具有非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测的非尼古丁电子烟设备和自动关机的制作方法

1.一个或多个示例性实施例涉及非尼古丁电子烟(非尼古丁电子烟，non-nicotine e-vaping)设备。


背景技术：

2.非尼古丁电子烟设备(或非尼古丁电子烟设备)包括加热器，该加热器使非尼古丁蒸汽前体制剂材料蒸发以产生非尼古丁蒸汽。非尼古丁电子烟设备可以包括若干非尼古丁电子烟元件，这些元件包括电源、包括加热器的非尼古丁筒体或非尼古丁电子烟罐以及能够保持非尼古丁蒸汽前体制剂材料的非尼古丁储器。


技术实现要素：

3.至少一个示例性实施例提供了一种非尼古丁电子烟设备，包括非尼古丁荚体组件和构造成与该非尼古丁荚体组件接合的设备组件。非尼古丁荚体组件包括：存储器，其存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器；和加热器，其构造成使从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化。该设备组件包括控制器，其被配置成：基于从存储器获得的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至加热器的总电量来估算在吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于存储在存储器中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；并且响应于判定为更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值而控制非尼古丁电子烟设备输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。
4.至少一个其他示例性实施例提供了一种非尼古丁电子烟设备，包括非尼古丁荚体组件和构造成与非尼古丁荚体组件接合的设备组件。非尼古丁荚体组件包括：用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器；加热器，其构造成使从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化；和存储器，其存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量。该设备组件包括控制器，其被配置成：基于非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至加热器的功率的汇总量来估算在吸烟事件期间从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于从存储在存储器中的非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在吸烟事件期间从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定更新后的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；并且响应于判定为更新后的从
非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值而控制非尼古丁电子烟设备输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。
5.至少一个其他示例性实施例提供了一种包括控制器的非尼古丁电子烟设备。控制器被配置成：从插入到电子烟设备中的非尼古丁荚体组件中的存储器获得用完标志，该用完标志指示非尼古丁荚体组件中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽；并且基于从存储器中获得的用完标志来禁止在非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。
6.至少一个其他示例性实施例提供了一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，该电子烟设备包括用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器和构造成使从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化的加热器，该方法包括：基于非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至加热器的功率的汇总量来估算在吸烟事件期间由加热器汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于存储在存储器中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；以及响应于判定为更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值而输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。
7.至少一个其他示例性实施例提供了一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，该电子烟设备包括用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器和构造成使从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化的加热器，该方法包括：基于非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至加热器的功率的汇总量来估算在吸烟事件期间从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于存储在存储器中的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在吸烟事件期间从非尼古丁储器吸取的尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定更新后的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；以及响应于判定为更新后的从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值而输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。
8.至少一个其他示例性实施例提供了一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，该电子烟设备包括非尼古丁荚体组件和设备组件，该方法包括：从插入到设备组件中的非尼古丁荚体组件中的存储器获得用完标志，该用完标志指示非尼古丁荚体组件中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽；以及基于从存储器获得的用完标志来禁止在非尼古丁电子烟设备上吸烟。
附图说明
9.当结合附图回顾详细描述时，本文的非限制性实施例的各个特征和优点将变得更加明显。附图仅出于示意性地目的提供，不应理解成限制权利要求的范围。除非明确指出，否则附图将不被认为是按照比例绘制。为了清晰，附图的各个尺寸可能已经被放大。
10.图1是根据一个示例性实施例的非尼古丁电子烟设备的正视图。
11.图2是图1的非尼古丁电子烟设备的侧视图。
12.图3是图1的非尼古丁电子烟设备的后视图。
13.图4是图1的非尼古丁电子烟设备的近端视图。
14.图5是图1的非尼古丁电子烟设备的远端视图。
15.图6是图1的非尼古丁电子烟设备的透视图。
16.图7是图6中的荚体入口的放大视图。
17.图8是图7的非尼古丁电子烟设备的截面图。
18.图9是图6的非尼古丁电子烟设备的设备主体的透视图。
19.图10是图9中的设备主体的正视图。
20.图11是图10中的通孔的放大透视图。
21.图12是图10中的设备电气连接器的放大透视图。
22.图13是涉及图12中的烟嘴的局部分解图。
23.图14是涉及图9的边框结构的局部分解图。
24.图15是图14中的烟嘴、弹簧、保持结构和边框结构的放大透视图。
25.图16是图14中的前盖、框架和后盖的局部分解图。
26.图17是图6中的非尼古丁电子烟设备的非尼古丁荚体组件的透视图。
27.图18是图17的非尼古丁荚体组件的另一透视图。
28.图19是图18的非尼古丁荚体组件的另一透视图。
29.图20是不带连接器模块的图19的非尼古丁荚体组件的透视图。
30.图21是图19中的连接器模块的透视图。
31.图22是图21的连接器模块的另一透视图。
32.图23是涉及图22中的吸液芯、加热器、电引线和触头芯部的分解图。
33.图24是涉及图17的非尼古丁荚体组件的第一壳体区段的分解图。
34.图25是涉及图17的非尼古丁荚体组件的第二壳体区段的局部分解图。
35.图26是图25中的激活销的分解图。
36.图27是图22的连接器模块的不带吸液芯、加热器、电引线和触头芯部的透视图。
37.图28是图27的连接器模块的分解图。
38.图29示出了根据一个或多个示例性实施例的非尼古丁电子烟设备的设备主体和非尼古丁荚体组件的电气系统。
39.图30是示出了根据示例性实施例的非尼古丁蒸汽前体制剂耗尽和自动关机控制系统的简单框图。
40.图31是示出了根据示例性实施例的非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测方法的流程图。
41.图32是示出了根据示例性实施例的在响应于检测到硬故障荚体事件而关闭吸烟功能之后非尼古丁电子烟设备的示例性操作方法的流程图。
42.图33示出了根据示例性实施例的加热器电压测量电路。
43.图34示出了根据示例性实施例的加热器电流测量电路。
44.图35是示出了根据一些示例性实施例的热机关闭电路的电路图。
45.图36是示出了根据另一些示例性实施例的热机关闭电路的电路图。
具体实施方式
46.本文公开了一些详细的示例性实施例。但是，本文所公开的特定的结构和功能细节是仅代表描述示例性实施例的目的。但是，示例性实施例可以以许多替代形式实现，并且不应当被认为仅限于在此所列出的示例性实施例。
47.因此，虽然示例性实施例能够具有各种修改和替代形式，但是其示例性实施例在附图中以示例的方式示出，并将在此详细描述。但是，应当理解的是，没有意图将示例性实施例限制为所公开的特定形式，相反，示例性实施例覆盖了其所有修改、等同形式和替代形式。在整个附图的描述中，相同附图标记表示相同的元件。
48.应当理解的是，当元件或层被指“在另一元件或层上”、“连接至另一元件或层”、“耦合至另一元件或层”、“附接至另一元件或层”、“邻接另一元件或层”或“覆盖另一元件或层”时，该元件或层可以直接位于该另一元件或层上，直接在、连接至、耦合至、附接至、邻接或覆盖该另一元件或层，或者可以存在中间的元件或层。相反，当一个元件被指“直接位于另一元件或层上”、“直接连接到另一元件或层”或“直接耦合到另一元件或层”时，就不存在中间的元件或层。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括所列举的关联项的一个或多个任意和全部组合或子组合。
49.应当理解的是，尽管本文所使用的术语第一、第二、第三等可以描述不同元件、区域、层和/或部分，但是这些元件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。因此，下文论述的第一元件、区域、层或部分可以称为第二元件、区域、层或部分，而不背离示例性实施例的教导。
50.为了易于描述，文中可能使用与空间相关的术语(例如，“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)以描述附图中示出的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解的是，除了附图中所描绘的定向之外，与空间相关的术语意在包括设备在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的设备翻转，那么描述为“位于其他元件或特征的下方”或“位于其他元件或特征的下面”的元件将会定向成“位于其他元件或特征的上方”。因此，术语“位于下方”可以包括位于上方和下方的定向。该设备可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，并且对本文使用的与空间相关的描述词要相应地进行解释。
51.本文使用的术语仅出于描述不同示例性实施例的目的，而非旨在限制示例性实施例。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(includes)”、“包括有(including)”、“包含(comprises)”和/或“包含有(comprising)”是指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或它们的组的存在或添加。
52.当关于数值而在本说明书中使用词语“大约”和“基本上”时，应当理解的是，意指相关数值包括所述数值附近
±
10％的公差，除非另外明确定义。
53.除非另外定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的技术人员通常理解的意义相同的意义。应进一步理解的是，除非本文中明确定义，术语(包括常用的字典中定义的那些术语)应当解释为具有与它们在相关技术领域的上下文中的意义相一致的意义，并且不应以理想化的或过于正式的意义来解释。
54.硬件可以使用处理或控制电路来实现，例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)或能够以限定方式响应和执行指令的任何其他设备。
55.如本文所使用的“非尼古丁电子烟设备”或“非尼古丁电子烟设备”有时可以被称为非尼古丁电子烟器具和/或被认为与非尼古丁电子烟器具同义。
56.图1是根据一个示例性实施例的非尼古丁电子烟设备的正视图。图2是图1的非尼古丁电子烟设备的侧视图。图3是图1的非尼古丁电子烟设备的后视图。参照图1-3，非尼古丁电子烟设备500包括构造成接纳非尼古丁荚体组件300的设备主体100。非尼古丁荚体组件300是模块化物品，构造成容纳非尼古丁蒸汽前体制剂。“非尼古丁蒸汽前体制剂”是一种材料或材料的组合，其可以转化为蒸汽。例如，非尼古丁蒸汽前体制剂可以是液体、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、天然或人造香料，和/或蒸汽形成剂，例如甘油和丙二醇。
57.在一个示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂既不包括烟草也不源自烟草。非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁化合物可以是液体或部分液体的一部分或包括在其中，所述液体或部分液体包括提取物、油、酒精、酊剂、悬浮液、分散液、胶体、一般非中性(弱酸或弱碱)溶液或它们的组合。在非尼古丁蒸汽前体制剂的制备期间，可以将非尼古丁化合物注入、混合或以其他方式与非尼古丁蒸汽前体制剂的其他成分组合。
58.在一个示例性实施例中，非尼古丁化合物在相对较低的温度(包括在室温或低于室温(例如，72
°
f))下在较长的时间内经历缓慢、自然的脱羧过程。此外，如果在相对较低的压力(诸如，1个大气压)下暴露于较高的温度(尤其是在大约175
°
f或更高的范围内)一段时间(数分钟或数小时)，则非尼古丁化合物可能经历显著增强的脱羧过程(例如，50％脱羧或更高)。大约240
°
f或更高的温度可以导致快速或瞬时脱羧以相对较高的脱羧速率发生，但是进一步升高的温度可以导致损害非尼古丁化合物的部分或全部化学性质。
59.在一个示例性实施例中，非尼古丁化合物可以来自药用植物(例如，提供医学上可接受的治疗效果的植物的天然成分)。药用植物可以是大麻植物，并且成分可以是至少一种大麻衍生成分。大麻素(例如，植物大麻素)和萜烯是大麻衍生成分的示例。大麻素与体内的受体相互作用，产生广泛的作用。因此，大麻素被用于各种医疗用途。大麻衍生材料可以包括一种或多种大麻植物的叶和/或花材料，或一种或多种大麻植物的提取物。例如，一种或多种大麻植物可以包括大麻、印度大麻和莠草大麻。在一些示例性实施例中，非尼古丁蒸汽前体制剂包括大麻和/或大麻衍生成分的混合物，这些成分是或衍生自60-80％(例如，70％)大麻和20-40％(例如，30％)印度大麻。
60.大麻衍生大麻素的非限制性示例包括四氢大麻酚酸(thca)、四氢大麻酚(thc)、大麻二酚酸(cbda)、大麻二酚(cbd)、大麻酚(cbn)、大麻环醇(cbl)、大麻色烯(cbc)和大麻萜酚(cbg)。四氢大麻酚酸(thca)是四氢大麻酚(thc)的前体，而大麻二酚酸(cbda)是大麻二酚(cbd)的前体。四氢大麻酚酸(thca)和大麻二酚酸(cbda)可以经由加热分别转化为四氢大麻酚(thc)和大麻二酚(cbd)。在一个示例性实施例中，来自加热器的热量可以导致脱羧，以将非尼古丁蒸汽前体制剂中的四氢大麻酚酸(thca)转化成四氢大麻酚(thc)，和/或将非尼古丁蒸汽前体制剂中的大麻二酚酸(cbda)转化成大麻二酚(cbd)。
61.在四氢大麻酚酸(thca)和四氢大麻酚(thc)都存在于非尼古丁蒸汽前体制剂中的情况下，脱羧和由此产生的转化将导致四氢大麻酚酸(thca)的减少和四氢大麻酚(thc)的增加。在为了蒸发的目的加热非尼古丁蒸汽前体制剂期间，至少50％(例如，至少87％)的四氢大麻酚酸(thca)可以经由脱羧过程转化成四氢大麻酚(thc)。类似地，在大麻二酚酸(cbda)和大麻二酚(cbd)都存在于非尼古丁蒸汽前体制剂中的情况下，脱羧和由此产生的转化将导致大麻二酚酸(cbda)的减少和大麻二酚(cbd)的增加。在为了蒸发的目的加热非尼古丁蒸汽前体制剂期间，至少50％(例如，至少87％)的大麻二酚酸(cbda)可以经由脱羧过程转化成大麻二酚(cbd)。
62.非尼古丁蒸汽前体制剂可以包含非尼古丁化合物，其提供医学上可接受的治疗效果(例如，治疗疼痛、恶心、癫痫、精神障碍)。治疗方法的细节可以在2017年12月18日提交的题为“vaporizingdevices and methods for delivering a compound using the same(蒸发装置和使用其输送化合物的方法)”的美国申请号15/845,501中找到，其公开内容通过引用全部并入本文。
63.在一个示例性实施例中，基于非尼古丁蒸汽前体制剂的总重量，至少一种调味料以从大约0.2％至大约15％重量(例如，大约1％至12％、大约2％至10％或大约5％至8％)范围的量存在。至少一种调味料可以是天然调味剂、人工调味剂或者天然调味剂和人工调味剂的组合中的至少一种。至少一种调味料可以包括：挥发性大麻香料化合物(类黄酮)、或者除了大麻香料化合物之外的其他香料化合物或作为大麻香料化合物的补充的其他香料化合物。例如，至少一种调味剂可以包括薄荷醇、冬青、薄荷、肉桂、丁香、它们的组合和/或其提取物。此外，可以包括调味料以提供其他药草香料、水果香料、坚果香料、白酒香料、烘烤香料、薄荷香料、风味香料、它们的组合及任何其他所需香料。
64.在吸烟期间，非尼古丁电子烟设备500构造成加热非尼古丁蒸汽前体制剂以产生蒸汽。如本文所提及的，“非尼古丁蒸汽”是从根据本文公开的任何示例性实施例的任何非尼古丁电子烟设备产生或输出的任何物质。
65.如图1和3所示，非尼古丁电子烟设备500沿纵向方向延伸并且具有大于其宽度的长度。另外如图2所示，非尼古丁电子烟设备500的长度也大于其厚度。此外，非尼古丁电子烟设备500的宽度可以大于其厚度。假设xyz笛卡尔坐标系，非尼古丁电子烟设备500的长度可以在y方向上进行测量，宽度可以在x方向上进行测量，厚度可以在z方向上进行测量。基于其正视图、侧视图和后视图，非尼古丁电子烟设备500可以具有基本线性的形式、带有锥形的端部，但示例性实施例不限于此。
66.设备主体100包括前盖104、框架106和后盖108。前盖104、框架106和后盖108形成封闭与非尼古丁电子烟设备500的操作相关联的机械元件、电子元件和/或电路的设备壳体。例如，设备主体100的设备壳体可以封闭构造成为非尼古丁电子烟设备500供电的电源，供电可以包括向非尼古丁荚体组件300供应电流。设备主体100的设备壳体还可以包括一个或多个电气系统以控制非尼古丁电子烟设备500。稍后将更详细地讨论根据示例性实施例的电气系统。另外，当组装好时，前盖104、框架106和后盖108可以构成设备主体100的大部分可见部分。
67.前盖104(例如，第一盖)限定一构造成容纳边框结构112的主开口。主开口可以具有圆角/倒圆的矩形形状，但是其他形状也是可以的，这取决于边框结构112的形状。边框结
构112限定了构造成接纳非尼古丁荚体组件300的通孔150。文中结合例如图9更详细地讨论通孔150。
68.前盖104还限定了构造成容纳光导装置的次开口。次开口可以类似于狭槽(例如，带圆角边缘的细长矩形)，不过其它形状也是可以的，这取决于光导装置的形状。在一个示例性实施例中，光导装置包括光导壳体114和按钮壳体122。光导壳体114构造成露出光导透镜116，而按钮壳体122构造成露出第一按钮透镜124和第二按钮透镜126(例如，图16)。第一按钮透镜124和按钮壳体122的上游部分可以形成第一按钮118。类似地，第二按钮透镜126和按钮壳体122的下游部分可以形成第二按钮120。按钮壳体122可以是以单个结构或两个独立结构的形式。对于后一种形式，第一按钮118和第二按钮120在被按下时能够以更独立的感觉移动。
69.非尼古丁电子烟设备500的操作可以由第一按钮118和第二按钮120控制。例如，第一按钮118可以是电源按钮，第二按钮120可以是强度按钮。尽管在附图中结合光导装置示出了两个按钮，但是应当理解，可以根据可用特征和期望的用户界面设置更多(或更少)的按钮。
70.框架106(例如，基部框架)是设备主体100(以及作为整体的非尼古丁电子烟设备500)的中央支承结构。框架106可以被称为底盘。框架106包括近端、远端以及在近端和远端之间的一对侧部。近端和远端也可以分别被称为下游端和上游端。如本文所用，“近侧”(以及相反地，“远侧”)与在吸烟时的成年吸烟者有关，并且“下游”(以及相反地，“上游”)与非尼古丁蒸汽的流动有关。在侧部的相对内表面之间(例如，大约框架106长度的中间位置)设有桥接部，以提高强度和稳定性。框架106可以一体地形成为单体结构。
71.关于构造材料，框架106可以由合金或塑料形成。合金(例如，压铸级、可加工级)可以是铝(al)合金或锌(zn)合金。塑料可以是聚碳酸酯(pc)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)或它们的组合(pc/abs)。例如，聚碳酸酯可以是lupoy sc1004a。此外，出于功能和/或美观原因(例如，为了提供优质外观)，框架106可以表面抛光。在一个示例性实施例中，框架106(例如，当由铝合金形成时)可以被阳极化表面处理。在另一实施例中，框架106(例如，当由锌合金形成时)可以涂有硬质搪瓷或被涂漆。在另一实施例中，框架106(例如，当由聚碳酸酯形成时)可以被金属化。在又一实施例中，框架106(例如，当由丙烯腈丁二烯苯乙烯形成时)可以被电镀。应当理解，关于框架106的构造材料也可以适用于前盖104、后盖108和/或非尼古丁电子烟设备500的其它适合的零件。
72.后盖108(例如，第二盖)也限定了一开口，该开口构造成容纳边框结构112。该开口可以具有圆角矩形形状，不过其他形状也是可以的，这取决于边框结构112的形状。在一个示例性实施例中，后盖108中的开口小于前盖104中的主开口。另外，虽然未示出，但应当理解，除了(或代替)在非尼古丁电子烟设备500前部的光导装置之外，在非尼古丁电子烟设备500的后部可以设置有光导装置(例如，包括按钮)。
73.前盖104和后盖108可以构造成经由卡扣配合装置与框架106接合。例如，前盖104和/或后盖108可以包括构造成与框架106的对应配合构件互锁的夹子。在一个非限制性实施例中，夹子可以是具有孔口的突片形式，所述孔口构造成接纳框架106对应的配合构件(例如，具有斜边的突出部)。任选地，前盖104和/或后盖108可以构造成经由过盈配合(也可以称为压配合或摩擦配合)与框架106接合。然而，应当理解，前盖104、框架106和后盖108可
以通过其他合适的布置结构和技术联接。
74.设备主体100还包括烟嘴102。烟嘴102可以被固定到框架106的近端上。另外，如图2所示，在框架106夹在前盖104与后盖108之间的示例性实施例中，烟嘴102可以抵接前盖104、框架106和后盖108。此外，在一个非限制性实施例中，烟嘴102可以经由卡口连接与设备壳体结合。
75.图4是图1的非尼古丁电子烟设备的近端视图。参照图4，烟嘴102的出口面限定了多个蒸汽出口。在一个非限制性实施例中，烟嘴102的出口面可以是椭圆形的。另外，烟嘴102的出口面可以包括对应于椭圆形出口面的长轴的第一横杆和对应于椭圆形出口面的短轴的第二横杆。此外，第一横杆和第二横杆可以垂直相交并且是烟嘴102的一体形成的部分。尽管出口面被显示为限定四个蒸汽出口，但是应当理解，示例性实施例不限于此。例如，出口面可以限定少于四个(例如，一个、两个)蒸汽出口或多于四个(例如，六个、八个)蒸汽出口。
76.图5是图4的非尼古丁电子烟设备的远端视图。参照图5，非尼古丁电子烟设备500的远端包括端口110。端口110构造成从外部电源接收电流(例如，经由usb线缆)以对非尼古丁电子烟设备500内的内部电源充电。另外，端口110还可以构造成向另一个非尼古丁电子烟设备或其它电子设备(例如，手机、平板电脑、计算机)发送数据和/或从其接收数据(例如，经由usb线缆)。此外，非尼古丁电子烟设备500可以构造成用于经由安装在该电子设备上的应用软件(app)与诸如手机的另一电子设备进行无线通信。在这种情况下，成年吸烟者可以通过该app控制非尼古丁电子烟设备500或以其它方式与非尼古丁电子烟设备500交互(例如，定位非尼古丁电子烟设备，检查使用信息，改变操作参数)。
77.图6是图1的非尼古丁电子烟设备的透视图。图7是图6中的荚体入口的放大视图。参照图6-7，并且如上简述，非尼古丁电子烟设备500包括构造成保持非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁荚体组件300。非尼古丁荚体组件300具有上游端(其面向光导装置)和下游端(其面向烟嘴102)。在一个非限制性实施例中，上游端是非尼古丁荚体组件300的与下游端相对的表面。非尼古丁荚体组件300的上游端限定了荚体入口322。设备主体100限定了构造成接纳非尼古丁荚体组件300的通孔(例如，图9中的通孔150)。在一个示例性实施例中，设备主体100的边框结构112限定了通孔并且包括上游边沿。如特别是在图中所示，边框结构112的上游边沿是成角度的(例如，向内倾斜)，以便当非尼古丁荚体组件300位于设备主体100的通孔内时露出荚体入口322。
78.例如，边框结构112的上游边缘不是顺循前盖104的轮廓(以便与非尼古丁荚体组件300的前表面相对齐平，因此遮蔽荚体入口322)，而呈构造成将环境空气引导到荚体入口322中的勺子形式。这种成角度的/勺形构型可以帮助减少或防止非尼古丁电子烟设备500的空气入口(例如，荚体入口322)的堵塞。勺的深度可以使得非尼古丁荚体组件300的上游端面的不到一半(例如，不到四分之一)被露出。另外，在一个非限制性实施例中，荚体入口322的形式是槽。此外，如果将设备本体100视为沿第一方向延伸，则可将该槽视为沿第二方向延伸，其中第二方向横向于第一方向。
79.图8是图6的非尼古丁电子烟设备的截面图。在图8中，横截面是沿着非尼古丁电子烟设备500的纵向轴线截取的。如所示的，设备主体100和非尼古丁荚体组件300包括与非尼古丁电子烟设备500的工作相关的机械元件、电子元件和/或电路，它们在本文中被更详细
地讨论和/或通过引用并入本文。例如，非尼古丁荚体组件300可以包括机械元件，其构造成致动以从其中的密封储器中释放非尼古丁蒸汽前体制剂。非尼古丁荚体组件300还可以具有这样的机械特征，其构造成与设备主体100接合，以便于非尼古丁荚体组件300的插入和就位。
80.另外，非尼古丁荚体组件300可以是“智能荚体”，其包括构造成向/从设备主体100存储、接收和/或发送信息的电子元件和/或电路。此类信息可以用于验证非尼古丁荚体组件300与设备主体100一起使用(例如，防止使用未经批准/伪造的非尼古丁荚体组件)。此外，该信息可以用于识别非尼古丁荚体组件300的类型，然后基于所识别的类型将其与吸烟配置文件相关联。吸烟配置文件可以设计为阐述用于加热非尼古丁蒸汽前体制剂的一般参数，并且可以在吸烟之前和/或期间由成年吸烟者进行调整、精细化或其它调节。
81.非尼古丁荚体组件300还可以与设备主体100沟通可能与非尼古丁电子烟设备500的操作相关的其它信息。相关信息的示例可以包括非尼古丁荚体组件300内非尼古丁蒸汽前体制剂的液位和/或自非尼古丁荚体组件300被插入到设备主体100中并激活以来经过的时长。例如，如果非尼古丁荚体组件300被插入到设备主体100中并在被激活时已超过特定的时间(例如，超过6个月)，则非尼古丁电子烟设备500可能不允许吸烟，并且即使非尼古丁荚体组件300仍然包含足够液位的非尼古丁蒸汽前体制剂，也可能提示成年吸烟者更换新的非尼古丁荚体组件。
82.设备主体100可以包括构造成接合、保持和/或激活荚体组件300的机械元件(例如，互补结构)。另外，设备主体100可以包括构造成接收电流以对内部电源(例如，电池)进行充电的电子元件和/或电路，而内部电源又构造成在吸烟期间向非尼古丁荚体组件300供电。此外，设备主体100可以包括构造成与非尼古丁荚体组件300、不同的非尼古丁电子烟设备、其它电子设备(例如，电话、平板电脑、计算机)和/或成年吸烟者通信的电子元件和/或电路。正在传达的信息可能包括荚体特有数据、当前的吸烟详细信息和/或过去的吸烟模式/历史。可以通过触觉(例如，振动)、听觉(例如，哔哔声)和/或视觉(例如，彩色/闪烁光)这些反馈来通知成年吸烟者此类传达。充电和/或信息的传达可以通过端口110来执行(例如，经由usb线缆)。
83.图9是图6的非尼古丁电子烟设备的设备主体的透视图。参照图9，设备主体100的边框结构112限定了通孔150。通孔150构造成接纳非尼古丁荚体组件300。为了便于非尼古丁荚体组件300在通孔150内的插入和就位，边框结构112的上游边沿包括第一上游突出部128a和第二上游突出部128b。通孔150可以具有带圆角的矩形形状。在一个实施例中，第一上游突出部128a和第二上游突出部128b与边框结构112一体成型并位于上游边沿的两个圆角处。
84.边框结构112的下游侧壁可以限定第一下游开口、第二下游开口和第三下游开口。包括第一下游突出部130a和第二下游突出部130b的保持结构与边框结构112接合，使得第一下游突出部130a和第二下游突出部130b分别穿过边框结构112的第一下游开口和第二下游开口突出并进入通孔150。另外，烟嘴102的远端延伸穿过边框结构112的第三下游开口并进入通孔150，从而位于第一下游突出部130a与第二下游突出部130b之间。
85.图10是图9的设备主体的正视图。参照图10，设备主体100包括设置在通孔150的上游侧的设备电气连接器132。设备主体100的设备电气连接器132构造成与位于通孔150内的
非尼古丁荚体组件300电接合。因此，在吸烟期间，可经由设备电气连接器132从设备主体100向非尼古丁荚体组件300供电。另外，可以经由设备电气连接器132向设备主体100和非尼古丁荚体组件300发送数据和/或从其接收数据。
86.图11是图10中的通孔的放大透视图。参照图11，第一上游突出部128a、第二上游突出部128b、第一下游突出部130a、第二下游突出部130b和烟嘴102的远端伸入通孔150中。在一个示例性实施例中，第一上游突出部128a和第二上游突出部128b是固定结构(例如，固定枢轴)，而第一下游突出部130a和第二下游突出部130b是易于控制的结构(例如，可伸缩构件)。例如，第一下游突出部130a和第二下游突出部130b可以构造成(例如，弹簧加载)默认为伸出状态，同时还构造成暂时过渡到缩回状态(并且可逆地回到伸出状态)以便于非尼古丁荚体组件300的插入。
87.具体地，当将非尼古丁荚体组件300插入设备主体100的通孔150时，非尼古丁荚体组件300的上游端面处的凹口可以首先与第一上游突出部128a和第二上游突出部128a接合，然后非尼古丁荚体组件300枢转(围绕第一上游突出部128a和第二上游突出部128b)，直到非尼古丁荚体组件300的下游端面处的凹部与第一下游接合突出部130a和第二下游突出部130b接合。在这种情况下，非尼古丁荚体组件300(在枢转期间)的旋转轴线可以与设备主体100的纵向轴线正交。另外，可以被偏压而可缩回的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b可以在非尼古丁荚体组件300枢转到通孔150中时缩回，并且弹性地伸出以接合非尼古丁荚体组件300的下游端面处的凹部。此外，第一下游突出部130a和第二下游突出部130b与非尼古丁荚体组件300的下游端面处的凹部的接合可产生触觉和/或听觉反馈(例如，听得见的喀塔声)，以通知成年吸烟者非尼古丁荚体组件300在设备主体100的通孔150中适当地就位。
88.图12是图10中的设备电气触头的放大透视图。设备主体100的设备电气触头构造成当非尼古丁荚体组件300在设备主体100的通孔150内就位时与非尼古丁荚体组件300的荚体电气触头接合。参照图12，设备主体100的设备电气触头包括设备电气连接器132。设备电气连接器132包括电源触头和数据触头。设备电气连接器132的电源触头构造成从设备主体100向非尼古丁荚体组件300供电。如图所示，设备电气连接器132的电源触头包括第一对电源触头和第二对电源触头(其定位成相比于后盖108更靠近前盖104)。第一对电源触头(例如，与第一上游突出部128a相邻的一对电触头)可以是单个整体结构，其与第二对电源触头不同/分开，并且在组装好时包括伸入通孔150中的两个突起。类似地，第二对电源触头(例如，与第二上游突出部128b相邻的一对电源触头)可以是单个整体结构，其与第一对电触头不同/分开，并且在组装好时包括伸入通孔150的两个突起。设备电气连接器132的第一对电源触头和第二对电源触头可伸缩地安装和偏置，以便默认伸入通孔150并在承受克服偏置的力时从通孔150缩回(例如，独立地)。
89.设备电气连接器132的数据触头构造成在非尼古丁荚体组件300与设备主体100之间传输数据。如图所示，设备电气连接器132的数据触头包括一排五个突起(定位成相比于前盖104更靠近后盖108)。设备电气连接器132的数据触头可以是不同/分开的结构，当组装好时，它们伸入通孔150中。设备电气连接器132的数据触头也可以被可伸缩地安装和偏置(例如，使用弹簧)，以便默认情况下伸入通孔150中并且当受到克服偏压的力时从通孔150缩回(例如，独立地)。例如，当将非尼古丁荚体组件300插入设备主体100的通孔150时，非尼
古丁荚体组件300的荚体电气触头将压靠在设备主体100对应的设备电触头上。因此，设备电气连接器132的电源触头和数据触头将缩回(例如，至少部分地缩回)到设备主体100中，但由于它们的弹性布置将继续推压抵靠在对应的荚体电气触头上，从而有助于确保设备主体100与非尼古丁荚体组件300之间的正确电连接。此外，这种连接也可以是机械固定的并且具有最小的接触电阻，以便允许设备主体100与非尼古丁荚体组件300之间传送电力和/或信号和/或可靠且准确地通信。虽然已经结合设备主体100的设备电气触头讨论了各个方面，但是应当理解，示例性实施例不限于此并且可以使用其他配置。
90.图13是涉及图12中的烟嘴的局部分解图。参照图13，烟嘴102构造成经由保持结构140与设备壳体接合。在一个示例性实施例中，保持结构140主要位于框架106与边框结构112之间。如图所示，保持结构140设置在设备壳体内，使得保持结构140的近端延伸穿过框架106的近端。保持结构140可稍微延伸超出框架106的近端或与其基本齐平。保持结构140的近端构造成接纳烟嘴102的远端。保持结构140的近端可以是母端，而烟嘴的远端可以是公端。
91.例如，烟嘴102可以使用卡口连接联接(例如，可逆地联接)到保持结构140。在这种情况下，保持结构140的母端可以限定一对对向的l形槽，而烟嘴102的公端可以具有相对的径向构件134(例如，径向销)，其构造成与保持结构140的l形槽接合。保持结构140的每个l形槽都具有纵向部分和周向部分。任选地，周向部分的末端可以具有衬线部分以帮助减少或防止烟嘴102的径向构件134无意中脱离的可能性。在一个非限制性实施例中，l形槽的纵向部分平行于并沿设备主体100的纵向轴线延伸，而l形槽的周向部分围绕设备主体100的纵向轴线(例如，中心轴线)延伸。因此，为了将烟嘴102联接到设备壳体，使图13所示的烟嘴102最初旋转90度以使径向构件134与保持结构140的l形槽的纵向部分的入口对齐。然后将烟嘴102推入保持结构140中，使得径向构件134沿l形槽的纵向部分滑动，直到抵达与每个周向部分的接合处。此时，然后旋转烟嘴102，使得径向构件134行进越过周向部分直到到达各周向部分的末端。在每个末端都存在衬线部分的情况下，可以产生触觉和/或听觉反馈(例如，听得见的喀塔声)以通知成年吸烟者烟嘴102已经正确地联接到设备壳体。
92.烟嘴102限定了蒸汽通路136，非尼古丁蒸汽在吸烟期间流过该蒸汽通路。蒸汽通路136与通孔150流体连通(这是非尼古丁荚体组件300在设备主体100内安置的地方)。蒸汽通路136的近端可以包括喇叭形部分。另外，烟嘴102可以包括端盖138。端盖138可以从其远端向其近端逐渐变细。端盖138的出口面限定了多个蒸汽出口。尽管在端盖138中示出了四个蒸汽出口，但是应当理解，示例性实施例不限于此。
93.图14是涉及图9的边框结构的局部分解图。图15是图14中的烟嘴、弹簧、保持结构和边框结构的放大透视图。参照图14-15，边框结构112包括上游侧壁和下游侧壁。边框结构112的上游侧壁限定了连接器开口146。连接器开口146构造成露出或接纳设备主体100的设备电气连接器132。边框结构112的下游侧壁限定了第一下游开口148a、第二下游开口148b和第三下游开口148c。边框结构112的第一下游开口148a和第二下游开口148b构造成分别接纳保持结构140的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b。边框结构112的第三下游开口148c构造成接纳烟嘴102的远端。
94.如图14所示，第一下游突出部130a和第二下游突出部130b位于保持结构140的凹面上。如图15所示，第一支柱142a和第二支柱142b位于保持结构140的对向凸面上。第一弹
簧144a和第二弹簧144b分别设置在第一支柱142a和第二支柱142b上。第一弹簧144a和第二弹簧144b被配置成将保持结构140偏置抵靠在边框结构112上。
95.当组装好时，边框结构112可以经由与连接器开口146相邻的一对突片固定到框架106上。另外，保持结构140将抵接边框结构112，使得第一下游突出部130a和第二下游突出部突出部130b分别延伸穿过第一下游开口148a和第二下游开口148b。烟嘴102将联接到保持结构140，使得烟嘴102的远端延伸穿过保持结构140以及边框结构112的第三下游开口148c。第一弹簧144a和第二弹簧144b将位于框架106与保持结构140之间。
96.当将非尼古丁荚体组件300插入到设备主体100的通孔150中时，非尼古丁荚体组件300的下游端将抵靠在保持结构140的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b上。结果，保持结构140的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b将弹性屈服并从设备主体100的通孔150缩回(借助于第一弹簧144a和第二第二弹簧144b的压缩)，从而允许继续插入非尼古丁荚体组件300。在一个示例性实施例中，当第一下游突出部130a和第二下游突出部130b从设备主体100的通孔150完全缩回时，保持结构140的位移可能导致第一支柱142a和第二支柱142b的端部接触框架106的内端面。此外，由于烟嘴102联接到保持结构140，因此烟嘴102的远端将从通孔150缩回，从而致使烟嘴102的近端(例如，包括端盖138的可见部分)也从设备壳体移动对应的距离。
97.一旦非尼古丁荚体组件300被充分插入、使得非尼古丁荚体组件300的第一下游凹部和第二下游凹部到达允许分别与第一下游突出部130a和第二下游突出部130b接合的位置，来自压缩的第一弹簧144a和第二弹簧144b的存储能量将致使第一下游突出部130a和第二下游突出部130b弹性地伸出并分别与非尼古丁荚体组件300的第一下游凹部和第二下游凹部接合。此外，接合可以产生触觉和/或听觉反馈(例如，可听到的喀塔声)以通知成年吸烟者非尼古丁荚体组件300在设备主体100的通孔150内正确地就位。
98.图16是涉及图14中的前盖、框架和后盖的局部分解图。参照图16，与非尼古丁电子烟设备500的操作相关联的各种机械元件、电子元件和/或电路可以固定到框架106上。前盖104和后盖108可以构造成经由卡扣配合布置与框架106接合。在一个示例性实施例中，前盖104和后盖108包括构造成与框架106的对应的配合构件互锁的夹子。夹子可以是具有孔口的突片形式，所述孔口构造成接纳框架106对应的配合构件(例如，具有斜边的突出部)。在图16中，前盖104有两排、每排各有四个夹子(前盖104共有八个夹子)。类似地，后盖108有两排、每排各有四个夹子(后盖108共有八个夹子)。框架106对应的配合构件可以位于框架106的内侧壁上。因此，当前盖104和后盖108卡扣在一起时，接合的夹子和配合构件可以被隐藏而无法看到。或者，前盖104和/或后盖108可以构造成经由过盈配合与框架106接合。然而，应当理解，前盖104、框架106和后盖108可以经由其他合适的布置结构和技术连接。
99.图17是图6中的非尼古丁电子烟设备的非尼古丁荚体组件的透视图。图18是图17的非尼古丁荚体组件的另一透视图。图19是图18的非尼古丁荚体组件的另一透视图。参照图17-19，用于非尼古丁电子烟设备500的非尼古丁荚体组件300包括构造成容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的荚体主体。荚体主体具有上游端和下游端。荚体主体的上游端限定了腔体310(图20)。荚体主体的下游端限定了荚体出口304，其与上游端处的腔体310流体连通。连接器模块320构造成在荚体主体的腔体310内就位。连接器模块320包括外表面和侧面。连接器模块320的外表面形成荚体主体的外部。
100.连接器模块320的外表面限定了荚体入口322。荚体入口322(在吸烟期间空气通过其进入)与荚体出口304(在吸烟期间非尼古丁蒸汽通过其离开)流体连通。荚体入口322在图19中被显示为槽的形式。然而，应当理解，示例性实施例不限于此，其它形式也是可以的。当连接器模块320在荚体主体的腔体310内就位时，连接器模块320的外表面保持可见，而连接器模块320的侧面大部分被挡住，从而只能基于给定的角度通过荚体入口322部分可见。
101.连接器模块320的外表面包括至少一个电气触头。该至少一个电气触头可以包括多个电源触头。例如，多个电源触头可以包括第一电源触头324a和第二电源触头324b。非尼古丁荚体组件300的第一电源触头324a构造成与设备主体100的设备电气连接器132的第一对电源触头(例如，与图12中的第一上游突出部128a相邻的一对)电连接。类似地，非尼古丁荚体组件300的第二电源触头324b构造成与设备主体100的设备电气连接器132的第二对电源触头(例如，与图12中的第二上游突出部128b相邻的一对)电连接。另外，非尼古丁荚体组件300的至少一个电气触头包括多个数据触头326。非尼古丁荚体组件300的多个数据触头326构造成与设备电气连接器132的数据触头(例如，图12中的一排五个突起)电气连接。虽然结合非尼古丁荚体组件300示出了两个电源触头和五个数据触头，但应理解，取决于设备主体100的设计，其它变型也是可以的。
102.在一个示例性实施例中，非尼古丁荚体组件300包括正面、与正面相对的背面、在正面与背面之间的第一侧面、与第一侧面相对的第二侧面、上游端面以及与上游端面相对的下游端面。侧面和端面的角(例如，第一侧面和上游端面的角，上游端面和第二侧面的角，第二侧面和下游端面的角，下游端面和第一侧面的角)可以是倒圆的。然而，在一些情况下，角可以是有角度的。另外，正面的周边边缘可以呈凸缘的形式。连接器模块320的外表面可以被认为是非尼古丁荚体组件300的上游端面的一部分。非尼古丁荚体组件300的正面可以比背面更宽和更长。在这种情况下，第一侧面和第二侧面可以朝向彼此向内倾斜。上游端面和下游端面也可以朝向彼此向内倾斜。由于倾斜面，非尼古丁荚体组件300的插入将是单向的(例如，从设备主体100的正面(与前盖104相关联的面)插入)。结果，可以降低或防止非尼古丁荚体组件300被不正确地插入到设备主体100中的可能性。
103.如图所示，非尼古丁荚体组件300的荚体主体包括第一壳体区段302和第二壳体区段308。第一壳体区段302具有限定荚体出口304的下游端。荚体出口304的边沿可选地可以是凹陷或缩进的区域。在这种情况下，该区域可以类似于海湾，其中边沿的与非尼古丁荚体组件300的背面相邻的一面可以是开口的，而边沿的与正面相邻的一面可以被第一壳体区段302的下游端的突出部分围绕。突出部分可以用作用于烟嘴102的远端的止挡件。结果，荚体出口304的这种构型可便于烟嘴102(例如，图11)的远端经由边沿的开口侧及随后抵接第一壳体区段302的下游端的突出部分来被接纳和对齐。在一个非限制性实施例中，烟嘴102的远端还可以包括弹性材料(或由其形成)，以在非尼古丁荚体组件300正确插入设备主体100的通孔150内时帮助在荚体出口304周围形成密封。
104.第一壳体区段302的下游端另外限定至少一个下游凹部。在一个示例性实施例中，该至少一个下游凹部的形式是第一下游凹部306a和第二下游凹部306b。荚体出口304可以位于第一下游凹部306a与第二下游凹部306b之间。第一下游凹部306a和第二下游凹部306b构造成分别与设备主体100的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b接合。如图11所示，设备主体100的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b可以设置在通孔150的下游
侧壁的相邻角部处。第一下游凹部306a和第二下游凹部306b可以各自呈v形缺口的形式。在这种情况下，设备主体100的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b中的每一者可以呈楔形结构的形式，该楔形结构构造成与第一下游凹部306a和第二下游凹部306b的对应v形缺口接合。第一下游凹部306a可以抵接下游端面和第一侧面的角，而第二下游凹部306b可以抵接下游端面和第二侧面的角。结果，分别与第一侧面和第二侧面相邻的第一下游凹部306a和第二下游凹部306b的边缘可以是开口的。在这种情况下，如图18所示，第一下游凹部306a和第二下游凹部306b中的每一者都可以是3面凹部。
105.第二壳体区段308具有上游端，该上游端限定了腔体310(图20)。腔体310构造成接纳连接器模块320(图21)。另外，第二壳体区段308的上游端限定了至少一个上游凹部。在一个示例性实施例中，该至少一个上游凹部的形式是第一上游凹部312a和第二上游凹部312b。荚体入口322可以位于第一上游凹部312a与第二上游凹部312b之间。第一上游凹部312a和第二上游凹部312b构造成分别与设备主体100的第一上游突出部128a和第二上游突出部128b接合。如图12所示，设备主体100的第一上游突出部128a和第二上游突出部128b可以设置在通孔150的上游侧壁的相邻角部处。第一上游凹部312a和第二上游凹部312b中的每一者的深度都可以大于第一下游凹部306a和第二下游凹部306b中的每一者的深度。第一上游凹部312a和第二上游凹部312b中的每一者的末端也可以比第一下游凹部306a和第二下游凹部306b中的每一者的末端更圆。例如，第一上游凹部312a和第二上游凹部312b可以各自呈u形凹口的形式。在这种情况下，设备主体100的第一上游突出部128a和第二上游突出部128b中的每一者可以呈球形突起的形式，该球形突起构造成与第一上游凹部312a和第二上游凹部312b的相应u形凹口接合。第一上游凹部312a可以抵接上游端面和第一侧面的角，而第二上游凹部312b可以抵接上游端面和第二侧面的角。结果，分别与第一侧面和第二侧面相邻的第一上游凹部312a和第二上游凹部312b的边缘可以是开口的。
106.第一壳体区段302可以在其内限定非尼古丁储器，该非尼古丁储器构造成保持非尼古丁蒸汽前体制剂。该非尼古丁储器可以构造成气密地密封非尼古丁蒸汽前体制剂，直到非尼古丁荚体组件300激活以从非尼古丁储器释放非尼古丁蒸汽前体制剂。由于气密密封，非尼古丁蒸汽前体制剂可以与环境隔离、以及与非尼古丁荚体组件300的可能与非尼古丁蒸汽前体制剂发生反应的内部元件隔离，从而减少或防止对非尼古丁前蒸汽制剂的保质期和/或感官特性(例如，风味)产生不利影响的可能性。第二壳体区段308可以包含构造成激活非尼古丁荚体组件300并且接收和加热在激活之后从非尼古丁储器释放的非尼古丁蒸汽前体制剂的结构。
107.在将非尼古丁荚体组件300插入到设备主体100中之前，非尼古丁荚体组件300可以由成年吸烟者手动激活。可替代地，非尼古丁荚体组件300可以在非尼古丁荚体组件300部分插入到设备主体100中时被激活。在一个示例性实施例中，荚体主体的第二壳体区段308包括穿孔器，该穿孔器构造成在非尼古丁荚体组件300的激活期间从非尼古丁储器释放非尼古丁蒸汽前体制剂。穿孔器可以呈在文中将更详细地讨论的第一激活销314a和第二激活销314b的形式。
108.为了手动激活非尼古丁荚体组件300，成年吸烟者可以在将非尼古丁荚体组件300插入到设备主体100的通孔150中之前(例如，同时或顺序地)向内按压第一激活销314a和第二激活销314b。例如，可以手动按压第一激活销314a和第二激活销314b，直到它们的端部与
非尼古丁荚体组件300的上游端面大致齐平。在一个示例性实施例中，第一激活销314a和第二激活销314b的向内移动导致非尼古丁储器的密封件被刺破或以其它方式破坏，从而从其中释放非尼古丁蒸汽前体制剂。
109.可替代地，为了在非尼古丁荚体组件300部分插入到设备主体100中时激活非尼古丁荚体组件300，非尼古丁荚体组件300最初定位成使得第一上游凹部312a和第二上游凹部312b分别与第一上游突出部128a和第二上游突出部128b接合(例如，上游接合)。由于设备主体100的第一上游突出部128a和第二上游突出部128b中的每一者都可以呈球形突起的形式，该球形突起构造成与第一上游凹部312a和第二上游凹部312b的相应u形凹口接合，因此非尼古丁荚体组件300随后可以相对容易地绕第一上游突出部128a和第二上游突出部128b枢转并进入设备主体100的通孔150。
110.关于非尼古丁荚体组件300的枢转，旋转轴线可被视为延伸穿过第一上游突出部128a和第二上游突出部128b并且正交于设备主体100的纵向轴线定向。在非尼古丁荚体组件300的初始定位和随后的枢转期间，第一激活销314a和第二激活销314b将与通孔150的上游侧壁接触，并且在第一激活销314a和第二激活销314b随着非尼古丁荚体组件300进入到通孔150内而被(例如，同时)推入第二壳体区段308中时从伸长状态转换为缩回状态。当非尼古丁荚体组件300的下游端到达通孔150的下游侧壁附近并与第一下游突出部130a和第二下游突出部130b相接触时，第一下游突出部130a和第二下游突出部130b将缩回，然后在非尼古丁荚体组件300的定位允许设备主体100的第一下游突出部130a和第二下游突出部130b分别与非尼古丁荚体组件300的第一下游凹部306a和第二下游凹部306b接合(例如，下游接合)时弹性地伸长(例如，弹回)。
111.如上文所述，根据一个示例性实施例，烟嘴102被固定在保持结构140(第一下游突出部130a和第二下游突出部130b是其一部分)上。在这种情况下，第一下游突出部130a和第二下游突出部130b从通孔150的缩回将使烟嘴102在相同方向(例如，下游方向)上同时移动对应的距离。相反，当非尼古丁荚体组件300已充分插入以便于下游接合时，烟嘴102将与第一下游突出部130a和第二下游突出部130b同时弹回。除了第一下游突出部130a和第二下游突出部130b的弹性接合之外，烟嘴102的远端还构造成当非尼古丁荚体组件300在设备主体100的通孔150内正确地就位时抵压非尼古丁荚体组件300地被偏置/推压(并与荚体出口304对齐以形成相对不透蒸汽的密封)。
112.此外，下游接合可以产生可听见的喀塔声和/或触觉反馈，以指示非尼古丁荚体组件300在设备主体100的通孔150内正确地就位。当正确地就位时，非尼古丁荚体组件300将机械、电气和流体地连接到设备主体100。尽管本文中的非限制性实施例将非尼古丁荚体组件300的上游接合描述为发生在下游接合之前，但应当理解，相关的配合、激活和/或电气布置可以颠倒，使得下游接合发生在上游接合之前。
113.图20是不带连接器模块的图19的非尼古丁荚体组件的透视图。参照图20，第二壳体区段308的上游端限定了腔体310。如上文所述，腔体310构造成接纳连接器模块320(例如，经由过盈配合)。在一个示例性实施例中，腔体310位于第一上游凹部312a与第二上游凹部312b之间并且还位于第一激活销314a与第二激活销314b之间。在没有连接器模块320的情况下，插入件342(图24)和吸收材料346(图25)可通过腔体310中的凹进开口看到。插入件342构造成保持吸收材料346。吸收材料346构造成当非尼古丁荚体组件300被激活时吸收并
保持一定量的从非尼古丁储器释放的非尼古丁蒸汽前体制剂。下文将更详细地讨论插入件342和吸收材料346。
114.图21是图19中的连接器模块的透视图。图22是图21的连接器模块的另一透视图。参照21-22，连接器模块320的总体框架包括模块壳体354和面板366。另外，连接器模块320具有多个面，包括外表面和侧面，其中外表面邻近侧面。在一个示例性实施例中，连接器模块320的外表面由面板366、第一电源触头324a、第二电源触头324b和数据触头326的上游表面组成。连接器模块320的侧面是模块壳体354的一部分。连接器模块320的侧面限定了第一模块入口330和第二模块入口332。此外，邻近侧面的两个横向面(它们也是模块壳体354的一部分)可以包括肋结构(例如，挤压肋)，其构造成当连接器模块320在荚体主体的腔体310内就位时促进过盈配合。例如，两个横向面中的每一个都可以包括远离面板366逐渐变细的一对肋结构。结果，随着连接器模块320被压入荚体主体的腔体310中，模块壳体354将经由肋结构与腔体310的横向壁的摩擦而遇到增加的阻力。当连接器模块320在腔体310内就位时，面板366可以与第二壳体区段308的上游端基本齐平。而且，连接器模块320的侧面(其限定第一模块入口330和第二模块入口332)将面向腔体310的侧壁。
115.连接器模块320的面板366可以具有开槽边缘328，其与腔体310对应的侧表面组合，以限定荚体入口322。然而，应当理解，示例性实施例不限于此。例如，连接器模块320的面板366可以替代地构造成全部/完全限定荚体入口322。连接器模块320的侧面(其限定第一模块入口330和第二模块入口332)和腔体310的侧壁(面向侧面)在两者之间限定了中间空间。该中间空间位于荚体入口322的下游以及第一模块入口330和第二模块入口332的上游。因此，在一个示例性实施例中，荚体入口322经由中间空间与第一模块入口330和第二模块入口332流体连通。第一模块入口330可大于第二模块入口332。在这种情况下，当荚体入口322在吸烟期间接收了进气时，第一模块入口330可以接收进气的主要气流(例如，较大流量)，而第二模块入口332可以接收进气的次要气流(例如，较小流量)。
116.如图22所示，连接器模块320包括吸液芯338，吸液芯338构造成将非尼古丁蒸汽前体制剂转移到加热器336。加热器336构造成在吸烟期间加热非尼古丁蒸汽前体制剂以产生非尼古丁蒸汽。加热器336可以经由触头芯部334安装在连接器模块320中。加热器336与连接器模块320的至少一个电气触头电连接。例如，加热器336的一端(例如，第一端)可以连接到第一电源触头324a，而加热器336的另一端(例如，第二端)可以连接到第二电源触头324b。在一个示例性实施例中，加热器336包括弯折的加热元件。在这种情况下，吸液芯338可以具有平面形式，该平面形式构造成由弯折的加热元件保持。当连接器模块320在荚体主体的腔体310内就位时，吸液芯338构造成与吸收材料346流体连通，使得位于吸收材料346中的非尼古丁蒸汽前体制剂(当非尼古丁荚体组件300被激活时)通过毛细作用转移到吸液芯338。
117.图23是涉及图22中的吸液芯、加热器、电引线和触头芯部的分解图。参照图23，吸液芯338可以是纤维垫或具有设计用于毛细作用的小孔/间隙的其它结构。另外，吸液芯338可以具有不规则六边形的形状，但示例性实施例不限于此。吸液芯338可以被制造成六边形形状或从较大的材料片材切割成此形状。由于吸液芯338的下部区段朝向加热器336的弯曲区段逐渐变细，可以降低或避免非尼古丁蒸汽前体制剂位于吸液芯338的持续避免蒸发(由于其与加热器336的距离)的部分中的可能性。
118.在一个示例性实施例中，加热器336构造成在对其施加电流时经历焦耳加热(也称为欧姆/电阻加热)。更详细地说，加热器336可以由一个或多个导体形成并且构造成当电流通过其中时产生热量。电流可以从设备主体100内的电源(例如，电池)供应并且经由第一电源触头324a和第一电引线340a(或经由第二电源触头324b和第二电引线340b)传送到加热器336。
119.用于加热器336的合适导体包括铁基合金(例如，不锈钢)和/或镍基合金(例如，镍铬合金)。加热器336可以由导电片材(例如金属、合金)制成，该导电片材被冲压以从其切割弯曲图案。弯曲图案可以具有与水平部段交替布置的弯曲部段，以允许水平段在平行延伸的同时往复曲折。另外，弯曲图案的每个水平部段的宽度可以大致等于弯曲图案的相邻水平部段之间的间距，但示例性实施例不限于此。为了获得图中所示的加热器336的形式，可以弯折弯曲图案以便夹住吸液芯338。
120.加热器336可以用第一电引线340a和第二电引线340b固定到触头芯部334上。触头芯部334由绝缘材料形成并且构造成将第一电引线340a与第二电引线340b电隔离。在一个示例性实施例中，第一电引线340a和第二电引线340b各自限定了一个母孔，该母孔构造成与触头芯部334对应的公构件接合。一旦接合，就可以加热器336的第一端和第二端分别固定(例如，焊接、钎焊、硬焊)到第一电引线340a和第二电引线340b上。触头芯部334然后可以在模块壳体354中对应的插座内就位(例如，经由过盈配合)。在完成连接器模块320的组装后，第一电引线340a会将加热器336的第一端与第一电源触头324a电连接，而第二电引线340b将加热器336的第二端与第二电源触头324b电连接。2017年10月11日提交的名称为“folded heater for electronic vaping device(用于电子烟设备的弯折式加热器)”的美国申请号15/729,909(代理人案卷号：no.24000-000371-us)中更详细地描述了加热器和相关结构，该申请的全部内容通过引用并入本文。
121.图24是涉及图17的非尼古丁荚体组件的第一壳体区段的分解图。参照图24，第一壳体区段302包括蒸汽通道316。蒸汽通道316构造成接收由加热器336产生的非尼古丁蒸汽并与荚体出口304流体连通。在一个示例性实施例中，蒸汽通道316的尺寸(例如，直径)可以随着其朝向荚体出口304延伸而逐渐增大。另外，蒸汽通道316可以与第一壳体区段302一体形成。在第一壳体区段302的上游端处设有包缠件318、插入件342和密封件344，以限定非尼古丁荚体组件300的非尼古丁储器。例如，包缠件318可以设置在第一壳体区段302的边沿。插入件342可以在第一壳体区段302内就位，使得插入件342的外周表面沿着边沿与第一壳体区段302的内表面接合(例如，经由过盈配合)，使得插入件342的外围表面和第一壳体区段302的内表面之间的界面是不透流体的(例如，不透液体和/或不透气的)。此外，密封件344附接到插入件342的上游侧以封闭插入件342中的储器出口，从而提供非尼古丁蒸汽前体制剂在储器中的不透流体的(例如，不透液体和/或不透气的)容纳。
122.在一个示例性实施例中，插入件342包括从上游侧突出的保持器部分(如图24所示)和从下游侧突出的连接器部分(在图24中被隐藏而无法看到)。插入件342的保持器部分构造成保持吸收材料346，而插入件342的连接器部分构造成与第一壳体区段302的蒸汽通道316接合。插入件342的连接器部分可构造成在蒸汽通道316内就位，并因此与蒸汽通道316的内部接合。可替代地，插入件342的连接器部分可以构造成接纳蒸汽通道316，因此与蒸汽通道316的外部接合。插入件342还限定了非尼古丁储器出口，当在激活非尼古丁荚体
组件300期间密封件344被刺破(如图24所示)时，非尼古丁蒸汽前体制剂流过该储器出口。插入件342的保持器部分和连接器部分可以位于非尼古丁储器出口(例如，第一和第二非尼古丁储器出口)之间，不过示例性实施例不限于此。此外，插入件342限定延伸穿过保持器部分和连接器部分的蒸汽导管。结果，当插入件342在第一壳体区段302内就位时，插入件342的蒸汽导管将与蒸汽通道316对齐并流体连通，从而形成穿过非尼古丁储器到达荚体出口304的连续路径，用于在吸烟期间通过加热器336产生非尼古丁蒸汽。
123.密封件344附接到插入件342的上游侧，以便覆盖插入件342中的非尼古丁储器出口。在一个示例性实施例中，密封件344限定一开口(例如，中心开口)，该开口构造成提供相关的间隙，以在密封件344附接到插入件342上时容纳保持器部分(其从插入件342的上游侧突出)。在图24中，应当理解，密封件344被显示处于刺破状态。特别地，当密封件344被非尼古丁荚体组件300的第一激活销314a和第二激活销314b刺破时，密封件344的两个穿孔区段将作为翼片被推入非尼古丁储器中(如图24所示)，从而在密封件344中产生两个穿孔开口(例如，在中心开口的每一侧各一个)。密封件344中的穿孔开口的尺寸和形状可对应于插入件342中的非尼古丁储器出口的尺寸和形状。相反，当处于未刺破状态时，密封件344将具有平面形式和仅一个开口(例如，中心开口)。密封件344被设计成足够坚固以在非尼古丁荚体组件300的正常移动和/或搬运期间保持完整，从而避免过早/意外地破裂。例如，密封件344可以是涂层箔(例如，铝背衬的tritan)。
124.图25是涉及图17的非尼古丁荚体组件的第二壳体区段的局部分解图。参照图25，第二壳体区段308构造成容纳构造成释放、接收和加热非尼古丁蒸汽前体制剂的各种元件。例如，第一激活销314a和第二激活销314b构造成刺破第一壳体区段302中的非尼古丁储器以释放非尼古丁蒸汽前体制剂。第一激活销314a和第二激活销314b中的每一者都具有延伸穿过第二壳体区段308中对应的开口的远端。在一个示例性实施例中，第一激活销314a和第二激活销314b的远端在组装之后是可见的(例如，图17)，而第一激活销314a和第二激活销314b的其余部分被隐藏在非尼古丁荚体组件300内而无法看到。另外，第一激活销314a和第二激活销314b中的每一者都具有近端，该近端定位成在非尼古丁荚体组件300激活之前邻近密封件344并位于其上游。当第一激活销314a和第二激活销314b被推入第二壳体区段308中以激活非尼古丁荚体组件300时，第一激活销314a和第二激活销314b中的每一者的近端将前移穿过插入件342、并因此刺破密封件344，这将从非尼古丁储器中释放非尼古丁蒸汽前体制剂。第一激活销314a的移动可以独立于第二激活销314b的移动(反之亦然)。文中将更详细地讨论第一激活销314a和第二激活销314b。
125.吸收材料346构造成与插入件342的保持器部分(如图24所示，其可从插入件342的上游侧突出)接合。吸收材料346可具有环形形式，但示例性实施例不限于此。如图25所示，吸收材料346可以类似于中空圆筒体。在这种情况下，吸收材料346的外径可以大致等于(或略大于)吸液芯338的长度。吸收材料346的内径可以小于插入件342的保持器部分的平均外径以形成过盈配合。为了便于与吸收材料346接合，插入件342的保持器部分的尖端可以是逐渐变细的。另外，虽然在图25中被隐藏而无法看到，但是第二壳体区段308的下游侧可限定一凹腔，其配置为接收和支承吸收材料346。这种凹腔的一个示例可以是与腔体310流体连通并位于腔体310下游的圆形腔室。吸收材料346构造成在非尼古丁荚体组件300被激活时接纳和保持一定量的从非尼古丁储器释放的非尼古丁蒸汽前体制剂。
126.吸液芯338定位在非尼古丁荚体组件300内，以便与吸收材料346流体连通，使得可以通过毛细作用将非尼古丁蒸汽前体制剂从吸收材料346抽吸到加热器336。吸液芯338可以物理地接触吸收材料346的上游侧(例如，基于图25所示的视图，接触吸收材料346的底部)。另外，吸液芯338可与吸收材料346的直径对齐，不过示例性实施例不限于此。
127.如图25(以及之前的图23)所示，加热器336可以具有弯折构型，以便夹住吸液芯338的相对表面并建立与吸液芯338的相对表面的热接触。加热器336构造成在吸烟期间加热吸液芯338以产生蒸汽。为了便于这种加热，加热器336的第一端可以经由第一电引线340a与第一电源触头324a电连接，而加热器336的第二端可以经由第二电引线340b与第二电源触头324b电连接。结果，电流可以从设备主体100内的电源(例如，电池)供应并经由第一电源触头324a和第一电引线340a(或经由第二电源触头324b和第二电引线340b)传送到加热器336。第一电引线340a和第二电引线340b(在图23中单独示出)可以与触头芯部334接合(如图25所示)。为简洁起见，在本节中将不再重复上文已经讨论过(例如，结合图21-22)的构造成在第二壳体区段308的腔体310内就位的连接器模块320的其它方面的相关细节。在吸烟期间，由加热器336产生的非尼古丁蒸汽通过插入件342的蒸汽导管、通过第一壳体区段302的蒸汽通道316从非尼古丁荚体组件300的荚体出口304抽出，并通过烟嘴102的蒸汽通道136到达蒸汽出口。
128.图26是图25中的激活销的分解图。参照图26，激活销可以是第一激活销314a和第二激活销314b的形式。虽然结合本文的非限制性实施例示出和讨论了两个激活销，但是应当理解，替代地，非尼古丁荚体组件300可以仅包括一个激活销。在图26中，第一激活销314a可以包括第一刀片348a、第一致动器350a和第一o形环352a。类似地，第二激活销314b可以包括第二刀片348b、第二致动器350b和第二o形环352b。
129.在一个示例性实施例中，第一刀片348a和第二刀片348b构造成分别安装或附接到第一致动器350a和第二致动器350b的上部部分(例如，近侧部分)上。安装或附接可以经由卡扣配合连接、过盈配合(例如，摩擦配合)连接、粘合剂或其他合适的联接技术来实现。第一刀片348a和第二刀片348b中的每一者的顶部可以具有一个或多个弯曲或凹形边缘，其向上至尖端逐渐变细。例如，第一刀片348a和第二刀片348b中的每一者都可以具有两个尖端，其间具有凹形边缘和邻近每个尖端的弯曲边缘。凹形边缘和弯曲边缘曲率半径可以相同，而弧长可以不同。第一刀片348a和第二刀片348b可以由金属片材(例如，不锈钢)形成，该金属片材被切割或以其他方式成形以具有期望的轮廓并弯曲成其最终形式。在另一实例中，第一刀片348a和第二刀片348b可以由塑料形成。
130.基于平面图，第一刀片348a、第二刀片348b以及它们安装在其上的第一致动器350a和第二致动器350b的部分的尺寸和形状可以对应于插入件342中的储器出口的尺寸和形状。另外如图26所示，第一致动器350a和第二致动器350b可包括突出的边缘(例如，彼此面对的弯曲内唇部)，其构造成在第一刀片348a和第二刀片348b前移到非尼古丁储器中时将密封件344的两个刺破区段推入非尼古丁储器中。在一个非限制性实施例中，当第一激活销314a和第二激活销314b完全插入到非尼古丁荚体组件300中时，两个翼片(来自密封件344的两个刺破区段，如图24所示)可以位于插入件342的非尼古丁储器出口的弯曲侧壁与第一致动器350a和第二致动器350b的突出边缘的对应曲率之间。结果，可以降低或防止密封件344中的两个刺破开口变阻塞(被来自两个刺破区段的两个翼片)的可能性。此外，第一
致动器350a和第二致动器350b可以构造成将非尼古丁蒸汽前体制剂从非尼古丁储器引向吸收材料346。
131.第一致动器350a和第二致动器350b中的每一者的下部部分(例如，远侧部分)构造成延伸穿过第二壳体区段308的底部区段(例如，上游端)。第一致动器350a和第二致动器350b中的每一者的该杆状部分也可以称为轴。第一o形环352a和第二o形环352b可以在第一致动器350a和第二致动器350b的相应轴中的环形沟槽中就位。第一o形环352a和第二o形环352b构造成与第一致动器350a和第二致动器350b的轴以及第二壳体区段308中对应的开口的内表面接合，以便提供流体密封。结果，当第一激活销314a和第二激活销314b被向内推动以激活非尼古丁荚体组件300时，第一o形环352a和第二o形环352b可以与第一致动器350a和第二致动器350b相应的轴一起在第二壳体区段308中对应的开口内移动，同时维持它们各自的密封，从而有助于减少或防止非尼古丁蒸汽前体制剂经用于第一激活销314a和第二激活销314b的第二壳体区段308中的开口泄漏。第一o形环352a和第二o形环352b可以由硅树脂形成。
132.图27是不带吸液芯、加热器、电引线和触头芯部的图22的连接器模块的透视图。图28是图27的连接器模块的分解图。参照图27-28，模块壳体354和面板366总体上形成连接器模块320的外部框架。模块壳体354限定了第一模块入口330和开槽边缘356。模块壳体354的开槽边缘356露出第二模块入口332(由旁通结构358限定)。然而，应当理解，开槽边缘356也可以被视为限定了模块入口(例如，与面板366组合)。面板366具有开槽边缘328，其与第二壳体区段308的腔体310对应的侧面一起限定了荚体入口322。另外，面板366限定了第一触头开口、第二触头开口和第三触头开口。第一触头开口和第二触头开口可以是正方形的并且构造成分别露出第一电源触头324a和第二电源触头324b，而第三触头开口可以是长方形的并且构造成露出多个数据触头326，但示例性实施例不限于此。
133.第一电源触头324a、第二电源触头324b、印刷电路板(pcb)362和旁通结构358设置在由模块壳体354和面板366形成的外部框架内。印刷电路板(pcb)362包括位于其上游侧的多个数据触头326(在图28中被隐藏而无法看到)和位于其下游侧的传感器364。旁通结构358限定了第二模块入口332和旁通出口360。
134.在组装期间，第一电源触头324a和第二电源触头324b被定位成分别通过面板366的第一触头开口和第二触头开口是可见的。另外，印刷电路板(pcb)362被定位成使得在其上游侧的多个数据触头326通过面板366的第三触头开口是可见的。印刷电路板(pcb)362也可以与第一电源触头324a和第二电源触头324b的后表面重叠。旁通结构358位于印刷电路板(pcb)362上，使得传感器364位于由第二模块入口332和旁通出口360限定的气流路径内。当组装好时，旁通结构358和印刷电路电路板(pcb)362可以被视为在至少四个侧面上被第一电源触头324a和第二电源触头324b的曲折结构包围。在一个示例性实施例中，第一电源触头324a和第二电源触头324b的分叉端构造成电连接到第一电引线340a和第二电引线340b。
135.当荚体入口322在吸烟期间到接收进气时，第一模块入口330可以接收进气的主要气流(例如，较大流量)，而第二模块入口332可以接收进气的次要气流(例如，较小流量)。进气的次要气流可以提高传感器364的灵敏度。在通过旁通出口360离开旁通结构358之后，次要气流与主要气流重新汇合以形成组合流，该组合流被吸入并通过触头芯部334，以便遇到
加热器336和吸液芯338。在一个非限制性实施例中，主要气流可以是进气的60-95％(例如，80-90％)，而次要气流可以进气的5-40％(例如，10
–
20％)。
136.第一模块入口330可以是阻力抽吸(rtd)端口，而第二模块入口332可以是旁通端口。在这种配置中，可以通过改变第一模块入口330的尺寸(而不是改变荚体入口322的尺寸)来调节非尼古丁电子烟设备500的抽吸阻力。在一个示例性实施例中，可以选择第一模块入口330的尺寸，使得抽吸阻力在25-100mmh2o之间(例如，在30-50mmh2o之间)。例如，第一模块入口330的直径为1.0mm可以引起88.3mmh2o的抽吸阻力。在另一种情况下，第一模块入口330的直径为1.1mm可以引起73.6mmh2o的抽吸阻力。在另一种情况下，第一模块入口330的直径为1.2mm可以引起58.7mmh2o的抽吸阻力。在又一种情况下，第一模块入口330的直径为1.3mm可以引起43.8mmh2o的抽吸阻力。值得注意的是，由于其内部布置，第一模块入口330的尺寸可以在不影响非尼古丁荚体组件300的外部美感的情况下进行调节，从而允许具有各种抽吸阻力(rtd)的荚体组件的更标准化的产品设计，同时还降低了进气意外阻塞的可能性。
137.图29示出了根据一个示例性实施例的非尼古丁电子烟设备的设备主体和非尼古丁荚体组件的电气系统。
138.参照图29，电气系统包括设备主体电气系统2100和非尼古丁荚体组件电气系统2200。设备主体电气系统2100可以包括在设备主体100中，并且非尼古丁荚体组件电气系统2200可以包括在上文关于图1-28所讨论的非尼古丁电子烟设备500的非尼古丁荚体组件300中。
139.在图29所示的示例性实施例中，非尼古丁荚体组件电气系统2200包括加热器336和非易失性存储器(nvm)2205。nvm2205可以是电可擦可编程只读存储器(eeprom)集成电路(ic)。
140.非尼古丁荚体组件电气系统2200还可以包括用于在设备主体100与非尼古丁荚体组件300之间传送电力和/或数据的主体电气/数据接口(未示出)。根据至少一个示例性实施例，图17所示的电气触头324a、324b和326例如可以用作主体电气/数据接口。
141.设备主体电气系统2100包括控制器2105、电源2110、设备传感器2125、热机控制电路(也称为热机关闭电路)2127、吸烟指示器2135、产品上控件2150(例如，图1所示的按钮118和120)、存储器2130和时钟电路2128。设备主体电气系统2100还可以包括用于在设备主体100与非尼古丁荚体组件300之间传送电力和/或数据的荚体电气/数据接口(未示出)。根据至少一个示例性实施例，图12所示的设备电气连接器132例如可以用作荚体电气/数据接口。
142.电源2110可以是内部电源，用于为非尼古丁电子烟设备500的设备主体100和非尼古丁荚体组件300供电。电源2110的供电可以由控制器2105通过电源控制电路(未示出)控制。电源控制电路可以包括一个或多个开关或晶体管以调整从电源2110输出的电力。电源2110可以是锂离子电池或其变型(例如，锂离子聚合物电池)。
143.控制器2105可以被配置成控制非尼古丁电子烟设备500的整体操作。根据至少一些示例性实施例，控制器2105可以使用硬件、硬件和软件的组合或者存储软件的存储介质来实现。如上所述，硬件可以使用处理或控制电路来实现，例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)或能够以限定方式响应和执行指令的任何其他设备。
144.在图29所示的示例性实施例中，控制器2105被图示为微控制器，其包括：输入/输出(i/o)接口——例如通用输入/输出(gpio)、内部集成电路(i2c)接口、串行外围接口(spi))总线接口等；多通道模拟-数字转换器(adc)；和时钟输入端子。然而，示例性实施例不应限于该示例。在至少一个示例性实施方案中，控制器2105可以是微处理器。
145.控制器2105通信耦合到设备传感器2125、热机控制电路2127、吸烟指示器2135、存储器2130、产品上控件2150、时钟电路2128和电源2110。
146.热机控制电路2127经由gpio引脚连接到控制器2105。存储器2130通过spi引脚连接到控制器2105。时钟电路2128连接到控制器2105的时钟输入端子。吸烟指示器2135经由i2c接口引脚和gpio引脚连接到控制器2105。设备传感器2125通过多通道adc的相应引脚连接到控制器2105。
147.时钟电路2128可以是计时机构，例如振荡器电路，以使控制器2105能够跟踪非尼古丁电子烟设备500的空置时间、吸烟时长、空置时间和吸烟时长的组合，等等。时钟电路2128还可以包括构造成生成用于非尼古丁电子烟设备500的系统时钟的专用时钟晶体。
148.存储器2130可以是构造成存储一个或多个关机日志的非易失性存储器。在一个示例中，存储器2130可以将一个或多个关机日志存储在一个或多个表格中。稍后将更详细地讨论存储器2130和存储在其中的一个或多个关机日志。在一个示例中，存储器2130可以是eeprom，例如闪存等。
149.仍参照图29，设备传感器2125可以包括多个传感器或测量电路，其构造成向控制器2105提供指示传感器或测量信息的信号。在图29所示的示例中，设备传感器2125包括加热器电流测量电路21258和加热器电压测量电路21252。
150.加热器电流测量电路21258可以构造成输出(例如，电压)指示通过加热器336的电流的信号。稍后将参考图34更详细地讨论加热器电流测量电路21258的一个示例性实施例。
151.加热器电压测量电路21252可以构造成输出(例如，电压)指示加热器336两端电压的信号。稍后将参考图33更详细地讨论加热器电压测量电路21252的一个示例性实施例。
152.加热器电流测量电路21258和加热器电压测量电路21252经由多通道adc的引脚连接到控制器2105。为了测量非尼古丁电子烟设备500的特性和/或参数(例如，加热器336的电压、电流、电阻、温度等)，控制器2105处的多通道adc可以对以适合通过相应的设备传感器测量的给定特性和/或参数的采样率从设备传感器2125输出信号。
153.尽管在图29中未示出，但是设备传感器2125还可以包括图28中所示的传感器364。在至少一个示例性实施例中，传感器364可以是微机电系统(mems)流量或压力传感器、或构造成测量空气流量的另一种类型的传感器(例如，热线风速计)。
154.如上所述，热机控制电路2127经由gpio引脚连接到控制器2105。热机控制电路2127构造成通过控制加热器336的功率来控制(启用和/或禁用)非尼古丁电子烟设备500的热机。如稍后更详细地讨论的，热机控制电路2127可以基于来自控制器2105的控制信号(本文有时称为设备功率状态信号)来禁用热机。
155.当非尼古丁荚体组件300插入到设备主体100中时，控制器2105还经由i2c接口通信地耦合到至少nvm2205。nvm2205可以存储用于非尼古丁荚体组件300的非尼古丁蒸汽状态制剂参数和变量值。
156.根据至少一个示例性实施例，非尼古丁蒸汽前体制剂参数可以包括非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数(例如，以微升(μl)为单位)、非尼古丁蒸汽前体制剂起始液位(例如，以μl为单位)、非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数(例如，以μl为单位)、非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数(例如，汽化速率)、它们的子组合、它们的组合等。非尼古丁蒸汽前体制剂变量可以包括被汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量(例如，以μl为单位)和/或非尼古丁蒸汽前体制剂用完/空标志。
157.根据至少一些示例性实施例，非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数可以是只读值，其不能由成年吸烟者修改。另一方面，非尼古丁蒸汽前体制剂变量是读/写值，其由非尼古丁电子烟设备500在运行期间更新。
158.非尼古丁蒸汽前体制剂起始液位指示当非尼古丁荚体组件300被插入到设备主体中时非尼古丁荚体组件300的非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的初始液位。非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的初始液位可在非尼古丁储器和/或非尼古丁荚体组件300被插入到设备主体100中之前于填充或制造时确定。
159.蒸汽前体制剂汽化参数指示例如非尼古丁蒸汽前体制剂的汽化速率(例如，非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂的汽化速率转换因子，诸如皮升(pl)每毫焦耳(mj))。
160.非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数(在本文中也称为非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值或用完阈值)和非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数(在本文中也称为非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值或低阈值)是可以根据经验证据来设置的阈值。
161.根据至少一些示例性实施例，非尼古丁蒸汽前体制剂的起始液位可以是大约3500μl，非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数可以是约3000μl，并且非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数可以是大约3400μl。非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数可以小于非尼古丁蒸汽前体制剂的起始液位，以提供允许所用能量测量不准确的余量。
162.非尼古丁蒸汽前体制剂的示例性汽化速率可以是大约280pl/mj，尽管汽化速率可能因制剂而异。
163.稍后将更详细地讨论这些阈值参数。
164.汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量指示已从非尼古丁储器吸取和/或在吸烟或一个或多个吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总(合计)量。
165.非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志可以是当汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量达到或超过(大于或等于)非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数时设置的标志位。
166.仍参照图29，控制器2105可以控制吸烟指示器2135以向成年吸烟者指示非尼古丁电子烟设备500的状态和/或操作。吸烟指示器2135可以至少部分地经由光导(例如，图1所示的光导装置)实现，并且可以包括可以在控制器2105感测到成年吸烟者压下按钮时激活的电源指示器(例如，led)。吸烟指示器2135还可以包括振动机构、扬声器或其他反馈机构，并且可以指示成年吸烟者控制的吸烟参数(例如，非尼古丁蒸汽量)的当前状态。
167.仍参照图29，控制器2105可以控制加热器336的功率以按照加热曲线(例如，体积、
温度、风味等)来加热从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂。加热曲线可以基于经验数据确定并且可以存储在非尼古丁荚体组件300的nvm2205中。
168.图30是示出了根据示例性实施例的非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测和自动关机控制系统2300的简单框图。为简洁起见，非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测和自动关机控制系统2300在本文中可以被称为自动关机控制系统2300。
169.图30所示的自动关机控制系统2300可以在控制器2105处实现。在一个示例中，自动关机控制系统2300可以作为设备管理器有限状态机(fsm)软件实施方案的一部分在控制器2105处实现。在图30所示的示例中，自动关机控制系统2300包括非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测子系统2620。然而，应当理解，自动关机控制系统2300可以包括各种其他子系统模块。
170.参照图30，自动关机控制系统2300且更一般而言控制器2105可以确定被汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量，并基于所确定的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量来提供保留在非尼古丁荚体组件300的非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的液位的指示(例如，低、用完/空、耗尽等)。
171.例如，当汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量达到或超过(大于或等于)非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值、但小于非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值时，自动关机控制系统2300可以输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的量相对低(例如，正在被耗尽)的指示。当汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量达到(大于或等于)非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值时，自动关机控制系统2300可以输出非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂耗尽(例如，用完/空)的指示。非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值可以大于非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值。自动关机控制系统2300可以经由吸烟指示器2135中的一个或多个来指示非尼古丁蒸汽前体制剂的液位(例如，低或耗尽)。
172.响应于汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量达到非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值，自动关机控制系统2300还可以使控制器2105控制非尼古丁电子烟设备500的一个或多个子系统执行一个或多个后续动作。根据一个或多个示例性实施例，响应于汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量达到非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值，可以连续执行多个后续动作。在一个示例中，后续动作可能包括：
173.(i)自动关闭操作，其中非尼古丁电子烟设备500切换到低功率状态(例如，相当于使用电源按钮关闭非尼古丁电子烟设备500)；或
174.(ii)吸烟停止操作，其中禁用吸烟子系统(例如，通过切断加热器336的所有电源)，从而在采取纠正动作(例如，更换非尼古丁荚体组件)之前阻止吸烟。
175.非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽是非尼古丁电子烟设备500上的故障事件(例如，硬荚体故障事件)的一个示例，该故障事件可能需要采取纠正动作(例如，更换非尼古丁荚体组件)以在非尼古丁电子烟设备500上重新启用禁用的功能(例如，吸烟功能)。
176.控制器2105可以通过输出如稍后将更详细地讨论的一个或多个控制信号(或使相应信号生效或失效)来控制非尼古丁电子烟设备500的子系统。在一些情况下，从控制器2105输出的控制信号可以称为设备电源状态信号、设备电源状态指令或设备电源控制信号。在至少一个示例性实施例中，控制器2105可以响应于检测到非尼古丁电子烟设备500的
非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽而向热机控制电路2127输出一个或多个控制信号以关闭非尼古丁电子烟设备500的吸烟功能。
177.在图30所示的示例中，自动关机控制系统2300或更一般而言控制器2105通过估算在每次吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量并将估算量汇总来确定被汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量。自动关机控制系统2300可以基于在吸烟事件期间施加至加热器336的功率量(例如，汇总量)和从nvm2205获得的用于非尼古丁荚体组件300的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数来估算在吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量。
178.图31是示出了根据示例性实施例的非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测方法的流程图。
179.出于举例目的，图31所示的示例性实施例将参照图29所示的电气系统进行讨论。然而，应当理解，示例性实施例不应限于该示例。确切而言，示例性实施例可适用于其他非尼古丁电子烟设备及其电气系统。此外，图32所示的示例性实施例将参照由控制器2105执行的操作进行描述。然而，应当理解，示例性实施例可以参照执行图31所示的功能/操作中的一个或多个的自动关机控制系统2300和/或非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测子系统2620类似地进行描述。
180.参照图31，当非尼古丁荚体组件300插入到设备主体100中或与之接合时，在步骤s2802中，控制器2105从nvm2205获得非尼古丁蒸汽前体制剂参数和变量。
181.如上所述，非尼古丁蒸汽前体制剂参数可以包括非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数、非尼古丁蒸汽前体制剂起始液位、非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数、非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数、它们的子组合、它们的组合等。同样如上所述，非尼古丁蒸汽前体制剂变量可以包括汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量和/或非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志。
182.在步骤s2804中，控制器2105判定是否设置了非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志。非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志可以根据汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量是否大于或等于从nvm2205获得的非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数来设置或重置。设置的非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志可以具有第一位值(例如，“1”或“0”)，而重置的非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志可以具有第二位值(例如，“1”或“0”中的另一个)。
183.在本例中，设置的非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志指示非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽(非尼古丁荚体组件中的非尼古丁储器是空的)，而重置的非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志指示非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂未被耗尽。
184.如果设置了非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志，则在步骤s2826中，控制器2105控制吸烟指示器2135输出非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。更详细地，例如，控制器2105可以控制吸烟指示器2135以声音、视觉显示和/或触觉反馈的形式输出非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。根据一个或多个示例性实施例，该指示可以是闪烁的红色led、被发送(例如，经由蓝牙)到远程电子设备上连接的“app”的包含错误代码的软件消息(该远程电子设备随后可以触发app中的通知)、它们的组合等。
185.同样也在步骤s2826中，控制器2105控制热机控制电路2127执行吸烟停止操作。如上所述，吸烟停止操作通过切断加热器336的所有能量来关闭吸烟功能，从而阻止吸烟、直
到(例如，由成年吸烟者)采取纠正措施。如稍后更详细讨论的，控制器2105可以通过输出具有逻辑高电平的吸烟关闭信号coil_shdn(图35)或通过使吸烟使能信号coil_vgate_pwm失效(或停止其输出)(图36)来控制热机控制电路2127切断加热器336的所有能量。在至少一个示例中，吸烟使能信号coil_vgate_pwm可以是脉冲宽度调制(pwm)信号。稍后也将更详细地讨论示例性纠正动作。
186.返回到步骤s2804，如果非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志被重置(未设置)，则在步骤s2806中，控制器2105判定在非尼古丁电子烟设备500中是否存在吸烟状态。控制器2105可以基于来自传感器364的输出来判定在非尼古丁电子烟设备500中是否存在吸烟状态。在一个示例中，如果来自传感器364的输出指示在非尼古丁电子烟设备500的烟嘴102处施加了高于阈值的负压，则控制器2105可以判定在非尼古丁电子烟设备500中存在吸烟状态。
187.如果控制器2105检测到吸烟状态，则在步骤s2808中，控制器2105控制热机控制电路2127向加热器336施加功率，以使从非尼古丁荚体组件300的非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化。稍后将关于图35和36更详细地讨论热机控制电路2127向加热器336施加电能的示例性控制。
188.同样在步骤s2808中，控制器2105开始对施加到加热器336的功率进行积分以计算吸烟事件期间(在存在吸烟状态时)施加至加热器336的总能量。
189.根据至少一个示例性实施例，由于施加至加热器336的功率可以在吸烟事件期间(吸烟间)进行动态调节，因此控制器2105对吸烟事件期间供给至加热器336的功率进行积分或求和，以计算在吸烟事件期间施加至加热器336的总能量。
190.如稍后更详细地讨论的，根据一个或多个示例性实施例，控制器2105可以使用三阶移动平均滤波器分别对来自加热器电压测量电路21252和加热器电流测量电路21258的转换后的加热器电压和电流测量值进行滤波以衰减测量噪声。控制器2105然后可以使用滤波后的测量值来计算例如施加至加热器336的功率p
heater
(p
heater
＝v
hester
*i
heater
)。然后控制器2105可以根据下面所示的公式(1)来计算吸烟事件期间施加至加热器336的能量e
applied
，其中t＝pufflength是吸烟事件的时长：
[0191][0192]
在至少一个示例性实施例中，公式(1)中从t＝0到t＝pufflength的积分可以以1毫秒为步长。然而，该步长大小可以根据实施方案而变化。
[0193]
如果功率p
heater
为常数，则可以使用线性方程来计算能量e
applied
。
[0194]
在步骤s2810中，控制器2105判定非尼古丁电子烟设备500中的吸烟状态是否已经停止(不再检测到吸烟状态并且吸烟事件已经结束)。
[0195]
如果控制器2105判定吸烟状态已经停止(吸烟事件结束)，则在步骤s2812中，控制器2105基于在吸烟事件期间施加至加热器336的能量来估算在吸烟事件(在本文中也称为吸烟时期或吸烟间隔)期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量。在一个示例中，可以通过应用在步骤s2802中从nvm2205获得的汽化速率转换因子来使在吸烟事件期间施加至加热器336的能量线性地近似于汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量。在这种情况下，可以如下式(2)所示将汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的估计量est_amt_vap计算为汽化速率转换因子vap_conv_factor(皮升每毫焦耳)和在抽吸事件期间施加至加热器336的能量的乘积。
[0196]
est_amt_vap＝vap_conv_factor*e
applied
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0197]
在步骤s2814中，控制器2105然后通过将在步骤s2812估算的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量添加到存储在nvm2205中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量，来计算非尼古丁荚体组件300的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量的更新后的估算值(在本文中也称为被汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂值)。
[0198]
在步骤s2816中，控制器2105将更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量与在步骤s2802中从nvm2205获得的非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数进行比较。
[0199]
如果更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量大于或等于非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数，则在步骤s2818中，控制器2105控制吸烟指示器2135(经由控制信号)输出非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽(例如，非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁储器为空)的指示。
[0200]
在步骤s2820中，控制器2105将更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量存储在nvm2205中，并且在nvm2205中设置用完标志，以指示非尼古丁荚体组件300中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽。
[0201]
在nvm2205中设置用完标志还用作写入锁定，以阻止对制剂总量的任何进一步的更新。这种写入锁定还可以防止用完标志被清除。
[0202]
该过程然后返回到步骤s2804并如上所述继续。
[0203]
返回到步骤s2816，如果更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量小于非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数，则控制器2105在步骤s2822中将更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂总量与非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数进行比较。
[0204]
如果更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量大于或等于非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数，则在步骤s2824中，控制器2105控制吸烟指示器2135(经由控制信号)输出低非尼古丁蒸汽前体制剂指示。在一个示例中，低非尼古丁蒸汽前体制剂指示可以是声音、视觉显示和/或对成年吸烟者的触觉反馈的形式。例如，该指示可以是闪烁的黄色led、被发送(例如，经由蓝牙)到远程电子设备上连接的“app”的包含代码的软件消息(该远程电子设备随后可以触发app中的通知)、它们的组合等。
[0205]
在步骤s2828中，控制器2105然后在nvm2205中更新汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量，并且该过程然后返回到步骤s2804并如上所述继续。
[0206]
返回到步骤s2822，如果更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的总量小于非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数，则该过程进行到步骤s2828并如本文所讨论的那样继续。
[0207]
现在返回到步骤s2810，如果控制器2105判定：在检测到吸烟状态之后吸烟状态尚未停止(吸烟事件尚未结束)，则控制器2105继续控制功率控制电路向加热器336施加功率并对所施加的功率进行积分。一旦控制器2105判定为吸烟状态已经停止，该过程就如上所讨论的那样继续。
[0208]
返回到步骤s2806，如果控制器2105判定：在判定非尼古丁蒸汽前体制剂用完标志为未设置之后还不存在吸烟状态，则控制器2105继续监测传感器364的输出(以判定)是否存在吸烟状态。一旦控制器2105检测到吸烟状态，该过程进行到步骤s2808并如上所讨论的那样继续。
[0209]
尽管在本文中参照当总汽化非尼古丁蒸汽前体制剂超过相应阈值参数时确定非
尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂为低和空/用完讨论了例如图31所示的示例性实施例，但示例性实施例不应限于该示例。作为替代方案，非尼古丁储器中(空的)非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽可以通过与相应的最小非尼古丁蒸汽前体制剂阈值参数进行比较来确定。例如，控制器2105可以通过计算非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的起始液位与在步骤s2814中计算的总汽化非尼古丁蒸汽前体制剂之间的差异来判定非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂是否被耗尽(为空)，然后在步骤s2816中将计算出的差异与最小非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数进行比较。在本例中，如果计算出的差异小于最小非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数，则控制器2105判定：非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽。
[0210]
在另一个示例中，控制器2105可以通过计算非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的起始液位与在步骤s2814中计算出的总汽化非尼古丁蒸汽前体制剂之间的差异来判定非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂是否为低，然后在步骤s2822中将计算出的差异与最小非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数进行比较。在本例中，如果计算出的差异小于非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数但大于非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数，则控制器2105判定：非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂为低。
[0211]
在该替代示例中，非尼古丁蒸汽前体制剂的起始液位可以是大约3500μl，非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值参数可以是大约500μl，并且非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数可以是大约100μl。非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值参数可以大于零，以提供允许所使用的能量测量不准确的余量。
[0212]
如上所述，非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽是非尼古丁电子烟设备500处的故障事件的一个示例。同样如上所述，故障事件是导致非尼古丁电子烟设备500的一个或多个后续动作(例如，吸烟停止操作和/或自动关闭操作)的事件。
[0213]
图32是示出了根据示例性实施例的非尼古丁电子烟设备在响应于检测到故障事件(诸如非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽)而执行吸烟停止操作之后的示例性操作方法的流程图。出于举例目的，将参照非尼古丁蒸汽前体制剂的耗尽来讨论图32所示的示例性实施例。然而，示例性实施例不应限于该示例。
[0214]
同样出于举例目的，将参照图29所示的电气系统来讨论图32所示的流程图。然而，应当理解，示例性实施例不应限于该示例。确切而言，示例性实施例可适用于其他非尼古丁电子烟设备及其电气系统。此外，将参照由控制器2105执行的操作来描述图32所示的示例性实施例。然而，应当理解，可以参照执行图32所示的功能/操作中的一个或多个的自动关机控制系统2300和/或非尼古丁蒸汽前体制剂液位检测子系统2620来类似地描述示例性实施例。
[0215]
参照图32，在步骤s3804中，控制器2105在存储器2130中记录故障事件(非尼古丁储器耗尽)的发生。在一个示例中，控制器2105可以存储与后续动作(例如，吸烟停止操作)相关联的事件(非尼古丁蒸汽前体的耗尽)的标识符以及故障事件和后续行动发生的时间。
[0216]
在步骤s3808中，控制器2105判定在向成年吸烟者指示非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽之后(例如，响应于)的移除阈值时间间隔内(其期满之前)是否已经从设备主体100移除非尼古丁荚体组件300(纠正动作)。在至少一个示例性实施例中，控制器2105可以通过检查非尼古丁荚体组件的一组五个触点326已经被移除来数字地确定：非尼古丁荚体组件300
已经被从设备主体100移除。在另一个示例中，控制器2105可以通过感测非尼古丁荚体组件300的电气触点324a、324b和/或326已经从设备主体100的设备电气连接器132断开来判定：非尼古丁荚体组件已经被从设备主体100移除。
[0217]
如果控制器2105判定：在向成年吸烟者指示非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽之后(例如，响应于)的移除阈值时间间隔内已经从设备主体100移除了非尼古丁荚体组件300，则在步骤s3810中，控制器2105控制非尼古丁电子烟设备500返回到正常操作(非故障状态)。在这种情况下，虽然由于非尼古丁荚体组件300已经被移除而仍然切断加热器336的能量，但是非尼古丁电子烟设备500一旦插入了新的非尼古丁荚体组件就准备好响应于成年吸烟者施加的负压而进行吸烟。
[0218]
在步骤s3812中，控制器2105判定在移除非尼古丁荚体组件300之后的插入阈值时间间隔内(其期满之前)是否已将新的非尼古丁荚体组件插入到设备主体100中，并且在步骤s3814中，非尼古丁电子烟设备500返回到正常运行。
[0219]
在至少一个示例中，移除阈值时间间隔和/或插入阈值时间间隔的长度可以在大约5分钟与大约120分钟之间。移除阈值时间间隔和/或插入阈值时间间隔可由成年吸烟者设置为该范围内的长度。在至少一个示例性实施例中，控制器2105可以通过感测非尼古丁荚体组件300的电气触点324a和324b与设备主体100的设备电气连接器132之间的加热器336的电阻来判定新的非尼古丁荚体组件是否已经被插入到设备主体100中。在又一个示例性实施例中，控制器2105可以通过感测在非尼古丁荚体组件300的电气触点326与设备主体100的设备电气连接器132之间存在非尼古丁荚体组件300中包含的上拉电阻器来判定：新的非尼古丁荚体组件已经插入到设备主体100中。
[0220]
如果控制器2105判定：在插入阈值时间间隔内新的非尼古丁荚体组件已经被插入到设备主体100中，则在步骤s3814中，控制器2105控制热机控制电路2127重新启用吸烟模块(例如，使得能够对加热器336施加功率)。如稍后更详细地讨论的，控制器2105可以通过输出具有逻辑低电平的吸烟关闭信号coil_shdn(图35)或使吸烟使能信号coil_vgate_pwm生效(图36)来控制热机控制电路2127重新启用吸烟模块。
[0221]
返回到步骤s3812，如果控制器2105判定：在插入阈值时间间隔内新的非尼古丁荚体组件尚未插入到设备主体100中，则在步骤s3816中，控制器2105输出另一个或多个控制信号以执行自动关闭操作，其中非尼古丁电子烟设备500断电或进入低功率模式。根据至少一些示例性实施例，在正常软件自动关闭的情况下，控制器2105可以输出大量或多个gpio控制线路(信号)以关闭非尼古丁电子烟500的所有或基本上所有外围设备并使控制器2105进入休眠状态。
[0222]
现在返回到步骤s3808，如果非尼古丁荚体组件300在移除阈值时间间隔内没有被移除，则该过程进行到步骤s3816并如上讨论的那样继续。
[0223]
图33示出了加热器电压测量电路21252的一个示例性实施例。
[0224]
参照图33，加热器电压测量电路21252包括电阻器3702和电阻器3704，它们以分压器构型连接在构造成接收输入电压信号coil_out的端子与接地端之间。输入电压信号coil_out是输入到加热器336的电压(其输入端的电压)。电阻器3702与电阻器3704之间的节点n3716耦合到运算放大器(op-amp)3708的正极输入端。电容器3706连接在节点n3716与接地端之间以形成低通滤波器电路(r/c滤波器)以稳定输入到运算放大器3708的正极输入
端的电压。滤波器电路还可以减少由于用于激励加热器336的pwm信号引起的开关噪声而导致的不准确，并且对于电流和电压两者都具有相同的相位响应/群延迟。
[0225]
加热器电压测量电路21252还包括电阻器3710和3712以及电容器3714。电阻器3712连接在节点n3718与构造成接收输出电压信号coil_rtn的端子之间。输出电压信号coil_rtn是从加热器336输出的电压(其输出端子处的电压)。
[0226]
电阻器3710和电容器3714并联连接在节点n3718与op-amp 3708的输出端之间。op-amp 3708的负极输入端也连接到节点n3718。电阻器3710和3712以及电容器3714以低通滤波器电路构型连接。
[0227]
加热器电压测量电路21252利用op-amp 3708测量输入电压信号coil_out与输出电压信号coil_rtn之间的电压差，并输出代表加热器336两端电压的缩放后的加热器电压测量信号coil_vol。加热器电压测量电路21252将缩放后的加热器电压测量信号coil_vol输出到控制器2105的adc引脚，供控制器2105进行数字采样和测量。
[0228]
op-amp 3708的增益可以基于周围的无源电气元件(例如，电阻器和电容器)来设置以改善电压测量的动态范围。在一个示例中，可以通过缩放电压来实现op-amp 3708的动态范围，使得最大电压输出匹配adc的最大输入范围(例如，大约1.8v)。在至少一个示例性实施例中，缩放可以是大约267mv/v，因此，加热器电压测量电路21252可以测量高达大约1.8v/0.267＝6.74v。
[0229]
图34示出了图29中所示的加热器电流测量电路21258的一个示例性实施例。
[0230]
参照图34，输出电压信号coil_rtn被输入到四端子(4t)测量电阻器3802——该电阻器3802被接地。四端子测量电阻器3802两端的差分电压由op-amp 3806缩放，op-amp 3806输出指示通过加热器336的电流的加热器电流测量信号coil_cur。加热器电流测量信号coil_cur被输出到控制器2105的adc引脚，供控制器2105对通过加热器336的电流进行数字采样和测量。
[0231]
在图35所示的示例性实施例中，四端子测量电阻器3802可以用于减少使用“开尔文电流测量”技术的电流测量中的误差。在本例中，电流测量路径与电压测量路径的分离可以减少电压测量路径上的噪声。
[0232]
可以设置op-amp 3806的增益以改善测量的动态范围。在本例中，op-amp 3806的缩放可以是大约0.577v/a，因此，加热器电流测量电路21258可以测量高达大约
[0233]
更详细地参照图34，四端子测量电阻器3802的第一端子连接到加热器336的端子以接收输出电压信号coil_rtn。四端测量电阻器3802的第二端子接地。四端测量电阻器3802的第三端子连接到包括电阻器3804、电容器3808和电阻器3810的低通滤波器电路(r/c滤波器)。低通滤波器电路的输出端连接到op-amp 3806的正极输入端。低通滤波器电路可以减少由于为了给加热器336通电而施加的pwm信号引起的开关噪声导致的不准确，并且还可以对电流和电压两者都具有相同的相位响应/群延迟。
[0234]
加热器电流测量电路21258还包括电阻器3812和3814以及电容器3816。电阻器3812和3814以及电容器3816以低通滤波器电路构型连接到四端测量电阻器3802的第四端子、op-amp 3806的负极输入端和op-amp 3806的输出端，其中低通滤波器电路的输出端连
接到op-amp 3806的负极输入端。
[0235]
op-amp 3806将差分电压作为加热器电流测量信号coil_cur输出到控制器2105的adc引脚，供控制器2105对通过加热器336的电流进行采样和测量。
[0236]
至少根据该示例性实施例，加热器电流测量电路21258的构型类似于加热器电压测量电路21252的构型，但不同之处在于：包括电阻器3804和3810以及电容器3808的低通滤波器电路连接到四端子测量电阻器3802的一个端子并且包括电阻器3812和3814以及电容器3816的低通滤波器电路连接到四端子测量电阻器3802的另一端子。
[0237]
控制器2105可以在与非尼古丁电子烟设备500中使用的“滴答”时间相对应的时间窗口(例如，大约1ms)内对多个样本(例如，电压样本)进行平均，并通过应用缩放值将平均值转换为加热器336两端的电压和电流的数学表示。可以基于在相应op-amp处实现的增益设置来确定缩放值，所述增益设置可以是非尼古丁电子烟设备500的硬件特有的。
[0238]
控制器2105可以使用例如三阶移动平均滤波器来过滤转换后的电压和电流测量值以衰减测量噪声。控制器2105然后可以使用过滤后的测量值来计算：加热器336的电阻施加到加热器336的功率p
heater
(p
heater
＝v
heatet
*i
heater
)、电源电流等，其中efficiency是在所有操作条件下输送到加热器336的功率p
in
的比率。在一个示例中，efficiency可以是至少85％。
[0239]
根据一个或多个示例性实施例，可以调节图33和/或34所示的电路的无源元件的增益设置以使输出信号范围与控制器2105的输入范围相匹配。
[0240]
图35是示出了根据一些示例性实施例的热机控制电路的电路图。图35所示的热机控制电路是图29所示的热机控制电路2127的一个示例。
[0241]
参照图35，热机控制电路2127a包括cmos电荷泵u2，其构造成向一个或多个栅极驱动器集成电路(ic)供应功率轨(例如，大约7v功率轨(7v_cp))以控制为非尼古丁荚体组件300中的加热器336提供能量的功率fet(加热器电源控制电路，也称为热机驱动回路或电路，图35中未示出)。
[0242]
在示例性操作中，基于来自控制器2105的吸烟关断信号coil_shdn(设备电源状态信号；也称为吸烟使能信号)来控制(选择性地启用或停用)电荷泵u2。在图35所示的示例中，电荷泵u2响应于具有逻辑低电平的吸烟关断信号coil_shdn的输出而被启用，并且响应于具有逻辑高电平的线圈关闭信号coil_shdn的输出而被停用。一旦功率轨7v_cp在电荷泵u2启用之后(例如，在稳定时间间隔期满之后)稳定，控制器2105就可以启用加热器激活信号gate_on以向加热器电源控制电路和加热器336供电。
[0243]
根据至少一个示例性实施例，控制器2105可以通过输出(启用)具有逻辑高电平的吸烟关断信号coil_shdn以停止所有对加热器336的供电直到吸烟关断信号coil_shdn被控制器2105禁用(转换为逻辑低电平)来执行吸烟停止操作。
[0244]
控制器2105可以响应于检测到非尼古丁电子烟设备500的吸烟状态的存在而输出具有逻辑高电平的加热器激活信号gate_on(另一个设备电源状态信号)。在该示例性实施例中，晶体管(例如，场效应晶体管fet)q5和q7a'在控制器2105使加热器激活信号gate_on具有逻辑高电平时被激活。控制器2105可以输出具有逻辑低电平的加热器激活信号gate_on以停止向加热器336供电，从而执行加热器关闭操作。
[0245]
如果发生电源级故障，其中晶体管q5和q7a'对加热器激活信号gate_on没有应答，则控制器2105可以通过输出具有逻辑高电平的吸烟关断信号coil_shdn以切断栅极驱动器的电源(这又切断了加热器336的电源)来执行吸烟停止操作。
[0246]
在另一个示例中，如果控制器2105未能正常启动，导致吸烟关断信号coil_shdn具有不确定状态(启动故障)，则热机控制电路2127a自动将吸烟关断信号coil_shdn拉至逻辑高电平以自动切断加热器336的电源。
[0247]
更详细地参考图35，电容器c9、电荷泵u2和电容器c10以正倍压器构型连接。电容器c9连接在电荷泵u2的引脚c-和c+之间，并用作电荷泵u2的非尼古丁储器。电荷泵u2的输入电压引脚vin在节点n3801处连接到电压源batt，而电容器c10连接在接地端与位于节点n3802处的电荷泵u2的输出电压引脚vout之间。电容器c10为电荷泵u2的输出提供滤波器和非尼古丁储器，可以保证从电荷泵u2输出的电压更加稳定。
[0248]
电容器c11连接在节点n3801与接地端之间，以为电荷泵u2的输入电压提供滤波器和非尼古丁储器。
[0249]
电阻器r10连接在正电压源与关机引脚shdn之间。电阻器r10用作上拉电阻器，以确保关机引脚shdn的输入为高电平，从而在吸烟关断信号coil_shdn时处于不确定状态时禁用电荷泵u2的输出(vout)并切断加热器336的电源。
[0250]
电阻器r43在节点n3804处连接在接地端与晶体管q7a'的栅极之间。电阻器r43用作下拉电阻器以确保晶体管q7a'处于高阻抗(off)状态，从而在加热器激活信号gate_on处于不确定状态的情况下禁用功率轨7v_cp并切断加热器336的电源。
[0251]
电阻器r41连接在晶体管q5的栅极与晶体管q7a'的漏极之间的节点n3802和节点n3803之间。电阻器r41用作下拉电阻，以确保晶体管q5更可靠地关断。
[0252]
晶体管q5构造成选择性地将功率轨7v_cp与电荷泵u2的vout引脚隔离。晶体管q5的栅极连接到节点n3803，晶体管q5的漏极在节点n3802处连接到电荷泵u2的输出电压端子vout，并且晶体管q5的源极用作功率轨7v_cp的输出端子。这种构型允许电容器c10通过隔离负载更快地达到工作电压，并在吸烟关断信号coil_shdn和加热器激活信号gate_on都必须处于正确状态以向加热器336供电的情况下创建故障安全。
[0253]
晶体管q7a构造成基于加热器激活信号gate_on来控制晶体管q5的工作。例如，当加热器激活信号gate_on为逻辑高电平(例如，高于～2v)时，晶体管q7a处于其低阻抗(on)状态，这将晶体管q5的栅极拉至接地端，从而引起晶体管q5过渡到低阻抗(on)状态。在这种情况下，热机控制电路2127a将功率轨7v_cp输出到热机驱动电路(未示出)，从而能对加热器336供电。
[0254]
如果加热器激活信号gate_on具有逻辑低电平，则晶体管q7a过渡到高阻抗(off)状态，这引起晶体管q5的栅极通过电阻器r41放电，从而使晶体管q5过渡到高阻抗(off)状态。在这种情况下，功率轨7v_cp不输出并且热机驱动电路(和加热器336)的电源被切断。
[0255]
在图35所示的示例中，由于晶体管q5需要与源极电压(～7v)一样高的栅极电压处于高阻抗(off)状态，因此控制器2105不直接控制晶体管q5。晶体管q7a提供了用于基于来自控制器2105的较低电压来控制晶体管q5的机制。
[0256]
图36是示出了根据示例性实施例的另一热机控制电路的电路图。图36所示的热机控制电路是图29所示的热机控制电路2127的另一个示例。
[0257]
参照图36，热机控制电路2127b包括轨转换器电路39020(也称为升压转换器电路)和栅极驱动器电路39040。轨转换器电路39020构造成输出电压信号9v_gate(也称为功率信号或输入电压信号)以基于吸烟使能信号coil_vgate_pwm(也称为吸烟关断信号)来为栅极驱动器电路39040供电。轨转换器电路39020可以是软件定义的，其中吸烟使能信号coil_vgate_pwm用于调节9v_gate输出。
[0258]
栅极驱动器电路39040利用来自轨转换器电路39020的输入电压信号9v_gate来驱动热机驱动电路3906。
[0259]
在图36所示的示例性实施例中，轨转换器电路39020仅在吸烟使能信号coil_vgate_pwm生效(存在)的情况下生成输入电压信号9v_gate。控制器2105可以通过使吸烟使能信号coil_vgate_pwm失效(停止或终止)来禁用9v轨以切断栅极驱动器电路39040的电源。类似于图35所示的示例性实施例中的吸烟关断信号coil_shdn，吸烟使能信号coil_vgate_pwm可以用作用于执行非尼古丁电子烟设备500的吸烟停止操作的设备状态功率信号。在本例中，控制器2105可以通过使吸烟使能信号coil_vgate_pwm失效、从而禁用栅极驱动器电路39040、热机驱动电路3906和加热器336的所有电源来执行吸烟停止操作。控制器2105然后可以通过再次使到达轨转换器电路39020的吸烟使能信号coil_vgate_pwm生效来启用非尼古丁电子烟设备500处的吸烟。
[0260]
类似于图35中的加热器激活信号gate_on，控制器2105可以响应于检测到非尼古丁电子烟设备500处的吸烟状态而输出具有逻辑高电平的第一加热器使能信号gate_enb，以实现向热机驱动电路3906和加热器336供电。控制器2105可以输出具有逻辑低电平的第一加热器使能信号gate_enb以停止向热机驱动电路3906和加热器336供电，从而执行加热器关闭操作。
[0261]
更详细地参考图36中的轨转换器电路39020，电容器c36连接在电压源batt与接地端之间。电容器c36用作用于轨道转换器电路39020的非尼古丁储器。
[0262]
电感器l1006的第一端子连接到电压源batt与电容器c36之间的节点node1。电感器l1006用作轨道转换器电路39020的主要存储元件。
[0263]
电感器l1006的第二端子、晶体管(例如，增强型mosfet)q1009的漏极和电容器c1056的第一端子在节点node2处连接。晶体管q1009的源极接地，并且晶体管q1009的栅极构造成从控制器2105接收吸烟使能信号coil_vgate_pwm。
[0264]
在图36所示的示例中，晶体管q1009用作轨道转换器电路39020的主开关元件。
[0265]
电阻器r29连接在晶体管q1009的栅极与接地端之间作为下拉电阻，以确保晶体管q1009更可靠地关断，并且在吸烟使能信号coil_vgate_pwm处于不确定状态时阻止加热器336的运行。
[0266]
电容器c1056的第二端在节点node3处连接到齐纳二极管d1012的阴极和齐纳二极管d1013的阳极。齐纳二极管d1012的阳极接地。
[0267]
齐纳二极管d1013的阴极在节点node4处连接到电容器c35的端子以及包括电阻器r1087和r1088的分压器电路的输入端。电容器c35的另一端子接地。节点node4处的电压也是从轨道转换器电路39020输出的输出电压9v_gate。
[0268]
电阻器r1089在节点node5处连接到分压器电路的输出端。
[0269]
在示例性运行中，当吸烟使能信号coil_vgate_pwm生效并处于逻辑高电平时，晶
体管q1009切换到低阻抗状态(on)，从而允许电流从电压源batt和电容器c36通过电感器l1006和晶体管q1009流到接地端。这将能量存储在电感器l1006中，电流随时间线性增加。
[0270]
当吸烟使能信号coil_vgate_pwm处于逻辑低电平时，晶体管q1009切换到高阻抗状态(off)。在这种情况下，电感器l1006保持电流流动(线性衰减)，并且节点node2处的电压上升。
[0271]
吸烟使能信号coil_vgate_pwm的占空比决定了给定负载的电压上升量。因此，吸烟使能信号coil_vgate_pwm由控制器2105在闭环中使用由节点node5处的分压器电路输出的反馈信号coil_vgate_fb作为反馈来控制。上述切换以相对高的速率(例如，大约2mhz，但是可以根据所需的参数和元件值使用不同的频率)发生。
[0272]
仍然参照图36中的轨道转换器电路39020，电容器c1056是交流耦合电容器，其提供隔直流以去除直流电平。当吸烟使能信号coil_vgate_pwm为低以节省电池寿命时(例如，当非尼古丁电子烟设备500处于待机模式时)，电容器c1056阻止电流从电压源batt通过电感器l1006和二极管d1013流到栅极驱动器电路39040。可以选择电容器c1056的电容以在切换频率下提供相对较低的阻抗路径。
[0273]
齐纳二极管d1012建立开关信号的地电平。由于电容器c1056去除了直流电平，因此节点node3处的电压通常可以是双极性的。在一个示例中，齐纳二极管d1012可以将信号的负半周期钳位到地电压以下约0.3v。
[0274]
电容器c35用作用于轨道转换器电路39020的输出非尼古丁储器。当晶体管q1009导通时，齐纳二极管d1013阻止来自电容器c35的电流流过电容器c1056和晶体管q1009。
[0275]
当来自电感器l1006的衰减电流在齐纳二极管d1013与电容器c35之间的节点node4处产生电压上升时，电流流入电容器c35。电容器c35在能量被存储在电感器l1006中时维持9v_gate电压。
[0276]
包括电阻器r1087和r1088的分压器电路将电压降低到可接受的水平，以便在控制器2105的adc处进行测量。该降低的电压信号作为反馈信号coil_vgate_fb输出。
[0277]
在图36所示的电路中，反馈信号coil_vgate_fb电压以大约0.25倍被缩放，因此9v输出电压降低到大约2.25v，以输入到控制器2105的adc。
[0278]
电阻器r1089为轨道转换器电路39020的输出端(例如节点node4)处的过电压故障提供电流限制，以保护控制器2105的adc。
[0279]
9v输出电压信号9v_gate从轨道转换器电路39020输出到栅极驱动电路39040以给栅极驱动电路39040供电。
[0280]
现在更详细地参照栅极驱动器电路39040，栅极驱动器电路39040尤其包括集成式栅极驱动器u2003，其构造成将来自控制器2105的低电流信号转换为高电流信号以控制热机驱动电路3906的晶体管(例如，mosfet)的开关。集成式栅极驱动器u2003还构造成将来自控制器2105的电压电平转换为热机驱动电路3906的晶体管所需的电压电平。在图36所示的示例性实施例中，集成式栅极驱动器u2003是半桥驱动器。然而，示例性实施例不应限于该示例。
[0281]
更详细地，来自轨道转换器电路39020的9v输出电压通过包括电阻器r2012和电容器c2009的滤波器电路输入到栅极驱动器电路39040。包括电阻器r2012和电容器c2009的滤波器电路在节点node6处连接到集成式栅极驱动器u2003的vcc引脚(引脚4)和齐纳二极管
s2002的阳极。电容器c2009的第二端子接地。齐纳二极管d2002的阳极在节点node7处连接到电容器c2007的第一端子和集成式栅极驱动器u2003的升压引脚bst(引脚1)。电容器c2007的第二端子在节点node8处连接到集成式栅极驱动器u2003的开关节点引脚swn(引脚7)和热机驱动电路3906(例如，在两个mosfet之间)。在图36所示的示例性实施例中，齐纳二极管d2002和电容器c2007构成连接在输入电压引脚vcc与集成式栅极驱动器u2003的升压引脚bst之间的自举电荷泵电路的一部分。由于电容器c2007连接到来自轨道转换器电路39020的9v输入电压信号9v_gate，因此电容器c2007通过二极管d2002充电到几乎等于电压信号9v_gate的电压。
[0282]
仍参照图36，集成式栅极驱动器u2003的高侧栅极驱动器引脚drvh(引脚8)、低侧栅极驱动器引脚drvl(引脚5)和ep引脚(引脚9)也连接到热机驱动电路3906。
[0283]
电阻器r2013和电容器c2010构成滤波器电路，其连接到集成式栅极驱动器u2003的输入引脚in(引脚2)。滤波器电路构造成从输入到输入引脚的第二加热器使能信号coil_z中去除高频噪声。第二加热器使能信号coil_z可以是来自控制器2105的pwm信号。
[0284]
电阻器r2014在节点node9连接到滤波器电路和输入引脚in。电阻器r2014用作下拉电阻，这样如果第二加热器使能信号coil_z浮动(或不确定)，则集成式栅极驱动器u2003的输入引脚in保持在逻辑低电平以防止激活热机驱动电路3906和加热器336。
[0285]
来自控制器2105的第一加热器使能信号gate_enb被输入到集成式栅极驱动器u2003的od引脚(引脚3)。电阻器r2016连接到集成式栅极驱动器u2003的od引脚作为下拉电阻，这样如果来自控制器2105的第一加热器使能信号gate_enb浮动(或不确定)，则集成式栅极驱动器u2003的od引脚保持在逻辑低电平以防止激活热机驱动电路3906和加热器336。
[0286]
在图36所示的示例性实施例中，热机驱动电路3906包括晶体管(例如mosfet)电路，该晶体管电路包括串联连接在电压源batt与接地端之间的晶体管(例如，mosfet)39062和39064。晶体管39064的栅极连接到集成式栅极驱动器u2003的低侧栅极驱动器引脚drvl(引脚5)，晶体管39064的漏极在节点node8处连接到集成式栅极驱动器u2003的开关节点引脚swn(引脚7)，并且晶体管39064的源极连接到接地端gnd。
[0287]
当从低侧栅极驱动器引脚drvl输出的低侧栅极驱动信号为高电平时，晶体管39064处于低阻抗状态(on)，从而将节点node8接地。
[0288]
如上所述，由于电容器c2007连接到来自轨道转换器电路39020的9v输入电压信号9v_gate，因此电容器c2007通过二极管d2002充电至等于或基本等于9v输入电压信号9v_gate的电压。
[0289]
当从低侧栅极驱动器引脚drvl输出的低侧栅极驱动信号为低电平时，晶体管39064切换到高阻抗状态(off)，并且高侧栅极驱动器引脚drvh(引脚8)在内部连接集成式栅极驱动器u2003内的升压引脚bst。结果，晶体管39062处于低阻抗状态(on)，从而将开关节点swn连接到电压源batt以将开关节点swn(节点8)拉到电压源batt的电压。
[0290]
在这种情况下，节点node7上升到升压电压v(bst)≈v(9v_gate)+v(batt)，这允许晶体管39062的栅极-源极电压与9v输入电压信号9v_gate的电压(例如，v(9v_gate))相同或基本相同，与来自电压源batt的电压无关(或独立于来自电压源batt的电压)。结果，开关节点swn(节点8)提供了高电流开关信号，该信号可用于生成输出到加热器336的电压，该电压基本上独立于从电池电压源batt输出的电压。
[0291]
本文已经公开了多个示例性实施例，然而，应当理解的是，其它变型可以是可能的。将不认为这些变型背离本发明的精神和范围，并且所有这些将对该领域的技术人员显而易见的修改意在包括在以下权利要求的范围内。

技术特征：
1.一种非尼古丁电子烟设备，包括：非尼古丁荚体组件，其包括存储器，其存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和被汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量，用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器，和加热器，其构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化；以及设备组件，其构造成与所述非尼古丁荚体组件接合，该设备组件包括控制器，该控制器被配置成基于从所述存储器获得的所述非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至所述加热器的功率的汇总量来估算在吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量，基于存储在所述存储器中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量，判定所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值，并且响应于所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值的判定而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。2.根据权利要求1所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值包括非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值；并且所述控制器被配置成：响应于所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。3.根据权利要求2所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而在所述存储器中设置用完标志。4.根据权利要求3所述的非尼古丁电子烟设备，其中，用完标志的设置防止更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量的进一步更新。5.根据权利要求2所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而禁止在所述非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。6.根据权利要求1所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述存储器存储指示所述非尼古丁储器是否被耗尽的用完标志；并且所述控制器被进一步配置成从所述存储器获得所述用完标志，基于所述用完标志的值来判定所述非尼古丁储器是否被耗尽，并且响应于所述非尼古丁储器被耗尽的判定而禁止在所述非尼古丁电子烟设备上进
行吸烟。7.根据权利要求1所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值包括非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值；并且所述控制器被配置成：响应于更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂为低的指示。8.一种非尼古丁电子烟设备，包括：非尼古丁荚体组件，其包括用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器，加热器，其构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂气化，和存储器，其存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；以及设备组件，其构造成与所述非尼古丁荚体组件接合，该设备组件包括控制器，该控制器被配置成基于所述非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加中所述加热器的功率的汇总量来估算在吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量，基于存储在所述存储器中的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量，判定所述更新后的所述从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值，并且响应于所述更新后的所述从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值的判定而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。9.根据权利要求8所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值包括非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值；并且所述控制器被配置成：响应于所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。10.根据权利要求9所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而在所述存储器中设置用完标志。11.根据权利要求10所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述用完标志的设置防止对所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量进行任何进一步的更新。12.根据权利要求9所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于所
述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而禁止在所述非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。13.根据权利要求8所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述存储器存储指示所述非尼古丁储器是否被耗尽的用完标志；并且所述控制器被进一步配置成从所述存储器获得所述用完标志，基于所述用完标志的值来判定所述非尼古丁储器是否被耗尽，并且响应于所述非尼古丁储器被耗尽的判定而禁止在所述非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。14.根据权利要求8所述的非尼古丁电子烟设备，其中所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值包括非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值；并且所述控制器被配置成：响应于所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂低阈值的判定而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂为低的指示。15.一种非尼古丁电子烟设备，包括：控制器，其被配置成从位于插入到所述电子烟设备中的非尼古丁荚体组件中的存储器获得用完标志，该用完标志指示所述非尼古丁荚体组件中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽，并且基于从所述存储器获得的用完标志而禁止在所述非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。16.根据权利要求15所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于检测到在禁止吸烟之后的移除阈值时间间隔内从所述非尼古丁电子烟设备移除了所述非尼古丁荚体组件而允许在所述非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。17.根据权利要求16所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成判定在移除非尼古丁荚体组件之后的插入阈值时间间隔期满之前是否尚未将新的非尼古丁荚体组件插入到所述非尼古丁电子烟设备中；并且响应于在所述插入阈值时间间隔期满之前尚未插入新的非尼古丁荚体组件的判定而切断所述非尼古丁电子烟设备的电源。18.根据权利要求15所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成判定在移除阈值时间间隔期满之前是否尚未从所述非尼古丁电子烟设备移除非尼古丁荚体组件；并且响应于在所述移除阈值时间间隔期满之前尚未从所述非尼古丁电子烟设备移除所述非尼古丁荚体组件的判定而切断所述非尼古丁电子烟设备的电源。19.根据权利要求15所述的非尼古丁电子烟设备，还包括：非尼古丁荚体组件，其中，所述非尼古丁荚体组件包括用于在所述非尼古丁荚体组件中容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器，加热器，其构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化，和存储器，其中所述存储器存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和从所述非尼古丁储器
吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；以及设备组件，其构造成与所述非尼古丁荚体组件接合，该设备组件包括所述控制器，其中，所述控制器被配置成基于所述非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至所述加热器的功率的汇总量来估算在所述吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量，基于存储在所述存储器中的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量，判定所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值，并且响应于所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而在所述存储器中设置用完标志。20.根据权利要求19所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于所述用完标志而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。21.根据权利要求15所述的非尼古丁电子烟设备，还包括：所述非尼古丁荚体组件，其中，所述非尼古丁荚体组件包括非尼古丁储器，用于在所述非尼古丁荚体组件中容纳所述非尼古丁蒸汽前体制剂，加热器，其构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化，和所述存储器，其中所述存储器存储非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；以及设备组件，其构造成与非尼古丁荚体组件接合，该设备组件包括所述控制器，其中，所述控制器被配置成基于从所述存储器获得的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至所述加热器的功率的汇总量来估算在所述吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量，基于存储在所述存储器中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量，判定所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值，并且响应于所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂用完阈值的判定而在所述存储器中设置所述用完标志。22.根据权利要求21所述的非尼古丁电子烟设备，其中，所述控制器被配置成：响应于所述用完标志而控制所述非尼古丁电子烟设备，输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽的指示。23.一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，所述非尼古丁电子烟设备包括用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器、以及构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁
蒸汽前体制剂汽化的加热器，所述方法包括：基于所述非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至所述加热器的功率的汇总量来估算在所述吸烟事件期间由所述加热器汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于存储在存储器中的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；以及响应于所述更新后的汽化的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值的判定而输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。24.一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，所述非尼古丁电子烟设备包括用于容纳非尼古丁蒸汽前体制剂的非尼古丁储器、以及构造成使从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂汽化的加热器，所述方法包括：基于非尼古丁蒸汽前体制剂汽化参数和在吸烟事件期间施加至所述加热器的功率的汇总量来估算在所述吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的量；基于存储在所述存储器中的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量和在所述吸烟事件期间从所述非尼古丁储器吸取的尼古丁蒸汽前体制剂的量来确定更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量；判定所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量是否大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值；以及响应于所述更新后的从所述非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于所述至少一个非尼古丁蒸汽前体制剂液位阈值的判定而输出所述非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。25.一种控制非尼古丁电子烟设备的方法，所述非尼古丁电子烟设备包括非尼古丁荚体组件和设备组件，所述方法包括：从插入到所述设备组件中的非尼古丁荚体组件中的存储器获得用完标志，该用完标志指示所述非尼古丁荚体组件中的非尼古丁蒸汽前体制剂被耗尽；以及基于从所述存储器获得的用完标志来禁止在非尼古丁电子烟设备上进行吸烟。

技术总结
一种设备组件包括控制器，该控制器被配置成响应于从非尼古丁储器吸取的非尼古丁蒸汽前体制剂的汇总量大于或等于至少一个非尼古丁蒸汽前体制液位阈值的判定而控制非尼古丁电子烟设备，输出非尼古丁荚体组件的非尼古丁储器中的非尼古丁蒸汽前体制剂的当前液位的指示。指示。


技术研发人员：尼尔
受保护的技术使用者：奥驰亚客户服务有限责任公司
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2023/7/7