尼古丁电子蒸汽烟装置的制作方法

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1.本公开涉及一种尼古丁电子蒸汽烟(electronic vaping)或电子蒸汽烟(e-vaping)装置。

背景技术：

2.尼古丁电子蒸汽烟(electronic vaping)或电子蒸汽烟(e-vaping)装置包括加热元件，该加热元件使尼古丁蒸汽前制剂气化以产生尼古丁蒸汽。
3.尼古丁电子蒸汽烟装置包括布置在装置中的电源，例如可充电电池。电源电连接到加热器。电源向加热器供电，使得加热器加热到足以将尼古丁蒸汽前制剂转换成尼古丁蒸汽的温度。尼古丁蒸汽通过包括至少一个出口的烟嘴离开尼古丁电子蒸汽烟装置。

技术实现要素：

4.至少一个示例性实施例提供一种尼古丁电子蒸汽烟装置，其包括：构造成容纳尼古丁蒸汽前制剂的尼古丁贮存器；构造成从尼古丁贮存器汲取尼古丁蒸汽前制剂的芯；配置成加热从尼古丁贮存器汲取的尼古丁蒸汽前制剂的加热元件；沿芯的长度的探测丝，探测丝由芯与加热元件分离；饱和度传感器；以及控制电路。饱和度传感器配置成：在第一时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性，至少一个电特性包括电阻、电容或电阻和电容两者；以及在第二时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性，第二时间在第一时间之后。控制电路配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：基于第一时间处的至少一个电特性和第二时间处的至少一个电特性，计算尼古丁蒸汽前制剂流到芯上的再填充速率；确定再填充速率小于阈值再填充速率；以及响应于确定再填充速率小于阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
5.根据至少一些示例性实施例，控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置基于第一时间处的至少一个电特性与第二时间处的至少一个电特性之间的差来计算再填充速率。
6.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：基于第一时间处的至少一个电特性计算第一阻抗；基于第二时间处的至少一个电特性计算第二阻抗；以及基于第一阻抗与第二阻抗之间的差计算再填充速率。
7.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性；确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值而禁用尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。
8.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性；确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
9.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与探测丝
之间测量芯的至少一个电特性；基于第三时间处的至少一个电特性计算芯的阻抗；确定阻抗大于或等于阈值；以及响应于确定阻抗大于或等于阈值而禁用尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。
10.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性；基于第三时间处的至少一个电特性计算芯的阻抗；确定阻抗大于或等于阈值；以及响应于确定阻抗大于或等于阈值而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
11.尼古丁电子蒸汽烟装置可进一步包括配置成向尼古丁电子蒸汽烟装置提供电力的电源。
12.探测丝可为不锈钢丝。
13.至少一个其它示例性实施例提供了一种尼古丁电子蒸汽烟装置，其包括：外壳体；同轴地定位在外壳体内的内管；构造成保持尼古丁蒸汽前制剂的尼古丁贮存器，尼古丁贮存器定位于内管与外壳体之间；构造成从尼古丁贮存器汲取尼古丁蒸汽前制剂的芯；配置成加热从尼古丁贮存器汲取的尼古丁蒸汽前制剂的加热元件；饱和度传感器组件；以及控制电路。饱和度传感器组件配置成在第一时间和第二时间处在外壳体与内管之间测量至少一个电特性，第二时间在第一时间之后。控制电路配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：基于第一时间处的至少一个电特性和第二时间处的至少一个电特性，计算尼古丁蒸汽前制剂流到芯上的再填充速率；确定再填充速率小于阈值再填充速率；以及响应于确定再填充速率小于阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
14.尼古丁电子蒸汽烟装置可进一步包括围绕内管的外周边的探测丝，其中饱和度传感器组件可配置成通过在外壳体与围绕内管的外周边的探测丝之间测量至少一个电特性来在外壳体与内管之间测量至少一个电特性。探测丝可为不锈钢丝。
15.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置基于第一时间处的至少一个电特性与第二时间处的至少一个电特性之间的差来计算再填充速率。
16.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：基于第一时间处的电特性计算第一阻抗；基于第二时间处的电特性计算第二阻抗；以及基于第一阻抗与第二阻抗之间的差计算再填充速率。
17.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与内管之间测量芯的至少一个电特性；确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值而禁用尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。
18.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与内管之间测量芯的至少一个电特性；确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
19.控制电路配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与内管之间测量芯的至少一个电特性；基于第三时间处的至少一个电特性计算芯的阻抗；确定阻抗大于或等于阈值；以及响应于确定阻抗大于或等于阈值而禁用尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。
20.控制电路可配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置：在第三时间处在加热元件与内管之
间测量芯的至少一个电特性；基于第三时间处的至少一个电特性计算芯的阻抗；确定阻抗大于或等于阈值；以及响应于确定阻抗大于或等于阈值而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
21.至少一个其它示例性实施例提供了一种用于检测尼古丁电子蒸汽烟装置的尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂耗尽的方法，该方法包括：在第一时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性，至少一个电特性包括电阻、电容或电阻和电容两者；在第二时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性，第二时间在第一时间之后；基于第一时间处的至少一个电特性和第二时间处的至少一个电特性，计算尼古丁蒸汽前制剂流到芯上的再填充速率；确定再填充速率小于阈值再填充速率；以及响应于确定再填充速率小于阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。
22.根据至少一些示例性实施例，该方法可进一步包括：在第三时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性；确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值而禁用尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。
附图说明
23.在结合附图阅读详细描述后，本文的非限制性实施例的各种特征和优点将变得更加明显。附图仅出于说明目的而提供，并且不应解释为限制权利要求书的范围。除非明确提到，否则不应将附图视为按比例绘制。为了清楚起见，可能放大了附图的各种尺寸。
24.图1是根据至少一个示例性实施例的尼古丁电子蒸汽烟(electronic vaping)或电子蒸汽烟(e-vaping)装置的侧视图。
25.图2是图1中所示的尼古丁电子蒸汽烟装置的第一区段的示例性实施例沿线ii-ii’的横截面视图。
26.图3是图2中所示的第一区段的示例性实施例的分解视图。
27.图4是图1中所示的电子蒸汽烟装置的第二区段的示例性实施例沿线ii-ii’的横截面视图。
28.图5是图4中所示的第二区段的示例性实施例的分解视图。
29.图6是图1中所示的尼古丁电子蒸汽烟装置的示例性实施例沿线ii-ii’的横截面视图。
30.图7是饱和度电路组件的示例性实施例的横截面视图。
31.图8是饱和度电路组件的另一个示例性实施例的横截面视图。
32.图9是饱和度电路组件的另一个示例性实施例的横截面视图。
33.图10是饱和度确定电路装置的框图。
34.图11是根据示例性实施例的用于尼古丁蒸汽前制剂耗尽检测的方法的流程图。
具体实施方式
35.本文公开了一些详细的示例性实施例。然而，出于描述示例性实施例的目的，本文中公开的具体结构和功能细节仅为代表性的。然而，示例性实施例可以许多替代形式实施，并且不应被解释为仅限于本文中所阐述的示例性实施例。
36.因此，虽然示例性实施例能够有各种修改和替代形式，但其示例性实施例在图式
中借助于实例展示，并且将在本文中详细地描述。然而，应理解，并不意图将示例性实施例限于所公开的特定形式，恰恰相反，示例性实施例将涵盖属于示例性实施例的范围内的所有修改、等效物和替代方案。贯穿图的描述，相似编号指相似元件。
37.图1是根据至少一个示例性实施例的尼古丁电子蒸汽烟装置的侧视图。
38.参考图1，在至少一个示例性实施例中，尼古丁电子蒸汽烟装置(e-vaping装置)10包括可更换筒(或第一区段)105和可重复使用电池区段(或第二区段)110。第一区段105和第二区段110可在连接器组件115处联接在一起。
39.在至少一个示例性实施例中，连接器组件115可为如2016年5月13日提交的第15/154,439号美国申请中描述的连接器，所述美国申请的全部内容以引入的方式并入本文中。如第15/154,439号美国申请中所描述，连接器组件115可通过深冲压工艺形成。
40.在图1所示的示例性实施例中，第一区段105包括第一壳体120，并且第二区段110包括第二壳体120’。尼古丁电子蒸汽烟装置10包括在第一端130处的烟嘴125和在第二端140处的端盖135。
41.根据至少一个示例性实施例，第一壳体120和第二壳体120’可具有大体上圆柱形的截面。在其它示例性实施例中，壳体120和120’可沿着第一区段105和第二区段110中的一个或多个具有大体上三角形、矩形、椭圆形、正方形或多边形截面。此外，壳体120和120’可具有相同或不同的截面形状，或相同或不同的尺寸。如本文中所论述的，壳体120、120'也可称为外壳体或主壳体。
42.尽管在一些情况下可关于联接到第二区段110的第一区段105描述示例性实施例，但示例性实施例不应限于这些实例。
43.图2是尼古丁电子蒸汽烟装置10的第一区段105沿图1中的线ii-ii的横截面视图。图3是图2中所示的第一区段105的示例性实施例的分解视图。
44.参考图2和3，第一壳体120在纵向方向上延伸，并且空气管202(或烟道)同轴地定位在第一壳体120内。
45.空气管202的第一端部分(例如，在蒸汽烟抽吸期间相对于气流的上游)，第一垫圈206(或密封件)的第一鼻部部分204装配到空气管202中。第一垫圈206的外周边可提供与第一壳体120的内表面的密封。第一垫圈206包括与空气管202流体连通的中心纵向空气通路208以限定内部通路(也称为中心通道或中心内部通路)210。第一垫圈206的后侧部分处的横向通道212与第一垫圈206的空气通路208相交并且连通。横向通道212实现空气通路208与中心空气通路214之间的流体连通，这将在稍后更详细地论述。
46.第一连接器件216安装到第一壳体120的第一端中。第一连接器件216是连接器组件115的一部分。
47.第一连接器件216是在外侧表面的一部分上具有母螺纹的中空圆柱。第一连接器件216是导电的，并且可用导电材料形成或涂覆。母螺纹(或母螺纹区段)可与第二区段110的公螺纹(或公螺纹区段)配合以连接第一区段105和第二区段110。然而，示例性实施例不限于此示例性实施例。相反地，连接器可为例如滑动配合连接器、插销连接器、夹子连接器、卡扣连接器等。此外，公连接器和母连接器的定位可根据期望颠倒，使得公连接器是第一区段105的一部分。
48.导电柱218嵌套在第一连接器件216的中空部分内，并且由垫圈绝缘体220与第一
连接器件216电绝缘。导电柱218可由导电材料(例如，不锈钢、铜等)形成，并且可充当第一连接器件216的阳极部分。
49.导电柱218限定中心空气通路214。中心空气通路214经由横向通道212与空气通路208流体连通。垫圈绝缘体220将导电柱218保持在第一连接器件216内。垫圈绝缘体220还使导电柱218与第一连接器件216的外部部分222电绝缘。
50.第一连接器件216的外部部分222用作第一连接器件216的阴极连接器，并且外部部分222由垫圈绝缘体220与导电柱218电绝缘。外部部分222在本文中有时可称为阴极连接器或阴极部分。外部部分222可由导电材料(例如，不锈钢、铜等)形成。
51.仍参考图2和3中所示的示例性实施例，第二垫圈226的第二鼻部部分224可装配到空气管202的第二端部分250中。第二垫圈226的外周边还可提供与第一壳体120的内表面的基本上紧密的密封。第二垫圈226可包括设置在空气管202的内部通路210与烟嘴125的内部之间的中心通路228(或通道)。尼古丁蒸汽可从内部通路210通过中心通路228流入烟嘴125内的腔中。
52.烟嘴125包括至少两个出口230，其可从电子蒸汽烟装置10的纵向轴线离轴定位。出口230可为凹陷的或非凹陷的，并且相对于尼古丁电子蒸汽烟装置10的纵向轴线向外成角度。出口230可基本上围绕烟嘴125的周边均匀分布，以便基本上均匀地分布尼古丁蒸汽。
53.第一区段105进一步包括构造成储存尼古丁蒸汽前制剂的尼古丁贮存器232和蒸发器234。蒸发器234包括加热元件236和芯238。蒸发器234配置成使从尼古丁贮存器232汲取的尼古丁蒸汽前制剂蒸发。在图2和3中所示的示例性实施例中，尼古丁贮存器232的边界限定在第一垫圈206、第二垫圈226、第一壳体120与空气管202之间。然而，示例性实施例由此实例限制。尼古丁贮存器232可包含尼古丁蒸汽前制剂，以及配置成在其中储存尼古丁蒸汽前制剂的可选的储存介质232ld、232hd。
54.在至少一个示例性实施例中，储存介质可为纤维材料，包括棉(例如，棉纱布的缠绕物)、聚乙烯、聚酯、人造丝、它们的组合等中的至少一种。如图2和3中所示，储存介质232ld、232hd可包括两层纤维材料。每一层可具有不同的密度。纤维的直径的大小可从约6微米到约15微米(例如，约8微米到约12微米或约9微米到约11微米)。储存介质可为烧结、多孔或泡沫材料。并且，纤维的尺寸可设定成不可吸入，并且可具有y形、十字形、三叶草形或任何其它合适形状的截面。在图3所示的示例性实施例中，储存介质包括围绕高密度纱布232hd的低密度纱布232ld。高密度纱布232hd可定位在低密度纱布232ld与空气管202之间，使得将尼古丁蒸汽前制剂朝向芯238汲取。
55.在至少一个其它示例性实施例中，尼古丁贮存器232可包括不具有任何储存介质并且仅含有尼古丁蒸汽前制剂的填充罐。
56.在至少一个示例性实施例中，尼古丁贮存器232可至少部分地围绕内部通路210和空气管202。加热元件236可在尼古丁贮存器232的相对部分之间横向延伸跨过内部通路210。在至少一些示例性实施例中，加热元件236可平行于内部通路210的纵向轴线延伸。
57.尼古丁贮存器232可大小设定成并且构造成保持充足的尼古丁蒸汽前制剂，使得尼古丁电子蒸汽烟装置10可构造成供蒸汽烟抽吸至少约200秒。此外，尼古丁电子蒸汽烟装置10可构造成允许每次抽吸最多持续约5秒。
58.如上所述，蒸发器234包括加热元件236和芯238。芯238可包括至少第一端部分和
第二端部分，它们可延伸到尼古丁贮存器232的相对侧中。加热元件236可至少部分地围绕芯238的中心部分。
59.芯238可从尼古丁贮存器232汲取尼古丁蒸汽前制剂(例如，经由毛细管作用)，并且加热元件236可将芯238的中心部分中的尼古丁蒸汽前制剂加热到足以蒸发尼古丁蒸汽前制剂的温度，从而生成“蒸汽”。如本文中所提到的，“蒸汽”是从根据本文中公开的示例性实施例中的任一个的任何尼古丁电子蒸汽烟装置生成或输出的任何物质。
60.除本文中论述的特征之外，尼古丁电子蒸汽烟装置10的至少一个示例性实施例可包括于2013年1月31日提交的授予tucker等人的美国专利申请公开第2013/0192623号中阐述的特征和/或2016年4月22日提交的授予holtz等人的美国专利申请第15/135,930号中阐述的特征，所述申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。在至少一个其它示例性实施例中，尼古丁电子蒸汽烟装置可包括在2016年4月22日提交的美国专利申请序列第15/135,923号和/或2016年3月22日公告的美国专利第9,289,014号中阐述的特征，所述专利中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。
61.在至少一个示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂是可转化为尼古丁蒸汽的材料或材料组合。例如，尼古丁蒸汽前制剂可为液体、固体和/或凝胶制剂，包括但不限于水、珠粒、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料，和/或尼古丁蒸汽形成剂如丙三醇和丙二醇。在一些示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂可包括烟草和/或其它植物材料，其可与或可不与调味剂、尼古丁蒸汽形成剂、填充剂、粘合剂和/或聚合物混合。烟草和/或其它植物材料可为叶、细条、薄膜、碎片、颗粒、粉末、珠粒和这些的组合的形式。
62.在至少一个示例性实施例中，芯238可包括具有汲取尼古丁蒸汽前制剂的能力的丝(或丝线)。例如，芯238可为玻璃(或陶瓷)丝束、包括一组玻璃丝卷绕物的束等，其所有布置可能够经由毛细作用通过丝之间的隙间间隔汲取尼古丁蒸汽前制剂。丝可大体上在垂直(横向)于尼古丁电子蒸汽烟装置10的纵向方向的方向上对准。在至少一个示例性实施例中，芯238可包括一到八根丝状芯线，每根芯线包括多根绞捻在一起的玻璃丝。芯238的端部分可为柔性的，并且可折叠到尼古丁贮存器232的边界中。丝可具有大致十字形、三叶草形、y形或呈任何其它合适形状的截面。
63.在至少一个示例性实施例中，芯238可包括任何合适的材料或材料的组合。合适材料的实例可为但不限于玻璃、基于陶瓷或基于石墨的材料。芯238可具有任何合适的毛细汲取作用，以适应具有不同物理特性(如密度、粘度、表面张力和蒸汽压力)的尼古丁蒸汽前制剂。芯238可为不导电的。
64.在至少一个示例性实施例中，加热元件236可包括至少部分地围绕芯238的线圈(加热器线圈)。用于形成线圈的电线可为金属。加热元件236可完全或部分地沿着芯238的长度延伸。加热元件236可进一步完全或部分地围绕芯238的圆周延伸。在一些示例性实施例中，加热元件236与芯238可接触或可不接触(或直接接触)。
65.在图2和3中所示的示例性实施例中，加热元件236经由第一电引线240电连接到导电柱218，并且经由第二电引线240’电连接到外部部分222。因此，外部部分222和导电柱218形成与加热元件236的相应外部电连接。
66.在至少一些其它示例性实施例中，加热元件236可呈平面体、陶瓷体、单条丝、网、电阻丝笼或任何其它合适形式的形式。更一般地，加热元件236可为配置为蒸发尼古丁蒸汽
前制剂的任何加热器。
67.在至少一个示例性实施例中，加热元件236可由任何合适的电阻材料形成。合适电阻材料的实例可包括但不限于铜、钛、锆、钽和来自铂族的金属。合适的金属合金的实例包括但不限于不锈钢、含镍、含钴、含铬、含铝-钛-锆、含铪、含铌、含钼、含钽、含钨、含锡、含镓、含锰和含铁合金，以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超合金。例如，取决于能量传递的动力学和所需的外部物理化学性质，加热元件236可以由铝化镍、在表面上具有氧化铝层的材料、铝化铁和其它复合材料形成，电阻材料可以任选地嵌入于绝缘材料中、封装或涂布有绝缘材料，或反之亦然。加热元件236可以包括选自以下至少一种材料：不锈钢、铜、铜合金、镍-铬合金、超合金及其组合。在一些示例性实施例中，加热元件236可由镍-铬合金或铁-铬合金形成。在另一示例性实施例中，加热元件236可为在其外表面上具有电阻层的陶瓷加热器。
68.仍然参考图2和3，空气管202可包括一对相对的槽242，使得芯238和第一电引线240和第二电引线240’或者加热元件236的端部可从相应相对的槽242延伸出。在空气管202中提供相对的槽242可便于将加热元件236和芯238放置到空气管202内的适当位置，而不影响相对的槽242的边缘和加热元件236的盘绕区段。因此，可能不允许相对槽242的边缘影响和改变加热元件236的线圈间距，否则会产生潜在的热点源。在至少一个示例性实施例中，空气管202可具有约4毫米的直径，并且相对的槽中的每一个可具有约2毫米乘以约4毫米的主尺寸和次尺寸。
69.在至少一个示例性实施例中，加热元件236可通过热传导来加热芯238中的尼古丁蒸汽前制剂。备选地，来自加热元件236的热可借助于导热元件传导到尼古丁蒸汽前制剂，或加热元件236可将热传递到在蒸汽烟抽吸期间被抽吸通过尼古丁电子蒸汽烟装置10的传入环境空气，所述传入环境空气又通过对流加热尼古丁蒸汽前制剂。
70.如图3中所示，第一区段105可进一步包括盖管244、间隔管246和内管248。尽管图2中未示出，但盖管244可布置成在加热元件236与第二鼻部部分224之间围绕空气管202的部分。与空气管202一样，盖管244可在纵向方向上延伸，并且可同轴地定位在第一壳体120内。盖管244可覆盖相对的槽242中的每一个的一部分。
71.间隔管246可在纵向方向上延伸，并且在加热元件236与导电柱218之间同轴地定位在空气管202内。内管248可在纵向方向上延伸，并且同轴地定位在间隔管246内。尽管盖管244、间隔管246和内管248在图3中示出，但这些管中的一个或多个(例如，内管248)可省略。
72.图4是尼古丁电子蒸汽烟装置10的示例性实施例的第二区段沿图1的线ii-ii’的横截面视图。图5是图4中所示的第二区段110的示例性实施例的分解视图。
73.第二区段110可为尼古丁电子蒸汽烟装置10的可再用区段，其中可再用区段能够由外部充电装置再充电。备选地，第二区段110可为一次性的。在该实例中，可使用第二区段110直到来自电源402(如下所述)的能量耗尽(例如，能量降到低于阈值水平)。
74.参考图4和5，根据至少该示例性实施例，电源402包括阳极连接404和阴极连接406。阳极连接404和阴极连接406中的每一个可呈一个或多个电引线或电线的形式。电源402可为电池。例如，电源402可为锂离子电池，或锂离子电池的变型，例如锂离子聚合物电池。电池可为一次性的或可再充电的。
75.第二区段110进一步包括在第二区段110的第一端处的连接器件408。在图4中所示的示例性实施例中，连接器件408是构造成连接到第一区段105的母第一连接器件216的公连接器。备选地，连接器件408可为构造成连接到第一区段105的公连接器的母连接器。
76.在图4中所示的示例性实施例中，连接器件408包括螺纹410，所述螺纹构造成与第一区段105的第一连接器件216上的对应螺纹配合。尽管示为螺纹连接，但是根据至少一些其它示例性实施例，连接器件408可为例如滑动配合连接器、插销连接器、夹子连接器、卡扣连接器等。
77.电源402的阴极连接(连接器件408)终止于并且电连接到定位成靠近第二区段110的第二端的传感器组件424。随后将更详细地论述传感器组件424。
78.阳极连接404终止于导电柱412处并且电连接到导电柱。导电柱412可用作连接器件408的阳极部分。导电柱412限定与一个或多个侧通风口416流体连通的中心通路414。侧通风口416可为在导电柱412中钻取的孔。中心通路414和一个或多个侧通风口416允许在空气通过空气入口145吸入时的压力变化引起由传感器组件(例如，抽吸传感器组件)424进行抽吸检测。
79.尽管图4中仅示出两个侧通风口416和两个空气入口145，但示例性实施例不应限于此实例。相反，导电柱412可包括任何数目的侧通风口416，并且连接器件408可包括任何数目的空气入口145。例如，导电柱412可包括围绕导电柱412以相等距离间隔开的4个侧通风口416。类似地，连接器件408可包括围绕连接器件408以相等距离间隔开的4个空气入口145。
80.导电柱412进一步包括具有凹口的上部部分418，在连接到第二区段110时，所述凹口允许抽吸通过空气入口145的空气通过第二区段110的端部流动和/或传送到第一区段105中。
81.导电柱412可由导电材料(例如，不锈钢、铜等)形成，并且嵌套在连接器件408的中空部分内。当第二区段110的连接器件408联接到第一区段105的第一连接器件216时，上部部分418(和导电柱412)以物理地和电气地连接到导电柱218，以允许电流从电源402流动到加热元件236。电连接还允许第一区段105与第二区段110之间的电信号传导。
82.仍参考图4和5，垫圈绝缘体420将导电柱412保持在连接器件408内。垫圈绝缘体420还使导电柱412与连接器件408的外部部分422电绝缘。外部部分422可由导电材料(例如，不锈钢、铜等)形成，并且可充当连接器件408的阴极部分。
83.如上所述，连接器件408包括构造成将环境空气传送到连接器件408中的一个或多个空气入口145。空气入口145有时也可称为通风口或通气口。
84.当第一区段105联接到第二区段110时，抽吸到连接器件408中的环境空气可与流出一个或多个侧通风口416的空气组合和/或混合并且流入第一区段105中。在至少一个示例性实施例中，空气入口145可以垂直于或基本垂直于连接器件408的纵向中心线的角度就在螺纹410下方钻入连接器件408。
85.空气入口145的侧壁可倾斜，以便使侧壁向内倾斜(例如，在空气入口145的边缘处对侧壁“钻沉孔”)。通过在空气入口145的边缘处使侧壁倾斜(与在空气入口145的边缘处使用相对锋利的边缘相反)，空气入口145可能不太可能变得堵塞或部分阻塞(由于在空气入口145的边缘附近减少了空气入口145的有效横截面积)。在至少一个示例性实施例中，空气
入口145的边缘的侧壁可相对于连接器件408和第二区段110的第二壳体120’的纵向长度(或纵向中心线)倾斜(歪斜)约38度。
86.在至少一个示例性实施例中，空气入口145可大小设定成并且构造成使得尼古丁电子蒸汽烟装置10具有在约60毫米水到约150毫米水的范围内的抽吸阻力(rtd)。
87.仍参考图4和5，如上所述，第二区段110包括传感器组件(例如，抽吸传感器组件)424。
88.如图4中所示，例如，传感器组件424由电源402电连接和供电。在至少此示例性实施例中，传感器组件424包括传感器(例如，抽吸传感器)426、饱和度传感器427和控制电路428。
89.控制电路428配置成将电流和/或电信号提供到第一区段105。为此，控制电路428经由控制电路布线(或引线)430电连接到导电柱412(连接器件408的阳极部分)，并且经由控制电路布线(或引线)432电连接到连接器件408的外部(阴极)部分422。至少在该实例中，控制电路布线432用作包括传感器组件424的电路的阴极。
90.传感器426可为能够感测第二区段110内的内部压降的电容传感器。当联接到第二区段110时，传感器426和控制电路428可一起作用以打开和关闭电源402与第一区段105的加热元件236之间的加热器控制电路(未示出)。在至少一个示例性实施例中，传感器426配置成生成指示尼古丁电子蒸汽烟装置10中气流量值和方向的输出。在该实例中，控制电路428接收传感器426的输出，并且确定(1)气流的方向是否指示对烟嘴125施加负压(例如，抽吸)(相对于正压或吹气)和(2)施加负压的量值超过阈值水平。如果满足这些蒸汽烟抽吸状态，则控制电路428将电源402电连接到加热元件236以激活加热元件236。
91.在一个实例中，加热器控制电路可包括加热器功率控制晶体管(未示出)。控制电路428可通过激活加热器功率控制晶体管将电源402电连接到加热元件236。在至少一个实例中，加热器功率控制晶体管(或加热器控制电路)可形成控制电路428的一部分。
92.根据至少一个示例性实施例，传感器组件424可包括授予loi ling liu的美国专利第9,072,321号和/或授予loi ling liu的美国专利申请公开第2015/0305410号中阐述的一个或多个特征，所述申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。然而，示例性实施例不应限于此实例。相反，控制电路428和传感器426可为布置在印刷电路板上的单独元件，并且经由电触点连接。另外，尽管本文中关于电容传感器进行了讨论，但传感器426可为任何合适的压力传感器，例如，包括压阻或其它压力传感器的微机电系统(mems)。
93.如图7-11中进一步详细描述，饱和度传感器427经由阴极连接406和电引线430连接到电源402，并且经由电引线432连接到第一区段105。饱和度传感器427可配置成测量包括第一区段105中包括的饱和度电路的一个或多个电特性。根据一个或多个示例性实施例，饱和度传感器427可测量饱和度电路的电阻和/或电容。控制电路428可从电阻和/或电容计算饱和度电路的阻抗。在一个实例中，基于电阻、电容和/或阻抗，控制电路428可检测尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂何时变得耗尽(例如，尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂的量降到低于第一最小阈值水平)并且相应地生成警报。在另一个实例中，当检测到尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂耗尽时，控制电路428可使尼古丁电子蒸汽烟装置10禁用蒸汽烟抽吸和/或断电(例如，尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂的量降到低于第二最小阈值水平，其小于第一最小阈值水平)。
94.除此之外，控制电路428可包括控制器。根据一个或多个示例性实施例，控制器可使用硬件、硬件和软件的组合或储存软件的储存介质来实现。硬件可使用处理或控制电路来实现，如但不限于一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(cpu)、一个或多个微控制器、一个或多个算术逻辑单元(alu)、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个微型计算机、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个芯片上系统(soc)、一个或多个可编程逻辑单元(plu)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(asic)，或能够以限定的方式响应和执行指令的任何其它一个或多个装置。
95.在另一个示例性实施例中，控制电路428可包括用于成人蒸汽烟用户的可手动操作的开关以向加热元件236供电。
96.在至少一个示例性实施例中，控制电路428可限制电流连续地供应到加热元件236的时间段。时间段可取决于期望蒸发的尼古丁蒸汽前制剂的量来设置或预设。在一个实例中，可限制将电流连续施加到加热元件236的时间段，使得加热元件236加热芯238的一部分小于约10秒。在另一个实例中，可限制将电流连续施加到加热元件236的时间段，使得加热元件236加热芯238的一部分约5秒。
97.仍参考图4和5，传感器组件424在第二区段110的第二端处支撑在传感器保持器434内。在至少一个示例性实施例中，传感器保持器434可为硅或橡胶垫圈的一部分。然而，示例性实施例不应限于此实例。
98.热激活灯436也可布置到第二区段110的第二端。在图4中所示的示例性实施例中，热激活灯436可布置在端盖135内。热激活灯436可包括一个或多个发光二极管(led)。led可包括一种或多种颜(例如，白、黄、红、绿、蓝等)。此外，热激活灯436在蒸汽烟抽吸期间对成人蒸汽烟用户可见，并且配置成当电源402将电流供应到加热元件236时发光。热激活灯436可用于尼古丁电子蒸汽烟系统诊断或指示电源402的再充电正在进行中。热激活灯436也可配置成使得成人蒸汽烟用户可激活或为了隐私而停用热激活灯436。如授予loi ling liu的美国专利第9,072,321号和/或授予loi ling liu的美国专利申请公开第2015/0305410号中所述，热激活灯436可为传感器组件424的一部分或电连接到传感器组件。
99.图6是图1中所示的尼古丁电子蒸汽烟装置的示例性实施例沿线ii-ii’的横截面视图。
100.在图6中，第一区段105示出为联接到第二区段110。图6中的箭头指示通过尼古丁电子蒸汽烟装置10的示例性气流。
101.现在将参照图6描述当第一区段105联接到第二区段110时尼古丁电子蒸汽烟装置10产生尼古丁蒸汽的操作。
102.参考图6，响应于负压施加到烟嘴125，空气主要通过空气入口145中的至少一个吸入第一区段105中。
103.如果控制电路428检测到上面论述的蒸汽烟抽吸状态，则控制电路428开始向加热元件236供电，使得加热元件236加热芯238上的尼古丁蒸汽前制剂以生成尼古丁蒸汽。
104.通过空气入口145抽吸的空气进入连接器件408内的腔，并且通过上部部分418中的凹口进入中心空气通路214中。空气从中心空气通路214流动通过横向通道212，通过空气通路208，并且然后通过内部通路210。
105.流动通过内部通路210的空气与由加热元件236生成的尼古丁蒸汽组合和/或混合，并且空气尼古丁蒸汽混合物从内部通路210进入中心通路228，并且然后进入烟嘴125内的腔中。空气尼古丁蒸汽混合物从烟嘴125中的腔流出出口230。
106.图7是饱和度电路组件700的示例性实施例的横截面视图。图7描绘了尼古丁电子蒸汽烟装置10的第一区段105的一部分，增强了加热元件236的显示。在至少示例性实施例中，饱和度电路组件700包括沿着芯238的长度延伸但与加热元件236分离(不接触)的探测丝705。在各种示例性实施例中，芯238和探测丝705可比图7中所示的更短或更长。探测丝705经由第一探测引线710连接到第一电引线240。当第一区段105与第二区段110接合时，第一探测引线710将探测丝705电连接到第二区段110中的电源402。
107.如先前所提及和下文更详细地描述，饱和度传感器427可测量至少一个电特性或确定跨过第一区段105的至少一部分的阻抗。更具体地，例如，饱和度传感器427可测量至少一个电特性或确定跨过饱和度电路组件700的阻抗，将探测丝705和加热元件236连接到第一电引线240和第二电引线240’。在各种示例性实施例中，至少一个电特性可包括但不限于电阻、电容或两者。
108.第二区段140’中的控制电路428可基于由饱和度传感器427测量的一个或多个测得电特性(例如电阻)来确定与加热元件236和探测丝705相关联的阻抗。在各种示例性实施例中，控制电路428可基于阻抗或至少一个电特性确定芯238的饱和水平。
109.由于一个或多个电特性和所得阻抗指示(例如，直接指示)芯238的饱和水平，因此电特性和/或阻抗可用于检测尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂耗尽，使得不会生成非期望的尼古丁蒸汽元件。换句话说，例如，饱和度传感器427和测得电特性可使得能够检测干的芯状态(也称为干抽吸状态)，并且继而检测尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂耗尽。
110.探测丝705可由不锈钢制成；然而，可使用产品安全性可接受的任何其它导电金属。饱和度传感器427可实施用于诸如基于测得电阻、测得电容或测得电阻和电容的组合来确定加热元件236与探测丝705之间的阻抗的任何合适方法。
111.如下文所述，饱和度电路组件700对芯238中的尼古丁蒸汽前制剂的存在和量两者敏感。例如，当芯238最初是干的时，阻抗可具有超过约10mω的电阻测量值和约2pf的电容。然而，一旦(例如，在几秒内)将一滴尼古丁蒸汽前制剂(例如，约5mg)置于在芯238的一端上，则电阻测量可为约2mω，并且电容可为约200pf。当添加进一步的尼古丁蒸汽前制剂时，阻抗继续改变，直到芯238饱和。当完全饱和时，芯238可具有约45kω的电阻和约2200pf的电容。
112.根据一个或多个示例性实施例，响应于大于或等于约10mω的电阻和/或小于或等于约2pf的电容，控制电路428可通过切断对加热元件236的电力供应来关断或禁用在尼古丁电子蒸汽烟装置10处的蒸汽烟抽吸。附加地或备选地，控制电路428可通过启亮尼古丁电子蒸汽烟装置10上的指示灯来生成和显示干芯警报。指示灯可为热激活灯436，并且可在生成干芯警报时启亮特定颜或闪烁。在各种示例性实施例中，单独的指示灯可包括在尼古丁电子蒸汽烟装置10的第一壳体120上。
113.一个或多个示例性实施例可提供更准确的电阻和/或电容测量，因为饱和度电路组件700由于芯238与探测丝705和加热元件236接触而更直接地受到使芯238饱和的尼古丁
蒸汽前制剂的量的影响。
114.另外，尼古丁蒸汽前制剂包括甘油、丙二醇和水，而其它组分以较小量存在。因此，尼古丁蒸汽前制剂充当形成于加热元件236与探测丝705(或第一壳体120，如图8和9中所示)之间的电容器中的电解质。因此，存在的尼古丁蒸汽前制剂的量更直接影响饱和度传感器427的电容。
115.由于尼古丁蒸汽前制剂不是绝缘体，因此尼古丁蒸汽前制剂允许电流通过，所述电流可容易地测量以确定电阻。电容和电阻两者都随着芯238上的尼古丁蒸汽前制剂的量(也称为饱和水平)而直接变化。可测量其中一者或两者以确定芯238上的尼古丁蒸汽前制剂的量正在减少(或已经减少)到低于最小阈值水平(例如，芯238开始变干)。电阻和电容的组合可用于确定芯238的阻抗。
116.当加热尼古丁蒸汽前制剂以生成尼古丁蒸汽时，芯238的饱和水平降低，并且另外的尼古丁蒸汽前制剂从尼古丁贮存器(例如，经由毛细管作用)流入芯238中以补充芯238。因此，可确定补充芯238的饱和水平的流动速率。
117.控制电路428可将流动或再填充速率与最小流动速率阈值进行比较，以确定尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂是否正变得耗尽。如果流动速率低于最小流动速率阈值，则控制电路428确定尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂正变得耗尽，并且可向成人蒸汽烟用户输出对应的指示或警报。该指示或警报可启亮指示灯(简单地使灯通电或执行闪烁模式)。
118.下文将参照图11更详细地论述芯238的流动或再填充速率的计算。
119.此外，电特性测量可在尼古丁电子蒸汽烟装置10操作时(例如，当将电力施加到加热元件236时的抽吸期间)执行，并且可使用第一电引线240和第二电引线240’执行，而不需要从第一区段105到第二区段110的附加第三电引线。
120.尽管在尼古丁电子蒸汽烟装置10内进行描述，但饱和度传感器427和饱和度电路组件700可在包括于油漆或墨水系统中的芯、实施调味物或其它成分的芯吸的食品系统、用于增加芯吸再填充速率的反馈系统、用于检测绷带饱和度的医疗系统等上实施。因为饱和度传感器427和饱和度电路组件700是敏感的，因此所描述的系统可用于在液体开始积聚于受保护区域中之前检测液体存在或水平的增加，从而增加系统的各种应用。
121.图8是饱和度电路组件800的另一个示例性实施例的横截面视图。图8描绘了尼古丁电子蒸汽烟装置10的第一区段105的一部分，增强了加热元件236的显示。图8的饱和度电路组件800类似于图7中所示的示例性实施例，不同之处在于，饱和度电路组件800包括连接到第一电引线240的围绕空气管202的探测丝805。在各种示例性实施例中，探测丝805可连接到第二电引线240’。
122.第一探测引线810将探测丝805的一端连接到第一电引线240。另外，第一壳体120经由第一壳体引线820连接到第一电引线240。饱和度传感器427测量探测丝805与第一壳体120之间的电阻和/或电容，以确定尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂的量。然后，如上所述，控制电路428相应地禁用尼古丁电子蒸汽烟装置10和/或输出空的、低的或接近耗尽的尼古丁贮存器232的警报。在各种示例性实施例中，饱和度电路组件800可不包括第一壳体引线820，并且改为测量跨越探测丝805和加热元件236的电阻和/或电容。如上文类似地所述，探测丝805构造成限定空气管202。
123.图9是饱和度电路组件900的另一个示例性实施例的横截面视图。图9描绘了尼古丁电子蒸汽烟装置10的第一区段105的一部分，增强了加热元件236的显示。图9的饱和度电路组件900类似于图8中所示的示例性实施例，不同之处在于，饱和度电路组件900不包括探测丝805。取而代之的是，饱和度传感器427测量跨过加热元件236和第一壳体120的电阻和/或电容以确定芯238的饱和水平。
124.图10是饱和度确定电路装置的示例性实施例的框图。图7的饱和度电路组件700经由各种电引线(第一电引线240、第二电引线240’、阳极连接404、阴极连接406、控制电路布线430和432)以及导电柱218和418电连接到电源402、传感器组件424、饱和度传感器427和控制电路428。饱和度传感器427测量跨过饱和度电路组件700的电阻和/或电容。相同的饱和度确定电路装置可与图8的饱和度电路组件800和图9的饱和度电路组件900一起使用。
125.控制电路428可包括储存阻抗阈值、电阻阈值、电容阈值、流动或再填充速率阈值等的非易失性存储器(未示出)。
126.图11是示出用于尼古丁蒸汽前制剂耗尽检测的方法的流程图。
127.出于举例的目的，图11中所示的示例性实施例将关于电阻和关于图7中所示的示例性实施例进行论述。然而，示例性实施例不应限于此实例。相反，控制电路428可基于芯238的测得电容或阻抗来执行图11中所示的方法。在一个实例中，控制电路428可测量芯238的电容，所述电容然后可用于代替图11中所示方法中的电阻。在另一个实例中，控制电路428可测量芯238的电阻和电容，所述电阻和电容然后可用于计算和/或确定芯238的阻抗。然后，可采用芯238的阻抗代替图11中所示方法中的电阻。此外，控制电路428可基于从图8和9中所示的饱和度电路组件的示例性实施例获得的信息来执行类似方法。
128.参考图11，在1000处，控制电路428确定在尼古丁电子蒸汽烟装置10处是否存在蒸汽烟抽吸状态。根据至少一个示例性实施例，控制电路428可基于来自传感器组件424的输出来确定在尼古丁电子蒸汽烟装置10处是否存在蒸汽烟抽吸状态。在一个实例中，如果来自传感器组件424的输出指示在尼古丁电子蒸汽烟装置10的烟嘴125处施加高于阈值的负压力，则控制电路428确定在尼古丁电子蒸汽烟装置10处存在蒸汽烟抽吸状态。
129.如果控制电路428确定存在蒸汽烟抽吸状态，则在1100处，控制电路428测量(或使饱和度电路组件700测量)芯238的电阻。如上所述，尽管关于电阻论述了图11中所示的示例性实施例，但控制电路428可测量和/或确定芯238的至少一个电特性，其中至少一个电特性可包括芯238的电阻和/或电容，或基于电阻和/或电容确定的芯238的阻抗。
130.在1105处，控制电路428确定芯238的测得电阻是否大于或等于第一阈值(例如，约10mω)。
131.如果芯238的测得电阻大于或等于第一阈值，则在1110处，控制电路428禁用尼古丁电子蒸汽烟装置10。在至少一个示例性实施例中，尼古丁电子蒸汽烟装置10的禁用可包括通过切断加热元件236的电力或使尼古丁电子蒸汽烟装置10断电(或进入低功率状态)来禁用蒸汽烟抽吸功能。该过程随后终止。尽管未示出，但在1110处，控制电路428还可使热激活灯436以特定颜启亮，以指示芯238是干的和/或尼古丁贮存器232已耗尽。
132.回到1105，如果控制电路428确定测得电阻小于第一阈值，则在1115处，控制电路428确定测得电阻是否高于第二阈值(例如，约2mω)。
133.如果测得电阻高于第二阈值(并且因此在约10mω与约2mω之间)，则在1120处，控
制电路428生成并且显示尼古丁蒸汽前制剂低的警报，诸如通过启亮热激活灯436。
134.在1145处，控制电路428以与上文关于1000所论述相同或基本上相同的方式确定蒸汽烟抽吸状态是否仍然存在。
135.如果仍然存在蒸汽烟抽吸状态，则所述过程返回到1100并且如本文中所论述那样继续。
136.返回到1145，如果不再存在蒸汽烟抽吸状态(例如，抽吸已经结束)，则该过程终止。
137.返回1115，如果测得电阻小于第二阈值，则在1117处，控制电路428以与上文关于1000所论述相同或基本上相同的方式确定蒸汽烟抽吸状态是否仍然存在(当前抽吸是否已经结束)。
138.如果蒸汽烟抽吸状态不再存在，则在1130处，控制电路428在蒸汽烟抽吸状态停止时测量和在阈值时间段(例如，0.5、1或2秒)结束时再次测量芯238的电阻。
139.在1135处，控制电路428基于在抽吸结束时的饱和水平(由电阻测量指示)与在阈值时间段结束时的饱和水平(由电阻测量指示)之间的差来计算再填充速率或流动速率。在这种情况下，饱和水平可由在抽吸结束时(第一时间)的芯238的测得电阻水平r0和在抽吸结束之后的阈值时间段结束时(第二时间)的芯238的测得电阻水平r1指示。在一个实例中，控制电路428可将再填充速率计算为电阻水平的变化除以阈值时间段t
th
的长度在使用阻抗的另一个实例中，可将再填充速率计算为阻抗水平的变化除以阈值时间段的长度；即的变化除以阈值时间段的长度；即其中z0是抽吸结束时的芯238的阻抗，并且z1是在抽吸结束之后的阈值时间段结束时的芯的阻抗。
140.在至少一个其它示例性实施例中，控制电路428可通过在抽吸期间监测芯238的电阻、电容和/或阻抗以确定最小饱和水平(例如，最大电阻或阻抗值)，并且然后当芯238变得再饱和(达到其初始电阻或阻抗水平)时监测芯的电阻、电容和/或阻抗，以计算流动或再填充速率。控制电路428然后可将流动速率计算为在芯238处于最小饱和水平时与芯238再饱和时之间的时间内的再饱和量(耗尽和再饱和时的阻抗之间的差，这可由电阻测量来指示)。
141.在1140处，控制电路428将在1135处计算的再填充速率与最小再填充速率阈值进行比较，以确定再填充速率是否小于最小再填充速率阈值。
142.随着尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂的量减小，芯238的再填充速率减小。因此，控制电路428可确定当芯的再填充速率降到低于最小阈值水平时，尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂正变得耗尽(降到低于最小阈值)。
143.如果控制电路428在1140处确定再填充速率低于最小阈值，则控制电路428确定尼古丁贮存器232中的尼古丁蒸汽前制剂正变得耗尽(低)。因此，该过程前进到1120并且如本文中所论述那样继续。
144.返回到1140，如果再填充速率大于最小再填充速率阈值，则该过程返回到1100并且如本文中所论述那样继续。
145.返回1117，如果控制电路428确定蒸汽烟抽吸状态仍然存在，则控制电路428继续监测传感器组件424的输出以确定蒸汽烟抽吸状态何时停止(抽吸已结束)。一旦不再存在
蒸汽烟抽吸状态，则过程前进到1130并且如本文中所论述那样继续。
146.现在返回到图11中的1000，如果控制电路428确定蒸汽烟抽吸状态尚未存在，则控制电路428继续针对蒸汽烟抽吸状态而监测传感器组件424的输出。一旦检测到蒸汽烟抽吸状态，该过程前进到1100并且如本文中所论述那样继续。
147.应理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”、“联接到”或“覆盖”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、连接至、联接到或覆盖另一元件或层，或可存在中间元件或层。相比之下，当元件被称作“直接”在另一个元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。贯穿本说明书，相似编号是指相似元件。如本文中所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有组合。
148.应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一区域、层或区段。因此，在不脱离示例性实施例的教示的情况下，下文所论述的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
149.为易于描述，本文可使用空间相对术语(例如“底下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解，除了图式中描绘的定向之外，预期所述空间相对术语涵盖装置在使用或操作时的不同定向。例如，如果图中的装置翻转，那么描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向在其它元件或特征“上方”。因此，术语“在
……
下方”可包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种定向。装置可能以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且本文中所用的空间相对描述词可进行相应解释。
150.本文中使用的术语仅用于描述各种示例性实施例的目的，并且并非意图限制示例性实施例。如本文中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“所述”还旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和部件，但是，不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组。
151.本文中参考截面图示描述了示例性实施例，所述截面图示是示例性实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示。因而，应预期到由(例如)制造技术和/或公差所致的相对于图示的形状的变化。因此，示例性实施例不应被解释为限于本文所示的区域的形状，而应包括例如由制造引起的形状偏差。
152.除非另有定义，否则本文中所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的含义。将进一步理解，术语，包括常用词典中定义的术语，应被解释为具有与其在相关领域中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则将不以理想化或过度形式化的含义进行解释。
153.尼古丁蒸汽前制剂可包括尼古丁。在示例性实施例中，调味物(至少一种调味剂)包括在尼古丁蒸汽前制剂中。在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂为液体、固体和/或凝胶制剂，包括但不限于水、珠粒、溶剂、活性成分、乙醇、植物提取物、天然或人工香料，和/或至少一种尼古丁蒸汽形成剂，如丙三醇和丙二醇。
154.在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂的至少一种尼古丁蒸汽形成剂包括二醇
(如丙二醇和/或1，3-丙二醇)、甘油及其组合或子组合。可使用各种数量的尼古丁蒸汽形成剂。例如，在一些示例性实施例中，包括的至少一种尼古丁蒸汽形成剂的量在基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约20重量％至基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约90重量％的范围内(例如，尼古丁蒸汽形成剂在约50％至约80％的范围内，或在约55％至75％的范围内、或在约60％至70％的范围内)等。作为另一个实例，在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂包括二醇和甘油的重量比，其范围为约1:4至4:1，其中二醇是丙二醇或1,3-丙二醇或其组合。在示例性实施例中，此比率约为3:2。可使用其它量或范围。
155.在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂包括水。可使用各种量的水。例如，在一些示例性实施例中，可包括的水的量在基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约5重量％至基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约40重量％的范围内，或在基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约10重量％至基于尼古丁蒸汽前制剂的重量的约15重量％的范围内。可使用其它量或百分比。例如，在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂中不是水(并且也不是尼古丁和/或调味剂)的其余部分是尼古丁蒸汽形成剂(上文所述)，其中尼古丁蒸汽形成剂是30重量％至70重量％之间的丙二醇，并且尼古丁蒸汽形成剂的其余部分是甘油。可使用其它量或百分比。
156.在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂包括至少一种调味剂，其量在约0.2重量％至约15重量％的范围内(例如，调味剂可在约1％至约12％，或约2％至约10％，或约5％至约8％的范围内)。在示例性实施例中，至少一种调味剂可为天然调味剂、人工调味剂或天然调味剂和人工调味剂的组合中的至少一种。例如，至少一种调味剂可包括薄荷醇等。
157.在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂包括量为约1重量％至约10重量％的尼古丁。例如，尼古丁在约2％至9％，或约2％至8％，或约2％至6％的范围内。在示例性实施例中，尼古丁蒸汽前制剂中不是尼古丁和/或调味剂的部分包括10-15重量％的水，其中尼古丁蒸汽前制剂的其余部分是丙二醇和尼古丁蒸汽形成剂的混合物，其中混合物的重量比范围为约60:40至40:60之间。可使用其它组合、量或范围。
158.虽然本文中已公开多个示例性实施例，但应理解，可能有其它变化。不应将此类变化视为脱离本公开的范围，并且对所属领域的技术人员来说显而易见的所有此类修改旨在包含于所附权利要求书的范围内。

技术特征：

1.一种尼古丁电子蒸汽烟装置，包括：构造成保持尼古丁蒸汽前制剂的尼古丁贮存器；构造成从所述尼古丁贮存器汲取尼古丁蒸汽前制剂的芯；配置成加热从所述尼古丁贮存器汲取的所述尼古丁蒸汽前制剂的加热元件；沿所述芯的长度的探测丝，所述探测丝由所述芯与所述加热元件分离；饱和度传感器，所述饱和度传感器配置成在第一时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，所述至少一个电特性包括电阻、电容或电阻和电容两者，以及在第二时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，所述第二时间在所述第一时间之后；以及控制电路，所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的至少一个电特性和所述第二时间处的至少一个电特性，计算所述尼古丁蒸汽前制剂流到所述芯上的再填充速率，确定所述再填充速率小于阈值再填充速率，以及响应于确定所述再填充速率小于所述阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。2.根据权利要求1所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的至少一个电特性与所述第二时间处的至少一个电特性之间的差来计算所述再填充速率。3.根据权利要求1或2所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的至少一个电特性计算第一阻抗，基于所述第二时间处的至少一个电特性计算第二阻抗，以及基于所述第一阻抗与所述第二阻抗之间的差计算所述再填充速率。4.根据权利要求1、2或3所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值，以及响应于确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于所述阈值而禁用所述尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。5.根据任一前述权利要求所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值，以及响应于确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于所述阈值而输出所述低尼古丁蒸汽前制剂警报。6.根据任一前述权利要求所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，
基于所述第三时间处的至少一个电特性计算所述芯的阻抗，确定所述阻抗大于或等于阈值，以及响应于确定所述阻抗大于或等于所述阈值而禁用所述尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。7.根据任一前述权利要求所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，基于所述第三时间处的至少一个电特性计算所述芯的阻抗，确定所述阻抗大于或等于阈值，以及响应于确定所述阻抗大于或等于所述阈值而输出所述低尼古丁蒸汽前制剂警报。8.根据任一前述权利要求所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，进一步包括：配置成向所述尼古丁电子蒸汽烟装置提供电力的电源。9.根据任一前述权利要求所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述探测丝是不锈钢丝。10.一种尼古丁电子蒸汽烟装置，包括：外壳体；同轴地定位在所述外壳体内的内管；构造成保持尼古丁蒸汽前制剂的尼古丁贮存器，所述尼古丁贮存器定位于所述内管与所述外壳体之间；构造成从所述尼古丁贮存器汲取尼古丁蒸汽前制剂的芯；配置成加热从所述尼古丁贮存器汲取的所述尼古丁蒸汽前制剂的加热元件；饱和度传感器组件，所述饱和度传感器组件配置成在第一时间和第二时间处在所述外壳体与所述内管之间测量至少一个电特性，所述第二时间在所述第一时间之后；以及控制电路，所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的至少一个电特性和所述第二时间处的至少一个电特性，计算所述尼古丁蒸汽前制剂流到所述芯上的再填充速率，确定所述再填充速率小于阈值再填充速率，以及响应于确定所述再填充速率小于所述阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。11.根据权利要求10所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，进一步包括：围绕所述内管的外周边的探测丝，其中所述饱和度传感器组件配置成通过在所述外壳体与围绕所述内管的外周边的所述探测丝之间测量所述至少一个电特性来在所述外壳体与所述内管之间测量所述至少一个电特性。12.根据权利要求11所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述探测丝是不锈钢丝。13.根据权利要求10、11或12所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的至少一个电特性与所述第二时间处的至少一个电特性之间的差来计算所述再填充速率。14.根据权利要求10至13中任一项所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路
配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置基于所述第一时间处的电特性计算第一阻抗，基于所述第二时间处的电特性计算第二阻抗，以及基于所述第一阻抗与所述第二阻抗之间的差计算所述再填充速率。15.根据权利要求10至14中任一项所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述内管之间测量所述芯的至少一个电特性，确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值，以及响应于确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于所述阈值而禁用所述尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。16.根据权利要求10至15中任一项所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述内管之间测量所述芯的至少一个电特性，确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值，以及响应于确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于所述阈值而输出所述低尼古丁蒸汽前制剂警报。17.根据权利要求10至16中任一项所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述内管之间测量所述芯的至少一个电特性，基于所述第三时间处的至少一个电特性计算所述芯的阻抗，确定所述阻抗大于或等于阈值，以及响应于确定所述阻抗大于或等于所述阈值而禁用所述尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。18.根据权利要求10至17中任一项所述的尼古丁电子蒸汽烟装置，其中所述控制电路配置成使所述尼古丁电子蒸汽烟装置在第三时间处在所述加热元件与所述内管之间测量所述芯的至少一个电特性，基于所述第三时间处的至少一个电特性计算所述芯的阻抗，确定所述阻抗大于或等于阈值，以及响应于确定所述阻抗大于或等于所述阈值而输出所述低尼古丁蒸汽前制剂警报。19.一种用于检测尼古丁电子蒸汽烟装置的尼古丁贮存器中的尼古丁蒸汽前制剂耗尽的方法，所述方法包括：在第一时间处在加热元件与探测丝之间测量芯的至少一个电特性，所述至少一个电特性包括电阻、电容或电阻和电容两者，在第二时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性，所述第二时间在所述第一时间之后；基于所述第一时间处的至少一个电特性和所述第二时间处的至少一个电特性，计算所述尼古丁蒸汽前制剂流到所述芯上的再填充速率；确定所述再填充速率小于阈值再填充速率；以及响应于确定所述再填充速率小于所述阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警
报。20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：在第三时间处在所述加热元件与所述探测丝之间测量所述芯的至少一个电特性；确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于阈值；以及响应于确定所述第三时间处的至少一个电特性大于或等于所述阈值而禁用所述尼古丁电子蒸汽烟装置处的蒸汽烟抽吸。

技术总结

一种尼古丁电子蒸汽烟装置(10)包括饱和度传感器(427)，所述饱和度传感器配置成在第一时间和第二时间处在加热元件(236)与探测丝(705)之间测量芯(238)的至少一个电特性，其中至少一个电特性包括电阻、电容或电阻和电容两者。尼古丁电子蒸汽烟装置(10)还包括控制电路(428)，其配置成使尼古丁电子蒸汽烟装置(10)：基于第一时间处的至少一个电特性和第二时间处的至少一个电特性，计算尼古丁蒸汽前制剂流到芯(238)上的再填充速率；确定再填充速率小于阈值再填充速率；以及响应于确定再填充速率小于阈值再填充速率而输出低尼古丁蒸汽前制剂警报。剂警报。剂警报。