UA120769C2 - Електронна система забезпечення пари - Google Patents

Abstract

Електронна система забезпечення пари містить електричний нагрівач для випаровування рідини, з тим, щоб утворювати аерозоль для вдихання користувачем електронної системи забезпечення пари, та інтерфейс зв'язку для забезпечення бездротовому зв'язку. Інтерфейс зв'язку виконаний з можливістю застосовувати нагрівач як антену для бездротового зв'язку.

Description

Пот повітря дк у пристрій и В г «з х

Ка :

Мн ння ння зро 5 нкш 9 ншншяшшшн Ід

Вхід повітря я Ємність ЗВ Нерон Акобатарея 54 ренням їу мундштук -к зоогготн У хх денне 0 Петі гвувія , І У пристрій

Фігура 1

Область техніки

Цей винахід відноситься до електронних систем забезпечення пари, таких як електронні системи доставляння нікотину (наприклад, електронні сигарети).

Передумови створення винаходу

Електронні системи забезпечення пари, такі як електронні сигарети та інші системи доставляння аерозолю, як правило, містять ємність рідини, яка буде випаровуватись, як правило, нікотин (її іноді називають "рідина для електронних сигарет"). Коли користувач здійснює затяжку через пристрій, електричний (наприклад, резистивний) нагрівач активується, з тим, щоб випаровувати невелику кількість рідини, фактично утворюючи аерозоль, який після цього вдихається користувачем. Рідина може включати нікотин у розчиннику, такому як етанол або вода, разом з гліцерином або пропіленгліколем для полегшення утворення аерозолю, та може також включати одну або більшу кількість додаткових смако-ароматичних речовин.

Фахівцю у даній сфері відомо багато різних рідких складів, що можуть застосовуватись у електронних сигаретах та інших таких пристроях.

Електронна сигарета може мати інтерфейс для підтримки передачі даних від або до зовнішнього джерела. Цей інтерфейс може застосовуватись, наприклад, для того щоб завантажити на електронну сигарету параметри керування та/або оновлене програмне забезпечення із зовнішнього джерела. В якості альтернативи або додатково, інтерфейс може застосовуватись для передачі даних від електронної сигарети до зовнішньої системи.

Завантажені дані можуть, наприклад, представляти параметри використання електронної сигарети, несправності, і т.ї... Як відомо фахівцю у даній сфері, може відбуватись обмін багатьма іншими видами даних між електронною сигаретою та однією або більшою кількістю зовнішніх систем (які можуть являти собою іншу електронну сигарету).

У деяких випадках, інтерфейс електронної сигарети для здійснення обміну даними із зовнішньою системою базується на дротовому з'єднанні, такому як ИО5В-канал, який використовує мікро, міні, або звичайне ИО5ЗВ-з'єднання у електронній сигареті. Інтерфейс електронної сигарети для здійснення обміну даними із зовнішньою системою може також базуватись на бездротовому з'єднанні. Таке бездротове з'єднання має окремі переваги над дротовим з'єднанням. Наприклад, користувач не потребуватиме будь-якого додаткового

Зо кабельного з'єднання для утворення такого з'єднання. До того ж, користувач матиме більшу свободу з точки зору руху, встановлення з'єднання, та діапазону сполучуваних пристроїв.

Необхідно відмітити, що багато електронних сигарет вже забезпечені підтримкою для ШЗВ- інтерфейсу, для того щоб дати електронній сигареті можливість перезаряджатись. Відповідно, додаткове застосування такого дротового інтерфейсу також для забезпечення передачі даних є відносно простим. При цьому, ситуація для забезпечення бездротового зв'язку для передачі даних є більш складною.

Короткий опис винаходу

Винахід визначається у доданій формулі винаходу.

Електронна система забезпечення пари, що забезпечена у цій заявці, містить електричний нагрівач для випаровування рідини, з тим, щоб утворювати аерозоль для вдихання користувачем електронної системи забезпечення пари, та інтерфейс зв'язку для забезпечення бездротового зв'язку. Інтерфейс зв'язку виконаний з можливістю застосовувати нагрівач в якості антени для бездротового зв'язку.

Також забезпечений блок керування для такої електронної системи забезпечення пари.

Короткий опис графічних матеріалів

Фігура 1 являє собою схематичне (у розібраному стані) зображення електронної сигарети у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Фігура 2 являє собою схематичне зображення основних електричних/електронних компонентів електронної сигарети Фігури 1 у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Фігура З являє собою спрощене схематичне зображення процесора електронної сигарети

Фігури 1 у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Фігура 4 являє собою схематичне зображення бездротового зв'язку між електронною сигаретою Фігури 1 та смартфоном.

Фігура 5 являє собою схематичне (у розібраному стані) зображення картомайзера електронної сигарети у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Фігура б являє собою схематичне (у розібраному стані) зображення випарника від картомайзера Фігури 5 у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Детальний опис

Як описано вище, цей винахід відноситься до електронної системи забезпечення пари, такої як електронна сигарета. В наступному описі застосовують термін "електронна сигарета"; однак, цей термін може застосовуватись взаємозамінно із термінами електронна система забезпечення пари, пристрій доставляння аерозолю, та іншою подібною термінологією.

Фігура 1 являє собою схематичне (у розібраному стані) зображення електронної сигарети 10 у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу (масштаб не витриманий).

Електронна сигарета містить робочу частину або блок керування 20 та картомайзер 30.

Картомайзер 30 включає ємність 38 рідини, яка звичайно включає нікотин, нагрівач 36, та мундштук 35. Електронна сигарета 10 має поздовжню або циліндричну вісь, яка простягається по осьовій лінії електронної сигарети від мундштука 35 на одному кінці картомайзера 30 до протилежного кінця блоку керування 20 (який звичайно називають наконечником). Ця поздовжня вісь показана на Фігурі 1 пунктирною лінією, позначеною ГА.

Ємність 38 рідини у картомайзері може утримувати рідину для електронних сигарет безпосередньо у рідкому вигляді, або може застосовувати певну поглинаючу структуру, таку як пінистий матеріал або бавовняний матеріал, і т.і., в якості утримувача рідини. Потім рідину подають із ємності 38 для доставляння на випарник, що містить нагрівач 36. Наприклад, рідина може текти за допомогою капілярної дії із ємності 38 на нагрівач 36 через капілярний елемент (на Фігурі ТІне показано).

В інших пристроях, рідина може бути забезпечена у вигляді рослинного матеріалу або певного іншого (на перший погляд твердого) матеріалу рослинного походження. У цьому випадку рідина може вважатись як така, що представляє летючі речовини у матеріалі, який випаровуються, коли матеріал нагрівається. Необхідно відмітити, що пристрої, що містять цей тип матеріалу, як правило, не потребують капілярного елемента для перенесення рідини на нагрівач, а швидше забезпечують придатне розташування нагрівача відносно матеріалу, з тим, щоб забезпечити прийнятне нагрівання.

Блок керування 20 включає перезаряджуваний акумуляторний елемент або акумуляторну батарею 54, з тим, щоб забезпечити подачу електричної енергії до електронної сигарети 10 (яку далі називають акумуляторною батареєю), та друковану плату (ДП) 28 та/або інші електронні засоби для загального керування електронною сигаретою.

Блок керування 20 та картомайзер 30 можуть від'єднуватись один від одного, як показано на

Фігурі 1, та з'єднуватись разом, коли пристрій 10 знаходиться у застосуванні. Наприклад, за допомогою гвинтового або багнетного з'єднання. З'єднувачі на картомайзері 30 та блоці керування 20 позначені схематично на Фігурі 1 як 318 та 214А, відповідно. Вказане з'єднання між блоком керування та картомайзером забезпечує механічний та електричний зв'язок між ними.

Коли блок керування від'єднують від картомайзера, електричний з'єднувач 21А на блоці керування, який застосовують для з'єднання із картомайзером, може також слугувати в якості гнізда для під'єднання заряджувального пристрою (не показано). Інший кінець цього заряджувального пристрою може вставлятись у ИО5ЗВ-гніздо, для того щоб перезаряджати акумуляторну батарею 54 у блоці керування електронною сигаретою. В інших варіантах здійснення, електронна сигарета може бути забезпечена (наприклад) кабелем для прямого з'єднання між електричним з'єднувачем 21А та О5В-гніздом.

Блок керування забезпечений одним або більшою кількістю отворів для входження повітря поряд із ДП 28. Вказані отвори з'єднані за допомогою каналу для проходження повітря, що проходить через блок керування, із каналом для проходження повітря, що проходить через з'єднувач 21А. В результаті він зв'язує канал для проходження повітря, що проходить через картомайзер 30, із мундштуком 35. Необхідно відмітити, що нагрівач 36 та ємність 38 рідини виконані з можливістю забезпечувати канал для проходження повітря між з'єднувачем 318В та мундштуком 35. Цей канал для проходження повітря може текти через центр картомайзера 30, де ємність 38 рідини обмежена кільцевою ділянкою навколо вказаного центрального каналу. В якості альтернативи (або додатково) канал для проходження повітря може розташовуватись між ємністю 38 рідини та зовнішнім кожухом картомайзера 30.

Коли користувач здійснює затяжку через мундштук 35, повітря втягується у блок керування 20 через один або більшу кількість вхідних отворів для повітря. Вказаний потік повітря (або пов'язана з ним зміна тиску) виявляється за допомогою датчика, наприклад, датчик тиску, який в свою чергу, активує нагрівач 36, з тим, щоб випаровувати нікотинову рідину, яка подається із ємності 38. Потік повітря проходить від блоку керування у випарник, де потік повітря поєднується із парою нікотину. Тоді вказана комбінація потоку повітря та пари нікотину (по суті, аерозоль) проходить через картомайзер 30 та виходить із мундштука 35 для його вдихання користувачем. Картомайзер 30 може від'єднуватись від блоку керування, та утилізуватись, коли бо нікотинова рідина вичерпується (і тоді замінюватись на інший картомайзер).

Необхідно розуміти, що електронна сигарета 10, показана на Фігурі 1, представлена лише в якості прикладу, та при цьому багато інших варіантів здійснення можуть застосовуватись.

Наприклад, у деяких варіантах здійснення, картомайзер 30 поділяється на картридж, що містить ємність 38 рідини, та окремий випарник, що містить нагрівач 36. У вказаному компонуванні, картридж може утилізуватись після того, як рідина у ємності 38 буде вичерпана, а окремий випарник, що містить нагрівач 36, залишається. В якості альтернативи, електронна сигарета може бути забезпечена картомайзером 30, як показано на Фігурі 1, або ж сконструйована як цільний (одинарний) пристрій, а ємність 38 рідини знаходиться у вигляді картриджа, що замінюється користувачем. Додаткові можливі варіанти полягають у тому, що нагрівач 36 може розташовуватись на кінці картомайзера 30, протилежному від того, який показано на Фігурі 1, тобто, між ємністю 38 рідини та мундштуком 35, або ж нагрівач 36 розташовується вздовж центральної осі ГА картомайзера, та ємність рідини представлена у вигляді кільцевої структури, яка розташовується радіально зовні нагрівача 35.

Фахівцю у даній сфері також відомо ряд можливих варіантів блоку керування 20. Наприклад, потік повітря може входити у блок керування на наконечнику, тобто, на кінці, протилежному до з'єднувача 21А, на додаток до або замість потоку повітря, що входить поряд із ДП 28. У цьому випадку потік повітря звичайно буде втягуватись у напрямку картомайзера по каналу між акумуляторною батареєю 54 та зовнішньою стінкою блоку керування. Подібним чином, блок керування може включати ДП, розташовану на або біля наконечника, наприклад, між акумуляторною батареєю та наконечником. Така ДП може бути забезпечена на додаток до або замість ДП 28.

Більше того, електронна сигарета може підтримувати зарядку на наконечнику, або за допомогою гнізда в іншому місці на пристрої, на додаток до або замість зарядки у точці з'єднання між картомайзером та блоком керування. (Необхідно розуміти, що деякі електронні сигарети в основному забезпечені у вигляді виконаних як одне ціле пристроїв, при цьому у вказаному випадку користувач не може від'єднувати картомайзер від блоку керування). Інші електронні сигарети можуть також підтримувати бездротову (індукційну) зарядку, на додаток до (або замість) дротової зарядки.

Викладене вище обговорення потенційних варіантів електронної сигарети, показаної на

Зо Фігурі 1, наведене в якості прикладу. Фахівцю у даній сфері відомо про додаткові потенційні варіанти (та комбінацію варіантів) електронної сигарети 10.

Фігура 2 являє собою схематичне зображення основних функціональних елементів електронної сигарети 10 Фігури 1 у відповідності із деякими варіантами здійснення винаходу.

Необхідно зауважити, що Фігура 2, по суті, стосується електричного з'єднання та функціональних можливостей - вона не призначена а ні для позначення фізичних розмірів різних елементів, а ні для позначення деталей їх фізичного розташування в межах блоку керування 20 або картомайзера 30. До того ж, необхідно розуміти, що принаймні деякі із елементів, показаних на Фігурі 2, що розташовані в межах блоку керування 20, можуть бути встановлені на друкованій платі 28. В якості альтернативи, один або більша кількість таких елементів, замість цього можуть розташовуватись у блоці керування, для того щоб функціонувати разом з друкованою платою 28, але не бути при цьому фізично встановленими на друкованій платі як такій. Наприклад, вказані елементи можуть розташовуватись на одній або більшій кількості додаткових друкованих плат, або ж вони можуть розташовуватись окремо (наприклад, такий елемент як акумуляторна батарея 54).

Як показано на Фігурі 2, картомайзер містить нагрівач 310, який отримує електричну енергію через з'єднувач 31В. Як буде описано більш докладно нижче, нагрівач 310 також функціонує в якості антени (повітряної) для бездротового зв'язку. Блок керування 20 включає електричне гніздо або з'єднувач 21А для з'єднання із відповідним з'єднувачем 31В картомайзера 30 (або потенційно із О5В-зарядним пристроєм). В результаті вказане забезпечує електричне з'єднання між блоком керування 20 та картомайзером 30.

Блок керування 20 додатково включає блок 61 датчиків, який розташовується у або поряд із каналом для проходження повітря через блок керування 20, що проходить від отвору (отворів) для входження повітря до отвору для виходу повітря (до картомайзера 30 через з'єднувач 21А).

Блок датчиків містить датчик тиску 62 та датчик температури 63 (також розташований у або поряд із вказаним каналом для проходження повітря). Блок керування додатково включає конденсатор 220, процесор 50, перемикач 210 на основі польового транзистора (ПТ), акумуляторну батарею 54, та пристрої 59, 58 введення та виведення.

Робота процесора 50 та інших електронних компонентів, таких як датчик тиску 62, як правило, керується, принаймні частково, за допомогою програм системи програмного бо забезпечення, що виконуються на процесорі (або інших елементах). Такі програми системи програмного забезпечення можуть зберігатись у постійній пам'яті, наприклад, ПЗП (оперативний запам'ятовуючий пристрій), що може вбудовуватись у процесор 50 як такий, або забезпечуватись у вигляді окремого елементу. Процесор 50 може підключатись до ПЗП, з тим, щоб завантажувати та виконувати окремі програми системи програмного забезпечення, як та коли це необхідно. Процесор 50 також містить відповідні засоби з'єднання, наприклад, виводи або контактні площадки (плюс відповідне керуюче програмне забезпечення), для з'єднання, по мірі необхідності з іншими пристроями у блоці керування 20, такими як датчик тиску 62.

Пристрій(-ої) 58 виведення може забезпечувати візуальний, звуковий та/або тактильний вихідний сигнал. Наприклад, пристрій(-ої) виведення можуть включати мікрофон 58, вібратор, та/або один або більшу кількість світлових індикаторів. Світлові індикатори звичайно забезпечують у вигляді одного або більшої кількості світловипромінюючих діодів (СВД), які можуть бути однакового або різного кольору (або різнокольоровими). Вихідний сигнал із пристрою виведення може застосовуватись для того, щоб сповіщати користувача про різні умови або стани в електронній сигареті, наприклад, про низький заряд акумуляторної батареї.

Для сповіщення про різні стани або умови можуть застосовуватись різні вихідні сигнали.

Наприклад, якщо пристрій 58 виведення являє собою звуковий мікрофон, то різні стани або умови можуть бути представлені за допомогою тонів або звукових сигналів різної висоти та/або тривалості, та/або за допомогою забезпечення декількох таких звукових сигналів або тонів. В якості альтернативи, якщо пристрій 58 виведення включає один або більшу кількість світлових індикаторів, то різні стани або умови можуть бути представлені за допомогою застосування різних кольорів, сигналів світла або безперервного освітлення, різної тривалості сигналів, і так далі. Наприклад, один світловий індикатор може застосовуватись для того, щоб показувати низький заряд акумуляторної батареї, в той час, як інший світловий індикатор може застосовуватись для вказання на те, що ємність 38 рідини майже вичерпана. Необхідно розуміти, що дана електронна сигарета може включати пристрої виведення для підтримання декількох різних режимів вихідних сигналів (звуковий, візуальний) і т.і.

Пристрій(-ої) 59 введення можуть бути забезпечені у різних формах. Наприклад, пристрій введення (або пристрої) може бути реалізований у вигляді кнопок на зовнішній стороні електронної сигарети - наприклад, у вигляді механічних, електричних або ємнісних (тактильних)

Зо датчиків. Деякі пристрої можуть підтримувати нагнітання повітря у електронну сигарету в якості механізму введення (таке нагнітання повітря може виявлятись датчиком тиску 62, який потім буде також діяти при цьому в якості форми пристрою 59 введення), та/або з'єднання/роз'єднання картомайзера 30 та блоку керування 20 як іншу форму механізму введення. Знову ж таки, необхідно розуміти, що дана електронна сигарета може включати пристрої 59 введення для підтримання декількох різних режимів введення.

Як зазначено вище, електронна сигарета 10 забезпечує канал для проходження повітря, який проходить від отвору для входження повітря, проходить через електронну сигарету повз датчик тиску 62 та нагрівач 310 у картомайзері 30 до мундштука 35. Так, коли користувач здійснює затяжку через мундштук електронної сигарети, процесор 50 виявляє таку затяжку, що базуються на отриманні інформації від датчика тиску 62. У відповідь на таке виявлення, ЦП (центральний процесор) подає електричну енергію від акумуляторної батареї 54 на нагрівач, який таким чином нагрівається та випаровує нікотин із ємності 38 рідини, для вдихання користувачем.

У цьому конкретному варіанті здійснення, показаному на Фігурі 2, між акумуляторною батареєю 54 та з'єднувачем 21А розташований ПТ 210. Вказаний ПТ 210 діє в якості перемикача. Процесор 50 з'єднується із затвором ПТ, для керування перемикачем, дозволяючи таким чином процесору вмикати та вимикати подачу електричної енергії від акумуляторної батареї 54 на нагрівач 310 відповідно до стану виявленого потоку повітря. Необхідно розуміти, що електричний струм, що подається на нагрівач, може бути відносно великим, наприклад, у діапазоні 1-5 ампер, а отже ПТ 210 повинен бути виконаний таким чином, щоб підтримувати вказане керування подачею електричного струму (а також для будь-якого іншого виду перемикача, що може застосовуватись замість ПТ 210).

Для того, щоб забезпечити більш точний контроль кількості електричної енергії, що надходить від акумуляторної батареї 54 на нагрівач 310, може застосовуватись схема широтно- імпульсної модуляції (ШІМ). Схема ШІМ може базуватись на повторюваному періоді, що становить 1 мс. В межах кожного такого періоду, перемикач 210 вмикається протягом частини періоду, та вимикається протягом іншої частини періоду. Вказане параметризується за допомогою робочого циклу, де робочий цикл, що становить 0, показує, що перемикач знаходиться у виключеному положенні для всіх частин вказаного періоду (тобто, фактично, є бо постійно виключеним), робочий цикл, що становить 0,33, показує, що перемикач є включеним протягом третини кожного періоду, робочий цикл, що становить 0,66, показує, що перемикач є включеним протягом двох третин кожного періоду, та робочий цикл, що становить 1, показує, що ПТ є включеним протягом всіх частин вказаного періоду (тобто, фактично, є постійно включеним). Необхідно розуміти, що вказане наведено лише в якості прикладу налаштувань робочого циклу, та при необхідності можуть застосовуватись проміжні значення.

Застосування ШІМ забезпечує ефективну потужність нагрівача, яка визначається номінальною доступною потужністю (яка базується на вихідній електричній напрузі акумуляторної батареї та опорі нагрівача), помноженою на робочий цикл. Процесор 50, наприклад, може застосовувати робочий цикл, що становить 1 (тобто, повну потужність) на початку здійснення затяжки, для того щоб відразу якнайшвидше нагріти нагрівач 310 до його бажаної робочої температури. Як тільки вказана бажана робоча температура була досягнута, тоді процесор 50 може зменшувати робочий цикл до певного прийнятного значення, з тим, щоб підтримувати нагрівач 310 при бажані робочій температурі.

Як показано на Фігурі 2, процесор 50 включає інтерфейс 55 зв'язку для бездротового зв'язку, зокрема, підтримку для технології безпровідного зв'язку Вісеоїй І ом/ Епегду (Віцейооїй із низьким енергоспоживанням). Нагрівач 310 використовують в якості антени, призначеної для застосування інтерфейсом 55 зв'язку для передавання та отримування радіо-сповіщень. При цьому є доцільним, коли блок керування 20 може мати металевий корпус 202, в той час як картомайзер 30 може мати пластмасовий корпус 302 (відповідно до того, що картомайзер 30 є елементом одноразового використання, в той час як при цьому блок керування 20 залишається, і тому він має бути більш міцним). Металевий корпус діє в якості екрану або перешкоди, що ускладнює розташування антени всередині блоку керування 20 як такому. При цьому застосування в якості антени для бездротового зв'язку нагрівача 310 дозволяє уникнути вказаного металевого екранування завдяки пластмасовому корпусу картомайзера, не застосовуючи при цьому у відношенні картомайзера додаткових елементів або структурної складності (або додаткових коштів).

Як показано на Фігурі 2, процесор 50, зокрема інтерфейс зв'язку 55, з'єднується проводом живлення із акумуляторною батареєю 54 та нагрівачем 310 (через з'єднувач 318) за допомогою конденсатора 220. Вказане ємнісне з'єднання відбувається нижче за потоком від перемикача 210, так як бездротовий зв'язок може відбуватись, коли на нагрівач не подається електрична енергія для нагрівання (як розглянуто більш докладно нижче). Необхідно розуміти, що конденсатор 220 запобігає тому, щоб електрична енергія, подана від акумуляторної батареї 54 на нагрівач 310, не поверталась назад до процесора 50.

Необхідно відмітити, що ємнісне з'єднання може бути реалізовано із застосуванням більш складної І С-мережі (індуктивність/ємність), що також може забезпечувати узгодження повного опору з вихідним пристроєм інтерфейсу 55 зв'язку. (Як відомо фахівцю у даній сфері, вказане узгодження повного опору підтримує належну передачу сигналів між інтерфейсом 55 зв'язку та нагрівачем 310, який при цьому діє в якості антени, а не відбиває такі сигнали назад по з'єднанню).

У деяких варіантах здійснення, процесор 50 та інтерфейс зв'язку реалізують із застосуванням мікросхеми Оіаіюд БА14580 від компанії Оіаод бетісопаисіог РІ С, розташованої у м. Редінг, Великобританія. Додаткова інформація (та специфікація) стосовно вказаної мікросхеми доступна на: пир'/Лимлу.аіаюд-5етісопаисіог.сот/ргодисів/бісеооїй-5зтап/зтапропа- да14580.

Фігура З представляє загальний та спрощений вигляд вказаної інтегральної мікросхеми 50, що включає інтерфейс 55 зв'язку для підтримання технології Вісейфооїй І ому Епегду. Зокрема, вказаний інтерфейс включає радіотрансівер 520 для здійснення модуляції та демодуляції сигналів, і т.і., технічні засоби 512 канального рівня передачі даних, та передовий стандарт шифрування (128 біт) 511. Вихід із радіотрансівера 520 з'єднується із нагрівачем 310 в якості антени за допомогою ємнісного з'єднання 220 та з'єднувачів 21А та 318.

Решта процесора 50 включає основне ядро 530 процесора, ОЗП (оперативний запам'ятовуючий пристрій) 531, ПЗП 532, пристрій 533 з можливістю одноразового програмування (ОТР-опе-їйте ргодгаттіпо), систему 560 введення/виведення загального призначення (для зв'язування з іншими елементами на ДП 28), блок 540 керування постачанням електричної енергії та міст 570 для з'єднання двох шин. Команди, що зберігаються у ПЗП 532 та/або у пристрої 533 ОТР, можуть завантажуватись в ОЗП 531 (та/або у пам'ять, забезпечену в якості частини ядра 530) для їх виконання одним або більшою кількістю блоків обробки в межах ядра 530. Вказані команди призводить до того, що процесор 50 здійснює різні виконувані функції, описані у цій заявці, такі як взаємодія з блоком 61 датчиків та керування нагрівачем, 60 відповідно. Необхідно відмітити, що хоча пристрій, який показано на Фігурі 3, діє і як інтерфейс

55 зв'язку, так і як загальний контролер електронної системи 10 забезпечення пари, в інших варіанти здійснення дві вказані функції можуть бути розділеними між двома або більшою кількістю різних пристроїв (мікросхем) - наприклад, одна мікросхема може слугувати в якості інтерфейсу 55 зв'язку, та інша мікросхема може слугувати в якості загального контролеру електронної системи 10 забезпечення пари.

У деяких варіантах здійснення, процесор 50 може бути виконаний з можливістю перешкоджати бездротовому зв'язку, в той час, коли нагрівач застосовується для випаровування рідини із ємності 38. Наприклад, бездротовий обмін даними може бути призупинений, закінчений або йому не дають розпочатись, коли перемикач 210 є увімкненим. І навпаки, якщо відбувається бездротовий обмін даними, то активація нагрівача може відкладатись - наприклад, за допомогою відкидання інформації від блоку 61 датчиків стосовно виявлення потоку повітря, та/лабо за допомогою не функціонування перемикача 210 для увімкнення подачі електричної енергії на нагрівач 310, у той час, коли відбувається бездротовий зв'язок.

Однією із причин для запобігання одночасної роботи нагрівача 310 як для нагрівання, так і для бездротового зв'язку, є уникнення будь-яких потенційних перешкод зі сторони широтно- імпульсного перетворювача нагрівача. Вказаний широтно-імпульсний перетворювач має свою власну частоту (що базується на повторюваній частоті сигналів), хоча і набагато нижчу, ніж частота бездротового зв'язку, та вони можуть потенційно взаємно впливати один на одного. У деяких ситуаціях, такий взаємний вплив, в дійсності, не призводить до будь-яких проблем, та одночасна робота нагрівача 310 як для нагрівання, так і для бездротового зв'язку, може допускатись (якщо це є бажаним). Така робота може полегшуватись, наприклад, за допомогою таких способів, як відповідний вибір потужності сигналів та/"або частоти ШІМ, забезпечення придатного фільтрування, і т.і.

Фігура 4 являє собою схематичне зображення, яке показує технологію безпровідного обміну даними Вінейооїй Іом/ Епегду між електронною сигаретою 10 та додатком (дод.), що запускається на смартфоні 400 або іншому придатному пристрої (планшет, ноутбук, розумний годинник, і т.ї. Такий обмін даними може застосовуватись для широкого діапазону цілей, наприклад, для того щоб модифікувати мікропрограмне забезпечення на електронній сигареті

Зо 10, отримати дані про використання та/або діагностику електронної сигарети 10, перезавантажити або розблокувати електронну сигарету 10, керувати налаштуваннями електронної сигарети, і т.і...

Загалом, коли електронна сигарета 10 є увімкненою, наприклад, в результаті застосування пристрою 59 введення, або можливо за допомогою з'єднання картомайзера 30 із блоком керування 20, вона починає шукати безпровідний канал зв'язку Вісейооїй І ом/ Епегду. Якщо вказаний вихідний зв'язок приймається смартфоном 400, то смартфон 400 запитує з'єднання із електронною сигаретою 10. Електронна сигарета може надсилати повідомлення про вказаний запит користувачу за допомогою пристрою 58 виведення, та чекати, коли користувач прийме або відхилить запит за допомогою пристрою 59 введення. За умови, що запит прийнято, електронна сигарета 10 здатна додатково зв'язуватись із смартфоном 400. Необхідно відмітити, що електронна сигарета може запам'ятовувати ідентифікаційну інформацію смартфона 400 та здатна автоматично приймати майбутні запити на з'єднання із вказаним смартфоном. Як тільки з'єднання буде встановлено, смартфон 400 та електронна сигарета 10 працюють у режимі клієнт-сервер, де при цьому смартфон функціонує як клієнт, що ініціює та надсилає запити на електронну сигарету, яка відповідно функціонує як сервер (та відповідає на запити, по мірі необхідності).

Безпровідний зв'язок Віпесоїй ІГом/ Епегду (який також відомий як Віцйейфоїй тагі|) забезпечує виконання стандарту ІЄЕЕ 802.15.1, і працює на частоті 2,4 - 2,5 ГГц, що відповідає довжині хвилі, що становить приблизно 12 см, зі швидкістю передачі даних до 1 Мбіт/с. Час встановлення з'єднання становить менше, ніж б мс, і при цьому середнє споживання електричної енергії може бути дуже низьким - порядку 1 мВт або менше. Безпровідний зв'язок

Вісефоїйй І ом Епегду може поширюватись до 50 м. Однак, у випадку ситуації, показаній на Фігурі 4, електронна сигарета 10 та смартфон 400 звичайно будуть належати одній особі, і внаслідок вказаного будуть знаходитись значно ближче один до одного - наприклад, на відстані 1 м.

Додаткову інформацію про безпровідний зв'язок Вісейфоїй І ом/ Епегду можна знайти на: пЕруЛимли.рінеюсій.сот/Радез/Вінеїюоїп-З та. азрх

Необхідно розуміти, що електронна сигарета 10 може підтримувати інші протоколи передачі даних для зв'язку із смартфоном 400 (або будь-яким іншим відповідним пристроєм). Вказані інші протоколи передачі даних можуть застосовуватись замість або на додаток протоколу Вінефоїй бо Гом/ Епегду. Приклади інших протоколів передачі даних включають Віцейфой (варіант без низького споживання електричної енергії), дивись, наприклад, м/млу.ріцеїооїй.сот, та зв'язок малого радіусу дії (МЕС), згідно ІЗО 13157. Зв'язок МЕС передачі даних працює при набагато нижчій довжині хвилі, ніж Вісеїфооїй (13,56 МГЦ) та як правило, має набагато менший діапазон -- наприклад « 0,2 м. Однак, вказаний короткий діапазон є все ще придатним з більшістю умов використання, таких, як показано на Фігурі 4. Фахівцю у даній сфері відомі й інші протоколи бездротового зв'язку, що можуть застосовуватись у електронній сигареті 10.

Фігура 5 являє собою схематичний вигляд картомайзера 30, у розібраному стані, у відповідності із деякими варіантами здійснення. Картомайзер має зовнішній пластмасовий корпус 302, мундштук 35 (який може формуватись у вигляді частини корпусу), випарник 620, порожнисту внутрішню трубку 612, та з'єднувач 31В для з'єднання із блоком керування. Канал для проходження повітря через картомайзер 30 починається із отвору для входження повітря через з'єднувач 318, потім проходить через внутрішній простір випарника 625 та порожнисту трубку 612, та в кінці виходить через мундштук 35. Картомайзер 30 утримує рідину у кільцевій ділянці між (ї) пластмасовим корпусом 302, та (ії) випарником 620 та внутрішньою трубкою 612.

З'єднувач 31В забезпечена непроникним з'єднанням 635, для того щоб допомагати підтримувати рідину у вказаній ділянці та запобігати її витоку.

Фігура б являє собою схематичний вигляд випарника 620, у розібраному стані, із картомайзера 30, показаного на Фігурі 5. Випарник 620 має, по суті, циліндричний корпус (опору), сформований із двох елементів, 627А, 627В, кожний із яких має, по суті, напівкруглий поперечний перетин. При збірці, краї елементів 627А, 627В не повністю прилягають один одного (принаймні, не по всій їх довжині), а швидше залишається невеликий проміжок 625 (як показано на Фігурі 5). Вказаний проміжок дозволяє рідині із зовнішньої ємності навколо випарника та трубки 612 входити у внутрішній простір випарника 620.

Один із елементів 627В випарника підтримує нагрівач 310. Є два з'єднувача 631А, 6318, призначених для подачі електричної енергії (та передачі сигналу бездротового зв'язку) на нагрівач 310. Зокрема, вказані з'єднувачі 631А, 6318 з'єднують нагрівач із з'єднувачем З18, та звідти із блоком керування 20. (Необхідно відмітити, що з'єднувач 631А з'єднаний із контактною площадкою 632А на дальньому від з'єднувача З3З1В кінці випарника 620, за допомогою електропроводки, що проходить під нагрівачем 310, та якої не видно на Фігурі 6).

Зо Нагрівач 310 містить нагрівальний елемент, сформований із матеріалу із спечених металевих волокон, та, як правило, представлений у вигляді листа або пористого, електропровідного матеріалу (такого як сталь). Однак, необхідно розуміти, що можуть застосовуватись інші пористі електропровідні матеріали. Загальний опір нагрівального елементу у прикладі Фігури 6 становить приблизно 1 Ом. Однак, необхідно розуміти, що можуть бути вибрані інші опори, наприклад, враховуючи наявну електричну напругу акумуляторної батареї та бажану температуру/ властивості розсіювання електричної енергії нагрівального елементу. У цьому відношенні, прийнятні властивості можуть вибиратись у відповідності з бажаними властивостями утворення аерозолю (пари) пристрою, в залежності від вихідної рідини, що розглядається тут.

Основна частина нагрівального елементу, по суті, є прямокутною із довжиною (тобто, у напрямку, що проходить між з'єднувачем 31В та контактом 632А), що становить приблизно 20 мм, та шириною, що становить приблизно 8 мм. Товщина листа, який являє собою нагрівальний елемент, у цьому прикладі становить приблизно 0,15 мм.

Як можна побачити на Фігурі 6, прямокутна по суті основна частина нагрівального елементу має пази 311, які при цьому простягається у напрямку до середини від кожної із довших сторін.

Вказані пази 311 зачіплюються із виводами 312, що забезпечені елементом 627В кожуха випарник, допомагаючи таким чином підтримувати положення нагрівального елементу відносно елементів 627А, 627В кожуха.

Пази простягаються у напрямку до середини приблизно на 4,8 мм, та мають ширину, що становить приблизно 0,6 мм. Пази 311, що простягаються у напрямку до середини, відділені один від одного приблизно на 5,4 мм на кожній стороні нагрівального елементу, і при цьому пази, що простягається у напрямку до середини від протилежних сторін, зміщені один від одного приблизно на половину вказаної відстані. Наслідком такого розташування пазів є те, що електричний струм, що тече через нагрівальний елемент, фактично змушений протікати по звивистій траєкторії, що призводить до концентрації електричного струму та електричної енергії навколо кінців пазів. Різна щільність електричного струму/електричної енергії у різних положеннях на нагрівальному елементі означає існування ділянок з відносно високою щільністю електричного струму, які стають більш гарячими, ніж ділянки з відносно низькою щільністю електричного струму. Вказане фактично забезпечує нагрівальний елемент діапазоном різних 60 температур та градієнтів температур, що може бути бажаним з точки зору систем забезпечення аерозолю. Вказане є причиною того, що різні елементи вихідної рідини можуть перетворюватись на аерозоль/ випаровуватись при різних температурах, і таке забезпечення нагрівального елементу цілим діапазоном температур, може сприяти одночасному перетворенню на аерозоль ряду різних елементів, що містяться у вихідній рідині.

Нагрівач 310, показаний на Фігурі 6, який, по суті, має плоску форму, що є видовженою у одному напрямку, добре пристосований для того, щоб функціонувати в якості антени. Разом з металевим корпусом 202 блоку керування, нагрівач 310 формує наближену дипольну конфігурацію, яка має фізичний розмір такого ж порядку магнітуди, як і довжина хвилі безпровідного зв'язку Вісефооїй І ом/ Епегду - тобто, розмір, що становить декілька сантиметрів (що підходить як для нагрівача 310, так і для металевого корпусу 202) порівняно з довжиною хвилі, що становить приблизно 12 см. Фактично, було виявлено, що нагрівач 310 може успішно забезпечувати безпровідний зв'язок Вісефоїй І ом/ Епегду у діапазон, що становить принаймні 10 м, що є більш, ніж достатнім для того, щоб забезпечити багато типових умов використання, розглянутих вище у відношенні Фігури 4 (де обидва пристрої, що беруть участь у бездротовому зв'язку, належать одній особі, та звичайно будуть знаходитись на відстані один від одного, не більшій ніж 1 м, або близько того).

Хоча Фігура 6 ілюструє одну форму та конфігурацію нагрівача 310 (нагрівального елементу), фахівцю у даній сфері відомі різні інші можливості. Наприклад, нагрівач може бути забезпечений у вигляді спіралі або певної іншої конфігурації резистивного дроту. Іншим варіантом може бути нагрівач, виконаний у вигляді трубки, яка містить рідину для випаровування (така, як рідина, утворена із тютюнового продукту). У цьому випадку, трубка, в основному може застосовуватись для перенесення тепла від місця його утворення (наприклад, за допомогою спіралі або іншого нагрівального елементу) до рідини, що буде випаровуватись. У такому випадку, трубки також буде діяти в якості нагрівача у відношенні рідини, яка буде при цьому нагріватись.

Такі компонування, знову ж таки, можуть застосовуватись в якості антени для підтримки бездротового налаштування зв'язку. (Хоча спіраль, як правило, і може забезпечувати меншу ефективність, ніж конкретна геометрична форма, показана на Фігурі 6, при цьому навіть значно менший діапазон зв'язку, що становить приблизно 1 м, є все ще прийнятним для багатьох

Зо передбачених застосувань).

З метою вирішення різних проблем та для просування рівня техніки, вказаний винахід показує в якості ілюстрації різні варіанти здійснення, у яких може бути реалізований заявлений винахід(-оди). Переваги та ознаки винаходу є лише типовим зразком варіантів здійснення, та не є при цьому вичерпними та/або виключними. Вони представлені лише для допомоги у розумінні та для тлумачення заявленого винаходу(-ів). Необхідно розуміти, що переваги, варіанти здійснення, приклади, функції, ознаки, структури, та/або інші аспекти винаходу не повинні вважатись обмеженнями винаходу, який визначено формулою винаходу, або обмеженнями еквівалентів формули винаходу, і що при цьому можуть застосовуватись інші варіанти здійснення, та можуть бути здійснені модифікації не виходячи за межі обсягу формули винаходу. Різні варіанти здійснення можуть відповідним чином містити, складатись із, або складатись в основному із, різних комбінацій розкритих елементів, компонентів, ознак, частин, стадій, засобів, і т.і., інших, ніж ті, які конкретно описані у цій заявці. Винахід може включати інші винаходи, які наразі не заявлені, але які можуть бути заявлені у майбутньому.

Claims (21)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електронна система забезпечення пари, що містить: електричний нагрівач для випаровування рідини, з тим, щоб утворювати аерозоль для вдихання користувачем електронної системи забезпечення пари; та інтерфейс зв'язку для забезпечення бездротового зв'язку, де інтерфейс зв'язку виконаний з можливістю застосовувати нагрівач як антену для бездротового зв'язку.

2. Електронна система забезпечення пари за пунктом 1, де інтерфейс зв'язку являє собою Вінеюоїйй І ож Епегаду.

3. Електронна система забезпечення пари за пунктом 1, де інтерфейс зв'язку являє собою ВіІсеїюоїй.

4. Електронна система забезпечення пари за пунктом 1, де інтерфейс зв'язку являє собою зв'язок малого радіусу дії (МЕС).

5. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із попередніх пунктів, де інтерфейс зв'язку забезпечений у першій частині електронної системи забезпечення пари, та де нагрівач забезпечений у другій частині електронної системи забезпечення пари.

6. Електронна система забезпечення пари за пунктом 5, де перша частина електронної системи забезпечення пари має металевий корпус, та друга частина електронної системи забезпечення пари має неметалевий корпус.

7. Електронна система забезпечення пари за пунктом 6, де металевий корпус першої частини забезпечує екран для бездротового зв'язку.

8. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із пунктів 5-7, де друга частина електронної системи забезпечення пари може від'єднуватись від першої частини електронної системи забезпечення пари, та де і перша і друга частини електронної системи забезпечення пари мають з'єднувач для забезпечення механічного та електричного зв'язків між першою та другою частинами електронної системи забезпечення пари.

9. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із пунктів 5-8, де перша частина електронної системи забезпечення пари включає джерело електричного живлення, та друга частина електронної системи забезпечення пари включає ємність рідини, яка буде випаровуватись за допомогою нагрівача.

10. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із попередніх пунктів, де нагрівач забезпечений з'єднанням із проводом електричного живлення від джерела електричного живлення, та де сигнали бездротового зв'язку накладаються на з'єднання із проводом електричного живлення.

11. Електронна система забезпечення пари за пунктом 10, де бездротовий інтерфейс має ємнісний зв'язок із з'єднанням із проводом електричного живлення.

12. Електронна система забезпечення пари за пунктом 11, де бездротовий інтерфейс зв'язаний із з'єднанням із проводом електричного живлення за допомогою ІС-мережі, що забезпечує узгодження повного опору.

13. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із пунктів 10-12, що додатково містить контролер, який керує перемикачем для керування надходженням електричної енергії від джерела електричного живлення на нагрівач, де при цьому контролер виконаний з можливістю Зо вмикати надходження електричної енергії від джерела електричного живлення на нагрівач, для того, щоб забезпечувати нагрівання у відповідь на виявлення того, що користувач здійснив затяжку через електронну систему забезпечення пари.

14. Електронна система забезпечення пари за пунктом 13, де контролер та інтерфейс зв'язку інтегровані у одну мікросхему.

15. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із попередніх пунктів, де система виконана з можливістю перешкоджати бездротовому зв'язку, коли нагрівач функціонує для випаровування рідини, з тим, щоб утворювати аерозоль для вдихання користувачем електронної системи забезпечення пари.

16. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із попередніх пунктів, де нагрівач, по суті, Є ПлОСКИМ листом металу.

17. Електронна система забезпечення пари за пунктом 16, де нагрівач формують із матеріалу із спечених металевих волокон.

18. Електронна система забезпечення пари за пунктом 16 або 17, де плоский лист металу, по суті, має прямокутну форму, де найдовша частина при цьому обернена в напрямку мундштука електронної системи забезпечення пари.

19. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із пунктів 16-18, де нагрівач має найдовшу частину, що простягається принаймні на 10 мм.

20. Електронна система забезпечення пари за будь-яким із попередніх пунктів, де рідина для утворення аерозолю утримується у електронній системі забезпечення пари у поглинаючому матеріалі, такому як пінистий матеріал або вата, або у матеріалі рослинного походження.

21. Блок керування електронної системи забезпечення пари, який містить: джерело електричного живлення; з'єднувач для з'єднання із випарником або картомайзером, який містить електричний нагрівач, де з'єднувач виконаний з можливістю забезпечувати подачу електричної енергії від джерела електричного живлення на нагрівач для випаровування рідини, з тим, щоб утворювати аерозоль для вдихання користувачем електронної системи забезпечення пари; та інтерфейс зв'язку для забезпечення бездротового зв'язку, де інтерфейс зв'язку виконаний з можливістю застосовувати з'єднувач для передачі та отримання сигналів бездротового зв'язку, в результаті застосування нагрівача як антени.