CN112888326A - 电子蒸汽烟系统 - Google Patents

Abstract

一种用于蒸汽烟装置的可再填充液体吸头或舱盒，其包括位于吸头液体贮存器中的电容式传感器板。液体再填充装置向所述蒸汽烟装置提供从再填充瓶抽吸的液体；所述再填充装置包括电容测量电路；微控制器使用来自所述电容测量电路的数据来确定所述吸头液体贮存器中的液位是高于还是低于阈值水平，如果低于，则启动所述再填充装置中的液体泵，以从所述再填充瓶抽吸液体，并且将所述液体泵送通过所述蒸汽烟装置并向上泵送到所述吸头液体贮存器中。一旦所述液体达到所述阈值水平，就停止泵送。

Description

电子蒸汽烟系统

技术领域

本发明的领域涉及一种电子蒸汽烟系统。蒸汽烟系统提供可吸入气溶胶，该可吸入气溶胶可含有尼古丁或其他物质；它们通常用作可燃香烟的替代品。

背景技术

蒸汽烟装置有各种形状因数；最简单的蒸汽烟装置使用附接到纤薄主体的小舱盒，该主体含有电池和简单的控制电子器件。舱盒在工厂处预填充有液体(通常称为电子烟液体)，并且包括该液体的小贮存器(通常为0.7mL至1.3mL)、小吸芯和围绕吸芯卷绕的加热元件；当用户吸入时，会启动小压力开关，这继而引起电流对线圈进行加热并生成被吸入的气溶胶。舱盒可能相当于10或20支香烟的尼古丁价值，而习惯性吸电子烟的人每天可以使用1或2个舱盒。舱盒不可回收，并且目前越来越多的人担心数千万的这些舱盒将被丢弃在垃圾掩埋地中。

蒸汽烟装置的某些设计是可再填充的，并且因此不使用这些小的预填充舱盒。相反，用户打开一小瓶电子烟液体，拧开其蒸汽烟装置以暴露内部液体贮存器，并且将其内含物滴入或挤压到贮存器中；但是这可能会有些混乱和不便。因此，与常规的可再填充电子烟的整体用户交互(覆盖用户如何控制、再填充、再充电以及通常与装置交互的所有方面)可能很复杂，并且这在其设计中得到了体现，该设计通常是相当具有技术性，带有各种控制按钮。整体用户交互很少直观可见。这与打开一包常规香烟并点火的简单明了的习惯(对吸烟者来说，很有吸引力)有很大不同。表征常规的可再填充电子烟的复杂的用户交互没有打开一包香烟并点火的简单性或吸引人的习惯。

设计一种能够复制常规香烟简单性的蒸汽烟系统是一项艰巨的挑战，但这是吸烟者在大众市场上广泛使用电子烟的关键，并且因此对于发挥其巨大的公共卫生潜力至关重要。

本公开基于以下专利公布中的公开内容，这些公开内容在最大允许范围内通过引用并入本文：

US9,247,773、US10,131,532、US10,149,497和US10285449。

发明内容

本发明是一种蒸汽烟系统，包括：

(a)自动可再填充液体贮存器，所述自动可再填充液体贮存器向雾化器提供液体；

(b)液位感测子系统，所述液位感测子系统通过测量所述液体贮存器的根据所述液体贮存器中的液体的量或液位变化的电特性来直接或间接地测量、推断或检测所述液体贮存器中的所述液体的所述量或所述液位；以及

(c)流体输送系统，所述流体输送系统被配置为所述液位感测子系统的控制下自动地将液体输送到所述液体贮存器。

附图说明

将参考以下附图描述本发明，这些附图示出AYR蒸汽烟系统的特征和方面。

图1示出AYR蒸汽烟系统中四种不同的蒸汽烟装置的范围。

图2是用于蒸汽烟装置的再填充和再充电盒的透视图。

图3是蒸汽烟装置的透视图。

图4是再填充和再充电盒的透视图，其中其挤出的外壳被移除，从而示出关键的内部部件。

图5是再填充和再充电盒的透视图，其中其挤出的外壳被移除，并且再填充瓶示出在盒的外部。

图6是再填充和再充电盒的剖视图。

图7是蒸汽烟装置主体的透视图，其中吸头或舱盒被移除。

图8是蒸汽烟装置主体的剖视图。

图9是蒸汽烟装置主体的顶端的剖视图，其示出液体接口、电接口和功率接口。

图10是蒸汽烟装置主体的底端的剖视图，其示出液体填充孔和阀。

图11是吸头或舱盒的分解透视图。

图12是外部烟嘴被移除的舱盒的视图，其示出内部电容式传感器板。

图13是外部烟嘴被移除的舱盒的视图，其示出内部电容式传感器板中的一个和围绕并支撑在硅树脂护套内部的雾化元件的硅树脂护套。

图14是舱盒的一部分的剖视图，其示出图11的分解图中所示的所有元件如何装配在一起。

图15是舱盒的尺寸工程图。

图16是舱盒的被称为烟道的内部部分的透视图，该烟道将空气的涡流引向雾化单元。

图17是整个舱盒的剖视图，其示出图11的分解图中所示的所有元件如何装配在一起。

图18是被插入再填充和再充电盒中的再填充液体瓶的透视图。

图19是再填充液体瓶的透视图，其被分解以示出认证芯片、盖、塞子和浸入管与瓶的主体分开。

图20是儿童保护盖开启的再填充液体瓶的剖视图。

图21是儿童保护盖关闭的再填充液体瓶的剖视图。

图22是儿童保护盖关闭的再填充液体瓶的另一剖视图。

图23是马达和蠕动泵的透视图。

图24是马达和蠕动泵的前视图。

图25是包括液体管道的马达和蠕动泵的前视图。

图26是再填充、再充电盒中以及插入其中的Wi-Fi对接部中的电气和电子部件的示意图。

图27是蒸汽烟装置主体(PV)和吸头或舱盒中的电气和电子部件的示意图。

图28是带有一体式泵和定制ASIC的Wi-Fi对接部中的电气和电子部件的示意图。

图29是使用图28所示的对接部(还包括ASIC)进行再填充和再充电的蒸汽烟装置主体(PV)和吸头中的电气和电子部件的示意图。

图30是插入Wi-Fi对接部之上的再填充和再充电盒的透视图，以及可用的通用数据连接方案。

图31是液位感测系统的示意图，该液位感测系统可测量吸头中的液位并控制流体再填充泵。

图32是在液位感测系统中使用的电容测量电路的示意图。

图33是示出由液位感测系统实现的电容相对于液体质量的测量结果的曲线图。

图34是示出由液位感测系统实现的电容相对于温度的测量结果的曲线图。

图35示出液体再填充瓶的软袋设计的各种视图。

具体实施方式

我们将描述本发明的被称为AYR^TM蒸汽烟系统的具体实施。AYR蒸汽烟装置包括有助于可制造性、可回收性、可用性或性能的许多特征。我们将这些特征分为以下四个主要领域：

A.机械或构造特征

B.软件/电子特征

C.数据和连接特征

D.液体处理和再填充特征

有关术语的初步说明：虽然我们描述的主要用途是提供可吸入尼古丁气雾或气溶胶的电子烟液体蒸汽烟装置，但一些特征适用范围更广，包括例如适用于不使用液体而是加热烟草但不使烟草燃烧的蒸汽烟装置，因此，术语“蒸汽烟”、“蒸汽烟装置”、“发烟装置”和“个人发烟装置”和“PV”应被广义地解释为包括所有形状因数的电子烟型装置(包括闭合舱盒、开放罐、或任何其他系统)、热不燃烧型蒸汽烟装置、将热不燃烧与液体雾化组合的混合装置，以及还有不仅使得能够吸入尼古丁、而且还使得能够吸入其他物质诸如CBD和THC(无论是用于药物还是用于娱乐目的)的装置。

因此，“蒸汽烟”或“发烟”装置可用于递送任何可雾化的液体；术语“液体”和“电子烟液体”应广义地解释为涵盖任何可雾化液体、凝胶或其他物质，包括不同强度的尼古丁和尼古丁盐、尼古丁为零的液体、具有CBD的液体、具有THC的液体、具有药物的液体、具有任何植物或合成调味剂或成分的液体。术语“雾化器”应广义地解释为涵盖以吸入为目的可产生雾化、气溶胶、气雾或细小液滴的任何装置；雾化器可包括受热元件(例如，围绕吸芯卷绕的导线线圈，或形成在吸芯、微型工程钢叶片上的平面加热元件，或实际上生成雾化、气溶胶、气雾、或细小液滴的任何其他系统，诸如压电冷气雾发生器)。蒸汽烟装置也可以是消费者装置或医学认可的装置。

我们将描述的一种特定具体实施(称为AYR ^TM系统)使用安装在陶瓷吸芯内的受热线圈，其将含尼古丁的电子烟液体从贮存器传输到受热线圈。然而，本发明的范围不限于该特定具体实施。

A.机械或构造特征

AYR蒸汽烟系统概述

AYR蒸汽烟系统是柔性蒸汽烟平台，其包含四个主要变体：AYRVape^TM、AYRBase^TM、AYRCase^TM和AYRMod^TM。所有变体都使用相同的基础软件和硬件，从而带来了开发和制造方面的经济效益。我们将在更高级别依次描述每一者。图1示出这四个变体中的每一者；从左到右，我们有AYRVape(大体以1指示)，其具有常规舱盒型预填充蒸汽烟装置(诸如VypeePod^TM)的形状因数。这可用作独立蒸汽烟系统，该独立蒸汽烟系统使用用户无法再填充的预先填充的、单次使用的、一次性电子液体舱盒2。舱盒2滑入蒸汽烟装置主体10的顶部；舱盒2在其下半部分进行颜色编码，其中不同的颜色表示不同的口味。舱盒2包括由装置主体10中的微处理器读取的认证芯片；认证芯片可防止假冒伪劣商品的使用，并且也可防止非法再填充(例如，未经过适当安全测试的非法液体)。认证芯片还存储胶囊填充日期、液体批号以及消费税或纳税的完整记录。

因为这些舱盒所含的液体量相对较少(例如1.5mL)，所以对于常规用户而言，它们可能必须每天更换一次；因为这些舱盒不可回收，所以这会对环境造成重大影响；对于用完舱盒的用户而言，这也可能令人沮丧，然后他们更有可能再次吸烟。AYRBase(大体以6指示)解决了这些问题；用户将其蒸汽烟装置10插入桌上型对接底座中；但用户将特殊的可再填充舱盒11滑入到蒸汽烟装置主体上，而不是将在工厂已填充液体的舱盒2滑入；因此蒸汽烟装置主体10与预填充舱盒以及可再填充舱盒11都兼容。可再填充舱盒11包括液位感测系统的元件；液体贮存器中的一对传感器板，其沿着该液体贮存器的高度基本上向上延伸超过一半。传感器板用于测量电容；电容随着液体贮存器中液位的升高而增加。电容测量电路(通常在再填充对接部6中)控制液体泵：如果在蒸汽烟装置放在对接部6中并且在进行液位测量时电容低于阈值，则启动泵，从而将新鲜液体泵送到可再填充舱盒11，直到达到阈值。预填充舱盒2(即工厂预填充的)不包括任何传感器板。

因此，对接部6用新鲜电子烟液体自动填充装配到蒸汽烟装置主体10的特别设计的可再填充舱盒11。可再填充舱盒11具有与单次使用的不可再填充舱盒2相同的外部尺寸，但为单一颜色。电子烟液体来自10ml液体再填充瓶5，该液体再填充瓶被插入对接部6的基部中、并且连接到对接部6中的流体输送系统。液体再填充瓶5可完全回收再利用并且还包括防伪或认证部件，使得对接部(或盒或蒸汽烟装置)只能识别和使用授权的瓶，并且用户再填充瓶会导致无法从该瓶泵送液体，从而再填充毫无意义。尽管10mL是EU中允许的最大容量，但在其他市场上，可合法地使用大得多的瓶，这对注重成本的消费者可能有吸引力。因此，蒸汽烟装置1是混合型；它可像具有预填充舱盒的常规蒸汽烟装置一样运行，也可作为可再填充蒸汽烟装置。

通常，用户将对接部6放在家里或其办公室；蒸汽烟装置10和可充填舱盒11可在10秒内再填充有用户所需的电子烟液体香精；在从桌上型对接部取出舱盒时，其实际上是新鲜的填充蒸汽烟装置，而无需在每次再填充舱盒时都将其丢弃。

一些用户将不希望使用桌上型液体再填充和电源再充电对接部，而是在便携式盒中包括所有功能：这是AYRCase，通常以7指示。便携式盒可存储蒸汽烟装置10和可填充舱盒或吸头11，并自动为其充电和再填充。它包括大型可再充电电池；然后将再填充瓶5插入盒7的基部中，其中它与盒中的流体输送系统接合。

最终AYR变体是AYRMod，其以8指示：这是带有具有至少2000mAh的大电池的一体式蒸汽烟装置以用于大功率蒸汽烟；现在将相同再填充瓶5直接插入蒸汽烟装置8；AYRMod蒸汽烟装置8还与AYR系列中使用的相同的可再填充吸头11一起使用，以及在该系列中使用的相同预填充吸头2。

因为可再填充吸头11在其液体用完后不必丢弃，而是可被再填充和重复使用多次(通常为10至20次)，所以与常规单次使用的一次性舱盒相比，它可包括更复杂且更昂贵的雾化技术(诸如来自BAT的无吸芯和无线圈的Distiller Plate^TM或pureTech^TM不锈钢叶片式雾化器)，从而更好且更安全地产生气雾剂。可以在WO2018211252、WO2018224823中找到有关此叶片雾化器技术的更多详细信息，其内容以最大允许的范围通过引用并入本文。

Ayr系统使用闭环温度控制系统，其可将加热线圈保持在希望的温度范围，以确保在所得气雾剂中安全且可预测地生成化学物质，例如，从而避免在气溶胶中产生甲醛，或避免从CBD液体中产生THC，如果线圈温度过高，则这两种情况都可能发生。对于PV/VG比例为50:50的尼古丁电子烟液体，这是280摄氏度(正负20摄氏度)。还已经发现，加热元件的准确温度控制可显著延长其使用寿命，从而将这些物品对环境的影响降至最低。雾化元件的准确温度控制与使用液体再填充瓶一起被发现，可以协同有效地将整个AYR系统对环境的影响降至最低，因为舱盒在需要更换之前的使用寿命更长，并且可再填充瓶本身是可回收的。

现在，我们将更仔细地研究每个变体。

AYRVape概述

在AYRVape中，AYR蒸汽烟装置主体10采用预填充电子烟液体舱盒2。舱盒2是“封闭的”，这意味着每个舱盒在授权使用电子烟液体填充后被密封然后最终无法由用户再填充：这样确保符合安全法规(诸如欧洲烟草制品法规2014/40/EU)，并且确保盒体中仅存在来自授权源的最高质量的电子烟液体。

舱盒的不同口味在其下半部分上使用不同的颜色；这是完全插入蒸汽烟装置主体的部分；蒸汽烟装置主体10中的小切口3示出颜色，因此用户可一眼便看到所使用的口味。蒸汽烟装置主体10包括USB充电器端口，并且可从常规USB充电器对接部或平台4进行再充电。

然而，发烟器或蒸汽烟装置主体1的内部构造与常规主体不同，因为它具有使其能够与可再填充吸头或舱盒(而不仅限于常规预填充封闭舱盒(即由制造商填充和出售给消费者并且也不打算再填充的产品))一起使用的特征。它具有可连接到外部电子烟液体源的流体摄入喷嘴或孔和阀；在AYR系统中，这是10ml电子烟液体再填充瓶5。流体摄入喷嘴或孔经由液体管或路径连接；管或路径将液体(针对AYRBase6和AYRCase7变体，从外部电动泵送；针对AYRMod变体8从内部泵送)承载到位于主体10的顶部处的可再填充雾化舱盒11；主体包括检测可再填充吸头或舱盒中的液位以使得自动再填充可正确开始和停止的电路；它还包括温度调节电路以使得雾化器将液体加热到正确温度；并且它还包括与预填充舱盒2相同的防伪或认证部件，使得仅授权的舱盒11可与系统一起使用。

蒸汽烟装置10可跟踪各种各样的性能和其他数据。它可经由物理接触将此数据发送到桌上型对接部6或便携式再填充和再充电盒7。然后，对接部6或盒7可包括与提供年龄验证服务和数据分析的web服务器的集成Wi-Fi或3G/4G/5G连接，或者可与提供该连接的附件联接或对接。另选地，蒸汽烟装置10自身可包括与用户的智能电话、智能手表、平板电脑等或其他装置的短距离无线连接(例如，蓝牙、Wi-Fi或UWB)(术语“智能电话”通常用于覆盖任何类型的连接装置)并且使用该智能电话的连接功能以连接到远程服务器；也可实现从蒸汽烟装置10或8到智能电话、然后到Web的直接连接(例如，经由Web蓝牙以及支持Web蓝牙并且在iOS和Android或UWB或任何其他合适的系统上运行的智能电话浏览器)。

与基于web服务器的年龄验证系统的连接使得该服务器能够直接或经由就位的任何中间装置向蒸汽烟装置10发送解锁信号(直接或间接)，从而使得只有在用户通过年龄验证系统的年龄要求时才实现正常蒸汽烟使用。蒸汽烟装置10还捕获了广泛范围的装置和使用信息，在将装置用作临床试验的一部分的情况下，或者在用户有兴趣监测使用的情况下(例如，作为吸烟或尼古丁戒烟计划的辅助)，该信息可能尤其相关。

AYRBase概述

如上所述，可用可再填充舱盒或吸头11替换预先填充的不可再填充舱盒2。这将我们带到了AYRBase6变体；相同的AYRVape发烟器主体10可放置在桌上型对接底座或基部6中；将小(例如，10ml)液体再填充瓶5插入对接底座6，并在对接底座中插入小电动微型泵(例如，蠕动泵或压电泵或其他低成本泵)，然后自动从再填充瓶5抽取液体并将其泵送到蒸汽烟装置10的主体中；然后经由液体通道向上流过主体并且进入可再填充吸头11。

可再填充舱盒或吸头11包括液位感测子系统(例如，舱盒11的液体贮存器内的电容式感测板，该舱盒在再填充期间逐渐用液体填充)，该液位感测子系统使得能够通过电容式感测电路测量贮存器电容的变化，当所感测的吸头贮存器中的液位低于定义量时，它进而自动启动电动微型泵；当吸头贮存器中的液位达到该定义量并且因此在可再填充吸头液体贮存器中存在足够的液体时，它自动关闭电动微型泵。一旦再填充停止，即可使用蒸汽烟装置。

对于AYRBase6，对接部6包括用于对蒸汽烟装置主体10中的可再充电电池进行充电的电源充电系统；典型用户可将蒸汽烟装置主体10对接部到对接部6中；主体10然后从液体再填充瓶5进行再填充(其通常需要10秒以完成通常1mL的再填充)，并且继续为蒸汽烟装置中的电池进行再充电；主体10，很多用户喜欢在晚上将对接蒸汽烟装置10、11，就像他们将其智能电话对接或连接到充电器一样。早晨，蒸汽烟装置10、11可立即使用，它具有完全再充电的电池和充满液体的储液槽，就像新鲜的蒸汽烟装置一样。

AYR再填充瓶5消除了处理常规的单次使用的不可再填充的预填充舱盒的成本和浪费；这些常规的不可再填充的预填充舱盒实际上不可能回收，因为它们不仅包括塑料外壳，还包括细丝加热线圈和陶瓷吸芯。然而，AYR再填充瓶5可完全回收。此外，虽然在EU中其容量被限制为10ml，但在其他市场中，这些限制可能并不适用；因此可使用50ml或100ml以上的瓶，从而从可完全回收的来源提供非常经济的液体。

使用围绕陶瓷吸芯卷绕的常规加热丝的可再填充AYR舱盒或吸头11自身将通常需要在30mL液体通过它后进行更换，因为残留物会随着时间推移而积聚并且影响蒸汽烟性能。由于常规预填充吸头包含0.7-1.5mL液体，因此AYR可填充吸头的使用时间是常规系统中的不可填充吸头或舱盒的使用时间的20至40倍。

将大再填充瓶与非常耐用的雾化器结合使用实现了经济和环保的蒸汽烟。因此，AYR比常规雾化器型的基于舱盒的蒸汽烟装置(诸如Juul^TM舱盒)更加环保。使用被设计用于更长使用寿命的更先进雾化技术(诸如微型工程化不锈钢叶片，例如，来自英美烟草公司的Distiller Plate^TM系统)的可再填充AYR吸头可能需要较不频繁地进行更换，并且因此可能更加环保。

AYRBase6包括与用户的智能电话的Wi-Fi连接；然后智能电话可与远程服务器通信。在用户的智能电话屏幕上的应用程序图标旁边出现小图标，其看起来像是应用程序图标(但实际上不是应用程序，即可购自Apple AppStore或Android Play商店或其他数字发行中心的东西)；选择此小图标，然后自动运行将特定URL加载到智能电话的网络浏览器中的例程；这是提供年龄验证服务的远程服务器的URL并且也可从装置摄取和分析使用数据。

AYRCase概述

具有可再填充吸头11的相同蒸汽烟装置主体10不仅可用于AYRBase6对接底座，而且可用于AYRCase7便携式盒(在图1的左起第三部分中显示)。AYRCase7包括与AYRBase6相同的微型泵并采用相同的10mL液体再填充瓶。然而，它是完全便携式解决方案，使得用户能够一次将AYR蒸汽烟装置10、11拿走几天，在盒7中完全保护，并且每当蒸汽烟装置10、11插回盒7中时可用于用电力进行自动再充电并且用可雾化液体再填充。蒸汽烟装置10、11仍与预填充舱盒2完全兼容，用户可因此尝试不同口味的预填充舱盒，然后在选定一种或多种喜欢的口味后，购买价格更昂贵的10mL再填充瓶5。

AYRMod概述

最终的变体是具有大电池的一体式蒸汽烟装置，通常具有至少2000mAh，称为AYRMod8；也可使用更大或更小的电池。现在，将相同的再填充瓶5直接插入蒸汽烟装置8；蒸汽烟装置8还与AYR系列中使用的相同可再填充吸头11一起使用。主要区别在于电池性能更高，并且因此吸引了喜欢更高供电的“mod”型蒸汽烟装置和体验的用户。AYRMod8蒸汽烟装置也与预填充舱盒2完全兼容；因此，用户可尝试不同口味的预填充舱盒，然后在选定了一种或多种最喜欢的口味之后，购买价格更高的10mL(或其他容量)再填充瓶5。如上所述，在一些市场上，法规允许对大于10mL的再填充瓶进行填充，并且在市场上，AYRMod8可使用20mL或更大的再填充瓶。

在下表中，我们总结了常规舱盒型蒸汽烟系统所不具备的一些AYR关键特征。

下表列出了由AYR蒸汽烟系统收集的数据类型(所有数据都带有时间戳)，并且在征得用户同意和适用的数据保护法律的前提下，将这些数据发送到远程服务器进行分析。

因为AYR是以数据为中心的全连接系统，因此其使得可以生成有价值的反馈和丰富的洞察。这些可以是实时的或者近实时的，其中蒸汽烟装置自身已连接到远程服务器(例如，蒸汽烟装置可递送实时数据，因为它包括集成无线模块，或者可通过蓝牙实时将数据发送到智能电话，然后该智能电话可将该数据实时发送到远程服务器)。另选地，可将数据从蒸汽烟装置下载到便携式或桌上型对接底座，例如在晚上当蒸汽烟装置返回对接底座以进行夜间电源再充电时，然后由对接底座发送数据；这只能是一天一次或两次。这种准确性和全面性的数据对于希望更好地了解如何使用蒸汽烟装置的公共卫生机构和科学家尤为重要。

我们在下表中总结这些：

现在，我们将深入研究捕获传统蒸汽烟系统中不存在的AYR中的特定特征。

与预填充和可再填充吸头或舱盒一起使用的蒸汽烟装置

在前述部分中，我们介绍了AYR如何成为混合蒸汽烟装置：它可使用常规预填充闭合舱盒2(有时称为cartoomers)；这些滑动、卡扣或装配在AYR蒸汽烟装置1的主体10上；可使用磁性闩锁。但其可使用可再填充舱盒11，该可再填充舱盒以常规方式再次滑动、卡扣或装配在DAoAYR蒸汽烟装置1的主体10上。蒸汽烟装置10可插入再填充对接部(诸如用于AYRBase的桌上型对接底座6或用于AYRCase的便携式盒7)，并且连接到对接部6、7中的泵的再填充瓶5，然后自动再填充蒸汽烟装置舱盒11中的液体。或者，蒸汽烟装置自身可包括泵和再填充容器5，如在AYRMod中一样。这种平台方法增加了跨多个装置的部件重用(每个装置服务于不同的市场部门)，因为跨所有装置的核心方面的共通性而减小工程开发时间，并且因为与监管批准相关的部件基本上是共享的而减小监管成本和工作量。

我们可总结和概括此特征，如下所示：

一种被配置成与以下项一起使用的手持式蒸汽烟装置；

(a)非用户可再填充的组合雾化器和液体贮存器(或“舱盒”)，其(i)可附接到装置的主体并从该主体移除，并且(ii)在预先填充液体的情形下被供应到最终用户；并且还可与以下项一起使用：

(b)用户可填充的组合雾化器和液体贮存器(或“舱盒”)，其(i)可附接到装置的主体并从该主体移除，并且(ii)被配置为可使用流体输送系统来通过液体多次进行自动填充。

一些任选特征：

·预填充舱盒和可再填充舱盒的尺寸和形状相互匹配，以便使得相同蒸汽烟装置主体能够与预填充舱盒和可再填充舱盒一起使用。

·蒸汽烟装置的主体配置为滑动、对接或以其他方式与桌上型对接底座接合，该桌上型对接底座自身被配置为对装配到装置的可再填充舱盒进行再填充和再充电。

·装置的主体配置为滑动、对接或以其他方式与便携式对接底座接合，该便携式对接底座自身被配置为对装配到装置的可再填充舱盒进行再填充和再充电。

·便携式对接底座是可安全地存储装置并自动对其再填充和在充电的盒。

·蒸汽烟装置主体包括从流体入口通向杆或喷嘴或孔的流体路径，该杆或喷嘴或孔被配置为与可再填充舱盒中的往复孔、杆或喷嘴接合。

·蒸汽烟装置主体包括狭槽或其他孔，其露出插入或以其他方式与主体接合的舱盒的一部分，从而使用户能够分辨出该舱盒中的液体的香料。

·可再填充舱盒包括液位感测子系统。

·蒸汽烟装置主体包括测量或使用来自可再填充舱盒中的液位感测子系统的信号的子系统。

·蒸汽烟装置主体包括将来自可再填充舱盒中的液位感测子系统的信号发送到控制流体输送系统的微控制器的子系统。

·该微控制器位于蒸汽烟装置自身中、桌上型对接部中或便携式盒对接部中。

·流体输送系统位于蒸汽烟装置自身中，或者位于桌上型或便携式盒对接部中，并且被配置为再填充装配到装置的可再填充舱盒。

·当可再填充舱盒中的液体贮存器中的液体达到预设水平或量时，流体输送系统自动停止泵送。

·手持式蒸汽烟装置包括可再充电电池、流体输送系统、液位感测子系统和液体再填充容器。

·手持式电子烟装置包括可再充电电池，并且被配置为与外部流体输送系统和外部液位感测子系统配合。

·还在销售点处提供用液体预填充的可再填充舱盒。

·在销售点没有液体的情况下，提供了被配置为可使用泵进行再填充的可再填充贮存器。

·预填充舱盒包括认证芯片或模块。

·可再填充舱盒包括认证芯片或模块。

·蒸汽烟装置主体包括读取身份芯片或模块并且仅在通过认证例程时才运行的认证子系统。

·预填充或可再填充舱盒使用雾化器，该雾化器为以下项中的一者：棉吸芯和导线线圈；陶瓷吸芯和导线线圈；陶瓷吸芯和平面线圈；陶瓷吸芯和非平面线圈；无吸芯和无线圈的雾化器；金属叶片型雾化器。

在本文档中，我们将采用说明特征的一般化，以及可使用该特征实现的一些任选特征的这种方法。任何这样的广义特征可与任何一个或多个兼容的其他一般化特征结合，并且任何任选特征可与任何一个或多个一般化特征以及任何一个或多个其他任选特征结合。

可与不同蒸汽烟装置类型一起使用的预填充和可再填充吸头或舱盒

在前述部分中，我们还从手持式蒸汽烟装置10、8的特征角度进行了研究，该蒸汽烟装置可与不同类型的舱盒(预填充闭合舱盒2以及可自动再填充舱盒11)一起使用。在AYR中，预填充舱盒和可再填充舱盒与便携式蒸汽烟装置一起工作，该便携式蒸汽烟装置可从桌上型对接部6(AYRDock)或便携式对接部7(诸如再填充和再充电盒(AYRCase))再填充，以及蒸汽烟装置是再填充瓶5或容器可直接附接到的独立装置8(AYRMod8)。因此，我们也可从可与不同类型蒸汽烟装置一起使用的可再填充舱盒的角度来看待，例如，具有一体式泵和可再填充瓶的独立蒸汽烟装置；与该装置的再填充对接底座组合的蒸汽烟装置；与该装置的再填充对接盒组合的蒸汽烟装置。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，其包括(i)可再填充吸头或舱盒，以及(ii)预填充的不可再填充吸头或舱盒，其分别被配置为装配在以下蒸汽烟装置中的两者或更多者中或附接到它们：

(a)不具有一体式液体输送泵的便携式蒸汽烟装置主体；

(b)被配置为与包括液体泵的液体再填充对接部接合的便携式蒸汽烟装置主体；

(c)被配置为与包括液体泵的便携式盒接合的便携式蒸汽烟装置主体；以及

(d)具有一体式液体泵的便携式蒸汽烟装置主体。

一些任选特征：

·预填充舱盒和可再填充舱盒的尺寸和形状相互匹配，以便使得相同蒸汽烟装置主体能够与预填充舱盒和可再填充舱盒一起使用。

·便携式蒸汽烟装置主体包括从流体入口通向杆或喷嘴或孔的流体路径，该杆或喷嘴或孔被配置为与可再填充舱盒中的往复孔、杆或喷嘴接合。

·便携式蒸汽烟装置主体包括狭槽或其他孔，其露出插入或以其他方式与装置接合的舱盒的一部分，从而使用户能够分辨出该舱盒中的液体的香料。

·可再填充舱盒包括液位感测子系统。

·便携式蒸汽烟装置主体包括测量或使用来自可再填充舱盒中的液位感测子系统的信号的子系统。

·便携式蒸汽烟装置主体包括将来自可再填充舱盒中的液位感测子系统的信号发送到控制流体输送系统的微控制器的子系统。

·该微控制器位于蒸汽烟装置主体自身中、桌上型对接部中或便携式盒对接部中。

·流体输送系统位于蒸汽烟装置主体自身中，或者位于桌上型或便携式盒对接部中，并且被配置为再填充装配到装置的可再填充舱盒。

·当可再填充舱盒中的液体贮存器中的液体达到预设水平或量时，流体输送系统自动停止泵送。

·手持式蒸汽烟装置主体包括可再充电电池、流体输送系统、液位感测子系统和液体再填充容器。

·蒸汽烟装置主体包括可再充电电池，并且被配置为与外部流体输送系统和外部液位感测子系统配合。

·还在销售点处提供用液体预填充的可再填充舱盒。

·在销售点没有液体的情况下，提供了被配置为可使用泵进行再填充的可再填充贮存器。

·预填充舱盒包括认证芯片或模块。

·可再填充舱盒包括认证芯片或模块。

·蒸汽烟装置主体包括读取身份芯片或模块并且仅在通过认证例程时才运行的认证子系统。

AYRCase系统

我们现在将更深入地描述AYR系统。我们将描述完整的AYRCase系统。

图2示出AYRCase的再填充和再填充盒，大体以200表示；它存储个人电子烟装置、即PV电子烟装置，其顶部在201处可见，如图所示3。盒200包括PV弹出器开关202，当推动该按钮时，会释放止动件，该止动件否则将保持在PV完全插入盒中时会被压缩的弹簧；这使得PV 201能够上升几毫米，因此用户可轻松抓住它(例如，当用一只手握住盒时，用户可触发止动件、然后用他或她的嘴唇完全抓住PV以将其从盒中提取出来)。盒在其顶表面上包括显示器(未显示)，该显示器示出各种操作参数(例如，盒是否正在泵送液体；再填充瓶中的液位；盒中的电池水平；连接状态)。带肋的金属挤压件203提供了外壳；这是低成本的，并且容易实现不同的材料、颜色和饰面。挤压件203是一件式套筒，其在内部机架上方滑动，从而使用于修理或回收的组装和拆卸快速和高效地进行。通过按压或触摸开/关按钮204来启动盒。

在图3中，示出PV或电子烟装置：它包括电子烟装置主体301以及滑动到电子烟装置主体301并通过磁性或摩擦闩锁来固定的吸头或舱盒302。如上所述，舱盒的这种吸头可以是预填充的、单次使用的、不可回收的吸头，其包括小液体贮存器和一体式加热雾化器。另选地，它可以是可再填充吸头。两种类型的舱盒的下部的外部尺寸都相同，因此它们都可被装配到电子烟装置主体303中。需要仔细定位各种接口(电源、数据和液体)以确保预填充和可再填充舱盒与装置主体301的兼容性。除了允许再填充性的电子烟装置主体301之外，AYR系统还包括仅与预填充舱盒兼容的标准电子烟装置主体(未示出)；对于只希望使用预填充舱盒的用户来说，这是制造成本非常低的版本。

与盒一样，带肋的金属挤压件304提供了外壳；这同样是低成本的，并且容易实现不同的材料、颜色和饰面。挤压件304是一件式套筒，其在内部机架上方滑动，从而使用于修理或回收的组装和拆卸快速和高效地进行。一系列8个LED灯303从装置主体303的一侧向下运行；当将蒸汽烟装置从盒中撤出并准备进行发烟阶段时，则所有8个LED都将点亮；计时器或其他测量系统逐步熄灭每盏灯；例如，在吸入10秒钟或吸入5次(或其他次数)后，则第一灯或顶灯熄灭；再吸入10秒钟或吸入5次后，第一灯和第二灯熄灭。依此类推，直到所有灯都熄灭时，已输送或吸入了大约等于吸一支烟时所消耗的尼古丁。可将最终灯编程为比其他灯持续更长的时间，这与吸烟者试图从其最终香烟烟嘴中获得最多的典型习惯相对应。AYR系统在可能的情况下那些模仿吸烟习惯：这样做最大程度地提高吸烟者从抽烟转向蒸汽烟的可能性。

返回到盒，我们可移除金属套筒挤压件400，如图4中所示。我们可以看到PV 401处于其存储位置，还有10mL可雾化液体再填充瓶402、主电池403和电动蠕动泵404。图5示出盒501，其中再填充瓶502在盒501外；瓶502包括儿童保护盖503；在将瓶502插入盒501之前，在正常使用中移除这种盖503。

图6是穿过盒的截面图，其中液体再填充瓶601处于适当位置，但PV已移除，示出接收PV的通道602。盒中的关键元件是主电池603，该主电池用于为PV中较小的电池再充电；驱动蠕动泵605的马达604，该蠕动泵沿着抵抗电子烟液体浸出的食品级管道(未显示)自动从再填充瓶601中抽出液体。管道继续通向盒中的液体供给喷嘴和阀606；当抵靠喷嘴向下按压PV时，阀打开，从而允许将液体泵送到PV装置主体并向上泵送到吸头中。

图7示出PV；示出从PV的主体702中移除了吸头或舱盒701；它通过PV中的小磁体固定在PV中的适当位置。吸头或舱盒701可在液体填充工厂处用液体预填充，并且根本无法被再填充。另选地，可使用盒或其他形式的对接部再填充。外部尺寸和形状对于两种变体均相同以实现完全兼容性。预填充舱盒包括彩色肋703；具有不同液体口味的舱盒使用不同的颜色。可再填充舱盒具有另一种颜色或图案。肋703滑动到盒中的狭槽704中；肋具有双重功能：首先，确保舱盒701以正确取向(物理和电气接口不对称)滑动到装置主体702中，以及其次，给出正在使用的舱盒的类型或口味。

图8示出PV的可再填充变体的截面。它包括液体填充孔和阀801，从液体填充孔和阀801到与可再填充吸头804的基部中的孔匹配的液体喷嘴803的液体路径802。液体路径802由塑料机架中的模制通道形成，PV的主要部件(例如，小可再充电电池、主电路板)固定到该通道，并且可在其上滑动金属挤压成型的外套筒805以形成成品的蒸汽烟装置。因此，机架模制件形成了液体传输通道802的三个侧面；它覆盖有超声波焊接的塑料或PET膜；这是在PV中创建液体路径的廉价、易于制造的方式，并且不需要单独的小口径液体管。

如图9所示，PV具有液体填充喷嘴901，该液体填充喷嘴与可再填充舱盒的基部中的液体填充孔配合。PV包括气压下降信号喷嘴902，该气压下降信号喷嘴连接到PV中的气压传感器；当用户吸入时，负气压经由气压下降信号喷嘴902传达到气压传感器。此压降通路与可能包括电子烟液体或冷凝液滴的任何空气流动通路完全分开，以使尼古丁液体或可能损坏气压传感器正常操作的其他化学物质对气压传感器造成损坏的风险最小化。这种分离在使用灵敏的压力测量装置(诸如固态MEMS型压力传感器)的情况下特别重要，因为需要保护这些装置免受电子烟液体污染，并受益于拥有专用且独特的气压路径。这些种类的传感器在装置需要准确跟踪关于吸入的详细指标时特别有用-即不只是简单地对每次吸入进行计数，而且要准确地测量并记录每次吸入随时间推移的强度、深度、体积、持续时间和空气速度曲线(并且在传感器用来能够跟踪呼出数据的情况下还对呼出进行操作，作为肺活量计的形式-在吸烟者的临床试验中使用该装置来跟踪肺功能的改善非常有价值的情况下，所述数据可能特别有价值，例如在试验参与者减少或停止吸烟时)。

对加热线圈的供电是经由电接触件实现的，这些电接触件中的一个被示出为904。

PV还包括4个弹簧针连接器903，这些连接器向电容式传感器电路提供电接触件和信号接触件。所述传感器电路位于AYRDock和AYRCase变体的外部对接部中；它位于AYRMod变体的蒸汽烟装置自身中。可再填充舱盒在舱盒中的液体贮存器中包括一对电容式板，并且4个弹簧针在电容式板与电容式感测电路之间提供信号，该电容式感测电路是专用芯片或结合有所需电路的ASIC。

图10示出PV的基部；当在这种情况下将PV向下推靠在填充喷嘴上时，弹簧安装的填充阀101离位，并且提供了从PV基部中的填充孔102向上穿过液体通道103的无阻挡液体路径，该液体路径通向吸头填充喷嘴。

图11是吸头的分解图。关键元件是底盖110、四个弹簧针接触件111、带单向阀112的液体填充孔(该单向阀仅当泵在压力下主动将液体泵送到吸头液体贮存器时才打开)、位于阀112之上的液体杆113、以及雾化单元所位于的硅树脂雾化器基部114。雾化单元含有陶瓷吸芯115，不锈钢加热线圈导线116围绕该陶吸芯卷绕，但是任何其他雾化系统也是可能的。电源线117为加热线圈导线116供电。

位于大体上圆柱形的硅树脂外护套119内部的硅树脂内部圆柱体由称为烟道118的下部区段和支撑陶瓷吸芯115的上部区段120形成。硅树脂烟道118位于雾化器基部114上。空气向上流过烟道118的中心孔，并流向吸芯115和线圈116之上，从而形成包括液体液滴的气溶胶。烟嘴121的内表面和硅树脂外护套119的外表面形成液体贮存器。在硅树脂外护套119与装配在外护套119内部的硅树脂内部零件118、120之间形成一对通道；这些通道是将液体从液体贮存器并向上供给到吸芯115中的液体通道。一对不锈钢电容式感测板122和123位于液体贮存器内部。后续图将基于所述描述进行扩展。

图12示出完全重新组装的吸头，但是仅烟嘴121被抬起。示出一对不锈钢电容式感测板122和123；这些电容式感测板将前面的图11所示的硅树脂外护套119完全包围，该外护套继而将内部硅树脂圆柱体118、120的上部区段和下部区段完全包围。电容式板122和123具有平坦的侧面和弯曲的部分圆柱形的中心区段124；并且所述部分圆柱形的中心区段124位于圆柱形硅树脂外护套119之上。当将烟嘴121装配到雾化器基部114上时，不锈钢电容式感测板122和123以及塑料烟嘴121外部的区域是液体贮存器，并且因此通常填充有液体；覆盖件121在所述单元之上滑动并且双重O型环防止了液体泄漏。

在使用期间，典型的情形是液位感测系统确定所述贮存器中的液位是高于阈值还是低于阈值，该阈值通常是1/2满或2/3满；当将PV放置在盒中并且盒竖直取向时，所述测量例程发生(如通过盒中的加速度计芯片测量)——通过将填充限制为在装置竖直时才发生，这极大地降低准确感测液体贮存器中的液体量的挑战。如果液位低于阈值，则启动泵并继续将液体泵送到吸头贮存器中，直到达到阈值为止。

液位感测系统的更多细节在部分D中给出。

图13示出该布置，其中不锈钢电容式感测板中的一个被移除，仅留下后部传感器板122；它示出形成液体贮存器的内表面的大体上圆柱形的硅树脂外护套119。硅树脂外护套119示出在每一侧向上延伸的两个脊130；在护套119的内部的是下部和上部大体上圆柱形的硅树脂内部零件118、120；这些零件118、120紧紧地装配在硅树脂外护套119内，远离每个脊后面的通道：每个通道是从贮存器进入吸芯的液体路径131；通道由硅树脂外护套119的内表面与由脊130限定的硅树脂零件118、120的外表面之间的间隙形成。相对的电容式感测板122和123之间的间隙(未示出)是显而易见的；电容式测量需要间隙。为了准确且一致地进行电容测量，需要准确且一致地分离电容式板；硅树脂外护套119和雾化器基部132上的小肋或特征使这成为可能。

图14以完全组装好的舱盒的透视截面图更清楚地示出这种内部结构；硅树脂外护套119包括脊，这些脊限定一对内部通道131，液体可以穿过这些内部通道；横截面是穿过这些通道131的切片。位于硅树脂外护套119内部的硅树脂内部零件由称为烟道118的下部区段和支撑陶瓷吸芯115的上部零件120形成。空气向上穿过该烟道118并穿过一对相对的成角度孔140进入围绕陶瓷吸芯115和加热线圈116的雾化腔室。

如上所述，陶瓷吸芯115安装在上部硅树脂内部圆柱体120中。液体通道131向陶瓷吸芯供给液体。在常规舱盒中，雾化线圈放置在舱盒的基部处；对于可再填充系统而言，这是不希望的，因为可再填充系统需要用于在该贮存器由泵填充时从贮存器排出空气的方法；这意味着流体连接到外部大气以实现压力均衡的某种形式的空气阀或通道。在图14中，这是由透气但液体不可透过的阻隔件143密封的通气孔142。但是，通气孔142或通道的存在意味着，如果将吸芯放置在基部处，则正常的静态大气压将会倾向于致使液体经由吸芯从贮存器向外泄漏并通过舱盒的基部向下泄漏。在常规舱盒中，这种情况的发生要容易得多，因为没有通向液体贮存器的直接通气孔；当液体用完时，则形成部分真空，从而倾向于限制液体泄漏。在AYR系统中，我们将雾化元件(例如，吸芯118和线圈116，或任何其他雾化装置是可能的)至少放置在液体贮存器中的竖直中途。它更靠近烟嘴的开口或出口，从而提供了更热的蒸汽。它通常与烟嘴的端部相距10-15mm。它从舱盒的基部向上约20-25mm并且从液体贮存器的基部向上约10-15mm。图15是一个具体实施的工程图，提供了精确图。

液体通道131在其基部141处通向液体贮存器的底部并且因此液体容易进入通道131；当用户吸入时，通道131中的气压减小致使通道131中的液体上升并向陶瓷吸芯115供给，就像液体在被吸时可沿吸管吸起一样。一旦用户停止吸入，压力下降并且液体会沿通道131下降回去；这样防止液体与吸芯115持续接触，否则可能导致通过吸芯115并到舱盒之外的液体泄漏。液体通过阀112和液体杆113泵送到贮存器中，该杆直接通向液体贮存器的基部。

图16更详细地示出烟道118，包括孔140和141。一个孔140相对于竖直位置逆时针成约45度地引导空气(从一个位置看)；另一个孔141相对于竖直位置顺时针成45度地引导空气(从相同位置看)。这致使空气在雾化线圈周围形成扭曲涡流或其他湍流，这导致更好的蒸汽产生(例如，更高和更一致的气溶胶产生)以及沿加热元件的更均匀的温度分布，这最大程度地减小热点的风险，并且因此提供更可预测的气溶胶成分并降低可能由加热元件上的局部热点引起的污染风险。

图16示出整个已组装可再填充吸头的另一个截面。

现在，我们将继续到再填充瓶，如图18所示。其液体容量通常为10mL，但选择该容量以符合EU法规；在其他市场，显著更大的再填充瓶是可能的，从而向消费者带来更大的价值。该瓶具有主体170，该主体是超低成本的吹制塑料瓶。儿童保护螺纹盖171被螺纹连接到短颈部上。瓶肩上存在模制特征172，其被设计用于卡扣配合到位或滑入到位的小存储器或芯片。

图19是分解图；瓶170包括儿童保护盖171，该儿童保护盖被拧到非常短的带螺纹颈部上；与常规电子烟液体填充瓶不同，没有用户可从中倒出液体的倒嘴或锥形突起；在AYR系统中，液体只由泵自动抽出并且用户从来不会手动将液体从瓶中倒出。瓶包括加密芯片或安全认证芯片，其被压装或滑入盖的顶肩部的小的凹陷部172中；凹陷部可具有燕尾形以使得在清洁瓶以便重复使用或回收时可轻松插入和提取芯片。可以使用1-导线协议对芯片进行读写操作，其中瓶170插入装置中的物理接触件(例如，盒或桌上型对接部或mod型蒸汽烟装置)中。

另选地，可实现对芯片的无线读取和写入(例如，使用RFID)。从芯片的无线数据读取对于在瓶包装中快速读取瓶非常有用—例如，由监管机构或机构希望检查瓶及其内容物的来源；在工厂、分销商、零售店或最终用户中，代理可使用无线读取装置来扫描所有包装的瓶，下载所有数据(例如，唯一编号、批号、液体类型)并将该数据写入中央数据库中以使得准确记录什么瓶在哪里；伪劣商品可容易识别，因为它们要么没有RFID数据标签，要么在该标签上的数据将为现有标签的重复。标签还可在其上面写入税务或海关印章或已付完关税的证明；然后，代理可快速扫描瓶以验证是否已支付了正确的关税。相同的认证芯片也可用于舱盒。

更具体地说，认证芯片存储瓶填充日期的完整记录、液体批号以实现完全可追溯性，以及消费税或税款支付记录。消费税支付记录可以是由消费税支付系统生成的唯一序列，与液体批号绑定，并且在填充工厂处用液体填充舱盒或瓶时写入认证芯片中。唯一序列是由装置供应商(或舱盒或胶囊供应商)从负责为将要出售舱盒或瓶的市场征收消费税的相关政府主体购买的。消费税编号可以被散列(例如，用液体批号)或以其他方式加密以使伪造困难。如果舱盒或再填充瓶中没有有效的、真实的、已解密的消费税记录，则可将蒸汽烟装置或对接部设置为无法操作—即蒸汽烟装置或对接部实现检查例程以解密和认证消费税记录；它也可存储较早消费税记录的记录，并且只有当消费税记录是唯一的并且不在该记录中时才起作用。认证可以完全位于蒸汽烟装置或对接部中—即不需要与外部服务器的通信。如果蒸汽烟装置或对接部连接到互联网，则它还使用远程认证服务器并且共享其从舱盒或再填充瓶下载的消费税数据，因此存在消费税已支付的消耗品的使用的中央记录，其可供政府机构进行审查和审计。认证芯片可用于在其他蒸汽烟消耗品上捕获消费税支付：例如，在加热但不燃烧的装置中使用的小烟草条的包装上，使得存在单个统一全球系统以捕获旨在替代香烟的产品的消费税。随着政府对卷烟税收的减少，提供一种经济有效的方式来对液体瓶施加或征收税费，以及对瓶的关税或税收合规性进行测试将变得越来越重要，并且因此从财政上开始对蒸汽烟装置及其相关消耗品(诸如液体瓶或雾化器)征税是必要的。

瓶包括浸入管，该浸入管连接到我们称为“塞子”的元件或其他形式的密封件或止挡件182上；塞子182位于瓶170的唯一开口内，该瓶由儿童保护螺纹盖171进行闭合。

图20是通过瓶的剖视图，其中拧紧了盖子或盖。图21和图22是瓶的剖视图，其中盖子或盖被移除，就像瓶定位在AYRCase、AYRDock或AYRMod装置中一样。加密芯片凹陷部172的燕尾形清晰可见，塞子的结构也清晰可见。

塞子182是圆柱形并且位于瓶的短颈部内；它包括外环区段210，空气可以通过该区段进入和流出瓶的内部212以实现压力均衡；环210的下面用隔膜211密封，该膜是由透气多孔的但液体不可透过的材料(如PTFE)制成的。在正常运行期间，当液体经由浸入管181由泵从瓶中抽出，空气需要进入瓶内部212，因为否则会形成局部真空，从而使得不可能从瓶中泵送液体。

在制造时用液体填充瓶期间，例如通常用于电子烟液体瓶的高速填充的常规液体填充设备可用于通过瓶的颈部倒入液体；塞子182没有处于就位。在填充后，将塞子182推入瓶中然后拧紧儿童保护盖171。这样使得可以在对现有电子烟液体填充生产线进行最小修改的情况下实现快速和有效的瓶填充。

当瓶在盒、对接部或蒸汽烟装置中就位时，盒或对接部中的喷嘴紧密地装配在塞子182的中心孔213中和通向浸入管181的入口上方；喷嘴连接到盒、对接部或装置中的泵，使得在启动泵时，液体将从浸入管181抽出、通过中心孔然后进入装置的喷嘴。

图23示出用于驱动蠕动转子的马达220的透视图；连接到继而与液体再填充瓶接合的喷嘴的液体管道(未示出)穿过转子的一部分；当转子旋转时，它使用蠕动移动来使液体移动通过管，从瓶进入蒸汽烟装置可再填充舱盒或吸头的液体贮存器。马达的旋转轴222在其上安装具有偏心形的环223；偏心环223的外表面是低摩擦表面，其与外部圆形环224的低摩擦表面接触。图24是该系统的前视图；图25包括蠕动管道。当马达轴222和偏心环223旋转时，外圆环224横向移动但不旋转；食品级蠕动管(其已经过测试以确保其受到尼古丁或电子烟液体的影响最小)围绕外圆形环224的一部分运行并且横向移动在管道中按压；当内部环的最偏心部分旋转时，则位于最偏心部分上方的圆形环的表面将被径向向外推动；这部分旋转，并且在它这样做时，其引起管的蠕动压缩，从而迫使液体沿着管道移动。该移动是完全可逆的以便从蒸汽烟装置和可再填充舱盒中提取液体然后将其泵送回再填充瓶；这在改变口味时很有用，因为它最大程度地减少口味混合。

我们可以总结出一些主要功能，如下所示：

高线圈

对于可填充的用户可替换的吸头或舱盒或雾化器，我们发现雾化单元在吸头的基部处或附近的常规放置是有问题的，因为在填充液体期间吸头必须排气到大气中以实现压力均衡，并且消耗正常蒸汽烟中的液体；因为雾化单元通常包括吸芯，从吸头中的液体贮存器经重力或毛细管向该吸芯供给液体，液体贮存器中的液体表面上的大气压力以及该液体的静水压力足以克服任何表面张力效应，否则其会限制液体通过吸芯流入雾化室以及那里流入吸头的基部或吸入室，从那里液体可能很容易漏出。我们发现解决方案是将线圈从基部向上移动到吸头中的足够竖直高度，使得不会产生由液体上的大气压和液体贮存器中的该液体的静水压力引起的通过吸芯的泄漏。例如，如果通常将液体贮存器填充到吸头基部上方xcm的高度，则我们定位供给雾化单元的吸芯以使该吸芯位置与贮存器的正常最大填充液位之间的竖直距离最小；例如，我们也可以将吸芯自身定位在距基部约xcm的位置。不同的芯吸行为、吸芯几何形状和雾化器几何形状(无论包括吸芯还是无芯)将确定最佳位置。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟装置，该蒸汽烟装置包括自动可再填充的液体贮存器，该液体贮存器包括通向外部大气的气压均衡通路；以及雾化单元，该雾化单元被配置为从所述贮存器抽吸液体；

其中当竖直取向的贮存器含有最大量的液体时，雾化单元相对于贮存器中的液体的表面定位，使得施加在液体上和/或由液体施加的压力不足以导致液体流动通过雾化单元并导致液体泄漏。

一些任选特征：

·施加在液体上的压力和由液体施加的压力是由于作用在液体表面的大气压和液体重量的静水压力引起的。

·当装置竖直取向时，当贮存器含有最大量的液体时，雾化单元至少部分地放置在贮存器中液体的表面处或上方。

·雾化单元包括液体路径，该液体路径使得液体贮存器的液体泄漏到包含雾化单元和液体贮存器的舱盒的表面外，并且雾化单元相对于液体贮存器放置在竖直位置，使得在液体路径的任何点处施加在液体上和/或由液体施加的压力不足以致使液体流过液体路径并引起液体泄漏。

·当贮存器含有最大量的液体时，当装置竖直取向时，在雾化单元中或通过雾化单元的液体路径基本上布置在贮存器中的液体的表面处或上方，使得在液体路径的任何点处施加在液体上的压力和/或由液体施加的压力不足以致使液体流过液体路径并引起液体泄漏。

·当贮存器含有最大量的液体时，当装置竖直取向时，在雾化单元中或通过雾化单元的液体路径被布置得足够靠近贮存器中的液体的表面，使得施加在液体上的压力和/或由液体施加的压力不足以致使液体流过液体路径并引起液体泄漏。

·当贮存器含有最大量的液体时，雾化单元至少部分地放置在贮存器中液体的表面下方，但当贮存器包含最大液体时，当装置竖直取向时，贮存器中的液体的竖直高度的至少90％仍是如此。

·当贮存器含有最大量的液体时，雾化单元至少部分地放置在贮存器中液体的表面下方，但当贮存器包含最大液体时，当装置竖直取向时，贮存器中的液体的竖直高度的至少75％仍是如此。

·雾化单元包括吸芯，并且当装置竖直取向时，当贮存器包含最大液体时，吸芯至少部分地放置在贮存器中液体的表面处或上方。

·雾化单元包括吸芯，并且当装置竖直取向时，当贮存器含有最大量的液体时，吸芯的最低部分放置在贮存器中的液体的表面处或上方。

·液体贮存器和雾化单元以用户可更换并滑入蒸汽烟置主体或另外与之接合的吸头或舱盒的形式形成。

我们还可使用液体贮存器的基部作为基准，从结构性而非功能性的角度看待这一点：

一种包括自动可再填充液体贮存器的发烟装置，该贮存器具有从贮存器的基部测量的最大竖直液体高度H的；以及雾化单元，该雾化单元被配置为从贮存器抽吸液体；其中当装置竖直放置时，雾化单元被放置成基本上高于贮存器的基部或位于基部上方、在距贮存器的基部至少1/4H的位置处。

一些任选特征：

·雾化单元放置在从基部向上至少1/3H的位置。

·雾化单元放置在从基部向上至少1/2H的位置。

·液体贮存器和雾化单元以用户可更换并滑入蒸汽烟置主体或另外与之接合的吸头或舱盒的形式形成。

靠近烟嘴定位的雾化器

将雾化装置从其在舱盒或吸头的基部处的传统位置上移的一个结果是，它现在更靠近烟嘴。这继而可导致更热的蒸汽，对于希望使用蒸汽烟置以戒烟的吸烟者来说，这通常会更令人满意。

我们可概括如下：

一种发烟装置，该发烟装置包括自动可再填充液体贮存器和雾化单元，该雾化单元被配置为从贮存器抽吸液体并向烟嘴提供气溶胶；并且其中雾化单元的中点或中心位于距烟嘴的端部小于20mm的位置，并且优选地位于距烟嘴的端部10mm与15mm之间的位置。

虹吸管

从吸头的基部上移雾化装置时，AYR工程师面临的一个挑战是如何将液体供给到雾化单元；对于常规吸头设计，液体表面的大气压力或静水压力/重力结合吸芯的毛细作用通常是足够的，因为吸芯和雾化单元通常位于舱盒或雾化器的基部。在AYR中，液体供给路径必须防止过多的液体进入雾化单元，这将导致泄漏，并且还防止不足量的液体移动到雾化单元中，因为这会带来不良的蒸汽烟体验。

解决方案是使用一个或多个窄液体供给通道，这些通道从液体贮存器的基部向上到吸芯；这些在横截面上被充分地限制，使得在装置烟嘴上进行的普通吸入行为(其在雾化室中产生负压，相对于大气为负压)，以及因此通向雾化室的吸芯中的负压足以致使供给通道中的液体上升并接触并进入吸芯，并且因此进入雾化室，即使当液体贮存器中的液位低或贮存器保持水平时。从虹吸管的广义上讲，我们可以将其称为虹吸管，意指液体流经管的任何系统。(从狭义上讲，虹吸管可被认为是大气压将液体在管上推的组合，并且我们在AYR系统中具有这一点，然后重力将其下拉到低于源中的液面，我们没有这一点)。实际上，该操作更类似于通过吸管将液体吸起。

我们可概括如下：

一种发烟装置，该发烟装置包括自动可再填充液体贮存器和雾化单元，该雾化单元被配置成从液体贮存器抽吸液体并向烟嘴提供气溶胶，并且其中液体贮存器连接到一个或多个液体通道的底部并且雾化单元连接到通道或每个通道的顶部，每个通道被配置成使得当用户吸吮烟嘴时，气压降低会导致液体沿通道或每个通道向上流动并进入雾化单元。

一些任选特征：

·当用户停止吸入时，液体将停止在该通道或每个通道中向上流动。

·每个通道在液体贮存器的基部处连接到液体贮存器。

·选择每个通道的长度或横截面积以提供到雾化单元中的足够液体输送，同时最大程度地减少从烟嘴的液体泄漏。

·液体贮存器包括向外部大气排气的空气可透过、液体不可透过的液体隔膜。

·液体贮存器、雾化单元、烟嘴和通道以用户可更换并滑入蒸汽烟置主体或另外与之接合的吸头或舱盒的形式形成。

·雾化单元包括在吸头直立时水平放置的陶瓷芯吸元件。

·每个通道被形成为在一个大体上圆柱形的构件中的凹槽，该构件被压入或摩擦配合在较大的大体上圆柱形的构件内。

·当竖直取向的贮存器含有最大量的液体时，雾化单元相对于贮存器中的液体表面放置在竖直位置，使得作用在液体表面的气压不足以致使液体流过雾化单元并引起液体泄漏。

·当装置竖直放置时，雾化单元放置在实质上高于贮存器的基部在其上方放置，处于从贮存器的基部向上至少1/4H的位置处。

·液体贮存器、雾化单元、烟嘴和通道以用户可更换并滑入蒸汽烟置主体或另外与之接合的可再填充吸头或舱盒的形式形成。

湍流

AYR工程师将雾化单元从吸头的基部向上移动时所面临的另一个挑战是，向上移动到雾化单元的空气的流动路径比常规雾化器舱盒长得多；在常规舱盒中，雾化单元通常放置在舱盒的基部处，并且因此非常靠近空气入口路径的起点。延长空气流动路径的长度的问题在于，它增加了层流气流的可能性和程度；雾化单元之上的层流气流是不希望的，因为它会导致加热表面上的区域与移动空气的接触受到限制；移动空气未均匀地分布在加热表面之上。这可能会导致加热表面上的热点高于所需的热点；即使在高度局部的区域中，温度过高也会导致在蒸汽中形成不希望的副产物或污染物。在AYR雾化单元中，我们使用特定机构来引入湍流；沿“烟道”向上流动到雾化单元的空气撞击烟道顶部处的一个或多个喷嘴或孔，这些喷嘴或孔被配置成将层流空气引导成湍流模式或涡流。

我们可概括如下：

一种发烟器，其包括雾化器和空气供应喷嘴系统，该空气供应喷嘴系统被配置成将通过发烟器吸入的空气引导到雾化器上，其中空气供应喷嘴系统包括一个或多个喷嘴或孔，该一个或多个喷嘴或孔被配置为以与竖直方向成一定角度或方向引导空气，以便在雾化器上产生基本上非层流、湍流、扭曲或涡旋的气流。

一些任选特征：

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少5度的角度离开喷嘴或孔。

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少10度的角度离开喷嘴或孔。

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少20度的角度离开喷嘴或孔。

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少30度的角度离开喷嘴或孔。

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少40度的角度离开喷嘴或孔。

·每个喷嘴或孔被配置成使得空气以与穿过雾化器的竖直轴线成至少50度的角度离开喷嘴或孔。

·存在至少一对喷嘴或孔，每个喷嘴从限定雾化器的中间的线横向移位，并被配置为沿与另一个喷嘴相反的方向引导空气，使得空气形成围绕雾化器流动的涡流。

·空气供应喷嘴系统位于空气烟道或烟筒上方，该空气烟道或烟筒以非湍流或基本上层流的方式向空气供应喷嘴系统供应空气。

·雾化器放置在空气烟道中，该空气烟道为空气提供显著的层流特性。

·雾化器和喷嘴或孔形成在可再填充或预填充吸头或舱盒中，该吸头或舱盒是用户可更换的并且在雾化装置主体中滑动或与之接合。

PET覆盖的通道

类似AYR的复杂的蒸汽烟装置可能相当昂贵且难以制造；降低成本是始终存在的要求。使液体从连接到泵(该泵在AYRBase和AYRCase变体中的蒸汽烟装置外部，并且在AYRMod变体中的蒸汽烟装置内部)的入口孔向上穿过蒸汽烟装置传输的正常途径是通过专用管。但是，管的可用空间非常有限，因此管必须非常狭窄，并具有较高的公差；并且管中的弯曲部难以制造，因此施加了设计约束。在AYR蒸汽烟装置主体中，我们使用形成内部机架的塑料模制件，电池、电路板和其他主要部件固定到该内部机架；我们在该模制件中形成狭窄的通道。该通道形成向上穿过蒸汽烟装置的液体通道路径的三个侧面。以在不同的、非类似的情形中使用的方式将透光塑料膜超声焊接以形成通道的覆盖件，即在喷墨打印机盒体中将液体油墨从油墨贮存器传输到喷墨打印头的距离很短。

通道不需要是直的，而是可以扭曲；这很容易在塑料模制件中完成。这为我们提供了制造成本非常低廉的流体输送路径，从而降低了商品成本并且是可靠的。

我们可概括如下：

一种发烟装置，其包括：(i)液体贮存器，该液体贮存器向雾化器供应液体；(ii)端口、孔或喷嘴，该端口、孔或喷嘴被配置为使装置能够用来自液体源的可雾化液体填充；以及(iii)液体路径，该液体路径将液体贮存器连接到端口、孔或喷嘴；并且其中液体路径包括用塑料膜覆盖的通道。

一些任选特征：

·通道侧面由机架或与蒸汽烟装置主体成一体的其他部件形成。

·通道侧面由蒸汽烟装置的塑料模制机架形成。

·膜是PET。

·膜被超声焊接到通道侧面。

·通道包括一个或多个方向变化。

胶囊或瓶特征

快速再填充瓶

在前述部分中，我们描述了AYR设计如何降低发烟装置的商品成本。对于降低再填充液体瓶的商品成本也存在同样的要求；对于瓶来说，当务之急是更大的，因为它是AYR系统中的主要消耗品，并且典型的消费者将为每个蒸汽烟装置购买二十个或更多个再填充瓶。

对于再填充瓶，一项关键要素是确保其能够在液体填充工厂处快速且高效地填充液体；并且以易于回收的廉价且易于制造的结构来做到这一点。在AYR的情况下，通常容量为10mL的再填充瓶是具有短的带螺纹颈部的成本很低的吹塑瓶；嘴部允许将连接到自动液体填充系统的喷嘴插入瓶中或用于将液体倒入瓶中；无需对行业标准的液体填充厂进行昂贵的修改。一旦填充，就将我们称为“塞子”的结构插入颈部中；塞子被专门配置为与蒸汽烟装置或对接部或盒中的液体再填充系统接合。更具体地，塞子是支持两个不同功能的单个模制件；它具有中心孔，该中心孔接收连接到液体泵的电子烟液体喷嘴；该中心孔连接到浸入管，该浸入管向下延伸到瓶的基部，并确保能够将瓶中的所有液体泵送出。围绕塞子中的中心孔的是环形孔，空气可以通过该环形孔流入和流出瓶，从而使得压力快速均衡到大气压；液体不可透过但空气可透过的阻隔件封闭了环形空气通道的一个面。

我们可概括如下：

一种具有嘴部的液体再填充瓶，该嘴部被配置为(i)当正在填充工厂处填充瓶时允许插入或以其他方式使用连接到自动液体填充系统的喷嘴，以通过嘴部将液体倒入所述瓶中，并且(ii)接收塞子或密封件，该塞子或密封件被配置成既与流体输送系统接合又允许瓶内的气压均衡。

一些任选特征：

·塞子由单个模制件制成。

·塞子包括第一孔和第二孔，该第一孔被配置为接收来自再填充系统的液体填充喷嘴以从瓶中抽吸液体，该第二孔被配置成使得空气在瓶的填充或排空期间能够因瓶内的气压均衡而流入和流出瓶。

·第一孔是内部通道或开口。

·喷嘴摩擦配合到第一孔中。

·第二孔是外部通道。

·外部通道围绕内部通道同心地布置。

·第二孔包括通气孔，该通气孔是空气可透过但电子烟液体不可透过的。

·第一孔连接到浸入管。

·塞子包括第一喷嘴和第二喷嘴或孔，该第一喷嘴被配置为与作为再填充系统的一部分的液体填充孔接合以从瓶中抽吸液体，该第二喷嘴或孔被配置成使得空气在瓶的填充或排空期间能够因瓶内的气压均衡而流入和流出瓶。

·第一喷嘴是内部喷嘴。

·第一喷嘴摩擦配合以与作为再填充系统的一部分的液体填充孔接合。

·第二喷嘴或孔围绕内部喷嘴布置。

·第二喷嘴或孔围绕内部喷嘴同心地布置。

·第二喷嘴或孔包括通气孔，该通气孔是空气可透过但电子烟液体不可透过的。

·在制造时用电子烟液体填充期间，将液体通过瓶口倒入或泵送到瓶中，然后将塞子装配到瓶，然后将儿童保护盖装配到瓶。

·瓶是吹制的塑料瓶。

·瓶不是用户可再填充的。

·瓶是基本上刚性的。

·瓶包括限定嘴部的颈部，并且颈部是被配置用于拧紧儿童保护盖的带螺纹颈部。

两用液体填充瓶

AYR瓶是刚性的吹塑瓶。它专门设计成与AYR自动化液体再填充系统一起工作。然而，所谓的开放罐系统仍然很流行；这些都需要液体再填充瓶，用户可以将该液体再填充瓶放置在打开的雾化器之上，或者与蒸汽烟装置中的填充喷嘴接合，然后简单地挤压以将液体手动滴入或泵送到装置中。可以对AYR瓶进行改装，使其也可以用于填充开放罐系统；因此，它需要具有柔性壁而不是刚性壁。

我们可概括如下：

柔性壁式液体填充瓶，所述柔性壁式液体填充瓶被配置成：(a)能被手动挤压以使得消费者能够将液体手动递送到蒸汽烟装置中的贮存器，并且(b)被接纳在蒸汽烟系统中并连接到所述蒸汽烟系统中的泵，所述泵将液体从所述瓶自动泵送到将液体供给到雾化单元的液体贮存器。

具有用于安全或数据芯片的燕尾形凹陷部的瓶

AYR系统的一个主要优势是主要消耗品(再填充瓶)是可回收的。由于可能制造出数以千万计的这些瓶，因此可回收性至关重要。一个可能使回收变得困难的特征是存在小的认证芯片或存储器，该认证芯片或存储器可以是加密安全的；该存储器装置存储各种数据项(例如，匹配编号、制造日期、液体类型、每次从瓶中泵送出限定数量的液体时都会递减计数的计数器)。认证芯片或存储器通常被粘合到适当位置，但是其在回收方面(包括清洁瓶以便重复使用)会出现问题。在AYR再填充瓶中，特殊形状的通道接收存储器装置并将其机械地固定在通道内；然后可以将它从瓶中压出以进行回收。通道可以是简单的燕尾形凹陷部，标准的存储器芯片可以很容易地滑入或压入该凹陷部中；当将瓶退回以进行回收利用时，可以很容易地将存储器装置从凹陷部中滑出或推出，并对其进行单独回收。

我们可概括如下：

一种被配置为与蒸汽烟系统中的流体输送系统接合的液体再填充瓶，该瓶包括区段或凹陷部，认证芯片或其他认证存储器部件能够物理插入该区段或凹陷部、然后通过该区段或凹陷部的形状得以保持，直到被物理移除以使得瓶能够再回收。

一些任选特征：

·区段是燕尾形区段，并且部件滑入该区段中。

·无需任何胶水或其他化学粘合，即可将部件固定在区段或凹陷部中的适当位置。

·芯片或部件存储定义瓶中液体内容物的数据。

·芯片或部件存储定义物质的温度相关特性的数据。

·芯片或部件存储与已从瓶中抽出液体的次数或已从瓶中抽吸的液体量有关的数据，以防止瓶在由最终用户填充时就无法使用。

·芯片使用EEPROM仿真模式，该仿真模式使计数器不可逆地递减。

喷管袋

上述瓶是硬质塑料瓶。另一种方法是使用被配置为存储尼古丁电子烟液体或CBD或THC液体的喷管袋。软袋用于其他食品和液体，但尚未确定它们用于尼古丁电子烟液体或CBD或THC液体的用途。图35示出具有短袋的软袋；软袋可以安装在塑料滑架中；填充对接部或盒包括滑架，用户将该滑架滑出对接部或盒，然后将软袋滑入滑架中，从而利用特征或脊将围绕软袋的喷管或颈部延伸的凹陷部或通道锁定在滑架中；当滑架滑回对接部或盒中时，这可以确保喷管与对接部或盒中的与流体输送系统连接的喷嘴的准确对准。

我们可概括如下：

一种袋，该袋由一个或多个柔性阻挡膜制成并且包括被配置为与蒸汽烟系统中的流体输送系统接合的喷管。

一些任选特征：

·袋在用液体填充时完全充满，从而在喷管袋内基本上没有空气。

·袋是立式喷管袋。

·在滑架接收袋的情况下，袋被配置为与作为雾化系统的一部分的滑架接合。

·袋直接连接到流体输送系统，该流体输送系统被配置为自动地从袋中抽取液体并将该液体传输到雾化系统的贮存器。

o流体输送系统被配置为自动地从袋中抽取流体以及任何空气。

o流体输送系统将空气从形成雾化系统的一部分或与雾化系统空气连通的空气可透过隔膜或装置中泵送出。

·袋存储定义袋中的物质(例如，电子烟液体、CBD)的温度相关特性的数据(例如存储在芯片、形码或QR码等中)。

·袋包括在填充之后插入的硅树脂塞子，该塞子允许液体从袋中流出，并防止空气流回袋中。

·袋或喷管袋存储电子烟液体或CBD，并已进行真空密封。

·袋或喷管袋存储电子烟液体或CBD并且包括使用EEPROM仿真模式的芯片，该仿真模式使计数器不可逆地递减。

·流体输送系统包括阀，该阀阻止或限制空气流回到袋或喷管袋中。

·阀是泵的一部分，该泵用于从袋或喷管袋泵送液体，诸如用于蠕动泵的辊或转子。

B.软件/电子器件

图26是再填充和再充电盒(AYRCase)和该盒所在的Wi-Fi对接部中的关键电子部件的示意性框图。图30示出盒和Wi-Fi对接部的外观以及数据连接方案。Wi-Fi对接部从蒸汽烟装置和再填充瓶读取数据，并且通过本地Wi-Fi链接、然后通过互联网将数据发送到远程服务器；远程服务器实现各种功能，诸如年龄验证和数据分析。用户的智能电话可以在由远程服务器托管的网站上显示数据(诸如尼古丁使用数据)，这对于努力戒除尼古丁尤其有用。智能电话与蒸汽烟装置和Wi-Fi对接部之间不存在直接连接。Wi-Fi连接不仅可以在单独的对接部中实现，而且可以直接实现到盒中，也可以直接实现到电子烟装置自身中。通常也可以通过BT(蓝牙)在对接部或蒸汽烟装置之间进行直接连接。然后，智能电话将数据(通过无线或Wi-Fi)发送到远程服务器。

返回图26，盒包括电动泵和泵控制器、可再充电电池和相关电子器件(包括PMIC，电源管理IC)、微控制器以及与PV以及液体再填充瓶或胶囊的1-导线协议接口。包括USB-C充电和数据端口。在这种情况下，数据(例如，使用情况数据和装置性能数据)存储在存储器(4Mbit串行闪存)中；当盒与Wi-Fi对接部对接时，该数据将通过1-导线接口发送到对接部，然后通过本地Wi-Fi连接将数据发送到基于Web的远程服务器。

图27是蒸汽烟装置主体和可再填充吸头中的关键电子部件的示意性框图。蒸汽烟装置主体(标记为“PV”)包括电容式测量芯片或电路，这将在后面的部分中进行详细说明。蒸汽烟装置主体还包括加速度计(即，任何形式的取向传感器)，该加速度计用于确定发烟器何时基本上直立或竖直；如由加速度计确定的，装置被配置为只有当个人发烟器基本上直立或竖直时才能再填充。只有当装置基本上直立或竖直时才允许再填充液体大大简化了对发烟装置中的贮存器中的液位的测量，并且确保其不会被过度填充或填充不足。

由于离散电子部件的数量，将这些元件中的许多整合到定制ASIC中的空间相当大；这导致更快的制造、更高的可靠性和更低的成本。图28示出在还对蒸汽烟装置进行再填充和再充电的Wi-Fi对接部中可如何使用定制ASIC(即，AYRBase具体实施)：该ASIC通常不仅包括Wi-Fi，而且包括蓝牙功能、PMIC(电源管理IC)、微控制器、USB处理和泵接口。图29也示出在蒸汽烟装置中可如何使用定制ASIC：该ASIC可包括用于加热元件的温度调节的线圈电压和电流感测电路、微控制器、电容测量电路、线圈开/关开关、串行闪存存储器件和PMIC。定制ASIC也可包括UWB功能形。

我们可总结和概括关键征，如下所示：

年龄验证、防伪蒸汽烟

蒸汽烟行业中的一个主要问题是两种伪造舱盒的流行，用户可以轻松地使用非法液体或含有污染物的液体再填充被授权舱盒。另一个主要问题是这些装置对年轻人的便捷可用性和吸引力，尽管负责任的制造商将这些装置专门针对成年吸烟者。这两个问题是相互关联的，因为伪造舱盒或受污染液体对未成年用户(其本质上更容易受到污染)尤其危险，而未成年用户则更可能购买伪造或受污染液体，因为它们通常更便宜并可通过原本只向成年人出售的非管制渠道获得。

AYR的一个特征是为这些相关问题提供统一的解决方案。在AYR系统中，再填充瓶包括认证芯片。但是舱盒自身也是防伪的(例如，它包括安全的认证芯片，该认证芯片包括仅被授权舱盒可用的唯一ID)，并且发烟装置可以验证在附接到发烟装置的任何容器上是否存在令人满意的ID。装置包括与远程服务器的连接(通常经由连接的智能电话)，该远程服务器使得装置能够告知服务器舱盒的唯一ID并获得使用该舱盒的许可；因此，服务器可防止使用具有重复ID的任何重复舱盒。

连接还用于使用户(通常再次使用连接的智能电话)与基于Web服务器的年龄验证系统进行交互：例如，当特定用户首次使用新的发烟装置时，该用户必须将该装置与他们的智能电话配对，并且启动基于Web服务器的年龄验证系统；这可以使用多种年龄验证方法来确保用户是成年人(例如，针对选举角色、或信用卡可用性、或护照或驾驶执照记录等进行检查)；只有当该用户已被验证为成年人时，配对的蒸汽烟装置才能解锁。这种整体方法最大程度地降低了与未成年人使用以及伪造舱盒或已再填充有受污染液体的舱盒的使用相关联的风险。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，其包括：雾化器舱盒，该雾化器舱盒预填充有可雾化液体；以及蒸汽烟装置主体，其中舱盒包括认证芯片或存储器，并且蒸汽烟装置主体包括在满足某一舱盒标准时使得舱盒能够与主体一起使用的舱盒认证子系统；

并且蒸汽烟装置主体还包括无线连接子系统，该无线连接子系统(i)与在用户的智能电话上运行的应用程序或浏览器交换数据，该应用程序或浏览器连接到基于Web服务器的年龄验证和舱盒使用系统，并且(ii)被配置成仅在所述用户通过年龄验证系统的年龄要求并且舱盒被授权使用时才能解锁主体以使得蒸汽烟能够正常使用。

一些任选特征：

·认证芯片或存储器是存储标识符的存储器、安全芯片或加密芯片，该标识符使得能够对舱盒的来源和/或其中的液体进行认证、验证或确定。

·舱盒认证子系统(a)在本地或使用远程服务器确定认证芯片或存储器中所保存的值是否满足舱盒标准，并且(b)只有在满足那些舱盒标准和年龄要求时才允许使用该舱盒。

·每次使用舱盒(诸如每次吸入)时，认证芯片上的计数器或存储器都会递减，并且最初将计数器设置为与单个预填充舱盒的预期吸入总数相对应的数量，并且舱盒认证子系统被配置为一旦计数器下降到低于设置数字就防止进一步使用特定舱盒。

·存储器使用EEPROM仿真模式，该仿真模式使计数器不可逆地递减。

·每次吸入发生时，舱盒认证子系统都会向舱盒上的认证芯片或存储器发送信号。

·每次吸入发生时，舱盒认证子系统都会使舱盒上的认证芯片或存储器上的计数器递减。

·舱盒认证子系统从舱盒上的认证芯片或存储器读取标识符，该标识符使得舱盒的来源得以验证或确定，并且无线连接子系统被配置为(i)将该标识符发送到远程服务器以便处理该标识符，并且(ii)从远程服务器接收许可或拒绝信号。

·浏览器自动运行或执行基于Web服务器的年龄验证系统的URL，并且无线连接子系统通过Wi-Fi连接到Web服务器。

·当用户触摸被设计为在其智能电话装置上显示为应用程序图标的图标时，打开或启动浏览器以运行URL。

·蒸汽烟装置主体包括Wi-Fi连接模块，或被配置为与包括Wi-Fi连接模块的对接底座或盒对接。

·蒸汽烟装置主体包括位置模块，诸如GPS或UWB模块，并且该模块向地理围栏系统发送位置数据，该地理围栏系统确定蒸汽烟装置主体是在允许还是不允许吸电子烟的区域中，并且将信号发送到蒸汽烟装置主体，从而在装置处于不允许吸电子烟的区域中时将其锁定而禁止使用。

·蒸汽烟装置主体包括接收器，该接收器用于侦听位置特定信号，诸如来自UWB信标的信号，并且蒸汽烟装置主体在其拾取这种信号时会锁定而禁止使用。

·基于web服务器的年龄验证系统使用以下中的一者或多者来验证用户的年龄：由用户进行的年龄自我验证；使用链接的信用卡或其他经年龄验证的支付卡或系统对用户进行的年龄验证；使用来自用户的护照的信息进行的年龄验证；使用来自用户的社会保险或国民保险或类似记录的信息进行的年龄验证；使用来自用户驾驶执照中的信息进行年龄验证；使用来自用户的社交媒体帐户中的一个或多个的信息进行的年龄验证；使用从行为分析系统获得的信息进行的年龄验证。

用户不可再填充的瓶

使用常规舱盒或吸头，确定的用户可以购买合法舱盒，使用该舱盒，然后用新的液体再填充，该液体可能包括非法成分或污染物，从而可能会导致受伤或生病。然后，可以将舱盒放回蒸汽烟装置上。为了防止这种用液体进行的用户再填充，AYR再填充瓶包括带有计数器的安全存储器芯片，该计数器被设置为某个合适的数字，诸如256。每次通过流体输送系统从再填充瓶自动抽出液体时，系统都会检查计数器上的数字并将计数器递减1。一旦计数器达到零，流体输送系统将不再从该瓶抽出液体；实际上，即使用户要用液体对其进行再填充，它也不能重复使用。可以在预填充舱盒中使用相同的系统。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，其包括：液体再填充瓶或容器和液体传输系统，该液体传输系统被配置为自动地将液体从瓶或容器传输到蒸汽烟装置中的液体贮存器；并且其中容器在存储器芯片中包括计数器，该计数器被配置为在定义类型的事件影响瓶或容器时更改其值，以便当计数器达到极限(例如零)或其他值时，瓶或容器已被锁定而禁止进一步使用。

一种用于蒸汽烟装置的存储液体的液体再填充容器，其中胶囊在存储器芯片中包括计数器，该计数器被配置为在定义类型的事件影响胶囊时更改其值，以便当计数器达到极限(例如零)或其他值时，容器已被锁定而禁止进一步使用。

如上所述，使用安全计数器的方法不仅适用于再填充瓶，而且适用于预填充的雾化器舱盒。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，该蒸汽烟系统包括被配置用于蒸汽烟装置的预填充液体舱盒，该舱盒在存储器芯片中包括计数器，该计数器被配置为在定义类型的事件影响所述舱盒时更改其值，以便当计数器达到极限(例如零)或其他值时，舱盒已被锁定而禁止进一步使用。

一种被配置用于蒸汽烟装置的预填充液体舱盒，该舱盒在存储器芯片中包括计数器，该计数器被配置为在定义类型的事件影响所述舱盒时更改其值，以便当计数器达到极限(例如零)或其他值时，舱盒已被锁定而禁止进一步使用。

一些任选特征：

·定义的事件类型是使用舱盒，诸如从容器抽出液体。

·舱盒包括具有EEPROM仿真模式的存储器芯片，该仿真模式使得每次定义的事件类型影响胶囊时，就可以写入芯片中的计数器。

·计数器从设置的数字(诸如256)开始，并且每当定义的事件类型影响胶囊时，计数器就会递减1。

·控制器必须从计数器读取大于1的值，以便允许从该容器抽出液体。

·舱盒被配置成滑入蒸汽烟装置主体中或以其他方式与之接合。

PIN锁

AYR装置中的另一个特征是用户可以锁定和解锁它们；盒包括锁定系统，用户必须在该锁定系统中键入正确的数字序列或其他标识符才能启动或解锁该系统。一个简单且低成本的系统将屏幕(诸如低成本OLED矩阵显示器，例如，96×64)与简单的机械滚动执行器结合在一起，该机械滚动执行器使得用户能够输入向前、向后和选择控件。

这使得用户能够快速键入例如4位数的安全PIN码来锁定和解锁装置。系统可被适配成使得用户能够滚动浏览不同的数字或其他标识符并选择适当的数字或其他标识符。系统可以在用于蒸汽烟装置的再填充盒或对接底座上实现或者也可以直接在个人蒸汽烟装置自身上实现。

恒温驱动器

AYR系统能够将加热元件的温度调节到20度或更高温度内。准确的温度调节非常重要，因为这意味着可以理解和测试蒸汽成分的安全性；大多数雾化器加热系统缺乏有效的温度调节，并且因此线圈温度可能会出现峰值，这可能导致所吸入蒸汽中产生不良化学物质。准确的温度调节也很重要，因为它可以大大提高雾化装置的使用寿命。AYR系统通过测量在已知电压内穿过加热元件的电流来进行操作；该系统根据该数据计算电阻，然后从加热元件的电阻温度系数的所存储数据中查找温度。这将馈送到闭环温度调节系统中；调整来自将电流提供到加热元件的PWM电流源的功率占空比，以确保温度处于所需水平或范围处。闭环被供给雾化系统的液体阻尼。

我们可概括如下：

一种具有加热元件的液体雾化系统，该加热元件被配置为对可雾化液体进行加热并产生蒸汽、雾化或气雾，并且液体雾化系统由恒温驱动器控制，该恒温驱动器直接地或使用具有已知电压的电源间接地测量通过加热元件的电流，并且使得微控制器或处理器能够(a)计算或确定加热元件的电阻，并且(b)根据所存储数据计算制成加热元件的材料的电阻温度系数，或(c)查找加热元件的温度；

并且其中驱动器被配置为使用闭环温度控制算法来调节功率、电流或电压，以通过调整功率占空比来将加热元件的温度稳定在预设水平或范围处。

一些任选特征：

·驱动器运行闭环温度控制算法，并且在每次测量电流实例之后定期调整功率占空比。

·每秒测量大约30次电流。

·当液体为PV/VG电子烟液体时，预设水平为大约280摄氏度。

·预设水平根据液体的类型或化学组成而变化。

·加热元件由具有基本上呈线性的电阻温度系数的材料(诸如不锈钢316L)制成。

·控制回路被配置成被可雾化液体的热质量阻尼。

优美数据终止

由于蒸汽烟装置会将数据发送到主机(例如，对接底座或盒)，因此重要的是数据不要损坏。但是，可以将蒸汽烟装置快速地从对接部和盒中抽出，并且在发送或接收数据会导致损坏时取出。我们通过(在装置、盒或对接部中)提供小开关来解决此问题，该开关在蒸汽烟装置移出位置后立即触发，但该触发在数据接触丢失之前(经由弹簧安装的弹簧针提供数据接触)，因此当蒸汽烟装置向上移动并从对接部或盒中移出时，这些针会暂时保持接触。当启动开关时，控制例程将重载数据传输，并使其快速但受控地终止。

我们可概括如下：

一种液体再填充装置，该液体再填充装置存储蒸汽烟装置并使得蒸汽烟装置能够被弹出或撤回，并且再填充装置和/或蒸汽烟装置包括开关，该开关(a)在蒸汽烟装置开始从再填充装置弹出或撤回时启动，并且(b)发送信号以确保蒸汽烟装置与再填充装置之间的任何数据通信在数据连接丢失之前以受控方式终止。

立式再填充

测量非常小的贮存器(容量为大约2mL)中的液体量具有挑战性。AYR系统需要在批量生产的产品中廉价且可靠地执行此操作。AYR使用复杂的液位发送系统，该液位发送系统确定可再填充舱盒中的液体水平是否低于阈值，并且因此需要再填充。尽管可以使用内置的加速度计来补偿装置的倾斜，但这并不完全可靠。相反，AYR尤其是在舱盒所附接到的蒸汽烟装置基本上直立或竖直时测量可再填充液体容器中的液位。这通过使用加速度计来实现，该加速度计可以位于蒸汽烟装置或对接部或两者中。只有当装置是基本上直立或竖直并且指示舱盒贮存器中的液位低于阈值的液位测量完成时，才能启动流体输送系统并且将液体从再填充瓶泵送到液体贮存器中。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，该蒸汽烟系统被配置成只有当电子烟装置或装置中的液体贮存器基本上直立或竖直时才能自动地再填充电子烟装置。

一些任选特征：

·系统包括加速度计，该加速度计在系统基本上直立或竖直时发送系统。

·只有当装置是基本上直立或竖直并且指示舱盒贮存器中的液位低于阈值的液位测量完成时，才能启动流体输送系统并且将液体从再填充瓶泵送到液体贮存器中。

灯模式

AYR蒸汽烟装置包括处于蒸汽烟装置上的一系列灯；这些灯在用户吸电子烟时逐渐熄灭，并且在用户已吸出与吸单支烟相比等量的尼古丁或持续等量时间之后，所有灯都完全熄灭。可以将这些灯重新用于其他效果，例如，使用由蒸汽烟装置中的加速度计控制的一系列灯制成的灯模式。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟装置，该蒸汽烟装置包括一系列灯，这些灯随着用户吸电子烟而逐渐熄灭，但是也可以被控制为一起或以顺序序列照明，或者以其他方式形成光图案。

一些任选特征：

·蒸汽烟装置的一面上存在一行5个或更多个灯。

·蒸汽烟装置周围存在一个或多个圆形灯环。

·加速度计为微控制器提供输入，该微控制器继而控制一系列灯。

·灯模式是所有灯同时脉动。

·灯模式是灯的顺序照明，以形成可向下、上下和向上移动蒸汽烟装置的模式。

·特定灯模式指示吸头需要改变。

·特定灯模式指示装置需要用液体进行再填充。

·特定灯模式指示装置已被锁定而禁止使用。

C.数据和连接

AYR会话

对于希望通过过渡到吸电子烟而戒烟的吸烟者来说，一个重大挑战是，大多数蒸汽烟装置使他们难以在吸电子烟时吸入的尼古丁的量与原本可从香烟吸入的尼古丁的量之间建立某种关系。一些常规的电子烟液体舱盒所含尼古丁的数量与20支香烟相同，但是没有准确的方式来知道何时消费或吸出相当于仅一支正常香烟的尼古丁。

AYR通过使用户(在配置其AYR装置时)能够对其进行设置来使其适用于参数(诸如时间和/或吸入次数)来解决这一问题，AYR将为正常或平均吸入递送大约与用户实际吸的品牌的单支香烟相同量的尼古丁。如前所述，AYR蒸汽烟装置具有沿着蒸汽烟装置的一面延伸的一系列灯(通常为8个)，随着会话持续进行，这些灯逐渐熄灭；当所有灯都熄灭时，会话结束。在会话截止后，用户将要么必须等待预设时间，要么将装置返回到其盒(如果有的话)，或者采取使他们更容易中断并因此控制吸电子烟的量的某个其他动作或步骤，他们所做的一切在某种程度上与他们的吸烟习惯有关。

通过以这种方式模仿吸烟习惯，并提供会话的进程的清晰视觉、听觉和/或触觉反馈(包括会话的开始和结束)，可以最大程度地降低用户从香烟转向吸电子烟时增加其尼古丁消耗的危险。用户可以经由应用程序设置尼古丁消耗减少或戒断目标，并且这些目标可用于更改连续会话或会话程序的参数，从而可以实现这些目标。

我们可概括如下：

一种蒸汽烟系统，其被配置为使得蒸汽烟装置能够用于单个会话，即有限时间或有限程度的吸电子烟的会话，在该会话期间，蒸汽烟装置能操作并且蒸汽烟装置为会话提供开始和结束的视觉、触觉和/或声音标记；

并且其中系统被配置为从用户接收他们当前吸烟的香烟的类型或品牌的选择或指示，然后系统自动调整单个会话的所述时间或其他参数，使得在会话期间，由蒸汽烟装置生成或由用户吸入的尼古丁的量大约等于与吸特定类型或品牌的香烟的单支香烟相关联的尼古丁的量。

一些任选特征：

·会话是预设时间，在该预设时间内，蒸汽烟装置能够在自动和暂时停止操作之前操作。

·会话是预设的吸电子烟程度(诸如吸入次数或雾化的液体量)，在此期间，蒸汽烟装置能够在自动和暂时停止操作之前操作。

·对蒸汽烟装置进行编程，使得在会话截止之后在用户定义的预设时间内自动停止操作。

·对蒸汽烟装置进行编程，使得在返回到其对接部或盒时自动恢复正常操作，然后从该对接部或盒抽出。

·系统包括智能电话或平板电脑应用程序，该应用程序被配置成使得用户能够键入特定类型或品牌的香烟。

·系统被配置为从用户接收他们计划要实现的尼古丁消耗减少或戒断目标的选择或指示，然后系统自动调整单个会话程序的时间或其他参数，以使蒸汽烟装置在该会话程序期间生成的尼古丁的量达到用户的尼古丁消耗减少目标。

Wi-Fi连接的蒸汽烟装置

AYR是“连接的”电子烟装置；“连接的”意味着：装置具有某种形式的数据连接，或者具有发送数据、或接收数据或发送和接收数据的能力，例如直接或间接地发送到用户的智能电话或智能手表等和/或远程服务器。连接还使用户能够从其智能电话等控制蒸汽烟装置，并使蒸汽烟装置将有用的数据(诸如消耗或使用数据、或电池电量数据或液位数据等)发送到远程服务器。连接还使消费者能够订购消耗品(例如，新的预填充舱盒或加热条等)。连接还使得能够从数据中获取丰富的行为洞察。

连接的蒸汽烟装置已经讨论了很多年；通过将某个数据连接系统(例如，蓝牙调制解调器以及用于用户的智能电话的移动应用程序)包括在装置自身中来支持连接。

蓝牙连接将蒸汽烟装置链接到运行移动应用程序的用户的智能电话的方法是实现连接的压倒性标准方法：它代表着非常强烈的技术偏见，该偏见影响典型工程师的想法。面临将非连接的蒸汽烟装置制成可以从用户的智能电话访问的连接的蒸汽烟装置的挑战，因此，典型工程师的必然回应是将蓝牙连接直接包括到蒸汽烟装置中并构建配套的移动应用程序，然后该移动应用程序可购自智能电话供应商的应用商店。

但是将蓝牙调制解调器包括在便携式蒸汽烟装置中是有问题的，因为它极大地增加了装置的复杂性，并为装置增加了新的故障模式-尽管它看起来相对简单，但要确保蓝牙在各种可能的智能电话和其他装置上可靠地工作可能是一项挑战。

此外，并非所有用户都希望或使用连接。出于个人隐私原因，将有大量潜在用户被警告装置已连接；对于此类潜在用户而言，仅不激活连接是不足够的，因为他们担心秘密监视仍然可能发生。

由于要求移动应用程序(例如，来自苹果应用商店或谷歌安卓商店)对于用户的智能电话操作系统可用，因此会带来进一步的复杂性。但是该OS供应商可能会对其商店中提供或不提供哪些应用程序施加不同的规则。例如，谷歌安卓商店目前非常宽松。但是苹果应用商店不允许配套应用程序用于尼古丁蒸汽烟装置。但是它们确实允许配套应用程序用于支持吸入CBD或THC的装置。而且这些规则可能会在短时间内更改；例如，谷歌安卓商店可以选择也禁止与尼古丁蒸汽烟装置有关的应用程序。

这是一组令人惊讶的复杂技术挑战，即设计一种便携式蒸汽烟装置系统，该便携式蒸汽烟装置系统：

·具有潜在的可连接性，但成本和复杂性最低。

·具有潜在的可连接性，但不会损害那些对该问题敏感的用户的个人隐私。

·具有潜在的可连接性，但不受装置供应商对其在线应用商店中所提供的配套应用程序所施加的不一致规则的影响。

尽管有可能将完整的3G或4G无线连接集成到蒸汽烟装置中，但这将显著提高价格；相反，最好利用现有的连接基础结构。我们为AYRCase选择的路由是供蒸汽烟装置收集数据以及也供盒收集数据；当将蒸汽烟装置插入盒中时，盒从PV收集数据。盒自身不包括Wi-Fi模块，尽管这是一种可能的变体。

在当前变体中，盒被插入纤薄的对接部中(参见图30)，该对接部确实包括Wi-Fi模块和Wi-Fi天线。对接部还用于通过USB-C端口为盒供电，以便给盒中的内部可再充电电池充电。盒通过USB-C将数据传输到Wi-Fi对接部，然后通过用户以正常方式将对接部附接到的本地Wi-Fi网络发送该数据。数据被发送到远程服务器以进行处理；当用户以特定URL打开Web浏览器时，相关数据就会提供给该用户。

BLE用作通过Wi-Fi运行的传输协议，使得蒸汽烟装置显示为IoT端点，并且不需要来自应用商店的智能电话应用程序。相反，只需要Web浏览器。使用单个连接API，即BLEAPI；盒将wi-fi和充电对接部视为具有相同交互协议的附加BLE模块，并根据BLE特性与其进行通信(例如，通知给定UUID的特性已改变)。BLE之上的AYR特定协议仅实现一次，并且用于与连接的智能电话和基于Web的用户应用程序进行通信；基于Web的用户应用程序会像来自应用商店或安卓商店的常规应用程序图标一样在用户的智能电话屏幕上将自身呈现为图标，尽管实际上并非如此。因此，AYRCase的对接部实际上是带有内置Wi-Fi模块的充电平台。

Wi-Fi模块也可以包括在对接部中，该对接部的大小可被设定成仅接收单独的蒸汽烟装置。AYRDock变体中的对接部(该对接部既给蒸汽烟装置再充电又用液体对其进行再填充)自身也可以包括Wi-Fi模块。

我们可总结和概括如下：

一种蒸汽烟系统，其包括：

(i)蒸汽烟装置，该蒸汽烟装置包括可再充电电池和数据端口；以及

(ii)第一充电系统，该第一充电系统用于所述蒸汽烟装置并且被配置为向该可再充电电池供电；以及

(iii)单独的第二充电系统，该第二充电系统被配置为接收蒸汽烟装置并向可再充电电池供电，并经由数据端口从蒸汽烟装置接收数据；以及

(iv)移动网站，该移动网站被配置成托管在远程服务器上并且能够从最终用户的智能电话、智能手表或其他个人装置进行访问；

并且其中第二充电系统包括Wi-Fi模块、芯片或单元，该Wi-Fi模块、芯片或单元被配置为通过互联网将从蒸汽烟装置接收的数据发送到托管在远程服务器上的移动网站。

第一充电系统通常只是常规的USB充电电缆，该充电电缆可直接插入蒸汽烟装置中。第二充电系统通常为以下中的一者：

(a)充电对接部，蒸汽烟装置直接对接到该充电对接部中，并且该充电对接部具有基于内置Wi-Fi的数据连接；

(b)再填充和再充电盒，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中，再加上用于该盒的具有基于内置Wi-Fi的数据连接的对接部，如图30所示；

(b)再填充和再充电盒，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中以便存储，其中盒自身具有基于内置Wi-Fi的数据连接；

(d)包括Wi-Fi模块的USB充电电缆，该充电电缆直接插入蒸汽烟装置中；

(e)USB充电电缆，该充电电缆终止于具有USB连接器的平台，其中平台包括Wi-Fi模块，并且蒸汽烟装置与平台对接。

该体系结构解决了上面概述的一组复杂的技术挑战。如上所述，数据由移动网站发送到远程服务器以进行处理和可能的显示。因为使用了移动网站，并且不需要必须从装置制造商的应用商店(例如，苹果应用商店或谷歌安卓商店)下载的应用程序，所以移动网站可以在所有装置(无论是Apple iOS还是Android)上提供完整且一致的功能性，并且不管吸入的物质是尼古丁、CBD还是THC或其他确实存在的物质。可以使用完整功能性，诸如订购新鲜的预填充胶囊或其他消耗品。此外，不想要任何形式的连接的用户只能使用没有数据连接的第一充电系统(这可能像USB电力电缆一样简单)。他们将完全有信心不存在损害数据隐私的可能性，因为他们可以简单地选择不使用第二充电系统，而将另外提供连接。确实想要使用其智能电话或其他智能装置进行数据连接和功能完善的连接体验的其他用户仅需使用第二充电系统(例如蒸汽烟装置所对接到的并具有基于内置Wi-Fi的数据连接的充电对接部)；或蒸汽烟装置所插入的再填充和再充电盒，其中然后将盒自身放置到具有基于内置Wi-Fi的数据连接的对接部中；或蒸汽烟装置所插入的再填充和再充电盒，其中盒自身具有基于内置Wi-Fi的数据连接；或包括Wi-Fi模块的USB充电电缆。

一些任选特征：

·第一充电系统是充电电缆，该充电电缆可直接插入电子烟装置中。

·第一充电系统是桌上型对接底座，但不具有任何Wi-Fi模块、芯片或单元。

·第一充电系统是连接到USB或计算机或其他装置中的其他端口以从计算机或其他装置接收电力的对接部。

·第二充电系统是充电对接部，蒸汽烟装置直接对接到该充电对接部中，并且该充电对接部具有基于内置Wi-Fi的数据连接；

·第二充电系统是再填充和再充电盒，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中，再加上用于该盒的具有基于内置Wi-Fi的数据连接的对接部；

·第二充电系统是再填充和再充电盒，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中以便存储，其中盒自身具有基于内置Wi-Fi的数据连接。

·第二充电系统是包括Wi-Fi模块的USB充电电缆。

·第二充电系统是USB充电电缆，该充电电缆在带有USB连接器的平台上端接，其中平台包括Wi-Fi模块。

·BLE用作通过Wi-Fi运行的传输协议，使得蒸汽烟装置显示为IoT端点。

·BLE用作通过Wi-Fi运行的传输协议，使得蒸汽烟装置显示为IoT端点，从而不需要来自应用商店的智能电话应用程序，而相反只需要Web浏览器。

·系统使用单个连接API，即BLE API。

另一种方法是将Wi-Fi模块直接集成到蒸汽烟装置自身中，而不具有单独的对接部；我们可概括如下：

一种便携式蒸汽烟装置系统装置，其包括：

(i)便携式蒸汽烟装置，该蒸汽烟装置包括可再充电电池和数据端口；以及

(i1)移动网站，该移动网站被配置成托管在远程服务器上并且能够从最终用户的智能电话、智能手表或其他个人装置进行访问；并且其中

蒸汽烟装置包括Wi-Fi模块、芯片或单元，该Wi-Fi模块、芯片或单元被配置为通过互联网将数据发送到托管在远程服务器上的移动网站。

服务器分析

如上所述，AYR是Wi-Fi连接的装置，从而向服务器提供数据(在用户同意的情况下)，该服务器分析该数据并基于使用数据生成消费者或行为数据洞察。这与标准方法相反，该标准方法需要蓝牙连接模块和智能电话应用程序，而应用程序自身可能无法用于重要的操作系统(诸如Apple iOS)。提供Wi-Fi连接的装置对于获得具有代表性的高质量数据以获取消费者或行为洞察至关重要；仅使用蓝牙连接的蒸汽烟系统可能会偏向于仅覆盖可以将其蒸汽烟系统与安卓智能电话配对的用户，从而损害所得数据的质量并且因此影响洞察力。

我们可概括如下：

一种包括蒸汽烟数据分析系统，该蒸汽烟数据分析系统包括蒸汽烟系统和远程服务器，其中蒸汽烟系统收集与消费者使用装置的方式有关的使用数据，并且将使用数据直接或间接地发送到使用Wi-Fi连接到互联网的远程服务器；由蒸汽烟装置建立Wi-Fi连接，然后服务器分析数据并根据使用数据生成消费者或行为数据洞察。

一些任选特征：

·Wi-Fi连接由充电对接部提供，蒸汽烟装置直接对接到该充电对接部中，并且该充电对接部具有基于内置Wi-Fi的数据连接。

·Wi-Fi连接由再填充和再充电盒提供，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中，再加上用于该盒的具有基于内置Wi-Fi的数据连接的对接部。

·Wi-Fi连接由再填充和再充电盒提供，蒸汽烟装置插入该再填充和再充电盒中以便存储，其中盒自身具有基于内置Wi-Fi的数据连接。

·Wi-Fi连接由包括Wi-Fi模块的USB充电电缆提供，该充电电缆直接插入蒸汽烟装置中。

·Wi-Fi连接由USB充电电缆提供，该充电电缆终止于具有USB连接器的平台，其中平台包括Wi-Fi模块，并且蒸汽烟装置与平台对接。

·使用数据与被雾化的液体的口味和强度有关；并且远程服务器将包括反馈(诸如实时反馈)的数据生成到液体填充和物流系统，以确保最受欢迎的口味在需要时在商店里和在线销售。

·使用数据与被雾化的新发射液体的口味和强度有关；并且远程服务器将包括反馈(诸如实时反馈)的数据生成到液体和口味屋，以确保快速、基于证据的创建并推出新的口味，包括吸引吸烟者而不是未成年人的口味。

·使用数据与被雾化的液体的口味和强度的地理位置有关；并且远程服务器将包括反馈(诸如实时反馈)的数据生成到胶囊填充和物流系统，以确保最受欢迎的口味在最需要它们的城市或区域在商店里和在线销售。

·使用数据与同未成年的液体消费者相关联的特性有关，并且远程服务器将包括警告消息的数据生成给那些消费者或其他人。

·使用数据与同未成年的液体消费者相关联的特性有关，并且远程服务器将包括警报信号的数据生成给成年人或诸如学校或大学的组织。

·使用数据与同未成年的液体消费者和雾化装置的地理位置相关联的特性有关，并且远程服务器将包括警报信号的数据生成给成年人或诸如学校或大学的组织。

·使用数据与同未成年的液体消费者相关联的特性有关，并且远程服务器生成包括停用或锁定雾化装置的信号的数据。

·使用数据与装置和任何相关联胶囊中的液位有关；并且远程服务器生成包括提示用户购买更多胶囊或液体(例如通过电子订单实现)的消息的数据，并提供在商店里或在线使用的特殊优惠/优惠券。

·使用数据与被雾化的液体的口味和/或强度有关；并且远程服务器将建议他们可能喜欢的其他口味的实时反馈生成给消费者。

·使用数据与持续吸烟的自我报告有关；并且远程服务器生成关于减少的香烟消费对健康的正面影响的实时反馈。

·使用数据与随时间推移的模式或使用情况有关；并且远程服务器生成与广告或营销的任何关联有关的数据，以确定广告或营销的效果。

·使用数据与随时间推移的模式或使用情况有关；并且远程服务器生成为监管机构或健康服务提供商提供有关产品使用情况的洞察的数据。

·使用数据与使用次数、每次会话的持续时间或所消耗的液体量有关；并且远程服务器生成提供对使用情况的实时洞察的数据。

·使用数据与用户的年龄、性别和其他人口统计数据有关；并且远程服务器生成对使用装置的人的实时人口统计洞察。

UWB连接的蒸汽烟装置

UWB(超宽带)标准使得能够将非常低成本和低功耗的芯片添加到电子装置中，并使这些装置的位置感知精度达到几厘米，并且能够与其他装置(包括配备UWB的智能电话，诸如Apple iPhone 11)交换数据(诸如位置数据)。因此，配备了UWB功能的蒸汽烟装置可以非常准确地确定其位置，并与其他装置共享该位置；这将使得蒸汽烟装置在不允许使用吸电子烟的区域(诸如飞机、或学校建筑物或较宽的校舍内)将自动禁用；例如，蒸汽烟禁区中的UWB信标(固定或移动)可能会持续广播消息或标记，任何配备UWB的蒸汽烟装置在足够接近或在定义的蒸汽烟禁区内都将拾取该消息或标记；蒸汽烟装置将自动处理该消息或标记的接收，并导致其自身禁用；蒸汽烟装置将显示警告用户此禁用原因的警告灯或消息。UWB信标可以是被授权用户的智能电话或平板电脑：学校老师因此可以在任何时间或位置激活标志或消息，并因此禁用拾取该标志或消息的蒸汽烟装置。

我们可概括如下：

一种便携式蒸汽烟装置，该便携式蒸汽烟装置包括UWB芯片或集成UWB功能性的ASIC。

一些任选特征：

·UWB芯片或集成UWB功能性的ASIC提供地理位置和/或地理围栏功能，以防止所述便携式蒸汽烟装置在限定区域中进行操作。

·蒸汽烟装置侦听从UWB装置广播的特定消息或标志，该消息或标志导致装置自动将自身禁用。

·蒸汽烟装置使用UWB跟踪其位置，并确定其是否在允许或不允许吸电子烟的位置，以及如果其在不允许吸电子烟的位置，则将自身禁用。

·蒸汽烟装置使用UWB跟踪其位置，并与另一个启用UWB的装置共享该位置。

·共享位置数据的启用UWB的装置确定在蒸汽烟装置的位置是否允许吸电子烟，并且如果不允许吸电子烟，则向该蒸汽烟装置发送标志或消息。

·共享位置数据的启用UWB的装置是智能电话。

·共享位置数据的启用UWB的装置是对接部，该对接部将用液体对蒸汽烟装置进行再填充并给蒸汽烟装置中的电池再充电。

·共享位置数据的启用UWB的装置是便携式再填充和再充电盒，该便携式再填充和再充电盒将用液体对蒸汽烟装置进行再填充并给蒸汽烟装置中的电池再充电。

D.液体处理和再填充

如本文档前面所述，AYR使用主动流体管理系统来自动地将蒸汽烟装置中的小液体贮存器或腔室(通常具有1mL-2mL之间的液体容量)再填充到预定的固定阈值；该小液体贮存器将液体供给到雾化单元中，该雾化单元从该液体生成气溶胶。使用该主动流体管理系统来自动地且无需用户地用来自较大贮存器(通常是用户可更换但用户不可再填充瓶，诸如10mL再填充瓶)的液体对蒸发器装置进行再填充。主动流体管理系统非常紧凑且具有成本效益，并依赖于测量小腔室的电容；该电容随该腔室中液体的体积而变化。尽管该部分将详细描述电容式系统，但AYR系统还可以使用其他液位感测技术，诸如简单的光学系统，在这些光学系统中，在从透明壁式液体贮存器向上的中点处将光束发出穿过该贮存器；如果射束以被贮存器中一定类型的液体吸收的方式中断，则系统会认为贮存器中至少有一半充满液体，并且不会启动泵送。但是如果射束不以这种方式中断，则系统会认为贮存器需要填充，并且启动泵送。光束和传感器位于对接部或盒中。

然而，我们发现，电容测量系统是可靠且具有成本效益的。

基本操作

图31示出整个蒸汽烟系统的核心元件的简化框图。蒸汽烟装置中的流体贮存器301含有加热线圈302，该加热线圈支撑在硅树脂套中。小腔室中的流体的量通过读取腔室中两个电容器传感器板303之间的电容来感测。

该电容大约与腔室中电子烟液体的量成比例。再填充装置中的微控制器304通过将蒸汽烟装置中的小液体贮存器的电容与预设阈值进行比较来控制蠕动泵305。如果电容低于该阈值，微控制器将启动泵并从密封的贮存器(例如，10mL的液体再填充瓶)抽出液体，然后将液体泵送到液体贮存器301中，直到液位达到该阈值为止。

闭环控制

只有在发烟器装置已完成吸电子烟会话、蒸汽烟装置已返回到再填充装置(例如，用于AYRBase的桌上型对接部或用于AYRCase的再填充和再充电盒)、并且蒸汽烟装置竖直放置之后才启动再填充功能。在蒸汽烟装置具有一体式内部液体泵(AYRMod)的情况下，在发烟器装置已完成吸电子烟会话并竖直放置之后再次启动再填充功能。

一旦启动，微控制器就将实现泵的闭环控制，从而泵送液体直到达到预定阈值为止。这将发烟器中的液体水平保持在大约相同的水平。在AYR装置中，水平为大约最大液体容量2mL的50％-60％-即大约1mL。

电容测量

使用并联谐振方法来测量蒸汽烟装置中传感器的电容。使用电感器和电容器储能振荡器电路；感测确切的谐振频率；根据该谐振频率计算外部感测电容器的值。

为了确保高精度和可重复性，每个测量电路都在生产线上进行了单独校准，以补偿电路板中以及发烟器与测量电路之间的互连中的所有杂散电容。

图32示出简化示意图。该电路被设计来测量0-20pF范围内的电容。从生产线校准过程获得的校准常数存储在非易失性存储器中(位于蒸汽烟装置中)，并由系统软件用来消除静态杂散电容。当前的具体实施使用专用集成电路来形成振荡器和频率测量功能。随着时间的流逝，这可以演变成一种离散的、更具成本效益的设计；将尽可能多的功能集成到定制ASIC中是降低装置的商品成本或COG的关键方法。

液体表征和认证

传感器的电容变化与腔室中的液体的量成比例，但它也取决于液体的化学组成(例如，尼古丁强度、其是否为尼古丁盐、所用调味剂、存在的水的量、PV和VG的量)以及液体的温度。

这意味着每种液体配方都需要根据液体的重量与电容读数的关系来表征，并且这些常数需要与液体一起存储在大贮存器(例如，10mL再填充瓶)上。该数据存储在附接到大贮存器的小的串行ROM芯片中，该数据然后可在开始填充之前由蒸汽烟装置中的微控制器读取。

此外，该ROM芯片含有(i)加密密钥，该加密密钥用于对贮存器(胶囊)进行认证；以及(ii)(仅)递减速计数，以防止未知液体的再填充。如果不需要认证和防止再填充，则可以将电子烟液体特性光学存储在胶囊上以降低成本，例如以条形码或其他字形的形式。

图33示出了测试结果，该测试结果描绘了关于测量电路系统的两个不同样本但液体相同的、液体质量与传感器电容之间的关系。还显示了跨样本的误差条。尽管显示了足够的线性度和绝对精度，但通过添加校准步骤可以进一步改进这些读数。但这说明了以足够的精度检测小液体贮存器中的液体质量是高于还是低于阈值并分别保持泵关闭或启动泵的基本能力。

温度补偿

电容读数不仅取决于含有电容板的贮存器中的液体的体积，而且通常还取决于液体的配方。电容读数也可能略微取决于液体的温度。为了补偿会触发泵保持关闭或启动的阈值中的这种温度变化，在靠近发烟器吸头处存在测量环境温度的温度传感器。微处理器使用温度传感器来补偿温度对阈值的影响。这些阈值的特征在于5℃和45℃，并存储在10mL瓶或胶囊上的串行ROM上。如果环境温度超出此范围，则微处理器也禁止填充发烟器。

图34示出在使用实际的基于AYR电容的液位测量系统将发烟器首先加热到45℃，然后冷却到5℃时，原始电容读数随时间推移随环境温度变化的情况。在5℃和20℃下获取了七个吸头的读数(曲线图中的每个圆圈都与单个装置相关联)，并且在40℃下获取了八个吸头的读数。每个吸头包含1.4g液体。如可看出，随温度变化的所测量电容的范围几乎没有变化，并且因此对于AYR中所使用的特定系统，如图31所示，不需要补偿纯温度相关的电容变化。

口味变化

蠕动泵是双向的，因此当需要改变液体口味时，微控制器可以将电子烟液体从发烟器吸头反向泵送出，并返回到主贮存器或再填充瓶中。这将不会完全清空所有电子烟液体的发烟器，因为某些电子烟液体会保持浸泡在加热线圈中，但有助于减少异味污染。

我们可以总结并概括如下关键特征：

液位感测

一种蒸汽烟系统，其包括：

(a)自动可再填充液体贮存器，该自动可再填充液体贮存器向雾化器提供液体；

(b)液位感测子系统，该液位感测子系统通过测量液体贮存器的根据液体贮存器中的液体的量或液位变化的电特性来直接或间接地测量、推断或检测液体贮存器中的液体的量或液位；以及

(c)流体输送系统，该流体输送系统被配置为在液位感测子系统的控制下自动地将液体输送到液体贮存器。

一些任选特征：

电特性特征

·由液位感测子系统测量的电特性是电容，或者是与电容相对应的变量，诸如谐振频率。

·液位感测子系统是电容式感测系统，该电容式感测系统使用液体贮存器中的两个电容式传感器来测量电容，并且电容与所述贮存器中的液体的量或液位近似成反比地变化。

·液位感测子系统检测包括液体贮存器中的电容传感器的LC谐振器电路的谐振频率，并且将该测量的谐振频率转换为与电容相对应的数字值，而该电容与液体贮存器中的液位相对应。

·所测量的谐振频率的偏移与电容的变化相对应，电容的变化继而与液体贮存器中的液位的变化相对应。

·在制造或构建时间期间使用补偿杂散电容的校准参数对液位感测子系统进行单独校准，并且将这些参数存储在包括经校准的液位感测子系统的蒸汽烟系统中的存储器中。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中的传感器或与液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC信号激励，然后使用并联谐振电路测量电容，电容随液体贮存器中的液位而变化。

·由液位感测子系统测量的电特性包括以下中的一者或多者：阻抗、电抗、或电阻，或与阻抗、电抗或电阻相对应的数字值。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中的传感器或与液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC信号激励，然后使用桥接电路测量阻抗，阻抗随液体贮存器中的液位而变化。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中的传感器或与液体贮存器相关联的传感器，并且由足够高频率下的AC信号、诸如100KHz信号激励，电容电抗是液体贮存器的阻抗的主分量，从而降低了电阻的影响(其更容易受到所述装置的取向变化的影响)；然后使用桥接电路测量阻抗，阻抗随液体贮存器中的液位而变化。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中的传感器或与液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC激励信号、诸如100KHz信号激励，并且阻抗与激励信号的衰减近似成比例。

液位感测子系统特征

·液位感测子系统提供对流体输送系统的闭环控制，流体输送系统被配置为将液体泵送到贮存器中，直到达到预定的电特性阈值为止。

·预定的电特性阈值对应于液体贮存器被填充直到大约半满。

·液体贮存器总容量为大约2ml。

·预定的电特性阈值对应于大约1ml的液体在液体贮存器中。

·液位感测子系统将测量的电特性与那些电特性的一个或多个存储值进行比较，并且根据比较的结果来控制流体输送系统。

·流体输送系统被配置成在液位感测子系统的控制下将液体泵送到所述液体贮存器中，直到测量到预设的电特性阈值为止。

·如果所测量的电特性下降到低于预定水平，则液位感测子系统启动所述泵，并且如果所测量的电特性达到相同的预定水平，则关闭所述泵。

·如果所测量的电特性超过预定水平，则液位感测子系统启动泵，并且如果所测量的电特性大约下降到低于相同的预定水平，则关闭泵。

·如果液体贮存器中的液体量或液位低于预定水平，则液位感测子系统启动泵。

·如果液体贮存器中的液体量或液位达到预定水平，则液位感测子系统关闭泵。

·如果液体贮存器中的液体量或液位低于预定水平，则液位感测子系统启动所述泵，并且如果液体贮存器中的液体量或液位达到近似相同的预定水平，则液位感测子系统关闭泵。

·液位感测子系统测量贮存器的所述取向，或者从测量贮存器的取向的子系统接收输入，并且仅在取向在预设范围内的情况下允许测量电特性和/或进行再填充。

·液位感测子系统测量贮存器的取向，或者从测量贮存器的取向的子系统接收输入，并且仅在取向基本上竖直的情况下允许测量电特性和/或进行再填充。

·利用包括用于液位感测子系统的测量电路的ASIC，液位感测子系统测量贮存器的所述取向，或者从测量贮存器的取向的子系统接收输入。

雾化器特征

·液体贮存器形成可再填充吸头的一部分，整个可再填充吸头在其到达其使用寿命终点时能够由最终用户替换。

·具有多孔吸芯、陶瓷或其他多孔材料的雾化器直接从液体贮存器供给液体，而不存在中间的贮存器或液体导管。

·具有多孔吸芯、陶瓷或其他多孔材料的雾化器间接地经由中间的贮存器或一个或多个液体导管诸如液体虹吸管从液体贮存器供给液体。

·液位感测子系统能操作来用于以下任何类型的蒸汽烟系统中：便携式蒸汽烟装置；再填充和再充电盒，该再填充和再充电盒对储存在盒中的蒸汽烟装置既用液体再填充又进行再充电；对接底座，该对接底座对放置在对接底座中的蒸汽烟装置既用液体再填充又进行再充电；具有至少1000mAh的电池的整体式蒸汽烟装置。

·蒸汽烟装置使用陶瓷吸芯。

·蒸汽烟装置使用平面陶瓷吸芯，该陶瓷吸芯具有基本上平坦的表面与形成或定位在该表面上的加热元件。

·蒸汽烟装置使用微工程不锈钢叶片。

·流体输送系统从用户可更换、完全可回收、封闭的再填充胶囊或瓶中抽出液体，并将其泵送到液体贮存器。

·流体输送系统包括电气蠕动泵。

传感器构造特征

·液位感测子系统连接到传感器，该传感器包括放置在液体贮存器内部的传感器板或结构。

·液位感测子系统包括两个相对的电容式传感器板或其他结构，它们各自包括一对基本上平坦的侧区段和中心圆形或弯曲区段，这些相对板或其他结构的侧区段基本上彼此平行。

·中心圆形或弯曲区段围绕其中装配有雾化器的管装配。

·相对板或其他结构位于所述液体贮存器内部。

·液位感测子系统包括液位感测子系统，该液位感测子系统包括传感器板或其他结构，这些传感器板或其他结构抵靠一个或多个肋或其他物理特征安装，该一个或多个肋或其他物理特征被配置成确保所述相对板或其他结构的一致且准确的分离。

·液位感测子系统包括安装在液体贮存器外部并且实际上定位在再填充对接部中的电容式传感器板或其他结构。

·液位感测子系统包括两个相对的电容式传感器板或其他结构，它们各自包括基本上平坦的侧区段，这些侧区段基本上彼此平行并且安装在液体贮存器外部并且实际上定位在再填充对接部中。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中或与液体贮存器相关联的传感器，该传感器包括具有基本上同心区段的一对传感器板或其他结构。

·液位感测子系统连接到位于液体贮存器中或与液体贮存器相关联的传感器，该传感器包括由相同金属材料诸如不锈钢或铜制成的一对传感器板或其他结构。

·由液位感测子系统测量的电特性由至少部分地与液体贮存器的壁成一体的传感器检测。

·电容式传感器形成液体贮存器的内壁和外壁的至少一部分。

·液体贮存器的外壁是蒸汽烟装置的外壳的一部分。

·雾化器包括金属叶片或板，并且叶片或板形成电容式传感器板或其他结构的一部分。

液体特定特征

·液位感测子系统补偿或调整每种特定口味、强度或类型的液体的化学组成或配方。

·对每种特定口味、强度或类型的液体进行测试，并且确定每种特定液体的电特性作为液体贮存器中的液体的质量或重量的函数，并且以液位感测子系统能够访问的方式存储相关数据值。

·由液位感测子系统测量的电特性取决于液体贮存器中的液体的化学组成，并且对于特定组成、配方或液体类型的液体而言特定的数据值在用于液体的液体再填充瓶上存储诸如ROM或光学条形码的存储器中，并且能够由液位检测子系统访问。

·映射由液位感测子系统针对特定液体在阈值填充量处测量的电容或电容相关数据的数据值存储在用于特定液体的再填充瓶中，并且能够由液位检测子系统访问。

·映射针对由液位感测子系统针对特定液体在与液体贮存器中的液体量有关的一个或多个阈值或值处测量的电容或电容相关数据的特定液体的量或质量的数据值被存储并且能够由蒸汽烟系统访问。

·数据值存储在供应电子烟液体的所述瓶或胶囊上。

·数据值存储在瓶或胶囊上的串行ROM芯片中。

·数据值存储在条形码或其他光学可读数据中。

温度相关特征

·液位感测子系统使用环境温度传感器来补偿或调节液体的温度。

·如果使用环境温度传感器测量的所测量温度落在预设操作极限诸如5℃和45℃之外，则液位感测子系统禁止填充操作。

·发送到液位感测子系统的数据使得液位感测子系统能够补偿具有不同化学组成的液体的特性的温度相关可变性。

·由液位感测子系统测量的电特性是温度相关的，并且电特性的存储值包括在装置的诸如5℃和45℃的下限操作范围和上限操作范围处和/或之间的值。

·蒸汽烟系统包括环境温度传感器，该环境温度传感器向液体填充子系统提供温度数据，使得子系统能够将所测量电特性与适合于液体贮存器的环境温度的值进行比较。

·蒸汽烟系统包括温度传感器，该温度传感器邻近或足够接近液体贮存器定位，以提供对贮存器中的液体的温度的测量的估计。

·表征特定电子烟液体或一系列或类型的液体的电容随温度如何变化的数据值被存储并且能够由电子烟系统访问。

·表征特定电子烟液体或一系列或类型的电子烟液体的电容在下限操作范围与上限操作范围之间如何变化的数据值被存储并且能够由液体填充子系统访问。

·电特性的所存储数据值存储在向液体传输系统提供液体的液体胶囊中或其上。

·电特性的所存储值存储在液体胶囊或瓶上的ROM芯片或其他存储器中。

·电特性的预存储值存储在液体胶囊或瓶上的光学可读条形码中。

另一方面是一种控制作为蒸汽烟系统的一部分的液体传输子系统的操作的方法，其包括以下步骤：使用液位感测子系统测量与蒸汽烟系统中的液体贮存器的电特性有关的数据；电特性根据液体贮存器中液体的量或液位而变化，并且根据所测量数据自动控制流体输送系统。

具有液体类型数据的胶囊

如上所述，液位感测系统检测液体贮存器的电特性的变化，这些变化取决于贮存器充满液体的程度。这些电特性也可能会因参数而异，这些参数诸如液体的类型、液体的尼古丁强度、液体是否为尼古丁盐、液体是否包含CBD或THC、液体的水含量、液体的PV/VG含量以及所用的口味。因此，如果液位感测系统要跨不同的液体成分、配方或液体类型准确且可靠地运行，则必须使液位传感系统能够访问定义这些化学组成、配方或液体类型(更通常为“液体参数”)或与其有关的数据。对于AYR系统，我们已经测试了每种可能的液体组成、配方或液体，并以液体的质量或重量对电容读数进行了表征。然后将特定液体组成、制剂或液体类型的这些常数存储在含有所述特定组成、制剂或液体类型的再填充瓶中。数据以机器可读形式存储，通常存储在小型、低成本ROM芯片上。

我们可概括如下：

一种胶囊、瓶或其他形式的容器，其被配置用于与流体输送系统接合，该流体输送系统自动地用存储在容器中的液体再填充蒸汽烟装置中的液体贮存器；

当包括容器中的化学组成、配方或类型的液体时，该容器包括与液体贮存器的电特性有关或与之相关联的机器可读数据或用该数据进行编程，那些电特性与液位感测子系统的根据电特性的测量值或与那些电特性有关的数据来控制流体输送系统的操作有关。

一些任选特征：

·容器包括存储器，诸如ROM芯片或闪存存储器，该存储器存储或编码存储在所述胶囊中的特定液体的电特性或与电特性有关的数据。

·容器包括光学机器可读码，诸如条形码，该光学机器可读码编码存储在所述胶囊中的特定液体的电特性或与那些电特性有关的数据。

·液位感测子系统读取蒸汽烟装置中的液体贮存器的电特性的或与之相关联的预存储值(诸如电容或阻抗)，这些值指示液体贮存器中已充满了液体，并且液位感测子系统将所述预存储值与所测得的电特性进行比较，以确定是否应启动或关闭流体输送系统。

·电特性取决于液体的化学组成，并且预存储值特定于液体的特定类型、种类或香味。

·电特性是温度相关的，并且电特性的预存储值包括在装置的诸如5℃和45℃的下限操作范围和上限操作范围处的值。

·液位感测子系统补偿或调整每种特定口味、强度或类型的液体的化学组成或配方。

·对每种特定口味、强度或类型的液体进行测试，并且确定每种特定液体的随着所述液体贮存器中的液体的质量或重量变化的电特性，并且以所述液位感测子系统能够访问的方式存储。

·由所述液位感测子系统测量的所述电特性取决于所述液体贮存器中的所述液体的化学组成，并且对于特定组成、配方或液体类型的液体而言特定的值在用于所述液体的液体再填充瓶上被存储在诸如ROM或光学条形码的存储器中，并且能够由所述液位检测子系统访问。

·映射由所述液位感测子系统针对特定液体在阈值填充量处测量的电容或电容相关数据的数据值被存储在用于所述特定液体的再填充瓶中，并且能够由所述液位检测子系统访问。

·映射针对由所述液位感测子系统针对特定液体在与所述液体贮存器中的所述液体量有关的一个或多个阈值或值处测量的所述电容或电容相关数据的所述特定液体的量或质量的数据值被存储并且能够由所述蒸汽烟系统访问。

·数据存储在供应电子烟液体的瓶或胶囊上。

·数据存储在瓶或胶囊上的串行ROM芯片中。

·数据存储在条形码或其他光学可读数据中。

·电特性包括温度相关的电特性，这些电特性使得液位子系统能够补偿雾化器贮存器的环境温度的变化。

·温度相关的电特性是与在容器向其提供液体的装置的工作温度的上限和下限处雾化器贮存器中的液体的最大液位或量相关联的信号。

·由液位感测子系统使用温度相关的电特性来测量、检测或推断液体贮存器中的液位。

·温度传感器测量装置中的温度，并且如果装置温度或与装置温度有关的温度高于高温阈值或低于低温阈值，则液位感测子系统已被锁定而禁止操作。

Claims (88)

1.一种蒸汽烟系统，包括：

(a)能够自动再填充的液体贮存器，所述液体贮存器将液体提供至雾化器；

(b)液位感测子系统，所述液位感测子系统通过测量所述液体贮存器的根据所述液体贮存器中的液体的量或液位变化的电特性来直接或间接地测量、推断或检测所述液体贮存器中的所述液体的所述量或所述液位；以及

(c)流体输送系统，所述流体输送系统被配置为在所述液位感测子系统的控制下自动地将液体输送至所述液体贮存器。

电特性特征

2.如权利要求1所述的蒸汽烟系统，其中由所述液位感测子系统测量的所述电特性是电容，或者是与电容相对应的变量，诸如谐振频率。

3.如权利要求1或2所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统是电容式感测系统，所述电容式感测系统使用所述液体贮存器中的两个电容式传感器来测量所述电容，并且所述电容与所述贮存器中的所述液体的所述量或所述液位近似成反比地变化。

4.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统检测包括所述液体贮存器中的电容传感器的LC谐振器电路的谐振频率，并且将该测得的谐振频率转换为与电容相对应的数字值，而该电容与所述液体贮存器中的所述液位相对应。

5.如前述权利要求4所述的蒸汽烟系统，其中所测得的谐振频率的偏移与电容的变化相对应，所述电容的变化继而与所述液体贮存器中的所述液位的变化相对应。

6.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中在制造或构建时间期间，使用补偿杂散电容的校准参数对所述液位感测子系统进行单独校准，并且将这些参数存储在包括经校准的液位感测子系统的所述蒸汽烟系统中的存储器中。

7.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC信号激励，然后使用并联谐振电路测量电容，所述电容随所述液体贮存器中的所述液位变化。

8.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中由所述液位感测子系统测量的所述电特性包括以下项中的一者或多者：阻抗、电抗、或电阻，或与阻抗、电抗或电阻相对应的数字值。

9.如前述权利要求8所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC信号激励，然后使用桥接电路测量阻抗，所述阻抗随所述液体贮存器中的所述液位变化。

10.如前述权利要求8或9所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，并且其由足够高频率下的AC信号、诸如100KHz信号激励，所述电容电抗是所述液体贮存器的阻抗的主分量，从而降低了电阻的显着性(其更容易受到所述装置的取向变化的影响)；然后使用桥接电路测量所述阻抗，所述阻抗随所述液体贮存器中的所述液位变化。

11.如前述权利要求10所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，并且其由AC激励信号、诸如100KHz信号激励，并且所述阻抗与所述激励信号的衰减近似成比例。

液位感测子系统特征

12.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统提供对所述流体输送系统的闭环控制，所述流体输送系统被配置为将液体泵送到所述贮存器中，直到达到预定的电特性阈值为止。

13.如前述权利要求12所述的蒸汽烟系统，其中所述预定的电特性对应于所述液体贮存器被填充直到大约半满。

14.如前述权利要求12所述的蒸汽烟系统，其中所述液体贮存器的总容量为大约2ml，并且所述预定的电特性阈值对应于在所述液体贮存器中有大约1ml的液体。

15.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统将测得的电特性与这些电特性的一个或多个存储值进行比较，并且根据所述比较的结果来控制所述流体输送系统。

16.如前述权利要求15所述的蒸汽烟系统，其中所述流体输送系统被配置为在所述液位感测子系统的控制下将液体泵送到所述液体贮存器中，直到测量到预设的电特性阈值为止。

17.如前述权利要求16所述的蒸汽烟系统，其中如果所测得的电特性下降到低于预定水平，则所述液位感测子系统启动所述流体输送系统，并且如果所测得的电特性达到相同的预定水平，则关闭所述流体输送系统。

18.如前述权利要求16所述的蒸汽烟系统，其中如果所测得的电特性超过预定水平，则所述液位感测子系统启动所述流体输送系统，并且如果所测得的电特性下降到近似低于相同的预定水平，则关闭所述流体输送系统。

19.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中如果所述液体贮存器中的所述液体的量或所述液体的液位低于预定水平，则所述液位感测子系统启动所述流体输送系统。

20.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中如果所述液体贮存器中的所述液体的量或所述液体的液位达到预定水平，则所述液位感测子系统关闭所述流体输送系统。

21.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中如果所述液体贮存器中的所述液体的量或所述液体的液位低于预定水平，则所述液位感测子系统启动所述流体输送系统，并且如果所述液体贮存器中的所述液体的量或所述液体的液位近似达到所述相同的预定水平，则所述液位感测子系统关闭所述流体输送系统。

22.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统测量所述贮存器的取向，或者从测量所述贮存器的所述取向的子系统接收输入，并且仅在所述取向在预设范围内的情况下允许测量所述电特性和/或进行再填充。

23.如前述权利要求22所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统测量所述贮存器的所述取向，或者从测量所述贮存器的所述取向的子系统接收输入，并且仅在所述取向基本上竖直的情况下允许测量所述电特性和/或进行再填充。

24.如前述权利要求22所述的蒸汽烟系统，其中利用包括用于所述液位感测子系统的测量电路的ASIC，所述液位感测子系统测量所述贮存器的所述取向，或者从测量所述贮存器的所述取向的子系统接收输入。

雾化器特征

25.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液体贮存器形成可再填充吸头的一部分，并且整个可再填充吸头在达到其使用寿命终点时能够由最终用户替换。

26.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中具有多孔吸芯、陶瓷或其他多孔材料的雾化器被直接馈送来自所述液体贮存器的液体，而不存在中间的贮存器或液体导管。

27.如任一前述权利要求1至25所述的蒸汽烟系统，其中具有多孔吸芯、陶瓷或其他多孔材料的雾化器经由中间的贮存器或一个或多个液体导管、诸如液体虹吸管被间接地馈送来自所述液体贮存器的液体。

28.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统能够被用在以下任何类型的蒸汽烟系统中：便携式蒸汽烟装置；再填充和再充电盒，所述再填充和再充电盒对储存在所述盒中的蒸汽烟装置既用液体再填充又进行再充电；对接底座，所述对接底座对放置在所述对接底座中的蒸汽烟装置既用液体再填充又进行再充电；具有至少1000mAh的电池的整体式蒸汽烟装置。

29.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中雾化器使用陶瓷吸芯，或具有基本上平坦的表面与形成或定位在所述表面上的加热元件的平面陶瓷吸芯，或无线圈的微工程不锈钢叶片。

30.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述流体输送系统从用户可更换的、完全可回收的、封闭的再填充胶囊或瓶中抽出液体，并将该液体泵送至所述液体贮存器。

传感器构造特征

31.所述液位感测子系统连接到传感器，所述传感器包括放置在所述液体贮存器内部的传感器板或结构。

32.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统包括两个相对的电容式传感器板或其他结构，每个电容式传感器板或其他结构包括一对基本上平坦的侧区段和中心圆形或弯曲区段，相对的板或其他结构的侧区段基本上彼此平行。

33.如前述权利要求32所述的蒸汽烟系统，其中所述中心圆形或弯曲区段围绕其中装配有雾化器的管装配。

34.如前述权利要求32或33所述的蒸汽烟系统，其中所述相对的电容式传感器板或其他结构位于所述液体贮存器内部。

35.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统包括抵靠一个或多个肋或其他物理特征安装的传感器板或其他结构，所述一个或多个肋或其他物理特征被配置成确保所述相对的板或其他结构的一致且准确的分离。

36.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，所述传感器包括具有基本上同心区段的一对传感器板或其他结构。

37.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统连接到位于所述液体贮存器中的传感器或与所述液体贮存器相关联的传感器，所述传感器包括由相同金属材料、诸如不锈钢或铜制成的一对传感器板或其他结构。

38.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中由所述液位感测子系统测量的所述电特性由至少部分地与所述液体贮存器的壁成一体的传感器检测。

39.如前述权利要求38所述的蒸汽烟系统，其中所述电容式传感器形成所述液体贮存器的内壁和外壁的至少一部分。

40.如前述权利要求39所述的蒸汽烟系统，其中所述液体贮存器的所述外壁是所述蒸汽烟装置的外壳的一部分。

41.如前述权利要求31所述的蒸汽烟系统，其中所述雾化器包括金属的叶片或板，并且所述叶片或板形成所述电容式传感器板或其他结构的一部分。

42.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统包括安装在所述液体贮存器外部、诸如定位在再填充对接部或再填充盒中的电容式传感器板或其他结构。

液体特定特征

43.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统补偿或调整每种特定口味、强度或类型的液体的化学组成或配方。

44.如前述权利要求43所述的蒸汽烟系统，其中每种特定口味、强度或类型的液体被测试，并且每种特定液体的随着所述液体贮存器中的液体的质量或重量变化的电特性被确定，并且相关数据值以所述液位感测子系统能够访问的方式被存储。

45.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中由所述液位感测子系统测量的所述电特性取决于所述液体贮存器中的所述液体的化学组成，并且对于特定组成、配方或液体类型的液体而言特定的数据值在用于所述液体的液体再填充瓶上被存储在诸如ROM或光学条形码的存储器中，并且能够由所述液位检测子系统访问。

46.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中映射由所述液位感测子系统针对特定液体在阈值填充量处测量的电容或电容相关数据的数据值被存储在用于所述特定液体的再填充瓶中，并且能够由所述液位检测子系统访问。

47.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中映射针对由所述液位感测子系统针对特定液体在与所述液体贮存器中的所述液体量有关的一个或多个阈值或值处测量的所述电容或电容相关数据的所述特定液体的量或质量的数据值被存储并且能够由所述蒸汽烟系统访问。

48.如任一前述权利要求44至47所述的蒸汽烟系统，其中所述数据值被存储在供应所述电子烟液体的所述瓶或胶囊上。

49.如任一前述权利要求44至47所述的蒸汽烟系统，其中所述数据值被存储在所述瓶或胶囊上的串行ROM芯片中。

50.如任一前述权利要求44至47所述的蒸汽烟系统，其中所述数据值被存储在条形码或其他光学可读数据中。

温度相关特征

51.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述液位感测子系统使用环境温度传感器来补偿或调节所述液体的温度。

52.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中如果使用环境温度传感器测得的温度落在预设可操作边界、诸如5℃和45℃之外，则所述液位感测子系统禁止填充操作。

53.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中发送到所述液位感测子系统的数据使得所述液位感测子系统能够补偿具有不同化学组成的液体的特性的温度相关可变性。

54.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中由所述液位感测子系统测量的所述电特性是温度相关的，并且所述电特性的存储值包括在所述装置的诸如5℃和45℃的下限操作范围和上限操作范围处的和/或之间的值。

55.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中所述蒸汽烟系统包括环境温度传感器，所述环境温度传感器向所述液体填充子系统提供温度数据，使得所述液体填充子系统能够将所测得的电特性与适合于所述液体贮存器的环境温度的值进行比较。

56.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其包括温度传感器，所述温度传感器邻近或足够接近所述液体贮存器定位，以提供对所述贮存器中的所述液体的所述温度的测量的估计。

57.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中表征特定电子烟液体或一系列或类型的电子烟液体的电容随温度如何变化的数据被存储、并且能够由所述蒸汽烟系统访问。

58.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，其中表征特定电子烟液体或一系列或类型的电子烟液体的电容在下限操作范围与上限操作范围之间如何变化的数据值被存储、并且能够由所述液体填充子系统访问。

59.如前述权利要求58所述的蒸汽烟系统，其中所述数据值被存储在向所述液体传输系统提供液体的用户可替换的、封闭且用户不可再填充的液体胶囊或瓶中或其上。

60.如前述权利要求59所述的蒸汽烟系统，其中所述电特性的所述数据值被存储在所述液体胶囊或瓶上的ROM芯片或其他存储器中。

61.如前述权利要求59或60所述的蒸汽烟系统，其中所述电特性的数据值被存储在所述液体胶囊或瓶上的光学可读条形码中。

62.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：手持式蒸汽烟装置，所述手持式蒸汽烟装置被配置成与以下项一起工作；

(a)非用户可再填充的组合式雾化器和液体贮存器，所述非用户可再填充的组合式雾化器和液体贮存器(i)能够附接到所述装置的主体以及能够从所述主体移除，并且(ii)在液体预填充的状态下被供应给最终用户；并且还与以下项一起工作：

(b)用户可再填充的组合式雾化器和液体贮存器，所述用户可再填充的组合式雾化器和液体贮存器(i)能够附接到所述装置的主体以及能够从所述主体移除，并且(ii)被配置成能够使用所述流体输送系统多次用液体自动填充。

63.一种蒸汽烟系统，包括(i)可再填充的吸头或舱盒和(ii)预填充的不可再填充的吸头或舱盒，它们各自被配置成装配在以下蒸汽烟装置中的两个或多个中或与之附接：

(a)不具有一体式流体输送系统的便携式蒸汽烟装置主体；

(b)被配置为与包括所述流体输送系统的液体再填充对接部接合的便携式蒸汽烟装置主体；

(c)被配置为与包括所述流体输送系统的便携式盒接合的便携式电子烟装置主体；以及

(d)具有一体式流体输送系统的便携式蒸汽烟装置主体。

64.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：发烟装置，所述发烟装置包括自动可再填充的液体贮存器，所述液体贮存器包括通向外部大气的气压均衡通路；以及雾化单元，所述雾化单元被配置为从所述贮存器抽吸液体；

其中当竖直取向的所述贮存器含有最大量的液体时，所述雾化单元相对于所述贮存器中的所述液体的表面定位，使得施加在所述液体上的压力和/或由所述液体施加的压力不足以导致液体流动通过所述雾化单元并导致液体泄漏。

65.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：具有自动可再填充液体贮存器的发烟装置，所述贮存器具有从所述贮存器的基部测量的最大竖直液体高度H；以及雾化单元，所述雾化单元被配置为从所述贮存器抽吸液体；其中当所述装置竖直放置时，所述雾化单元被放置成基本上高于所述贮存器的所述基部或位于所述基部上方、在距所述贮存器的所述基部至少1/4H的位置处。

66.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括发烟装置，所述发烟装置包括自动可再填充液体贮存器和雾化单元，所述雾化单元被配置为从所述贮存器抽吸液体并向烟嘴提供气溶胶；并且其中所述雾化单元的中点或中心位于距所述烟嘴的端部小于20mm的位置，并且优选地位于距所述烟嘴的所述端部10mm与15mm之间的位置。

67.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括发烟装置，所述发烟装置包括自动可再填充液体贮存器和雾化单元，所述雾化单元被配置为从所述液体贮存器抽吸液体并向烟嘴提供气溶胶，并且其中所述液体贮存器连接到一个或多个液体通道的底部，并且所述雾化单元连接到所述通道或每个通道的顶部，每个通道被配置成使得当用户吸吮所述烟嘴时，气压降低会导致液体沿所述通道或每个通道向上流动并进入所述雾化单元。

68.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括发烟器，所述发烟器包括雾化器和空气供应喷嘴系统，所述空气供应喷嘴系统被配置为将通过所述发烟器吸入的空气引导到所述雾化器上，其中所述空气供应喷嘴系统包括一个或多个喷嘴或孔，所述一个或多个喷嘴或孔被配置为以与竖直方向成一定角度或方向引导空气，以便在所述雾化器上产生基本上非层流、湍流、扭曲或涡旋的气流。

69.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括发烟装置，所述发烟装置包括：(i)液体贮存器，所述液体贮存器向雾化器供应液体；(ii)端口、孔或喷嘴，所述端口、孔或喷嘴被配置为使所述装置能够用来自液体源的可雾化液体填充；以及(iii)液体路径，所述液体路径将所述液体贮存器连接到所述端口、孔或喷嘴，并且其中所述液体路径包括用塑料膜覆盖的通道。

70.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括具有嘴部的液体再填充瓶，所述嘴部被配置为：(i)当正在填充工厂处填充所述瓶时，允许插入或以其他方式使用连接到自动液体填充系统的喷嘴，以通过所述嘴部将液体倒入所述瓶中，并且(ii)接收塞子或密封件，所述塞子或密封件被配置成既与流体输送系统接合又允许所述瓶内的气压均衡。

71.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括柔性壁式液体填充瓶，所述柔性壁式液体填充瓶被配置成：(a)能被手动挤压以使得消费者能够将液体手动递送至蒸汽烟装置中的贮存器，并且(b)被接纳在蒸汽烟系统中并连接到所述蒸汽烟系统中的泵，所述泵将液体从所述瓶自动泵送到将液体供给到雾化单元的液体贮存器。

72.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括被配置为与蒸汽烟系统中的流体输送系统接合的液体再填充瓶，所述瓶包括区段或凹陷部，认证芯片或其他认证存储器部件能够物理插入该区段或凹陷部、然后通过所述区段或凹陷部的形状得以保持，直到被物理移除以使得所述瓶能够再回收。

73.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括袋，所述袋由一个或多个柔性阻挡膜制成，并且包括被配置为与蒸汽烟系统中的流体输送系统接合的喷管。

74.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：雾化器舱盒，所述雾化器舱盒预填充有可雾化液体；以及蒸汽烟装置主体，其中所述舱盒包括认证芯片或存储器，并且所述蒸汽烟装置主体包括在满足某一舱盒标准时使得舱盒能够与所述主体一起使用的舱盒认证子系统；

并且所述蒸汽烟装置主体还包括无线连接子系统，所述无线连接子系统：(i)与在用户的智能电话上运行的应用程序或浏览器交换数据，所述应用程序或浏览器连接到基于Web服务器的年龄验证和舱盒使用系统，并且(ii)被配置成仅在所述用户通过所述年龄验证系统的年龄要求并且所述舱盒被授权使用时才能解锁所述主体以使得蒸汽烟能够正常使用。

75.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：液体再填充瓶或容器和液体传输系统，所述液体传输系统被配置为自动地将液体从所述瓶或容器传输到蒸汽烟装置中的液体贮存器；并且其中所述容器在存储器芯片中包括计数器，所述计数器被配置为在定义类型的事件影响所述瓶或容器时更改其值，以便当所述计数器达到极限(例如零)或其他值时，所述瓶或容器已被锁定而禁止进一步使用。

76.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括用于蒸汽烟装置的存储液体的液体再填充瓶或容器，其中所述容器在存储器芯片中包括计数器，所述计数器被配置为在定义类型的事件影响所述容器时更改其值，以便当所述计数器达到极限(例如零)或其他值时，所述容器已被锁定而禁止进一步使用。

77.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括蒸汽烟系统，所述蒸汽烟系统包括被配置用于蒸汽烟装置的预填充舱盒，所述舱盒在存储器芯片中包括计数器，所述计数器被配置为在定义类型的事件影响所述舱盒时更改其值，以便当所述计数器达到极限(例如零)或其他值时，所述舱盒已被锁定而禁止进一步使用。

78.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括：具有加热元件的液体雾化系统，所述加热元件被配置为对可雾化液体进行加热并产生蒸汽、雾化或气雾，并且所述液体雾化系统由恒温驱动器控制，所述恒温驱动器直接地或使用具有已知电压的电源间接地测量通过加热元件的电流，并且使得微控制器或处理器能够(a)计算或确定所述加热元件的电阻，并且(b)根据所存储的数据计算制成所述加热元件的材料的电阻温度系数，或(c)查找所述加热元件的温度；

并且其中所述驱动器被配置为使用闭环温度控制算法来调节功率、电流或电压，以通过调整功率占空比来将所述加热元件的所述温度稳定在预设水平或范围处。

79.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括液体再填充装置，所述液体再填充装置存储蒸汽烟装置并使得所述蒸汽烟装置能够被弹出或撤回，并且所述再填充装置和/或蒸汽烟装置包括开关，所述开关：(a)在所述蒸汽烟装置开始从所述再填充装置弹出或撤回时启动，并且(b)发送信号以确保所述蒸汽烟装置与所述再填充装置之间的任何数据通信在数据连接丢失之前以受控方式终止。

80.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括蒸汽烟装置，所述蒸汽烟装置被配置成仅在所述蒸汽烟装置或所述装置中的液体贮存器基本上直立或竖直时才能自动再填充。

81.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括蒸汽烟装置，所述蒸汽烟装置包括一系列灯，所述灯随着用户吸电子烟而逐渐熄灭，但是也可以被控制为一起或以顺序序列照明，或者以其他方式形成光图案。

82.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，被配置为使得蒸汽烟装置能够用于单个会话，即有限时间或有限程度的吸电子烟的会话，在所述会话期间，所述蒸汽烟装置能操作，并且所述蒸汽烟装置为所述会话提供开始和结束的视觉、触觉和/或声音标记；

并且其中所述系统被配置为从用户接收他们当前吸烟的香烟的类型或品牌的选择或指示，然后所述系统自动调整所述单个会话的所述时间或其他参数，使得在所述会话期间，由所述蒸汽烟装置生成或由用户吸入的尼古丁的量大约等于与吸所述特定类型或品牌的香烟的单支香烟相关联的尼古丁的量。

83.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，还包括：

(i)蒸汽烟装置，所述蒸汽烟装置包括可再充电电池和数据端口；以及

(ii)第一充电系统，所述第一充电系统用于所述蒸汽烟装置并且被配置为向所述可再充电电池供电；以及

(iii)单独的第二充电系统，所述第二充电系统被配置为接收所述蒸汽烟装置并向所述可再充电电池供电，并经由所述数据端口从所述蒸汽烟装置接收数据；以及

(iv)移动网站，所述移动网站被配置成托管在远程服务器上，并且能够从最终用户的智能电话、智能手表或其他个人装置进行访问；

并且其中所述第二充电系统包括Wi-Fi模块、芯片或单元，所述Wi-Fi模块、芯片或单元被配置为通过互联网将从所述蒸汽烟装置接收的所述数据发送到托管在所述远程服务器上的所述移动网站。

84.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括便携式蒸汽烟装置系统，所述便携式蒸汽烟装置系统包括：

(i)便携式蒸汽烟装置，所述蒸汽烟装置包括可再充电电池和数据端口；以及

(ii)移动网站，所述移动网站被配置成托管在远程服务器上并且能够从最终用户的智能电话、智能手表或其他个人装置进行访问；并且其中

所述蒸汽烟装置包括Wi-Fi模块、芯片或单元，所述Wi-Fi模块、芯片或单元被配置成通过所述互联网将数据发送到托管在所述远程服务器上的所述移动网站。

85.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括便携式蒸汽烟装置，所述便携式蒸汽烟装置包括UWB芯片或集成UWB功能性的ASIC，以提供地理位置和/或地理围栏功能，从而防止所述便携式蒸汽烟装置在限定区域中进行操作。

86.如任一前述权利要求所述的蒸汽烟系统，包括蒸汽烟数据分析系统，所述蒸汽烟数据分析系统包括蒸汽烟系统和远程服务器，其中所述蒸汽烟系统收集与消费者使用所述装置的方式有关的使用数据，并且将所述使用数据直接或间接地发送到使用Wi-Fi连接到所述互联网的远程服务器；由所述蒸汽烟装置建立所述Wi-Fi连接，然后所述服务器分析所述数据并根据所述使用数据生成消费者或行为数据洞察。

87.一种控制作为蒸汽烟系统的一部分的液体传输子系统的操作的方法，其包括以下步骤：使用液位感测子系统测量与所述蒸汽烟系统中的液体贮存器的电特性有关的数据；所述电特性根据所述液体贮存器中液体的量或液位而变化，并且根据所测得的数据自动控制流体输送系统。

88.如权利要求87所述的方法，其中所述蒸汽烟系统是在任一前述权利要求1至86中定义的。

Images