Картридж с емкостным датчиком

Изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, таким как удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, и к частям для хранения жидкости, используемым в системах, генерирующих аэрозоль. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит датчик, содержащий конденсатор с первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора; часть для хранения жидкости для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем часть для хранения жидкости расположена между первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, причем диэлектрическая проницаемость части для хранения жидкости изменяется при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости; и испаритель, при этом датчик выполнен с возможностью измерения емкости конденсатора, причем измеренная емкость связана с соответствующей диэлектрической проницаемостью жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так что величина объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть определена на основании измеренной емкости; и по меньшей мере часть внутреннего объема части для хранения жидкости имеет размер по ширине меньше предварительно заданного значения, в результате чего капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, чтобы поддерживать уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора. Техническими результатами изобретения являются создание системы, генерирующей аэрозоль, которая улучшает точность определения объема оставшейся жидкости и характеризуется возможностью определения объема оставшейся жидкости, которая не требует накопления объема потребленной к данному моменту жидкости. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, таким как удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы. В частности настоящее изобретение относится к частям для хранения жидкости, используемым в системах, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, является жидким и содержится в части для хранения жидкости.

Одним типом системы, генерирующей аэрозоль, является электроуправляемая курительная система. Известны удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, состоящие из части в виде устройства, содержащей батарею и управляющую электронику, части в виде картриджа, содержащей источник субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, и электроуправляемый испаритель. Картридж, содержащий как источник субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так и испаритель, иногда называют «картомайзером». Испаритель, как правило, содержит спираль из нагревательной проволоки, обмотанной вокруг удлиненного фитиля, пропитанного жидким субстратом, образующим аэрозоль, удерживаемым в части для хранения жидкости. Часть в виде картриджа, как правило, содержит не только источник субстрата, образующего аэрозоль, и электроуправляемый испаритель, но также мундштук, через который при использовании пользователь производит всасывание для втягивания аэрозоля в свой рот.

Было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая фиксирует потребление субстрата, образующего аэрозоль, и которая определяет количество субстрата, образующего аэрозоль, оставшегося в части для хранения жидкости.

В документе WO 2012/085207 A1 раскрыта электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, для размещения в себе субстрата, образующего аэрозоль, при этом система содержит часть для хранения жидкости для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и электрическую схему, выполненную с возможностью отслеживания активации электрического нагревателя и оценки количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, оставшегося в части для хранения жидкости, на основании отслеженной активации.

Отслеженная активация электрического нагревателя, например, путем подсчета числа активаций, времени активации, даже при учете мощности и температуры, является лишь грубыми оценочными показателями количества оставшейся жидкости.

Было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая улучшает точность определения объема оставшейся жидкости. Было бы также желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая характеризуется возможностью определения объема оставшейся жидкости, которая не требует накопления объема потребленной к данному моменту жидкости.

Согласно настоящему изобретению предоставлен картридж для системы, генерирующей аэрозоль, причем картридж содержит датчик, содержащий конденсатор с первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, часть для хранения жидкости для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и испаритель, причем часть для хранения жидкости расположена между первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, при этом диэлектрическая проницаемость части для хранения жидкости изменяется при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, причем датчик выполнен с возможностью измерения емкости конденсатора, и причем измеренная емкость связана с соответствующей диэлектрической проницаемостью жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так что величину объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, можно определить на основании измеренной емкости.

Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит картридж.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, образует часть диэлектрика конденсатора. Часть для хранения жидкости герметизирована и содержит выпускное отверстие для обеспечения вытекания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости в испаритель. Картридж может содержать корпус, в котором расположена часть для хранения жидкости.

Предпочтительно картридж содержит капиллярное тело, такое как фитиль, которое втягивает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в испаритель. При нормальной эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж согласно настоящему изобретению, втягивание жидкости является единственным способом уменьшения объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Капиллярное тело может быть ориентировано в корпусе.

По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, испаряется и потребляется, количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, внутри части для хранения жидкости уменьшается. Это изменение количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, изменяет диэлектрические свойства конденсатора и, таким образом, измеренное значение емкости изменится. Измерение емкости может быть использовано для определения количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.

Часть для хранения жидкости содержит одну или несколько стенок, представляющих собой поверхность части для хранения жидкости, под которой может храниться жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно одна или несколько стенок части для хранения жидкости являются жесткими и обеспечивают по существу постоянный объем, даже если количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, изменяется. Часть для хранения жидкости может представлять собой полностью жесткую тару для жидкости. Одна или несколько стенок части для хранения жидкости могут быть гибкими. Одна или несколько гибких стенок приспосабливаются к объему жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может содержать первую стенку, вторую стенку, расположенную напротив первой стенки, и боковые стенки, проходящие между первой стенкой и второй стенкой. Предпочтительно одна или несколько стенок части для хранения жидкости образованы как единое целое. Часть для хранения жидкости может содержать одну или несколько отдельных стенок, скрепленных друг с другом и являющихся частью поверхности части для хранения жидкости, под которой может храниться жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Часть для хранения жидкости может быть выполнена с возможностью поддерживания уровня жидкого субстрата, образующий аэрозоль, по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора. Предпочтительно часть для хранения жидкости содержит по меньшей мере один канал для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. По меньшей мере один канал выполнен так, чтобы капиллярные силы воздействовали на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, таким образом, чтобы уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, поддерживается по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора. Внутренний объем части для хранения жидкости может быть образован так, что по меньшей мере участок тары имеет размер по ширине меньше предварительно заданного значения. Это заданное значение зависит от материалов, используемых для части для хранения жидкости, а также от физических и химических свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления размер по ширине составляет менее 3 миллиметров, 2 миллиметров, менее 0,5 миллиметра или менее 0,25 миллиметра. Использование капиллярных сил представляет собой простой и надежный способ удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в четко определенной и непрерывной по объему области.

Датчик содержит функцию генерирования сигнала, функцию изменения сигнала, выполненную с возможностью изменения сигнала, генерируемого функцией генерирования сигнала, и функцию обнаружения сигнала, выполненную с возможностью обнаружения сигнала, генерируемого функцией генерирования сигнала после его изменения функцией изменения сигнала. Функция генерирования сигнала может быть осуществлена посредством источника напряжения переменного тока (AC). Конденсатор обеспечивает функцию изменения сигнала. Функция обнаружения сигнала может быть осуществлена посредством контроллера, который обрабатывает преобразованное из аналогового в цифровое (АЦП) напряжение с конденсатора, подключенного к источнику напряжения переменного тока.

Функция обнаружения сигнала определяет емкость конденсатора. Емкость соответствует диэлектрической проницаемости жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Диэлектрическая проницаемость связана с соответствующим объемом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости. Следовательно, текущий объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть определен на основании измеренной емкости конденсатора датчика. Это является преимущественным, так как нет необходимости в получении данных прошлых измерений для определения текущего объема части для хранения жидкости.

Первая обкладка конденсатора может быть расположена на первой стенке части для хранения жидкости. Вторая обкладка конденсатора может быть расположена на второй стенке части для хранения жидкости.

Предпочтительно первая стенка и вторая стенка имеют плоскую форму, и при этом вторая стенка расположена напротив первой стенки. Первая обкладка конденсатора и вторая обкладка конденсатора могут иметь плоскую форму.

Первая стенка и вторая стенка могут иметь цилиндрическую форму, и при этом вторая стенка расположена в пределах объема, определенного первой стенкой. Первая обкладка конденсатора и вторая обкладка конденсатора могут иметь цилиндрическую форму.

Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать датчик наклона, который определяет, имеет ли свободно двигающийся жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, уровень жидкости, по существу перпендикулярный первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора.

Диэлектрик между обкладками конденсатора должен быть изолирующим материалом. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, является непроводящим, и таким образом, является подходящим диэлектрическим материалом. Воздух является изоляционным материалом и также является подходящим диэлектрическим материалом.

Диэлектрические свойства материала зависят от температуры. Картридж может содержать датчик температуры для учета влияния температуры.

Разные жидкие субстраты, образующие аэрозоль, могут иметь разные диэлектрические свойства, что приводит к разной диэлектрической проницаемости. Разные диэлектрические проницаемости жидких субстратов, образующих аэрозоль, могут быть значительно увеличены, например, путем изменения соотношений основных составляющих жидкого субстрата, образующего аэрозоль, например, путем изменения соотношения глицерина и пропиленгликоля. Для изготовления картриджей с опознаваемыми разными жидкими субстратами, образующими аэрозоль, соотношения составляющих жидких субстратов, образующих аэрозоль, могут быть выбраны так, чтобы диэлектрическая проницаемость жидкого субстрата, образующего аэрозоль, имела опознаваемое отличие. В таких вариантах осуществления жидкий субстрат, образующий аэрозоль, опознают путем измерения емкости конденсатора. Это может быть возможно только для совершенно новых картриджей кроме случаев, когда одно из свойств может вызвать значительные изменения емкости.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать смесь диэлектрических материалов, каждый из которых характеризуется отдельной диэлектрической постоянной (k). Основные составляющие жидкого субстрата, образующего аэрозоль, при комнатной температуре (20°C) могут включать: глицерин (k~42), пропиленгликоль (k~32), воду (k~80), воздух (k~1), никотин и ароматизаторы.

Конденсаторы могут иметь емкость в пикофарадном (пФ) диапазоне. Хотя это и относительно низкая емкость, пикофарадные конденсаторы широко используются и считаются находящимися в стандартном диапазоне. Пикофарадные конденсаторы имеют преимущество, заключающееся в том, что они могут быть заряжены и разряжены крайне быстро, обеспечивая быстрое выполнение измерений емкости.

Для получения диэлектрической постоянной жидкого субстрата, образующего аэрозоль, предполагается, что средняя диэлектрическая величина может быть получена путем умножения объемной доли каждого компонента на его соответствующую диэлектрическую величину и затем суммирования определенных величин.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать смесь в соотношении 50:50 глицерина, например, растительного глицерина (VG), и пропиленгликоля (PG) с содержанием 2% никотина и 2% ароматизатора. Таким образом, пренебрегая малым содержанием никотина и ароматизатора и усредняя диэлектрическую постоянную для VG (k~42) и PG (k~32), получаем k~42×0,5+32×0,5=37 для жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Обкладки конденсатора представляют собой электропроводящие обкладки, которые удерживают заряд. Они могут быть выполнены из широкого диапазона проводящих материалов, включая металлы и проводящие полимеры. Предпочтительно обкладки конденсатора являются достаточно жесткими или поддерживаются для сохранения формы конденсатора. Предпочтительно обкладки конденсатора являются по существу инертными, чтобы не реагировать с жидким субстратом, образующим аэрозоль, или не загрязнять его. Это может быть достигнуто путем обработки обкладок с образованием определенного защитного слоя, такой как золочение или оксидирование.

Емкость, в первую очередь, является функцией расстояния между обкладками конденсатора, размера обкладок конденсатора и свойств диэлектрического материала. Таким образом, для получения значимого эффекта, вызванного изменениями диэлектрических свойств, конденсатор должен быть достаточно жестким и прочным, чтобы сохранять расстояние между обкладками и не изменять форму. Конденсатор может быть образован целиковыми металлическими обкладками или тонким металлическим листом, прикрепленным к поддерживающей подложке. Поддерживающая подложка может образовывать часть диэлектрика конденсатора между обкладками или может располагаться снаружи обкладок конденсатора.

Датчик может содержать эталонный конденсатор с постоянным количеством жидкого субстрата, образующего аэрозоль, между его обкладками конденсатора. Изменяющийся уровень жидкости определяется относительно эталонного конденсатора. Предпочтительно эталонный конденсатор является отдельной частью конденсатора, для которой требуется минимальный уровень наполнения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, так что по меньшей мере область конденсатора, соответствующая эталонному конденсатору, наполнена жидким субстратом, образующим аэрозоль.

Согласно первой предпочтительной группе вариантов осуществления картридж содержит жесткую часть для хранения жидкости с по меньшей мере одним каналом, достаточно узким, чтобы капиллярные силы воздействовали на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в по меньшей мере одном канале.

Две обкладки конденсатора являются плоскими и по существу параллельными друг другу. По меньшей мере один канал расположен по существу параллельно обкладкам конденсатора. И достаточно узкий. когда один размер по ширине канала меньше предварительно определенного значения, которое зависит от материала канала и жидкого субстрата, образующего аэрозоль. При потреблении жидкого субстрата, образующего аэрозоль, уровень наполнения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости снижается по мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается к концу фитиля. Это приводит к тому, что уровень жидкости является по существу перпендикулярным обкладкам конденсатора все время при нормальных условиях эксплуатации.

В первой предпочтительной группе вариантов осуществления жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не впитывается в поглощающий пеноматериал, так что диэлектриками являются только жидкий субстрат, образующий аэрозоль, и воздух.

Обкладки конденсатора расположены на поверхности части для хранения жидкости, причем жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположен между ними. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, является диэлектриком. По мере того, как количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого между обкладками конденсатора, уменьшается из-за потребления, изменения емкости отражают потребление жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Благодаря перпендикулярному расположению жидкого субстрата, образующего аэрозоль, относительно обкладок конденсатора, конденсатор может быть разделен на первый конденсатор и второй конденсатор с отдельными областями обкладок конденсатора. Первый конденсатор расположен так, чтобы покрывать участок с жидкостью части для хранения жидкости, а второй конденсатор расположен так, чтобы покрывать участок с воздухом части для хранения жидкости. Участок с жидкостью является участком части для хранения жидкости, полностью заполненным жидким субстратом, образующим аэрозоль, тогда как участок с воздухом является оставшимся участком части для хранения жидкости, который был опустошен и, таким образом, заполнен воздухом, при использовании картриджа в стандартных условиях. При уменьшении количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости, размер первой области, соответствующей первому конденсатору, уменьшается, тогда как размер второй области, соответствующей второму конденсатору, увеличивается соответственно. Очевидно, общая площадь, покрывающая как первый конденсатор, так и второй конденсатор, остается постоянной. Первый конденсатор покрывает первую область первой обкладки конденсатора и первую область второй обкладки конденсатора, расположенную напротив первой области первой обкладки конденсатора. Второй конденсатор покрывает вторую область первой обкладки конденсатора и вторую область второй обкладки конденсатора, расположенную напротив второй области первой обкладки конденсатора. Электрически первый конденсатор и второй конденсатор соединены параллельно друг с другом.

В случае, когда часть для хранения жидкости расположена между двумя плоскими, по существу параллельными обкладками конденсатора, взаимосвязь между емкостью C1, C2 конденсатора и размером соответствующей области A1, A2 показана в уравнениях ниже:

Относительные диэлектрические проницаемости k1, k2 жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и воздуха известны, равно как и общий размер области каждой из обкладок конденсатора и расстояние d между обкладками конденсатора. Таким образом, размер первой области A1 и размер второй области A2 могут быть определены из измеренной емкости C. Оставшийся объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть определен путем умножения размера первой области A1 на расстояние d между двумя обкладками конденсатора.

Альтернативно часть для хранения жидкости может быть расположена между двумя обкладками конденсатора, которые образованы в виде концентрических цилиндров. Внутренний концентрический цилиндр может иметь радиус a, тогда как внешний концентрический цилиндр может иметь радиус b. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в радиусе между a и b. При уменьшении количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости длина L1 участка с жидкостью первого конденсатора уменьшается, тогда как длина L2 участка с воздухом увеличивается соответственно. Общая длина остается постоянной и представляет собой высоту концентрических цилиндров. Взаимосвязь между емкостью C1, C2 конденсатора и длиной соответствующих областей L1, L2 показана в уравнениях ниже:

Относительные диэлектрические проницаемости k1, k2 жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и воздуха известны, равно как и общая длина конденсатора и радиусы a, b двух цилиндрических обкладок конденсатора. Таким образом, длина L1 первого конденсатора, соответствующая участку с жидкостью, и длина L2 второго конденсатора, соответствующая участку с воздухом, могут быть определены на основании измеренной емкости. Оставшийся объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть определен путем умножения длины L1 первой области на площадь поперечного сечения области между двумя обкладками конденсатора, которая содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления картридж содержит часть для хранения жидкости с центральной трубкой для потока воздуха, окруженной поглощающим пеноматериалом, насыщенный жидким субстратом, образующим аэрозоль. Поглощающий пеноматериал может полипропиленовым пеноматериалом или хлопком. Пеноматериал имеет диэлектрические свойства. Альтернативно поток воздуха обеспечен по стороне картриджа. Фитиль проходит от пеноматериала, и спираль расположена вокруг фитиля и на пути потока воздуха. По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, потребляется, насыщенность пеноматериала снижается.

Обкладки конденсатора расположены вокруг пеноматериала с частью насыщенного пеноматериала между ними, выполняющего роль диэлектрика. По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, потребляется, воздух, имеющий диэлектрические свойства, будет заменять жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Таким образом, общая средняя диэлектрическая величина является сочетанием жидкого субстрата, образующего аэрозоль, поглощающего пеноматериала и воздуха. Общая средняя диэлектрическая величина будет изменяться по мере потребления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Измерение емкости обеспечивает измерение общей средней диэлектрической величины, и это позволяет определить количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, будет подвергаться силам притяжения и ускорения, и это может вызвать смещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в другие места. Однако, если вся часть для хранения жидкости содержится внутри конденсатора, это смещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, не может повлиять на общую среднюю диэлектрическую величину, так как общий состав диэлектрика остается неизменным.

В случае, когда часть для хранения жидкости расположена между двумя плоскими, по существу параллельными обкладками конденсатора, взаимосвязь между емкостью C конденсатора и относительной диэлектрической проницаемостью k диэлектрика показана в уравнении ниже:

Общая площадь A каждой из обкладок конденсатора и расстояние d между обкладками конденсатора известны. Таким образом, текущее значение относительной диэлектрической проницаемости k диэлектрика может быть определено на основании измеренной емкости C. Относительная диэлектрическая проницаемость k диэлектрика позволяет рассчитать текущее соотношение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, пеноматериала и воздуха между обкладками конденсатора. Поскольку общий объем части для хранения жидкости и изначальные соотношения известны, оставшееся количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть определено из рассчитанного соотношения.

Альтернативно часть для хранения жидкости может быть расположена между двумя обкладками конденсатора, которые образованы в виде концентрических цилиндров. Внутренний концентрический цилиндр может иметь радиус a, тогда как внешний концентрический цилиндр может иметь радиус b. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в поглощающем пеноматериале в радиусе между a и b, который выполняет роль диэлектрика для конденсатора. При уменьшении количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в части для хранения жидкости, относительная диэлектрическая проницаемость k диэлектрика снижается. Взаимосвязь между емкостью C конденсатора и относительной диэлектрической проницаемостью k диэлектрика показана в уравнении ниже:

Длина (высота) L конденсатора, внутренний радиус a и внешний радиус b двух обкладок конденсатора известны. Таким образом, текущее значение относительной диэлектрической проницаемости k диэлектрика может быть определено на основании измеренной емкости C. Относительная диэлектрическая проницаемость k диэлектрика позволяет рассчитать текущее соотношение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, пеноматериала и воздуха между обкладками конденсатора. Поскольку общий объем части для хранения жидкости известен, оставшееся количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть определено из рассчитанного соотношения.

Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит смесь в соотношении 50:50 VG и PG с содержанием 2% никотина и 2% ароматизатора. Пренебрегая малым содержанием никотина и ароматизатора и усредняя диэлектрическую постоянную для VG (k~42) и PG (k~32), получаем k~42×0,5+32×0,5=37 для жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Предполагается, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, впитан в однородный полипропиленовый пеноматериал (k~2,2), и что пеноматериал может поглощать массу жидкости в 3 раза больше веса пеноматериала. Дополнительно предполагается, что когда пеноматериал наполнен полностью, в пеноматериале нет воздуха. Путем усреднения получаем k~0,25×2,2+0,75×37~28 для полностью насыщенного пеноматериала. При потреблении жидкого субстрата, образующего аэрозоль, насыщенность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в пеноматериале снижается. В случае наполовину насыщенного пеноматериала, половина жидкого субстрата, образующего аэрозоль, заменена воздухом (k=1). Путем усреднения получаем k~0,25×2,2+0,375×37+0,375×1~5. В случае пустой части для хранения жидкости весь жидкий субстрат, образующий аэрозоль, был заменен воздухом. Путем усреднения получаем k~0,25×2,2+0,75×1~1,3.

Согласно третьей предпочтительной группе вариантов осуществления картридж содержит часть для хранения жидкости, наполненную жидким субстратом, образующим аэрозоль, который может быть передан через фитиль на спираль, расположенную в потоке воздуха. Обкладки конденсатора расположены вокруг части для хранения жидкости таким образом, что сочетание жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и воздуха в части для хранения жидкости образует диэлектрик для конденсатора. По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, потребляется, соотношение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и воздуха в части для хранения жидкости изменяется. Емкость, таким образом, изменяется. На основании измеренной емкости может быть определено оставшееся количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.

В этой третьей предпочтительной группе вариантов осуществления жидкость может свободно перемещаться внутри тары, и нет потребности в том, чтобы уровень жидкости был перпендикулярен обкладкам конденсатора. В этих вариантах осуществления жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не впитывается в поглощающий пеноматериал, так что учитывать необходимо только диэлектрики в виде жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и воздуха. Общая средняя диэлектрическая величина будет изменяться по мере потребления жидкости. Измерение емкости должно обеспечивать измерение общей средней диэлектрической величины, и это может быть использовано для определения количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого между обкладками конденсатора.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, будет подвергаться силам притяжения и ускорения, и это может вызвать смещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в другие места. Однако, если вся часть для хранения жидкости содержится внутри конденсатора, это смещение жидкого субстрата, образующего аэрозоль, не может повлиять на общую среднюю диэлектрическую величину, так как общий состав диэлектрика остается неизменным.

При комбинировании диэлектриков предполагается, что средняя диэлектрическая величина может быть получена путем умножения объемной доли каждого компонента на его соответствующую диэлектрическую величину и затем суммирования определенных величин.

Предполагается, что жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержит смесь в соотношении 50:50 VG и PG с содержанием 2% никотина и 2% ароматизатора. Таким образом, пренебрегая малым содержанием никотина и ароматизатора и усредняя диэлектрическую постоянную для VG (k~42) и PG (k~32), получаем k~42×0,5+32×0,5=37.

Следовательно, диэлектрик полностью заполненной части для хранения жидкости согласно третьей предпочтительной группе вариантов осуществления будет иметь относительную диэлектрическую проницаемость k~37. При потреблении жидкого субстрата, образующего аэрозоль, потребленный жидкий субстрат, образующий аэрозоль, заменяется воздухом. В случае наполовину заполненной части для хранения жидкости, половина жидкого субстрата, образующего аэрозоль, заменена воздухом (k~1). Путем усреднения получаем k~0,5×1+0,5×37=19. Если все количество жидкого субстрата, образующего аэрозоль, было потреблено, вся жидкость заменена воздухом. Таким образом, k~1.

Относительная диэлектрическая проницаемость может быть рассчитана из измеренной емкости согласно уравнениям второй предпочтительной группы вариантов осуществления.

Согласно четвертой предпочтительной группе вариантов осуществления картридж содержит по меньшей мере частично прозрачную часть для хранения жидкости, в которой обеспечена по меньшей мере одна по меньшей мере частично прозрачная обкладка конденсатора. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащийся в части для хранения жидкости, может быть видим пользователю через окно на внешней поверхности части для хранения жидкости. Прозрачные электроды могут быть изготовлены из оксида индия и олова (ITO). Конденсатор и часть для хранения жидкости могут быть расположены согласно первой предпочтительной группе вариантов осуществления, второй предпочтительной группе вариантов осуществления и третьей предпочтительной группе вариантов осуществления.

Настоящее изобретение также относится к способу измерения емкости, на основании которой можно определить объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, причем способ включает предоставление датчика, содержащего конденсатор с первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, предоставление части для хранения жидкости, которая удерживает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, расположение части для хранения жидкости между первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, причем диэлектрическая проницаемость части для хранения жидкости изменяется при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, и измерение емкости конденсатора, причем измеренная емкость связана с соответствующей диэлектрической проницаемостью жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так, что величину объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, можно определить на основании измеренной емкости.

Предпочтительно объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, определяют путем получения доступа к справочной таблице, в которой значения емкости соотнесены с соответствующими объемами жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.

Система, генерирующая аэрозоль, с картриджем согласно варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать электрическую схему, соединенную с испарителем и источником электропитания, причем электрическая схема выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления испарителя и управления подачей питания на испаритель в зависимости от электрического сопротивления испарителя.

Электрическая схема может содержать контроллер с микропроцессором, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на испаритель. Подача питания на испаритель может осуществляться непрерывно после активации системы, или она может осуществляться прерывисто, например от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на испаритель в виде импульсов электрического тока. Предпочтительно испаритель представляет собой нагреватель в сборе, содержащий комбинацию из нитей.

Система, генерирующая аэрозоль, преимущественно содержит источник питания, обычно батарею, внутри главной части корпуса. В качестве альтернативы источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может требовать перезарядки и может обладать емкостью, позволяющей накапливать достаточно энергии для одного или нескольких сеансов курения; например, источник питания может иметь емкость, достаточную для того, чтобы позволить непрерывно генерировать аэрозоль в течение периода около шести минут или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь емкость, достаточную для того, чтобы обеспечить возможность осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя в сборе.

Для обеспечения попадания окружающего воздуха в картридж, в стенке корпуса картриджа, предпочтительно в стенке напротив испарителя, предпочтительно в нижней стенке, предусмотрено по меньшей мере одно полуоткрытое впускное отверстие картриджа. Полуоткрытое впускное отверстие обеспечивает попадание воздуха в картридж, но ни воздух, ни жидкость не выходят из картриджа через полуоткрытое впускное отверстие. Полуоткрытое впускное отверстие может являться, например, полупроницаемой мембраной, проницаемой только для воздуха в одном направлении, но непроницаемой для воздуха и жидкости в противоположном направлении. Полуоткрытое впускное отверстие может также являться, например, одноходовым клапаном. Предпочтительно полуоткрытые впускные отверстия обеспечивают прохождение воздуха через впускное отверстие только при соблюдении конкретных условий, например, минимального понижения давления в картридже или прохождения через клапан или мембрану объема воздуха.

Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, в качестве альтернативы может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Система, генерирующая аэрозоль, может содержать главный блок и картридж, который соединен с возможностью отсоединения с главным блоком, при этом часть для хранения жидкости и испаритель предоставлены в картридже, и главный блок содержит источник питания, контроллер и запоминающее устройство. Контроллер и запоминающее устройство питаются от источника питания. Контроллер соединен с датчиком и выполнен с возможностью измерения емкости конденсатора датчика и сохранения данных, указывающих измеренную емкость или определенный объем части для хранения жидкости, в запоминающем устройстве. По меньшей мере один компонент датчика расположен в картридже, тогда как остальные компоненты датчика, если таковые присутствуют, расположены в главном блоке.

Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой электроуправляемую курительную систему. Предпочтительно система, генерирующая аэрозоль, является портативной. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Курительная система может иметь общую длину, составляющую от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Курительная система может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.

Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам настоящего изобретения.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно в качестве примера, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показан вид сверху традиционной системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, капиллярное тело и испаритель;

на фиг. 2A показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, датчик, содержащий конденсатор с параллельными обкладками, капиллярное тело и испаритель, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2B показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 2A;

на фиг. 3A показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 2A, в которой объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, был уменьшен;

на фиг. 3B показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 3A;

на фиг. 4A показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, датчик, содержащий конденсатор с параллельными обкладками, капиллярное тело и испаритель, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4B показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 4A, в которой объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, был уменьшен;

на фиг. 5A показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, датчик, содержащий конденсатор с параллельными обкладками, капиллярное тело и испаритель, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5B показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 5A, с конденсатором с круглыми параллельными обкладками;

на фиг. 5C показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 5A, с конденсатором с прямоугольными параллельными обкладками;

на фиг. 6A показан вид сверху системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, датчик, содержащий конденсатор с концентрическими цилиндрами, капиллярное тело и испаритель, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6B показан вид в перспективе системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 6A;

на фиг. 7A показан вид в перспективе конденсатора с параллельными обкладками с уровнем жидкости, по существу перпендикулярным обкладкам конденсатора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7B показан вид в перспективе конденсатора с концентрическими цилиндрами с уровнем жидкости, по существу перпендикулярным обкладкам конденсатора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7C показан вид в перспективе конденсатора с параллельными обкладками с жидкостью, которая может свободно перемещаться между обкладками конденсатора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7D показан вид в перспективе конденсатора с концентрическими цилиндрами с жидкостью, которая может свободно перемещаться между обкладками конденсатора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8A показан вид в перспективе конденсатора с прямоугольными и круглыми параллельными обкладками, в котором жидкость впитана в капиллярное тело, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8B показан вид в перспективе конденсатора с концентрическими цилиндрами, в котором жидкость впитана в капиллярное тело, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 9 показана схематическая иллюстрация электрической конфигурации датчика; и

на фиг. 10 показана схематическая иллюстрация системы, генерирующей аэрозоль, содержащей часть для хранения жидкости, датчик с конденсатором, капиллярное тело и испаритель согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 показан традиционный картридж, содержащий жесткую часть 22 для хранения жидкости с фитилем 32 и нагревательной спиралью 30, обмотанной вокруг фитиля 32. Часть 22 для хранения жидкости предоставляет внутренний объем 38, в котором содержится жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

На фиг. 2A и 2B показан картридж согласно первой предпочтительной группе вариантов осуществления. Картридж содержит жесткую часть для хранения жидкости с внутренним объемом, достаточно узким, чтобы капиллярные силы воздействовали на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в участке 38A с жидкостью внутреннего объема. Две обкладки 34A, 34B конденсатора расположены вокруг части для хранения жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается к концу фитиля 32 по мере потребления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, не перемещается свободно в части для хранения жидкости, в результате чего участок 38B с воздухом увеличивается при потреблении жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом количество диэлектрика уменьшается, и, таким образом, емкость тоже уменьшается. На фиг. 2A и 2B эффективная длина конденсатора, соответствующая участку 38A с жидкостью, обозначена как L1.

На фиг. 3A и 3B после потребления эффективная длина конденсатора, соответствующая участку 38A с жидкостью, обозначена как L2.

На фиг. 4A показан картридж согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления. Картридж содержит жесткую часть для хранения жидкости с пеноматериалом, пропитанным жидким субстратом, образующим аэрозоль, расположенным во внутреннем объеме 38C части для хранения жидкости. Обкладки 34A, 34B конденсатора предусмотрены на противоположных поверхностях части для хранения жидкости, и пеноматериал, пропитанный жидким субстратом, образующим аэрозоль, выполняет роль диэлектрика. На фиг. 4A пеноматериал характеризуется первой насыщенностью.

На фиг. 4B показан картридж, изображенный на фиг. 4A, после потребления части жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Вследствие потребления насыщенность жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в пеноматериале снижается. Внутренний объем 38D имеет такой же размер, что и внутренний объем 38C, но характеризуется другой насыщенностью содержащегося жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Изменение насыщенности вызывает изменение диэлектрических свойств, что в свою очередь изменяет измеренную емкость конденсатора.

На фиг. 5A и 5B показан картридж согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления, предоставляющий одноразовую секцию картомайзера с элементом в виде фитиля/пеноматериала и спиралью, перпендикулярную потоку воздуха. Элемент в виде фитиля/пеноматериала предусмотрен между обкладками 34A, 34B конденсатора. Фитиль, пропитанный жидким субстратом, образующим аэрозоль, выполняет роль диэлектрика для конденсатора. По мере того, как жидкость потребляется, насыщенность фитиля снижается, и диэлектрические свойства и емкость изменяются. Емкость указывает на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, оставшийся во внутреннем объеме 38C части для хранения жидкости. Тогда как на фиг. 5B показаны плоские обкладки 34A, 34B конденсатора круглой формы, на фиг. 5C показана альтернативная конфигурация с плоскими обкладками 34A, 34B конденсатора прямоугольной формы.

На фиг. 6A и 6B показан картридж согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления. Конденсатор образован концентрическими обкладками 34A, 34B конденсатора вдоль длины картомайзера.

На фиг. 7A показан картридж согласно первой предпочтительной группе вариантов осуществления с двумя плоскими, по существу параллельными обкладками конденсатора. Обкладки конденсатора могут иметь длину 25-30 миллиметров и ширину 5-7 миллиметров. Общая площадь каждой из двух обкладок конденсатора может находиться в диапазоне от 25×5 квадратных миллиметров до 30×7 квадратных миллиметров. Общая область поделена между первым конденсатором, обозначенным областью A1 для участка с жидкостью части для хранения жидкости, и вторым конденсатором, обозначенным областью A2 для участка с воздухом части для хранения жидкости. Расстояние d между двумя обкладками конденсатора является достаточно малым, чтобы жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживался капиллярными силами. Расстояние d может составлять 2-3 миллиметра. Альтернативно два конденсатора с параллельными обкладками снабжены каналом для потока воздуха между ними. Если предположить, что значения площадей подобны таковым в картридже, показанном на фиг. 7A, но с меньшим расстоянием между обкладками, получим общую площадь для каждого конденсатора 125-210 квадратных миллиметров и расстояние d 1,5-2 миллиметра.

На фиг. 7B показан картридж согласно первой предпочтительной группе вариантов осуществления, предоставляющий цилиндрический конденсатор со свободнотекучей жидкостью, которая не должна сдерживаться капиллярными силами. Точное измеренное значение может быть получено, когда картридж ориентирован вертикально. Чтобы этого достичь, может быть предусмотрен датчик наклона, и пользователь может быть проинструктирован расположить устройство вертикально для получения измеренного значения. О вертикальном расположении пользователю может быть сообщено посредством светового индикатора, дисплея или звукового сигнала. Будучи приведенным в вертикальное положение, картридж может измерить емкость. Диаметр канала для потока воздуха может составлять 2-3 миллиметра. Конденсатор может иметь общую длину (высоту) 25-40 миллиметров, внутренний радиус a 1,5-2 миллиметра и внешний радиус b 4-6 миллиметров.

На фиг. 7C показан картридж согласно третьей предпочтительной группе вариантов осуществления, предоставляющий конденсатор с параллельными обкладками, в котором расположена прямоугольная часть для хранения жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, может свободно перемещаться. Обкладки конденсатора могут иметь длину 25-30 миллиметров и ширину 5-7 миллиметров. Общая площадь каждой из двух обкладок конденсатора может находиться в диапазоне от 25×5 квадратных миллиметров до 30×7 квадратных миллиметров. Расстояние d может составлять 5-7 миллиметров.

На фиг. 7D показан картридж согласно третьей предпочтительной группе вариантов осуществления, предоставляющий цилиндрический конденсатор со свободнотекучей жидкостью, которая не должна сдерживаться капиллярными силами. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, может свободно перемещаться. В данном варианте осуществления для точного измеренного значения не требуется вертикальная ориентация картриджа. Текущее количество жидкости рассчитывают на основании определенной относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика. Диаметр канала для потока воздуха может составлять 2-3 миллиметра. Конденсатор может иметь общую длину (высоту) 25-40 миллиметров, внутренний радиус a 1,5-2 миллиметра и внешний радиус b 4-6 миллиметров.

На фиг. 8A показан картридж согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления с прямоугольной частью для хранения жидкости и конденсатором с параллельными обкладками. Альтернативно цилиндрическая часть для хранения жидкости может быть расположена в конденсаторе с параллельными обкладками. Если предположить, что длина каждой обкладки конденсатора составляет 25-30 миллиметров, а ширина составляет 5-7 миллиметров, получим общую площадь в диапазоне от 25×5 квадратных миллиметров до 30×7 квадратных миллиметров и расстояние d 5-7 миллиметров.

На фиг. 8B показан картридж согласно второй предпочтительной группе вариантов осуществления с цилиндрическим насыщенным пеноматериалом, обернутым вокруг центрального канала для потока воздуха. Диаметр канала для потока воздуха может составлять 2-3 миллиметра. Конденсатор может иметь общую длину (высоту) 25-40 миллиметров, внутренний радиус a 1,5-2 миллиметра и внешний радиус b 4-6 миллиметров.

На фиг. 9 показана электрическая конфигурация датчика 34 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Датчик 34 содержит по меньшей мере один конденсатор с двумя обкладками 34A, 34B конденсатора, на которые подано переменное напряжение. Результирующее напряжение измеряется управляющей электроникой 16, предпочтительно после аналого-цифрового преобразования (АЦП). Управляющая электроника 16 содержит контроллер 40 и запоминающее устройство 42 для получения параметров расчета и для сохранения результатов расчетов объема. Управляющая электроника 16 соединена с источником 14 питания.

На фиг. 10 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 10, генерирующее аэрозоль, и отдельный картридж 20. Картридж 20 содержит часть 22 для хранения жидкости, выполненную с возможностью удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Картридж 20 дополнительно содержит испаритель 30, к которому подается жидкий субстрат, образующий аэрозоль, который втягивается через капиллярное тело 32 из части 22 для хранения жидкости. Кроме того, картридж 20 содержит по меньшей мере один компонент датчика 34, тогда как остальные компоненты датчика 34, если таковые присутствуют, могут быть расположены в устройстве 10, генерирующем аэрозоль. В этом примере система, генерирующая аэрозоль, является электроуправляемой курительной системой.

Картридж 20 выполнен с возможностью помещения его в полость 18 внутри устройства. Картридж 20 должен быть выполнен с возможностью его замены пользователем, когда предоставленный в картридже 20 субстрат, образующий аэрозоль, исчерпан. На фиг. 10 показан картридж 20 непосредственно перед вставкой в устройство, при этом стрелка 1, показанная на фиг. 10, указывает направление вставки картриджа 20. Испаритель 30 и капиллярное тело 32 расположены в картридже 20 за крышкой 26. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 10 содержит главную часть 11 и мундштучную часть 12. Главная часть 11 содержит источник 14 питания, например, батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея, управляющую электронику 16 и полость 18. Мундштучная часть 12 соединена с главной частью 11 посредством шарнирного соединения 21 и может перемещаться между открытым положением, как показано на фиг. 10, и закрытым положением. Мундштучную часть 12 располагают в открытом положении, чтобы обеспечить вставку и извлечение картриджей 20, и располагают в закрытом положении, когда система должна использоваться для генерирования аэрозоля. Мундштучная часть содержит множество впускных отверстий 13 для воздуха и выпускное отверстие 15. При использовании пользователь делает всасывание или затяжку со стороны выпускного отверстия для втягивания воздуха сквозь впускные отверстия 13 для воздуха через мундштучную часть в выпускное отверстие 15 и впоследствии в рот или легкие пользователя. Внутренние перегородки 17 предоставлены для того, чтобы вынуждать воздух протекать через мундштучную часть 12 мимо картриджа.

Полость 18 имеет круглое поперечное сечение и такой размер, чтобы вмещать в себя корпус 24 картриджа 20. Электрические соединители 19 предоставлены по сторонам полости 18 для обеспечения электрического соединения между управляющей электроникой 16 и батареей 14, и соответствующими электрическими контактами на картридже 20.

Другие конструкции картриджа, содержащие по меньшей мере один компонент датчика 34, испаритель 30 и капиллярное тело 32, могут быть теперь представлены специалистом в данной области техники. Например, картридж 20 может содержать мундштучную часть 12, может содержать более одного испарителя и может иметь любую необходимую форму.

Вышеописанные приведенные в качестве примера варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничительными. В свете вышеописанных приведенных в качестве примера вариантов осуществления специалисту в данной области техники будут теперь понятны и другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным приведенным в качестве примера вариантам осуществления.

1. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит:

датчик, содержащий конденсатор с первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора;

часть для хранения жидкости для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем часть для хранения жидкости расположена между первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, причем диэлектрическая проницаемость части для хранения жидкости изменяется при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости; и

испаритель,

отличающийся тем, что:

датчик выполнен с возможностью измерения емкости конденсатора, причем измеренная емкость связана с соответствующей диэлектрической проницаемостью жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так что величина объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть определена на основании измеренной емкости; и

по меньшей мере часть внутреннего объема части для хранения жидкости имеет размер по ширине меньше предварительно заданного значения, в результате чего капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, чтобы поддерживать уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора.

2. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что предварительно заданное значение размера по ширине внутреннего объема части для хранения жидкости составляет 3 миллиметра.

3. Картридж по п. 1 или 2, отличающийся тем, что часть для хранения жидкости содержит по меньшей мере один канал для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем одно значение размера по ширине по меньшей мере одного канала меньше предварительно заданного значения, в результате чего капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в указанном канале, поддерживая, таким образом, уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора.

4. Картридж по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что часть для хранения жидкости содержит одну или более гибких стенок, которые приспосабливаются к объему жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости.

5. Картридж по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что часть для хранения жидкости содержит капиллярное тело, в котором удерживается жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

6. Картридж по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что часть для хранения жидкости содержит первую стенку и вторую стенку,

причем первая обкладка конденсатора расположена на первой стенке, а вторая обкладка конденсатора расположена на второй стенке.

7. Картридж по п. 6, отличающийся тем, что вторая стенка расположена напротив первой стенки, и причем первая обкладка конденсатора и вторая обкладка конденсатора имеют плоскую форму.

8. Картридж по п. 6, отличающийся тем, что первая стенка и вторая стенка имеют цилиндрическую форму, и при этом вторая стенка расположена в пределах объема, определенного первой стенкой.

9. Картридж по п. 8, отличающийся тем, что первая обкладка конденсатора и вторая обкладка конденсатора имеют цилиндрическую форму.

10. Система, генерирующая аэрозоль, с картриджем по любому из пп. 1-9, причем система, генерирующая аэрозоль, содержит главный блок и картридж, причем картридж соединен с возможностью отсоединения с главным блоком, при этом главный блок содержит источник питания, причем часть для хранения жидкости предоставлена в картридже, причем датчик картриджа дополнительно содержит контроллер и запоминающее устройство, и при этом каждый из компонентов датчика предоставлен в одном из главного блока и картриджа.

11. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик наклона, который определяет, имеет ли свободно двигающийся жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, уровень жидкости, по существу перпендикулярный первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора.

12. Система, генерирующая аэрозоль, по п.10 или 11, отличающаяся тем, что система представляет собой электроуправляемую курительную систему.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к генерирующим аэрозоль системам, к генерирующему аэрозоль изделию и к способу регулирования стехиометрии реакции между парами никотина и парами второго вещества.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к контейнерам для образующих аэрозоль устройств. Предложен контейнер (100) для образующего аэрозоль устройства, который содержит трубчатое отделение (102) из полимерного материала, содержащее источник жидкого соединения и по меньшей мере одно предназначенное для герметизации трубчатого отделения уплотнение (104, 106), образованное из полимерного материала.

Устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, и содержащее: блок питания, нагреватель, расположенный таким образом, чтобы нагревать субстрат, образующий аэрозоль, с образованием аэрозоля, контроллер, выполненный с возможностью регулировки подачи питания от блока питания на нагреватель и датчик газа, причем срабатывание датчика газа зависит от температуры датчика газа, и при этом контроллер соединен с датчиком газа и выполнен с возможностью отслеживания сигналов от датчика газа.

Изобретение относится к электронному ингаляционному устройству, которое имеет мундштук и узел управления, содержащий источник энергии и компьютер, включающий процессор компьютера, память и средство ввода-вывода, причем устройство также содержит передатчик, подключенный к компьютеру, а компьютер сконфигурирован с возможностью сбора и хранения в памяти компьютера, в процессе работы, данных использования, относящихся к использованию устройства потребителем, передачи данных использования и очистки памяти от данных использования после передачи, при этом устройство имеет мундштучный конец и кончик устройства, где расположен передатчик, при этом данные использования содержат подсчет числа сеансов, представляющий собой подсчет количества сеансов вдыхания, данные использования оптимизированы для передачи по акустическому каналу, причем устройство содержит датчик давления, подключенный к компьютеру, в котором данные использования включают подсчет числа вдохов, представляющий собой подсчет количества вдохов пользователя через устройство, при этом данные использования содержат среднюю продолжительность вдоха, представляющую собой среднее значение по вдохам, подсчитанным в подсчет числа вдохов.

Изобретение относится к области электронных сигарет, и, в частности, оно относится к устройству для раздельного впуска газа приспособления для курения. Устройство для раздельного впуска газа приспособления для курения содержит микрофон (2), представляющий собой цилиндрический датчик потока воздуха, открытый на обоих концах; основание (3) микрофона, в целом выполненное в виде цилиндра, открытого на обоих концах, при этом в цилиндре выполнено отверстие (301) для микрофона, к которому плотно прилегает внешняя стенка указанного микрофона (2); на одном конце указанного основания (3) микрофона перпендикулярно его стенке выполнен U-образный канал (302) для прохождения газа к микрофону, сообщающий внутреннюю часть цилиндра с внешней, и на этом конце стенка снабжена внешним пазом (305) стенки; вдоль внешней стенки цилиндра в осевом направлении выполнено два паза, один из которых представляет собой первый фиксирующий направляющий паз (303), а другой — канал (304) для прохождения газа от сигареты; прозрачное основание (4), в целом выполненное в виде цилиндра, закрытого в средней части; вдоль внешней стенки цилиндра с внутренней стороны в осевом направлении выполнен второй фиксирующий направляющий паз (401); на одном конце указанного прозрачного основания (4) перпендикулярно стенке выполнен U-образный паз (403) для прохождения газа к микрофону, сообщающий внутреннюю часть цилиндра с внешней; и на этом конце предусмотрена выступающая выпуклая стенка (404) для соединения с основанием микрофона, плотно прилегающая к указанному внешнему пазу (305) стенки; закрытая средняя часть в цилиндре представляет собой заглушку (402) отверстия для микрофона; между указанной заглушкой (402) отверстия для микрофона и стенкой цилиндра выполнено первое отверстие (405) для газа от сигареты, сообщающееся с указанным каналом (304) для прохождения газа от сигареты; фильтрующее фиксирующее основание (5), в целом выполненное в виде цилиндра, закрытого на одном конце, при этом закрытый конец содержит несколько небольших отверстий, которые представляют собой вторые отверстия (502) для газа от сигареты, от закрытого конца в осевом направлении проходит фиксирующий направляющий выступ (501), который с тугой посадкой вставлен в указанный первый фиксирующий направляющий паз (303) и указанный второй фиксирующий направляющий паз (401); указанное фильтрующее фиксирующее основание (5) герметично вставлено в другой конец прозрачного основания (4) со свободной посадкой; указанное основание (3) микрофона и указанное прозрачное основание (4) соединены с тугой посадкой; при этом указанные вторые отверстия (502) для газа от сигареты посредством промежутка между указанным фильтрующим фиксирующим основанием (5) и прозрачным основанием (4) выполнены в сообщении с указанным первым отверстием (405) для газа от сигареты и указанным каналом (304) для прохождения газа от сигареты в указанном основании (3) микрофона; изолирующую крепежную втулку (6), в целом выполненную в виде цилиндра и туго охватывающую указанное фильтрующее фиксирующее основание (5); зарядную гильзу (7), в целом выполненную в виде цилиндра и в верхней части туго охватывающую указанную изолирующую крепежную втулку (6), нижней частью вставленную в трубку (1) с всасывающим отверстием, а в средней части снабженную несколькими направляющими отверстиями (71) для газа, выполненными в сообщении с указанным пазом (403) для прохождения газа к микрофону и указанным каналом (302) для прохождения газа к микрофону; при этом воздух из указанных направляющих отверстий (71) для газа проходит в указанный паз (403) для прохождения газа к микрофону и указанный канал (302) для прохождения газа к микрофону, затем проходит в указанный микрофон (2), в результате чего происходит приведение электронной сигареты в действие; при этом дым из указанных вторых отверстий (502) для газа от сигареты проходит в промежуток между указанным фильтрующим фиксирующим основанием (5) и прозрачным основанием (4), проходит в указанное первое отверстие (405) для газа от сигареты, затем проходит в указанный канал (304) для прохождения газа от сигареты, после чего проходит в трубку (1) с всасывающим отверстием.

Изобретение относится к области сигарет и электронных сигарет нового типа, в частности к приспособлению для курения сигарет через нос с подачей дыма нажатием и функцией нагревания, а также относится к узлу для выпускания газа нажатием.

Предложено устройство [100], выполненное для нагревания материала, который возможно курить, с целью испарения по меньшей мере одного компонента материала, который возможно курить.

Настоящее изобретение относится к картриджу (100) с субстратом, образующим аэрозоль, для системы, генерирующей аэрозоль. Картридж содержит тару (102) для хранения жидкости, содержащую жидкий субстрат (110), образующий аэрозоль.

Настоящее изобретение относится к картриджу для системы, генерирующей аэрозоль. Картридж (100) содержит: тару (102) для хранения жидкости, содержащую: первую жидкую композицию (110) и вторую композицию; несколько капсул (112), причем каждая капсула вмещает вторую композицию для отделения второй композиции от первой жидкой композиции; держатель для капсул; и выпускное отверстие (106) в таре для хранения жидкости, предназначенное для доставки субстрата, образующего аэрозоль, из тары для хранения жидкости.

Изобретение относится к картриджу для системы, генерирующей аэрозоль, к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему такой картридж, и способу его изготовления.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к курительным изделиям, содержащим горючий источник теплоты и субстрат, образующий аэрозоль. Предложено курительное изделие, которое содержит горючий источник (102) теплоты, субстрат (104), образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника (102) теплоты, и обертку (120), окружающую, по меньшей мере, заднюю часть горючего источника (102) теплоты и, по меньшей мере, переднюю часть субстрата (104), образующего аэрозоль. Множество проходящих внутрь выступов предусмотрены на внутренней поверхности обертки (120), перекрывающей горючий источник (102) теплоты. Множество проходящих внутрь выступов покрывают от приблизительно 10 процентов до приблизительно 70 процентов площади поверхности внутренней поверхности обертки (120), перекрывающей горючий источник (102) теплоты. Технический результат – улучшение эффективности курительного изделия и уменьшение неблагоприятного влияния на теплопередачу путем теплопроводности от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. 14 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, таким как удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, и к частям для хранения жидкости, используемым в системах, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, жидкий и содержится в части для хранения жидкости. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, содержит часть для хранения жидкости для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем часть для хранения жидкости содержит одну или несколько гибких стенок и выполнена с возможностью изменения по меньшей мере одного из формы и размера части для хранения жидкости при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости; датчик для измерения показателя физической характеристики, причем измеряемый показатель соотносится по меньшей мере с одним из соответствующей формы и соответствующего размера части для хранения жидкости, вследствие чего объем жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, можно определить на основании измеряемого показателя; и испаритель. Техническими результатами изобретения являются создание системы, генерирующей аэрозоль, которая улучшает точность определения объема оставшейся жидкости и выполненной с возможностью определения объема оставшейся жидкости, которая не требует накопления объема потребленной к данному моменту жидкости. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к резервуару для хранения жидкости для электронных систем подачи пара, а также к системам и компонентам для них, содержащим такой резервуар. Резервуар для хранения жидкости электронного устройства подачи пара содержит одну или несколько граничных стенок, ограничивающих внутренний объем резервуара для вмещения исходной жидкости, подлежащей испарению в электронном устройстве подачи пара; и одну или несколько перегородок, причем каждая перегородка проходит от внутренней поверхности граничной стенки во внутренний объем, чтобы препятствовать потоку исходной жидкости между участками внутреннего объема, между которыми расположена перегородка. Техническим результатом изобретения является усовершенствование резервуара для хранения жидкости для электронных систем подачи пара. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, таким как удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, и к частям для хранения жидкости, используемым в системах, генерирующих аэрозоль. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит датчик, содержащий конденсатор с первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора; часть для хранения жидкости для удерживания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, причем часть для хранения жидкости расположена между первой обкладкой конденсатора и второй обкладкой конденсатора, причем диэлектрическая проницаемость части для хранения жидкости изменяется при изменении объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости; и испаритель, при этом датчик выполнен с возможностью измерения емкости конденсатора, причем измеренная емкость связана с соответствующей диэлектрической проницаемостью жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, так что величина объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, может быть определена на основании измеренной емкости; и по меньшей мере часть внутреннего объема части для хранения жидкости имеет размер по ширине меньше предварительно заданного значения, в результате чего капиллярные силы воздействуют на жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в части для хранения жидкости, чтобы поддерживать уровень жидкого субстрата, образующего аэрозоль, по существу перпендикулярно первой обкладке конденсатора и второй обкладке конденсатора. Техническими результатами изобретения являются создание системы, генерирующей аэрозоль, которая улучшает точность определения объема оставшейся жидкости и характеризуется возможностью определения объема оставшейся жидкости, которая не требует накопления объема потребленной к данному моменту жидкости. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх