CN110418583A - 用于检查液体储存部分的填充水平的系统和方法 - Google Patents

Abstract

气溶胶生成系统(10)包括：用于容纳液体气溶胶形成基质(31)的液体储存部分(22)、设置在所述液体储存部分内的液体压力传感器(34)以及与所述压力传感器通信的控制单元(16)。所述气溶胶生成系统还包括与所述控制单元通信的大气压力传感器(18)，所述大气压力传感器被配置成用于确定环境的大气压力，并且其中所述控制单元被配置成接收来自所述液体压力传感器和所述大气压力传感器的压力信号，并且其中所述控制单元还被配置成基于这两个压力信号的比较来确定所述液体气溶胶形成基质的填充水平。本发明还涉及一种用于确定液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的填充水平的方法。

Description

用于检查液体储存部分的填充水平的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括液体储存部分和确定液体储存部分的填充水平的控制单元。本发明还涉及相对应的方法。

背景技术

一种类型的气溶胶生成系统包括液体储存部分和包括芯和线圈加热器布置的汽化器。液体气溶胶形成基质通过毛细管力经由芯提供给汽化器。在这种系统中，尽管液体储存部分的液体气溶胶形成基质被用完，仍存在激活线圈加热器的风险。因此不会有气溶胶形成，且使用者将吸入加热空气。吸入加热空气不仅对使用者不适，而且还可能导致不良产物的释放，所述不良产物随后会被使用者吸入。

因此，需要提供改进的气溶胶生成系统，所述改进的气溶胶生成系统确保在系统激活时，液体储存部分中有足够的液体气溶胶生成基质。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种气溶胶生成系统，所述气溶胶生成系统包括用于容纳液体气溶胶形成基质的液体储存部分。所述系统还包括设置在液体储存部分内的液体压力传感器，以及与液体压力传感器通信的控制单元。控制单元被配置成基于由液体压力传感器提供的压力信号来确定液体气溶胶形成基质的填充水平。

本发明的气溶胶生成系统允许确定液体储存部分中是否有足够的液体气溶胶形成基质。液体压力传感器用于确定液体气溶胶形成基质所施加的压力。液体压力可被配置成与液体储存部分中提供的液体气溶胶形成基质直接接触。液体压力传感器可被配置成防液体，使得与液体气溶胶形成基质的持续接触不会对其正常功能产生负面影响。

当液体压力传感器与液体储存部分中的液体接触时，根据帕斯卡定律，液体压力传感器测量的总压力是大气压力与液体压力传感器上方的液柱引起的压力之和。如果液体储存部分中的液体压力传感器检测到没有足够的流体可用，气溶胶生成系统的控制单元可以防止汽化器的激活，直到液体储存部分被替换或重新填充。因此，避免了使用者仅吸入热空气的不愉快体验。在检测到空液体储存部分后，控制单元可以通过显示器或类似装置指示必须提供新鲜液体储存部分或者需要重新填充。

液体压力传感器可以设置在液体储存部分的底部。通过在液体储存部分的底部设置液体压力传感器，最大化对压力测量有影响的液柱的高度。此外，在液体储存部分具有细长圆柱形形式并且液体储存部分的底部由圆柱形液体储存部分的端面中的一个限定的实施例中，液体气溶胶形成基质与液体压力传感器在气溶胶生成系统的各种取向上接触。因此，在这些取向中，还可以确定是否有足够的液体气溶胶形成基质。

如本文所用，术语“底部”应在附图中描述的配置中理解。因此，当气溶胶生成系统处于期望取向以进行填充水平检查时，液体储存部分的底部表示液体储存部分的下部部分，如附图所示。

如本文所用，术语“液体压力传感器”是指适用于确定液体储存部分中液体气溶胶形成基质所施加的压力的任何压力传感器。

气溶胶生成系统还可以包括与控制单元通信的第二压力传感器。第二传感器可被配置成用于确定环境的大气压力。因此，在本文中，第二压力传感器也将被称为大气压力传感器。控制单元可被配置成从包括在气溶胶生成系统中的两个压力传感器接收两个压力信号。控制单元还被配置成基于这两个压力信号的比较来确定液体气溶胶形成基质的填充水平。

当液体储存部分填充有液体气溶胶形成基质且液体储存装置中的液体压力传感器与这个液体气溶胶形成基质接触时，通过液体储存部分内部液体压力传感器测量的压力高于环境大气压力。因此，与环境大气压力相比，液体储存部分内的压力读数较高指示液体储存部分中存在足够的液体气溶胶形成基质。在此配置中，使用者可以使用气溶胶生成系统以进行吸入。

随着气溶胶生成系统的继续使用逐渐清空液体储存部分，液体储存部分中测得的压力值持续下降，直到其与环境大气压力相同。当两个压力值相同时，液体储存部分为空且需要重新填充。为了防止液体储存部分完全为空，控制单元可以配置成一旦压力值之间的差值达到某个预定阈值，便对使用者发出警示。这个阈值可以确定为比大气压力高10％、比大气压力高5％或比大气压力高2％。

电子操作的气溶胶生成系统通常包括抽吸检测单元，所述抽吸检测单元指示一个使用者在气溶胶生成系统处进行抽吸。在这些系统中的一些系统中，抽吸传感器是压力传感器，用于测量气溶胶生成系统内气流路径中的压力。气溶胶生成系统内的气流路径中的压降指示发生抽吸并触发气溶胶生成系统的汽化单元的激活。当未进行抽吸时，此类抽吸传感器的压力读数对应于环境大气压力。因此，在本发明的实施例中，环境大气压力可以通过气溶胶生成系统的抽吸检测单元中使用的抽吸传感器的压力读数来确定。通过使用已有的压力传感器测定环境大气压力，可以获得气溶胶生成系统的额外功能，而不需要额外的组件，而且不会增加系统的复杂性。

使用液体储存部分内的液体压力传感器获得的压力读数可分别取决于气溶胶生成系统和液体储存部分的取向。尤其是在气溶胶生成系统为手持系统的情况下，气溶胶生成系统可以被倒置，使得液体压力传感器临时位于液体储存部分的顶部。在此配置中，液体压力传感器可能不与液体气溶胶形成基质接触。如果控制单元在此配置中执行填充水平检查，则可以确定液体储存部分为空，但实际上仍然有足够的液体气溶胶形成基质。

为了避免此类错误的填充水平检查，气溶胶生成系统可以包括与控制单元通信的取向传感器。可提供取向传感器以确定液体储存部分的取向。在液体储存部分固定地保持在气溶胶生成系统内的实施例中，取向传感器也可以设置在气溶胶生成系统内的任何地方。在此类实施例中，气溶胶生成系统的取向可以用来确定液体储存部分的取向。

因此，控制单元还可配置成仅在液体储存部分处于正确的取向时启动填充水平检查。这样，避免因液体储存部分的错误取向导致填充水平检查出错。

取向传感器可以是任何合适的市售取向传感器。取向传感器可以是陀螺仪传感器。

液体储存部分可以是可再填充的。为此，液体储存部分可以附带再填充开口。当气溶胶生成系统表示液体储存部分不再包括足够的液体气溶胶形成基质时，使用者可以重新填充液体气溶胶形成基质。

液体储存部分可以配置为可更换的液体储存部分。液体传感器可以形成可更换液体储存部分的一部分。在更换液体储存部分时，液体储存部分与控制单元之间的接触仅要求在这些部件之间建立相应的电连接。然而，由于液体传感器是液体储存部分的一部分，此类液体储存部分的制造成本增加。

气溶胶生成系统可以包括装置部分，所述装置部分又包括电源和包含控制单元的电子电路。装置部分还可以包括取向传感器。气溶胶生成系统还可包括一个包括液体储存部分的筒，并且可选地还包括汽化器组件和衔嘴。筒可以可拆卸地附连到气溶胶生成系统的装置部分。

液体压力传感器可以是装置部分的一部分。在气溶胶生成系统的组装或筒的更换时，液体压力传感器将位于筒的液体储存部分内，使得液体压力传感器与液体储存部分中的液体气溶胶形成基质直接接触。在此实施例中，更换筒因此也不仅需要电连接，而且还要求在装置部分和筒之间建立流体连接。然而，由于筒不包括液体压力传感器，导致不需要对应的电连接，因此与包括液体压力传感器的筒相比，单个筒的制造成本较低。

液体储存部分还可以包括加压液体气溶胶形成基质，或可能已经填充有加压气溶胶。压力下的这类液体可能会对系统提供更准确的压力测量。为了在所需压力下释放加压液体或气溶胶以供吸入，气溶胶生成系统可以包含压力调节器。

根据第二方面，本发明还涉及一种用于确定气溶胶形成系统中液体储存部分的填充水平的方法。所述方法包括以下步骤：提供容纳液体气溶胶形成基质的液体储存部分，提供液体储存部分内的液体压力传感器并提供与液体压力传感器通信的控制单元。液体储存部分中的液体压力传感器测量压力值，并将此压力信号传送到控制单元。控制单元被配置成评估压力信号并确定液体储存部分中液体气溶胶形成基质的填充水平。

当评估液体压力传感器的压力信号并发现液体储存部分中的填充水平足够高时，使用者可以根据需要操作气溶胶生成系统。当控制单元在评估压力信号之后确定液体储存部分为空或基本上为空时，相应地通知消费者，并且气溶胶生成系统无法在液体储存部分被重新填充或更换之前激活。

在气溶胶生成系统的正常操作期间，可以随时执行填充水平检测。在开始气溶胶生成之前立即执行填充水平检查可能是有利的。

由于液体压力传感器的压力读数可能取决于气溶胶生成系统的正确取向，所述方法还可以包括提供取向传感器以用于确定气溶胶生成系统的取向并且根据气溶胶生成系统的所确定取向触发填充水平的评估的步骤。有利地仅在气溶胶生成系统处于正确取向时触发填充水平检测，在正确取向中，压力传感器位于液体储存部分的底部。

结合本发明的一个方面公开的特征也可以易于与本发明的其它方面结合使用。

附图说明

将参考附图仅作为实例进一步描述本发明，在附图中：

图1示出本发明的气溶胶生成系统；

图2示出图1的气溶胶生成系统的液体储存部分的横截面；

图3示出本发明的另一气溶胶生成系统；

具体实施方式

在图1至3中，描绘由下部部分、气溶胶生成装置12和气溶胶生成制品20的上部部分组成的气溶胶生成系统10。

气溶胶生成装置12包括电源14和电路，所述电路包含控制单元16和抽吸检测器18。气溶胶生成制品20包括液体储存部分22、汽化器24和衔嘴26。在气溶胶生成系统10的组装之后，建立在气溶胶生成装置12和气溶胶生成制品20之间的电连接，使得气溶胶生成系统10的单个电气部件彼此可以通信。

气溶胶生成系统10限定从空气入口通过汽化器24到衔嘴26的气流路径。

图2示出穿过包括液体储存部分22的气溶胶生成制品20的一部分的横截面。液体储存部分22包括具有开口30的一个外壳28，液体气溶胶形成基质31通过所述开口传递到汽化器。所描绘的液体储存部分22中的填充水平约为50％。在图1至3中，气溶胶生成系统10处于直立位置，衔嘴26朝向上。在此配置中，在液体储存22部分的底部32处设置液体压力传感器34。液体压力传感器34可防液体，以与水性液体气溶胶形成基质接触。当液体压力传感器34与液体气溶胶形成基质31接触时，由液体压力传感器34测量的压力高于环境大气压力。另外，液体压力传感器34上方的液柱越高，测量的压力值越高。因此，当气溶胶生成制品20处于图1至3中所描绘的直立位置时，压力值是液体储存部分22中液体填充水平的测量值。液体压力传感器34与控制单元16电连接。控制单元16被配置成评估来自液体压力传感器34的压力信号。如果这个压力信号表示液体储存部分22为空或几乎为空，则控制单元16防止汽化器24的激活。

图3示出根据本发明的另一实施例的气溶胶生成系统10的横截面详图。此实施例的一般构造类似于图1中描绘的实施例的构造。表示气溶胶生成制品20的上部部分包括液体储存部分22。再次，在液体储存部分22的底部设置液体压力传感器34。液体压力传感器34再次连接到控制单元16。

图3中描绘的系统还包括抽吸传感器，并且还包括陀螺仪传感器36。抽吸传感器18和陀螺仪传感器36都设置在装置部分12中，并且同时连接到控制单元16。抽吸传感器18是主要用于检测气溶胶生成系统10中限定的气流路径内的压力的压力传感器。抽吸传感器18处的压降指示使用者进行了抽吸，并且作为系统的响应，汽化器24被激活。当在气溶胶生成系统10处没有抽吸时，抽吸传感器18的压力信号对应于环境大气压力。因此，通过比较来自液体压力传感器34和抽吸传感器18的压力信号，可以确定液体气溶胶形成基质的填充水平。这两个压力信号之间的压力差越大，液体储存部分22中的液体气溶胶形成基质就越多。

陀螺仪传感器36允许控制单元16确定气溶胶生成系统10的取向。液体储存部分相对于气溶胶生成系统10固定地保持着。因此，液体储存部分的取向可以从气溶胶生成系统10的取向得出。

如在图1和3中所描绘的实施例中容易理解的，所确定的压力值也取决于液体储存部分22的取向。如果在液体储存部分22处于如图1至3中所描绘的正确直立取向时测定压力，可以获得可靠的压力读数。为此，控制单元16首先借助陀螺仪传感器36来确保所述液体储存部分22的正确取向。当控制单元16检测到液体储存部分22处于正确取向时，可以由控制单元16触发填充水平测定。

Claims (12)

1.一种气溶胶生成系统，其包括：

液体储存部分，其用于容纳液体气溶胶形成基质，

液体压力传感器，其设置在所述液体储存部分内，以及

与所述液体压力传感器通信的控制单元，

所述控制单元被配置成基于由所述液体压力传感器提供的压力信号来确定所述液体气溶胶形成基质的填充水平，

所述气溶胶生成系统还包括与所述控制单元通信的大气压力传感器，

所述大气压力传感器被配置成确定环境的大气压力，其中

所述控制单元被配置成接收来自所述液体压力传感器和所述大气压力传感器的压力信号，且

其中所述控制单元还被配置成基于这两个压力信号的比较来确定所述液体气溶胶形成基质的所述填充水平。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述液体压力传感器设置在所述液体储存部分的底部。

3.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述大气压力传感器是抽吸传感器，所述抽吸传感器也用于检测使用者的抽吸。

4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其还包括用于确定所述液体储存部分的取向的取向传感器。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成系统，其中所述取向传感器为陀螺仪传感器。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分是可再填充的。

7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分被配置为可更换的液体储存部分，并且其中所述压力传感器是液体储存部分的一部分。

8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中所述压力传感器是所述气溶胶生成装置的一部分，并且当所述液体储存部分附连到所述气溶胶生成装置时，所述液体压力传感器被插入所述液体储存部分的所述底部。

9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其中液体储存部分被加压并且填充有液体气溶胶形成基质或填充有加压气溶胶。

10.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成系统，其还包括连接到所述液体储存部分的出口的压力调节器，以便控制所述液体气溶胶形成基质的压力。

11.一种用于确定气溶胶形成系统中的液体储存部分的填充水平的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供容纳液体气溶胶形成基质的液体储存部分，

(b)在所述液体储存部分内提供液体压力传感器，

(c)提供与所述液体压力传感器通信的控制单元，

(d)测量所述液体压力传感器处的压力，

(e)将压力信号传送到所述控制单元，以及

(f)在所述控制单元中评估所述压力信号，以确定所述液体储存部分中所述液体气溶胶形成基质的所述填充水平，并且所述方法还包括以下步骤：

(g)提供用于确定环境大气压力的大气压力传感器，

(h)通过比较来自所述液体压力传感器和所述大气压力传感器的所述压力信号来确定所述填充水平。

12.根据权利要求11所述的方法，其还包括以下步骤：

提供用于确定所述液体储存部分的取向的取向传感器，以及

根据气溶胶生成系统的所确定取向触发所述填充水平的评估。