阅读说明：本技术 带计量的吸入装置 () 是由 D.弗里曼 A.弗里曼 J.弗里曼 于 2017-03-30 设计创作，主要内容包括：一种用于吸入蒸发物质的吸入装置,其包括计量能力,以在特定量的物质被消耗时通知使用者。吸入装置可包括感测蒸发物质的传感器和利用来自传感器的数据来计量消耗量的处理器。吸入装置还可以定义会话,该会话是使用者可以消费特定量的时间。在会话期间,使用者可以启动和停止吸入并继续吸入。当使用者停止吸入时,吸入装置将停止蒸汽产生,并在使用者继续吸入时继续生产。()

带计量的吸入装置

有关申请数据

本申请要求于2015年12月7日提交的美国临时专利申请号62/386,614和62/386,615以及2016年1月13日提交的美国临时专利申请号62/388,066的优先权。这些申请以援引方式结合于此。

背景技术

诸如蒸发器、蒸发笔和蒸发机的吸入装置用于蒸发诸如烟草、油、液体、医药和植物草药的物质。一旦蒸发，这些物质便被消费者吸入。这样的吸入装置相对于传统的吸烟方法具有健康益处。但吸入蒸气会对身体产生负面影响，具体取决于物质，如尼古丁。吸入装置在消费者中越来越受欢迎，但却带来了问题。

例如，虽然蒸发器可以比传统的吸烟方法更安全，但是难以计量被吸入的蒸发物质的量。因此，蒸发尼古丁的吸入装置的使用者会实际上消耗比使用者吸烟或吸雪茄消耗更多的尼古丁。

有多种因素影响吸入的药物量。这些因素包括蒸发物质的药物浓度、吸入的蒸汽量、吸入的持续时间、吸入装置之间的变化，以及装置的功能性的变化和不一致。

另一个问题是吸入的物质可能根据各种因素对不同的使用者产生不同的影响。为了优化使用者体验，有必要跟踪一段时间内吸入的数量并跟踪其对该使用者产生的影响。这可能是一项繁琐而艰巨的任务。典型的使用者可能无法跟踪每个剂量并记录体验。

发明内容

在一个方面，本公开描述了一种用于吸入蒸发物质的吸入装置，该吸入装置包括蒸发物质可以流过的通道，光信号装置，其中光信号装置发光；传感器，其中传感器感测来自光信号装置的光；并且其中光信号装置和传感器位于通道中，使得蒸发的物质可以流过传感器和光信号装置。

在另一方面，本公开还描述一种处理器，其中所述处理器使用来自传感器的数据来计量蒸发物质的消耗。吸入装置还可包括传感器，其中传感器获取与装置中的气流有关的数据。吸入装置可以进一步包括指示器，其中指示器在吸入一定剂量的物质时通知使用者。

在另一方面，本公开描述了一种用于吸入蒸发物质的吸入装置，其包括处理器；和仪表，其中仪表包括指示器；其中处理器使用来自计时器的数据计算吸入的物质的量，并且其中指示器通知使用者已经吸入的量。吸入装置还可包括吸嘴，使用者可从吸嘴吸入蒸发的物质；储存器，其中储存未蒸发形式的物质；和加热元件，其中所述加热元件用于加热未蒸发的物质。

吸入装置还可以具有仪表的能力，指示物质的逐渐吸入，包括以离散量逐渐吸入物质。

在另一方面，本公开描述了一种吸入装置，包括：主体，其中所述主体包括：吸嘴，使用者可从所述吸嘴吸入蒸发的物质；储存器，其中储存未蒸发形式的物质；加热元件，其中所述加热元件用于加热未蒸发的物质；处理器，其中处理器定义会话；其中，所述装置被构造成使得来自所述储存器的未蒸发物质被所述加热元件加热以产生蒸发物质，并且所述蒸发物质被使用者通过所述吸嘴吸入；并且其中处理器被构造为保持会话打开，在此期间处理器被构造为在使用者停止吸气时停止加热元件，并且被构造为在使用者继续吸气时启动时间和加热元件。

附图说明

图1是吸入装置的图；

图1A是吸入装置的一部分的图；

图1B是吸入装置的一部分的另一图；

图2是吸入装置的另一图；

图3是吸入装置的另一图；

图4是吸入装置的另一图；

图5是吸入装置的另一图。

具体实施方式

图1示出了用于吸入蒸发物质的吸入装置100。吸入装置100包括第一开口102和第二开口104。在两个开口之间是通道106。当使用者使用吸入装置100吸气时，空气流入第一开口102和装置100中，蒸发物质由加热元件(未示出)产生，并且空气和蒸汽的混合物通过通道106流到第二开口104并最终流到使用者。

吸入装置100还包括传感器108和信号器110。传感器108和信号器110在通道106中彼此相对定位。传感器108感测蒸汽量。例如，传感器108可以感测蒸汽的浓度。传感器108感测由信号器110发射的信号的强度。如果传感器108感测到高信号输出，则这表明蒸汽量低，并且蒸气/空气混合物的空气占支配地位。同样，如果传感器108检测到低信号输出，则表明蒸汽/空气混合物的蒸汽占支配地位。

来自传感器108的数据可以帮助装置100向使用者提供关于蒸汽浓度的信息。例如，如果传感器感测到来自信号器110的强度下降5％，则其可能与60％蒸汽的蒸汽/空气的混合物相关。

知道蒸汽的相对浓度可以帮助装置100向使用者提供附加信息。例如，如果使用者使用装置100吸气并且传感器108感测到高输出，则这可以指示浓度低于预期。装置100可以包括附加指示器以通知使用者装置100没有产生预期量的蒸汽。传感器108可以是感测光的任何合适的传感器，包括但不限于光传感器、光检测器、光单元、光阻器、光晶体管、光二极管和/或太阳能电池。信号器110可以是产生光的任何合适的装置，例如LED。信号器也可以发出紫外线。换句话说，信号器110可以产生宽范围波长的光，并且传感器108检测那些波长的光。吸入装置100可以可选地使用滤光器以便瞄准特定波长的光以最佳地检测蒸汽强度。

在图1中，传感器108位于信号器110的对面。传感器108和信号器110也可以以可替换的布置定位而不脱离本公开的范围。例如，在图1A中，传感器108和信号器110在通道106中彼此相邻定位。在另一个实施例中，如图1B所示，传感器108和信号器110在通道106中以一定角度彼此相邻定位。在图1A和1B中的传感器108和信号器110的布置利用了反向散射和荧光的构思。

在反向散射中，穿过通道106的蒸汽可以从传感器110的视角将光“反射”回去。在该情况下，蒸汽粒度将决定“反射”特性和反射角度。在荧光中，光可能被蒸汽颗粒吸收，并且可能产生新的光。然后传感器将拾取新的光。光和传感器可以朝向通道106面向相同的方向(平行地)设置。对于本领域普通技术人员来说是已知的传感器108和信号器110的其他替代位置，由此，蒸发物质的流动影响传感器从光信号装置产生的光接收的信号意落入本公开的范围内。例如，传感器108和信号器110可以彼此相邻，但是传感器108和信号器110中的一个也可以以一定角度定位。

图2示出了吸入装置200。吸入装置包括处理器204和计时器206。在该实施例中，吸入装置200包括入口216、出口208、储存器210、加热元件212和芯213。吸入装置200还包括指示器214和电池215。储存器210以未蒸发的形式存储物质，并且加热元件212经由芯213加热来自储存器210的未蒸发的物质以产生蒸发的物质，然后该蒸发的物质由使用者通过出口208吸入。装置200还包括通道217，当使用者吸气时，由加热元件212产生的蒸发物质和空气将通过该通道217流到出口208。

装置200使用处理器204和计时器206来向使用者提供计量信息。更具体地，处理器204控制计时器206，使得当使用者使用装置200吸气时，处理器204将启动计时器206以及加热元件212开始蒸发物质。在计时器206达到特定值之后，将产生特定量的蒸发元素，并且处理器204将关闭加热元件212。或者，处理器204将不会关闭加热元件212，而是将向指示器214发送已经消耗了特定量的蒸发元素的信号。

例如，如果加热元件产生1毫克/秒，特定量为3毫克，处理器将在使用者吸气时打开加热元件212，并且处理器将在定时器达到3秒时关闭加热元件。在计时器达到3秒之后，处理器将向指示器214发送信号，然后指示器214将指示已经消耗了特定量。指示器214可以是音频信号、视觉信号、视觉显示器或振动。指示器214还可以是发送器，其向诸如智能电话、平板电脑或计算机的外部装置发送信号，指示已经消耗了特定量。

或者，指示器214可以显示使用者已消耗的量。如图5所示，作为使用者的视觉指示器，指示器214可包括渐进式仪表指示器。这可以采取一系列灯的形式，可能是LED灯，其指示使用者消耗的量的渐进。例如，蒸发器上可能存在一系列四个LED灯，指示何时获得1/4，1/2，3/4和全部量。当已经获得全部量时，可以对灯进行编程以通过闪烁向使用者指示已达到全部量。渐进式仪表指示器可采用其他形式，如机械指示器、拨盘、屏幕显示或声音顺序。渐进式仪表指示器可以继续计量并指示使用者超过一个循环。例如，在获得满量后，指示器将关闭所有灯，并在使用者消耗时再次开启每个灯。

在以上示例中，其中特定量设定为3mg并且加热元件212产生1mg/秒蒸气，3mg将被输送给吸气3秒钟的使用者。在使用者不能吸气足够长时间以在单次吸入中消耗单剂量的情况下，装置200被构造为保持一会话打开，其中会话被定义为可以消耗特定量的特定时间。在这种情况下，会话可以设置为10秒。在该打开会话构造中，当使用者停止吸气时，装置200可以停止产生蒸汽，并且当使用者再次吸气时，装置200可以开始产生蒸汽。当使用者吸入的总和相当于3mg的消耗时，处理器将向指示器214发送信号。确定使用者何时停止吸入可以通过使用压力传感器来实现。在压力下降到阈值以下的情况下，加热元件将停止。当压力超过阈值时，加热元件将继续。或者，代替基于时间的，会话可以是基于蒸汽的，其中装置200保持会话打开直到产生一定量的蒸汽。

图3示出了根据另一实施例的吸入装置300。吸入装置包括处理器304和计时器306。在该实施例中，吸入装置300包括入口319、出口308、储存器310、加热元件312和芯313。吸入装置300还包括指示器314和电池315。储存器310储存未蒸发形式的物质，并且加热元件312经由芯313加热来自储存器310的未蒸发的物质以产生蒸发的物质，然后，其由使用者通过出口308吸入。所述装置300还包括通道317，当使用者吸气时，由加热元件312产生的蒸发物质和空气将通过通道317流到出口308。

装置300还包括指示器314，该指示器314将向使用者指示何时消耗了特定量的蒸发物质。指示器314可以是音频信号、视觉信号、视觉显示器或振动。指示器314还可以是发送器，其向诸如智能电话、平板电脑或计算机的外部设备发送信号，指示已经消耗了一剂量。或者，指示器314可以显示使用者已消耗多少剂量。

吸入装置300还可包括传感器316和信号器318，例如产生宽范围光波长的LED。信号器也可以是产生紫外线的信号器。传感器316和信号器318在通道317中彼此相对地定位。传感器316感测蒸汽的浓度。例如，传感器316可以是光学传感器，其感测由信号器318产生的光的强度。如果传感器316感测到高输出，则这表明蒸汽浓度低，并且蒸气/空气混合物主要是空气，如果不是全部的话。如果传感器316检测到低输出，则表明蒸汽浓度高。处理器304记录来自传感器316的信息。传感器316可以帮助装置100向使用者提供关于蒸汽浓度的信息。例如，如果传感器感测到来自信号器110的强度下降5％，则其可能与60％蒸汽的蒸汽/空气的混合物相关。

处理器304使用来自传感器316的数据来计算何时产生了特定量的蒸发物质。这在物质粘稠的情况下是有用的。在这样的粘性物质中，在给定时间内产生的蒸汽量可以变化。在图3的实施例中，当使用者使用装置300吸气时，处理器304将打开加热元件312。传感器316将实时感测(作为非限制性示例，每0.1秒)来自信号器318的光的强度。使用来自传感器316的数据，处理器304可以确定何时产生了特定量。

例如，如果要消耗的特定量是3mg并且加热元件312每秒蒸发1mg，那么理论上应该在3秒内产生3mg。然而，在实践中，吸入装置300可能需要更长的时间来蒸发3mg。这可能是由于诸如加热元件312加热所花费的时间以及从储存器310释放到芯313的药物的稠度等因素。因此，例如，当使用者开始吸气时，第一秒中的传感器316的前十个读数(例如，每0.1秒读取一次)可以指示在第一秒内产生的蒸汽是预期产量的50％。该百分比可以被认为是蒸汽因子。处理器304将考虑该蒸汽因子以确定使用者何时消耗3mg。换句话说，处理器304将收集关于蒸汽因子的来自传感器316的数据(例如，每0.1秒)，以确定使用者何时消耗了3mg。对于给定时间，处理器304将时间(例如，0.1秒)乘以此时的蒸汽因子，并将添加这些乘积中的每一个以确定何时消耗了特定量。例如，如果在吸入的第一秒中，产生50％的蒸气，并且假设1秒后产生100％的蒸气，则处理器将能够确定在3.5秒内消耗了3mg。

在以上示例中，处理器304能够获取来自于传感器316的数据，以及还包括的关于每单位时间预期产生多少特定量的物质的信息。处理器304可以存储物质的附加蒸汽特性。例如，处理器304可以存储加热元件312加热到其使物质蒸发的温度所花费的时间。处理器304还可以存储在不同的吸气曲线期间的加热和温度变化。例如，如果使用者以高速率吸气，则流过入口319并进入装置300的空气可以冷却加热元件312。处理器304可以存储关于不同吸入速率的信息以调节例如加热元件312的温度。处理器304还可以存储关于药物从储存器310到芯313的流动的信息，给定体积内物质的浓度，以及物质在加热元件312的不同温度下的蒸发速率。处理器304以及这里讨论的处理器可以是由诸如Texas Instruments的IC制造商制造的标准集成电路(IC)芯片。

图4示出了根据本公开另一实施例的另一吸入装置400。吸入装置400包括处理器404和计时器406。在该实施例中，吸入装置400包括入口419、出口408、储存器410、加热元件412和芯413。装置400还包括指示器414，用于在吸入一定剂量的物质时通知使用者。装置400还包括通道417，当使用者吸气时，由加热元件412产生的空气和蒸发物质通过通道417流到出口408。

吸入装置400还包括传感器416和信号器418，例如产生宽范围光波长的LED。信号器也可以是产生紫外线的信号器。传感器416和信号器418在通道417中彼此相对地定位。传感器416感测蒸汽的浓度。例如，传感器416可以是光学传感器，其感测由信号器418产生的在包括但不限于可见光和紫外光的波长下的光的强度。

吸入装置400还包括体积流量传感器422。传感器422可以是任何合适的气流传感器，包括但不限于以下的任何组合或单独的：压力传感器、螺旋桨、麦克风或压电传感器。传感器422用于测量蒸汽和空气的混合物流过通道417的速度。因此，例如，如果传感器422是螺旋桨，则螺旋桨将安装在通道417中并且将根据蒸气/空气混合物的速度旋转。旋转频率可以被测量并用于计算混合物的速度。如果传感器是麦克风，则可以在通道417中设置麦克风以收听通过通道的蒸汽/空气混合物的噪声。可以在声音强度和/或频率与混合物的流速之间建立相关性。可选地，传感器422可以放置在入口419和处理器404之间，使得它检测在使用者吸气时通过装置400的空气流速。

传感器422可用于调节加热元件412的强度。加热元件的温度可影响被蒸发的物质的量。传感器422能够感测使用者吸气的强度(即，感测每单位吸气时间的体积)。处理器404可以获取该数据并通过调节加热元件的电压来调节加热元件的强度。

传感器422和加热元件412的调节在使用者希望更快地消耗剂量的非限制性情况下是有用的。因此，例如，如果设置装置400使得加热元件产生1mg/秒的蒸汽并且剂量为3mg，则每单位时间以高体积吸入的使用者可以比3秒更快地消耗整个剂量。在该情况下，传感器422将能够感测蒸汽/空气混合物的较高速度，并且处理器可以增加加热元件的强度，使得其产生更多蒸汽。处理器404可以基于来自传感器422的数据实时调节加热元件412的强度。因此，如果使用者没有强烈吸气，则传感器422将检测到降低的流速，然后处理器可以降低加热元件412的强度。

在另一实施例中，本文描述的吸入装置可连接到移动装置，例如智能手机或平板电脑，并与软件应用程序接口。软件应用程序可以记录使用者吸入的剂量并记录使用者的剂量体验。该信息可由软件分析，以跟踪和优化使用者吸入物质的体验。为了帮助改进分析，使用者还可以输入个人信息，例如疾病、疼痛、体重和食物摄入量。记录的信息可用于准确监测使用者的摄入细节，并可提交给医生进行审查和/或改进。

应用程序还可以通过互联网与其他使用者连接。这可用于与使用者社区分享经验，接收建议和网络。该应用程序还可以用作购买剂量胶囊或蒸发器设备的电子商务平台。该平台可根据使用者的额定经验提供特定物质。另一个增强的用途可能是寻找可能允许社交互动和会议的地理位置内的其他使用者。这些增强型服务可以通过互联网与其他服务集成。

使用者还可以通过应用程序锁定蒸发器装置。这可以用作防止不期望使用(由儿童或其他人)的安全特征。可以锁定可定制的锁定设置以增强安全性或限制低自我控制的使用。

虽然本文已经描述了具有芯和加热元件的实施例，但是可以使用其他合适的蒸发物质的方法而不脱离本公开的范围。例如，待蒸发的物质可放置在腔室或烘箱中。烤箱可以是由金属制成的小杯，使用者可以放置物质在那里。然后烤箱加热并蒸发物质。产生的任何蒸汽都可以离开烤箱并在使用者吸气时流向使用者。

虽然本文已经说明和描述了实施例，但是应当理解，本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神的情况下对所描述的实施例进行各种替换和改变。这里描述的实施例是用于说明而不是旨在限制本公开的范围。