背景技術(shù):
電子香煙或類似的汽化設(shè)備包括被稱為電子液體的液體,該液體在霧化器中汽化或霧化。使用不適用于汽化設(shè)備的電子液體可能會(huì)導(dǎo)致電子液體的過熱或欠熱,或其他不正常的操作。因此,需要避免在設(shè)備中使用不適用的電子液體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
電子香煙或類似的汽化設(shè)備具有電子液體探測(cè)系統(tǒng),該探測(cè)系統(tǒng)能夠驗(yàn)證電子液體是否能被設(shè)備接受以作使用。該系統(tǒng)可探測(cè)一個(gè)或多個(gè)指示物,及/或電子液體的物理或化學(xué)特性。該系統(tǒng)還可測(cè)量該設(shè)備中的電子液體的水準(zhǔn)。
附圖說明
在附圖中,相同的附圖標(biāo)記指示每個(gè)視圖中相同的元素。
圖1示出了液體貯存器的一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖2示出了熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一種示例的剖視圖。
圖3示出了熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖4示出了熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的又一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖5示出了電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖6示出了包括電子液體探測(cè)系統(tǒng)的電子香煙的一種示例的剖視圖。
圖7示出了電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖8示出了電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視圖;以及電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(b)和俯視圖(c)。
圖9示出了電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。
圖10示出了超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)以及超聲路徑的一種示例的剖視圖。
圖11示出了壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一種示例的剖視圖。
具體實(shí)施例
汽化設(shè)備具有電子液體探測(cè)系統(tǒng),包括電子液體的液體貯存器元件,以及霧化器。汽化設(shè)備可以是電子香煙、電子煙斗,或電子雪茄,或汽化用于吸入的液體的任何設(shè)備。該液體貯存器可以至少是被稱為電子液體彈囊,或被稱為電子液體彈囊霧化器,透明霧化器,或槽霧化器的一部分。
液體探測(cè)系統(tǒng)可驗(yàn)證汽化設(shè)備中的電子液體是否適用于在該設(shè)備中使用以及防止使用者未經(jīng)授權(quán)的復(fù)沖及/或?qū)﹄娮右后w的改動(dòng)??蓪㈧F化器配置為如果電子液體探測(cè)系統(tǒng)并未提供接受信號(hào)則關(guān)斷。在某些實(shí)施例中,電子液體探測(cè)系統(tǒng)還可以確定液體貯存器中的電子液體的水準(zhǔn)。
液體貯存器元件存儲(chǔ)容納在該設(shè)備中的電子液體的絕大部分(例如,約95%至約99.9%,或約95%至約99%)。這樣,測(cè)量液體貯存器中的電子液體水準(zhǔn)就實(shí)質(zhì)地等同于測(cè)量該設(shè)備中的電子液體水準(zhǔn)。如在本文中用到的,在數(shù)字之前的術(shù)語“大約”的意思是該數(shù)字的±5%或10%的這樣一個(gè)范圍。
液體貯存器元件可以根據(jù)需要呈現(xiàn)任何形狀。例如,液體貯存器元件可以是容納電子液體的管、槽、瓶,或容器。液體貯存器元件可以具有吸附或多孔填充材料。
圖1示出了具有沿氣流5的方向延伸的貫通孔30的液體貯存器元件10的一個(gè)示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。在某些實(shí)施例中,液體貯存器具有第一壁15和第二壁25,貫通孔30位于第一壁15中。第一和第二壁15和25在一起形成保持電子液體的室35。在某些實(shí)施例中,液體貯存器元件可以具有吸附材料,可選地形成貫通孔30,由第二壁25限制,而不需要第一壁15。在其他實(shí)施例中,液體貯存器元件是中空的或開放的,并且不包含固體材料。
液體貯存器元件的內(nèi)壁整體,或其一個(gè)或多個(gè)零件可以是被拋光的,或是由反光的及/或反射聲信號(hào)的層(例如薄膜、涂層等)涂覆的。例如,液體貯存器元件的側(cè)壁和底可以被拋光或涂覆反射層。
熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種汽化設(shè)備,其包括存儲(chǔ)有電子液體的液體貯存器元件,熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng),以及霧化器。熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)具有光源和光探測(cè)器。電子液體具有至少一個(gè)產(chǎn)品指示物。該光源具有第一光,其由該產(chǎn)品指示物吸收,而該產(chǎn)品指示物發(fā)射由光探測(cè)器探測(cè)的第二光。針對(duì)已知的產(chǎn)品指示器,該第一和第二光的波長(zhǎng)是已知的。未出現(xiàn)第二預(yù)定波長(zhǎng)的第二光則指明未出現(xiàn)預(yù)定的產(chǎn)品指示物。這樣,可將霧化器配置為在光探測(cè)器沒接收到具有第二預(yù)定波長(zhǎng)的第二光時(shí)關(guān)斷。
產(chǎn)品指示物的例子是發(fā)射波長(zhǎng)比吸收的光(吸收劑光)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光(熒光)的熒光團(tuán)。當(dāng)被暴露于吸收劑光時(shí),優(yōu)選的產(chǎn)品指示物僅發(fā)射熒光。熒光團(tuán)的例子是,具有共軛系統(tǒng)的化合物(例如,單鍵-雙鍵共軛系統(tǒng),進(jìn)一步與雙鍵及/或其他芳香系統(tǒng)共軛的芳香系統(tǒng))??蓪⒖鼘幱米鳟a(chǎn)品指示物??鼘幉话嘿F,敏感度高,并且對(duì)人類消耗是安全的。其被包括在了世界衛(wèi)生組織的基本藥品清單內(nèi),基本藥品清單是列出了基本健康的系統(tǒng)所需的最重要的藥品的清單。適用于用作產(chǎn)品指示物的熒光團(tuán)的其他例子包括alexafluor染料(例如,alexafluor488和514),氟硼熒(bodipy)染料(例如氟硼熒fl,氟硼熒r6g,8苯-氟硼熒),花青染料(例如cy5.5,及cy7),碳菁類染料,熒光素,吲哚花青綠(icg),俄勒岡綠染料(例如,俄勒岡綠488,俄勒岡綠514),若丹明染料(例如若丹明110,若丹明6g,以及若丹明x),對(duì)甲氨基酚,tamra(5-(和-6)羧基四甲基羅丹明),德州紅,以及咕噸衍生物(例如東京綠)。
適當(dāng)?shù)碾娮右后w中的產(chǎn)品指示物的濃度優(yōu)選為盡量的低。在適用于電子香煙的電子液體中,產(chǎn)品指示物的濃度可以在或接近探測(cè)的閾值。電子液體將繼而以其原貌被適用或使用,但如果被稀釋后則將變得不適用,因此,可防止對(duì)未經(jīng)批準(zhǔn)的電子液體混合物的使用。大多數(shù)熒光團(tuán)可以在非常低的濃度下使用而不會(huì)產(chǎn)生可識(shí)別的毒性作用。
光源的例子包括紫外線(uv)led,或提供適當(dāng)?shù)奈談┕獾钠渌庠?。如在此處使用的,為用于熒光團(tuán)的吸收劑光指定的波長(zhǎng)是最大吸收處的波長(zhǎng)。熒光團(tuán)可以由最大吸收波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光,±10nm,±20nm,±50nm,±100nm,或±200nm,正常激發(fā)。例如,對(duì)奎寧的最大吸收波長(zhǎng)為約560nm。波長(zhǎng)為550nm至570nm,5400nm至580nm,或510nm至610nm的光源適用于激發(fā)奎寧。一些其他的熒光團(tuán)示例的最大吸收波長(zhǎng):alexafluor染料為約346nm至約782nm(例如針對(duì)alexafluor488為約495nm,針對(duì)alexafluor514為約517nm),氟硼熒染料為約500nm至約646nm(例如氟硼熒fl為約503,氟硼熒r6g為約528,8苯-氟硼熒為約524),花青染料為約489nm至約743nm(例如cy5.5為約675nm,及cy7為約743nm),熒光素為約494,icg為約600nm至約900nm(例如約800nm),俄勒岡綠染料為約490nm至約515nm(例如,俄勒岡綠488為約496nm,俄勒岡綠514為約511nm),若丹明染料為約528nm至約586nm(例如若丹明110為約498nm,若丹明6g為約530,以及若丹明x為約585nm),對(duì)甲氨基酚為約492,tamra為約557nm,德州紅為約589nm,以及例如東京綠的呫噸衍生物為491nm。
光探測(cè)器的例子是具有濾波器的光電探測(cè)器以僅將指示物的熒光過濾給探測(cè)器(例如,針對(duì)奎寧的綠光(約460nm),針對(duì)alexafluor染料的約442至約805nm(例如針對(duì)alexafluor488的約519nm,針對(duì)alexafluor514的約542nm);針對(duì)氟硼熒染料的約506nm至約660nm(例如針對(duì)氟硼熒fl的約512,針對(duì)氟硼熒r6g約550,針對(duì)8苯-氟硼熒的約540);針對(duì)花青染料的約506nm至767nm(例如針對(duì)cy5.5的694nm以及針對(duì)cy7的767nm);針對(duì)熒光素的約524nm,針對(duì)icg的約750至950nm(例如約810nm以及約830nm);針對(duì)俄勒岡綠染料的約520nm至535nm(例如針對(duì)俄勒岡綠488的約524nm和針對(duì)俄勒岡綠514的約530nm);針對(duì)若丹明染料的約553nm至約605nm(例如,針對(duì)例如若丹明110的約520nm,針對(duì)若丹明6g的約566nm,以及針對(duì)若丹明x的約597nm);針對(duì)對(duì)甲氨基酚的約516nm,針對(duì)tamra的約583nm,針對(duì)德州紅的約615nm,以及針對(duì)例如東京綠的呫噸衍生物的510nm。
光源可被配置為在第一吸煙動(dòng)作時(shí)閃亮以驗(yàn)證電子液體是否是合適的電子液體。如果該電子液體不發(fā)熒光,則可以關(guān)斷該汽化設(shè)備。
光源可以被編程為按程序規(guī)定的間隔閃亮以根據(jù)光探測(cè)器探測(cè)到的熒光的強(qiáng)度以及電子液體的折射率確定電子液體的水準(zhǔn)??舍槍?duì)特定類型的電子液體以及電子液體探測(cè)系統(tǒng)獲得探測(cè)到的參數(shù)(例如折射率)相對(duì)剩余電子液體水準(zhǔn)的對(duì)照表或線圖。繼而,可使用該對(duì)照表或線圖來確定測(cè)量到的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的電子液體水準(zhǔn)。
可在汽化設(shè)備上顯示這些結(jié)果以指明電子液體的水準(zhǔn)。例如,可使用能夠顯示不同色彩的led來指明電子液體的水準(zhǔn)(例如,紅色:空;綠色:滿;琥珀色:半滿);或者可以使用數(shù)字顯示屏顯示電子液體的水準(zhǔn)。
圖2示出了用于液體貯存器10的熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)示例的剖視圖。在液體貯存器10的一端設(shè)置有棱鏡110??商鎿Q的是,如果液體貯存器10的所述端的內(nèi)表面能足夠好的反射光,則可省略該棱鏡110。在靠近液體貯存器10的另一端放置光源(例如led)130和光探測(cè)器140。液體貯存器10中的電子液體包括產(chǎn)品指示物。如圖2的光路120所示,該產(chǎn)品指示物吸收由光源130提供的光并發(fā)射熒光,熒光由光探測(cè)器140接收。
圖3示出了熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。液體貯存器10的內(nèi)部被拋光并且可以如該熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的俯視圖(圖3b)中的光路120所示的那樣反光。光源130(例如led)以及光探測(cè)器140被放置在液體貯存器10的內(nèi)壁上,以使得光探測(cè)器140接收產(chǎn)品指示物在吸收了由光源130提供的光之后所發(fā)射的熒光。
圖4示出了熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b),其中,液體貯存器10具有如上所述的貫通孔30(見圖1)。液體貯存器10的內(nèi)部被拋光并可以如該熒光電子液體探測(cè)系統(tǒng)的俯視圖(圖4b)中的光路120所示的那樣反光。光源130(例如led)以及光探測(cè)器140被放置在液體貯存器10的內(nèi)壁上,以使得光探測(cè)器140接收產(chǎn)品指示物在吸收了由光源130提供的光之后所發(fā)射的熒光。
在圖3和4中,光源130以及光探測(cè)器140被示為在液體貯存器10的大致相對(duì)的位置上。然而,光探測(cè)器可以被置于液體貯存器10內(nèi)的任意位置(例如圖5所示的其他位置),只要其能接收到熒光光線即可。
圖6示出了一種電子香煙1的剖視圖,該電子香煙具有管狀外殼100,外殼內(nèi)具有液體貯存器元件10,電子液體探測(cè)系統(tǒng)50,以及霧化器60。電子液體探測(cè)系統(tǒng)50包括定位為將光線發(fā)射進(jìn)入液體貯存器元件的光源130,以及定位為探測(cè)由光源130發(fā)射進(jìn)入液體貯存器元件10的光線的光探測(cè)器140。外殼100中的控制器70與電子液體探測(cè)系統(tǒng)50以及霧化器60電連接,該控制器70允許基于來自液體探測(cè)系統(tǒng)50的信號(hào)啟動(dòng)霧化器60。
電子香煙1中的光探測(cè)器140被定位為探測(cè)自液體貯存器元件10的表面反射出的光(例如,如圖3b和4b所示)。
電子香煙1中的光探測(cè)器140被定位為探測(cè)穿過液體貯存器元件10的光(例如,如圖3b和4b所示)。
電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)
本發(fā)明的另一方面涉及一種汽化設(shè)備,該汽化設(shè)備包括存儲(chǔ)有電子液體的液體貯存器,電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng),以及霧化器。
該電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)包括第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體。該第一和第二導(dǎo)體至少部分相互平行,并且被配置為形成具有一電容值的電容器電路。第一和第二電容器自該液體貯存器的一端沿其長(zhǎng)度方向基本延伸至另一端。該第一和第二導(dǎo)體被配置為能夠使得液體貯存器中的電子液體實(shí)質(zhì)部分(例如,約90%至約99.9%,約95%至約99.9%,約90%至約95%,或約95%至約99.9%)位于該第一和第二導(dǎo)體之間。這樣,該電容器的電容率與該液體貯存器中剩余的電子液體的實(shí)質(zhì)部分(例如,約90%至約99.9%,約95%至約99.9%,約90%至約95%,或約95%至約99.9%)相關(guān)聯(lián)。
液體貯存器10可如圖7所示是管。圖7示出了該電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。第一導(dǎo)體210以及第二導(dǎo)體可以是導(dǎo)電板(例如,金屬板)。第一和第二導(dǎo)體210和220被配置為盡可能地靠近液體貯存器10的外壁45以最大化被定位在第一和第二導(dǎo)體210和220之間的電子液體的量。該第一和第二導(dǎo)體210和220至少部分相互平行,例如,第一導(dǎo)體210和面積的大約80%至約99.9%,約90%至約99.9%,約95%至約99.9%與第二導(dǎo)體220平行。第一和第二導(dǎo)體210和220被配置為形成具有一電容值的電容器電路。第一和第二導(dǎo)體210和220的一端分別通過第一引線215和第二引線225電連接于pcb20(在液體貯存器10之外)。第一和第二導(dǎo)體210和220的另一端并不電連接。
圖8(a)示出了本文披露的該電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一示例的剖視圖。液體貯存器10的外壁45的至少一部分是導(dǎo)電(例如,金屬)的并且至少部分平行于第一導(dǎo)體210。這樣,外壁45的該部分可以用作第二導(dǎo)體220。第一和第二導(dǎo)體210和220的一端分別通過第一引線215和第二引線225電連接于pcb20(在液體貯存器10之外)。第一和第二導(dǎo)體210和220的另一端并不電連接。
圖8(b)和圖8(c)分別示出了本文公開的該電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的另一示例的剖視圖和俯視圖。液體貯存器10的外壁45的兩個(gè)分離的并相互絕緣的導(dǎo)電部分(例如金屬)至少部分相互平行。這樣,外壁45的該兩個(gè)分離的導(dǎo)電部分可分別作為第一和第二導(dǎo)體210和220。該第一以及第二導(dǎo)體210和220被配置為形成如上所述的具有一電容值的電容器電路。第一和第二導(dǎo)體210和220的一端分別通過第一引線215和第二引線225電連接于pcb20(在液體貯存器10之外)。第一和第二導(dǎo)體210和220的另一端并不電連接。
第一及/或第二導(dǎo)體可以采用多種寬度。第一和第二導(dǎo)體210和220的平行部分可以是窄的或?qū)挼?。第一?或第二導(dǎo)體210和220可以相對(duì)較寬并沿液體貯存器10的壁的部分或基本上的(例如大約)整個(gè)外周延伸(例如,如圖9示出了導(dǎo)體包圍液體貯存器10的壁的外周)。
液體貯存器可以包括如上所述的(圖1)貫通孔。液體貯存器10包括第一壁15和第二壁25。
圖9示出了本文披露的電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一種示例的剖視圖(a)和俯視圖(b)。第一和第二導(dǎo)體210和220是分別包圍液體貯存器10的第一壁15和第二壁25的導(dǎo)電板??商鎿Q的是,第一和第二導(dǎo)體210和220可以僅分別沿第一和第二壁15和25的部分外周延伸,只要導(dǎo)體210和220至少部分地相互平行。第一和第二導(dǎo)體210和220被配置為形成具有一電容值的電容器電路,如上所述。第一和第二導(dǎo)體210和220的一端分別通過第一引線215和第二引線225電連接于pcb20(在液體貯存器10之外)。第一和第二導(dǎo)體210和220的另一端并不電連接。
在另一實(shí)施例中,第一壁15是導(dǎo)電的(例如,金屬)并且可以用作第一導(dǎo)體210。在另一實(shí)施例中,第二壁25是導(dǎo)電的(例如,金屬)并且可以作為第二導(dǎo)體220使用。在另一實(shí)施例中,第一和第二壁15和25均是導(dǎo)電的(例如,金屬)并且分別被用作第一和第二導(dǎo)體210和220。
針對(duì)在第一和第二導(dǎo)體之間有介質(zhì)(例如,電子液體)的電容器而言,電容器的電容率依賴于液體的量以及成分。電容率變化對(duì)液體量的變化越靈敏,則電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)確定電子液體是否是合適的產(chǎn)品及/或剩余的電子液體的水準(zhǔn)的準(zhǔn)確度就越高。具有更高電容率的物質(zhì)可能會(huì)提高電容率變化相對(duì)液體量變化的靈敏度。優(yōu)選的示例包括但不限于甘油。
可使用包括可兼容的高電容率物質(zhì)的電子液體識(shí)別合適的產(chǎn)品以及確定剩余的電子液體水準(zhǔn)。
可針對(duì)特定類型的電子液體以及電子液體探測(cè)系統(tǒng)獲得探測(cè)到的參數(shù)(例如,電容率)對(duì)比剩余電子液體水準(zhǔn)的對(duì)照表或線圖。繼而,可使用該對(duì)照表或線圖來確定測(cè)量到的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的電子液體水準(zhǔn)。
在某些實(shí)施例中,電容器電子液體探測(cè)系統(tǒng)可以被配置為以經(jīng)編程的間隔測(cè)量電容率以確定電子液體的電容率變化圖案。如果測(cè)量到的電容率變化圖案顯著地不同于(例如小于)使用合適的產(chǎn)品所期望的情況,則可以關(guān)斷汽化設(shè)備。如上所述,可在汽化設(shè)備的表面顯示剩余電子液體的水準(zhǔn)的結(jié)果。
超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)
可以使用超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)。該超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)具有超聲發(fā)射器和超聲探測(cè)器。當(dāng)超聲信號(hào)施加于液體時(shí),接收到的共振頻率依賴于容器中的的液體的量。當(dāng)聲吶信號(hào)施加于液體貯存器時(shí),接收到的共振頻率反映該液體貯存器元件中的剩余電子液體的水準(zhǔn)。
圖10示出了超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)及其超聲路徑的示例的剖視圖。超聲發(fā)射器330以及超聲探測(cè)器340被放置在靠近液體貯存器10的一端的位置。液體貯存器10的另一端的內(nèi)表面是可反射聲吶信號(hào)的。超聲探測(cè)器340被定位為經(jīng)由超聲路徑320在聲吶信號(hào)穿過液體貯存器10后接收聲吶信號(hào)。
可針對(duì)特定類型的電子液體以及電子液體探測(cè)系統(tǒng)獲得探測(cè)到的參數(shù)(例如,聲吶信號(hào))對(duì)比剩余電子液體水準(zhǔn)的對(duì)照表或線圖。繼而,可使用該對(duì)照表或線圖來確定測(cè)量到的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的電子液體水準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中,超聲電子液體探測(cè)系統(tǒng)可以被配置為以經(jīng)編程的間隔測(cè)量共振頻率以確定電子液體的共振頻率。如上所述,剩余電子液體水準(zhǔn)的結(jié)果可被顯示于汽化設(shè)備的表面上。
壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng)
本發(fā)明的另一方面涉及一種包括存儲(chǔ)電子液體的液體貯存器,壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng),以及霧化器的汽化設(shè)備。壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng)包括定位在液體貯存器的更靠近重力方向的一端的壓力傳感器。液體貯存器的重量會(huì)根據(jù)其內(nèi)的電子液體的水準(zhǔn)而變化。因?yàn)橛蓧毫鞲衅鳒y(cè)量的壓力與液體貯存器的重量相關(guān)聯(lián),測(cè)量壓力可以確定液體貯存器內(nèi)剩余的電子液體的水準(zhǔn)。圖11提供了壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng)的一種示例的剖視圖。壓力傳感器410定位于接近液體貯存器10的靠近pcb20的一端的位置。
可針對(duì)特定類型的電子液體以及電子液體探測(cè)系統(tǒng)獲得探測(cè)到的參數(shù)(例如,壓力)對(duì)比剩余電子液體水準(zhǔn)的對(duì)照表或線圖。繼而,可使用該對(duì)照表或線圖來確定測(cè)量到的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的電子液體水準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中,壓力電子液體探測(cè)系統(tǒng)可以被配置為以經(jīng)編程的間隔測(cè)量壓力以確定電子液體的壓力。如上所述,剩余電子液體水準(zhǔn)的結(jié)果可被顯示于汽化設(shè)備的表面上。