CN111447847A - 具有制剂水平指示器的电子蒸汽烟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电子蒸汽烟装置(10)的汽化器组件(20)。汽化器组件包括：加热元件(420)；被构造成容纳蒸汽前制剂的蒸汽前制剂储存器(416)；包括指示器(312，322)的蒸汽前制剂水平指示器；以及至少一个处理器(502)。处理器(502)被配置成：确定供应到加热元件(420)的功率的第一占空比与供应到加热元件的功率的第二占空比之间的差；并且基于所确定的占空比差调整指示器(312，322)。

Description

具有制剂水平指示器的电子蒸汽烟装置
技术领域
一个或多个实例实施例涉及电子蒸汽烟装置。
背景技术
电子蒸汽烟装置包括加热元件，所述加热元件使蒸汽前制剂蒸发以产生蒸汽以通过电子蒸汽烟装置的出口抽出。电子蒸汽烟装置可以被称为电子蒸汽烟装置(e-vapordevice)或电子蒸汽烟装置(e-vaping device)。
电子蒸汽烟装置还包括布置在电子蒸汽烟装置中的电源，例如电池。电池电连接到加热元件以给加热元件供电，使得加热元件加热到足以将蒸汽前制剂转化为蒸汽的温度。蒸汽通过包括至少一个出口的口端部件离开电子蒸汽烟装置。
发明内容
本部分提供了对本公开的总体概述，但并非全面公开其全部范围或其所有特征。
至少一个实例实施例涉及一种电子蒸汽烟装置。
电子蒸汽烟装置包括汽化器组件(也称为汽化器区段或筒)，其包括加热元件、蒸汽前制剂储存器、包括多个分立段的蒸汽前制剂水平指示器以及至少一个处理器。蒸汽前制剂储存器可被构造成容纳蒸汽前制剂，并且至少一个处理器可被配置成确定供应到加热元件的功率的第一占空比与供应到加热元件的功率的第二占空比之间的差，并基于所确定的占空比差调整指示器。
其它适用范围将从本文中所提供的描述而变得显而易见。此发明内容中的描述和特定实例预期仅出于说明的目的，并且并不希望限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的附图仅出于说明选定实施例而非所有可能实施方式的目的，并且并不希望限制本公开的范围。
图1示出了电子蒸汽烟装置的实例实施例；
图2示出了示例性电子蒸汽烟装置的功率区段的横截面图；
图3示出了电子蒸汽烟装置的筒的实例实施例的横截面图；
图4A示出了电子蒸汽烟装置的筒的实例实施例；
图4B示出了电子蒸汽烟装置的筒的另一实例实施例；
图4C示出了电子蒸汽烟装置的筒的另一实例实施例；
图5示出了电子蒸汽烟装置的实例实施例的示例性电路图；
图6示出了嵌入框图中的示例性信息流图，其示出了根据实例实施例的电子蒸汽烟装置内的信息流；
图7是示出了根据实例实施例的指示器初始化过程的流程图；
图8是示出了根据实例实施例的指示器控制过程的流程图；
图9是示出了根据实例实施例的另一指示器控制过程的流程图；
图10是示出了根据实例实施例的又一指示器控制过程的流程图；以及
图11示出了更新筒的指示器的过程。
对应附图标记在附图的若干视图中始终指示对应部分。
具体实施方式
现将参考附图更全面地描述实例实施例。
提供实例实施例使得本公开将为透彻的，并且将向所属领域的技术人员充分传达范围。阐述许多特定细节，例如，特定项目、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。所属领域的技术人员将明白，不必采用特定细节，实例实施例可以许多不同形式实施，并且这两者均不应被解释为限制本公开的范围。在一些实例实施例中，众所周知的方法、众所周知的装置结构和众所周知的技术就不再详细描述。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实例实施例的目的，并且并不希望是限制性的。如本文中所使用，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”还可意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的，并且因此指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件或项目，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、项目或其群组。除非明确地识别为执行次序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应解释为必须要求其以所论述或说明的特定次序来执行。还应理解，可以采用额外或替代步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”或“联接到另一元件或层”时，其可直接在另一元件或层上、接合到另一元件或层、连接到另一元件或层或联接到另一元件或层，或者可能存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”或“直接联接到另一元件或层”时，可能不存在中间元件或层。应以类似方式解释用于描述元件之间的关系的其它词语(例如，“在……之间”与“在……正之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。
虽然术语第一、第二、第三等可在本文中用来描述各种元件、项目、区域、层和区段，但这些元件、项目、区域、层和区段不应受这些术语限制。这些术语可仅用于区分一个元件、项目、区域、层或区段与另一区域、层或区段。除非上下文另外清楚地指示，否则如“第一”、“第二”的术语和其它数字术语在本文中使用时并不暗示顺序或次序。因此，在不脱离实例实施例的教示的情况下，下文论述的第一元件、项目、区域、层或区段可被称为第二元件、项目、区域、层或区段。
为易于描述，本文中可以使用例如“内部”、“外部”、“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...上方”、“上部”等等空间相对术语来描述如图式中所示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除图式中所描绘的定向以外，空间相对术语可希望涵盖在使用或操作中的装置的不同定向。举例来说，如果图式中的装置翻转，那么描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向在其他元件或特征“上方”。因此，实例术语“在...下方”可以涵盖上方和下方两个定向。装置可以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，并据此解释本文中使用的空间相对描述语。
蒸汽前制剂是可以转变成蒸汽的材料或材料的组合。例如，蒸汽前制剂可以是液体、固体或凝胶制剂，包括但不限于水、珠、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料，或蒸汽形成剂，例如甘油和丙二醇。以全文引用的方式并入本文的第14/602,099号(公开号2015/0313275)美国专利申请、第14/333,212号(公开号2015/0020823)美国专利申请以及第13/756,127号(公开号2013/0192623)美国专利申请公开了制剂混合物的实例。
蒸汽前制剂可包含尼古丁，或可以不包含尼古丁。蒸汽前制剂可包含一种或多种烟草香料。蒸汽前制剂可包含与一种或多种烟草香料分开的一种或多种香料。
在一些实例实施例中，包含尼古丁的蒸汽前制剂还可包含一种或多种酸。所述一种或多种酸可为以下中的一种或多种：丙酮酸、甲酸、草酸、乙醇酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、乙酰丙酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸、硫酸以及其组合。
蒸汽前制剂也可以或替代地是预分散制剂，其中制剂可以被汽化或可以不被汽化，但也可以或替代地是分散的。
图1示出了电子蒸汽烟装置10的实例实施例。
图1是根据实例实施例的组装后的电子蒸汽烟装置10的图示。装置10可以包括两个主要区段：筒20和功率区段30。或者，装置10可以包括两个以上区段，或装置10可以是一个集成区段。功率区段30可以是可重复使用的，或者替代性地功率区段30可以是一次性的。筒20可以是一次性的，或者替代性地筒20可以是可重复使用的。区段20/30可以通过螺纹连接(未示出)彼此连接。替代性地，区段20/30可以通过其它结构彼此连接，所述其它结构诸如紧密配合连接、棘爪、压配合、夹具和卡环等中的一者或多者。筒20被构造成加热蒸汽前制剂以生成蒸汽。
图2是根据实例实施例的图1的电子蒸汽烟装置10的功率区段30的横截面图(以及更具体地图1的横截面视图‘A-A’)的图示。功率区段30将功率提供至筒20。如上所述，功率区段30可以是电子蒸汽烟装置的可重复使用区段。在这种情况下，可重复使用区段能够由外部充电装置再充电。替代性地，功率区段30可以是电子蒸汽烟装置的一次性区段，使得功率区段30只能用到电源60的能量(如下所述)耗尽为止。
功率区段30不限于电池作为电源；它可以是任何其他电源。电源60可以是锂离子电池或其变型(例如，锂离子聚合物电池、磷酸铁锂等)中的一种。或者，电源可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池、锂-锰电池、锂-钴电池或燃料电池。电子蒸汽烟装置可以供成人电子烟吸烟者一直使用到电源中的能量被耗尽，或在锂聚合物电池的情况下，达到最小电压截断电平。
进一步参考图2，功率区段30包括在外壳壳体202中的第一连接器部分40a、压力传感器55、电源60以及控制器70。外壳壳体202可以由塑料形成，并且可以任选地包括金属(例如，铝)涂层，但是也可以使用其它合适的材料。控制器70可以是处理器、微处理器、控制器、专用集成电路(ASIC)或其它此类硬件。
控制器70可以连接到压力传感器55，该压力传感器可操作以感测电子蒸汽烟装置内的空气压降，并且当筒20连接到功率区段30时，开始将电压从功率区段30施加到筒20中的加热元件。
当功率区段30连接到筒20时，在由压力传感器55感测筒20和功率区段30中的一者或两者内的由成人电子烟吸烟者施加的负压时，电源60与筒20的加热元件电连接。空气主要通过电子蒸汽烟装置10的口端部件吸入筒的中心空气通道中。实例实施例不限于使用压力传感器激活汽化的电子蒸汽烟装置。实际上，实例实施例还适用于可能以其它方式(例如，通过按钮、电容按钮等)激活的电子蒸汽烟装置。
第一连接器部分40a可以是能够连接到另一电子蒸汽烟元件(例如，电子蒸汽烟装置10的筒20)上的凸连接器的凹连接器(参见图3和4A-4C)。替代性地，第一连接器部分40a可以是能够连接到电子蒸汽烟装置的另一区段上的凹连接器的凸连接器。第二连接器部分40b可以是能够连接到另一电子蒸汽烟元件(例如，电子蒸汽烟装置10的功率区段30)上的凹连接器的凸连接器(参见图3和4A-4C)。替代性地，第二连接器部分40b可以是能够连接到电子蒸汽烟装置的另一区段上的凸连接器的凹连接器。连接器40a/40b的远端可以限定能够与另一电子蒸汽烟区段上的螺纹(未示出)配合的螺纹(未示出)。
图3是电子蒸汽烟装置10的筒20的实例实施例的横截面图。与功率区段30一样，不同的筒或区段可以与本主题一起使用。
参考图3，筒20包括外壳402、指示器320，并具有口端315和连接器端305。外壳402可以由金属(例如，不锈钢)形成，但可以使用其它合适的材料。
筒20加热容纳在筒20内的蒸汽前制剂，以生成能够通过口端315中的多端口插件50抽吸的蒸汽。以全文引用的方式并入本文的第13/741,254号(公开号2013/0192619)美国专利申请公开了实例分散体多端口口部插件。
筒20包括内管414、用于存储或容纳蒸汽前制剂的蒸汽前制剂储存器416以及筒入口418。内管414限定通道，所述通道通常同轴地定位在外壳402中并与该外壳一起定位。蒸汽前制剂储存器416可以容纳在外壳402与内管414之间的外环中。
在至少一个实例实施例中，储存器416包含蒸汽前制剂，以及可任选地存储介质(例如，纤维介质)，其被构造成分散、调节或分散和调节储存器中的蒸汽前制剂的流动。例如，存储介质可以是围绕内管的纱布包装层。存储介质包括纱布外包装层，其包围相同或不同材料的纱布内包装层。在至少一个实例实施例中，储存器416的存储介质由松散颗粒、松散纤维或纺织或非纺织纤维形式的氧化铝陶瓷构成，或者替代地，存储介质由例如棉或纱布材料或聚合物材料等纤维素材料构成，例如松散纤维束形式的聚对苯二甲酸乙二酯。
存储介质的纤维的直径的大小可以从约6微米到约15微米(例如，约8微米到约12微米，或约9微米到约11微米)。存储介质可以是烧结、多孔或泡沫材料。另外，所述纤维大小可设定成不适于空气吸入，且可具有Y形、十字形、三叶草形或任何其它合适形状的横截面。在一些实例实施例中，蒸汽前制剂储存器416可包括缺乏任何存储介质且仅容纳蒸汽前制剂的经填充的槽。
口端315包括多端口插件50，其可以包括与内管414流体连通的出口408，所述内管延伸到第二连接器部分40b的阳极452。阳极452可以包括通孔454，其在一端与内管414流体连通并且在相对端与空气入口(未示出)流体连通。
在至少一些实例实施例中，筒20还可以包括加热元件420、芯422以及电极引线424a和424b，它们被设置成在筒20连接到功率供应区段(诸如功率区段30)时将加热元件420(替代性地称为“加热器”)电耦合到电源上。
当筒20连接到功率区段30时，电源60可以可操作地连接到加热元件420，以在加热元件420两端施加电压。此外，电源60向印刷电路板72上的控制器供电，如将更详细地描述的。
图4A-4C示出了筒的实例实施例。参考图4A，筒20a包括指示器320，该指示器用于显示筒20的储存器416中剩余的流体量。所显示的量可以类似于储存器416中剩余的流体量。在一个实例中，完全供电的指示器320可以表示完全充满的储存器。替代性地，完全供电的指示器320可以表示完全耗尽的储存器。例如，在实例实施例的配置中，如果筒20中的蒸汽前制剂耗尽，则指示器320可被配置成被完全供电。在实例实施例的另一配置中，如果筒20a充满蒸汽前制剂，则指示器320可被配置成被完全供电。在实例实施例的另一配置中，如果筒20a部分填充，则指示器320可被配置成被部分供电。控制器70根据储存器中的蒸汽前制剂的量控制传递到指示器320的功率。
在图4A中，示出了筒20a具有在口端315处的多端口插件50、在连接器端305处的第二连接器部分40b和外壳402。指示器320纵向布置在筒20a的表面上。指示器320可以具有细长形状，并且沿筒20a的纵向轴线纵向延伸。在该实例中，指示器320示出为单个显示器；然而，实施例不应限于此实例。指示器320可以被配置成显示筒20a中剩余的流体量的类似表示。此外，指示器320可以包括多个分立指示器，其中每个指示器可以被配置成接收与其它分立指示器无关的功率。分立指示器接收功率的量可以类似于筒20a中剩余的蒸汽前制剂的量。
图4B示出了筒的另一实例实施例。
参考图4B，筒310类似于筒20a，但筒310包括在其端部处的指示器312。指示器312可环绕筒310的整个圆周，部分环绕筒310的圆周，或间歇地环绕筒310的圆周。根据至少一个实例实施例，指示器312被配置成显示指示器312的多个分立段312a，其中分立段312a被配置成当筒310连接到功率区段30时每个段独立地接收来自功率区段30的电压。分立段312a中的每一个可与分立段的剩余部分同时但独立地供电。例如，分立段312a示出为接收功率，并且第二分立段312b示出为无功率。下文更详细地讨论分立段。
可以使用各种方法来确定可以给分立段供电的顺序，并且在本文中将不对其进行详细讨论。指示器312被配置成提供蒸汽前制剂有多少剩余在筒的储存器中的指示。将在下文详细讨论指示器的操作。
参考图4C，筒330类似于筒20a，但筒330包括指示器322。指示器322可以是整体的，并且可以包括带电材料322a和不带电材料322b。
指示器322被配置成提供筒330中剩余的蒸汽前制剂的量的类似表示。指示器322可以是且不限于电子纸(“电子纸”)、有机发光二极管(“OLED”)、发光二极管等。指示器322可以具有单数构造，其可以被配置成指示储存器中剩余的蒸汽前制剂的类似表示。替代地或另外，指示器322可以是多个分开的分立指示器段322a和322b。在多个分立指示器段的情况下，供电的分立段的数量反映筒中蒸汽前制剂的量。
指示器段322a、322b可以沿着筒纵向布置成一列、沿着筒周向地布置成成排的点状、折线状或其它形状的灯的若干列等，指示器段的形状、多个环、不同形状的不同对象，诸如正方形、圆形、椭圆形、花形、星形、梯形、长方形等。在下文更详细地讨论指示器322的操作。
图5示出了根据实例实施例的控制器70的框图。图6为更详细地示出了指示器控制电路515和加热器控制电路515的示意图。
如图5中所示，控制器70包括电路板72上的微处理器502、计算机可读存储介质505、指示器控制电路515、加热器控制电路517、充电控制电路520、电池管理单元(BMU)510和压力传感器55。在一个实例实施例中，控制器70和微处理器502的各种部件使用内置集成电路(I2C)接口进行通信。在至少一些实例实施例中，电路板72还包括用于外部装置528的外部装置输入/输出接口530。I/O接口530可以是例如蓝牙接口。
控制器70控制功率区段30以及整个电子蒸汽烟装置10的特征，例如，控制加热元件420，与外部充电器540相接，以及监测电子蒸汽烟装置10内的压力以确定成人电子烟吸烟者是否已施加负压。控制器70可以是硬件、固件、执行软件的硬件或其任何组合。举例来说，控制器70可以是一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或多个电路、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)以及配置为专用机器以执行控制器70的功能的计算机等等。
举例来说，如果控制器70是执行软件的处理器，那么控制器70执行存储在计算机可读存储介质505中的指令以将控制器70配置为专用机器。
如本文中所公开，术语“计算机可读存储介质”或“非暂时性计算机可读存储介质”可表示用于存储数据的一个或多个装置，包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、快闪存储器装置和用于存储信息的其它有形机器可读介质。术语“计算机可读存储介质”可包括但不限于便携式或固定存储装置、光学存储装置和能够存储、包含或携载指令和数据中的一者或两者的各种其它介质。
如图5中所示，电源60向内部电路供应电压VBAT，所述内部电路例如微处理器502、指示器控制电路515、加热器控制电路517、压力传感器55和充电控制电路520。基于从微处理器502到指示器控制电路515的电压VBAT和数据，指示器312产生光或光系列，指示储存器中的蒸汽前制剂的量。
指示器控制电路515和充电控制电路520由微处理器502控制且将数据发射到微处理器502/从该微处理器接收数据。
加热器控制电路517被配置成基于来自微处理器502的脉宽调制信号和启用信号控制供应到加热元件420的电压。举例来说，在微处理器502检测到筒20和功率区段30连接时，加热器控制电路517被配置成监测加热元件420两端的电压和通过加热元件420的电流。加热器控制电路517被配置成将监测到的通过加热元件420的电压和电流反馈到微处理器502。接着微处理器502被配置成基于来自加热器控制电路517的反馈调整脉宽调制信号。下文将参照图6和7更详细地描述此操作。
BMU 510监测由电源60生成的电压VBAT。如果电压VBAT在设定范围内(例如，在2.5V与4.3V之间)，那么BMU 510将电压VBAT供应到微处理器502。如果电压VBAT不在设定范围内，那么BMU 510防止电力供应到微处理器502。
微处理器502包括电压调节器，以将电压VBAT转换成供应电压VDD。微处理器502将电压VDD供应到压力传感器55、指示器312和加热器420。
压力传感器55可以是微机电系统(MEMS)传感器。微处理器502使用包括压电元件550的MEMS压力传感器55确定成人电子烟吸烟者是否已向电子蒸汽烟装置10施加负压。在微处理器502检测到成人电子烟吸烟者施加负压时，微处理器502控制加热器控制电路517开始加热过程，以使加热元件420通过汽化蒸汽前制剂产生蒸汽。压力传感器55通常设置在装置的一端且放置到将传感器的一侧与传感器的另一侧密封的垫圈中。例如，MEMS压力传感器55可以是MS5637-02BA03低电压气压传感器。气流传感器可代替MEMS传感器或作为MEMS传感器的补充使用。
如图6中所示，加热器控制电路包括电压监测电路605，其通过接口601a耦合到微处理器502，并且电压监测电路605通过接口602a耦合到加热元件420。电流监测电路610通过接口601b耦合到微处理器502，并且电流监测电路610通过接口602b耦合到加热元件420。脉冲调制电路615通过接口601c耦合到微处理器502，脉冲调制电路615通过接口602c耦合到加热元件420。指示器控制电路515通过接口601d耦合到微处理器502，并且指示器控制电路515通过接口602d耦合到可能的多个指示器段312中的至少一个。指示器控制电路515通过接口603耦合到加热器控制电路517。指示器控制电路515耦合到一个或若干分立段。接口601a、601b和601c可以是一个或多个引脚。
加热器控制电路517包括电压监测电路605和电流监测电路610。加热器控制电路517还包括脉冲调制电路615。应当理解，加热器控制电路517也可以包括其它电路，但是为了简洁起见这些其它电路已被省略。电压监测电路605可以是电压检测器。电流监测电路610可以是电流检测器。
图7示出了初始化过程。初始化过程可以多种不同方式中的至少一种触发。例如，在一些实例实施例中，当筒连接到功率区段时，可触发初始化过程。在其它实例实施例中，当成人电子烟吸烟者向筒施加负压时，可触发初始化过程。在另一实例实施例中，当电子蒸汽烟装置从静止位置移动时，可触发初始化过程。出于示例性目的，将参考图5和图6中所示的图来描述图7中所示的实例实施例。
初始化过程导致向加热元件420施加占空比的功率供应。例如，微处理器502从存储介质505获得所需功率。所需功率可以是由制造商经验确定的并且预存储在存储介质505中的设计参数。
参考图7，在步骤S710处，控制器70经由电池管理单元710(可以为模数转换器)测量电源60的电压。在步骤S720处，控制器70基于所测量的电压确定占空比。在步骤S730处，控制器70将占空比施加到加热元件720。下文将参考图8更详细地解释占空比的确定和施加。虽然参考图7所示的过程描述了实例实施例，但可以使用任何已知的初始化过程。以引用方式全文并入本文中的第15/191,778号美国专利申请是可与实例实施例一起使用的另一初始化过程的实例。
图8示出了根据实例实施例的指示器控制过程的流程图。
参考图8，在步骤S800中，控制器70从存储介质505检索加热元件420的电阻值。在制造电子蒸汽烟装置时，电阻值可存储在存储介质505中。在步骤S805处，控制器70基于电池电压确定当前占空比。例如，微处理器502从存储介质505获得所需功率。所需功率可以是由制造商经验确定的并且预存储在存储介质505中的设计参数。在一个实例实施例中，所需功率可以是3.9瓦。微处理器502也从存储介质505获得启动电阻Rstart。启动电阻Rstart为加热器420的假定电阻。启动电阻Rstart可以是由制造商经验确定的并且预存储在存储介质505中的设计参数。在一个实例中，启动电阻可以为约3.5欧姆。微处理器502使用所测量的电池电压、所需功率和启动电阻来根据以下等式确定占空比(DR)(或占空率)：
Figure BDA0002525552000000101
其中，DRn-1是使用等式(1)确定的占空比，VBAT是所测量的电池电压。
例如，在步骤S807处，控制器70基于当前占空比DRn-1确定施加到加热元件420的功率。微处理器502可以使用以下等式计算所施加的功率(PowerApplied)：
Figure BDA0002525552000000102
其中，VSample是所测量的电压，ISample是所测量的加热元件420两端的电流。
在步骤S810处，控制器70确定用于向加热元件420施加功率的新占空比DRn。例如，微处理器502根据以下等式确定新占空比：
Figure BDA0002525552000000103
在第15/191,778号美国专利申请中公开了确定占空比的其它方法，该专利以全文引用的方式并入本文中。
返回参考图6，例如，电压监测电路605对加热元件420两端的滤波(例如，平均)电压采样，电流监测电路610对通过加热元件420的滤波(例如，平均)电流采样。控制器70从电压测量电路605接收电压测量值，并且从电流测量电路610接收电流测量值。如将理解的，控制器70接收的这些和任何其它测量值可以经历模数转换。控制器70可在存储介质505中存储所测量的电压和所测量的电流。
控制器70在存储介质505中存储新占空比。控制器70继续向加热元件420施加功率，但是根据新占空比来施加功率。例如，微处理器502控制功率调制电路615以根据新占空比向加热元件420提供脉宽调制功率信号。
在步骤S820处，控制器70确定当前占空比与新占空比之间的差，以检索占空比差(ΔDR)。然后在步骤S830处，控制器从介质505检索占空比阈值ΔDRthresh。在步骤S840处，控制器70将ΔDR与ΔDRthresh进行比较。例如，如果控制器70确定ΔDR小于ΔDRthresh，控制器70将返回步骤S800。另一方面，如果控制器70确定ΔDR大于ΔDRthresh，在步骤S850处，控制器70基于ΔDR控制指示器。下面将更详细地讨论步骤S850。
如将理解的，在下一次迭代中，占空比DRn-1等于来自之前的迭代的新占空比DRn。但是，如果负压的施加已结束，则过程结束。
在一个实例实施例中，启动过程的周期时间和闭环功率控制过程的一次迭代的周期时间可以设置成相等。然而，实例实施例不限于具有相同开始时间的这些过程。在一个实例实施例中，周期时间可以约为60-80ms。然而，实例实施例并不限于这些值。
如将理解的，在每次施加负压期间重复图7-8的方法。在一个实例实施例中，在第一次施加负压之后，可以基于在加热元件420两端最后测量的电压除以施加到加热元件420的最后测量的电流来确定启动电阻。
在替代实施例中，图7-8的过程可以基于施加到加热元件420的所需电压，而不是所需功率。所需电压可以是由制造商经验确定的并且预存储在存储介质505中设计参数。例如，不是根据等式(3)确定新占空比，新占空比可根据下面的等式(4)来确定：
Figure BDA0002525552000000111
在又一替代实施例中，图7-8的过程可以基于施加到加热元件420的所需电流，而不是所需功率。所需电流可以是由制造商经验确定的并且预存储在存储介质505中的设计参数。例如，不是根据等式(3)确定新占空比，新占空比可根据下面的等式(5)来确定：
Figure BDA0002525552000000121
图9示出了示出图8的指示器控制过程850的流程图。在步骤S905处，上文在步骤S820中确定的ΔDR或者在确定后直接使用，或者从存储介质505检索。在步骤S910处，从存储介质505检索ΔDRmin。例如，ΔDRmin是执行指示器的变化所依据的基准值。因此，在步骤S915处，将ΔDR与ΔDRmin进行比较以确定是否符合基准。
如果ΔDR小于ΔDRmin，则过程返回到开始。另一方面，如果ΔDR大于ΔDRmin，控制器70以单个增量/减量单位改变分立段的功率。例如，一个单位可以等于向指示器312的一个新分立段312a提供功率。占空比与增量/减量单位之间的任何关系均可由制造商确定。例如，百分之二十五的占空比可导致功率被引导到所有分立段312a。此外，百分之七十五的占空比可导致功率被引导至一个分立段(或不引导至任何分立段)。另外，百分之五十的占空比可导致功率被引导至分立段的一半。
根据本文所公开的过程，应当理解，在确定ΔDR大于ΔDRmin后，控制器70将降低分立段的功率。
在步骤S920处，当功率递增时，增量/减量计数器增加一。在步骤S925处，增量/减量总数，例如，从筒发生的所有增量或减量的总数，存储在存储介质505中。稍后检索增量/减量总计数器以确定在蒸汽烟会话结束后并且启动新蒸汽烟会话时，对于新蒸汽烟会话控制器应为多少分立段提供功率。例如，如果筒20上有十个分立段，并且增量/减量计数器的值为五，则可以为五个分立段供电。
图10中示出了另一实例实施例。图10示出了在已调整指示器，已中止到指示器区段的功率，并且已重新建立到分立段的功率之后更新具有静态指示器(例如，电子纸)的筒的指示器的过程。在步骤S1005处，控制器70从存储介质505获得增量/减量总数(I)。在步骤S1010处，控制器70确定占空比是否已改变。如果没有改变，该过程返回到S1005并重复。另一方面，如果占空比已改变，则在步骤S1015处，控制器70基于如上所述的新占空比增加或减少到指示器的功率。
在一些实例实施例中，控制器70可以在短时间段(例如，仅几毫秒)内施加100％占空比的功率到加热元件420。当多端口插件50附接或在第一次施加负压时可能发生这种情况。控制器70测量加热元件420两端的电压和电流，并确定加热元件420的电阻。如果电阻超出所需范围，则多端口插件50被识别为无效，并且将不会向多端口插件50供应更多功率。所需范围可以是经验确定的并且存储在存储介质505中的设计参数。例如，所需范围可以为约2到5欧姆。控制器70可以被配置成忽略某个范围以外的任何占空比。例如，可以忽略百分之百的占空比和百分之十的占空比。
图11中示出了另一实例实施例。图11示出了基于占空比与待施加到指示器的功率的量之间的关系更新筒的指示器的过程1150。
查找表可存储在存储介质505中(例如，在制造时)。查找表可以包含关系矩阵，其中施加到指示器的功率的量与特定占空比有关。关系矩阵中的值可以在制造电子烟装置10之前凭经验确定。替代地，关系矩阵可以在制造之后上传到存储介质505。
随着占空比的变化，到指示器的功率的量也会变化。例如，如图11中所示，在步骤S1155处，微处理器502从存储介质505获得当前占空比。在步骤S1160处，微处理器502基于上文关于图8和图9所论述的过程确定占空比是否发生了改变。如果微处理器502确定占空比未改变，则该过程返回到步骤S1155。在步骤S1165处，微处理器502基于当前占空比从存储介质505中的查找表获得待施加到指示器的功率。在步骤1170处，微处理器502通过调整到指示器的功率来更新指示器。
如上所述，根据实例实施例，不同的蒸汽前制剂可以包括在电子蒸汽烟装置中。根据至少一些实例实施例，启动电阻(RSTART)可能会根据电子蒸汽烟装置中包含的蒸汽前制剂的类型变化。电子蒸汽烟装置中可以包括蒸汽前制剂查找表。蒸汽前制剂查找表可以包括特定于蒸汽前制剂的特定类型的信息。
在一些实例实施例中，功率区段30内控制器70的存储介质505可以包括具有关于各种不同蒸汽前制剂的信息的查找表。例如，蒸汽前制剂的第一类型可具有与蒸汽前制剂的第二类型的电阻不同的电阻。例如，通过RFID、EPROM、电阻器等，筒20可被配置成向处理器502传送其中包含的蒸汽前制剂的类型。处理器502可从存储介质505中的查找表检索电阻RSTART以用于确定如本文所论述的流体水平。
在其他实例实施例中，处理器502可以在蒸汽前制剂信息未包含在查找表中时确定RSTART。例如，筒20可以包括指示筒20内的特定蒸汽前制剂的电阻的数据。处理器502可被配置成从筒20检索(例如，直接地检索)与筒内的特定蒸汽前制剂的电阻有关的数据，并且相应地确定流体水平。在这些其他实例实施例中，与特定蒸汽前制剂的电阻有关的数据可以存储在诸如EPROM的硬件中，或者体现在筒20处具有特定值的电阻器中，以向处理器502指示筒20内的蒸汽前制剂的电阻。
例如，在一些实例实施例中，处理器502可以从筒20中的EPROM检索电阻值，并且可以使用如上所论述的检索电阻值，以确定流体水平。
替代地，在其它实例实施例中，筒20可以包括识别电阻器，其具有使得处理器502能够如本文所述确定流体水平的电阻值。例如，处理器502可以将电压施加到识别电阻器以确定识别电阻器的电阻值，然后如本文所公开的，处理器502可基于所确定的电阻值确定流体水平。
已出于说明和描述的目的而提供了对实施例的前述描述。所述描述并非旨在是穷尽性的或限制本公开。特定实施例的个别元件或特征通常不限于所述特定实施例，但是在可适用时可互换并且可用于所选择的实施例，即使未特定地示出或描述。特定实例实施例的个别元件或特征还可以通过多种方式变化。此类变化不应视为脱离本公开，且所有此类修改都旨在包含于本公开的范围内。

Claims (24)

1.一种用于电子蒸汽烟装置(10)的汽化器组件，所述汽化器组件包括：
加热元件；
蒸汽前制剂储存器，所述蒸汽前制剂储存器被构造成容纳蒸汽前制剂；
蒸汽前制剂水平指示器，所述蒸汽前制剂水平指示器包括多个指示器段；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成：
确定供应到所述加热元件的功率的第一占空比与供应到所述加热元件的功率的第二占空比之间的差；以及
基于所确定的占空比差调整所述指示器。
2.根据权利要求1所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与所确定的占空比差成比例地增加接收功率的指示器段的量。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与所确定的占空比差成比例地减少接收功率的指示器段的量。
4.根据任一前述权利要求所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与当前确定的占空比成比例地增加指示器段的量。
5.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述蒸汽前制剂水平指示器包括电子纸膜。
6.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量向所述指示器段提供功率。
7.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述蒸汽前制剂水平指示器是背光式的。
8.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量将功率引导至指示器。
9.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述蒸汽前制剂水平指示器为有机发光二极管(OLED)。
10.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量将功率引导至所述指示器。
11.根据任一前述权利要求所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成基于所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的类型来确定所述第一占空比和所述第二占空比中的至少一者。
12.一种用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，所述汽化器组件包括：
加热元件；
蒸汽前制剂储存器，所述蒸汽前制剂储存器被构造成容纳蒸汽前制剂；
蒸汽前制剂水平指示器，所述蒸汽前制剂水平指示器包括指示器；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成：
确定供应到所述加热元件的功率的第一占空比与供应到所述加热元件的功率的第二占空比之间的差；以及
基于所确定的占空比差调整所述指示器。
13.根据权利要求12所述的汽化器组件，其中所述指示器包括多个蒸汽前制剂水平指示器段。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与所确定的占空比成比例地降低到所述指示器的功率。
15.根据权利要求12至权利要求14中任一项所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与所确定的占空比成比例地增加到所述指示器的功率。
16.根据权利要求12至权利要求15中任一项所述的汽化器组件，其中所述至少一个处理器还被配置成与所确定的占空比成比例地降低到所述指示器的功率。
17.根据权利要求12至权利要求16中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中指示器包括电子纸膜。
18.根据权利要求12至权利要求17中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量向所述指示器提供功率。
19.根据权利要求12至权利要求18中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述蒸汽前制剂水平指示器是背光式的。
20.根据权利要求12至权利要求19中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量向所述指示器提供功率。
21.根据权利要求12至权利要求20中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述蒸汽前制剂水平指示器为有机发光二极管(OLED)。
22.根据权利要求12至权利要求21中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成以与所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的减少量成比例的量向所述指示器提供功率。
23.根据权利要求12至权利要求22中任一项所述的用于电子蒸汽烟装置的汽化器组件，其中所述处理器还被配置成基于所述蒸汽前制剂储存器中的蒸汽前制剂的类型来确定所述第一占空比和所述第二占空比中的至少一者。
24.一种电子蒸汽烟装置，其包括权利要求12至权利要求23中任一项所述的汽化器组件。
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