TWI758539B - 用於蒸氣產生裝置之感應加熱總成及與蒸氣產生裝置交換資訊之方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於一蒸氣產生裝置之感應加熱總成,該加熱總成包括一感應線圈及一記憶體儲存裝置。該感應線圈經配置以在使用中加熱一基座,且該感應線圈亦經配置以在使用中傳輸且接收一電磁場以將資料傳遞至一外部資訊裝置且自該外部資訊裝置接收資料。
Description
本發明係關於一種用於一蒸氣產生裝置之感應加熱總成。
近年來,加熱而非燃燒一物質以產生用於吸入之一蒸氣的裝置已變得受消費者歡迎。
此等裝置可使用若干不同方法之一者來將熱提供至物質。一個此方法係採用一感應加熱系統之一蒸氣產生裝置。在此一裝置中,為裝置提供一感應線圈(下文中亦稱為一電感器)且為蒸氣產生物質提供一基座。當一使用者啟動裝置時,將電能提供至電感器,電感器繼而產生一電磁場。基座與場耦合且產生傳遞至物質之熱,且在加熱物質時產生蒸氣。
此一方法可提供對加熱及因此蒸氣產生之更佳控制。然而,實務上,此一方法可導致具有大量組件之一相對龐大的裝置。此可使生產昂貴且對預期一簡單且緊湊裝置之使用者而言不方便。
此外,存在對使用者能夠追蹤其等對此等裝置之使用以監測且評估其等使用趨勢之一增長的需求。隨著此等裝置變得具有能力且安
裝有增大數目之功能性,亦存在對週期性地更新內部軟體以提供對裝置操作之修理及改良之一增大的需求。亦期望提取與裝置相關之特定資料使得可監測裝置之狀況及狀態。
然而,與裝置之交換此資訊需要用於資料連接之構件,其通常透過一連接纜線將一外部資訊裝置插入至該裝置中,該連接纜線通常可隨時間隨著使用而磨損,以及連接纜線所連接之插座歸因於外部物件(諸如污物及灰塵)之進入而變得磨損或受損,而使得更難以密封裝置。此亦增加裝置之組件計數。另外,插入於裝置中以進行連接之需要對於使用者而言可為緩慢的且麻煩的。因此,存在對具備容易且可靠資料傳遞能力同時為低成本的且適用於手持用途之一蒸氣產生裝置之一需求。
本發明尋求緩解至少一些上述問題。
根據本發明之一第一態樣,提供一種用於一蒸氣產生裝置之感應加熱總成,該加熱總成包括:一感應線圈;及一記憶體儲存裝置;其中該感應線圈經配置以在使用中加熱一基座,且該感應線圈亦經配置以在使用中傳輸且接收一電磁場以將資料傳遞至一外部資訊裝置及/或自該外部資訊裝置傳遞資料。
使用一電磁場容許該感應加熱總成與一外部資訊裝置之間的無線資訊交換。此消除一實體連接之必要性且為資料傳遞提供一快速的且可靠的通道。此外,藉由使用該感應加熱線圈作為該電磁場之傳輸器及接收器以進行資料傳遞,可自一蒸氣產生裝置中之相同部件可靠地提供感應加熱及資訊交換。此導致一減少的組件計數而改良裝置之大小、重量、生產成本及安全性。
根據本發明之一第二態樣,提供一種用於一蒸氣產生裝置之感應加熱總成,該加熱總成包括:一感應線圈;及一記憶體儲存裝置;其中該感應線圈經配置以在使用中加熱一基座,且該感應線圈亦可操作以在使用中經由一間接電磁感應耦合與一外部資訊裝置協作,以將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置及/或自該外部資訊裝置接收資料。
較佳地,該感應線圈可操作以在使用中經由一間接電磁感應耦合與一外部資訊裝置協作以使用複數個不同傳輸方法將資料傳遞至該外部資訊裝置及/或自該外部資訊裝置接收資料,藉此該加熱總成及/或該外部資訊裝置可操作以基於該感應線圈是否正用於與該資料傳遞同時執行另一功能而選擇採用該複數個不同傳輸方法之哪一者,且最佳地,若如此則基於該同時執行之功能為何而選擇採用該複數個不同傳輸方法之一者。
該等不同傳輸方法可包含調變一載波信號,其中不同方法調變不同頻率之載波信號。例如,一第一傳輸方法可調變具有經選擇以提供該基座之一所要加熱等級之一頻率的一載波信號(在該載波信號應用於該感應線圈時),而一第二方法可調變具有經選擇以藉由一外部資訊裝置提供該感應線圈之有效率通電之一頻率的一載波信號(在該載波信號應用於該外部資訊裝置所含之一線圈時),等等。另外,該等不同傳輸方法可包含使用一負載偏移鍵控技術等。
較佳地,該加熱總成額外地可操作以經由一間接電磁感應耦合自該外部資訊裝置收穫電力。在此一情況中,若該加熱總成可操作以在自該外部資訊裝置收穫電力時使用一負載偏移鍵控技術將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置則為便利的。以此方式,與該加熱總成
相關聯之一局部電源無需使用額外電力,且在該線圈中誘發之電流可主要用於在與將資料自該加熱總成傳遞至該外部(充電)裝置之相同時間對此一局部電源充電。
替代地或另外,該加熱總成可操作以藉由調變施加至該感應線圈之一加熱交流電而將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置,該加熱交流電具有經選擇以實質上最佳化自施加至該感應線圈之電力至由該基座產生之熱中之電力傳遞的一頻率。此一情況在該外部資訊裝置不意欲對與該加熱總成相關聯之一局部電源充電但期望同時加熱該基座(例如,用於氣溶膠產生)且將資料傳輸至該外部資訊裝置之情況下尤其有用。
進一步替代地或另外,該加熱總成可操作以藉由調變施加至該感應線圈之一資料傳輸交流載波電流而將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置,該載波電流具有經選擇以實質上最佳化自該感應線圈至該外部資訊裝置之電力傳遞之一頻率。此方法在僅需要該加熱總成將資料傳輸至該外部資訊裝置之情況下(即,不需要同時自該外部資訊裝置接收電荷或加熱該基座)係尤其便利的。此方法之一優點在於,因為依該選定頻率經由該電磁感應耦合傳遞電力之效率,僅需要使用相對少量的能量來傳輸資料。可採用用於選擇一適合頻率之任何已知技術,諸如簡單掃描遍及一頻率範圍且協作地選擇該範圍內似乎最佳(例如,針對主要目的,例如用於收穫能量以對一局部電源充電)之一頻率。
進一步替代地或另外,該感應加熱系統總成可操作以藉由解調變在該感應線圈中誘發之一充電交流電而將資料自該外部資訊裝置接收至該記憶體儲存裝置,該充電交流電具有經選擇以實質上最佳化自外部
資訊裝置至該感應線圈之電力傳遞之一頻率。此方法在該外部資訊裝置意欲對與該加熱總成相關聯之一局部電源充電且同時需要該加熱總成自該外部資訊裝置接收資料之情況下係尤其便利的。
較佳地,該加熱總成進一步包含用於用一資料傳輸信號調變一載波信號以自該加熱總成傳輸至該外部資訊裝置之一調變器。較佳地,該載波信號具有處於或接近該加熱總成與該外部資訊裝置之組合之一諧振頻率的一頻率。
替代地或另外,該加熱總成可包含用於將由該外部資訊裝置調變之一資料信號復原至由該加熱總成之該感應線圈接收之一載波信號上的一解調器,該載波信號再次最佳地處於或接近該加熱總成與該外部資訊裝置之該組合之一諧振頻率。最佳地,該加熱器總成包括能夠執行上述調變功能及上述解調變功能兩者之一數據機。
在某些實施例中,該調變可為一簡單振幅調變。然而,如熟習此項技術者將明白,若需要較大資料傳輸頻寬、或較大能量傳輸效率等,則可採用更複雜的調變方案。例如,在一些實施例中,可使用頻移鍵控調變用於自外部資訊裝置至加熱器總成之資料傳遞,且使用負載偏移鍵控用於相反方向上之資料傳遞。
應注意,一般而言,上文關於將資料自該加熱總成傳輸至一外部資訊裝置描述之全部選項可(在至少一些實施例中)在相反方向上使用以在該加熱總成處自一外部資訊裝置接收資料。因此,若例如自一低功率外部資訊裝置(例如,一手錶)接收資料,則該外部資訊裝置可便利地使用對由該加熱總成(或其中安裝該加熱總成之裝置)產生之一驅動器電流的負載偏移鍵控,該驅動器電流較佳具有經選擇以實質上最佳化自該加熱器
總成之該感應線圈至該外部資訊裝置之電力傳遞效率的一頻率。
另一方面,若該外部資訊裝置連接至一豐富電源(例如,具有至市電之一連接),則可期望該外部資訊裝置包含可直接加熱該基座之一感應線圈。在此一情況中,可藉由解調變在該加熱總成之該感應線圈中誘發(可能略低效)之一電流而由該加熱器總成接收資料,便藉由該外部資訊裝置復原調變至該加熱電流上之一資料信號。應注意,在此一情況中,選取該(載波)加熱電流之頻率以實質上最佳化對該基座之該加熱,而非最佳化自該外部資訊裝置至該加熱總成之該感應線圈之電力傳遞。
作為對比,在將資料自該外部資訊裝置傳輸至該加熱總成,而同時經由該外部資訊裝置與該加熱總成之間的感應電磁鏈路提供電力(例如,以對與該加熱總成相關聯之一局部電源(例如,一可充電電池)充電)之情況下,可便利地調變一資料信號,而將待傳輸之資料編碼至具有經選取以最佳化自該外部資訊裝置至該加熱總成之該感應線圈之電力傳遞效率之一頻率的一載波電流上。
該基座可包括但不限於鋁、鐵、鎳、不鏽鋼及其等之合金(例如,鎳鉻)之一或多者。在於其附近施加一電磁場之情況下,該基座可歸因於渦流及磁滯損耗而產生熱,從而導致自電磁至熱之一能量轉化。
較佳地,該感應加熱總成可進一步包括一感應控制器,其經配置以與該感應線圈及記憶體儲存裝置電連接,使得在使用中,該感應線圈可用於加熱一外部基座或選擇性地在該感應線圈處以一電磁場之形式交換資料。
該感應控制器提供選擇性地控制該感應加熱總成以提供感應加熱或促進與一外部資訊裝置之資料傳遞的一能力。此容許使用者透過
該感應線圈控制加熱及充電功能性兩者之程度,且僅在需要時供應電流。使用一單一控制單元來控制透過該感應線圈之該兩個功能性進一步減少組件計數且亦改良該加熱總成之安全性。
雖然該感應加熱總成可操作以連續地傳輸且接收資料,但持續維持一電磁場可消耗大量電力。亦可存在其中該電磁場將不含有任何有用信號之情形(即,其中未在該加熱總成與該外部資訊裝置之間傳達有用資料之情況)。較佳地,該加熱總成可進一步包括一資料偵測器,其經組態以在於該感應線圈處接收來自一外部資訊裝置之一電磁場時偵測資料。
藉由使用一資料偵測器來識別何時接收有用資料,可在未將資料傳輸至該感應線圈時減少不必要的備用電力。此亦有助於解決因不含有有用資訊之無用信號引起之問題。
雖然該加熱總成可採取任何形狀及形式,但該加熱總成可經配置以實質上採取該感應線圈之形式以減少過量材料使用。較佳地,該感應線圈可實質上為圓柱形形狀。
一圓柱形感應線圈之圓形橫截面對於插入待感應加熱之一主體且均勻地加熱該主體係理想的,且導致使使用者舒適地握持之一加熱總成之一形狀。
當操作以與一外部資訊裝置無線地傳遞資料時,該感應線圈能夠與任何形狀及形式之外部資訊裝置耦合。通常,該外部資訊裝置可包括用於接收且傳輸一電磁場之一外部感應線圈。較佳地,該感應加熱總成可經配置以傳遞且接收來自實質上為圓柱形形狀之一外部源的資料。
可操作該加熱總成以藉由將一外部源放置成靠近該感應線
圈以透過一電磁場將兩者耦合而與該外部源傳遞資料。雖然該外部源可以任何方式與該感應線圈相互作用,但該加熱總成通常經配置以在使用中將電磁場之一外部源之至少一部分接納於其一空間體積內。
藉由將該外部源之一部分放置於該加熱總成內部,可確保該外部源與該加熱總成之該感應線圈之間之一安全的且緊湊的無線連接。此配置有助於維持該感應線圈與該外部源之間的一強電磁耦合,以增大資料傳遞之效率及準確性。此外,在此配置中,該加熱總成在傳遞資料時充當對其他電磁場之一屏蔽體。
或者,該總成之至少一部分可經配置以在使用中插入於一電磁場之一外部源之一空間體積中。該外部源可具有一開口及該總成可插入於其內之其內部空間體積之一部分。或者,該外部源中可具有一通孔,使得其內周邊容許該總成插入貫穿其間。藉由具有可插入於一外部源之一內部空間體積中的該總成之一部分,可在結合一緊湊外部源操作時曝露吸嘴(mouthpiece)。
當在內部或在外部將該總成耦合至一外部資訊裝置時,可存在其中需要一穩定實體連接之情形。該裝置可具備用於固定該外部源相對於該感應加熱總成之位置之構件。較佳地,可存在用於固定該外部線圈相對於該總成之該感應線圈之位置之構件,諸如一卡扣配合機構。此可容許該兩個裝置實體耦合,使得亦可維持該電磁耦合。
可存在其中有利地提供至一電磁場之一耦合以自該感應加熱總成之該體積外部進行資料傳遞之情形。例如,可期望同時操作該感應加熱總成之加熱及資料傳遞功能性兩者,在該情況中,包覆該感應加熱總成之一外部源係有利的。藉由將該加熱總成配置成插入於一外部資訊裝置
中,可空出將由待加熱之一物質佔據之該總成之內部空間。該內部空間可界定於該感應線圈之徑向內部且可經配置以接納包括一可蒸發物質及一可感應加熱基座之一主體。
儘管該感應加熱總成可連接至一外部電源,然較佳地,該總成可包括一可充電電源,該可充電電源經配置以在使用中提供電力至該感應線圈及該記憶體儲存裝置。
雖然可藉由任何構件對該可充電電源充電,但較佳地,該電源可與該感應控制器連接,使得在使用中,當在該感應線圈處以由一外部資訊裝置產生之一電磁場之形式接收電力時,可將一電流選擇性地供應至該電源以對該電源感應充電。再充電可在於該總成與該外部資訊裝置之間傳遞資料時便利地發生。
吾人已發現,在與一外部資訊裝置進行資料傳遞期間,在該感應線圈處接收之一些或全部電力可被引導至該可充電電源以對該電源感應充電。此組態提供一無線充電系統同時最小化所需組件計數之可能性。
在該感應線圈處接收之電力可在用於資料傳遞目的及用於電源充電之電流之間分配(例如,藉由採用分頻或分時多重存取(FDMA或TDMA)技術)。或者,用於對該可充電電源充電之相同電流可用作資料之一載波。此容許電流執行多個任務,藉此增大該可充電電源之效率及充電速率。此亦提供用於對該蒸氣產生裝置充電同時交換資訊之一有效機構。
可利用該感應加熱總成之資料傳遞能力來傳遞任何類型之資訊,尤其是與該蒸氣產生裝置之性質有關之資訊。使用該感應線圈傳遞之資料可便利地包含裝置使用歷史、電源充電之剩餘量、用於該蒸氣產生
裝置之軟體更新、可蒸發物質之估計剩餘量、該可充電電源之電壓位準(其中該可充電電源係一可充電電池)等之一或多者。
藉由傳遞與該蒸氣產生裝置有關之資訊,使用者能夠追蹤可對該使用者有利之特定態樣。例如,裝置使用歷史將容許使用者追蹤使用該裝置之頻繁程度,此可導致對使用者而言之特定可用性益處。另外,使用資料以及安裝軟體更新之能力導致該蒸氣產生裝置之改良的效能及增加的操作壽命。檢查電源充電之剩餘量之能力亦為一優點,此係因為此容許使用者識別該裝置何時需要充電。另外,傳遞關於該電源之狀態之資訊容許該外部充電裝置定製其在充電期間發射之能量之量以最佳化充電程序之能量效率(即,當該電源幾乎充滿電時減少花費於充電之電力,且當該電源充滿電時完全停止電力,等)
該總成可經配置以在使用中以一波動電磁場操作,該波動電磁場在最高濃度點處具有介於大約0.5特斯拉(T)與大約2.0T之間之一磁通量密度。
該電源及電路可經組態以依一高頻率操作。通常,該電源及電路可經組態以依介於大約80kHz與大約500kHz之間、較佳介於大約150kHz與大約250kHz之間、更佳為200kHz之一頻率操作。
雖然該感應線圈可包括任何適合材料,但該感應線圈通常包括一李茲(Litz)線或一李茲纜線。
根據本發明之另一態樣,提供一種蒸氣產生裝置,其包括:根據本發明之第一態樣之一感應加熱總成;一加熱隔室,其經配置以接納包括一可蒸發物質及一可感應加熱基座之一主體;一進氣口,其經配置以將空氣提供至該加熱隔室;一出氣口,其與該加熱隔室連通。
藉由使用針對加熱及傳遞資料之多個功能最佳化之一加熱總成,可提供具有無線資料傳遞及充電能力之一緊湊的、輕質的且便利的蒸氣產生裝置。
該主體可為在使用中在一透氣殼體內部包含一可蒸發物質之一膠囊。透氣材料可為電絕緣且非磁性之一材料。該材料可具有高透氣性以容許空氣流動通過該材料且具有耐高溫性。適合透氣材料之實例包含纖維素纖維、紙、棉花及絲綢。該透氣材料亦可充當一過濾器。或者,該主體可為包覆於紙中之一可蒸發物質。或者,該主體可為固持在不透氣但包括適當穿孔或開口以容許空氣流動之一材料內側部的一可蒸發物質。或者,該主體可為該可蒸發物質本身。該主體可實質上形成為一棒之形狀。
該可蒸發物質可為任何類型之固體或半固體材料。蒸氣產生固體之例示性類型包含粉末、顆粒、丸粒、碎片、線股、多孔材料或薄片。該物質可包括植物來源材料,且特定言之,該物質可包括菸草。
較佳地,該可蒸發物質可包括一氣溶膠生成物(aerosol-former)。氣溶膠生成物之實例包含多元醇及其混合物,諸如甘油或丙二醇。通常,該可蒸發物質在一乾重基礎上可包括介於大約5%與大約50%之間的一氣溶膠生成物含量。較佳地,該可蒸發物質在一乾重基礎上可包括大約15%之一氣溶膠生成物含量。
該可蒸發物質可為該氣溶膠生成物本身。在此情況中,該可蒸發物質可為液體。在此情況中,該主體可具有一液體保持物質(例如,一束纖維、多孔材料(諸如陶瓷)等),其保持待由一蒸發器(諸如一加熱器)蒸發之液體,且容許一蒸氣形成且從該液體保持物質釋放或排放朝向該出氣口以由一使用者吸入。
在加熱之後,該可蒸發物質可釋放揮發性化合物。該等揮發性化合物可包含尼古丁或香料化合物(flavour compound),諸如菸草調味料(tobacco flavouring)。
由於該感應線圈在操作以加熱一基座時產生一場,故包括一可感應加熱基座之任何部件在放置成靠近在操作中之該裝置時將被加熱,且因而不存在關於由該加熱隔室接納之該主體之形狀及形式的限制。較佳地,待加熱之該主體係圓柱形形狀,且因而該加熱隔室可經配置以接納一實質上圓柱形可蒸發物品。
該加熱隔室接納待加熱之一實質上圓柱形部件之能力係有利的,此係因為可蒸發物質及菸草產品通常特定言之以一圓柱形形式包裝並出售。
根據本發明之另一態樣,提供一種與一蒸氣產生裝置交換資訊之方法,該方法包括以下步驟:將一外部資訊裝置放置成靠近該蒸氣產生裝置之一感應加熱總成,該感應加熱總成包括一感應加熱線圈及一記憶體儲存裝置;及在該加熱總成之該感應加熱線圈與該外部資訊裝置之間以一電磁場之形式傳遞資料。
藉由使用該蒸氣產生裝置之該感應加熱線圈來傳輸且接收一電磁場,可在該蒸氣產生裝置與一外部資訊裝置之間提供無線資訊傳遞,而無需用於資料發射之一單獨第二感應或其他配置。
儘管該外部資訊裝置可經配置以依任何方式與該感應線圈相互作用,然較佳可將該外部資訊裝置之一部分至少部分插入於該感應加熱總成之一空間體積中。此確保在該外部資訊裝置與該感應加熱線圈之間維持一恰當連接,以提供一安全的且可靠的耦合而在該兩個裝置之間傳遞
資料。此亦意謂該加熱總成在傳遞資料時充當對其他非所要電磁場之一屏蔽體。
或者,可將該感應加熱總成之一部分至少部分插入於該外部資訊裝置之一空間體積中。
藉由將該外部資訊裝置放置在該蒸氣產生裝置外部,可為待接納之一可蒸發物質空出該裝置之該內部體積中之空間,使得可操作該裝置以同時利用加熱及資料傳遞功能性。
10:感應加熱總成
11:記憶體儲存裝置/記憶體儲存器/記憶體/記憶體裝置11
12:感應線圈/感應加熱線圈
13:感應控制器
15:可充電電源
20:蒸氣產生裝置
21:加熱隔室
22:主體
23:可蒸發物質
24:可感應加熱基座
25:進氣口
26:出氣口/出口
27:吸嘴
30:外部資訊裝置
31:外部感應裝置之部分
32:外部線圈
33:連接/連接纜線
34:外部基底單元
40:外部資訊裝置
41:外部感應裝置之部分
42:外部線圈
43:連接/纜線
44:外部基底單元
50:外部資訊裝置
52:外部線圈
現將參考隨附圖式藉由實例描述本發明,其中:圖1示意性地繪示根據本發明之一實例之一感應加熱總成。
圖2示意性地繪示根據本發明之另一實例之一感應加熱總成。
圖3示意性地繪示圖2之感應加熱總成如何與一外部資訊裝置相互作用之一實例。
圖4示意性地繪示感應加熱總成如何與一外部資訊裝置相互作用之另一實例。
圖5示意性地繪示根據本發明之一實例之一蒸氣產生裝置之一分解圖。
圖6示意性地繪示在使用中之圖5之蒸氣產生裝置。
圖7示意性地繪示圖5及圖6之蒸氣產生裝置如何與一外部資訊裝置相互作用之一實例。
本發明提供一蒸氣產生裝置,其採用一感應加熱系統且能夠與一外部資訊裝置進行無線資訊傳遞。此等功能性係由安裝於裝置中之
一感應加熱總成實現。
圖1示意性地繪示根據本發明之一實例之一感應加熱總成10之一橫截面視圖。加熱總成10包含一感應線圈12及一記憶體儲存裝置11。感應線圈12及記憶體儲存器11經放置成電連接以使得可在兩個組件之間透過一載波電流傳輸一信號。在此實例中,感應線圈12係實質上圓柱形的,使得感應加熱總成10之形式亦為實質上圓柱形的。
當操作以自一外部源接收資料時,在感應線圈12處接收之一外部電磁場誘發線圈中之一電流(一交流電)。使用習知信號處理手段(包含藉由一數據機(未展示)之一解調變)處理此電流以自經接收電流復原經傳輸資料,且接著將復原資料傳遞至儲存資料之記憶體11(可能在一些接收後處理之後,例如,將經接收資料與已儲存於記憶體11中之現有預儲存資料彙總)。
為傳輸資訊,加熱總成10之記憶體儲存裝置11發送資料以傳輸至數據機(未展示),該數據機產生呈一經適合調變載波電流之形式之信號至感應線圈12,其中在線圈12附近產生一電磁場。接著,電磁場可由一外部資訊裝置接收且處理以提取資料,藉此將資訊自感應加熱總成10無線傳輸至外部資訊裝置。或者,數據機可藉由以可藉由外部資訊裝置根據熟知負載偏移鍵控調變方案偵測之一方式調變施加至感應線圈之負載而操作。以此方式,為在通電至感應線圈時將資料傳輸至外部資訊裝置,裝置內之可充電電源未花費電力,且替代地,電源可在將資料傳輸至外部資訊裝置之同時由外部資訊裝置持續充電。
自感應線圈12發射之電磁場亦可由一可感應加熱基座接收。基座在被放置於感應線圈12附近時接收線圈12之電磁場,此誘發基
座中之渦流,藉此產生熱。較佳地,自具有高電阻率之一材料製造外部基座,以增大感應加熱之加熱效應。
以此方式,感應加熱總成10能夠自相同部件提供無線資訊傳遞及感應加熱兩者。
在此一情況中,若依對於(若干)基座中之感應加熱為最佳且對於在加熱總成與外部資訊裝置之間傳輸電力可不及最佳的一頻率通電至感應線圈(藉由下文論述之可充電電源15)則為較佳的。為自外部資訊裝置接收資料同時加熱(若干)基座,可便利地使用具有不同於感應線圈所採用以加熱(若干)基座之頻率之一頻率的一載波信號或在不同時間(即,採用一FDMA或TDMA雙工方法來最小化干擾)傳輸資料。
在圖2中展示之實例中,感應加熱總成進一步包括一感應控制器13。感應控制器13經配置以與記憶體儲存裝置11及感應線圈12電連接,以控制在兩個組件之間流動之電流。感應控制器13能夠由使用者手動操作,以選擇一熱設定且控制資料傳遞之種類及程度。作為一替代例,感應控制器13可經程式化以根據預定參數自動調整線圈12與記憶體11之間的電流(及相關聯資料傳輸及接收組件,諸如一數據機)。
可存在其中感應加熱總成內之電流需要在一直流電與一交流電之間改變(例如,在用於對電源15充電之一直流電或自電源15供應以施加至感應線圈而加熱(若干)基座之間轉化等)之情形。為解決此,亦可將一反相器及整流器對安裝於加熱總成中。
圖3示意性地繪示圖2之感應加熱總成10如何與一外部資訊裝置30相互作用之一實例。外部資訊裝置30包括一外部線圈32及至一外部基底單元34之一連接33。在此實例中,感應加熱總成10將外部資訊裝
置30之一部分31接納於其空間體積內。特定言之,外部資訊裝置30插入於感應加熱總成10中,使得外部線圈32之周邊實質上由加熱總成10之感應線圈12圍繞,且兩個線圈之中心軸重疊。此配置提供加熱總成10與外部資訊裝置30之間的一改良電磁耦合以進行更安全的且有效率的資料傳遞。加熱總成10在傳遞資料時充當對其他非所要電磁場之一屏蔽體。
外部資訊裝置30透過一連接纜線33連接至一外部基底單元34。當操作以將資訊自感應加熱總成10發送至外部基底單元34時,由感應控制器13控制之一信號自記憶體裝置11傳輸至加熱總成10中之感應線圈12,如由圖3中通過控制器之箭頭指示。通過感應線圈12之電流引起在線圈12附近產生一電磁場,在外部資訊裝置30之外部線圈32處接收該電磁場。外部線圈32處之場誘發一電流,該電流充當用於信號之一載波電流,該信號接著透過連接纜線33(如由圖3中鄰近纜線33之箭頭指示)傳遞至處理且儲存信號之外部基底單元34。
以此方式,在無需實體連接之情況下將資訊自感應加熱總成10傳遞至外部資訊裝置30。換言之,達成無線資料傳遞。
感應加熱總成10亦能夠自一外部源接收資訊。在此實例中,一信號自外部基底單元34發送至外部線圈32(如由圖3中鄰近纜線33之箭頭指示),其中在外部線圈32附近產生一電磁場。此場誘發加熱總成10中之感應線圈12處之一載波電流,該載波電流選擇性地傳遞至記憶體裝置11。
一使用者可簡單將外部資訊裝置30插入於加熱總成10中以建立資料傳遞。加熱總成10之內周邊可具備止擋器以一旦插入便將外部資訊裝置30之部分31固持在適當位置。一經耦合,資料傳遞便按使用者之
命令開始,或自動(較佳使用一內部資料偵測器)開始。
圖4中繪示根據本發明之感應加熱總成10可如何與一外部資訊裝置40相互作用之另一實例。如上文,外部資訊裝置40包括一外部線圈42及至一外部基底單元44之一連接43。在此實例中,外部資訊裝置40之一部分41係實質上杯狀的,且加熱總成10之一部分插入於外部資訊裝置40之一空間體積中。明確言之,加熱總成10插入於外部資訊裝置40中,使得感應加熱線圈12之周邊實質上由外部資訊裝置40之外部線圈42之周邊圍繞,且兩個線圈之中心軸實質上重疊。如前文,兩個線圈之此實質上重疊確保加熱總成與外部資訊裝置之間的一強電磁耦合以進行一安全連接及有效率資料傳遞。值得注意的是,在此組態中,未使用感應加熱總成10之內部空間體積,且稍後參考圖7描述此空間之一例示性用途。
如上文描述,透過將兩個感應線圈耦合在一起之一電磁場,可在感應加熱總成10與外部基底單元44之間交換資料,如由圖4中通過控制器13之箭頭及鄰近纜線43之箭頭指示。
在此實例中,感應加熱總成10進一步包括一可充電電源15。電源15與感應控制器13連接,且經配置以提供電力至感應線圈12及記憶體儲存裝置11。當在感應線圈12處接收電力時,可將一電流選擇性地供應至電源15以對電源15感應充電。以此方式,可在於總成10與外部資訊裝置40之間傳遞資料時對電源15感應充電。儘管充電與資料傳遞可分開發生,然用於對電源15充電之電流可用作用於所傳遞資料之載波。
圖5示意性地繪示根據本發明之一實例之一蒸氣產生裝置20之一分解圖。在此實例中,蒸氣產生裝置20包括一感應加熱總成10且進一步包括一加熱隔室21,加熱隔室21經配置以接納包括一可蒸發物質
23及一可感應加熱基座24之一主體22。加熱隔室21至少部分鄰近於感應線圈12之空間體積或包含於其之空間體積中。定位成鄰近於加熱隔室21之一進氣口25將來自周圍環境之空氣提供至加熱隔室21。一出氣口26與加熱隔室21連通,且提供用於提取在加熱隔室21內產生之蒸氣的構件。圖5中展示之全部或一些組件配置為可移除的,且圖6繪示圖5中展示之蒸氣產生裝置20之各種組件在使用中如何組裝在一起。
在此實例中,裝置安裝有與出氣口26連通之一吸嘴27。吸嘴27提供使一使用者容易從裝置20吸取所產生之蒸氣之能力。
加熱隔室21經配置以接納包括一可蒸發物質23及一可感應加熱基座24之一主體22。較佳地,主體22具有含有可蒸發物質之一層或薄膜,其中該層或薄膜係透氣的。例如,主體22可為含有菸草之一可棄式膠囊及至少一個可感應加熱基座元件。基座24可與可蒸發物質23直接或間接接觸,使得當藉由感應加熱總成10之感應線圈12感應加熱基座24時,熱從基座24傳遞至可蒸發物質23以產生一蒸氣。藉由透過進氣口25添加來自周圍環境之空氣而促進可蒸發物質23之蒸發。接著,藉由加熱可蒸發物質23而產生之蒸氣透過出氣口26離開加熱隔室21,且可由裝置之一使用者吸入。可藉由因一使用者從裝置20之出口26側吸取空氣而產生之負壓而幫助空氣流動通過加熱隔室21(即,自進氣口25通過隔室21且離開出氣口26)。
圖7示意性地繪示可如何操作圖5及圖6之蒸氣產生裝置20以傳遞資料且感應地加熱一可蒸發物質23。包括一外部線圈52之一外部資訊裝置50圍繞感應加熱總成10之周邊,使得加熱線圈12及外部線圈52之中心軸實質上重疊。在此實例中,外部資訊裝置50具有兩個敞開端,感
應加熱總成10可插入穿過該等端。可存在用於固定外部線圈52相對於感應線圈12之位置之構件,諸如卡扣配合機構。此容許操作蒸氣產生裝置20以同時加熱一基座24且與一外部資訊裝置50交換資料。
如從上文將明白,本發明藉由提供在無需實體連接或一單獨接收器/傳輸器之情況下進行感應加熱及資料傳遞之功能性而實現提供具有無線資料處置能力之一蒸氣產生裝置,其係廉價的、緊湊的且適用於可攜式手持用途。具有一安全且有效率資訊交換系統及一低組件計數以減小大小、重量且降低製造成本之一電子蒸氣產生裝置藉由本發明而達成,且仍實現此一蒸氣產生裝置之加熱功能性。
10:感應加熱總成
11:記憶體儲存裝置/記憶體儲存器/記憶體/記憶體裝置
12:感應線圈/感應加熱線圈
Claims (17)
- 一種用於一蒸氣產生裝置之感應加熱總成,該加熱總成包括:一感應線圈;及一記憶體儲存裝置;其中該感應線圈經配置以在使用中加熱一基座,且該感應線圈亦可操作以在使用中經由一間接電磁感應耦合與一包含一外部線圈之外部資訊裝置協作,以將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置及/或自該外部資訊裝置接收資料;其中該感應加熱總成經配置以在使用中接收包含該外部線圈之該外部資訊裝置的至少一部分於該感應加熱總成之一空間體積中,使該外部線圈被該感應線圈圍繞,以接收由該外部資訊裝置之該外部線圈產生之一電磁場;或其中該感應加熱總成之至少一部分經配置以在使用中插入該外部資訊裝置之一空間體積中,使該感應線圈被該外部線圈圍繞以接收由該外部資訊裝置之該外部線圈產生之一電磁場。
- 如請求項1之感應加熱總成,其中該感應線圈可操作以在使用中經由一間接電磁感應耦合與該外部資訊裝置協作,以使用複數個不同傳輸方法將資料傳遞至該外部裝置及/或自該外部資訊裝置接收資料,藉此該加熱總成及/或該外部資訊裝置可操作以基於該感應線圈是否正用於與該資料傳遞同時執行另一功能而選擇採用該複數個不同傳輸方法之哪一者。
- 如請求項1或2之感應加熱總成,其中該加熱總成額外地可操作以經 由一間接電磁感應耦合自該外部資訊裝置收穫電力。
- 如請求項3之感應加熱總成,其中該加熱總成可操作以在自該外部資訊裝置收穫電力時使用一負載偏移鍵控技術將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中該加熱總成可操作以藉由調變施加至該感應線圈之一加熱交流電而將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置,該加熱交流電具有一頻率,其經選擇以在自施加至該感應線圈之電力至由該基座產生之熱中之一電力傳遞獲得一最大效率。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中該加熱總成可操作以藉由調變施加至該感應線圈之一資料傳輸交流載波電流而將資料自該記憶體儲存裝置傳遞至該外部資訊裝置,該載波電流具有一頻率,其經選擇以在自該感應線圈至該外部資訊裝置之一電力傳遞獲得一最大效率。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中該加熱總成可操作以藉由解調變在該感應線圈中誘發之一充電交流電而將資料自該外部資訊裝置接收至該記憶體儲存裝置,該充電交流電具有一頻率,其經選擇以在自外部資訊裝置至該感應線圈之一電力傳遞獲得一最大效率。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其可進一步包括一感應控 制器,其經配置以與該感應線圈及記憶體儲存裝置電連接,使得在使用中,該感應線圈可用於加熱一外部基座或在該感應線圈處以一電磁場形式選擇性地交換資料。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其可進一步包括一資料偵測器,其經組態以在於該感應線圈處接收來自該外部資訊裝置之一振盪電磁場時偵測資料,藉此該加熱總成可操作以接收由該外部資訊裝置傳輸至該加熱總成之資料。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中該感應線圈係實質上圓柱形形狀。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中該總成經配置以自實質上圓柱形形狀之一外部源傳遞且接收資料。
- 如請求項8之感應加熱總成,其進一步包括一可充電電源,該電源經配置以在使用中提供電力至該感應線圈及該記憶體儲存裝置。
- 如請求項12之感應加熱總成,其中該電源與該感應控制器連接,使得在使用中,當經由一電磁感應耦合在該感應線圈處以由該外部資訊裝置產生之一電磁場之形式接收電力時,可將自該感應線圈收穫之一電流選擇性地供應至該電源以對該電源感應充電。
- 如請求項1至2中任一項之感應加熱總成,其中使用該感應線圈傳遞之該資料係裝置使用歷史、電源充電之剩餘量或用於該蒸氣產生裝置之軟體更新之一或多者。
- 一種蒸氣產生裝置,其包括:如請求項1至14中任一項之一感應加熱總成;一加熱隔室,其經配置以接納包括一可蒸發物質及一可感應加熱基座之一主體;一進氣口,其經配置以將空氣提供至該加熱隔室;及一出氣口,其與該加熱隔室連通。
- 如請求項15之蒸氣產生裝置,其中該加熱隔室經配置以接納一實質上圓柱形可蒸發物品。
- 一種與一蒸氣產生裝置交換資訊之方法,該方法包括以下步驟:將一外部資訊裝置放置成靠近該蒸氣產生裝置之一感應加熱總成,該感應加熱總成包括一感應加熱線圈及一記憶體儲存裝置,且該外部資訊裝置包含一外部線圈;及在該加熱總成之該感應加熱線圈與該外部資訊裝置之該外部線圈之間經由一電磁感應耦合傳遞資料;其中該外部資訊裝置之一部分至少部分插入於該感應加熱總成之一空間體積中而使該外部線圈被該感應加熱線圈圍繞,或該感應加熱總成之一部分至少部分插入於該外部資訊裝置之一空間體積中而使該感應加熱線 圈被該外部線圈圍繞,藉此在該感應加熱線圈及該外部資訊裝置之該外部線圈之間提供電磁感應耦合。
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