BR112016002959B1 - Controlador de um vaporizador eletrônico; vaporizador eletrônico e método para controlar um vaporizador eletrônico - Google Patents

Controlador de um vaporizador eletrônico; vaporizador eletrônico e método para controlar um vaporizador eletrônico Download PDF

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Abstract

aparelhagem e método para controle do vaporizador elétrico a presente invenção introduz um método voltado ao controle da energia de um vaporizador elétrico (100), ou seja, um cigarro eletrônico. no método, tem-se a medição da resistência da unidade térmica (104) do vaporizador (100). o sistema inclui um controlador (200) e uma memória (202), com esta última compreendendo uma tabela aonde os valores das resistências e suas voltagens padrões ou valores de força correspondentes vem a ser armazenados. adicionalmente, podem vir a ser armazenados os valores limites máximo e mínimo das voltagens ou forças. com base na resistência aferida, tem-se a determinação de um valor de voltagem ou força adequados. a fonte de alimentação é estabelecida para abastecimento do elemento térmico (106) de acordo com a seleção. o usuário pode, no entanto, ajustar a entrada da força ou voltagem para um valor menor ou maior através do mecanismo de entrada, contendo teclas e um monitor, a despeito do valor da resistência, porém não se permitindo que o ajuste dos valores limites venham a ser excedidos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A invenção se refere, em termos gerais, a vaporizadores eletrônicos. Especificamente, a invenção se refere ao controle de vaporizadores eletrônicos.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] A descrição a seguir em referência aos fundamentos da técnica pode incluir observações, descobertas, entendimentos ou descrições, ou associações em conjunto com as descrições não conhecidas junto ao estado anterior de relevância da técnica pela presente invenção, mas sendo disponibilizadas pela invenção. Algumas de tais contribuições da invenção podem ser especificamente salientadas adiante, enquanto outros tipos de contribuições da invenção tornar-se-ão evidenciados a partir do seu contexto.
[0003] Nos últimos anos, vaporizadores têm sido desenvolvidos. Um emprego para os vaporizadores consiste na simulação de fumar. Os vaporizadores eletrônicos incorporam um elemento térmico configurado para vaporizar um dado material, tipicamente, um material líquido, que vem a ser inalado em seguida pelo usuário. Os vaporizadores incorporam uma fonte de alimentação para o elemento térmico e algum tipo de elemento de controle para o processo de vaporização.
[0004] A experiência no uso dos vaporizadores eletrônicos depende dos componentes e do processo de controle dos componentes do vaporizador. A escolha do material a ser inalado é naturalmente importante para a experimentação quanto ao uso. Os líquidos contendo aromas diferentes levam a resultados diferenciados. Além disso, diferentes tipos de elementos térmicos e diferentes fontes de energia abastecendo o elemento térmico apresentam um forte efeito sobre a experimentação quanto ao uso. Tem sido observado que os melhores resultados são alcançados quando a fonte de energia abastecendo o elemento térmico se apresenta constante tanto quanto o possível.
BREVE DESCRIÇÃO
[0005] De acordo com um aspecto da presente invenção, tem-se a provisão de um aparelho da forma conforme definida na reivindicação 1.
[0006] De acordo com outra abordagem da presente invenção, tem-se a provisão de um método especificado de acordo com a reivindicação 9.
LISTA DOS DESENHOS
[0007] As modalidades da presente invenção são descritas abaixo, como forma somente de exemplo, tendo como referência os desenhos de acompanhamento aonde:
[0008] a Figura 1 ilustra um exemplo de um vaporizador eletrônico;
[0009] a Figura 2 ilustra um outro exemplo de um vaporizador eletrônico;
[0010] as Figuras 3 e 4 compreendem fluxogramas de modalidades ilustrativas.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[0011] As modalidades a seguir são exemplos.Muito embora o relatório descritivo possa se referir a “uma(s)”, “a(s)” ou “alguma(s)” modalidade(s) em diversas ocasiões, isto não implica necessariamente que cada menção referencial se dirija a(s) mesma(s) modalidade(s), ou que a característica se aplica somente a uma simples modalidade. As características simples de diferenciadas modalidades podem ser ainda combinadas para provisão de outras modalidades.
[0012] Os vaporizadores eletrônicos são utilizados para o consumo ou inalação de materiais. Em geral, os materiais se apresentam em formato líquido o qual é aquecido por um elemento térmico contendo um resistor. A energia elétrica é abastecida junto ao elemento térmico que vaporiza o material desejado para inalação.
[0013] A Figura 1 ilustra um exemplo de um vaporizador eletrônico 100. O vaporizador 100 da Figura 1 consiste de um compartimento de bateria 102 e de um compartimento líquido 104 contendo um elemento térmico 106 e líquido 108 a ser aquecido. Tipicamente, o compartimento líquido 104 é separável do compartimento de bateria 102. Uma conexão elétrica 110 conecta o compartimento líquido 104 e o compartimento de bateria 102. O vaporizador eletrônico 100 pode compreender de uma ou mais teclas 112 e um monitor 114.
[0014] O usuário pode alterar os compartimentos líquidos 104 contendo um elemento térmico 106. Além disso, o elemento térmico 106 de um compartimento líquido 104 pode ser alterado. As propriedades elétricas dos elementos térmicos podem variar. Por exemplo, caso o elemento térmico contenha um fio de resistência, a resistência elétrica do resistor poderá variar. Um valor típico para a resistência elétrica de um elemento térmico varia entre 0,3 a 10 ohms. A resistência elétrica apresenta um efeito junto à experimentação quanto ao uso do vaporizador eletrônico 100. São encontrados dispositivos no mercado que permitem que o usuário selecione uma energia adequada para abastecer o elemento térmico quando fazendo uso do vaporizador eletrônico. Entretanto, esses dispositivos apresentam alguns empecilhos. Tipicamente, dá-se ao usuário uma possibilidade de se controlar a energia ao longo de uma dada faixa. Por exemplo, o vaporizador pode levar a que o usuário selecione uma energia entre 5 a 15 watts. Essas soluções não levam em consideração as propriedades elétricas do elemento térmico. Portanto, é possível que o usuário selecione tal energia que irá queimar o elemento térmico.
[0015] Considere-se um exemplo de avaliação operacional do vaporizador eletrônico tendo em vista as Figuras 2 e 3. A modalidade tem início na etapa 300. O vaporizador eletrônico 100 consiste de um controlador 200 efetuando o controle operacional do vaporizador. O vaporizador pode compreender uma memória 202 operacionalmente conectada ao controlador 200. Em algumas modalidades, podem ser combinados a memória e o controlador.
[0016] Na etapa 302, a memória é configurada para armazenar uma tabela compreendendo valores de resistência e um valor de energia padrão para cada valor da resistência. Os valores de energia podem ser pré- determinados com base de uma fórmula experimental ou por experimentos empíricos, por exemplo.
[0017] Conforme ilustrado na Figura 1, o vaporizador eletrônico 100 consiste de um compartimento líquido 104 incorporando um elemento térmico 106. Tipicamente, o compartimento líquido 104 é separável. O elemento térmico 106 incorpora um fio de resistência. Em uma modalidade, o vaporizador eletrônico compreende de um amplificador sensor de corrente 204 conectado à unidade térmica 104. O vaporizador eletrônico incorpora uma bateria 206 que proporciona com a energia elétrica requerida pela aparelhagem. O vaporizador eletrônico pode incorporar ainda uma unidade de controle de energia 108 que pode ser configurada para controlar a energia abastecida para a bateria 206 junto à unidade térmica 104 e ao amplificador sensor de corrente 204. A unidade de controlador de energia 208 pode funcionar sob o controle do controlador 200. Em uma modalidade, a unidade de controlador de energia 208 é idealizada como um controlador de neutralização- intensificação. Um controlador de neutralização- intensificação é configurado para controlar o aumento ou diminuição da energia abastecida junto a uma carga em relação à energia dispensada pela bateria original.
[0018] Com respeito à numeração de referência na Figura 1, tem-se que a unidade térmica 104 consiste na prática da mesma unidade contendo o compartimento líquido. A unidade térmica 104 incorpora o elemento térmico 106 e o líquido 108 a ser aquecido e vaporizado para a inalação pelo usuário.
[0019] O vaporizador eletrônico 100 incorpora ainda uma interface de usuário 210 que pode ser concebida contendo uma ou mais teclas e um monitor, por exemplo. Em uma modalidade, uma tecla pode ser reservada para a inicialização da operação de vaporização. Em uma modalidade, algumas outras teclas podem ser usadas para o controle da operação de vaporização. A tecla pode ser concebida contendo teclas de pressão, área sensível ao toque ou contendo qualquer outro tipo de tecnologia disponível.
[0020] Na etapa 304, o controlador é configurado para receber a entrada advinda da parte do usuário via a interface de usuário 210. A entrada pode compreender de um comando para dar início à operação de vaporização.
[0021] Na etapa 306, o controlador é configurado para aferir a resistência da unidade térmica 104. A aferição pode ser executada fornecendo-se um comando à unidade de controlador de energia e o amplificador sensor de corrente. O controlador 220 pode configurar o controlador de energia 208 para a liberação de uma dada voltagem até a unidade térmica. O amplificador sensor de corrente pode aferir a corrente (e também a voltagem) e enviar as medições ao controlador. O controlador pode calcular a resistência da unidade térmica fazendo uso da fórmula R=U/I, aonde U é a voltagem e I a corrente.
[0022] Na etapa 308, o controlador é configurado para ler, a partir da memória 202, um valor da voltagem padrão correspondendo à resistência determinada.
[0023] O emprego de um valor padrão possibilita a proteção da unidade térmica. A unidade térmica não pode ser danificada acidentalmente. Em soluções conhecidas, quando uma unidade térmica requerendo uma alta voltagem é alterada para uma unidade requerendo baixa voltagem, a unidade alterada pode acidentalmente receber uma voltagem muito forte e acabar danificada. Além disso, o uso de valores padrões testados proporciona imediatamente com uma satisfatória experiência ao usuário.
[0024] Uma vantagem relacionada com a estrutura do presente vaporizador eletrônico é que o emprego de um controlador de energia possibilita o uso de uma grande gama de voltagens ou de energias que podem ser alimentadas à unidade térmica.
[0025] Na etapa 310, o controlador é configurado para fornecer um comando até a unidade de controlador de energia 208 para alimentar o valor de voltagem padrão até a unidade térmica.
[0026] Em uma modalidade. O controlador pode ser configurado para aferir a energia abastecida até a unidade térmica 104, comparar a energia medida com a energia determinada, e controlar a fonte de alimentação com base da comparação. Na etapa 312, a medição é aferida pelo amplificador sensor de corrente. O controlador pode comparar a medição do valor requerido na etapa 314 e corrigir a voltagem na etapa 316, em caso de necessidade. Este procedimento pode ser executado em dados intervalos ou umas poucas vezes após a inicialização do procedimento de vaporização.
[0027] Em uma modalidade, o usuário pode ajustar manualmente a energia abastecida à unidade térmica fazendo uso da interface de usuário 210. Por exemplo, pode se dar ao usuário a possibilidade de ajuste da voltagem abastecida junto à unidade térmica nas etapas de 0,1 volts. A Figura 4 ilustra este exemplo. Na etapa 400, o controlador 200 detecta que o usuário entra com a função de aumento de voltagem indicada. Tal operação pode ser executada com uma tecla de ligar, por exemplo. Na etapa 402, o controlador instrui a unidade de controle de energia para aumento da voltagem abastecida à unidade térmica em 0,1 volts. Podem ocorrer valores de máximo e mínimo que não sejam permitidos extrapolados pelo usuário.Tabela 1
Figure img0001
[0028] A Tabela 1 ilustra um exemplo de dados armazenados na memória 202. A memória pode armazenar valores de resistência e os correspondentes valores de energia ou voltagem padrão. Além disso, para cada valor de resistência pode-se armazenar um valor mínimo e máximo para a voltagem ou energia.
[0029] A memória 202 pode ainda armazenar o valor atual da resistência medida. Caso seja empregada a mesma unidade térmica, os valores da voltagem ou energia selecionados pelo usuário podem ser utilizados repetidamente. Entretanto, caso a unidade térmica seja alterada de modo que a resistência se altere, o controlador 200 pode detectar a mudança e selecionar o valor da voltagem ou energia padrão para a resistência determinada.
[0030] Em uma modalidade, dá-se ao usuário a possibilidade de livre escolha de qualquer valor de voltagem ou energia a partir de uma faixa pré-determinada, tal como de 2 a 8,2 volts, por exemplo, neste modo, o valor da resistência aferido a partir da unidade térmica não tem efeito.
[0031] O controlador 200 pode ser implementado como um computador digital eletrônico, podendo incorporar uma memória de trabalho (RAM), uma unidade de processamento central (CPU), e um relógio de sistema. A CPU pode consistir de um conjunto de registradores, de uma unidade aritmética lógica e de uma unidade de controle. A unidade de controle é controlada por uma sequência de instruções programáticas transferidas ao CPU a partir do RAM. A unidade de controle pode conter uma quantidade de microinstruções para as operações básicas. A implementação das microinstruções pode variar, dependendo do modelo de CPU. As instruções do programa podem ser codificadas através de uma linguagem de programação que pode consistir de uma linguagem de programação de alto nível, tal como C, Java, etc., ou uma linguagem de programação de baixo nível, tal como uma linguagem de máquina, ou um instalador. O computador digital eletrônico pode apresentar também um sistema operacional, que pode proporcionar com serviços de sistema até a um programa computacional escrito contendo instruções programáticas.
[0032] Ao especialista da área é óbvio que conforme a tecnologia siga avançando, o conceito inventivo pode vir a ser implementado de diversas maneiras. A invenção e suas modalidades não ficam limitadas aos exemplos descritos acima, podendo variar dentro do âmbito das reivindicações.

Claims (13)

1. Controlador (200) de um vaporizador eletrônico (100), em que o vaporizador eletrônico (100) compreende uma unidade de aquecimento (104), em que a unidade aquecimento (104) compreende um elemento de aquecimento (106) e líquido a ser aquecido, caracterizado pelo fato do controlador (200) ser configurado para:armazenar (302) uma tabela contendo valores de resistência e um valor de energia padrão para cada valor de resistência; e quando a unidade de aquecimento (104) do vaporizador eletrônico for trocada para uma nova unidade de aquecimento (104), o controlador (200) sendo configurado;medir (306) a resistência de uma unidade térmica (104) do vaporizador eletrônico (100);determinar (308) um valor de energia para a resistência aferida com base da tabela armazenada; econtrolar (310) uma fonte de alimentação (206) para abastecer a unidade térmica (104) com a energia determinada.
2. Controlador (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser adicionalmente configurado para determinar a resistência da unidade térmica (104) em dados intervalos de tempo e ajustar a energia abastecida para a unidade térmica (104), caso haja alteração da resistência.
3. Controlador (200), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de ser configurado para impedir o abastecimento da unidade térmica (104) com energia, caso a resistência aferida esteja fora de uma dada faixa.
4. Controlador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de ser adicionalmente configurado para detectar (304) a entrada de um usuário e medir (306) a resistência da unidade térmica (104) após a detecção.
5. Controlador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de ser adicionalmente configurado para medir (312) a energia abastecida para a unidade térmica (104), comparar (314) a energia medida com a energia determinada, e controlar (316) a fonte de alimentação (206) com base na comparação.
6. Controlador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de ser configurado para controlar (402) a fonte de alimentação (206) para diminuir ou aumentar a energia abastecida para a unidade térmica (104) com base da entrada (400) efetuada pelo usuário.
7. Controlador (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de a energia abastecida à unidade térmica (104) ser limitada a se apresentar abaixo de uma dada energia máxima e acima de uma dada energia mínima.
8. Vaporizador eletrônico (100), caracterizado pelo fato de compreender um controlador (200) do tipo definido nas reivindicações 1 a 7.
9. Método para controlar um vaporizador eletrônico (100), definido na reivindicação 1, em que o vaporizador eletrônico (100) compreende uma unidade de aquecimento (104), em que a unidade aquecimento (104) compreende um elemento de aquecimento (106) e líquido a ser aquecido, caracterizado pelo fato do método compreender as seguintes etapas:armazenar (302) uma tabela contendo os valores de resistência e um valor de energia padrão para cada valor de resistência; e quando a unidade de aquecimento (104) do vaporizador eletrônico for trocada para uma nova unidade de aquecimento (104);medir (306) a resistência de uma unidade térmica (104) do vaporizador eletrônico (100);determinar (308) um valor de energia para a resistência medida com base na tabela armazenada da nova unidade de aquecimento (104); econtrolar (210) uma fonte de alimentação (206) para abastecer a unidade térmica (104) com a energia determinada.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por adicionalmente compreender determinar a resistência da unidade térmica (104) em dados intervalos de tempo e ajuste da energia abastecida para a unidade térmica (104), caso haja alterações na resistência.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por adicionalmente compreender prevenir o abastecimento da unidade térmica (104) com a energia caso a resistência aferida se apresente fora de uma dada faixa.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por adicionalmente compreender detectar (304) a entrada de um usuário e medir (306) a resistência da unidade térmica (104) após a detecção.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por adicionalmente compreender medir (312) a energia abastecida à unidade térmica (104), comparar (314) a energia aferida junto à energia determinada; e controlar (316) a fonte de alimentação (206) com base na comparação.
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