CN108135288A - 用于具有可定制识别电阻的气溶胶生成系统的筒 - Google Patents
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Abstract
制造适合与气溶胶生成系统(10)一起使用的筒(16)的方法包括以下步骤:提供液体存储部分(22);提供具有预定义初始电阻的电阻器(40);将所述电阻器(40)安装到所述筒(16);以及通过物理操控定制所述电阻器(40)的所述电阻,使得所得电阻值指示包括在所述液体存储部分(22)中的气溶胶形成基质(24)。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造与气溶胶生成系统一起使用的,确切地说与电子香烟一起使用的筒的方法。筒设置有电阻器,所述电阻器具有可定制电阻,所述可定制电阻指示存储于筒中的气溶胶形成媒质。
背景技术
频繁使用电子香烟具有模块化构造且通常包括可更换的筒,所述可更换的筒具有用于容纳气溶胶形成基质的存储部件。包括在筒中的气溶胶形成基质可能在组成、味道、浓度或其它特性方面变化显著。消费者可能希望随意互换筒。然而,最优汽化条件可取决于包括在筒中的气溶胶形成基质的组成。因此,为了使汽化单元完全适应消费者所选择的特定或具体气溶胶形成基质,期望的是在电子香烟中包含自动辨识装置,其可识别存储在其中的可更换的筒或气溶胶形成基质,以便相应地自动改变对汽化设备的控制设定。
EP 2 399 636 A1涉及如上文所描述的包括可更换的筒的气溶胶生成器,其中筒包括用于区分所述筒与其它筒的一个或多个电气部件。电气部件可以是一个或多个电阻器、电容或电感。气溶胶生成器包括用于确定一个或多个电气部件的电阻的装置。气溶胶生成器可进一步包括存储于存储器单元中的查找表,其中电气部件的特性与识别相应筒的数据相关联。为了允许区分开不同筒,可使用多个电气部件。
在EP 2 399 636 A1中所公开的制造方法中和在其它已知制造方法中,电气部件必须在其组装期间且通常在筒被装填有气溶胶形成基质之间被提供到筒。因此,在此以前,有必要在组装阶段且在任何状况下在相应气溶胶形成基质被提供到筒之前确定或预定义电气部件。此必选顺序制造方法减小了筒生产过程的灵活性。
常规制造技术的另一缺点在于必须在组装位置处提供许多不同电气部件,例如许多不同电阻器,以便能够在组装期间使多个筒配备其特定或具体和明确组合的电阻器。
本发明旨在克服上述问题,以简化常规的筒制造过程且提高常规的筒制造过程的灵活性。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种制造适合与气溶胶生成系统一起使用的筒的方法。方法包括以下步骤:提供液体存储部分;提供具有预定义初始电阻的电阻器;以及将电阻器安装到筒。电阻器的电阻通过物理操控定制,使得所得电阻值指示包括在液体存储部分中的气溶胶形成基质。
换句话说,电阻器的电阻通过物理操控定制,使得所得特定或具体电阻值指示包括在液体存储部分中的气溶胶形成基质。
贯穿本文的术语电阻器或基础电阻器可同义地使用。当期望强调电阻器尚未被定制时使用术语基础电阻器。
本发明明显地简化了用于气溶胶生成系统的筒的生产和制造,这是因为每个筒起初设置有具有基础初始电阻的相同可定制的基础电阻器。因此,仅需要一种类型的电阻器作为基础,以便生产多个筒,其中包括在筒中的每种类型的筒或每种类型的气溶胶形成基质由特定或具体个别电阻值限定。
电阻器可以由任何合适材料制成。优选材料是那些可容易被修改的材料,举例来说,金属片材,例如由镍铬合金、铝、铜或任何类似材料制成的片材。电阻器还可由钨制成。镍铬合金是有用的,因为其可容易地被操控,具有相对高的电阻率,且即使在高温下也抗氧化。当使用具有较低电阻率的材料时,仍可选择电阻器的尺寸以在定制时产生可测量的电阻差异。材料还可被合适的覆盖层覆盖,以便减少暴露于空气和氧化。
提供到每个筒的基础电阻器还可具有任何合适的形状。基础电阻器起初可具有预定义的几何形状,例如矩形、圆形、半圆形形状或其任何合适的组合。
基础电阻器的材料可容易地例如通过物理方式,例如通过穿孔、裁剪、穿刺、切割、冲压或变形来修改。当然,技术人员将容易地了解其它方法可能适合于修改基础电阻器。举例来说,材料可被添加到基础电阻器,以便定制其电阻。额外材料可通过压接、冲压或压制邻接到基础电阻器。另外可能通过使用合适的冲压或喷涂技术在其上印刷金属层来定制基础电阻器。还可通过向其表面施加预定义量的熔融金属来修改电阻。此处确切地说,可使用例如焊接材料的低熔点金属材料。
应理解技术人员还可组合一种或多种定制技术,以便修改和调整基础电阻器的电阻。
电阻器可在任何合适位置处安装到筒。电阻器可安装在筒的内侧上,使得在筒的正常更换处理期间消费者无法获取电阻器。
电阻器还可安装在筒的外侧上,例如筒的端面上。通过在在筒的外侧处设置电阻器,有可能在筒制造过程之后的任何时间定制基础电阻器。因此,筒的制造和基础电阻器的定制可在完全不同位置处执行。最方便的定制可在装填筒之前或之后直接在装填位置处执行。
因此,在制造期间,每个筒具有相同构造,与将在后续装填步骤中提供的气溶胶形成基质的实际类型无关。此优势大大地促进制造期间的物流,由于不再需要在其制造之后精确地限定每种个别类型的筒的精确数量。实际上,在制造期间,所有筒均同等地设置有相同的可定制基础电阻器。筒必须设置有哪个电阻的决策被推迟,直到做出哪个气溶胶形成基质被装填到相应筒中的决策为止。因此,整体生产模式是甚至更高效的,因为将仅向装填位置提供单种类型的筒,且接着在做出哪个筒装填有哪个气溶胶形成基质的决策之后可将筒定制成设置有变化的电阻。
为了进一步保护电阻器免受不合需要的或无意的操控的影响,筒可进一步设置有适于覆盖电阻器的盖。以此方式,电阻可用于既定定制,但同时免于操控,从而为消费者确保最大安全。
筒还可包括加热器元件,所述加热器元件在使用时连接到电源且受气溶胶生成系统的电路控制。用于使电加热器和电阻器接触控制电路的电接触件可设置为点接触件、矩形接触件、圆形接触件,或为同心环接触件。小接触面积允许紧密的构造,但可能需要筒恢复特定或具体定向,以便关闭接触件。与其相比,较大接触面积,确切地说环形接触件,不需要筒的特定或具体定向且因此为消费者简化了系统的处理。
在第二方面中,本发明涉及适合与气溶胶生成系统一起使用的筒,其中筒包括液体存储部分和具有预定义初始电阻的电阻器,其中电阻器可通过物理操控定制,使得所得电阻值指示包括在液体存储部分中的气溶胶形成基质。
如针对第一方面所提到,换句话说,电阻器可通过物理操控定制,使得所得特定或具体电阻值指示包括在液体存储部分中的气溶胶形成基质。
在第三方面中,本发明涉及气溶胶生成系统,确切地说电子香烟,所述气溶胶生成系统包括上述筒以及包括电源和电子电路的装置部分。电子电路适于确定可定制的电阻器的电阻,且使电阻与识别筒的数据相关联。
筒可以可拆卸地安装到气溶胶生成系统的装置部分。
装置部分可包括用于存储查找表的存储器装置,查找表包括表示定制电阻器的电阻的数据,每个电阻值与识别筒的数据相关联。
优选地,查找表可进一步包括表示一个或多个电阻值的数据,每个电阻值进一步与表示将施加到加热元件的不同能量分布图的参数相关联。每个电阻值与不同筒识别符相关联。这意味着,气溶胶生成系统可被配置成即使当含有不同气溶胶形成基材的筒被插入到气溶胶生成系统中时也将恒定量例如容量或质量的气溶胶递送给用户。
举例来说,含于一个筒内的特定气溶胶形成基质可能比含于另一筒内的不同气溶胶形成基质需要更多能量以供汽化。通过使电阻值或特定筒识别符与存储于查找表中的加热分布图相关联,可不依赖于存储于筒中的气溶胶形成基质的类型而将恒定量的气溶胶递送给用户。
附图说明
将参考附图仅借助于实例进一步描述本发明,在附图中:
图1示出电阻器安装到筒的各种可能性;
图2示出本发明的用于控制加热器装置且用于识别筒的电子电路图;
图3示出本发明的实施例,其中基础电阻器设置有具有固定宽度和变化长度的中心狭缝;
图4示出本发明的另一实施例,其中基础电阻器设置有具有固定长度和变化宽度的中心凹槽。
具体实施方式
在图1中,描绘通常所使用的气溶胶生成系统10的实例。图1的气溶胶生成系统10是电加热气溶胶生成系统10且包括具有装置部分14和筒16的两件式壳体12。在装置部分14中,提供呈电池18形式的电源和电控制电路20。筒16包括含有气溶胶形成基质24的液体存储部分22、毛细管芯26和呈加热旋管28形式的加热元件。在此实施例中,液体存储部分22是限定中心空气流通道30的圆柱形结构。毛细管芯26的端部延伸到液体存储部分22中。毛细管芯26的中心部分延伸通过空气流通道30且至少部分地由加热旋管28环绕。加热旋管28经由适当电连接(未示出)连接到电路20。壳体10还包含空气入口32、在衔嘴端部处的空气出口34。
在使用中,操作如下。液体气溶胶形成基质24通过液体存储部分22的毛细作用从延伸到液体存储部分22中的管芯26的端部传输到由加热旋管28环绕的管芯26的中心部分。当用户在空气出口34处对装置进行吸取时,环境空气被吸取通过空气入口32。喷吹检测系统(未示出)感测到喷吹且激活加热旋管28。电池18向加热旋管28供应电能以加热由加热旋管28环绕的管芯26的中心部分。在管芯26的中心部分中的气溶胶形成基质24被加热旋管28汽化以产生过饱和蒸汽。过饱和蒸汽与来自空气入口32的空气流混合且在来自空气入口32的空气流中进行载送。在空气流通道30中,蒸汽冷凝以形成可吸入气溶胶,所述可吸入气溶胶朝向出口34进行载送且进入用户的口腔中。
除上文所描述元件之外,还将可定制的电阻器40到筒16。可定制的电阻器40连接到控制电路20且允许控制电路20识别液体存储部分22且确切地说包括在液体存储部分22中的气溶胶形成基质24的类型。如图1b到1d中所指示,可定制的电阻器40可放置在筒16的各个位置处。在图1b中,可定制的电阻器40放置在液体存储部分22中。在此实施例中,电阻器40不被用户看见且在气溶胶生成系统10的正常处理期间免受损坏。然而,在此实施例中,定制必须在筒16的组装期间已执行。
在图1c和1d的实施例中,可定制的电阻器40设置在使用时连接到气溶胶生成系统10的装置部分14的筒16的端面处。在此实施例中,在组装筒16后仍可获取电阻器40。因此,电阻器40可在任何时间进行定制且不必在组装阶段定制电阻器40。实际上,电阻器40可在筒16装填有气溶胶形成基质24之后进行定制。在正常使用期间,即当筒16连接到装置部分14时,用户看不见电阻器40。因此,同样在此实施例中且在正常处理条件下,电阻器40在使用期间免受意外损坏。
可定制的电阻器40可呈现各种形状。在图1b和1c中,电阻器具有矩形片状形状。在图1d中,电阻器具有大部分圆形形状。在图1c和1d的右手侧处,描绘在定制之前(无孔42)和在定制之后(具有孔42)的电阻器40。
图1中所描绘的气溶胶生成系统10是其中可有利地使用本发明的筒的唯一一个示例性气溶胶生成系统。技术人员将容易地了解,本发明的识别系统还可与采用可更换的筒16的气溶胶生成系统10的其它已知设计一起使用。
在图2中,描绘本发明的实施例的电路图。在此实施例中,例如加热旋管28的加热装置连接到两个电接触件T1、T2,所述两个电接触件又连接到设置于气溶胶生成系统中的电源(未示出)的两个接触件。除此之外,图2的电路图示出另一电子接触件T3。可定制的电阻器40设置于接触件T2与T3之间。气溶胶生成系统10的控制电路20适于确定可定制的电阻器40的值,如在下文中所论述。
如所属领域的技术人员将已知,跨具有电阻R的电阻器的压降V与电阻R和流过电阻器R的电流I的乘积成正比。通过针对跨电阻器R施加的给定电位差测量穿过电阻器R的电流的量值或大小,控制器电路能够使用关系式R=V/l确定电阻器R的值。
使电阻器R的确定值与筒相关联,控制电路通过使用所确定的电阻值搜索查找表来根据所确定的电阻值确定筒类型。
查找表可包括一个或多个不同电阻值,每个电阻值与可以与气溶胶生成系统一起使用的筒的识别符相关联。识别符可指示含于筒内的液体的类型。
控制器可将筒的类型确定为与存储于查找表中的电阻值相关联的存储于查找表中的筒识别符,所述电阻值是与由控制器确定的筒电阻值最接近的值。查找表可存储于并入到控制电路中的只读存储器(ROM)中或可存储于单独存储器存储装置中。
在图3中,说明可定制的电阻器40的一个可能实施例。在此实施例中,基础电阻器40是由镍铬合金制成的矩形条柱,所述镍铬合金是通常用于电阻器的材料。镍铬合金具有介于每米1与1.5×10-6欧姆之间的电阻率。在下文计算中,假设镍铬合金具有1×10-6的电阻率。镍铬合金条柱具有10毫米长度L、1毫米厚度T和3毫米宽度W。厚度T和宽度W使得限定3平方毫米的条柱的横截面积。基础条柱的电阻可根据以下公式从其几何尺寸和电阻率确定:
因此基础可定制的电阻器40的电阻相当于3,33欧姆。镍铬合金可容易地被切割和穿刺。如图3中所描绘,因此可通过在条柱中切出孔42来改变镍铬合金条柱的总电阻。在图3的实施例中,具有1毫米宽度的孔或狭缝42设置于矩形条柱的中心中。此孔42的宽度保持恒定,但孔42的长度是变化的。以此方式,可获得的广泛不同的电阻值。可通过将定制的电阻器40近似为由对应于如图3d中所描绘的等效电路图的如图3c中所描绘的多个个别电阻器R1、R2所组装来计算所得电阻。电阻器R2的横截面积相当于1平方毫米。
使用用于计算串联或并联连接的电阻器的总电阻的已知公式,可根据以下公式计算出定制的镍铬合金条柱的总电阻:
R=R1+R2tot+R1
设置有具有1毫米恒定宽度和0到4毫米变化长度的孔42的定制条柱的所得总电阻值在下表中给出:
表1:具有变化长度的狭缝的电阻器值
重要的是精确地复制孔,使得电子电路能够以可靠方式区分电阻值。在此状况下用于形成孔的方法的准确度优选地等于,或优于+/-5%。
由于矩形条柱由镍铬合金材料制成,因此条柱的形状可容易地通过机械方式修改。在图3的实施例中,可通过合适的工具使孔穿刺到材料中,所述合适的工具包括用于形成具有变化长度的孔42的各种冲孔钻头。可在筒16的制造期间的任何时间执行对普通电阻器条柱40的定制。有利的是,在做出将气溶胶形成基质24装填到筒16中的决策之后执行定制。因此,通常在将气溶胶形成基质装填到筒16中之后做出定制。
电子控制电路20确定电阻值,以便验证筒16的类型,且因此,验证设置于当前插入的筒16中的气溶胶形成基质24的类型。通过确定气溶胶形成基质24的类型,电子控制电路20可针对气溶胶形成基质24的特定或具体类型调整设置,以激活加热器装置28。以此方式,可保证可与气溶胶生成系统10一起使用的多种多样的气溶胶形成基材24的最优汽化条件。
在图4中,说明可定制的电阻器40的另一实施例。在此实施例中,基础电阻器40同样是由镍铬合金制成的矩形条柱,其具有与图3中所说明的镍铬合金条柱相同的基础尺寸。在图4的实施例中,在矩形条柱的纵向边缘的中心处设置两个侧向凹槽44。在此状况下,凹槽44的长度是4毫米且保持恒定,但凹槽44的深度是变化的。以此方式,同样可获得的广泛不同的电阻值。可通过将定制的电阻器40近似为由对应于如图4d中所描绘的等效电路图的如图4c中所描绘的三个串联连接电阻器R1、R2、R1所组装来计算所得电阻。
通过使用用于计算串联连接的电阻器的总电阻的上述公式,设置有具有4毫米恒定长度和0到2毫米变化深度的凹槽44的定制条柱的所得总电阻值在下表中给出:
表2:具有变化深度的凹槽的电阻器值
如果如图4e中所描绘,具有两倍深度的单个凹槽44设置在可定制的电阻器的一个纵向边缘上,那么获得相同值。
同样,电子控制电路20确定电阻值,以便验证筒16的类型。基于此,电子控制电路20可针对与气溶胶生成系统10一起使用的气溶胶形成基质24的特定或具体类型调整设置,以激活加热器装置28。
上文所描述的示例性实施例说明但不为限制性的。鉴于上述示例性实施例,所属领域的普通技术人员现将显而易知与上述示例性实施例一致的其它实施例。举例来说,在图3中所描绘的实施例中,还有可能保持孔的长度恒定且变化孔的宽度,以便改变可定制的电阻器的电阻。另外,可使用额外孔或凹槽、孔和凹槽的组合,或具有除矩形形状外的孔和凹槽。
Claims (12)
1.一种制造适合与气溶胶生成系统(10)一起使用的筒(16)的方法,所述方法包括以下步骤:
提供液体存储部分(22),
提供具有预定义初始电阻的电阻器(40),
将所述电阻器(40)安装到所述筒(16),
其特征在于,所述电阻器(40)的所述电阻通过物理操控定制,使得所得电阻值指示包括在所述液体存储部分(22)中的气溶胶形成基质(24)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述电阻器(40)是由任何合适的导电材料制成的且优选地由金属、镍铬合金材料制成的片状电阻器。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其中所述电阻器(40)起初具有预定义几何形状,例如矩形、圆形、半圆形形状或其组合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述电阻器(40)的所述物理操控包含穿孔、裁剪、穿刺、切割、冲压所述初始电阻器(40)或使其变形。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述电阻器(40)安装在所述筒(16)的内侧上。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的方法,其中所述电阻器(40)安装在所述筒(16)的外侧上。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述筒(16)进一步设置有盖,所述盖适于在所述筒(16)不安装在所述气溶胶生成系统(10)中时覆盖所述电阻器(40)。
8.一种适合与气溶胶生成系统(10)一起使用的筒(16),所述筒(16)包括:
液体存储部分(22),以及
具有预定义初始电阻的电阻器(40),
其特征在于,所述电阻器(40)可通过物理操控定制,使得所得电阻值指示包括在所述液体存储部分(22)中的所述气溶胶形成基质(24)。
9.一种气溶胶生成系统,包括
根据权利要求8的筒(16),以及
装置部分(14),包括电源(18)和电子控制电路(20),
其中所述电子控制电路(20)适于确定可定制电阻器(40)的电阻,且使所述电阻与识别筒(16)的数据相关联。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成系统,其中所述筒(16)可拆卸地安装到所述气溶胶生成系统(10)的所述装置部分(14)。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的气溶胶生成系统,其中电接触件能够设置在所述装置部分(14)和所述筒(16)的邻近端面处且其中这些连接件被设置为点接触件、矩形接触件、圆形接触件或为同心环接触件。
12.根据权利要求9、10或11中任一项所述的气溶胶生成系统,其中所述装置部分(14)进一步包括用于存储查找表的存储器,所述查找表包括表示定制电阻器(40)的所述电阻的数据,每个电阻值与识别筒(16)的数据相关联。
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