Компонент для электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, выполняющий две функции
Компонент (200), генерирующий аэрозоль, электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, содержащий: первую и вторую электрические клеммы (210, 215), первый электрический компонент (220), при этом первый электрический компонент представляет собой генератор аэрозоля, подключенный между первой и второй электрическими клеммами, второй электрический компонент (320, 330, 340, 350, 360), подключенный между первой и второй электрическими клеммами, первый барьерный компонент (300), подключенный между первым электрическим компонентом и второй электрической клеммой, и второй барьерный компонент (310), подключенный между вторым электрическим компонентом и первой электрической клеммой, при этом второй барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении (A), но обеспечения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении (B), противоположном первому направлению, и при этом первый барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении, но обеспечения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к электроуправляемым системам, генерирующим аэрозоль, и, в частности, к компоненту для электроуправляемой курительной системы, которым можно управлять для выполнения двух различных функций простым и экономичным способом.
Один тип электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электроуправляемую курительную систему, такую как электронная сигарета. Удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, которые распыляют жидкий субстрат, как правило, состоят из части в виде устройства, содержащей батарею и электронную схему управления, и части в виде картриджа, содержащей источник субстрата, образующего аэрозоль, и электроуправляемый распылитель. Картридж, содержащий как источник субстрата, образующего аэрозоль, так и распылитель, иногда называют «картомайзером». Распылитель, как правило, представляет собой нагреватель в сборе. В некоторых известных примерах субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, а распылитель содержит катушку из проволоки нагревателя, намотанную вокруг удлиненного фитиля, пропитанного жидким субстратом, образующим аэрозоль. Часть в виде картриджа, как правило, содержит не только источник субстрата, образующего аэрозоль, и электроуправляемый нагреватель в сборе, но также и мундштук, через который пользователь в ходе использования делает затяжку для втягивания аэрозоля в свой рот. Возможны другие подобные компоновки в курительных системах. Например, курительная система может содержать три части: часть в виде устройства, содержащую батарею и электронную схему управления, часть в виде картриджа, содержащую источник субстрата, образующего аэрозоль, и часть в виде электроуправляемого распылителя, содержащую распылитель. В этом примере как часть в виде картриджа, так и часть в виде распылителя могут быть одноразовыми, но могут иметь различный предполагаемый срок службы. Также курительные системы, которые нагревают твердые субстраты, образующие аэрозоль, такие как резаный табак, известны в данной области техники и могут содержать съемный и заменяемый нагревательный компонент.
Помимо упрощения генерирования аэрозоля из субстрата, было бы желательным, чтобы картридж или другой одноразовый компонент системы мог выполнять другие функции, такие как предоставление показателя об оставшейся жидкости или предоставление электронного сигнала, идентифицирующего тип жидкости в картридже, на часть в виде устройства. Известны картомайзеры данного типа с дополнительными функциями. Однако предоставление дополнительных функций приводит к дополнительной сложности и стоимости того, что, как правило, представляет собой одноразовый компонент. Для того, чтобы снизить производственные затраты и минимизировать сложность устройства, было бы желательным реализовать дополнительные функции как можно более простым способом.
В первом аспекте настоящего изобретения предоставлен компонент, генерирующий аэрозоль, электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, содержащий:
первую и вторую электрические клеммы;
первый электрический компонент, при этом первый электрический компонент представляет собой генератор аэрозоля, подключенный между первой и второй электрическими клеммами;
второй электрический компонент, подключенный между первой и второй электрическими клеммами;
первый барьерный компонент, подключенный между первым электрическим компонентом и второй электрической клеммой; и
второй барьерный компонент, подключенный между вторым электрическим компонентом и первой электрической клеммой, при этом второй барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении, но обеспечения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении, противоположном первому направлению, и при этом первый барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении, но обеспечения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении.
При такой компоновке требуются только две клеммы для предоставления двух различных функций. Первый электрический компонент и второй электрический компонент отличаются друг от друга. Когда ток подается на клеммы в первом направлении, первый компонент действует как генератор аэрозоля. Когда ток подается на клеммы в обратном направлении, второй компонент выполняет вторую функцию. Первый и второй барьерные компоненты контролируют путь протекания тока в зависимости от направления тока, подаваемого на клеммы.
Второй электрический компонент может предоставлять одну из нескольких различных функций. Например, второй электрический компонент может представлять собой электрический предохранитель, который может перегорать для деактивации компонента, генерирующего аэрозоль. Второй электрический компонент может представлять собой второй генератор аэрозоля для предоставления альтернативного способа генерирования аэрозоля или режима работы. Второй электрический компонент может представлять собой резистор, конденсатор или катушку индуктивности, используемые, чтобы электрически идентифицировать компонент, генерирующий аэрозоль. Второй электрический компонент может представлять собой датчик, выполненный с возможностью, например, выявления уровня субстрата, оставшегося в компоненте, генерирующем аэрозоль, или выполненный с возможностью измерения температуры. Второй электрический компонент может представлять собой запоминающее устройство для записи данных об использовании.
Каждый из первого и второго барьерных компонентов может содержать диод. В качестве альтернативы или в дополнение первый барьерный компонент, или второй барьерный компонент, или как первый, так и второй барьерные компоненты могут содержать транзистор. Каждый из первого и второго барьерных компонентов может содержать p-n переход. Первый барьерный компонент может содержать светоизлучающий диод, который излучает свет, когда ток протекает через генератор аэрозоля. Это предоставляет пользователю зрительный показатель того, что генератор аэрозоля активирован. Второй барьерный компонент может также содержать светоизлучающий диод. Второй барьерный компонент может излучать свет с длиной волны, отличной от длины волны первого диода.
Генератор аэрозоля представляет собой компонент, который в ходе работы генерирует аэрозоль из субстрата, образующего аэрозоль. Генератор аэрозоля может представлять собой распылитель. Распылитель может содержать нагревательные средства, выполненные с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Нагреватель может содержать один или несколько нагревательных элементов. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены надлежащим образом для наиболее эффективного нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, в основном за счет проводимости. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены по существу в непосредственном контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью передачи тепла в субстрат, образующий аэрозоль, посредством одного или нескольких теплопроводных элементов. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью передачи тепла в окружающий воздух, втягиваемый через систему, генерирующую аэрозоль, во время использования, которая может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, посредством конвекции. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагревания окружающего воздуха перед его втягиванием через субстрат, образующий аэрозоль. Один или несколько нагревательных элементов могут быть расположены с возможностью нагревания окружающего воздуха после его втягивания через субстрат, образующий аэрозоль.
Один или несколько электрических нагревательных элементов могут содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы могут включать: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала.
Один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь любую подходящую форму. Например, один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь форму одного или нескольких нагревательных лезвий или одной или нескольких нагревательных проволок или нитей в форме катушки. Один или несколько электрических нагревательных элементов могут иметь форму оболочки или субстрата, содержащих различные электропроводящие части, или одной или нескольких электрически резистивных металлических трубок.
Нагреватель может содержать индукционные нагревательные средства.
В качестве альтернативы или в дополнение распылитель может содержать один или несколько вибрирующих элементов и один или несколько исполнительных элементов, расположенных с возможностью возбуждения вибраций в одном или нескольких вибрирующих элементах. Один или несколько вибрирующих элементов могут содержать множество каналов, через которые субстрат, образующий аэрозоль, может проходить и распыляться. Один или несколько исполнительных элементов могут содержать один или несколько пьезоэлектрических преобразователей.
В ходе использования распыляемый субстрат, образующий аэрозоль, может смешиваться с потоком воздуха и переноситься в нем через канал для потока воздуха системы, генерирующей аэрозоль.
Компонент, генерирующий аэрозоль, может содержать источник субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть жидким. Компонент, генерирующий аэрозоль может содержать часть для хранения жидкости. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть жидким при комнатной температуре. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как жидкие, так и твердые компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. 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, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые в ходе использования способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и при рабочей температуре системы по существу устойчивы к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно или несколько веществ для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают глицерин и пропиленгликоль.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой глицерин. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотиновую концентрацию от приблизительно 2% до приблизительно 10%.
Компонент, генерирующий аэрозоль, может содержать один или несколько капиллярных фитилей для транспортировки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, в один или несколько элементов генератора аэрозоля. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может обладать физическими свойствами, включая вязкость, которая обеспечивают возможность передачи жидкости через один или несколько капиллярных фитилей за счет капиллярного действия. Один или несколько капиллярных фитилей могут обладать любыми свойствами вышеописанных структур, относящихся к капиллярному материалу.
Один или несколько капиллярных фитилей могут быть расположены с возможностью контакта с жидкостью, удерживаемой в части для хранения жидкости. Один или несколько капиллярных фитилей могут проходить в часть для хранения жидкости. В этом случае в ходе использования жидкость может быть перенесена из части для хранения жидкости в один или несколько элементов генератора аэрозоля за счет капиллярного действия в одном или нескольких капиллярных фитилях. Один или несколько капиллярных фитилей могут иметь первый конец и второй конец. Первый конец может проходить в часть для хранения жидкости с целью втягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, удерживаемого в части для хранения жидкости, в генератор аэрозоля. Второй конец может проходить в канал для воздуха системы, генерирующей аэрозоль. Второй конец может содержать один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль. Первый конец и второй конец могут проходить в часть для хранения жидкости. Один или несколько элементов, генерирующих аэрозоль, могут быть расположены в центральной части фитиля между первым и вторым концами. В ходе использования при активации одного или нескольких элементов, генерирующих аэрозоль, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в одном или нескольких капиллярных фитилях распыляется на один или нескольких элементов, генерирующих аэрозоль, и вокруг них. Элементы, генерирующие аэрозоль, могут содержать нагревательную проволоку или нить. Нагревательная проволока или нить может поддерживать или окружать часть одного или нескольких капиллярных фитилей. Капиллярные свойства одного или нескольких капиллярных фитилей в сочетании со свойствами жидкого субстрата могут гарантировать, что при нормальном использовании, когда имеется достаточное количество субстрата, образующего аэрозоль, фитиль всегда пропитывается жидким субстратом, образующим аэрозоль, в области генератора аэрозоля.
В качестве альтернативы субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый материал. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из: порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов, содержащих одно или несколько из: травяных листьев, табачных листьев, фрагментов табачных жилок, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака и расширенного табака. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящих таре или картридже. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для выделения при нагревании твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в компоненте, генерирующем аэрозоль, или может быть предусмотрен в качестве отдельного изделия для загрузки в компонент, генерирующий аэрозоль, или соединения с ним. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в качестве курительного изделия. Генератор аэрозоля может быть выполнен с возможностью нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль, для испарения составляющих субстрата, образующего аэрозоль.
Компонент, генерирующий аэрозоль, может содержать часть в виде мундштука. Часть в виде мундштука может быть выполнена с возможностью предоставления пользователю возможности производить всасывание, затяжку или втягивание на части в виде мундштука для втягивания воздуха через компонент, генерирующий аэрозоль, мимо распылителя.
Компонент, генерирующий аэрозоль, может содержать корпус. Корпус может содержать соединительную часть для соединения с главным блоком, содержащим источник питания и электронную схему управления. Соединительная часть может содержать, например, винтовое соединение, нажимное соединение или штыковое соединение. Корпус может иметь круглое поперечное сечение. Клеммы могут быть кольцевыми и могут быть расположены коаксиально относительно друг друга. Это позволяет выполнить надежное соединение с помощью винтового соединения без необходимости в точном угловом положении компонента, генерирующего аэрозоль.
Во втором аспекте настоящего изобретения предоставлена электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, содержащая главный блок, при этом главный блок содержит источник питания, схему управления и первый и второй электрические контакты, подключенные к схеме управления; и компонент, генерирующий аэрозоль, согласно первому аспекту, при этом первый и второй электрические контакты главного корпуса выполнены с возможностью подключения к первой и второй электрическим клеммам компонента, генерирующего аэрозоль.
Схема управления может быть выполнена с возможностью применения положительной разности напряжений между первой электрической клеммой и второй электрической клеммой в первом режиме и может применять отрицательную разность напряжений между первой электрической клеммой и второй электрической клеммой во втором режиме.
Первый и второй электрические контакты, а также первая и вторая электрические клеммы могут иметь любую форму или конфигурацию. В одном примере как первый, так и второй контакты являются кольцевыми и расположены коаксиально. Это позволяет выполнить надежное электрическое соединение, когда используют винтовое соединение для подключения главного блока к компоненту, генерирующему аэрозоль.
Система может представлять собой электроуправляемую курительную систему.
Главный блок может содержать один или несколько источников питания. Источник питания может представлять собой батарею. Батарея может представлять собой литиевую батарею, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. Батарея может представлять собой никель-металлогидридную батарею или никель-кадмиевую батарею. Источник питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке и может быть выполнен с возможностью осуществления множества циклов зарядки и разрядки. Источник питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для одного или нескольких сеансов курения; например, источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение приблизительно шести минут, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательных средств и исполнительного элемента. Компонент, генерирующий аэрозоль, может представлять собой картомайзер. Картомайзер может содержать емкость для жидкости, содержащую жидкость, распыляемую распылителем в ходе использования.
Схема управления может содержать микропроцессор и предпочтительно содержит программируемый микропроцессор. Схема управления может быть выполнена с возможностью управления работой распылителя и второго электрического компонента и, в частности, может управлять направлением, в котором подается ток к первой и второй электрическим клеммам компонента, генерирующего аэрозоль, в различных режимах работы.
Главный блок может содержать корпус. Корпус может содержать соединительную часть для соединения с компонентом, генерирующим аэрозоль. Корпус главного блока может содержать соединительную часть, соответствующую соединительной части корпуса компонента, генерирующего аэрозоль, и может содержать, например, винтовое соединение, нажимное соединение или штыковое соединение.
Варианты осуществления согласно настоящему изобретению будут далее подробно описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1a показано схематическое изображение двухкомпонентного курительного устройства согласно настоящему изобретению в разобранном состоянии;
на фиг. 1b показано схематическое изображение устройства, показанного на фиг. 1a, в собранном состоянии;
на фиг. 2 показана компоновка схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показана компоновка схемы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показана компоновка схемы согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 показана компоновка схемы согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 6 показана компоновка схемы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1a показано схематическое изображение двухкомпонентного курительного устройства в разобранном состоянии. Устройство содержит главный блок 100, содержащий батарею 120 и схему 130 управления, и компонент 200, генерирующий аэрозоль, который называют картомайзером, содержащий резервуар для жидкости 230, электрически питаемый нагреватель 220 и мундштук 240.
На фиг. 1b показано схематическое изображение устройства, показанного на фиг. 1 a, в собранном состоянии, при этом корпус главного блока 110 прикреплен к корпусу компонента 205, генерирующего аэрозоль. Питание подается от батареи 120, расположенной в главном блоке, на нагреватель 220, расположенный в компоненте, генерирующему аэрозоль, под управлением схемы 130 управления. Когда главный блок соединен с компонентом, генерирующим аэрозоль, электрические клеммы 210, 215 состыкованы с электрическими контактами 140, 145 на главном блоке. Электрический ток может подаваться через электрические контакты и клеммы. Хотя представлено только схематическое изображение, соединение между главным блоком и компонентом, генерирующим аэрозоль, выполнено с помощью винтового соединения. Как электрические клеммы, так и электрические контакты могут быть расположены в качестве кольцевых, коаксиальных соединителей, таким образом, относительное угловое положение главного блока и компонента, генерирующего аэрозоль, не является критическим для обеспечения эффективного электрического соединения.
Жидкость в резервуаре 230 доставляется на нагреватель 220 с помощью капиллярного фитиля 225. Капиллярный фитиль проходит по каналу 235 для потока воздуха через трубку 245, проходящую через центр компонента, генерирующего аэрозоль. Нагреватель содержит нить нагревателя, обмотанную вокруг капиллярного фитиля 225 в канале для потока воздуха. Нагреватель электрически соединен с электрическими клеммами 210, 215.
Устройство, показанное на фиг. 1a и фиг. 1b, работает следующим образом. Когда пользователь делает затяжку на мундштуке 240 компонента, генерирующего аэрозоль, воздух втягивается в канал 235 для потока воздуха через впускные отверстия в корпусе главного блока и компонента, генерирующего аэрозоль. Датчик потока воздуха, такой как микрофон (не показан), предусмотрен в главном блоке и обнаруживает поток воздуха, вызванный пользователем. При обнаружении достаточного потока воздуха, схема управления подает питание на нагреватель. Это приводит к тому, что нагреватель нагревается и испаряет жидкость в непосредственной близости от нагревателя. Образуемый в результате пар охлаждается в воздухе, проходящем мимо нагревателя, и конденсируются с образованием аэрозоля. Аэрозоль затем втягивается в рот пользователя. Когда пользователь прекращает делать затяжку на мундштуке и уровень поток воздуха, проходящего мимо датчика потока воздуха, падает ниже порогового уровня, схема управления прекращает подачу питания на нагреватель. Жидкость в капиллярном фитиле пополняется с помощью капиллярного действия из резервуара для жидкости.
Однако, как будет описано, в вариантах осуществления настоящего изобретения компонент, генерирующий аэрозоль, помимо распыления субстрата, выполняет и другую функцию, и для данной функции предусмотрен дополнительный электрический компонент или электрические компоненты 250. Дополнительная функция может представлять собой распознавание для схемы управления типа жидкости в картомайзере, или может представлять собой обеспечение схемы управления значением измерения параметра системы, таким как температура нагревателя или уровень жидкости в части для хранения жидкости, или может представлять собой запись данных об использовании для картомайзера. В качестве альтернативы дополнительная функция может представлять собой деактивацию картомайзера в определенных условиях, таких как нарушение нормальной работы, или после определенного периода использования.
Обычно для того, чтобы обеспечить такую дополнительную функциональность в картомайзере, необходимо обеспечить дополнительные, функционально-специализированные, электрические соединения между главным блоком и картомайзером. Таким образом, одну пару клемм можно использовать для подключения распылителя к схеме управления, а другую пару электрических соединений можно использовать для передачи питания или данных между дополнительными электрическими компонентами в картомайзере и схемой управления в главном блоке. Это значительно повышает сложность и стоимость главного блока. Это также увеличивает вероятность нарушения нормальной работы или поломки и уменьшает надежность соединения между главным блоком и картомайзером.
Однако возможно предоставить дополнительные функции, используя лишь единственную пару электрических соединений между главным блоком и картомайзером. На фиг. 2 показана основная компоновка схемы для предоставления идентифицирующего резистора в картомайзере, c которого могут быть сняты измерения с помощью схемы управления в главном блоке до подачи питания на нагреватель. Это является полезным, поскольку различные жидкие композиции в различных картомайзерах или различные расположения нагревателя и потока воздуха в различных картомайзерах могут потребовать различного управления питанием, подаваемым на нагреватель, чтобы обеспечить оптимальный опыт для пользователя. Благодаря идентификации типа картомайзера, подключенного к главному блоку, до подачи питания на нагреватель, может быть выбрана соответствующая программа управления питанием. Это может быть также выгодно для обнаружения поддельных картомайзеров. Если идентифицирующий резистор отсутствует или не обладает распознаваемым значением, схема управления может быть предусмотрена для предотвращения подачи питания на картомайзер.
В компоновке, показанной на фиг. 2, электрические клеммы 210, 215 обозначены как T1 и T2 соответственно. Нагреватель 220 подключен непосредственно к T1 и подключен к T2 с помощью первого диода 300. Первый диод предотвращает протекание тока от T2 к T1 через нагреватель 220. Идентифицирующий резистор 320 подключен к клеммам параллельно нагревателю. Идентифицирующий резистор подключен непосредственно к T2 и подключен к T1 с помощью второго диода 310. Второй диод предотвращает протекание тока от T1 к T2 через резистор 320.
Первый и второй диоды, показанные на фиг. 2, представляют собой простые диоды на основе p-n перехода. Однако один или оба диода могут представлять собой светоизлучающие диоды или диоды другого типа.
Таким образом, для того, чтобы измерить сопротивление идентифицирующего резистора 320 без активации нагревателя, схема управления подает ток на клеммы, таким образом, ток может проходить через идентифицирующий резистор, показанный в виде стрелки B. Для того, чтобы активировать нагреватель без рассеивания питания в резисторе 320, схема управления подает ток на клеммы в обратном направлении, показанном в виде стрелки A. Компоновка, показанная на фиг. 2, эффективно обеспечивает две отдельные и независимые схемы, создаваемые с помощью единственной пары электрических соединений, простым и экономичным способом. Резистор 330 может быть заменен идентифицирующим электрическим компонентом другого типа, таким как конденсатор или катушка индуктивности.
На фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6 показаны компоновки схемы, подобные той, что показана на фиг. 2, но выполненные с возможностью обеспечения различных вторичных функций. На фиг. 3 вместо резистора 320, показанного на фиг. 2, предусмотрен предохранитель 330. Предохранитель может быть предусмотрен для предотвращения повторного использования картомайзера после того, как источник субстрата, образующего аэрозоль, был исчерпан. Например, схема управления может быть выполнена с возможностью подсчета количества активаций нагревателя после подключения нового картомайзера к главному блоку, и, когда счет достигнет заданного числа, может быть приспособлена для подачи тока через предохранитель 330, достаточного для перегорания предохранителя. Когда новый картомайзер подключен к главному блоку, схема управления может быть выполнена с возможностью пропускания более слабого тока от T2 к T1, недостаточного для перегорания предохранителя 330, чтобы проверить наличие и целостность предохранителя. Если ток не может протекать от T2 к T1, значит предохранитель отсутствует или перегорел, и схема управления может быть приспособлена для предотвращения подачи питания на картомайзер.
Как показано на фиг. 4, резистор, показанный на фиг. 2, заменен датчиком 340. Датчик 340 может представлять собой датчик уровня жидкости, который позволяет проверять уровень жидкости перед каждой активацией нагревателя или перед каждым сеансом курения. Если уровень жидкости в резервуаре для жидкости ниже порогового уровня, схема управления может быть приспособлена для предотвращения подачи питания на нагреватель.
Как показано на фиг. 5, резистор, показанный на фиг. 2, заменен запоминающим устройством 350. Запоминающее устройство может использоваться для хранения данных об использовании для предмета потребления. Данные об использовании могут включать, например, время использования, количество затяжек, количество сеансов курения, а также оцененное количество использованной жидкости или оцененное количество оставшейся жидкости. После каждой затяжки пользователя схема управления может обновлять запись, сохраненную в запоминающем устройстве. Предоставление запоминающего устройства особенно полезно для заправляемых картомайзеров, которые можно менять. Благодаря хранению данных на картомайзере, каждый картомайзер сохраняет запись своего использования. Это имеет преимущества по сравнению с хранением данных об использовании на главном блоке, так как это потребовало бы уникальной идентификации главным блоком каждого картомайзера перед использованием и сохранения им записи для каждого использованного картомайзера.
Как показано на фиг. 6, резистор, показанный на фиг. 2, заменен вторым нагревателем 360. Второй нагреватель может быть предусмотрен в том же месте, что и первый нагреватель 220, чтобы вызвать другой эффект нагревания. В качестве альтернативы второй нагреватель может быть предусмотрен в другом месте в картомайзере для нагревания другой жидкости или для того, чтобы увеличить время пополнения жидкости в первом нагревателе после активации первого нагревателя. Схема управления может быть выполнена с возможностью активации каждого нагревателя на различных, но чередующихся затяжках. В качестве альтернативы у пользователя может быть возможность выбрать, какой нагреватель следует использовать для конкретного сеанса курения.
Настоящее изобретение позволяет картомайзеру выполнять две отдельные и независимые функции, имея при этом только стандартное двухклемное соединение. Благодаря сохранению только двух соединений, устройство может оставаться простым в выполнении, дешевым в изготовлении и более надежным, чем более сложные решения, предусматривающие более двух клемм.
Следует понимать, что примеры, описанные в настоящем документе, являются простыми примерами, и могут быть сделаны модификации показанных схем, чтобы обеспечить другую или более улучшенную функциональность. Например, в каждой из показанных схем барьерные компоненты представляют собой простые диоды, преимущество которых заключается в их простоте и дешевизне. Однако возможно использование другого компонента, такого как транзистор, или комбинации компонентов для обеспечения такой же функции.
Также следует понимать, что типы систем, генерирующих аэрозоль, отличающиеся от показанного на фиг. 1, могут содержать объект настоящего изобретения. В частности, курительные системы, работающие путем нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль, могут быть успешно созданы согласно настоящему изобретению.
1. Компонент, генерирующий аэрозоль, электроуправляемой системы, генерирующей аэрозоль, содержащий:
первую и вторую электрические клеммы;
первый электрический компонент, при этом первый электрический компонент представляет собой генератор аэрозоля, подключенный между первой и второй электрическими клеммами;
второй электрический компонент, подключенный между первой и второй электрическими клеммами, при этом второй электрический компонент приспособлен для выполнения функции, отличной от функции первого электрического компонента;
первый барьерный компонент, подключенный между первым электрическим компонентом и второй электрической клеммой; и
второй барьерный компонент, подключенный между вторым электрическим компонентом и первой электрической клеммой, при этом второй барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении, но обеспечения протекания тока через второй электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении, противоположном первому направлению, и при этом первый барьерный компонент имеет асимметричную проводимость, приспособленную для предотвращения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы во втором направлении, но обеспечения протекания тока через первый электрический компонент, когда ток подается на клеммы в первом направлении.
2. Компонент, генерирующий аэрозоль, по п. 1, отличающийся тем, что второй электрический компонент представляет собой электрический предохранитель.
3. Компонент, генерирующий аэрозоль, по п. 1, отличающийся тем, что второй электрический компонент представляет собой второй генератор аэрозоля.
4. Компонент, генерирующий аэрозоль, по п. 1, отличающийся тем, что второй электрический компонент представляет собой резистор, конденсатор или катушку индуктивности.
5. Компонент, генерирующий аэрозоль, по п. 1, отличающийся тем, что второй электрический компонент представляет собой датчик.
6. Компонент, генерирующий аэрозоль, по п. 1, отличающийся тем, что второй электрический компонент представляет собой запоминающее устройство.
7. Компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что генератор аэрозоля представляет собой резистивный нагреватель.
8. Компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что компонент, генерирующий аэрозоль, представляет собой картомайзер и содержит часть для хранения жидкости, содержащую жидкость, распыляемую генератором аэрозоля в ходе использования.
9. Компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первая и вторая клеммы являются кольцевыми и расположены коаксиально относительно друг друга.
10. Компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый барьерный компонент, или второй барьерный компонент, или как первый, так и второй барьерные компоненты представляют собой полупроводниковый диод или транзистор.
11. Компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый барьерный компонент представляет собой светоизлучающий диод.
12. Электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, содержащая главный блок, при этом главный блок содержит источник питания, схему управления и первый и второй электрические контакты, подключенные к схеме управления; и компонент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, при этом первый и второй электрические контакты главного корпуса выполнены с возможностью подключения к первой и второй электрическим клеммам компонента.
13. Электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 12, отличающаяся тем, что схема управления выполнена с возможностью применения положительной разности напряжений между первой электрической клеммой и второй электрической клеммой в первом режиме и выполнена с возможностью применения отрицательной разности напряжений между первой электрической клеммой и второй электрической клеммой во втором режиме.
14. Электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 12 или 13, отличающаяся тем, что главный блок содержит корпус, содержащий соединительную часть, и компонент, генерирующий аэрозоль, содержит корпус, содержащий соединительную часть, соответствующую соединительной части корпуса главного блока, при этом соединительная часть корпуса главного блока и соединительная часть корпуса компонента, генерирующего аэрозоль, содержат винтовое соединение.
15. Электроуправляемая система, генерирующая аэрозоль, по пп. 12, 13 или 14, отличающаяся тем, что система представляет собой электроуправляемую курительную систему.
