CN105517456B - 包括电吸烟制品的装置和电子烟 - Google Patents

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Abstract

一种装置，该装置包括：电子设备(1、2、3)，例如电吸烟设备，电子设备在消耗不同电力电平的第一模式和第二模式中由电池(14)供电；以及产生磁场的部件(24)，诸如永磁体，该部件在为设备的操作做准备时能够与设备分离。电子设备被配置为检测设备处的磁场的改变，并且响应于磁场的改变而改变电子设备的模式。磁体可包括在用于设备的包装(32)中，从而使得当设备在包装中时，设备切换至低电力存储模式，而当设备从包装中取出以供使用时，自动切换至操作模式。

Description

包括电吸烟制品的装置和电子烟
技术领域
本说明书公开了一种装置，在该装置中，诸如电子烟的电子设备的电力消耗可在不同模式之间改变，例如低电力存储模式与高电力操作模式。
背景技术
电池供电的电子设备通常设置有处于合适位置的电池以待使用，并且稳定地确保电池电源的有效使用以便以合适的电力消耗模式驱动设备。
发明内容
本文所描述的装置的实施方式包括：电子设备，该电子设备在消耗不同电力电平(level)的第一模式和第二模式中由电池供电；以及部件，该部件在为设备的操作做准备时能够与设备分离，能分离的部件产生磁场，并且电子设备被配置为检测设备处的磁场的改变，并且响应于磁场的改变而改变设备的模式。
第一模式可以是存储模式，其中，设备消耗相对较低的电池电力电平，而第二模式可以是操作模式，操作模式消耗的电池电力电平比第一模式消耗的电池电力电平更高。
电子设备可被配置为在能分离的部件从电子设备分离时检测来自能分离的部件的磁场的降低强度，以便从存储模式切换至操作模式。
电子设备的实施方式包括控制电路和磁性响应切换布置(arrangement，装置)，磁性响应切换布置能够操作以响应于磁场的改变来控制电流向控制电路的供应。磁性响应切换布置可包括：霍尔效应设备，以根据磁场来提供电控制信号；以及开关，以响应于电控制信号来开启或断开从电池向控制电路的电流的供应。
电子设备可包括流体流生成器并且包括致动器，致动器在控制电路的控制下由电池供电以便在流体流中夹带(entrain)来自供应物的合成物以用于向用户递送。致动器可包括电加热器，该电加热器被配置为使来自供应物的液体蒸发，并且将所蒸发的液体夹带到向用户递送的气流中。在一个实施方式中，电子设备包括电吸烟制品，例如电子烟。
能分离的部件可包括包装，该包装包括用于设备的接收部以及提供磁场的永磁体，该装置被配置为在设备从包装中取出时，设备从第一模式切换至第二模式。该装置被配置为在设备***包装中的接收部中时，设备从第二模式切换至第一模式。
磁体可安装在包装内，从而使得用户通常不能接近磁体。
包装可包括：塑料材料的片材，该塑料材料的片材包括凹槽，凹槽的形状与设备的形状互补，例如，磁体邻近于凹槽接收在塑料材料中。
同样，包装可包括具有顶部翻转盖的承载壳体。
在一个实施方式中，电子设备具有大体柱形的本体，并且包装包括可移除地配合至本体的一端的套筒，该套筒包括永磁体。
在一个实施方式中，提供流体流生成器，该流体流生成器在包含磁体的包装中被供应给用户，该流体流生成器包括：具有吸嘴的本体，以向用户供应流体流；致动器，以在流体流中夹带合成物；控制电路，以控制致动器的操作；以及磁性响应切换布置，被配置为控制向控制电路的电流的供应，以便在生成器位于包装中时中止电流的供应，并且以便能够响应于生成器从包装中取出而使生成器用于操作。
流体流生成器可包括电子烟。
附图说明
图1是电子烟的分解纵向截面图；
图2是图1的电子烟在装配完成时的截面图；
图3是用于电子烟的充电器设备；
图4示出了用于电子烟的包装的平面图；
图5是图4所示的包装的立体图；
图6是电子烟的示意性电路图；
图7是该装置的另一实施方式的立体图，其中，电子烟接收在顶部翻转包装中；
图8是图7的装置的侧视图，其中顶部翻转包装的盖打开；
图9是该装置的另一实施方式的立体图，其中，电子烟接收在包含永磁体的套筒内；以及
图10是图9所示的装置的示意性截面图。
具体实施方式
图1和图2示出了电子烟形式的电吸烟设备，该电子烟包括：吸嘴1、蒸发器设备2以及控制单元3，它们可装配成如图2所示的以便提供可用作常规烟草燃烧香烟的替代物的大体柱形的设备。控制单元3设置有螺纹延伸部4，该螺纹延伸部接收在蒸发器设备2的内部螺纹5中。吸嘴1包括大体柱形的塑料壳体6，该壳体可推动安装至蒸发器设备2。
吸嘴1具有：出口7，以便向用户嘴部提供蒸气；以及出口通道8，用于在使用时由蒸发器设备2产生的蒸气。吸嘴1也包括贮液器，该贮液器包括多孔存储基体9，例如充注有可蒸发液体(例如在使用时由蒸发器设备2蒸发的包含尼古丁的液体)的塑料开孔泡沫材料。多孔存储基体9用作液体的储存器，并且由于吸嘴1轻易地可移除并可替换，所以当多孔存储基体9中的液体耗尽且需要再补足时，基体可用作再补充包囊。
蒸发器设备2包括加热线圈10，该加热线圈缠绕陶瓷芯部11且支撑在陶瓷基座12上。大体U形的芯吸构件(wicking member)13被构造成通过毛细作用从贮液器向加热线圈10芯吸(wick)液体。芯吸构件13可例如由泡沫金属(metallic foam)制成，例如镍泡沫(nickel foam)。
加热线圈10通过电接触部18、19(未在图1和图2中示出)由位于控制单元3中的可再充电电池(或电池)14供电，当控制单元3通过螺纹延伸部4、内部螺纹5啮合而适配至蒸发器设备2时，电接触部将加热线圈电耦合至电池14。在安装于控制单元3内的电路板16上的控制电路15的控制下，电池14的电力被供应至加热线圈。将理解的是，由于电子烟通常非常小，一般与常规烟的尺寸相当，所以电池14可利用的物理空间相当有限。而这种物理空间的限制意味着电池的整体电荷量存储容量的限制。
如图6所示，控制电路15包括由电池14供电的微控制器17，以便通过接触部18、19向加热线圈10提供电加热电流，当控制单元3借助于图1所示的螺纹延伸部4、内部螺纹5而与蒸发器设备2接合时，接触部开始进行电连接。
如下文更详细描述的，压力传感器20检测用户何时在吸嘴1上抽吸。目前所描述的电子烟可对应于由CN创意有限公司制造的IntellicigTM牌设备，该公司的注册办事处位于BB5 6PW，英格兰，兰开夏郡，阿***，东门，旧皮革厂(The Old Tannery,Eastgate,Accrington,Lancashire,England,BB5 6PW)。
同样，设置有信号单元21以便向用户提供指示设备的操作状况的听觉或视觉输出。例如，信号设备可包括发光二极管，当用户在设备上抽吸时，该发光二极管发出红光。信号设备可提供预设听觉或视觉信号，以便指示例如电池14需要再充电。
由开关晶体管22控制从电池14向微控制器的电流供应，该开关晶体管响应于霍尔效应设备形式的磁性传感器，霍尔效应设备响应于永磁性元件形式的磁体产生的磁场。当霍尔效应传感器23检测到来自磁体24的磁场时，晶体管22断开为第一电力节约模式，而当不再检测到磁场时，晶体管22接通以提供第二操作模式。
当用户在吸嘴1上抽吸以便通过出口7吸取蒸气时，压力传感器20检测到压力的下降，该压力从蒸发器设备2通过控制单元3内部与电路板16连通。微控制器17响应于由传感器20检测到的压降来向加热线圈10供应电流，该加热线圈使通过U形芯吸构件13的毛细作用而提供的液体蒸发。进气口通道25设置在蒸发器设备2与控制单元3之间的接合部中，以使得空气可通过控制单元3的螺纹延伸部4在箭头A的方向上被抽吸进蒸发器设备2中，从而使得所得到的蒸气通过出口通道8在箭头B的方向上被抽吸至出口7。
图3示出了用于再充电电池14的设备充电器26。该设备充电器26包括接收电力的电源插头，在该示例中，该电源插头为USB插头27，该插头用于***PC或其他相似设备上的USB插槽中，与螺纹入口28一起接收控制单元3的螺纹延伸部4并且与图6所示的接触部19进行电接触。然而，将理解的是，可使用其他设备充电器，例如通过外部AC市电电源(mainssupply)或其他电源供电的设备充电器。
在图4和图5中，示出了用于电子烟的包装的示例。该包装包括：具有完整铰接盖30的盒子29，该盖具有封闭板31，该封闭板由合适的包装片材材料制成，例如卡片或塑料片材材料。方便地由塑料泡沫材料制成的支撑构件32包括接收电子烟以及设备充电器26的组成部分的凹槽。支撑构件32中的接收部(receptacle)33接收控制单元3，接收部34接收设备充电器26，并且接收部35接收蒸发器设备2与吸嘴1，该吸嘴可包括与图1和图2所示的吸嘴1具有相同的外形的仿制吸嘴，但是该吸嘴1不具有贮液器。可将吸嘴1设置为单独包装，以使得在初始阶段仿制吸嘴1被移除而由图1和图2所示的具有可蒸发液体的贮液器的吸嘴1取代。
支撑构件32还包括图6所示的磁体24。磁体24可埋藏于泡沫材料内，以便对用户隐藏，且不易由用户接近。
在制造过程中，吸嘴1、蒸发器设备2、控制单元3以及设备充电器26放置在盒子29内相应的接收部33-35中，并且盖30密封地关闭用于运输或存储。作为制造的一部分，电池14被充电，从而使得顾客打开该设备时该设备就可立即用于使用，即，不需要对该设备进行首次充电。随后，顾客通过任意合适的销售分布渠道购买盒子29，销售分布渠道可涉及仓储以及初始制造与顾客后来将设备从包装中取出以供使用之间的明显延迟。
在该过程中，为了保存电池14的电量，由于图6所示的霍尔效应传感器23检测到由盒子29中的条形磁体产生的磁场，设备切换至低电力消耗存储模式。在存在磁体24时，霍尔效应传感器23断开晶体管22以便使电池的电力损耗最小化。已发现的是：在具有大约130mAh容量的锂电池形式的电池14的一个设备中，霍尔效应传感器23以及晶体管22的使用可将存储模式中的电力损耗降低大约为4的系数，由此增加存储模式中的电池电荷量的潜在使用时间，例如，因此从10800小时增加至大约43200小时。
在另一实施方式中，霍尔效应传感器23需要3μAmp的电流，并且电池14具有大于100mAh的容量。在这种情况下，设备可在搁置模式(shelf mode)中保持供电长达四年或更久。
将理解的是，这些附图仅为示例性方式，并且其他执行方式将根据它们的具体情况和/或不同电池容量和使用时间而具有电力损耗的不同降低。在任何情况下，清楚的是，霍尔效应传感器23的使用不会导致电力损耗的显著降低，并且因此导致存储模式中的电荷量使用时间的相应的显著增加。
当用户购买设备并且打开盒子29时，他们从盒子中取出电子烟的各种组成部件，并且通过将螺纹延伸部4、内部螺纹5螺拧到一起来装配可供使用的电子烟，以便连接蒸发器设备2与控制单元3。从盒子29的接收部33中取出控制单元3导致在霍尔效应传感器23的附近，由磁体24产生的磁场降低至不再能够影响霍尔效应传感器23的磁场强度，从而使得晶体管22开启以允许从电池14向微控制器17的电流的正常提供，以待使用。因此，设备从第一低功耗存储模式切换至第二操作模式，在该过程中，当用户抽吸吸嘴1时，在压力传感器20的控制下，微控制器17可控制从电池向加热线圈10的电力的供应。
包装中的磁体24的使用以及霍尔效应切换布置(晶体管22、霍尔效应传感器23)具有以下优势：当从包装中取出电子烟之后，电子烟被首次装配用于使用时，切换为操作模式是自动的，并且不需要用户的介入。
将理解的是，如果设备随后被拆卸，并且控制单元3返回至盒子29中的接收部33，设备则随后将切换回至低级功耗存储模式。然而，在其他执行方式中，设备的电路可设计为使得即使设备返回其包装，也不重新进入存储模式。实现该目的的一个方法(仅通过示例性方法)是具有与晶体管22平行的另一晶体管。该附加晶体管的栅极将与来自微控制器17的控制输出连接。在制造之后，在存储模式中，附加晶体管将为断开状态，而当进入操作模式时，通过微控制器的控制输入，该附加晶体管被打开。在这种情况下，即使磁体接近霍尔效应传感器23，设备也将处于操作模式，因为尽管磁体随后造成霍尔效应传感器23断开晶体管22，但是与晶体管22平行的附加晶体管将保持开启，以便向设备的操作部件提供电源通路。
图7示出了包装的另一示例，其中，电子烟接收在矩形翻转顶盖包装36中，该翻转顶盖包装包括具有铰接顶部38的主体37，该铰接顶部可包括加载弹簧的铰接部39，该铰接部将盖偏置成如图8所示的完全闭合位置或打开位置。磁体24安装在矩形接收部的底部。将理解的是，磁体24以与参考图4和图5所述的方法相同的方法与霍尔效应传感器23相互作用，使得当电子烟从包装中取出时，电子烟从第一低电力存储模式切换为第二操作模式，并且使得当返回至紧密接近磁体24的包装时，电子烟切换回低功耗模式。
将理解的是，图7和图8所示的包装可接收多于一个的电子烟，其均设置有相应的磁体24或更大的磁体，以便提供用于接收在包装中的所有电子烟的合适切换作用。
图9和图10示出了用于单个电子烟的使用的可替换布置，其中，方便地由模制塑料材料制成的套筒40包括柱形凹槽41，以适配于示出的控制单元3，其中，磁体24隐藏在套筒40内。当适配至控制单元3时，套筒40中的磁体24将控制单元切换至第一低功耗存储模式。当从套筒40移除电子烟时，霍尔效应传感器23不再检测到磁场，所以图6中所示的晶体管22就允许来自电池14的电流被供应至微控制器17。
对装置的所述实施方式进行的多种修改都是可能的。例如，尽管电子烟被描述为三个部件的设备，但是，应理解的是，磁性切换也可实现为两部分或一部分或多部分(具有多于三个部分)的电子烟。此外，尽管霍尔效应设备被很好适配为限制存储模式中的功耗，但是代替地，还可使用一些其他磁性切换设备，诸如磁簧开关。
同样，将理解的是，除了本文所述的第一模式和第二模式外，微控制器可提供它自己的电力节约程序。例如，在压力传感器20表示在某个时间段内用户未在吸嘴上抽吸的情况下，微控制器17可切换为电力节约模式；并且，在预定时间段内，当用户在吸嘴上抽吸预定最大量次数时，微控制器17可中止加热器的操作以限制香烟的使用。因此，这种设备可具有三个模式，其以电力损耗的顺序排列(从最低到最高)：(i)存储模式，这是制造和封装完成之后的状态；(ii)电力节约模式，例如在不使用设备一定时间段之后该设备所进入的状态；(iii)供电模式，其中，设备用于立即操作。在这种情况下，电力节约模式和供电模式可视为两种形式的操作模式。
第一模式与第二模式之间的切换可用于除电子烟以外的电吸烟制品，例如，热量不燃烧(HNB)设备或电子供电喷雾设备，其中，加压液体存储在罐中，并且响应于用户在设备上抽吸时产生的压降，在电子阀的控制下被释放。本文中，这些设备被共同称为“电吸烟设备”，该术语旨在覆盖可用作香烟或中止设备的替代品的所有电子设备，其不涉及常规烟草的燃烧。电子烟可视为流体流生成器的实施方式，该流体流生成器可通过诸如加压流体源或其他内部驱动机构的内部生成器的使用或者在外部驱动器的辅助(诸如，用户在吸嘴上抽吸以提供流体流)下而产生流体流。
在一些情况下，磁体24可固定至除了包装外的一些物品，例如，包装中的其他部件。另一可能性是磁体是电子烟自身的部件。例如，电子烟可包装和装运为两个(或多个)分离部件，其中一个具有霍耳传感器而其中另一个包括磁体。设备保持为存储模式，同时部件保持分离。然而，当它们被连接或装配用于使用时，一个部件上的霍耳传感器可检测到另一部件上的磁体，并且这可使得设备切换为操作模式。
为了解决多种问题并且改进技术，通过说明多种实施方式而示出了本公开的全部内容，其中，所要求保护的本发明可被实践，并且提供用于改进的装置，该装置包括：在包含磁体的包装中向用户提供的流体流生成器，并且该改进的装置包括：通过电池在消耗不同电力电平的第一和第二不同模式中供电的电子设备。本公开的优势和特征仅为实施方式的代表性实例，并且不是详尽的和/或穷尽的。它们仅呈现为帮助理解，并且教导所要求保护的特征。应理解的是，本公开的优点、实施方式、实施例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被视为限制由权利要求定义的本公开，或者限制权利要求的等同物，并且在不背离本公开的范围和/或精神的情况下，可利用其他实施方式且可做出修改。各种实施方式可适当地包括，由以下组成或者基本上由以下组成：公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的各种组合。此外，本公开包括目前未要求保护的而会在未来被要求保护的其他发明。

Claims (21)

1.一种包括电吸烟制品的装置，所述电吸烟制品在消耗不同电力电平的第一模式和第二模式中由电池供电，所述电吸烟制品包括吸嘴，并且所述装置还包括能分离的部件，所述部件在为所述电吸烟制品的操作做准备时能够与所述电吸烟制品分离，其中，所述能分离的部件产生磁场，并且所述电吸烟制品被配置为检测所述电吸烟制品处的所述磁场中的变化，并且所述电吸烟制品响应于所述磁场中的变化而改变所述电吸烟制品的模式。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一模式是存储模式，在所述存储模式中，所述电吸烟制品消耗相对较低的电池电力电平，并且所述第二模式是操作模式，所述操作模式消耗的电池电力电平比所述第一模式消耗的电池电力电平更高。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电吸烟制品被配置为在所述能分离的部件从所述电吸烟制品分离时检测来自所述能分离的部件的所述磁场的降低的强度，以便从所述存储模式切换至所述操作模式。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述电吸烟制品包括控制电路和磁性响应切换布置，所述磁性响应切换布置能够操作以响应于所述磁场中的变化来控制向所述控制电路的电流的供应。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述磁性响应切换布置包括：霍尔效应设备，以根据所述磁场来提供电控制信号；以及开关，所述开关响应于所述电控制信号来开启或断开从所述电池向所述控制电路的电流的供应。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述电吸烟制品包括流体流生成器并且包括致动器，所述致动器在所述控制电路的控制下由所述电池供电，以便在流体流中夹带来自供应物的合成物以用于向用户递送。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述致动器包括电加热器。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述电加热器被配置为使来自供应物的液体蒸发，并且将所蒸发的液体夹带到向用户递送的气流中。
9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述电吸烟制品包括：本体，所述本体具有吸嘴；以及压力传感器，所述压力传感器检测用户何时在所述吸嘴上抽吸，所述控制电路响应于所述压力传感器而向所述致动器供电，以便在用户通过所述吸嘴抽吸所述流体流的同时，在通过所述吸嘴向用户递送的所述流体流中夹带所述合成物。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述电吸烟制品包括控制单元，所述控制单元包括所述电池和所述控制电路，蒸气设备能拆卸地安装在所述控制单元上，并且所述蒸气设备包括所述致动器，所述吸嘴能拆卸地安装在所述蒸气设备上。
11.根据权利要求2所述的装置，其中，所述能分离的部件包括包装，所述包装包括用于所述电吸烟制品的接收部以及提供磁场的永磁体，所述装置被配置为在所述电吸烟制品从所述包装中取出时，所述电吸烟制品从所述第一模式切换成所述第二模式。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述装置被配置为在所述电吸烟制品***到所述包装中的所述接收部中时，所述电吸烟制品从所述第二模式切换成所述第一模式。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述永磁体安装在所述包装内，以使得用户通常不能接近所述永磁体。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述包装包括塑料材料的片材，所述塑料材料的片材包括凹槽，所述凹槽的形状与所述电吸烟制品的形状互补，所述永磁体邻近于所述凹槽接收在所述塑料材料中。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述包装包括具有顶部翻转盖的承载壳体。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述电吸烟制品具有大体柱形的本体，并且所述包装包括能够移除地配合至所述本体的一端的套筒，所述套筒包括所述永磁体。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一模式中，从所述电池流出的电流小于5μAmp。
18.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一模式中，一个电池电荷量的使用时间至少大于所述第二模式中的一个电池电荷量的使用时间的3倍。
19.一种电子烟，所述电子烟在包含磁体的包装中被提供给用户，所述电子烟包括：
具有吸嘴的本体，以向用户提供流体流；
致动器，以在所述流体流中夹带合成物；
控制电路，以控制所述致动器的操作；以及
磁性响应切换布置，所述磁性响应切换布置被配置为控制向所述控制电路的电流的供应，以便在所述电子烟位于所述包装中时中止电流的供应，并且以便能够响应于所述电子烟从所述包装中取出而使所述电子烟用于操作。
20.一种包括电吸烟制品的装置，所述电吸烟制品在消耗不同电力电平的第一模式和第二模式中由电池供电，所述电吸烟制品至少包括第一部件和第二部件，其中，所述第一部件能与所述第二部件分离并且产生磁场，并且其中，所述电吸烟制品被配置为检测所述电吸烟制品处的所述磁场中的变化，并且所述电吸烟制品响应于所述磁场的变化而改变所述电吸烟制品的模式。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述装置配置成在所述第一部件和所述第二部件分离的情况下进行装运，并且其中，所述第一部件和所述第二部件配置成在使用前必须接合到一起。
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