это может быть определено, например, путем определения того, произошла ли активация переключателя 320, показанного на фиг. 4. Если субстрат не вставлен, оставляют один или более компонентов считывания датчика, например таких, как RFID-считыватель 300, изображенный на фиг. 4, в режиме ожидания (410). Если субстрат вставлен, активируют указанные один или более компонентов считывания датчика с целью считывания RFID-датчика (420), такого как RFID-датчик 10, изображенный на фиг. 4. Затем определяют, является ли значение, полученное RFID-датчиком, подходящим (430) для доставки аэрозоля (440) от курительного изделия. Если значение, полученное RFID-датчиком, не является подходящим, аэрозоль не доставляют (450). Определение (430) может быть осуществлено, например, с помощью электронных средств 200 управления, изображенных на фиг. 4. Если значение является подходящим, с помощью электронных средств управления обеспечивают возможность, например, активации нагревателя (такого, как нагреватель 240, изображенный на фиг. 4), активации клапана (такого, как клапан 220, изображенный на фиг. 4) или активации как нагревателя, так и клапана, для обеспечения возможности доставки аэрозоля от субстрата (такого как субстрат 150, изображенный на фиг. 4) курильщику (например, по тракту 230, изображенному на фиг. 4).
Таким образом, описаны способы, системы, устройства, соединения и композиции для ИЗМЕРЕНИЯ В ОБРАЗУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЯХ Различные модификации и варианты настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники без выхода за рамки объема и сути настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в отношении конкретных предпочтительных вариантов осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение, как было заявлено, не должно неправомерно ограничиваться этими конкретными вариантами осуществления. В этой связи, различные модификации описанных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые очевидны специалистам в области производства электронных курительных изделий или в смежных областях, претендуют на включение в рамки объема нижеследующей формулы изобретения.
1. Курительное изделие, содержащее:
корпус, имеющий мундштук и выполненный с возможностью размещения в нем образующего аэрозоль субстрата;
датчик, размещенный на мундштуке или вблизи него и выполненный с возможностью обнаружения ороназальной молекулы предполагаемого курильщика указанного изделия; и
электронные средства управления, выполненные с возможностью управления доставкой аэрозоля, образующегося из образующего аэрозоль субстрата, через мундштук, причем указанные электронные средства управления функционально связаны с датчиком и выполнены с возможностью управления доставкой аэрозоля в количестве, соответствующем данным, принимаемым от датчика.
2. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее запоминающее устройство, функционально связанное с датчиком и выполненное с возможностью хранения данных, принимаемых от датчика.
3. Курительное изделие по п. 1, в котором электронные средства управления дополнительно выполнены с возможностью идентификации образующего аэрозоль субстрата, размещенного в корпусе, и с возможностью управления доставкой аэрозоля на основе идентификатора субстрата.
4. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее нагреватель, размещенный и выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата для образования аэрозоля.
5. Курительное изделие по п. 4, в котором нагреватель функционально связан с электронными средствами управления, причем эти электронные средства управления выполнены с возможностью регулирования степени нагрева субстрата нагревателем с целью регулирования количества образуемого аэрозоля.
6. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором электронные средства управления содержат управляемый клапан, размещенный вдоль тракта потока между мундштучным концом мундштука и образующим аэрозоль субстратом, причем указанный клапан выполнен с возможностью переключения в положение, которое допускает протекание аэрозоля от субстрата к мундштучному концу мундштука, и переключения в положение, которое предотвращает протекание аэрозоля от субстрата к мундштучному концу мундштука.
7. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором электронные средства управления выполнены с возможностью по меньшей мере частичного предотвращения доставки аэрозоля, если данные, принятые от датчика, показывают, что предполагаемый курильщик является некурящим.
8. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором размещение образующего аэрозоль субстрата в корпусе приводит к активации одного или более компонентов электронных средств управления, которые выполнены с возможностью приема данных от датчика.
9. Курительное изделие по п. 8, дополнительно содержащее переключатель, размещенный и выполненный с возможностью активации при размещении субстрата в корпусе, причем активация указанного переключателя приводит к активации указанных одного или более компонентов электронных средств управления, которые выполнены с возможностью приема данных от датчика.
10. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором датчик содержит RFID-метку и покрытие, нанесенное на RFID-метку и чувствительное к ороназальной молекуле.
11. Курительное изделие по п. 10, в котором связывание ороназальной молекулы с покрытием приводит к сдвигу выходной частоты RFID-метки.
12. Курительное изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором датчик выполнен с возможностью обнаружения одного или более из следующего: монооксид углерода, ацетон, оксид азота, факторы оксида азота, синтазы оксида азота, эндотелин-1, препроэндотелин-1, формальдегид, ацетальдегид, цианид водорода, метилундекан, метилпентадекан и метилпропан.
13. Курительная система, содержащая курительное изделие по любому из предыдущих пунктов и образующий аэрозоль субстрат, содержащий никотин.
14. Курительная система по п. 13, в которой субстрат содержит жидкую композицию, содержащую никотин, и/или сухой порошок, содержащий никотин.
