CN108471812B - 具有液体气溶胶形成基质识别的气溶胶生成系统 - Google Patents

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Abstract

一种气溶胶生成系统、一种用于气溶胶生成系统的筒和一种识别保持在气溶胶生成系统的液体存储部分(201)中的液体气溶胶形成基质的方法。所述气溶胶生成系统包括用于保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分(201)、第一电极和与所述第一电极间隔开的第二电极(304、305)，以及控制系统。所述液体存储部分(201)的至少一部分布置于所述第一电极和所述第二电极(304、305)之间，当液体气溶胶形成基质保持在所述液体存储部分(201)中时，所述液体存储部分(201)的布置于所述第一电极和所述第二电极(304、305)之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质。所述控制系统被配置成：测量所述第一电极和所述第二电极(304、305)之间的电量，且基于测得的电量信息识别保持在所述液体存储部分(201)中的所述液体气溶胶形成基质。

Description

具有液体气溶胶形成基质识别的气溶胶生成系统
技术领域
本发明涉及气溶胶生成系统和用于气溶胶生成系统的筒。所述气溶胶生成系统可以是电操作吸烟系统。
背景技术
一种类型的气溶胶生成系统是电操作吸烟系统。电操作吸烟系统通常包括被雾化以形成气溶胶的液体气溶胶形成基质。电操作吸烟系统通常包括电力供应、用于保持液体气溶胶形成基质的供应的液体存储部分，和雾化器。在电子操作吸烟系统中使用的普通类型的雾化器包括缠绕在浸没于液体气溶胶形成基质中的细长芯周围的加热器线的线圈。
液体气溶胶形成基质可具有不同组成物。液体气溶胶形成基质的不同组成物可具有不同性质。一些液体气溶胶形成基质可能不适合与一些气溶胶生成系统一起使用。举例来说，一些液体气溶胶形成基质可能由于高温而损坏或变质。举例来说，一些液体气溶胶形成基质具有相对高的粘性，且不能通过特定气溶胶生成设备高效地雾化。
气溶胶生成系统的制造商可授权特定液体气溶胶形成基质以供在其气溶胶生成系统中使用。经授权的液体气溶胶形成基质可具有供在气溶胶生成系统中使用的合适的性质。然而，用户可能用未经授权的以及不合适的液体气溶胶形成基质再填充液体存储部分，或可能使用未经授权的筒保持未经授权的以及不合适的液体气溶胶形成基质。一些未经授权的液体气溶胶形成基质可能会损坏气溶胶生成系统。一些未经授权的液体气溶胶形成基质可能对用户具有危害性。
期望的是气溶胶生成系统能够区分具有不同组成物的液体气溶胶形成基质。期望的是气溶胶生成系统可调节以供与不同的液体气溶胶形成基质组成物一起使用。期望的是气溶胶生成系统告知用户保持在液体存储部分中的经授权的或未经授权的液体气溶胶形成基质。
发明内容
在本发明的第一方面中，提供一种气溶胶生成系统，包括：用于保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分；第一电极和与第一电极间隔开的第二电极；以及控制系统。第一电极和第二电极被布置成使得液体存储部分的至少一部分布置于第一电极和第二电极之间，当液体气溶胶形成基质保持在液体存储部分中时，液体存储部分的布置于第一电极和第二电极之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质。所述控制系统被配置成：测量第一电极和第二电极之间的电量，且基于测得的电量信息识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质可使气溶胶生成系统或用户能够识别保持在液体存储部分中的不合适的、未经授权的或未知的液体气溶胶形成基质。这可基本上防止或抑制使用可能导致对气溶胶生成系统的损坏的液体气溶胶形成基质。这可基本上防止或抑制使用对于用户潜在地具有危害性的液体气溶胶形成基质。保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的识别还可使气溶胶生成系统能够区分合适的或可靠的液体气溶胶形成基质。这可使气溶胶生成系统能够取决于液体气溶胶形成基质的身份以不同模式操作。
如本文参考本发明所使用，术语‘电量’用以描述系统的可通过测量值量化的任何电学性质、参数或属性。举例来说，合适的‘电量’包含阻抗、电容和电阻。控制系统可以被配置成测量阻抗、电容和电阻中的至少一个。
如本文参考本发明所使用，术语“识别”用于描述液体气溶胶形成基质的检验、验证或辨识。举例来说，识别液体气溶胶形成基质可包含确定液体气溶胶形成基质的组成物、液体气溶胶形成基质在气溶胶生成系统中的适用性，和液体气溶胶形成基质的来源或可靠性中的至少一个。类似地，如本文中所使用，术语“身份”用于描述液体气溶胶形成基质的组成物、适用性和可靠性中的至少一个。
液体气溶胶形成基质可包括一个或多个成分。液体气溶胶形成基质可包括一个或多个主要成分，例如丙三醇和丙二醇。液体气溶胶形成基质可包括主要成分的明显不同比例。组成物的变化和主要成分的比例可大大改变液体气溶胶形成基质的电学性质。液体气溶胶形成基质的电学性质的变化可使得液体气溶胶形成基质可通过其电学性质来识别。
本发明的气溶胶生成系统包括用于保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分。液体存储部分的电学性质可取决于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的电学性质。本发明的气溶胶生成系统被配置成监视液体存储部分的电学性质。这通过将保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分的至少一部分布置在第一电极和第二电极之间，且配置控制系统以测量第一电极和第二电极之间的电量来实现。由此，控制系统被配置成测量横跨保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分的至少一部分的电量(除非液体气溶胶形成基质已从液体存储部分耗竭或耗尽)。控制系统进一步被配置成使用电量的测量值识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
液体存储部分可保持液体气溶胶形成基质。液体存储部分还可包括以下各项中的一个或多个：保持于液体存储部分中的空气，用于保持液体气溶胶形成基质的载体材料，以及用于保持液体气溶胶形成基质的壳体。液体气溶胶形成基质、空气、载体材料和壳体可以具有不同的电学性质。
液体存储部分可以包括电负载。液体存储部分可以包括电阻性负载和电容性负载中的至少一个。有利的是，可以在不需要复杂电子器件的情况下测量电阻性负载和电容性负载的电量。
第一和第二电极可以被布置成使得保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质布置于第一和第二电极之间。第一和第二电极也可以被布置成使得保持于液体存储部分中的空气、载体材料和壳体中的一个或多个布置于第一和第二电极之间。第一和第二电极可以被布置成与保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质接触。第一和第二电极可以被布置成与载体材料接触。第一和第二电极可以被布置成与壳体接触。
气溶胶生成系统的制造商所生产或批准的液体气溶胶形成基质可包括在由控制系统测量时产生特定、可辨识的电量信息的成分。控制系统可被配置成识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质是否是制造商所生产或批准的液体气溶胶形成基质。换句话说，控制系统可被配置成确定液体气溶胶形成基质是否是可靠的。
一种以上液体气溶胶形成基质可适合在气溶胶生成系统中使用。具有适合在气溶胶生成系统中使用的组成物的液体气溶胶形成基质可在由控制系统测量时产生特定、可辨识的电量信息的一个或多个范围。控制系统可被配置成基于测得的电量信息区分适合在气溶胶生成系统中使用的液体气溶胶形成基质与不合适在气溶胶生成系统中使用的液体气溶胶形成基质。换句话说，控制系统可被配置成识别测得的电量信息是否与适合在气溶胶生成系统中使用的液体气溶胶形成基质的期望值或值范围匹配。
控制系统可被配置成基于测得的电量信息确定液体气溶胶形成基质的组成物。液体气溶胶形成基质的特定成分可大大影响液体气溶胶形成基质的电学性质。制造商可生产包括大大影响液体气溶胶形成基质的电学性质的成分的不同比例的两种或两种以上液体气溶胶形成基质。控制系统可被配置成基于测得的电量信息区分由制造商生产或授权的所述两种或两种以上液体气溶胶形成基质。
控制系统可被配置成通过比较识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。控制系统可以被配置成比较测得的电量信息与存储于控制系统中的参考电量信息。
参考电量信息可以存储于控制系统的存储器中。参考电量信息可以是由控制系统测得且存储于控制系统的存储器中的电量信息。参考电量信息可与液体气溶胶形成基质身份信息相关联。这可使保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的识别可靠。
参考电量信息可以包括参考电量信息的多个范围。参考电量信息的每一范围可与液体气溶胶形成基质相关联。控制系统可以被配置成将测得的电量信息与所存储的参考电量信息的范围进行比较和匹配。
参考电量信息可以包括一个或多个预定阈值。控制系统可被配置成将测得的电量信息与所述一个或多个预定阈值比较。控制系统可被配置成在测得的电量信息不超出所述一个或多个阈值的情况下识别液体气溶胶形成基质。举例来说，控制系统可被配置成在测得的电量信息不超出预定阈值时将保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质识别为合适的、经授权的或可靠的液体气溶胶形成基质。举例来说，控制系统可被配置成在测得的电量信息超出预定阈值时将保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质识别为不合适的、未经授权的或未知的液体气溶胶形成基质。如本文中所使用，超出预定阈值的测量值可以是高于预定阈值的值或低于预定阈值的值中的一个。换句话说，不超出预定阈值的值是预定范围内的值。
参考电量信息可以存储于查找表中。查找表可包括所存储的参考电量信息和所存储的液体气溶胶形成基质身份信息。所存储的参考电量信息可与所存储的液体气溶胶形成基质身份信息相关联。所存储的液体气溶胶形成基质身份信息可包括组成物信息、可靠性信息和适用性信息中的一个或多个。
控制系统可被配置成向用户指示保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的所确定的身份。
气溶胶生成系统可进一步包括被布置成从液体存储部分接收液体气溶胶形成基质的气溶胶生成设备。控制系统可进一步被配置成基于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的所确定的身份控制气溶胶生成设备的操作。这可使气溶胶生成系统能够在最适合于液体气溶胶形成基质的不同组成物的不同模式中(例如不同温度下)操作气溶胶生成设备。这可使气溶胶生成系统能够在识别出不合适的、未经授权的或未知的液体气溶胶生成基质的情况下停用或防止气溶胶生成设备的操作。
如本文参考本发明所使用，控制气溶胶生成设备的操作包含(尤其是)：控制供应到气溶胶生成设备的电力、控制气溶胶生成设备的温度、控制气溶胶生成设备的操作的持续时间，以及停用或防止气溶胶生成设备的操作。
控制系统可被配置成独立于操作气溶胶生成设备而测量第一电极和第二电极之间的电量且识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。这可使控制系统能够在操作气溶胶生成设备之前控制气溶胶生成设备的操作。这可防止由于不合适的液体气溶胶形成基质的雾化对气溶胶生成设备造成损坏。
第一电极和第二电极可以被布置在相对于液体存储部分的任何合适位置。第一电极和第二电极可以被布置在液体存储部分处或液体存储部分中。第一电极和第二电极可以被布置在壳体处或壳体上。在液体存储部分的壳体形成用于保持液体气溶胶形成基质的腔的情况下，第一电极和第二电极可以被布置在腔处或腔中。
气溶胶生成系统可以包括一对或多对第一和第二电极。气溶胶生成系统可以包括两对或两对以上电极，其被布置成使得液体存储部分的不同部分布置于第一和第二电极之间。提供多对电极可以改进测量的可靠性。所述一对或多对第一和第二电极可以包括传感器的部分。
所述电极可以是任何合适类型的电极。举例来说，合适类型的电极包含点电极、环电极、板电极或轨道电极。第一电极和第二电极可以是相同类型的电极。第一电极和第二电极可以是不同类型的电极。
所述电极可以是任何合适的形状。举例来说，电极可以是：正方形、矩形、弯曲的、弓状、环形、螺旋形或螺旋状。电极可以是基本上圆柱形的。电极可以包括基本上线性、非线性、平面或非平面的一个或多个区段。电极可以是刚性的。这可使电极能够维持其形状。电极可以是柔性的。这可使电极能够顺应液体存储部分的形状。电极可以被配置成顺应液体存储部分的壳体的形状。
电极可以具有长度、宽度和厚度。电极的长度可以基本上大于电极的宽度。换句话说，电极可以是伸长的。电极的厚度可以基本上小于电极的长度和宽度。换句话说，电极可以是薄的。薄的电极和伸长的电极可以具有较大的表面积与体积比。这可以改进测量的灵敏度。
电极可以包括任何合适的材料。电极可以包括任何合适的导电材料。合适的导电材料包含金属、合金、导电陶瓷和导电聚合物。如本文相对于本发明所使用，导电材料指代在20℃下具有小于约1x10-5Ωm、通常在约1x10-5Ωm和约1x10-9Ωm之间的体积电阻率的材料。所述材料可以包含金和铂。所述电极可以涂覆有钝化层。所述电极可以包括或涂覆有充分非反应性的材料以便不会与液体气溶胶形成基质反应或染污液体气溶胶形成基质。所述电极可以包括透明或半透明材料。举例来说，合适的透明材料可以是氧化铟锡(ITO)。
所述电极可以相对于液体存储部分的任何合适的布置进行布置。电极可以被布置于液体存储部分中。第一电极和第二电极可以被布置于液体存储部分的相对侧。第一电极和第二电极可以被布置于液体存储部分的相对端。在液体存储部分包括载体材料的情况下，电极可以被布置成与载体材料接触。在液体存储部分包括壳体的情况下，第一和第二电极中的至少一个可以被布置于壳体处或与壳体接触。第一和第二电极可以是基本上圆柱形的。第一电极可被布置成基本上包围第二电极。第一和第二电极可以围绕共同轴线同心地布置。
第一电极和第二电极中的至少一个可以被布置于平台上。所述平台可以包括电绝缘材料。在液体存储部分包括壳体的情况下，平台可以与壳体分离。平台可以被布置于壳体上。平台可以形成壳体的一部分。平台可以包括与壳体相同的材料。平台可以包括与壳体不同的材料。
平台可以包括任何合适的电绝缘材料。举例来说，合适的电绝缘材料包含玻璃、塑料和陶瓷材料。如本文相对于本发明所使用，电绝缘材料指代在20℃下具有大于约1x106Ωm、通常在约1x109Ωm和约1x1021Ωm之间的体积电阻率的材料。
电极可以紧固于平台上。电极可以通过任何合适的手段紧固于平台上。举例来说，电极可以通过例如胶粘剂等接合材料紧固于平台上。电极可以通过任何合适的沉积方法沉积于平台上。电极可以蚀刻于平台中。
第二电极可以与第一电极间隔开。这可以基本上防止第一电极和第二电极之间的直接接触。第一电极和第二电极之间的间隔沿着第一电极和第二电极的长度可以是恒定的。在第一电极和第二电极被布置于液体存储部分的相对侧的情况下，所述间隔可为约液体存储部分的宽度。第一电极和第二电极之间的间隔可以在约1μm和约1mm之间，或在约1μm和约500μm之间、或在约10μm和约100μm之间。
第二电极可以基本上遵循第一电极的路径。这可使第一和第二电极之间的间隔沿着第一和第二电极的长度保持恒定。第二电极可被布置成基本上平行于第一电极。
第一电极和第二电极可以是相互交错的。第一电极可以包括多个突起和间隙，且第二电极可以包括多个突起和间隙。第一电极的突起可以延伸进入第二电极的间隙，且第二电极的突起可以延伸进入第一电极的间隙。使电极相互交错可以最小化电极之间的间隔。这可以改进测量的灵敏度。
第一和第二电极的突起可以是基本上线性的。第一电极的突起可以基本上在第一方向上延伸，且第二电极的突起可以基本上在第二方向上延伸。第一和第二电极可以被布置成第一方向基本上平行于第二方向。所述突起可以是基本上非线性的。所述突起可以是弯曲的或弓状。举例来说，包括相互交错的电极的合适的传感器可以是来自DropSensTM的型号DRP-G-IDEPT10。
气溶胶生成系统可包括气溶胶生成设备，所述气溶胶生成设备包括一个或多个气溶胶生成元件。所述一个或多个气溶胶生成元件可以包括一个或多个加热元件。所述一个或多个气溶胶生成元件可以包括一个或多个可振动元件。在气溶胶生成设备包括一个或多个气溶胶生成元件的情况下，气溶胶生成元件中的至少一个可包括电极中的一个。将电极中的一个形成为气溶胶生成设备的部分可以减少制造气溶胶生成系统所需的组件的数目。
控制系统可以包括电路。所述电路可以包括微处理器，所述微处理器可以是可编程微处理器。所述电路可以包括另外的电子组件。所述电路可以被配置成调节对第一电极和第二电极的电力供应。
控制系统可以被配置成控制或调节对第一电极和第二电极的电力供应。控制系统可以被配置成控制或调节对气溶胶生成设备的电力供应。第一控制系统可以被配置成控制或调节对第一电极和第二电极的电力供应，且第二控制系统可以被配置成控制或调节对气溶胶生成设备的电力供应。
电力可以连续地供应到第一电极和第二电极。电力可以在系统的激活后供应到第一电极和第二电极。电力可以用电流脉冲的形式供应到第一电极和第二电极。电力可以间歇地、例如基于逐次抽吸而供应到第一电极和第二电极。
控制系统可以被配置成将测量信号供应到第一电极和第二电极。控制系统可被配置成将连续测量信号供应到第一电极和第二电极。换句话说，控制系统可被配置成将直流电压供应到第一电极和第二电极。与供应振荡测量信号(例如，交流电压)相比，这可能需要较简单的电路。在控制系统被配置成供应连续测量信号的情况下，控制系统可进一步被配置成测量第一电极和第二电极之间的电阻。
控制系统可以被配置成将振荡测量信号供应到第一电极和第二电极。换句话说，控制系统可以被配置成将交流电压供应到第一和第二电极。控制系统可以被配置成以预定频率将振荡测量信号供应到第一电极和第二电极。所述预定频率可以是用于控制系统测量第一电极和第二电极之间的电量的任何合适的频率。所述预定频率可以等于或小于约20MHz，或等于或小于约10MHz。所述预定频率可以在约10kHz与约10MHz之间，或在约10kHz与约1MHz之间，或在约100kHz与约1MHz之间。
包括一个或多个载体材料、液体气溶胶形成基质和空气的不同组合的一些液体存储部分可响应于特定频率下的振荡测量信号类似地作出反应。举例来说，将特定频率下的振荡测量信号施加到第一电极和第二电极时，包括第一液体气溶胶形成基质的第一液体存储部分的测得的电量可与包括具有与第一液体气溶胶形成基质不同的组成物的第二液体气溶胶形成基质的第二液体存储部分的测得的电量相同。此类类似反应可导致保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的识别过程中的误差。
尽管一些不同液体存储部分的反应可响应于特定频率下的振荡测量信号是相同的，但这些不同液体存储部分的反应可响应于不同频率下的振荡测量信号而变化。举例来说，在施加第一频率下的振荡测量信号时，第一液体存储部分和第二液体存储部分的测得的电量可相同，且在施加第二频率下的振荡测量信号时，第一液体存储部分的测得的电量可不同于第二液体存储部分的测得的电信号。
类似地，不同液体存储部分对于连续测量信号(例如，直流电压)的施加的反应还可针对特定液体存储部分相同，且针对其它液体存储部分不同。
因此，可能有利的是，控制系统被配置成将一个以上测量信号施加到第一和第二电极，且基于使用不同测量信号的电量的测量值识别液体气溶胶形成基质。举例来说，控制系统可被配置成在一个以上频率下将振荡测量信号施加到第一电极和第二电极。控制系统可被配置成在第一频率下将第一振荡测量信号施加到第一和第二电极，且在第二频率下将第二振荡测量信号施加到第一和第二电极。控制系统可被配置成将一个或多个振荡测量信号施加到第一和第二电极，且将连续测量信号施加到第一和第二电极。这可改进保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的识别的准确性。这可减小确定保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的错误身份的概率。控制系统可被配置成当气溶胶生成系统接通时识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。控制系统可被配置成周期性地以预定间隔识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。控制系统可被配置成在用户提示时识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
气溶胶生成系统可包括电力供应。气溶胶生成系统可以包括被布置成向控制系统、第一电极和第二电极以及气溶胶生成设备供应电力的电力供应。气溶胶生成设备可包括单一电力供应。气溶胶生成设备可以包括被布置成向第一电极和第二电极供应电力的第一电力供应以及被配置成向气溶胶生成设备供应电力的第二电力供应。
在使用期间，保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质被消耗且被空气替换。液体气溶胶形成基质通常具有与空气基本上不同的电学性质。因此，保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量可能影响液体存储部分的电学性质。这可能影响第一电极和第二电极之间的电量的测量以及液体气溶胶形成基质的识别。控制系统可以被配置成确定保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统可被配置成基于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量调节液体气溶胶形成基质的识别。换句话说，控制系统可以被配置成补偿保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量。
控制系统可被配置成在针对用户的液体存储部分已满的指示提示时识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。气溶胶生成系统可包括开关，其可由用户按压以向控制系统指示气溶胶生成系统已满。
控制系统可以包括用于测量第一电极和第二电极之间的电量的任何合适的设备。举例来说，控制系统可以包括被配置成测量第一电极和第二电极之间的电量的桥接电路。桥接电路可以是此项技术中已知的任何合适的桥接电路，例如惠斯通电桥(Wheatstonebridge)或维恩电桥(Wien bridge)。控制系统可以包括LCR计。
待由控制系统测量的电量可以是阻抗。第一电极和第二电极之间的阻抗可以取决于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的组成物。
阻抗可以由控制系统直接测量。可计算所述阻抗。举例来说，可以从电极之间的电压和电流的量值的测量以及电流和电压之间的相位差的测量来计算阻抗。保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的身份可从测得或计算的阻抗确定。
待由控制系统测量的电量可以是电阻。第一电极和第二电极之间的电阻可以取决于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的组成物。第一电极和第二电极之间的电阻率可以取决于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。布置于第一电极和第二电极之间的液体存储部分的部分可以包括电阻性负载。
可测量所述电阻。在液体气溶胶形成基质包括导电材料的情况下这可以是有利的。
可计算所述电阻。举例来说，可以从电压和电流的量值的测量以及电压和电流之间的相位差计算电阻。可以从阻抗的测量计算电阻。可从测得或计算的电阻计算保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的身份。
待由控制系统测量的电量可以是电容。在气溶胶形成基质包括电介质材料的情况下这可以是有利的。
第一电极和第二电极之间的电容可以取决于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的组成物。第一电极和第二电极之间的电容率可以取决于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的组成物。布置于第一电极和第二电极之间的液体存储部分的部分可包括电容性负载。第一电极和第二电极可以形成电容器。第一电极可以形成第一电容器板且第二电极可以形成第二电容器板。保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质可以形成电容器的电介质的部分。第一电极和第二电极之间的电容性负载可以具有在皮法(pF)范围中的电容。这可以实现电容器的快速充电和放电时间，且实现电容的快速测量。
可测量所述电容。举例来说，控制系统可以包括用于测量包括第一和第二电极的电容器的充电和放电时间的设备。控制系统可以包括定时器电路，例如555定时器电路，且可以被配置成基于定时器电路输出的频率确定电容。
可计算所述电容。举例来说，可从第一和第二电容器板之间的电压和电流的量值的测量计算电容。可以从阻抗的测量计算电容。可从测得或计算的电容计算保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的身份。
待由控制系统测量的电量可以取决于第一和第二电极的大小以及第一和第二电极之间的分隔。举例来说，电容随着第一和第二电容器板之间的分隔以及第一和第二电容器板的形状和大小而变。为了确保正测量的电量的改变不是第一和第二电极的形状或分隔的改变的结果，第一和第二电极可以是刚性的且紧固到刚性平台或壳体。电容器板可以包括附接到支承衬底的固体金属板或薄壁金属板。支承衬底可以被布置于电容器板之间以形成电容器板之间的电介质的部分。衬底可以被布置于电容器板的外部上。
液体存储部分可以是任何合适的形状和大小。举例来说，液体存储部分可为基本上圆柱形的。液体存储部分的横截面可以是例如基本上圆形、椭圆形、正方形或矩形。
液体存储部分可以包括壳体。壳体可以包括底座以及从底座延伸的一个或多个侧壁。底座和一个或多个侧壁可以一体地形成。底座和一个或多个侧壁可以是附接或固定到彼此的不同元件。壳体可以是刚性壳体。如本文中所使用，术语“刚性壳体”用以表示自承式壳体。液体存储部分的刚性壳体可以提供对气溶胶生成设备的机械支承。液体存储部分可以包括一个或多个柔性壁。柔性壁可以被配置成适合于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的体积。液体存储部分的壳体可以包括任何合适的材料。液体存储部分可以包括基本上不透流体的材料。液体存储部分的壳体可以包括透明或半透明部分，使得用户可以经由壳体看见保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
液体存储部分可以被配置成使得保持于液体存储部分中的气溶胶形成基质受保护而不受环境空气影响。液体存储部分可被配置成使得存储于液体存储部分中的气溶胶形成基质受保护而不受光影响。这可以减小基质降级的风险且可以维持高水平的卫生。
液体存储部分可以基本上密封。液体存储部分可以包括用于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质从液体存储部分流动到气溶胶生成设备的一个或多个出口。液体存储部分可以包括一个或多个半开放入口。这可以使环境空气能够进入液体存储部分。所述一个或多个半开放入口可以是半透膜或单向阀门、可渗透以允许环境空气进入液体存储部分中，以及不可渗透以基本上防止液体存储部分内部的空气和液体离开液体存储部分。所述一个或多个半开放入口可以使空气能够在特定条件下传递到液体存储部分中。
液体存储部分可以包括用于保持液体气溶胶形成基质的至少一个通道。所述至少一个通道可以被配置成使得毛细管力作用于液体气溶胶形成基质上。作用于液体气溶胶形成基质上的毛细管力可以保持液体气溶胶形成基质的液面基本上垂直于液体存储部分以及第一和第二电极的侧壁中的至少一个。通道的一个尺寸可以小于预定值，以使得毛细管力作用在保持于通道中的液体气溶胶形成基质上。所述一个或多个通道的尺寸可以是所述一个或多个通道的宽度。所述预定值可以低于约3mm、低于约2mm、低于约0.5mm或低于约0.25mm。
液体存储部分可以包括保持于液体存储部分中的气溶胶形成基质。如本文参考本发明所使用，气溶胶形成基质是能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。挥发性化合物可通过加热气溶胶形成基质来释放。可以通过将气溶胶形成基质移动穿过可振动元件的通路来释放挥发性化合物。
气溶胶形成基质可以是液体。气溶胶形成基质可以是室温下的液体。液体气溶胶形成基质可以包括液体和固体组分两者。气溶胶形成基质可包括尼古丁。含有液体气溶胶形成基质的尼古丁可以是尼古丁盐基质。气溶胶形成基质可包括植物类材料。气溶胶形成基质可包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，当加热时所述材料从气溶胶形成基质释放。气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料。气溶胶形成基质可包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可包括均质化植物类材料。
液体气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是在使用时有助于形成浓稠并稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本上对热降解具有抗性的任何合适的已知化合物或化合物的混合物。适合的气溶胶形成剂是所属领域中众所周知的，并且包含(但不限于)：多元醇，如三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，如丙三醇单、二或三乙酸酯；以及单、二或聚羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶形成剂可为多元醇或其混合物，例如二缩三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇。液体气溶胶形成基质可包括其它添加剂和配料，例如调味剂。
液体气溶胶形成基质可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。液体气溶胶形成基质可以包括一种或多种气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例包含丙三醇和丙二醇。
液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是丙三醇。气溶胶形成剂可以是丙二醇。气溶胶形成剂可以包括丙三醇和丙二醇两者。液体气溶胶形成基质可以具有在约0.5％和约10％之间，例如约2％的尼古丁浓度。
液体气溶胶形成基质可含有电介质材料的混合物，每一电介质材料具有单独介电常数(k)。在约20℃的室温下液体气溶胶形成基质的主要成分可以包含：丙三醇(k～42)、丙二醇(k～32)、水(k～80)、空气(k～1)、尼古丁和调味剂。在液体气溶胶形成基质形成电介质材料的情况下，将由控制系统测量的电量可以是电容。
液体气溶胶形成基质可以包括导电材料的混合物。在液体气溶胶形成基质形成导电材料的情况下，将由控制系统测量的电量可以是电阻。
液体存储部分可以包括在壳体内用于保持液体气溶胶形成基质的载体材料。液体气溶胶形成基质可以吸附或以其它方式加载到载体材料上。吸收于材料中的液体气溶胶形成基质可以散布或渗透穿过载体材料，且载体材料的饱和度的改变影响载体材料的整个主体。这可以使得布置成与载体材料的一部分接触的第一和第二电极能够感测载体材料的整个主体的电量的改变。这可以使得控制系统能够测量整个液体存储部分的电量。
载体材料可以由任何合适的材料吸收体制成，例如，发泡金属或塑料材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或陶瓷。气溶胶形成基质可在使用气溶胶生成系统之前保持在载体材料中。可以在使用期间将气溶胶形成基质释放到载体材料中。可在使用前立即将气溶胶形成基质释放到载体材料内。举例来说，可以在胶囊中提供液体气溶胶形成基质。胶囊的壳可以在由加热设备加热后熔融，且将液体气溶胶形成基质释放到载体材料内。胶囊可以含有固体与液体的组合。
可以在毛细管材料中保持液体气溶胶形成基质。毛细管材料是主动地将液体从材料的一端传送到另一端的材料。这可以是有利的，因为毛细管材料可以将液体气溶胶形成基质抽吸到液体存储部分中的特定位置，无论液体存储部分的取向如何。这可以促进第一和第二电极的布置以用于保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的身份的准确且可靠的确定。
毛细管材料可被配置成将气溶胶形成基质输送到气溶胶生成设备。毛细管材料可以被配置成将气溶胶形成基质输送到第一和第二电极。毛细管材料可以具有纤维状结构。毛细管材料可以具有海绵状结构。毛细管材料可以包括毛细管束。毛细管材料可包括多个纤维。毛细管材料可以包括多条线。毛细管材料可以包括细孔管。纤维、线与细孔管可通常对准以将液体输送到雾化器。毛细管材料可以包括纤维、线与细孔管的组合。毛细管材料可包括海绵状材料。毛细管材料可以包括泡沫状材料。毛细管材料的结构可形成多个小孔或小管，液体可以通过毛细作用运送穿过所述小孔或小管。
毛细管材料可以包括任何合适的材料或材料组合。合适的材料的实例是海绵或泡沫材料；呈纤维或烧结粉末形式的陶瓷或石墨类材料；泡沫金属或塑料材料；例如由纺织或挤出纤维制成的纤维状材料，如乙酸纤维素、聚酯或粘结聚烯烃、聚乙烯、涤纶或聚丙烯纤维、尼龙纤维或陶瓷。毛细管材料可具有任何合适的毛细性和孔隙度，以便结合不同的液体物理性质来使用。液体气溶胶形成基质具有包含但不限于粘度、表面张力、密度、热导率、沸点和蒸汽压力的物理性质，这允许通过毛细作用将液体运送穿过毛细管材料。
气溶胶生成设备可被布置成从液体存储部分接收气溶胶形成基质。气溶胶生成设备可以是雾化器。气溶胶生成设备可包括一个或多个气溶胶生成元件。气溶胶生成设备可被配置成使用热量使所接收的气溶胶形成基质雾化。气溶胶生成设备可包括用于使所接收的液体气溶胶形成基质雾化的加热设备。所述一个或多个气溶胶生成元件可以是加热元件。气溶胶生成设备可被配置成使用超声振动使所接收的气溶胶形成基质雾化。气溶胶生成设备可包括超声换能器。所述一个或多个气溶胶生成元件可以包括一个或多个可振动元件。
气溶胶生成设备可包括被配置成加热气溶胶形成基质的加热设备。加热设备可以包括一个或多个加热元件。所述一个或多个加热元件可以适当地布置以便最有效地加热所接收的气溶胶形成基质。所述一个或多个加热元件可被布置成主要借助于传导而加热所述气溶胶形成基质。所述一个或多个加热元件可布置成与气溶胶形成基质基本上直接接触。所述一个或多个加热元件可被布置成经由一个或多个导热元件将热传递到气溶胶形成基质。所述一个或多个加热元件可以被布置成在使用期间将热传递到通过气溶胶生成系统抽吸的环境空气，这可以通过对流来加热气溶胶形成基质。所述一个或多个加热元件可以被布置成在环境空气通过气溶胶形成基质抽吸之前对其进行加热。所述一个或多个加热元件可以被布置成在环境空气通过气溶胶形成基质抽吸之后对其进行加热。
所述加热设备可以是电加热设备或电加热器。电加热器可以包括一个或多个电加热元件。所述一个或多个电加热元件可包括电阻材料。合适的电阻材料可包含：半导体，例如掺杂陶瓷、电“传导”陶瓷(例如，二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。
所述一个或多个电加热元件可以采取任何合适的形式。举例来说，所述一个或多个电加热元件可采取一个或多个加热叶片的形式。所述一个或多个电加热元件可以采取具有不同导电部分的外壳或衬底，或者一个或多个电阻金属管的形式。
液体存储部分可以并入有一个或多个可弃式加热元件。所述一个或多个电加热元件可包括延行穿过气溶胶形成基质的一个或多个加热针或杆。所述一个或多个电加热元件可包括一个或多个柔性片材。所述电加热设备可包括一个或多个加热丝或细丝，例如Ni-Cr、铂、钨或合金丝，或加热板。所述一个或多个加热元件可沉积在刚性载体材料中或刚性载体材料上。
所述一个或多个加热元件可包括一个或多个散热片或热储存器。所述一个或多个散热片或热储存器可包括能够吸收和存储热并且随后随时间推移将热释放以加热气溶胶形成基质的材料。
所述加热设备可基本上平坦以允许简单的制造。如本文中所使用，术语“基本上平坦”意味着在单一平面中形成且不卷绕或另外被确认配合弯曲或其它非平面形状。平坦加热设备可在制造期间易于处置且提供稳固的构造。
所述加热设备可属于在EP-B1-2493342中描述的类型。举例来说，所述加热设备可包括在电绝缘衬底上的一个或多个导电轨道。所述电绝缘衬底可包括任何合适的材料，且可以是能够耐受高温(超过300℃)和快速温度改变的材料。合适的材料的实例为聚酰亚胺膜，例如，
Figure GDA0003002724800000151
加热设备可包括用于一次加热少量液体气溶胶形成基质的设备。所述用于一次加热少量液体气溶胶形成基质的设备可以包含(例如)与液体气溶胶形成基质连通的液体通路。可通过毛细管力迫使液体气溶胶形成基质到液体通路内。可布置所述至少一个加热器使得在使用期间，只加热在液体通路内的少量液体气溶胶形成基质，而非在壳体内的液体。所述加热设备可包括基本上包围液体通路的至少一部分的线圈。
加热设备可以包括电感性加热设备。下文关于筒更详细地描述电感性加热设备。
气溶胶生成设备可以包括一个或多个可振动元件和被布置成激发所述一个或多个可振动元件中的振动的一个或多个致动器。所述一个或多个可振动元件可以包括多个通路，气溶胶形成基质可以穿过所述通路且被雾化。所述一个或多个致动器可以包括一个或多个压电换能器。
所述气溶胶生成设备可包括用于将保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质传送到气溶胶生成设备的所述一个或多个元件的一个或多个毛细管芯。液体气溶胶形成基质可以具有包含粘度的物理特性，其允许液体通过毛细作用运送穿过所述一个或多个毛细管芯。所述一个或多个毛细管芯可具有上文关于毛细管材料所描述的结构的性质中的任一个。
所述一个或多个毛细管芯可以被布置成与保持于液体存储部分中的液体接触。所述一个或多个毛细管芯可以延伸到液体存储部分中。在此情况下，在使用中，可在所述一个或多个毛细管芯中通过毛细作用将液体从液体存储部分传递到气溶胶生成设备的所述一个或多个元件。所述一个或多个毛细管芯可以具有第一端和第二端。第一端可以延伸到液体存储部分中以将保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质抽吸到气溶胶生成设备中。第二端可以延伸到气溶胶生成系统的空气通路中。所述第二端可包括一个或多个气溶胶生成元件。所述第一端和第二端可延伸到所述液体存储部分中。一个或多个气溶胶生成元件可布置在第一端和第二端之间的芯的中心部分处。在使用时，当激活所述一个或多个气溶胶生成元件时，所述一个或多个毛细管芯中的液体气溶胶形成基质在所述一个或多个气溶胶生成元件处和其周围雾化。
气溶胶生成设备可以包括包围一个或多个毛细管芯的一部分的一个或多个加热丝或细丝。加热丝或细丝可以支承所述一个或多个毛细管芯的被包围部分。
在气溶胶生成设备的使用中，雾化的气溶胶形成基质可与穿过气溶胶生成系统的空气通路的空气流混合且携载在其中。所述一个或多个毛细管芯的毛细性质与液体基质的性质组合可确保在正常使用期间，在存在足够的气溶胶形成基质时，在气溶胶生成设备的区域中所述芯始终以液体气溶胶形成基质浸湿。
气溶胶生成系统可包括一个或多个电力供应。电力供应可以是电池。电池可以是基于锂的电池，例如，锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。电池可以是镍金属氢化物电池或镍镉电池。电力供应可以是电荷存储装置的另一种形式，例如电容器。电力供应可能需要再充电且被配置用于许多充放电循环。电力供应可以具有允许存储用于一次或多次吸烟体验的足够能量的容量；例如，电力供应可以具有足够的容量以允许在大约六分钟(对应于吸常规香烟所花去的典型时间)的周期内或在六分钟的倍数的周期内连续生成气溶胶。在另一实例中，电力供应可以具有足够容量以允许预定数目的抽吸或加热设备和致动器的离散激活。
所述气溶胶生成系统可包括被配置成操作气溶胶生成设备的控制系统。被配置成操作气溶胶生成设备的所述控制系统可以是被配置成识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的控制系统。被配置成操作气溶胶生成设备的所述控制系统可与被配置成识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的控制系统不同。被配置成操作气溶胶生成设备的控制系统可包括与被配置成识别保持在液体存储部分中的液体的控制系统类似的组件。
气溶胶生成系统可以包括与控制系统通信的温度传感器。温度传感器可以邻近于液体存储部分。温度传感器可以是热电偶。气溶胶生成设备的至少一个元件可由控制系统使用以提供关于温度的信息。所述至少一个元件的温度相依的电阻性性质可为已知的且用以按技术人员已知的方式确定所述至少一个元件的温度。控制系统可以被配置成使用来自温度传感器的温度测量值来考虑或补偿温度对第一电极和第二电极之间的电负载的影响。
气溶胶生成系统可以包括与控制电子器件通信的抽吸检测器。抽吸检测器可被配置成检测何时用户在衔嘴上抽吸。控制电子器件可以被配置成取决于来自喷烟检测器的输入而控制到气溶胶生成设备的电力。
控制系统可以包括倾斜传感器。倾斜传感器可以被配置成感测液体存储部分的取向。气溶胶生成系统可以包括控制系统，其被配置成从倾斜传感器接收所感测的取向信息且确定液体存储部分的取向。通过确定液体存储部分的取向，控制系统可以被配置成确定保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质是否基本上垂直于第一电极和第二电极。控制系统可以被配置成当保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质基本上垂直于第一和第二电极时，例如当确定液体存储部分直立时，识别保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
液体气溶胶形成基质可以经受使液体气溶胶形成基质移动到液体存储部分的不同区段的重力和加速力。假定整个液体存储部分布置于第一和第二电极之间，则电量的测量不会受影响。
气溶胶生成系统可包括用户输入，例如开关或按钮。这使用户能够接通系统。开关或按钮可激活气溶胶生成设备。开关或按钮可以起始气溶胶生成。开关或按钮可使控制电子器件准备好等待来自抽吸检测器的输入。
气溶胶生成系统可包括指示设备，用于向用户指示所确定的液体气溶胶形成基质身份。所述指示设备可以包括例如发光二极管(LED)的灯、例如LCD显示器的显示器以及扩音器或蜂鸣器中的一个或多个。控制系统可被配置成利用指示设备向用户指示所确定的液体气溶胶形成基质身份。控制系统可以被配置成取决于所确定的液体气溶胶形成基质的强度而点亮所述灯中的一个或多个，在显示器上显示液体气溶胶形成基质的类型或强度，或经由扩音器或蜂鸣器发出声音，以指示经授权或未经授权的液体气溶胶形成基质的确定。
气溶胶生成系统可包括壳体。所述壳体可以是伸长的。壳体可包括任何适合的材料或材料组合。合适材料的实例包含金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或医药应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。所述材料可以轻且不脆。
壳体可包括用于接纳电力供应的腔。所述壳体可包括衔嘴。所述衔嘴可包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。所述衔嘴可包括一个以上空气入口。空气入口中的一个或多个可以在气溶胶递送到用户之前降低气溶胶的温度，并且可以在气溶胶递送到用户之前降低气溶胶的浓度。
气溶胶生成系统可以是便携式的。气溶胶生成系统可以具有与常规雪茄或香烟相当的大小。气溶胶生成系统可具有在约30mm和约150mm之间的总长度。气溶胶生成系统可具有在约5mm和约30mm之间的外径。
气溶胶生成系统可以是电操作吸烟系统。气溶胶生成系统可以是电子香烟或雪茄。
气溶胶生成系统可以包括主单元和筒。筒包括用于保持液体气溶胶形成基质的液体存储部分。主单元可以被配置成可移除地接纳筒。第一电极和第二电极可以被布置成使得当筒由主单元接纳时，筒的液体存储部分的一部分布置于第一电极和第二电极之间。
主单元可包括一个或多个电力供应。主单元可包括气溶胶生成设备。
所述筒可包括气溶胶生成设备。当筒包括气溶胶生成设备时，筒可以被称为“雾化器”。
气溶胶生成系统可包括气溶胶生成组件，所述气溶胶生成设备包括气溶胶生成设备。气溶胶生成组件可以与主单元和筒分离。气溶胶生成组件可以由主单元和筒中的至少一个可移除地接纳。
主单元可以包括第一电极和第二电极。筒可以包括第一电极和第二电极。主单元可以包括第一电极和第二电极中的一个。筒可以包括第一电极和第二电极中的一个。将第一电极和第二电极中的一个布置于主单元上且将第一电极和第二电极中的另一个布置于筒上可以实现对筒的识别。换句话说，筒上的电极的存在或不存在可用以检验由主单元接纳的筒是否是来自主单元的制造商的真正或可靠的筒。电极的类型或主单元的电极和筒的电极之间的测量值还可用以识别由主单元接纳的筒的类型或保持于筒的液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的类型。控制系统可以被配置成确定筒中的电极的存在或不存在。控制系统可以被配置成基于筒中的电极的存在或不存在而确定筒的身份。控制系统还可以被配置成基于筒中的电极的存在或不存在而确定筒是否已由主单元正确地接纳。
控制系统可被配置成基于第一电极和第二电极之间的测得的电量信息识别筒。换句话说，控制系统可被配置成辨识可靠的筒。这可实现气溶胶生成系统或用以控制气溶胶生成系统的操作以优化液体气溶胶形成基质的雾化。这可使主单元能够抑制或防止伪造的筒与主单元一起使用。
筒或保持在筒的液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的识别对于崭新的筒来说可能是简单的，其中保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量可以是已知的。控制系统可被配置成确定何时新的筒由主单元接纳。主单元可包括开关，其被布置成在筒被主单元接纳时激活，或由用户在新的筒被主单元接纳时激活。
气溶胶生成设备可包括基本上如上文所描述的加热设备。加热设备可以是电感性加热设备，使得无电触点形成于筒和主单元之间。主单元可以包括电感器线圈以及被配置成将高频振荡电流提供到电感器线圈的电力供应。筒可以包括被定位成加热气溶胶形成基质的基座元件。如本文中所使用，高频振荡电流表示具有在10kHz和20MHz之间的频率的振荡电流。
筒可以可移除方式联接到主单元。当已消耗气溶胶形成基质时，筒可以从主单元移除。筒可以是可弃式的。所述筒可以可重复使用。筒可用液体气溶胶形成基质再填充。筒可以在主单元中可更换。主单元可以可重复使用。
可以可靠且可重复的方式低成本地制造筒。如本文中所使用，术语“可移除地联接”用于表示筒和主单元可以彼此联接和分开，而不会明显损坏主单元或筒。
筒可以具有简单设计。筒可以具有液体气溶胶形成基质保持在内的壳体。筒壳体可以是刚性壳体。壳体可以包括不透液体的材料。
所述筒可包括盖。盖可以在将筒联接到主单元之前可剥离。所述盖可以是可穿刺的。
主单元可以包括用于接纳筒的腔。主单元可以包括用于接纳电力供应的腔。
主单元可包括气溶胶生成设备。主单元可以包括气溶胶生成系统的一个或多个控制系统。主单元可以包括电力供应。电力供应可以可移除方式联接到主单元。
主单元可以包括衔嘴。所述衔嘴可包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。所述衔嘴可包括一个以上空气入口。
主单元可以包括用于穿刺筒的盖的穿刺元件。衔嘴可包括穿刺元件。衔嘴可包括在所述至少一个空气入口和穿刺元件的远端之间延伸的至少一个第一管道。衔嘴可包括在穿刺元件的远端和所述至少一个空气出口之间延伸的至少一个第二管道。可以布置衔嘴，使得在使用时，当用户在衔嘴上抽吸时，空气沿着从所述至少一个空气入口延伸穿过所述至少一个第一管道、穿过筒的一部分、穿过所述至少一个第二管道的空气通路流动，并且退出所述至少一个出口。这可以改进穿过主单元的气流并且使气溶胶能够更容易地递送到用户。
在使用中，用户可以将如本文所描述的筒插入到如本文所描述的主单元的腔中。用户可以将衔嘴附接到主单元的主体，这可以用穿刺部分穿刺筒。用户可以通过按压开关或按钮激活主单元。用户可以在衔嘴上抽吸，以经由所述一个或多个空气入口将空气抽吸到主单元中。空气可以通过气溶胶生成设备的一部分，从而夹带雾化的气溶胶形成基质，并且经由衔嘴中的空气出口离开主单元以被用户吸入。
可以提供一套部件，基本上如上所述包括筒和主单元。可以通过组装筒、气溶胶生成设备和主单元来提供根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统。可以可移除地连接所述套部件的组件。所述套部件的组件可为可互换的。所述套部件的组件可以是可弃式的。所述套部件的组件可以可重复使用。
可提供根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的主单元。主单元可包括控制系统以及第一电极和第二电极中的至少一个。
可以提供根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的筒。所述筒可以包括：液体存储部分；以及第一电极和第二电极中的至少一个。所述筒可以包括用于在液体存储部分中保持液体气溶胶形成基质的壳体。所述筒可包括被布置成接纳来自液体存储部分的液体气溶胶形成基质的气溶胶生成设备。
根据本发明的第二方面，提供一种识别保持在气溶胶生成系统的液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的方法，所述方法包括：将液体气溶胶形成基质保持在气溶胶生成系统的液体存储部分中；将液体存储部分的至少一部分布置在第一电极和第二电极之间，当液体气溶胶形成基质保持在液体存储部分中时，液体存储部分的布置于第一电极和第二电极之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质；测量第一电极和第二电极之间的电量；以及基于测得的电量信息识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质。
所述方法具有关于本发明的第一方面描述的所有优点。例如液体存储部分以及第一电极和第二电极等特征可以与关于本发明的第一方面描述的那些特征相同。
识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的步骤可包括将测得的电量信息与参考电量信息比较的步骤。参考电量信息可以是由控制系统先前测量的电量信息。参考电量信息可以存储于气溶胶生成系统的存储器中。参考电量信息可以存储于查找表中。
参考电量信息可以由控制系统在校准程序中测量。可以执行校准程序以填充查找表。在校准程序中，可用预定液体气溶胶形成基质装载液体存储部分。第一电极和第二电极之间的电量可在用已知液体气溶胶形成基质装载液体存储部分时测量。测得的电量信息可存储在查找表中且在所述查找表中与测量时保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的已知身份相关联。
可以在分配气溶胶生成系统之前在工厂中执行校准程序。可以在气溶胶生成系统的第一次使用之前由用户执行校准程序。
一种控制气溶胶生成系统的气溶胶生成设备的操作的方法可包括：将液体气溶胶形成基质保持在气溶胶生成系统的液体存储部分中；将液体存储部分的至少一部分布置在第一电极和第二电极之间，当液体气溶胶形成基质保持在液体存储部分中时，液体存储部分的布置于第一电极和第二电极之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质；测量第一电极和第二电极之间的电量；基于测得的电量信息识别保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质；以及基于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的所确定的身份控制气溶胶生成系统的气溶胶生成设备的操作。
关于本发明的一个方面描述的特征也可以适用于本发明的其它方面。关于所述方法描述的特征可以适用于气溶胶生成系统，且对应于气溶胶生成系统的特征可以适用于所述方法。
附图说明
将参看附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：
图1示出示范性气溶胶生成系统的示意性说明；
图2示出根据本发明的第一实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图3示出根据本发明的第二实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图4示出根据本发明的第三实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图5示出根据本发明的第四实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图6示出根据本发明的第五实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图7示出根据本发明的包括相互交错的电极的传感器；
图8示出根据本发明的包括相互交错的电极的传感器；
图9示出根据本发明的第六实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图10示出根据本发明的第七实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；
图11示出根据本发明的第八实施例的气溶胶生成系统的液体存储部分；以及
图12示出根据本发明的传感器的示意电路图。
具体实施方式
图1是气溶胶生成系统的示意性说明。图1在本质上是示意性的，且所示的组件个别地或相对于彼此不一定按比例。气溶胶生成系统包括与优选地为可弃式的筒200协作的优选地为可重复使用的主单元100。图1中示出的气溶胶生成系统是电操作吸烟系统。
主单元100包括主壳体101。壳体为基本上圆形圆柱形，且具有约100mm的纵向长度和约20mm的外径，这与常规雪茄相当。主单元100包括呈锂离子磷酸盐电池102的形式的电力供应以及呈控制电子器件104的形式的控制系统。主壳体101还限定筒200被接纳至的腔112。
主单元100还包含衔嘴部分120，所述衔嘴部分包含出口124。衔嘴部分在此实例中通过铰接连接而连接到主壳体101，但可使用任何种类的连接，例如搭扣配合或螺钉配合。当衔嘴部分处于封闭位置时，如图1中所示，一个或多个空气入口122提供于衔嘴部分120和主体101之间。
扁平螺旋电感器线圈110在衔嘴部分内。通过由铜板冲压或切割螺旋线圈形成线圈110。线圈110定位于空气入口122和空气出口124之间，使得通过入口122抽吸到出口124的空气穿过线圈。
筒200(图1中以示意性形式示出)包括限定液体存储部分201的刚性壳体204。液体存储部分201含有液体气溶胶形成基质(未图示)。筒200的壳体204是不透流体的，但是具有由可渗透基座元件210覆盖的开放端。可渗透基座元件210包括包含铁氧体钢的铁氧体网格。气溶胶形成基质可在网格的间隙中形成弯月面。当筒200与主单元接合并且接纳在腔112中时，基座元件210邻近扁平螺旋线圈110定位。筒200可以包含键合特征以确保它无法颠倒插入到主单元中。
在使用中，用户在衔嘴部分120上抽吸以经由空气入口122将空气抽吸到衔嘴部分120中并且离开出口124进入用户的口中。主单元包含作为控制电子器件104的一部分的呈麦克风形式的抽吸传感器106。当用户在衔嘴部分上抽吸时，小空气流经由传感器入口121抽吸经过麦克风106并且一直进入衔嘴部分120。当检测到抽吸时，控制电子器件将高频振荡电流提供给线圈110。这产生振荡磁场，如图1中的虚线所示。还激活LED 108以指示主单元被激活。振荡磁场通过基座元件，从而在基座元件中感生涡电流。基座元件由于焦耳加热并且由于磁滞损耗而发热，从而到达足以蒸发靠近基座元件的气溶胶形成基质的温度。蒸发的气溶胶形成基质夹带在从空气入口流动到空气出口的空气中，并且在进入用户的口中之前在衔嘴部分内冷却以形成气溶胶。在检测到抽吸之后控制电子器件将振荡电流供应到线圈持续预定持续时间(在此实例中为五秒)，并且然后切断电流直到检测到新的抽吸。
筒200具有圆形圆柱形形状，且基座元件横跨筒壳体的圆形开放端。将了解，其它配置是可能的。举例来说，基座元件可以是横跨筒壳体204中的矩形开口的钢网格条带220。
图1中示出的实例气溶胶生成系统依赖于电感性加热。合适的电感性加热元件的其它实例以及电感性加热系统的操作的阐释在WO 2015/177046 A1中描述。
应了解，气溶胶生成系统可包括其它类型的气溶胶生成设备。举例来说，气溶胶生成设备可包括被配置成通过热量使液体气溶胶形成基质雾化的其它气溶胶生成设备。气溶胶生成设备可以包括一个或多个电阻加热元件。气溶胶生成设备还可包括被配置成通过振动使液体气溶胶形成基质雾化的气溶胶生成设备。气溶胶生成设备可以包括一个或多个可振动的元件和致动器。
图2到12中示出适合于气溶胶生成系统的主单元的筒的若干实例，例如图1中示出的主单元。图2到12中示出的筒包括根据本发明的液体存储部分和电极布置。
图2中所示的筒300包括基本上圆形圆柱形壳体301，其具有封闭端和基本上开放端。壳体是刚性的且基本上不透流体的，且限定液体存储部分，所述液体存储部分被配置成自由地或保持于载体材料中而保持液体气溶胶形成基质(未图示)。气溶胶生成元件302提供于壳体301的开放端上方。在此实施例中，气溶胶生成元件包括铁氧体网格基座。传感器303被布置于壳体301的内表面上，在液体存储部分内。传感器包括第一电极304和第二电极305。第一电极304和第二电极305是基本上相同的且包括被布置于壳体301的相对侧的弓状金属板。每一电极304、305环绕壳体301的内表面的约一半圆周，且从开放端到封闭端基本上延伸壳体301的长度。电极304、305被布置于壳体上，板的侧面之间具有间隙，以确保板304、305不成导电关系。此布置使得传感器303能够感测整个液体存储部分的电量。
电触点(未图示)从所述板中的每一个的外表面到内表面延伸穿过壳体。当筒300接纳于主单元的腔中时，筒300的触点抵靠布置于主单元的腔中的互补触点以将传感器303电连接到电力供应和主单元的控制系统。
图3中所示的筒310具有与图2中所示的筒300基本上类似的构造。筒310包括限定液体存储部分的基本上圆形圆柱形壳体311以及被布置于开放端上方的气溶胶生成元件312。筒300包括布置于液体存储部分的外表面周围的传感器313。传感器313包括第一电极314和第二电极315。第一电极314和第二电极315是基本上相同的且包括环绕壳体311的外表面的铜环。第一电极314、315朝向壳体311的开放端布置，且第二电极315朝向封闭端布置，使得传感器313被配置成感测整个液体存储部分的电量。
图4中所示的筒320与图3中所示的筒310具有基本上类似的构造。筒320包括具有开放端和封闭端的基本上圆形圆柱形壳体321以及被布置于开放端上方的气溶胶生成元件322。筒320包括传感器323，所述传感器包括包括被布置于壳体321的内表面处的环电极的第一电极324以及包括气溶胶生成元件322的第二电极。
图5中所示的筒330与图2、3和4中示出的筒300、310和320具有基本上类似的构造。筒330包括具有开放端和封闭端的基本上圆形圆柱形壳体331以及被布置于开放端上方的气溶胶生成元件332。筒330包括被布置于壳体321的内表面处的传感器333。传感器333包括第一电极334和第二电极335。第一电极334和第二电极335是在沿着壳体331的长度的相同位置处延伸穿过壳体331的相对侧的点电极。这使电极之间的距离最小化且可以改进传感器333的灵敏度。在液体存储部分中提供载体材料的情况下，点电极334、335可以被布置成与载体材料接触。保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质渗透穿过载体材料。保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的量的改变影响载体材料的饱和度且改变载体材料的电量。这使得点电极334、335能够感测整个液体存储部分的电量。
图5中所示的筒340与图2、3、4和5中示出的筒300、310、320和330具有基本上类似的构造。筒340包括具有开放端和封闭端的基本上圆形圆柱形壳体341以及被布置于开放端上方的气溶胶生成元件342。筒340包括被布置于壳体341的内表面处的传感器343。传感器343包括被布置于平台上的第一和第二电极(未图示)。所述平台包括电绝缘聚合物薄片，其具有与图2中所示的筒300的电极304、305中的一个相似的大小和形状。所述平台粘附到壳体343的内表面且是充分柔性的以顺应壳体343的形状。
图7中示出第一和第二电极在例如传感器343的平台等平台上的实例布置。传感器343'包括互相交错的第一电极344'和第二电极345'。每一电极344'、345'是基本上相同的，且包括线性主轨道以及在基本上垂直于主轨道的方向上延伸远离主轨道的多个线性突起。每一电极344'、345'包括125个突起，每一突起具有约6760μm的长度LP以及约10μm的宽度WP。相邻突起通过具有约30μm的宽度WI的间隙间隔开。
第一电极344'的主轨道和第二电极345'的主轨道在平台上以约6780μm的分隔平行布置。第一电极344'被布置成其突起346'面向第二电极345'且在第二电极345'的间隙内。第二电极345'被布置成其突起347'面向第一电极344'且在第一电极344'的间隙内。在此布置中，沿着电极344'、345'的整个长度在第一电极344'和第二电极345'之间提供约10μm的恒定间隔。
图8中示出第一和第二电极在例如传感器343的平台等平台上的另一实例布置。传感器343”包括相互交错的第一电极344”和第二电极345”。每一电极344”、345”包括线性主轨道以及在远离主轨道的相反方向上延伸的多对弓状突起。每一电极344”、345”包括50对弓状突起。每一突起具有约10μm的宽度。每一对突起形成在距主轨道最远的末端处不接合的不完整圆。相邻对的突起通过具有约30μm的宽度的间隙间隔开。第二电极345”的最远突起包括完整圆。
第一电极344”的主轨道和第二电极345”的主轨道在平台上平行地在平台上同轴对准布置，其中第一电极344”的突起346”在第二电极345”的间隙内且第二电极345”的突起347”在第一电极344”的间隙内。第一电极344”的最远突起基本上包围第二电极345”的最远突起。在此布置中，沿着电极344'、345'的整个长度在第一电极344'和第二电极345'之间提供约10μm的恒定间隔。
图9中所示的筒350包括限定液体存储部分的刚性壳体351。壳体351包括基本上平面侧面。壳体301的内部体积充分窄以使得毛细管力作用于保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质上。传感器353包括被布置于液体存储部分的相对侧处的第一板电极354和第二板电极355。电极354、355形成具有约25mm到30mm之间的长度和约5mm到7mm之间的宽度的基本上平行的电极板。这对应于约25mm x 5mm到约30mm x 7mm之间的横截面面积。第一电极344和第二电极345之间的分隔在约2mm和约3mm之间。
筒350进一步包括呈从液体存储部分的末端延伸的芯352的形式的气溶胶生成设备以及在远端缠绕芯352的加热线圈358。在使用中，线圈358加热芯352且使芯352中的液体气溶胶形成基质雾化。这将保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质抽吸到液体存储部分的芯末端。由第一电极354和第二电极355之间的窄分隔造成的毛细管力并不使保持于液体存储部分中的液体气溶胶形成基质自由移动。因此，液体气溶胶形成基质收集于液体存储部分的芯末端处，且液体存储部分可以理论上划分成两个区段：填充有液体气溶胶形成基质的朝向芯末端的第一区段38A以及填充有空气的与芯末端相对的第二区段38B。在使用中消耗液体气溶胶形成基质时，填充有空气的第二区段38B大小增加且填充有液体气溶胶形成基质的第一区段38A大小减小。
图10中所示的筒360包括基本上圆形圆柱形壳体361，其包括延伸穿过其中的中心空气流通路。液体存储部分限定于壳体361和所述中心空气流通路之间，且包括载体材料的环形体。筒360包括呈延伸跨越空气流通路的芯362的形式的气溶胶生成设备以及布置于空气通路中且缠绕芯362的加热线圈368。筒360包括传感器363，所述传感器包括被布置于芯的相对侧处的第一电极364和第二电极365。在使用中，线圈368加热芯362且使芯362中的液体气溶胶形成基质雾化。这将保持于载体材料中的液体气溶胶形成基质抽吸到芯且改变芯362和载体材料两者的饱和度。在芯的饱和度改变时，电极364、365之间的电负载改变。
图11中所示的筒370与图10中所示的筒360具有相似的构造和布置。筒370包括传感器373，所述传感器包括布置于载体材料的环形体的内表面周围的第一圆形圆柱形板电极374以及布置于载体材料的主体的外表面周围的第二圆形圆柱形板电极375。第一和第二电极375、374形成界定载体材料的环形体的内表面和外表面的同心圆形圆柱形板。在使用中，线圈加热芯且使芯中的液体气溶胶形成基质雾化，这将保持于载体材料中的液体气溶胶形成基质抽吸到芯。这改变载体材料的饱和度，进而改变电极374、375之间的电负载。
图12示出用于根据本发明的气溶胶生成系统的传感器电路401和控制系统电路402的示意性电路图。传感器电路401包括传感器403，其与电阻器R和专用传感器电力供应串联，所述专用传感器电力供应用以在预定频率下对传感器403供应交流电压。控制系统电路402包括控制电子器件，其包括控制器404和存储器405。控制电子器件连接到电力供应406。
在其它实施例(未图示)中，传感器403可以连接到电力供应406，所述电力供应可以被配置成对传感器电路401和控制系统电路402供电。电力供应406还可以被配置成对气溶胶生成系统的气溶胶生成设备供电，且控制系统电路402可以被配置成控制气溶胶生成设备的操作。
在本发明的一个实施例中，气溶胶生成系统包括图2到12中示出的筒中的一个。在使用中，气溶胶生成系统由用户激活开关而接通，且气溶胶生成系统的控制系统将振荡测量信号供应到第一和第二电极。控制系统从第一和第二电极接收阻抗信息，且比较测得的阻抗信息与存储于控制系统的存储器中的查找表中的参考阻抗信息。控制系统使测得的阻抗信息与查找表中的所存储参考阻抗信息匹配。所存储的参考阻抗信息与液体气溶胶形成基质的已知组成物相关联。控制系统通过在气溶胶生成系统的LED显示器上显示液体气溶胶形成基质的身份而向用户指示液体气溶胶形成基质的组成物是已知的。在一些实施例中，控制系统被配置成基于液体气溶胶形成基质的所确定的身份控制到气溶胶生成系统的气溶胶生成设备的电力供应。
如果控制系统不能使感测到的阻抗信息与所存储的参考阻抗信息匹配，那么控制系统向用户显示液体气溶胶形成基质是未知或未经授权的。在一些实施例中，控制系统被配置成在液体气溶胶形成基质的身份未知的情况下防止气溶胶生成系统的气溶胶生成设备的操作。
可针对每一气溶胶生成系统执行校准程序。在校准程序中，具有已知组成物的液体气溶胶形成基质可引入到液体存储部分中，且可测量电感、电阻或电容中的至少一个。测量值可存储在控制系统的存储器中的查找表中，且每一测量值与液体气溶胶形成基质的身份相关联。
应了解，在其它实施例(未图示)中，控制系统可被配置成将非振荡的测量信号供应到第一电极和第二电极。换句话说，直流电压可供应到第一和第二电极。在这些实施例中，控制系统可被配置成测量第一和第二电极之间的电阻。
应了解，所述阻抗、电容和电阻与液体气溶胶形成基质的身份之间的关系将取决于电极相对于彼此和液体存储部分的类型和相对位置。
将了解，在其它实施例(未图示)中，相对于图2到12描述的筒可以不是筒，而是可以作为例如图1中示出的气溶胶生成系统等气溶胶生成系统的一体式部分。还应了解，主单元可以具备传感器，例如图2到12中示出的第一和第二电极对，其被布置成感测由主单元接纳的筒的液体存储部分的电量。
应了解，可以在其它实施例中提供针对一个实施例描述的特征。确切地说，应了解，根据本发明的筒和气溶胶生成系统可包括确定保持在液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的身份的一个以上设备，例如一对以上第一和第二电极。

Claims (13)

1.一种气溶胶生成系统，包括：
液体存储部分，用于保持液体气溶胶形成基质；
第一电极和与所述第一电极间隔开的第二电极，其中所述液体存储部分的至少一部分布置于所述第一电极和所述第二电极之间，且当液体气溶胶形成基质保持在所述液体存储部分中时，所述液体存储部分的布置于所述第一电极和所述第二电极之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质；以及
控制系统，被配置成：
测量至少横跨所述液体存储部分的位于所述第一电极和所述第二电极之间的保持液体气溶胶形成基质的所述部分的电量，以及
基于测得的电量信息识别保持在所述液体存储部分中的所述液体气溶胶形成基质。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述控制系统被配置成通过比较所述测得的电量信息与存储于所述控制系统中的参考电量信息来识别保持于所述液体存储部分中的所述液体气溶胶形成基质。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统进一步包括被布置成接纳来自所述液体存储部分的液体气溶胶形成基质的气溶胶生成设备，且其中所述控制系统进一步被配置成基于保持在所述液体存储部分中的所述液体气溶胶形成基质的所确定的身份控制所述气溶胶生成设备的操作。
4.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述第一电极和所述第二电极被布置于电绝缘材料的平台上。
5.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述第一电极和所述第二电极是相互交错的。
6.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统包括气溶胶生成设备，所述气溶胶生成设备包括一个或多个气溶胶生成元件，且其中所述气溶胶生成元件中的至少一个包括所述第一电极和所述第二电极中的一个。
7.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统包括被配置成向所述第一电极和所述第二电极供应测量信号的电力供应。
8.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中待由所述控制系统测量的所述电量是所述第一电极和所述第二电极之间的阻抗。
9.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中待由所述控制系统测量的所述电量是所述第一电极和所述第二电极之间的电阻。
10.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中待由所述控制系统测量的所述电量是所述第一电极和所述第二电极之间的电容。
11.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成系统包括：
筒，包括所述液体存储部分；以及
主单元，包括所述控制系统，
其中所述主单元被配置成能够移除地接纳所述筒，且所述第一电极和所述第二电极被布置成使得当所述筒由所述主单元接纳时，所述筒的所述液体存储部分的一部分被布置于所述第一电极和所述第二电极之间。
12.根据权利要求11所述的气溶胶生成系统，其中：
所述筒包括所述第一电极和所述第二电极，或
所述主单元包括所述第一电极和所述第二电极，或
所述筒包括所述第一电极和所述第二电极中的一个，且所述主单元包括所述第一电极和所述第二电极中的另一个。
13.一种识别保持在气溶胶生成系统的液体存储部分中的液体气溶胶形成基质的方法，所述方法包括：
在气溶胶生成系统的液体存储部分中保持液体气溶胶形成基质；
将所述液体存储部分的至少一部分布置在第一电极和第二电极之间，其中当液体气溶胶形成基质保持在所述液体存储部分中时，所述液体存储部分的布置于所述第一电极和所述第二电极之间的所述部分保持液体气溶胶形成基质；
测量至少横跨所述液体存储部分的位于所述第一电极和所述第二电极之间的保持液体气溶胶形成基质的所述部分的电量；以及
基于测得的电量信息识别保持在所述液体存储部分中的所述液体气溶胶形成基质。
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