BR122024005903A2 - Sistema de fornecimento de vapor, circuito de controle para uso em um sistema de fornecimento de vapor, dispositivo de fornecimento de vapor e método de operação de circuitos de controle - Google Patents

Abstract

É descrito um sistema de fornecimento de vapor que compreende um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor e um reservatório para armazenar material precursor de vapor. O sistema de fornecimento de vapor compreende ainda circuitos de controle configurados para fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia ao vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor, determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro (tal como resistência) indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparando o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

Description

[001] O presente pedido é dividido do BR 11 2021 020432 6, de 9 de abril de 2020.

Campo técnico da invenção

[002] A presente invenção refere-se a sistemas de fornecimento de vapor, tais como sistemas de entrega de nicotina (por exemplo, cigarros eletrônicos e semelhantes).

Antecedentes da invenção

[003] Os sistemas de fornecimento de vapor eletrônico, como cigarros eletrônicos (e-cigarros), em geral, contêm um material precursor de vapor, como um reservatório de um líquido de origem contendo uma formulação, tipicamente incluindo nicotina, ou um material sólido, como um produto à base de tabaco, a partir do qual um vapor é gerado para inalação por um usuário, por exemplo, através da vaporização por calor. Assim, um sistema de fornecimento de vapor compreenderá tipicamente uma câmara de geração de vapor contendo um vaporizador, por exemplo, um elemento de aquecimento, disposto para vaporizar uma porção do material precursor e ser gerado um vapor na câmara de geração de vapor. Conforme um usuário inala no dispositivo e energia elétrica é fornecida ao vaporizador, o ar é sugado para o dispositivo através de orifícios de entrada e para a câmara de geração de vapor, onde o ar se mistura com o material precursor vaporizado e forma um aerossol por condensação. Há uma passagem de fluxo entre a câmara de geração de vapor e uma abertura no bocal, de modo que o ar que entra, sugado através da câmara de geração de vapor, continue ao longo da passagem de fluxo até a abertura do bocal, levando consigo um pouco do vapor/aerossol por condensação e para fora através da abertura do bocal para inalação pelo usuário. Alguns cigarros eletrônicos também podem incluir um elemento de sabor na passagem de fluxo através do dispositivo para transmitir sabores adicionais. Tais dispositivos podem, às vezes, ser referidos como dispositivos híbridos, e o elemento de sabor pode, por exemplo, incluir uma porção de tabaco, disposta na passagem de ar entre a câmara de geração de vapor e o bocal de modo que o vapor/aerossol por condensação, sugado através dos dispositivos, passe através da porção de tabaco antes de sair do bocal para inalação do usuário.

[004] Podem surgir problemas com tais sistemas de fornecimento de vapor se não houver mais material precursor de vapor suficiente adjacente ao elemento de aquecimento (às vezes conhecido como sistema de fornecimento de vapor funcionando a seco). Isso pode acontecer, por exemplo, porque o fornecimento de material precursor de vapor para o elemento de aquecimento está acabando. Nesse caso, pode ocorrer um rápido superaquecimento dentro e ao redor do elemento de aquecimento. Tendo em conta as condições normais de operação, pode-se esperar que as seções superaquecidas atinjam rapidamente temperaturas de 500 a 900 °C. Esse aquecimento rápido não apenas danifica os componentes dentro do próprio sistema de fornecimento de vapor, mas também pode afetar negativamente o processo de vaporização de qualquer material precursor residual. Por exemplo, o excesso de calor pode fazer com que o material precursor residual se decomponha, por exemplo, por meio da pirólise, o que pode potencialmente liberar substâncias de sabor desagradável na corrente de ar a ser inalada por um usuário. Substâncias de sabor desagradável, ou semelhantes, também podem ser liberadas do superaquecimento de outros componentes do dispositivo de fornecimento de aerossol, como o pavio em alguns sistemas precursores de vapor líquido.

[005] Diversas abordagens são descritas para ajudar a resolver alguns desses problemas.

Sumário da invenção

[006] De acordo com um primeiro aspecto de certas modalidades, provê-se um sistema de fornecimento de vapor que compreende: um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor; um reservatório que armazena material precursor de vapor; e circuitos de controle configurados para fornecer um primeiro nível de energia diferente de zero ao vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; e quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

[007] De acordo com um segundo aspecto de certas modalidades, provê-se um circuito de controle, para uso em um sistema de fornecimento de vapor para gerar um vapor a partir de um material precursor de vapor, o sistema de fornecimento de vapor compreendendo um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor, em que o controle o circuito é configurado para fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia ao vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; e quando o circuito determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

[008] De acordo com um terceiro aspecto de certas modalidades, provê-se um dispositivo de fornecimento de vapor que compreende os circuitos de controle de acordo com o segundo aspecto.

[009] De acordo com um quarto aspecto de certas modalidades, provê-se um método de circuito de controle de operação para um sistema de fornecimento de vapor que compreende um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor e um reservatório que armazena material precursor de vapor, em que o método compreende: fornecer, através do circuitos de controle, um primeiro nível diferente de zero de energia para o vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar, através dos circuitos de controle, uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; e quando o circuito determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece, por meio do circuito de controle, um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

[0010] De acordo com um quinto aspecto de certas modalidades, provê-se um sistema de fornecimento de vapor que compreende: meios de vaporização para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor; meios de armazenamento para armazenar material precursor de vapor; e meios de controle configurados para fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia aos meios de vaporização para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; e quando o meio de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece um segundo nível de energia diferente de zero para o meio de vaporização, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

[0011] Será reconhecido que características e aspectos da invenção descritos acima em relação ao primeiro e a outros aspectos da invenção são igualmente aplicáveis a e podem ser combinados com modalidades da invenção de acordo com outros aspectos da invenção, quando adequado, e não apenas nas combinações específicas descritas acima.

Breve descrição dos desenhos

[0012] As modalidades da invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 representa em corte transversal altamente esquemático de um sistema de fornecimento de vapor de acordo com certas modalidades da invenção; A Figura 2 é um fluxograma que representa as etapas operacionais para o sistema de fornecimento de vapor da Figura 1, de acordo com alguma implementação da invenção, em que o nível de energia é determinado uma vez por tragada; A Figura 3 é um fluxograma que representa as etapas operacionais para o sistema de fornecimento de vapor da Figura 1, de acordo com uma implementação adicional da invenção, em que o nível de energia pode ser determinado várias vezes por tragada; e A Figura 4 é um fluxograma que representa as etapas operacionais para o sistema de fornecimento de vapor da Figura 1, de acordo com ainda uma implementação adicional da invenção, em que vários níveis de energia podem ser determinados por tragada.

Descrição detalhada da invenção

[0013] Aspectos e características de certos exemplos e modalidades são discutidos/descritos neste relatório descritivo. Alguns aspectos e características de certos exemplos e modalidades podem ser implementados convencionalmente e não são detalhadamente discutidos/descritos por uma questão de brevidade. Será assim reconhecido que aspectos e características do aparelho e métodos discutidos neste relatório descritivo que não são detalhadamente escritos podem ser implementados de acordo com quaisquer técnicas convencionais para implementar tais aspectos e recursos.

[0014] A presente invenção refere-se a sistemas de fornecimento de vapor, que também podem ser referidos como sistemas de fornecimento de aerossol, como cigarros eletrônicos, incluindo dispositivos híbridos. Ao longo da descrição a seguir, o termo “e- cigarro” ou “cigarro eletrônico” pode às vezes ser usado, mas será reconhecido que este termo pode ser usado indistintamente com sistema/dispositivo de fornecimento de vapor e sistema/dispositivo eletrônico de fornecimento de vapor. Além disso, e como é comum no campo técnico, os termos “vapor” e “aerossol”, e termos relacionados, como “vaporizar”, “volatilizar” e “aerossolizar”, podem geralmente ser usados indistintamente.

[0015] Os sistemas de fornecimento de vapor (cigarros eletrônicos) frequentemente, embora nem sempre, compreendem um conjunto modular incluindo uma parte reutilizável e uma parte substituível (descartável) do cartucho. Frequentemente, a parte substituível do cartucho compreenderá o material precursor de vapor e o vaporizador, e a parte reutilizável compreenderá a fonte de energia (por exemplo, bateria recarregável), o mecanismo de ativação (por exemplo, botão ou sensor de tragada) e os circuitos de controle. No entanto, será reconhecido que essas diferentes partes também podem compreender outros elementos, dependendo da funcionalidade. Por exemplo, para um dispositivo híbrido, a parte do cartucho também pode compreender o elemento de sabor adicional, por exemplo, uma porção de tabaco, fornecida como uma inserção (“cápsula”). Em tais casos, o cartucho do elemento de sabor pode ser ele próprio removível da parte descartável do cartucho, de modo que possa ser substituído separadamente do cartucho, por exemplo, para trocar o sabor ou porque a vida útil do cartucho do elemento de sabor é menor do que o tempo de vida útil dos componentes do cartucho que geram vapor. A parte do dispositivo reutilizável, muitas vezes, também compreenderá componentes adicionais, como uma interface de usuário para receber entrada do usuário e exibir características do status operacional.

[0016] Para sistemas modulares, um cartucho e uma parte reutilizável do dispositivo são acoplados elétrica e mecanicamente para uso em conjunto, por exemplo, usando uma rosca de parafuso, travamento, encaixe por fricção ou fecho de baioneta com contatos elétricos devidamente encaixados. Quando o material precursor de vapor em um cartucho se esgota, ou o usuário deseja trocar para um cartucho diferente com um material precursor de vapor diferente, um cartucho pode ser removido da parte do dispositivo e um cartucho de substituição ser preso em seu lugar. Os sistemas de acordo com este tipo de configuração modular em duas partes podem geralmente ser referidos como dispositivos de duas partes ou dispositivos de múltiplas partes.

[0017] É relativamente comum que os cigarros eletrônicos, incluindo dispositivos de múltiplas partes, tenham uma forma geralmente alongada e, a fim de fornecer um exemplo concreto, certas modalidades da invenção aqui descritas serão consideradas como compreendendo um sistema de múltiplas partes geralmente alongado empregando cartuchos descartáveis contendo material líquido precursor de vapor. No entanto, será reconhecido que os princípios subjacentes descritos neste relatório descritivo podem igualmente ser adotados para diferentes configurações de cigarros eletrônicos, por exemplo, dispositivos de peça única ou dispositivos modulares compreendendo mais de duas partes, dispositivos recarregáveis e dispositivos descartáveis de uso único e dispositivos híbridos que têm um elemento de sabor adicional, tal como uma inserção de cápsula de tabaco, situada ao longo da passagem do fluxo de ar e a montante do vaporizador, bem como dispositivos de acordo com outras formas gerais, por exemplo, com base nos chamados dispositivos de alto desempenho box-mod que tipicamente têm uma forma mais semelhante a uma caixa. De forma mais geral, será reconhecido que certas modalidades da invenção são baseadas em cigarros eletrônicos que são configurados para fornecer a funcionalidade de ativação de acordo com os princípios descritos neste relatório descritivo, e os aspectos específicos da construção do cigarro eletrônico configurado para oferecer a funcionalidade de ativação descrita não são de significância primária.

[0018] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um cigarro eletrônico 1 de exemplo de acordo com certas modalidades da invenção. O cigarro eletrônico 1 compreende dois componentes principais, ou seja, uma parte reutilizável 2 e uma parte substituível/descartável do cartucho 4.

[0019] Em uso normal, a parte reutilizável 2 e a parte do cartucho 4 são acopladas uma à outra de modo removível em uma interface 6. Quando a parte do cartucho está esgotada ou o usuário simplesmente deseja trocar para uma parte do cartucho diferente, a parte do cartucho pode ser removida da parte reutilizável e uma peça do cartucho de substituição ser presa à parte reutilizável em seu lugar. A interface 6 proporciona uma conexão estrutural, elétrica e de passagem de ar entre as duas partes e pode ser estabelecida de acordo com técnicas convencionais, por exemplo, com base em uma rosca de parafuso, um mecanismo de travamento ou fecho de baioneta com contatos elétricos apropriadamente dispostos e aberturas para estabelecer a conexão elétrica e passagem de ar entre as duas partes, conforme apropriado. A maneira específica pela qual a parte do cartucho 4 é montada mecanicamente na parte reutilizável 2 não é significativa para os princípios aqui descritos, mas com o objetivo fornecer um exemplo concreto, supõe- se aqui que compreende um mecanismo de travamento, por exemplo, com uma parte do cartucho sendo recebida em um receptáculo correspondente na parte reutilizável com elementos para o encaixe da trava cooperantes (não representados na Figura 1). Será igualmente reconhecido que a interface 6, em algumas implementações, pode não suportar uma conexão elétrica entre as respectivas partes. Por exemplo, em algumas implementações, pode haver um vaporizador na parte reutilizável em vez de na parte do cartucho ou, alternativamente, a transferência de energia elétrica da parte reutilizável para a parte do cartucho pode ser sem fio (por exemplo, com base em indução eletromagnética), de modo que uma conexão elétrica entre a parte reutilizável e a parte do cartucho não seja necessária.

[0020] A parte do cartucho 4 pode, de acordo com certas modalidades da invenção, ser amplamente convencional. Na Figura 1, a parte do cartucho 4 compreende um invólucro do cartucho 42 formado por um material plástico. O invólucro do cartucho 42 sustenta outros componentes da parte do cartucho e fornece a interface mecânica 6 com a parte reutilizável 2. O invólucro do cartucho é geralmente circularmente simétrico em torno de um eixo longitudinal ao longo do qual a parte do cartucho se acopla à parte reutilizável 2. Nesse exemplo, a parte do cartucho tem um comprimento em torno de 4 cm e um diâmetro em torno de 1,5 cm. No entanto, será reconhecido que a geometria específica e, mais genericamente, as formas e materiais gerais usados podem ser diferentes em diferentes implementações.

[0021] No interior do invólucro do cartucho 42, há um reservatório 44 que contém material líquido precursor de vapor. O material líquido precursor de vapor pode ser convencional e pode ser referido como e-líquido. O reservatório de líquido 44 nesse exemplo tem uma forma anular com uma parede externa definida pelo invólucro do cartucho 42 e uma parede interna que define uma passagem de ar 52 através da parte do cartucho 4. O reservatório 44 é fechado em cada extremidade por paredes de extremidade que contêm o e-líquido. O reservatório 44 pode ser formado de acordo com técnicas convencionais, por exemplo, pode compreender um material plástico e ser moldado integralmente com o invólucro do cartucho 42.

[0022] A parte do cartucho compreende ainda um pavio (elemento de transporte de precursor de vapor) 46 e um elemento de aquecimento (vaporizador) 48 localizado em direção a uma extremidade do reservatório 44 do lado oposto à saída do bocal 50. Nesse exemplo, o pavio 46 estende-se transversalmente ao longo do trajeto de ar do cartucho 52 com suas extremidades estendendo-se para o reservatório 44 do e-líquido através de aberturas na parede interna do reservatório 44. As aberturas na parede interna do reservatório são dimensionadas para corresponderem em geral às dimensões do pavio 46 e fornecerem uma vedação razoável contra vazamento do reservatório de líquido para a passagem de ar do cartucho sem comprimir indevidamente o pavio, o que pode ser prejudicial para seu desempenho de transferência de líquidos.

[0023] O pavio 46 e o elemento de aquecimento 48 estão dispostos no caminho de ar do cartucho 52 de modo que uma região do caminho de ar do cartucho 52 em torno do pavio 46 e o elemento de aquecimento 48 defina efetivamente uma região de vaporização para a parte do cartucho. O e-líquido no reservatório 44 infiltra o pavio 46 através das extremidades do pavio que se estendem para o reservatório 44 e é sugado ao longo do pavio por tensão superficial/ação capilar (ou seja, capilaridade). O elemento de aquecimento 48 nesse exemplo compreende um fio eletricamente resistente enrolado em volta do pavio 46. O elemento de aquecimento 48 pode ser formado por qualquer metal adequado ou material eletricamente condutor que exibe uma mudança na resistência com a temperatura. Nesse exemplo, o elemento de aquecimento 48 compreende um fio de liga de níquel e ferro (por exemplo, NF60) e o pavio 46 compreende um feixe de fibra de algodão.

[0024] Em um exemplo, o elemento de aquecimento 48 compreende um fio de liga de níquel e ferro com uma espessura (do fio) entre 0,17 mm a 0,20 mm (por exemplo, 0,188 mm ± 0,02 mm) e um comprimento entre 55 mm a 65 mm (por exemplo, 60,0 mm ± 2,5 mm). O fio é formado em uma bobina helicoidal tendo um comprimento axial entre 4,0 a 6,0 mm (por exemplo, 5,00 mm ± 0,5 mm) e um diâmetro externo entre 2,2 mm a 2,7 mm (por exemplo, 2,50 mm ± 0,2 mm). A bobina nesse exemplo é formada para ter 9 voltas e com um passo por volta de 0,67 ± 0,2 por mm. A resistência da bobina, no estado não alimentado e medida à temperatura ambiente (por exemplo, 25 °C), é entre 1,1 a 1,6 Ohms, mais especificamente 1,4 Ohms ± 0,1 Ohms. Conforme descrito mais detalhadamente abaixo, a energia fornecida ao elemento de aquecimento 48 é definida para estar entre 6,0 e 6,5 Watts. O pavio 46 no exemplo descrito é formado por um algodão orgânico (embora implementações alternativas possam usar um feixe de fibra de vidro). O pavio é formado em uma estrutura aproximadamente cilíndrica com um comprimento entre 15 mm a 25 mm (por exemplo, 20,00 ± 2,0 mm) e um diâmetro entre 2 a 5 mm (por exemplo, 3,5 mm + 1,0 mm/-0,5 mm). As fibras de algodão orgânico são torcidas juntas a 40 ± 5 torções/metro. Esse arranjo proporciona uma absorção de e-líquido entre 0,2 g e 0,5 g (por exemplo, 0,3 g ± 0,05 g) e um tempo de absorção de 65s ± 10s. Observe que durante a formação, o pavio 46 está parcialmente localizado no volume interno definido pela bobina helicoidal.

[0025] Em outro exemplo, o elemento de aquecimento 48 compreende um fio de liga de níquel e ferro com uma espessura (do fio) entre 0,14 mm a 0,18 mm (por exemplo, 0,16 mm ± 0,02 mm) e um comprimento entre 37 mm a 47 mm (por exemplo, 43,0 mm ± 2,5 mm). O fio é formado em uma bobina helicoidal com um comprimento axial entre 3,0 a 5,0 mm (por exemplo, 4,00 mm ± 0,5 mm) e um diâmetro externo entre 2,2 mm a 2,7 mm (por exemplo, 2,50 mm ± 0,2 mm). A bobina nesse exemplo é formada para ter 7 voltas e um passo por volta de 0,67 ± 0,2 por mm. A resistência da bobina, no estado não alimentado e medida à temperatura ambiente (por exemplo, 25 °C), é entre 1,1 a 1,6 Ohms, mais especificamente 1,4 Ohms ± 0,1 Ohms. Como acima, a energia fornecida ao elemento de aquecimento 48 é definida para estar entre 6,0 e 6,5 Watts. O pavio 46 no exemplo descrito também é formado por um algodão orgânico (embora implementações alternativas possam usar um feixe de fibra de vidro). O pavio é formado em uma estrutura aproximadamente cilíndrica com um comprimento entre 12 mm e 18 mm (por exemplo, 15,00 ± 2,0 mm) e um diâmetro entre 2 a 5 mm (por exemplo, 3,5 mm + 1,0 mm/-0,5 mm). As fibras de algodão orgânico são torcidas juntas a 40 ± 5 torções/metro. Esse arranjo proporciona uma absorção de e-líquido entre 0,2 g e 0,5 g (por exemplo, 0,3 g ± 0,05 g) e um tempo de absorção de 65s ± 10s. Como acima, o pavio 46 está parcialmente localizado no volume interno definido pela bobina helicoidal.

[0026] No entanto, será reconhecido que a configuração específica do vaporizador não é significativa para os princípios aqui descritos, e as limitações acima são fornecidas por meio de um exemplo concreto.

[0027] Em uso, energia elétrica pode ser fornecida ao elemento de aquecimento 48 para vaporizar uma quantidade de e-líquido (material precursor de vapor) sugado para a proximidade do elemento de aquecimento 48 pelo pavio 46. O e-líquido vaporizado pode então ser movido no ar aspirado ao longo da passagem de ar do cartucho da região de vaporização através da passagem de ar do cartucho 52 e para fora da saída do bocal 50 para inalação do usuário.

[0028] Em termos gerais, a taxa com a qual o e-líquido é vaporizado pelo vaporizador (elemento de aquecimento) 48 durante o uso normal dependerá da quantidade (nível) de energia suprida ao elemento de aquecimento 48 durante o uso. Assim, a energia elétrica pode ser aplicada ao elemento de aquecimento 48 para gerar seletivamente o vapor do e-líquido na parte do cartucho 4 e, além disso, a taxa de geração de vapor pode ser modificada alterando a quantidade de energia suprida ao elemento de aquecimento 48, por exemplo, através de largura de pulso e/ou técnicas de modulação da frequência. No entanto, como discutido mais detalhadamente abaixo, um fator que pode influenciar a taxa e/ou quantidade de vaporização é a quantidade de material precursor de vapor na proximidade do elemento de aquecimento 48.

[0029] A parte reutilizável 2 compreende um invólucro externo 12 com uma abertura que define uma entrada de ar 28 para o cigarro eletrônico, uma bateria 26 para fornecer energia operacional para o cigarro eletrônico, circuitos de controle 20 para controlar e monitorar o funcionamento do cigarro eletrônico, um botão de entrada de usuário 14, um sensor de inalação (detector de tragada) 16, que, nesse exemplo, compreende um sensor de pressão localizado em uma câmara de sensor de pressão 18 e uma tela de visualização 24. A parte reutilizável 2 da Figura 1 também compreende um indicador 25, embora o indicador 25 seja opcional e possa não ser incluído em outras implementações.

[0030] O invólucro externo 12 pode ser formado, por exemplo, por um material plástico ou metálico e, nesse exemplo, tem uma seção transversal circular que, em geral, se conforma com a forma e o tamanho da parte do cartucho 4, de modo a proporcionar uma transição suave entre as duas partes na interface 6. Nesse exemplo, a parte reutilizável tem um comprimento em torno de 8 cm, de modo que o comprimento total do cigarro eletrônico quando a parte do cartucho e a parte reutilizável estão acopladas é em torno de 12 cm. No entanto, e como já observado, será reconhecido que a forma geral e a escala de um cigarro eletrônico que implementa uma modalidade da invenção não são significativas para os princípios descritos neste relatório descritivo.

[0031] A entrada de ar 28 conecta-se com uma passagem de ar 30 através da parte reutilizável 2. O caminho do ar da parte reutilizável 30, por sua vez, conecta-se com o caminho de ar do cartucho 52 através da interface 6 quando a parte reutilizável 2 e a parte do cartucho 4 estão conectadas juntas. A câmara do sensor de pressão 18 contendo o sensor de pressão 16 está em comunicação fluida com a passagem de ar 30 na parte reutilizável 2 (ou seja, a câmara do sensor de pressão 18 ramifica-se desde a passagem de ar 30 na parte reutilizável 2). Assim, quando um usuário inala no bocal 50, há uma queda de pressão na câmara do sensor de pressão 18 que pode ser detectada pelo sensor de pressão 16 e o ar é também aspirado através da entrada de ar 28, ao longo da passagem de ar da parte reutilizável 30, atravessando a interface 6, até a região de geração de vapor na proximidade do atomizador 48 (onde e-líquido vaporizado incorpora-se ao fluxo de ar quando o vaporizador está ativo), ao longo da passagem de ar do cartucho 52 e para fora através da abertura do bocal 50 para inalação pelo usuário.

[0032] A bateria 26 nesse exemplo é recarregável e pode ser de um tipo convencional, por exemplo, do tipo normalmente utilizado em cigarros eletrônicos e outras aplicações que requerem o fornecimento de correntes relativamente altas durante períodos relativamente curtos. A bateria 26 pode ser recarregada através de um conector de carregamento no invólucro da parte reutilizável 12, por exemplo, um conector USB.

[0033] O botão de entrada do usuário 14 nesse exemplo é um botão mecânico convencional, por exemplo, compreendendo um componente montado em mola que pode ser pressionado por um usuário para estabelecer um contato elétrico. A este respeito, o botão de entrada pode ser considerado para fornecer um mecanismo manual de entrada ao dispositivo terminal, mas a maneira específica em que o botão é implementado não é significativa. Por exemplo, podem ser usadas diferentes formas de botão mecânico ou botão sensível ao toque (por exemplo, com base em técnicas de detecção capacitiva ou óptica) em outras implementações. A maneira específica em que o botão é implementado pode, por exemplo, ser selecionada tendo em conta uma aparência estética desejada.

[0034] O visor 24 é provido para fornecer a um usuário uma indicação visual de diversas características associadas ao cigarro eletrônico, por exemplo, informações de configuração de energia atual, energia restante da bateria e assim por diante. O visor pode ser implementado de várias maneiras. Nesse exemplo, o visor 24 compreende uma tela LCD convencional de pixels que pode ser acionada para exibir as informações desejadas de acordo com técnicas convencionais. Em outras implementações, o visor pode compreender um ou mais indicadores distintos, por exemplo, LEDs, que são dispostos para exibir as informações desejadas, por exemplo, através de cores e/ou sequências de piscadas específicas. De forma mais geral, a maneira como o visor é provido e as informações são exibidas para um usuário que utiliza o visor não é significativa para os princípios aqui descritos. Algumas modalidades podem não incluir uma tela de visualização e podem incluir outros meios para fornecer a um usuário informações relativas às características operacionais do cigarro eletrônico, por exemplo, usando sinalização de áudio ou feedbackháptico (tátil), ou podem não incluir quaisquer meios para fornecer a um usuário informações relacionadas às características operacionais do cigarro eletrônico.

[0035] O circuito de controle 20 é adequadamente configurado/programado para controlar a operação do cigarro eletrônico para oferecer funcionalidade de acordo com modalidades da invenção, como descrito mais detalhadamente adiante, bem como para prover funções operacionais convencionais do cigarro eletrônico em sintonia com as técnicas estabelecidas para controlar tais dispositivos. O circuito de controle (circuito de processador) 20 pode ser considerado para compreender logicamente diversas subunidades/elementos de circuito associados a diferentes aspectos da operação do cigarro eletrônico de acordo com os princípios aqui descritos e outros aspectos operacionais convencionais de cigarros eletrônicos, como exibição de condução circuito e detecção de entrada do usuário. Será reconhecido que a funcionalidade do circuito de controle 20 pode ser fornecida de várias maneiras diferentes, por exemplo, usando um ou mais computador(es) programáveis adequadamente programados e/ou um ou mais circuitos integrados/circuitos integrados específicos de aplicação configurados adequadamente/chip(s)/chipset(s) configurado(s) para fornecer a funcionalidade desejada.

[0036] O sistema de fornecimento de vapor 1 da Figura 1 é mostrado compreendendo um botão de entrada de usuário 14 e um sensor de inalação 16. Na implementação descrita da Figura 1, o circuito de controle 20 é configurado para receber sinalização do sensor de inalação 16 e para usar esta sinalização para determinar se um usuário está inalando o cigarro eletrônico e também para receber sinalização do botão de entrada 14 e usar essa sinalização para determinar se um usuário está pressionando (ou seja, ativando) o botão de entrada. Estes aspectos da operação do cigarro eletrônico (ou seja, detecção de fumaça e detecção de botão) podem, por si só, ser realizados de acordo com técnicas estabelecidas (por exemplo, usando sensor de inalação convencional e técnicas de processamento de sinal de sensor de inalação e usando botão de entrada convencional e técnicas de processamento de sinal de botão de entrada). O circuito de controle 20 é configurado para fornecer energia ao elemento de aquecimento 48 se o circuito de controle 20 determinar que um usuário está inalando o cigarro eletrônico e/ou que o usuário está pressionando o botão de entrada 14. No entanto, em outras implementações, deve ser considerado que apenas um dentre o sensor de tragada 16 ou botão de entrada do usuário 14 é fornecido com a finalidade de gerar vaporização do e-líquido.

[0037] O indicador 25 descrito acima é configurado para emitir um sinal para o usuário indicando um estado específico do sistema de fornecimento de vapor 1. Em particular, o indicador é configurado para emitir um sinal, para um usuário, indicativo de uma condição de esgotamento associada ao sistema de fornecimento de vapor 1. A condição de esgotamento é definida neste relatório descritivo como uma condição do sistema indicativa de esgotamento do material precursor de vapor no sistema de fornecimento de vapor 1. Por exemplo, a condição de esgotamento pode ser definida em relação ao pavio 46. Caso a quantidade de e-líquido dentro do pavio caia abaixo de uma quantidade operacional normal, pode-se dizer que o sistema de fornecimento de vapor está esgotado. O pavio 46 pode ficar esgotado por uma série de razões, algumas das quais são descritas detalhadamente abaixo. Também deve ser entendido que a condição de esgotamento pode ser definida em relação a outros componentes, como o reservatório 44 da parte do cartucho 4.

[0038] Referindo-se novamente ao indicador 25, o indicador 25 pode emitir qualquer sinal adequado para indicar, para o usuário, a condição de esgotamento do sistema 1. Por exemplo, o sinal pode ser um sinal óptico (por exemplo, que é emitido por um LED ou elemento de saída de luz semelhante), um sinal háptico (por exemplo, que é emitido por um vibrador ou semelhante), ou um sinal acústico (por exemplo, como emitido por um alto-falante ou semelhante). Por conseguinte, o indicador pode ser qualquer componente adequado que seja capaz de emitir um ou mais desses sinais. A fim de fornecer um exemplo concreto, o indicador 25 da implementação descrita da Figura 1 é um LED configurado para emitir um sinal óptico no caso de esgotamento ser detectado. Também deve ser considerado que, em algumas implementações, um indicador separado 25 pode não ser fornecido e, em vez disso, outros componentes do sistema de fornecimento de aerossol 1 podem fornecer a funcionalidade do indicador 25. Por exemplo, em algumas implementações, o visor 24 pode ser configurado para emitir o sinal para indicar esgotamento. Também deve ser entendido que o indicador 25 pode estar remoto ou fazer parte de um elemento que é remoto do próprio cigarro eletrônico 1. Por exemplo, o indicador 25 pode ser parte de um smartphone, ou dispositivo remoto semelhante, que está configurado para acoplar comunicativamente (sem fio ou com fio) ao e-cigarro 1.

[0039] Como sugerido acima, a presente invenção provê um sistema 1 no qual uma condição de esgotamento do sistema de fornecimento de vapor 1 pode ser detectada e/ou indicada a um usuário. A Figura 2 descreve um método de operação de tal sistema de fornecimento de vapor 1, de acordo com aspectos da presente invenção.

[0040] A Figura 2 começa na etapa S102, onde um usuário liga o sistema de fornecimento de vapor 1. O sistema de fornecimento de vapor 1 pode ser ligado em resposta a uma entrada do usuário. Na implementação da Figura 1, isso é realizado por um usuário acionando o botão de entrada do usuário 14. No exemplo do sistema de fornecimento de vapor 1 da Figura 1, para ligar o sistema 1, o botão de entrada do usuário 14 é acionado pelo usuário de acordo com uma sequência predefinida, por exemplo, três pressionamentos de botão em rápida sucessão (por exemplo, dentro de 2 segundos). Ter uma sequência de ativação predefinida é vantajoso quando o botão de entrada do usuário 14 é usado para executar funções múltiplas, como é o caso do sistema de fornecimento de vapor 1 mostrado na Figura 1 (e conforme descrito abaixo). A mesma sequência (ou uma sequência alternativa) também pode ser usada para desligar o sistema de fornecimento de vapor 1. Deve ser considerado que em outras implementações um mecanismo dedicado de botão liga/desliga (ou outro mecanismo de entrada do usuário) pode, alternativamente, ser empregado.

[0041] Deve ser considerado que o sistema de fornecimento de vapor 1 pode estar em um estado de baixa energia antes da etapa S102, de modo que os circuitos de controle 20 (ou partes específicas dos mesmos) sejam fornecidos com um nível baixo (mínimo) de energia a fim de realizar certas funções, como monitoramento quando um usuário liga o sistema 1 usando o botão de entrada 14. Em outras implementações, o usuário pode ligar o sistema 1 movendo fisicamente um botão (não mostrado), como o botão deslizante, para completar um circuito elétrico dentro dos circuitos de controle 20 ou entre os circuitos de controle 20 e a bateria 26, fazendo com que a energia flua para os circuitos de controle.

[0042] Uma vez que o sistema 1 é ligado na etapa S102, o circuito de controle 20 é configurado para monitorar uma entrada do usuário (para gerar ou fornecer aerossol ao usuário) na etapa S104. Como mencionado acima, na implementação descrita da Figura 1, o circuito de controle 20 é configurado para receber sinalização do sensor de inalação 16 e para usar esta sinalização para determinar se um usuário está inalando no sistema de fornecimento de vapor 1 e/ou para receber sinalização a partir do botão de entrada 14 e para usar esta sinalização para determinar se um usuário está pressionando (ou seja, ativando) o botão de entrada 14. Na implementação descrita, o circuito de controle 20 é configurado para determinar repetidamente se uma entrada do usuário é recebida ou não. Por exemplo, o circuito de controle 20 pode ser configurado para verificar periodicamente, por exemplo, a cada 0,5 segundos, para determinar se um (ou ambos) entre o botão de entrada 14 ou o sensor de inalação 16 está emitindo sinalização indicativa de uma atuação do usuário. Em implementações alternativas, a saída de sinalização do botão de entrada e/ou sensor de inalação 16 pode desencadear uma ação dentro dos circuitos de controle 20, por exemplo, carregando um capacitor ou como uma entrada para um comparador ou semelhante. Ou seja, o circuito de controle 20 pode, em vez disso, responder à sinalização e executar uma ação em resposta ao recebimento da sinalização. Deve ser considerado que qualquer abordagem (ou seja, monitoramento ativo ou recepção passiva de sinalização) pode ser implementada de acordo com os princípios da presente invenção.

[0043] Na Figura 2, se o circuito de controle 20 determinar que o sensor de inalação 16 ou o botão de entrada 14 está emitindo sinalização indicativa de atuação, o circuito de controle 20 determina que uma entrada de usuário indicativa da intenção do usuário de receber aerossol foi recebida. Ou seja, SIM na etapa S106. Por outro lado, se o circuito de controle 20 determinar que nenhuma entrada do usuário indicativa da intenção do usuário de receber o aerossol foi recebida, o método prossegue para a etapa S104 e o circuito de controle 20 continua a monitorar a entrada do usuário indicativa da intenção do usuário de receber aerossol.

[0044] Em resposta à determinação de que uma entrada do usuário foi recebida na etapa S106, o circuito de controle 20 é configurado para fornecer um primeiro nível de energia para o elemento de aquecimento 48 na etapa S108.

[0045] O primeiro nível de energia é fornecido ao elemento de aquecimento 48, o que faz com que a temperatura do elemento de aquecimento 48 aumente gradualmente até uma temperatura operacional na qual pelo menos uma parte do e-líquido contido dentro do pavio 46 é vaporizada. Em geral, a quantidade de energia fornecida como o primeiro nível de energia irá variar de implementação para implementação e é provável que varie de acordo com uma série de fatores diferentes, incluindo, mas não se limitando a, o volume de líquido retido dentro do pavio, a área de superfície relativa entre o elemento de aquecimento e o e-líquido, e as características de tensão e corrente do elemento de aquecimento. No exemplo descrito acima na Figura 1, o primeiro nível de energia é definido de modo que, em uso normal, haja um equilíbrio entre a energia dissipada pelo elemento de aquecimento 48 e usada para vaporizar o e-líquido e a massa de e-líquido a ser aquecido. Como o líquido tem uma transição de fase de líquido para, neste caso, vapor, a energia que é dissipada no líquido vaporiza o líquido e, em termos gerais, não aumenta ainda mais a temperatura do líquido. No entanto, existem outros fatores a serem considerados, de modo que apenas uma porcentagem da massa do e-líquido é provável que seja vaporizada, e o e-líquido restante mantido no pavio 46 é aquecido, mas não é vaporizado. Esta massa restante atua como um dissipador de calor e absorve parte da energia dissipada do elemento de aquecimento 48. No exemplo do sistema de fornecimento de vapor 1, um equilíbrio é alcançado entre a energia fornecida ao elemento de aquecimento 48 e a massa de e-líquido retido no pavio 46 de modo a gerar aerossol suficiente sem aumentar substancialmente a temperatura do elemento de aquecimento 48. Ou seja, quando o e- líquido no pavio 46 é suficientemente reabastecido, a temperatura do elemento de aquecimento irá, dentro de certa tolerância, ser aproximadamente constante durante o uso normal (e após um período de aquecimento inicial).

[0046] Verificou-se que, para um sistema de exemplo 1, como o descrito acima, em que o elemento de aquecimento é um fio de liga de níquel e ferro, uma resistência entre 1,3 a 1,5 Ohms medida à temperatura ambiente (por exemplo, 25 °C) e inclinação de giro de 0,67 ± 0,2 por mm, e o pavio é um pavio de algodão orgânico com uma absorção de líquido entre 0,3g ± 0,05g e um tempo de absorção de 65s ± 10s (conforme descrito nos exemplos acima, um nível de energia adequado para tal sistema é entre 6 a 7 Watts, e em algumas implementações, entre 6,0 a 6,5 Watts. O circuito de controle 20 pode ser configurado para fornecer energia ao elemento de aquecimento 48 de acordo com qualquer técnica adequada. Em algumas implementações, o circuito de controle 20 é configurado, quando determinar que há uma entrada do usuário na etapa S106, para fornecer energia DC continuamente (constantemente), a partir da fonte de energia 26 para o elemento de aquecimento 48, possivelmente através de quaisquer componentes, como um conversor de reforço DC para DC para ajustar as características elétricas (por exemplo, tensão) da alimentação de energia fornecida, se necessário. Em outras implementações, uma técnica de modulação, como modulação por largura de pulso, PWM, pode ser usada. Nessas implementações, pulsos de energia são fornecidos ao elemento de aquecimento 48. O PWM fornece pulsos de acordo com um certo ciclo de trabalho que, de modo geral, é a razão entre a largura do pulso e o período da forma de onda do sinal. Nessas implementações, o primeiro nível de energia fornecida na etapa S108 pode ser considerado a energia média (RMS) fornecida ao longo de um ciclo de trabalho (ou seja, a energia fornecida pelo pulso multiplicada pelo quociente da duração do pulso ao longo da duração do ciclo de trabalho). Os ciclos de trabalho típicos podem ser da ordem de 40 ms ou menos (observe que ter um ciclo de trabalho muito grande pode causar flutuações na temperatura do elemento de aquecimento).

[0047] Como mostrado na Figura 2, quando o circuito de controle 20 fornece o primeiro nível de energia na etapa S108, o circuito de controle 20 também é configurado para monitorar um parâmetro associado à condição de esgotamento do sistema de fornecimento de vapor 1. No exemplo da Figura 2, o circuito de controle 20 está configurado para monitorar a resistência elétrica do elemento de aquecimento 48. A resistência elétrica do elemento de aquecimento 48 é um parâmetro que é indicativo da condição de esgotamento do pavio 46. Isso ocorre porque, conforme o pavio 46 se esgota, a temperatura do elemento de aquecimento 48 e, portanto, sua resistência elétrica, aumenta devido ao fato de que menos e-líquido está disponível para vaporizar ou absorver a energia dissipada do elemento de aquecimento 48.

[0048] Em termos do sistema usado pelos circuitos de controle 20 para monitorar a resistência do elemento de aquecimento 48, o processo de medição da resistência do elemento de aquecimento 48 pode ser realizado de acordo com técnicas convencionais de medição de resistência. Ou seja, o circuito de controle 20 pode compreender um componente de medição de resistência que se baseia em técnicas estabelecidas para medir a resistência (ou um parâmetro elétrico correspondente). Em uma implementação, o circuito de controle 20 compreende um resistor de referência (não mostrado), de um valor de resistência conhecido, conectado em série com o elemento de aquecimento 48 (o resistor de referência pode ser fornecido na parte do dispositivo 2 em vez da parte do cartucho 4). O circuito de controle 20 compreende um arranjo de comutação, incluindo um ou mais FETs, que atuam para acoplar seletivamente o resistor de referência ao circuito de controle 20 (e mais particularmente, ao aterramento). Uma linha de sinal é acoplada entre o resistor de referência e o elemento de aquecimento 48 e alimenta um componente de medição de tensão do circuito de controle 20. Quando o resistor de referência é acoplado ao elemento de aquecimento 48, a tensão ao longo da linha de sinal é indicativa da tensão sobre o elemento de aquecimento 48. Desta forma, as equações do divisor de potencial podem ser usadas para inferir a resistência do elemento de aquecimento 48, com base na resistência conhecida do resistor de referência e na tensão de entrada para o elemento de aquecimento 48. No entanto, deve ser considerado que esta é apenas uma maneira de determinar a resistência e qualquer outra técnica adequada para determinar a resistência através do elemento de aquecimento também pode ser usada de acordo com os princípios da presente invenção.

[0049] O circuito de controle 20 pode ser arranjado para amostrar a resistência periodicamente (por exemplo, a cada 50 ms) ao fornecer o primeiro nível de energia ao elemento de aquecimento 48. Em implementações alternativas, o circuito de controle 20 pode monitorar continuamente a resistência, por exemplo, usando um comparador no qual o sinal de tensão (ou um sinal de resistência derivado) é alimentado. Em qualquer caso, o circuito de controle 20 é configurado para determinar/calcular ou medir repetidamente o valor de resistência do elemento de aquecimento 48.

[0050] Na etapa S112, o circuito de controle 20 é configurado para comparar a resistência do elemento de aquecimento com um primeiro limiar. Especificamente, o circuito de controle 20 é configurado para determinar se a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao primeiro limiar. Observe que, dependendo do valor do primeiro limiar e da maneira específica em que o circuito de controle 20 é configurado, implementações alternativas do circuito de controle podem determinar se o valor de resistência é simplesmente maior do que o primeiro limiar.

[0051] No sistema de fornecimento de vapor 1 descrito acima, em que um elemento de aquecimento 48 é aquecido ohmicamente através da passagem de uma corrente através do elemento de aquecimento eletricamente condutor 48, a resistência do elemento de aquecimento 48 geralmente aumenta com a temperatura. Em alguns casos, a resistência e a temperatura podem ser aproximadamente lineares. Portanto, a resistência do elemento de aquecimento 48 é proporcional à temperatura do elemento de aquecimento 48.

[0052] O elemento de aquecimento 48 geralmente terá um valor de resistência à temperatura ambiente e um valor de resistência operacional (ou seja, um valor no qual o elemento de aquecimento atinge a temperatura operacional). Por exemplo, no sistema descrito acima, o valor da resistência operacional é de aproximadamente 2,1 Ohms. O primeiro limiar é definido como um valor maior do que o valor da resistência operacional, por exemplo, pelo menos 5% maior. No exemplo acima, isso equivale a um valor em torno de 2,21 Ohms. O primeiro limiar é definido com um valor grande o suficiente para que ligeiras variações na temperatura do elemento de aquecimento 48 causadas pela oscilação em torno da temperatura operacional sejam ignoradas, mas não muito grande para que a temperatura do elemento de aquecimento 48 aumente significativamente. Por exemplo, um valor de resistência de 2,21 Ohms no exemplo acima corresponde a aumentos de temperatura de aproximadamente 10 a 20 °C (a uma temperatura total em torno de 210 a 220 °C) em comparação com uma temperatura operacional (em torno de 200 °C) O primeiro limiar pode ser definido como um valor de resistência fixo, por exemplo, 2,21 Ohms, que é pré-armazenado em uma memória do circuito de controle 20, ou o primeiro limiar pode ser calculado com base em uma medição anterior da resistência do elemento de aquecimento (por exemplo, uma leitura anterior mais um valor de resistência fixo, ou uma leitura anterior mais certa porcentagem, por exemplo, 14%, da leitura anterior). A leitura anterior pode ser determinada, por exemplo, no início da tragada e, assim, aproximar o valor de resistência operacional do elemento de aquecimento.

[0053] Na etapa S112, se o circuito de controle 20 determinar que a resistência do elemento de aquecimento 48 é menor do que o primeiro limiar (ou seja, NO na etapa S112), então o método segue para a etapa S114.

[0054] Na etapa S114, o circuito de controle 20 determina se ainda há ou não uma entrada do usuário indicativa da intenção do usuário de gerar aerossol. Em uso normal, o usuário irá inspirar no sistema 1 ou pressionar o botão de entrada 14 pelo tempo que quiser receber o aerossol, que geralmente é em torno de 3 segundos. Em outras palavras, nesta implementação, o usuário controla o início e a parada da geração do aerossol. O circuito de controle 20 determina se a sinalização do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 indicando a ativação de um ou ambos do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 está sendo recebida. Se for, ou seja, SIM na etapa S114, o método retorna para a etapa S108 e o circuito de controle 20 continua a fornecer o primeiro nível de energia para o elemento de aquecimento 48. O método então prossegue para as etapas S110 e S112 conforme descrito acima. Portanto, o circuito de controle 20 repetidamente (ou ciclicamente) determina se a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao primeiro limiar quando o primeiro nível de energia está sendo fornecido.

[0055] Se, por outro lado, a entrada do usuário não está mais sendo recebida, ou seja, NÃO na etapa S114, o método segue para a etapa S120, onde o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido. Quando a entrada do usuário não está mais sendo recebida, isso indica que o usuário parou de inspirar no sistema 1 ou parou de pressionar o botão de entrada 14 e, portanto, não deseja mais receber aerossol. Ou seja, o usuário terminou aquela tragada/inalação. Por conseguinte, quando o circuito de controle 20 detecta isso, o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido de modo que o aerossol não seja mais gerado ativamente pelo sistema 1. O método prossegue para a etapa S104, e o circuito de controle 20 subsequentemente monitora a próxima entrada do usuário, significando o desejo do usuário de receber aerossol (ou seja, o início da próxima tragada).

[0056] De acordo com aspectos da presente invenção, quando, na etapa S112, a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao primeiro limiar (ou seja, SIM na etapa S112), o método prossegue para a etapa S116, onde os circuitos de controle 20 estão configurados para fornecer um segundo nível de energia (em vez do primeiro nível de energia) para o elemento de aquecimento 48. Em outras palavras, quando a temperatura do elemento de aquecimento 48 é tal que a resistência excede o primeiro limiar, uma energia reduzida é fornecida ao elemento de aquecimento 48. O segundo nível de energia é menor do que o primeiro nível de energia, mas é um nível de energia diferente de zero. Em outras palavras, o circuito de controle fornece um nível diferente de zero de energia para o elemento de aquecimento 48 como o segundo nível de energia. Conforme descrito, a energia fornecida ao elemento de aquecimento 48 é controlada pelos circuitos de controle 20, por exemplo, via controle PWM. O circuito de controle 20 é, portanto, configurado para variar o nível de energia fornecida ao elemento de aquecimento 48 usando quaisquer técnicas adequadas, como controle PWM (variando o ciclo de trabalho) ou diminuindo a magnitude da tensão fornecida ao elemento de aquecimento.

[0057] Conforme descrito acima, deve ser considerado que, durante o uso normal, certa quantidade de e-líquido contido dentro do pavio 46 é vaporizado e inalado pelo usuário. Em condições normais, e em particular quando existe e-líquido suficiente dentro do reservatório 44, o pavio 46 é suficientemente reabastecido com e-líquido de modo que o pavio 46 retém uma quantidade aproximadamente constante de e-líquido. Assumindo que há e-líquido suficiente para ser vaporizado, a energia dissipada pelo elemento de aquecimento é absorvida no e-líquido e vaporizada. Neste momento, a temperatura do e-líquido é aproximadamente constante. Além disso, no caso de haver mais e-líquido do que pode ser vaporizado, o e-líquido restante atua como um dissipador de calor e absorve parte da energia dissipada aumentando a temperatura, mas não vaporizando, o e-líquido restante.

[0058] No entanto, quando a quantidade de líquido no pavio 46 diminui abaixo da quantidade constante, por exemplo, devido ao reservatório 44 ficar sem e-líquido e, portanto, ser incapaz de reabastecer o pavio 46, então, não tanto da energia dissipada pode ser absorvido pelo e-líquido. Em alguns casos, a energia é transferida para o material do pavio 46, ou outros materiais da parte do cartucho 4, que não têm características de mudança de fase semelhantes às do e-líquido. Como resultado, pode fazer com que o pavio e o elemento de aquecimento 48 continuem a aumentar em temperatura, o que pode levar à carbonização do pavio 46 entre outros efeitos indesejáveis que podem impactar o sabor do aerossol gerado e/ou causar danos ao fornecimento de vapor sistema 1. Ou seja, conforme o e-líquido no pavio 46 se esgota, há uma proporção maior da energia dissipada pelo elemento de aquecimento 48 não sendo transferida para o e-líquido (e em vez disso, por exemplo, para o material de absorção do pavio 46).

[0059] Em termos práticos, no entanto, isso não quer dizer que o pavio 46 seja completamente desprovido de qualquer e-líquido. Em alguns sistemas que detectam um pavio seco prematuramente, é provável que este e-líquido remanescente no pavio nunca seja vaporizado, apesar do fato de poder haver uma quantidade considerável de e-líquido a vaporizar. Assim, os consumidores descartam desnecessariamente as partes do cartucho contendo e- líquido que poderia ser vaporizado e inalado. Isso é ineficiente em termos de aproveitamento de materiais, o que pode levar a maiores custos para os consumidores e, além disso, aumento de resíduos a serem descartados.

[0060] De acordo com a presente invenção, na etapa S112, quando a resistência (e, portanto, a temperatura) do elemento de aquecimento 48 é igual ou maior do que o primeiro limiar, o circuito de controle 20 determina que o sistema 1 está esgotado e, mais particularmente, que há esgotamento de e-líquido dentro do pavio 46. Observe que na etapa S112, ao comparar o valor de resistência com o primeiro limiar, pode-se dizer que o circuito de controle 20 está determinando uma condição de esgotamento associada ao sistema de fornecimento de vapor 1 (ou seja, esteja o sistema 1 esgotado ou não).

[0061] Consequentemente, como mostrado na etapa S116, o circuito de controle 20 fornece um segundo nível reduzido de energia para o elemento de aquecimento 48. Em comparação com o fornecimento do primeiro nível de energia, para uma dada massa de e-líquido no pavio 46, o segundo nível de energia reduz a temperatura na qual o elemento de aquecimento 48 pode atingir aquela determinada quantidade de e-líquido (com base no equilíbrio entre a energia dissipada e a massa de e-líquido disponível para receber a energia dissipada). Na prática, isso pode não significar necessariamente que a temperatura do elemento de aquecimento cai abaixo da temperatura operacional e, em algumas implementações, o segundo nível de energia é selecionado de modo que a temperatura não caia abaixo da temperatura operacional. Em vez disso, como há menos massa de e-líquido disponível para vaporizar, a energia a ser dissipada é reduzida. Subsequentemente, isto significa que é menos provável que o elemento de aquecimento 48 exceda substancialmente o operacional e, assim, carbonize o material absorvente, por exemplo. A este respeito, embora o circuito de controle 20 determine que há esgotamento do e-líquido armazenado dentro do pavio 46, o sistema de fornecimento de vapor 1 é, no entanto, capaz de gerar vapor do e-líquido restante que o usuário pode inalar e de outra forma perderam, ao mesmo tempo que reduzem a possibilidade de superaquecimento do e-líquido ou do material absorvente.

[0062] O segundo nível de energia pode ser definido para ser 70% ou menos que o primeiro nível de energia, ou 50% ou menos que o primeiro nível de energia, ou 30% ou menos que o primeiro nível de energia. O valor preciso pode depender de vários fatores, incluindo a diferença entre o primeiro limiar e o valor de resistência operacional do elemento de aquecimento 48.

[0063] Com referência de volta à Figura 2, na etapa S118, o circuito de controle 20 é configurado para determinar se há ou não uma entrada do usuário indicativa da intenção do usuário de gerar aerossol. Conforme descrito acima em relação à etapa S114, o circuito de controle 20 determina se a sinalização do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 indicando a ativação de um ou ambos do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 está sendo recebida. Se for, ou seja, SIM na etapa S118, o método retorna para a etapa S116 e o circuito de controle 20 continua a fornecer o segundo nível de energia para o elemento de aquecimento 48. Portanto, o circuito de controle 20 monitora continuamente se a entrada do usuário é ainda sendo recebido ou não ao fornecer o segundo nível de energia para o elemento de aquecimento 48.

[0064] Se, por outro lado, a entrada do usuário não está mais sendo recebida, ou seja, NÃO na etapa S118, o método segue para a etapa S120, onde o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido, conforme descrito acima. O método continua para a etapa S104, e os circuitos de controle 20 monitoram para a próxima entrada do usuário, significando o desejo do usuário de receber aerossol.

[0065] Conforme descrito, a presente invenção fornece um sistema de fornecimento de vapor 1 no qual a resistência do elemento de aquecimento 48 é comparada com um primeiro limiar para determinar se há esgotamento e-líquido dentro de pelo menos uma parte do sistema, e em particular dentro do pavio. No caso de ser detectado esgotamento (o que, na implementação descrita, corresponde a um aumento na temperatura ou resistência do elemento de aquecimento 48), um nível reduzido de energia é fornecido ao elemento de aquecimento. O nível reduzido de energia é fornecido de modo que o aerossol ainda possa ser gerado a partir do e-líquido que permanece no pavio 46, mas de uma maneira que reduz as chances de danificar a parte do cartucho 4 (e, em particular, o pavio e/ou elemento de aquecimento). Isso melhora a eficiência de uso do e-líquido dentro da parte do cartucho 4 e subsequentemente permite que os usuários usem mais do e-líquido fornecido com a parte do cartucho 4. Isso pode reduzir o número de vezes que o usuário pode ser obrigado a trocar o cartucho parte 4, em comparação com outros sistemas modulares.

[0066] Deve ser considerado que quando o circuito de controle fornece o segundo nível reduzido de energia para o elemento de aquecimento 48, a quantidade de aerossol gerado (ou melhor, de líquido vaporizado) pode ser reduzida em comparação com quando o circuito de controle 20 fornece o primeiro nível de energia. Dependendo das diferenças de quantidade, isso pode ser perceptível para um usuário, por exemplo, quando o usuário exala o aerossol inalado. Em alguns casos, isso pode ser suficiente para o usuário apreciar que o reservatório 44 está se esgotando e, portanto, é provável que a parte do cartucho 4 precise ser trocada em breve. A mudança na quantidade de aerossol pode, portanto, atuar como um lembrete para que o usuário adote as ações necessárias.

[0067] Nos casos em que a mudança na quantidade de aerossol gerado não é perceptível, ou para reforçar esta mudança para um usuário, quando o circuito de controle 20 determina que há esgotamento na etapa S112, o circuito de controle 20, em algumas implementações, como a descrita na Figura 1, também está configurado para ativar o indicador 25. Como mencionado anteriormente, o indicador 25 pode ser usado para emitir um sinal, tal como um sinal óptico por meio de um LED, para indicar a um usuário que o esgotamento foi detectado. Da mesma forma que acima, o indicador 25 pode atuar como um lembrete para que o usuário adote as ações necessárias em termos de substituição da parte do cartucho 4. Mais especificamente, em implementações onde o indicador 25 é usado, o circuito de controle é configurado para ativar o indicador simultaneamente com a etapa S116 da Figura 2. O circuito de controle 20 pode desligar o indicador na etapa S120, ou o indicador 25 pode continuar a ser ativado até que o usuário execute uma ação que é detectada pelo circuito de controle 20, por exemplo, tal como trocar a parte do cartucho 4 por outra parte do cartucho 4. O indicador 25 pode emitir um sinal contínuo, por exemplo, um sinal de luz contínuo, ou um sinal intermitente, por exemplo, uma série de pulsos de luz. Em qualquer caso, o indicador 25 fornece um sinal que informa ao usuário que o esgotamento do líquido dentro do pavio (ou mais geralmente que o esgotamento dentro do sistema de fornecimento de vapor 1) foi detectado.

[0068] Também deve ser considerado que permitir ao usuário vaporizar o e-líquido restante usando o segundo nível de energia não só aumenta a quantidade de e-líquido que pode ser usado, mas também fornece ao usuário a opção de continuar a inalar o aerossol mesmo quando não é possível para o usuário trocar a parte do cartucho 4, por exemplo, ao dirigir. Mesmo que a quantidade de aerossol gerada possa ser um pouco menor, o usuário ainda recebe algum aerossol. Assim, a combinação de um aviso de esgotamento (seja por meio de uma mudança perceptível na quantidade de aerossol ou por meio do indicador 25) com a capacidade de gerar vapor mesmo no caso de esgotamento dentro do sistema 1 ter sido detectado, permite que o usuário adote as ações necessárias, ou planejam suas atividades de vaporização, de acordo.

[0069] Embora tenha sido descrito acima que o circuito de controle 20 determina se uma entrada do usuário ainda está sendo recebida ou não (nas etapas S114 e S118), essas etapas podem ser omitidas. Por exemplo, em algumas implementações, quando o circuito de controle 20 determina que uma entrada do usuário foi recebida na etapa S106, a energia é configurada para ser fornecida ao elemento de aquecimento por um período de tempo predeterminado a partir da detecção de uma entrada do usuário. Por exemplo, a energia pode ser fornecida por um período de tempo que é aproximadamente igual a uma duração típica de tragada, por exemplo, três segundos. Após o período de tempo predeterminado ter expirado, o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 pode ser interrompido. Deve ser considerado que nestas implementações, o circuito de controle 20 pode ainda ser configurado para fornecer diferentes níveis de energia dependendo se o valor de resistência do elemento de aquecimento 48 está acima ou abaixo do primeiro limiar, mas em vez de determinar se a entrada do usuário é recebida, o circuito de controle 20 é configurado para determinar se o período de tempo predeterminado decorreu ou não.

[0070] Na implementação descrita da Figura 2, o circuito de controle 20 é configurado para fornecer o segundo nível de energia em resposta à detecção de que ocorreu o esgotamento. O segundo nível de energia é fornecido enquanto houver uma entrada do usuário ainda sendo inserida (etapa S118), para qualquer tragada. Uma vez que o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 foi interrompido (na etapa S120), ou seja, no final de uma dada tragada, o método continua para a etapa S104 e os circuitos de controle monitoram uma entrada do usuário. Em tragadas subsequentes, o circuito de controle 20 fornece um primeiro nível de energia de acordo com a etapa S108 antes de fornecer um segundo nível de energia na etapa S116. Esta abordagem pode ser benéfica para algumas aplicações, em particular onde o pavio 46 pode ser considerado esgotado de e-líquido (com base na resistência do elemento de aquecimento 48), mas o reservatório 44 pode não estar totalmente esgotado. Por exemplo, alguns usuários podem usar o sistema de fornecimento de vapor 1 de modo que seja inclinado a partir de um ângulo de uso normal (por exemplo, quando o usuário está deitado). Nestes casos, as extremidades do pavio 46 localizado no reservatório 44 podem não estar em contato com o e-líquido no reservatório 44 e, portanto, vaporizar nesta orientação pode significar que o pavio 46 é considerado esgotado, mas o reservatório 44 não está considerado esgotado. Em resposta ao usuário que recebe a indicação do indicador 25 e/ou o volume reduzido de aerossol, o usuário pode inclinar o sistema 1 de modo que as extremidades do pavio 46 voltem a entrar em contato com o e-líquido no reservatório 44. Portanto, a determinação de haver ou não esgotamento para qualquer tragada é efetivamente reiniciada entre as tragadas.

[0071] Além disso, de acordo com a Figura 2, assumindo que o esgotamento foi determinado e o circuito de controle fornece o segundo nível de energia, uma vez que um usuário termina essa tragada, para o início da próxima tragada, o circuito de controle 20 fornece o primeiro nível de energia para o elemento de aquecimento 48. Isto pode ser vantajoso se o elemento de aquecimento 48 estiver a uma temperatura baixa, ou seja, isto pode ser usado para aumentar rapidamente a temperatura do elemento de aquecimento para a temperatura operacional, mesmo se houver uma pequena quantidade de e-líquido retido no pavio 46.

[0072] No exemplo da Figura 2, a determinação se há ou não esgotamento para qualquer tragada é efetivamente reiniciada entre tragadas. Uma vez que uma determinação positiva de esgotamento foi feita na etapa S112, o circuito de controle 20 pode, portanto, não continuar a monitorar a resistência do elemento de aquecimento 48, uma vez que uma determinação foi feita que a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao primeiro limiar. Isso pode economizar energia que seria usada para monitorar e comparar a resistência durante uma tragada.

[0073] No entanto, em algumas implementações, pode ser benéfico ajustar a energia várias vezes durante uma tragada para acomodar mudanças mais rápidas na condição de esgotamento do sistema de fornecimento de vapor 1. A Figura 3 mostra outro método de exemplo de operação de um sistema de fornecimento de vapor 1 da Figura 1, de acordo com outros aspectos da presente invenção, em que o nível de energia pode ser ajustado várias vezes durante uma dada tragada. O método da Figura 3 é amplamente semelhante ao da Figura 2 e uma repetição das várias etapas, etc. que são comuns à Figura 3 (conforme indicado por sinais de referência comuns) será omitida por questões de brevidade. Apenas as diferenças serão descritas detalhadamente.

[0074] Na Figura 2, na etapa S118, se a entrada do usuário ainda estiver sendo recebida, então o circuito de controle 20 está configurado para fornecer o segundo nível de energia ao elemento do aquecedor 48. No entanto, na Figura 3, se a entrada do usuário ainda estiver sendo recebido na etapa S118, ou seja, SIM na etapa S118, o método prossegue para a etapa S112. Ou seja, o circuito de controle 20 é configurado para monitorar a resistência do elemento de aquecimento 48 enquanto a entrada do usuário está sendo recebida. A este respeito, deve ser entendido que a Figura 3 descreve um sistema 1 no qual a resistência do elemento de aquecimento 48 é repetidamente comparada com o primeiro limiar durante uma dada inalação, independentemente se o circuito de controle 20 fornece o primeiro nível ou o segundo nível de energia para o elemento de aquecimento 48. Em algumas implementações, um atraso predeterminado (por exemplo, de 10-20 milissegundos) entre as etapas S118 e S110 pode ser imposto a fim de permitir que o valor de resistência do elemento de aquecimento 48 se ajuste em resposta ao segundo nível de energia sendo aplicado.

[0075] Fornecer circuitos de controle 20 configurados desta forma significa que mudanças mais rápidas na condição de esgotamento do pavio 46 podem ser contabilizadas e um nível de energia adequado pode ser fornecido de maneira apropriada.

[0076] Em um exemplo alternativo com base na Figura 2, mas não mostrado, para reduzir a chance de carbonização do pavio, quando o circuito de controle 20 determina que há esgotamento na etapa S112, o circuito de controle 20 é configurado para armazenar ou registrar, em uma memória ou semelhantes, uma indicação de que o esgotamento foi detectado. Subsequentemente, antes de fornecer qualquer energia em uma tragada subsequente, o circuito de controle 20 determina se durante a última tragada foi detectado o esgotamento e, em caso afirmativo, para começar a fornecer o segundo nível de energia. Este arranjo pode ser vantajoso no caso de o esgotamento ser devido ao esgotamento do reservatório, além do pavio 46, e não apenas um esgotamento do pavio 46.

[0077] A Figura 4 é mais um exemplo de um método de operação de um sistema de fornecimento de vapor 1 da Figura 1, de acordo com outros aspectos da presente invenção, em que o nível de energia pode ser ajustado durante uma dada tragada. O método da Figura 4 é amplamente semelhante ao da Figura 2, e uma repetição das várias etapas, etc. que são comuns à Figura 4 (conforme indicado por sinais de referência comuns) será omitida por questões de brevidade. Apenas as diferenças serão descritas detalhadamente.

[0078] Em resumo amplo, a Figura 4 exemplifica um sistema 1 onde o circuito de controle 20 é configurado para selecionar um de vários (três) níveis de energia para fornecer ao elemento de aquecimento 48; ou seja, um primeiro nível de energia, um segundo nível de energia inferior ao primeiro nível de energia e um terceiro nível de energia inferior ao segundo nível de energia. Tal sistema oferece o potencial de vaporizar ainda mais do e-líquido remanescente dentro do pavio 46, mas continuamente diminuindo o nível de energia fornecido ao elemento de aquecimento 48. Os princípios de operação são amplamente os mesmos que os descritos em relação à Figura 2, com exceção de um nível de energia adicional.

[0079] Na etapa S116, quando é determinado anteriormente que a resistência monitorada do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual a um primeiro limiar na etapa S112, o método segue para a etapa S130. Na etapa 130, a resistência monitorada do elemento de aquecimento 48 é comparada a um segundo limiar. Em algumas implementações, o segundo limiar é o mesmo que o primeiro limiar, dado que a resistência do elemento de aquecimento 48 é proporcional à temperatura do elemento de aquecimento 48 e, nesse caso, o sistema 1 é configurado de modo que o elemento de aquecimento 48 é operado para atingir a mesma temperatura ou similar durante o uso. Ou seja, tomando os valores usados em conjunto com a Figura 2, o primeiro e o segundo limiares são definidos para 2,21 Ohms. Em outras implementações, o segundo limiar pode ser definido ligeiramente mais baixo do que o primeiro limiar, por exemplo, menos de 10% do primeiro limiar. Desta forma, a temperatura máxima do elemento de aquecimento 48 é ainda limitada quando o segundo nível de energia é aplicado, o que pode ser vantajoso se o sistema 1 experimentar mudanças repentinas significativas na massa de e-líquido remanescente no pavio. No entanto, em outras implementações, o segundo limiar pode ser definido de forma diferente do primeiro limiar, particularmente em implementações onde as características de aquecimento do elemento de aquecimento 48 diferem com base na quantidade de e-líquido retido no pavio 46.

[0080] Na etapa S130, o circuito de controle 20 é configurado para determinar se a resistência é maior ou igual ao segundo limiar. Observe que, dependendo do valor do segundo limiar, implementações alternativas dos circuitos de controle podem determinar se o valor de resistência medido ou determinado é maior do que o segundo limiar. Na etapa S130, se o circuito de controle 20 determinar que a resistência do elemento de aquecimento 48 é menor do que o segundo limiar (ou seja, NO na etapa S130), então o método segue para a etapa S132.

[0081] Na etapa S132, o circuito de controle 20 determina se ainda há ou não uma entrada do usuário, indicativa da intenção do usuário de gerar aerossol. Em uso normal, o usuário irá inspirar no sistema 1 ou pressionar o botão de entrada 14 pelo tempo que quiser receber o aerossol, que geralmente é em torno de 3 segundos. Em outras palavras, nesta implementação, o usuário controla o início e a parada da geração do aerossol. O circuito de controle 20 determina se a sinalização do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 indicando a ativação de um ou ambos do botão de entrada 14 ou do sensor de inalação 16 está sendo recebida. Se for, ou seja, SIM na etapa S132, o método retorna para a etapa S116 e os circuitos de controle 20 continuam a fornecer o segundo nível de energia ao elemento de aquecimento 48. O método então prossegue para as etapas S130 conforme descrito acima. Portanto, o circuito de controle 20 repetidamente (ou ciclicamente) determina se a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao segundo limiar quando o segundo nível de energia está sendo fornecido.

[0082] Se, por outro lado, a entrada do usuário não está mais sendo recebida, ou seja, NÃO na etapa S132, o método segue para a etapa S120, onde o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido. Quando a entrada do usuário não está mais sendo recebida, isso indica que o usuário parou de inspirar no sistema 1 ou parou de pressionar o botão de entrada 14 e, portanto, não deseja mais receber aerossol. Consequentemente, quando o circuito de controle 20 detecta esta condição, o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido de modo que o aerossol não seja mais gerado. O método continua para a etapa S104, e os circuitos de controle 20 monitoram para a próxima entrada do usuário, significando o desejo do usuário de receber aerossol.

[0083] De acordo com aspectos da presente invenção, quando, na etapa S130, a resistência do elemento de aquecimento 48 é maior ou igual ao segundo limiar (ou seja, SIM na etapa S112), o método prossegue para a etapa S134, onde os circuitos de controle 20 estão configurados para fornecer um terceiro nível de energia (em vez do segundo nível de energia) para o elemento de aquecimento 48. Em outras palavras, quando a temperatura do elemento de aquecimento 48 é tal que a resistência excede o segundo limiar, uma redução adicional a energia é fornecida ao elemento de aquecimento 48. O terceiro nível de energia é menor que o segundo nível de energia, mas é um nível de energia diferente de zero. Em outras palavras, o circuito de controle fornece um nível diferente de zero de energia para o elemento de aquecimento 48 como o terceiro nível de energia.

[0084] O terceiro nível de energia pode ser definido para 70% ou menos que o segundo nível de energia, ou 50% ou menos que o segundo nível de energia, ou 30% ou menos que o segundo nível de energia. O valor preciso pode depender de vários fatores, incluindo a diferença entre o segundo limiar e o valor de resistência operacional do elemento de aquecimento 48.

[0085] Da mesma forma que antes, o circuito de controle 20 determina se a entrada do usuário ainda está sendo recebida na etapa S136, por exemplo, como na etapa S114 ou S132. Se for assim, o método retorna para a etapa S134 e o terceiro nível de energia continua a ser aplicado pelos circuitos de controle 20 ao elemento de aquecimento 48. Por outro lado, se a entrada do usuário ainda não estiver sendo recebida na etapa S136, o método prossegue para a etapa S120 e o fornecimento de energia para o elemento de aquecimento 48 é interrompido.

[0086] No método de operação descrito pela Figura 4, o circuito de controle 20 é configurado para comparar a resistência do elemento de aquecimento 48 a uma pluralidade de limiares, cada um correspondendo a um determinado nível de energia a ser fornecido ao elemento de aquecimento 48. Fornecimentos de energia múltipla níveis permitem um controle mais preciso sobre a energia que é fornecida ao elemento de aquecimento 48. Em um exemplo, a energia pode ser variada ao longo do tragada de modo que um nível adequado de energia seja aplicado ao elemento de aquecimento 48 para acomodar a mudança na quantidade de e-líquido mantido dentro do pavio.

[0087] Os princípios da Figura 4 podem ser incorporados aos da Figura 3. Da mesma forma, os princípios da Figura 4 podem ser aplicados a sistemas nos quais o nível de energia de uma tragada anterior é registrado e as tragadas subsequentes começam no nível de energia previamente registrado. Além disso, deve ser considerado que, embora apenas três níveis de energia tenham sido descritos no contexto da Figura 4, mais de três níveis de energia podem ser adotados de acordo com os princípios da presente invenção. Cada um da pluralidade de níveis de energia é definido de modo a ter valores sequencialmente decrescentes, mas cada um dos níveis de energia são níveis de energia diferentes de zero.

[0088] Embora o acima tenha descrito sistemas 1 que procuram medir a resistência de um elemento de aquecimento 48 para determinar a condição de esgotamento, deve ser considerado que qualquer outra técnica adequada pode ser usada para determinar o esgotamento. Por exemplo, câmeras infravermelhas podem ser usadas para medir a temperatura do elemento de aquecimento 48. Um processo análogo de comparação da temperatura com o(s) limiar(es) pode(m) ser implementado(s) em tal cenário. Além disso, o esgotamento pode ser determinado monitorando os parâmetros associados ao reservatório 44, por exemplo, um sensor de tempo de voo pode ser usado para monitorar o nível do líquido dentro do reservatório 44. Em princípio, qualquer técnica adequada para determinar o esgotamento do e-líquido em uma parte do sistema de fornecimento de vapor (tal como o pavio 46 ou reservatório 44) pode ser empregado de acordo com os princípios da presente invenção.

[0089] Embora tenha sido descrito acima que o sistema de fornecimento de vapor 1 compreende uma parte do cartucho 4 vedado, deve ser considerado que a parte do cartucho 4 pode ser recarregável em algumas implementações. Os princípios da presente invenção se aplicam igualmente a tais implementações. Em ainda outras implementações, a parte do cartucho 4 pode ser uma parte integrante da parte 2 do dispositivo reutilizável, por exemplo, formada como um componente ou, pelo menos, compartilhando aspectos do invólucro. A parte do cartucho 4 integrado é recarregável com e-líquido. Tais arranjos de sistemas de fornecimento de vapor podem ser conhecidos como sistemas abertos. Os princípios da presente invenção se aplicam igualmente a tais implementações.

[0090] Embora as modalidades acima descritas tenham, em alguns aspectos, focado em alguns exemplos de sistemas de fornecimento de vapor específicos, será reconhecido que os mesmos princípios podem ser aplicados para sistemas de fornecimento de vapor usando outras tecnologias. Ou seja, as maneiras específicas nas quais diversos aspectos da função do sistema de fornecimento de vapor não são diretamente relevantes para os princípios subjacentes aos exemplos descritos neste relatório descritivo.

[0091] Por exemplo, enquanto as modalidades descritas acima se concentraram principalmente em dispositivos com um vaporizador baseado em aquecedor elétrico para aquecer um material líquido precursor de vapor, os mesmos princípios podem ser adotados de acordo com vaporizadores baseados em outras tecnologias, por exemplo, vaporizadores baseados em vibrador piezoelétrico ou vaporizadores de aquecimento óptico e também dispositivos baseados em outros materiais precursores de vapor, por exemplo, materiais sólidos, tais como materiais derivados de plantas, tais como materiais derivados de tabaco, ou outras formas de materiais precursores de vapor, tais como materiais precursores de vapor à base de gel, pasta ou espuma.

[0092] Além disso, e como já foi observado, será reconhecido que as abordagens acima descritas em conexão com um cigarro eletrônico podem ser implementadas em cigarros com uma construção geral diferente daquela representada na Figura 1. Por exemplo, os mesmos princípios podem ser adotados em um cigarro eletrônico que não possui uma construção modular de duas partes, mas que, em vez disso, compreende um dispositivo de uma única parte, por exemplo, um dispositivo descartável (ou seja, não recarregável e não recarregável). Além disso, em algumas implementações de um dispositivo modular, a disposição dos componentes pode ser diferente. Por exemplo, em algumas implementações, a unidade de controle também pode compreender o vaporizador com um cartucho substituível fornecendo uma fonte de material precursor de vapor para o vaporizador usar para gerar vapor. Além disso, ainda, enquanto nos exemplos descritos acima o cigarro eletrônico 1 não inclui uma inserção de aroma, outras implementações de exemplo podem incluir tal elemento de aroma adicional.

[0093] Igualmente, embora os sistemas acima tenham sido descritos em relação a materiais precursores de vapor líquido, princípios semelhantes podem ser aplicados a materiais precursores de vapor de um estado diferente da matéria. Por exemplo, alguns sólidos, como o tabaco reconstituído, podem exibir mudanças características em suas propriedades térmicas à medida que o material é vaporizado. No caso de tais materiais fazerem, então as técnicas da presente invenção podem igualmente ser aplicadas a esses materiais.

[0094] Assim, foi descrito um sistema de fornecimento de vapor que compreende: um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor; um reservatório que armazena material precursor de vapor; e circuitos de controle configurados para fornecer um primeiro nível de energia diferente de zero ao vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; e quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, forneça um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia.

[0095] A fim de abordar diversas questões e avançar na técnica, esta descrição mostra a título de ilustração várias modalidades nas quais a(s) invenção(ões) reivindicada(s) podem ser praticadas. As vantagens e características da invenção são apenas de uma amostra representativa de modalidades e não são completas e/ou exclusivas. Elas são apresentadas apenas para auxiliar na compreensão e para instruir sobre a(s) invenção(ões) reivindicada(s). Deve ser entendido que vantagens, modalidades, exemplos, funções, recursos, estruturas e/ou outros aspectos da invenção não devem ser considerados limitações na invenção conforme definido pelas reivindicações ou limitações em equivalentes às reivindicações, e que outras modalidades podem ser utilizadas e modificações podem ser feitas sem que se afastem do âmbito das reivindicações. Diversas modalidades podem compreender adequadamente, consistir em ou consistir essencialmente em várias combinações dos elementos descritos, componentes, recursos, peças, etapas, meios, etc. diferentes daqueles especificamente descritos neste relatório descritivo e, portanto, deve ser considerado que as características das reivindicações dependentes podem ser combinadas com características das reivindicações independentes em combinações diferentes daquelas explicitamente estabelecidas nas reivindicações. A descrição pode incluir outras invenções não reivindicadas atualmente, mas que podem ser reivindicadas no futuro.

Claims (16)

1. Sistema de fornecimento de vapor caracterizado pelo fato de que compreende: um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor; um reservatório que armazena material precursor de vapor; e circuitos de controle configurados para: fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia para o vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornecer um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia; interromper o fornecimento de energia ao final de uma entrada do usuário; e repetir, em resposta a uma entrada subsequente do usuário, o fornecimento do referido primeiro nível de energia, a determinação da referida condição de esgotamento, e o fornecimento do referido segundo nível de energia quando o circuito de controle determina que há um esgotamento.

2. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo nível de energia é pelo menos um dentre: menos de 70%, menos de 50% ou menos de 30% do primeiro nível de energia.

3. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o segundo nível de energia é definido de modo que o sistema de fornecimento de vapor possa continuar a gerar vapor mesmo após o circuito de controle determinar que haja esgotamento de pelo menos uma porção do material precursor de vapor.

4. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para fornecer energia ao vaporizador usando modulação por largura de pulso e em que o primeiro e o segundo níveis de energia são uma energia média ao longo de um ciclo de trabalho da modulação por largura de pulso.

5. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda um indicador e em que o circuito de controle é configurado para ativar o indicador quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar.

6. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda um elemento de transporte de precursor de vapor configurado para transportar o material precursor de vapor do reservatório para o vaporizador.

7. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a condição de esgotamento do material precursor de vapor é uma indicação da quantidade de material precursor de vapor dentro do elemento de transporte de precursor de vapor.

8. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o vaporizador compreende um elemento de aquecimento eletricamente aquecido e em que o parâmetro indicativo da quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor é a resistência elétrica do elemento de aquecimento e em que o circuito de controle é ainda configurado para determinar a resistência elétrica do elemento de aquecimento.

9. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para comparar repetidamente o parâmetro monitorado com o primeiro limiar.

10. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que, quando o circuito de controle fornece o segundo nível de energia para o vaporizador, o circuito de controle é configurado para comparar o parâmetro monitorado ao primeiro limiar e fornecer o primeiro nível de energia quando o circuito de controle determina que não há mais esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o limiar.

11. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para comparar o parâmetro monitorado a uma pluralidade de limiares, em que cada limiar é indicativo de um grau de esgotamento de pelo menos uma porção do material precursor de vapor, e em que cada limiar corresponde a um de uma pluralidade de diferentes níveis de energia diferentes de zero, configurados para serem produzidos pelos circuitos de controle.

12. Sistema de fornecimento de vapor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que, uma vez que o circuito de controle determina que há esgotamento com base no primeiro limiar, o circuito de controle é configurado para comparar o parâmetro monitorado a um segundo limiar e, quando o circuito de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o segundo limiar, fornece um terceiro nível diferente de zero de energia para o vaporizador, o terceiro nível de energia sendo inferior ao segundo nível de energia.

13. Circuito de controle para uso em um sistema de fornecimento de vapor para gerar um vapor a partir de um material precursor de vapor, o sistema de fornecimento de vapor compreendendo um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para: fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia para o vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; quando o circuito determinar que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornecer um segundo nível de energia diferente de zero para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia; interromper o fornecimento de energia ao final de uma entrada do usuário; e repetir, em resposta a uma entrada subsequente do usuário, o fornecimento do referido primeiro nível de energia, a determinação da referida condição de esgotamento, e o fornecimento do referido segundo nível de energia quando o circuito de controle determina que há um esgotamento.

14. Dispositivo de fornecimento de vapor caracterizado pelo fato de que compreende os circuitos de controle como definidos na reivindicação 13.

15. Método de operação de circuitos de controle para um sistema de fornecimento de vapor que compreende um vaporizador para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor e um reservatório que armazena material precursor de vapor caracterizado pelo fato de que o método compreende: fornecer, através dos circuitos de controle, um primeiro nível diferente de zero de energia para o vaporizador para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar, por meio dos circuitos de controle, uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; quando o circuito determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornecer, por meio do circuito de controle, um segundo nível diferente de zero de energia para o vaporizador, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia; interromper o fornecimento de energia ao final de uma entrada do usuário; e repetir, em resposta a uma entrada subsequente do usuário, o fornecimento do referido primeiro nível de energia, a determinação da referida condição de esgotamento, e o fornecimento do referido segundo nível de energia quando o circuito de controle determina que há um esgotamento.

16. Sistema de fornecimento de vapor caracterizado pelo fato de que compreende: meios de vaporização para gerar vapor a partir de um material precursor de vapor; meios de armazenamento para armazenar material precursor de vapor; e meios de controle configurados para: fornecer um primeiro nível diferente de zero de energia para o meio de vaporização para gerar vapor a partir de pelo menos uma porção do material precursor de vapor; determinar uma condição de esgotamento do material precursor de vapor com base no monitoramento de um parâmetro indicativo de uma quantidade de pelo menos uma porção do material precursor de vapor e comparar o parâmetro monitorado a um primeiro limiar; quando o meio de controle determina que há esgotamento com base na comparação entre o parâmetro monitorado e o primeiro limiar, fornece um segundo nível de energia diferente de zero para o meio de vaporização, o segundo nível de energia sendo inferior ao primeiro nível de energia; interromper o fornecimento de energia ao final de uma entrada do usuário; e repetir, em resposta a uma entrada subsequente do usuário, o fornecimento do referido primeiro nível de energia, a determinação da referida condição de esgotamento, e o fornecimento do referido segundo nível de energia quando o circuito de controle determina que há um esgotamento.