ПОДАЧА ПИТАНИЯ НА УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК A61M15/06 

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам для доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, и, более конкретно, к устройствам для доставки аэрозоля, которые могут использовать электрически получаемое тепло для выработки аэрозоля (например, курительные изделия, которые обычно называют электронными сигаретами). Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева предшественника аэрозоля, который может содержать материалы, изготовленные или полученные из табака, либо иным образом содержать табак, при этом предшественник способен образовывать пригодное для вдыхания вещество для потребления человеком.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив курительным продуктам, которые требуют сжигания табака для использования. Множество из таких устройств специально выполнены для обеспечения ощущений, связанных с курением сигареты, сигары или трубки, но без доставки в значительном количестве продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые следуют из горения табака. С этой целью были предложены многочисленные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, которые используют электроэнергию для испарения или нагревания летучего материала, либо в попытке создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в существенной степени. См., например, различные известные альтернативные курительные изделия, устройства для доставки аэрозоля и источники тепла предшествующего уровня техники, описанные в патенте США №7,726,320 (Robinson и др.) и №8,881,737 (Collett и др.), которые включены в настоящую заявку посредством ссылки. Также см., например, различные типы курительных изделий, устройств для доставки аэрозоля и электрических источников тепла, приведенных со ссылкой на торговую марку и источник коммерческой информации в патентной публикации США №2015/0216232 (Bless и др.), которая включена в настоящую заявку посредством ссылки. Кроме того, различные типы электрических устройств для доставки аэрозоля и пара также были предложены в патентной публикации США №2014/0096781 (Sears и др.) и №2014/0283859 (Minskoff и др.), а также в заявке на патент США №14/282,768 (Sears и др.), поданной 20 мая 2014; №14/286,552 (Brinkley и др.), поданной 23 мая 2014; №14/327,776 (Ampolini и др.), поданной 10 июля 2014, и №14/465,167 (Worm и др.), поданной 21 августа 2014, каждая из которых включена в настоящую заявку посредством ссылки.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Настоящее изобретение относится к устройствам для доставки аэрозоля, способам создания таких устройств и элементам таких устройств. Настоящее изобретение включает в себя, без ограничения, следующие приведенные в качестве примера варианты осуществления.

[0004] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 1: Управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем, который оснащен нагревательным элементом и содержит композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства для доставки аэрозоля, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая включает в себя нагреватель, когда управляющий корпус соединен с картриджем, при этом источник питания содержит суперконденсатор, выполненный с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку, и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором управляющий корпус соединен с картриджем, при этом микропроцессор в активном режиме выполнен с возможностью направления питания от суперконденсатора к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля.

[0005] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 2: Управляющий корпус согласно предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором суперконденсатор представляет собой конденсатор с двойным электрическим слоем (КДЭС).

[0006] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 3: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором суперконденсатор представляет собой гибридный конденсатор, например литий-ионный конденсатор (ЛИК).

[0007] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 4: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит демпферную схему, соединенную параллельно с суперконденсатором.

[0008] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 5: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой.

[0009] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 6: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с электрической нагрузкой между суперконденсатором и электрической нагрузкой.

[0010] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 7: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой, и диод, соединенный с преобразователем (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и электрической нагрузкой и расположенный между ними.

[0011] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 8: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное имеет вход и выход, а диод имеет анод и катод, причем вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединены соответственно с суперконденсатором и анодом диода, а катод диода соединен с электрической нагрузкой.

[0012] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 9: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит демпферную схему, соединенную параллельно с суперконденсатором с образованием, таким образом, комбинации с параллельным соединением, причем преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединен последовательно с комбинацией из соединенных параллельно демпферной схемы и суперконденсатора.

[0013] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 10: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит выводы, выполненные с возможностью соединения с источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

[0014] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 11: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит источник энергии, причем источник энергии представляет собой твердотельный аккумулятор или содержит его.

[0015] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 12: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит источник энергии, причем источник энергии представляет собой литий-ионный аккумулятор или содержит его.

[0016] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 13: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой.

[0017] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 14: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с источником энергии между источником энергии и суперконденсатором.

[0018] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 15: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой, и диод, соединенный с источником энергии и преобразователем (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и расположенный между ними.

[0019] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 16: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное имеет вход и выход, а диод имеет анод и катод, причем вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединены соответственно с суперконденсатором и катодом диода, а анод диода соединен с источником энергии.

[0020] Приведенный в качестве примера вариант осуществления 17: Управляющий корпус согласно любому предшествующему или любому последующему приведенному в качестве примера варианту осуществления, или их комбинации, в котором источник питания дополнительно содержит демпферную схему, соединенную параллельно с суперконденсатором с образованием, таким образом, комбинации с параллельным соединением, причем преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединен последовательно с комбинацией из соединенных параллельно демпферной схемы и суперконденсатора.

[0021] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными после прочтения нижеследующего подробного описания вместе с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает любую комбинацию двух, трех, четырех или более признаков или элементов, сформулированных в настоящем изобретении, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы явным образом или изложены иным образом в описании конкретного приведенного в качестве примера варианта осуществления настоящей заявки. Настоящее описание предназначено для прочтения, принимая во внимание все элементы таким образом, что любые отдельные признаки или элементы изобретения в любом из его аспектов и приведенных в качестве примера вариантов осуществления должны считаться, в частности, взаимно комбинируемыми, если контекст явно не указывает иное.

[0022] Таким образом, следует понимать, что раздел «Раскрытие сущности изобретения» согласно изобретению приведен только с целью обобщения некоторых приведенных в качестве примера вариантов осуществления для обеспечения базового понимания некоторых аспектов изобретения. Соответственно, следует понимать, что описанные выше приведенные в качестве примера варианты осуществления являются только примерами и никоим образом не должны рассматриваться как сужающие объем и сущность изобретения. Другие приведенные в качестве примера варианты осуществления, аспекты и преимущества станут очевидными из нижеследующего подробного описания, приведенного вместе с сопроводительными чертежами, на которых показаны, в качестве примера, принципы некоторых описанных приведенных в качестве примера вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] После приведенного таким образом описания изобретения в вышеизложенных общих понятиях, далее будет сделана ссылка на сопроводительные чертежи, которые не обязательно вычерчены в масштабе, и на которых:

[0024] ФИГ. 1 показывает вид сбоку устройства для доставки аэрозоля, включающего в себя картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения.

[0025] ФИГ. 2 показывает частичный вид в разрезе устройства для доставки аэрозоля согласно различным приведенным в качестве примера вариантам осуществления.

[0026] ФИГ. 3 показывает различные элементы управляющего корпуса и картриджа устройства для доставки аэрозоля согласно различным приведенным в качестве примера вариантам осуществления.

[0027] ФИГ. 4-7 более подробно показывают источник питания управляющего корпуса согласно различным приведенным в качестве примера вариантам осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0028] Настоящее изобретение далее будет подробно описано со ссылкой на приведенные в качестве примера варианты его осуществления. Эти приведенные в качестве примера варианты осуществления описаны таким образом, что настоящее изобретение будет представлено всесторонне и в завершенном виде с полным раскрытием его объема для специалиста в данной области. Разумеется, настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в настоящей заявке; скорее, эти варианты осуществления представлены таким образом, что настоящее изобретение удовлетворяет соответствующим юридическим требованиям. Используемые в описании и в приложенной формуле формы единственного числа включают формы множественного числа, если контекст явно не утверждает иное.

[0029] Согласно нижеследующему описанию приведенные в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам для доставки аэрозоля. Системы для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению используют электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без воспламенения материала в любой существенной степени) для образования пригодного для вдыхания вещества; при этом компоненты таких систем имеют форму изделий, которые наиболее предпочтительно являются достаточно компактными, чтобы считаться «переносными» устройствами. Иными словами, использование компонентов предпочтительных систем для доставки аэрозоля не приводит к образованию дыма в том смысле, что аэрозоль, главным образом, является результатом побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а скорее использование этих предпочтительных систем приводит к образованию паров, являющихся следствием улетучивания или испарения определенных компонентов, входящих в их состав. В некоторых приведенных в качестве примера вариантах осуществления компоненты систем для доставки аэрозоля могут быть охарактеризованы как электронные сигареты, при этом такие электронные сигареты наиболее предпочтительно содержат табак и/или компоненты, полученные из табака, а значит, доставляют компоненты, полученные из табака, в аэрозольной форме.

[0030] Генерирующие аэрозоль изделия определенных предпочтительных систем для доставки аэрозоля могут создавать множество ощущений (например, ритуалы вдыхания и выдыхания, типы вкусов или ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные стимулы, такие как создаваемые видимым аэрозолем и т.п.) курения сигареты, сигары или трубки, которые достигаются разжиганием и горением табака (а значит, вдыханием табачного дыма), фактически без сгорания в какой-либо существенной степени какого-либо из его компонентов. Например, пользователь генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению может держать и использовать это изделие весьма схоже с тем, как курильщик использует курительное изделие традиционного типа, затягиваться на одном конце такого изделия для вдыхания аэрозоля, вырабатываемого этим изделием, осуществлять затяжки с выбранными интервалами времени и т.п.

[0031] Системы для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия для доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть приспособлены для подачи одного или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, пригодные для вдыхания вещества по существу могут находиться в форме пара (т.е. вещества, находящегося в газовой фазе при температуре, которая ниже, чем его критическая точка). Согласно альтернативному варианту осуществления пригодные для вдыхания вещества могут находиться в форме аэрозоля (т.е. взвеси тонких твердых частиц или жидких капель в газе). В целях простоты используемый в настоящей заявке термин "аэрозоль" предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму».

[0032] Системы для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению в целом содержат ряд компонентов, расположенных внутри наружного корпуса или гильзы, которые могут именоваться оболочкой. Общая конструкция наружного корпуса или гильзы может быть различной, и формат или конфигурация наружного корпуса, которые могут определять общий размер и общую форму устройства для доставки аэрозоля, могут быть различными. Обычно удлиненный корпус, по форме напоминающий сигарету или сигару, может быть образован из единственной цельной оболочки, либо удлиненная оболочка может быть образована из двух или более отделяемых корпусов. Например, устройство для доставки аэрозоля может содержать удлиненную гильзу или корпус, которые по существу могут иметь трубчатую форму, и, таким образом, напоминать форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства для доставки аэрозоля содержатся в одной оболочке. Согласно альтернативному варианту осуществления устройство для доставки аэрозоля может содержать две или более оболочек, которые соединены и могут быть разделены. Например, устройство для доставки аэрозоля может содержать на одном конце управляющий корпус, представляющий собой оболочку, содержащую один или более компонентов многократного использования (например, аккумулятор, такой как перезаряжаемый аккумулятор и/или конденсатор, и различную электронику для управления работой этого изделия), и на другом конце выполненные с возможностью разъемного прикрепления к нему наружный корпус или гильзу, содержащие одноразовую часть (например, одноразовый содержащий ароматизатор картридж).

[0033] Системы для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (т.е. источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для активирования питания, управления питанием, регулирования и прекращения питания для тепловыделения, например, за счет управления электрическим током, протекающим от источника питания к другим компонентам изделия, -например, микропроцессору, выполненному отдельно или как часть микроконтроллера), нагревателя или тепловыделяющего компонента (например, электрического резистивного нагревательного элемента или другого компонента, который сам по себе или в сочетании с одним или более дополнительными элементами может быть в общем назван "атомайзером"), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно жидкости, способной вырабатывать аэрозоль при направлении в нее достаточного тепла, например ингредиентов, обычно называемых "курительным соком", "жидкостью для электронных сигарет" и "соком для электронных сигарет") и области мундштучного конца или кончика для обеспечения возможности затягивания из устройства для доставки аэрозоля для вдыхания аэрозоля (например, заданного пути воздушного потока через изделие, так что образуемый аэрозоль может быть вытянут через него при затяжке).

[0034] Более конкретные форматы, конфигурации и схемы расположения компонентов в системах для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению станут очевидными в свете дальнейшего описания, приведенного ниже. Кроме того, выбор и расположение различных компонентов системы для доставки аэрозоля могут стать понятными после рассмотрения коммерчески доступных электронных устройств для доставки аэрозоля, таких как репрезентативные продукты, на которые приводятся ссылки в разделе «уровень техники» по настоящему описанию.

[0035] В различных примерах устройство для доставки аэрозоля может содержать резервуар, выполненный с возможностью удерживания композиции предшественника аэрозоля. Резервуар, в частности, может быть выполнен из пористого материала (например, волокнистого материала), и, таким образом, может быть назван пористой подложкой (например, волокнистой подложкой).

[0036] Волокнистая подложка, подходящая в качестве резервуара в устройстве для доставки аэрозоля, может представлять собой тканый или нетканый материал, образованный из множества волокон или нитей, и может быть выполнен из натуральных волокон и/или синтетических волокон. Например, волокнистая подложка может содержать материал из стекловолокна. В конкретных примерах может использоваться материал из ацетата целлюлозы. В других приведенных в качестве примера вариантах осуществления может использоваться углеродный материал. Резервуар может быть выполнен по существу в форме контейнера и может включать в себя волокнистый материал.

[0037] На ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства 100 для доставки аэрозоля, включающего в себя управляющий корпус 102 и картридж 104, согласно различным приведенным в качестве примера вариантам осуществления настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 1 показаны управляющий корпус и картридж, соединенные друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть совмещены с возможностью разъединения, образуя функциональную связь. Картридж может быть соединен с управляющим корпусом с использованием различных механизмов, включая резьбовое взаимодействие, взаимодействие в результате прессовой посадки, посадки с натягом, магнитное взаимодействие или т.п. В некоторых приведенных в качестве примера вариантах осуществления устройство для доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным или иметь по существу трубчатую форму, или иметь по существу цилиндрическую форму, когда картридж и управляющий корпус находятся в собранной конфигурации. Устройство для доставки аэрозоля может также иметь по существу треугольную или ромбоидальную форму в сечении, что обеспечивает ему большую совместимость по существу с плоскими или тонкопленочными источниками питания, таким как источник питания в виде плоского аккумулятора. Картридж и управляющий корпус могут включать в себя отдельные соответствующие оболочки или наружные корпуса, которые могут быть выполнены из любого количества различных материалов. Оболочка может быть выполнена из любого подходящего конструктивно прочного материала. В некоторых примерах оболочка может быть выполнена из металла или сплава, такого как нержавеющая сталь, алюминий и т.п. Другие подходящие материалы включают в себя различные пластики (например, поликарбонат), электроосаждение металла на пластик, керамику и т.п.

[0038] В некоторых приведенных в качестве примера вариантах осуществления управляющий корпус 102 и/или картридж 104 устройства 100 для доставки аэрозоля могут быть названы как одноразовые или как многоразового применения. Например, управляющий корпус может иметь сменный аккумулятор или перезаряжаемый аккумулятор и, таким образом, может быть скомбинирован с устройством для зарядки любого типа, включая соединение с типичной электрической сетью переменного тока, соединение с автомобильным зарядным устройством (т.е. приемным гнездом прикуривателя), соединение с компьютером, такое как посредством кабеля или соединителя универсальной последовательной шины (USB), или соединение с фотоэлектрическим преобразователем (иногда называемым фотоэлементом) или солнечной батареей из фотоэлементов. Дополнительно, в некоторых приведенных в качестве примера вариантах осуществления картридж может содержать картридж одноразового применения, как описано в патенте США №8,910,639 (Chang и др.), который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки.

[0039] На ФИГ. 2 более подробно показано устройство 100 для доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми приведенными в качестве примера вариантами осуществления. Как снова показано на проиллюстрированном виде в разрезе, устройство для доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104, каждый из которых включает в себя ряд соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 2, представляют собой типичный пример компонентов, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, охватываемых настоящим изобретением. Как показано, например, управляющий корпус может быть образован гильзой 206 управляющего корпуса, которая может включать в себя управляющий компонент 208 (например, микропроцессор, выполненный отдельно или как часть микроконтроллера), датчик 210 расхода, источник 212 питания и один или более светоизлучающих диодов (LED) 214, и такие компоненты могут быть совмещены изменяемым образом. LED может быть одним примером подходящего визуального индикатора, которым может быть оснащено устройство 100 для доставки аэрозоля. В дополнение к визуальным индикаторам, таким как LED, или в качестве альтернативы к ним, в состав могут входить другие индикаторы, такие как аудио индикаторы (напрмер, акустическое устройство), гаптические индикаторы (например, вибродвигатели) или т.п.

[0040] Картридж 104 может быть образован гильзой 216 картриджа, заключающей в себя резервуар 218, сообщающийся по текучей среде с элементом 220 для переноса жидкости, выполненным с возможностью фитильного переноса или иной транспортировки композиции предшественника аэрозоля, хранимой в оболочке резервуара, к нагревателю 222 (иногда называемому нагревательным элементом). В некоторых примерах между резервуаром и нагревателем может быть расположен клапан, выполненный с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, проходящим или доставляемым из резервуара к нагревателю.

[0041] Для образования нагревателя 222 могут быть использованы различные примеры материалов, выполненных с возможностью производить тепло при пропускании через них электрического тока. Нагреватель в этих примерах может быть резистивным нагревательным элементом, таким как провод для намотки, микронагреватель и т.п. В число примеров материалов, из которых может быть образован провод для намотки, входят кантал (FeCrAl); нихром; дисилицид молибдена (MoSi₂); силицид молибдена (MoSi); дисилицид молибдена, легированный алюминием (Mo(Si,Al)₂); графит и материалы на основе графита (например, пена и пряжа на основе углерода); а также керамика (например, керамика с положительным или отрицательным коэффициентом температурного расширения). Приведенные в качестве примера варианты осуществления нагревателей или нагревательных элементов, подходящих для использования в устройствах для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению, дополнительно описаны ниже и могут входить в состав устройств, как показано на ФИГ. 2, описанной в настоящей заявке.

[0042] В гильзе 216 картриджа (например, на мундштучном конце) может находиться отверстие 224, чтобы обеспечить возможность выхода образованного аэрозоля из картриджа 104.

[0043] Картридж 104 также может включать в себя один или более электронных компонентов 226, в состав которых могут входить интегральная схема, элемент памяти, датчик или т.п. Электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью связи с управляющим компонентом 208 и/или с внешним устройством с помощью проводных или беспроводных средств. Электронные компоненты могут быть расположены в любом месте внутри картриджа или его основания 228.

[0044] Хотя управляющий компонент 208 и датчик 210 расхода изображены порознь, следует понимать, что управляющий компонент и датчик расхода могут быть объединены в виде электронной схемной платы, при этом датчик расхода воздуха крепится непосредственно к ней. Дополнительно, электронная схемная плата может располагаться горизонтально относительно изображения на ФИГ. 1, а именно электронная схемная плата может располагаться продольно, параллельно центральной оси управляющего корпуса. В некоторых примерах датчик расхода воздуха может содержать свою собственную схемную плату или другой базовый элемент, к которому он может крепиться. В некоторых примерах может использоваться гибкая схемная плата. Гибкая схемная плата может иметь множество форм, в том числе по существу трубчатые формы. В некоторых примерах гибкая схемная плата может быть объединена с, нанесена слоем на, или образовывать часть или всю подложку нагревателя, как далее описано ниже.

[0045] Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут включать в себя компоненты, приспособленные для содействия взаимодействию с возможностью переноса текучей среды между ними. Как показано на ФИГ. 2, управляющий корпус может включать в себя соединитель 230, имеющий в себе полость 232. Основание 228 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем и может включать в себя выступ 234, выполненный с возможностью встраивания в полость. Такое взаимодействие может способствовать устойчивому соединению между управляющим корпусом и картриджем и установлению электрического соединения между источником 212 питания и управляющим компонентом 208 в управляющем корпусе и нагревателем 222 в картридже. Дополнительно, гильза 206 управляющего корпуса может включать в себя воздухозаборник 236, который может представлять собой вырез в гильзе в том месте, где она соединяется с соединителем, обеспечивающий прохождение окружающего воздуха вокруг соединителя в гильзу, откуда он затем проходит через полость 232 соединителя в картридж через выступ 234.

[0046] Соединитель и основание, пригодные для использования согласно настоящему изобретению, описаны в публикации патентной заявки США №2014/0261495 (Novak и др.), которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки. Например, соединитель 230, как показано на ФИГ. 2, может образовывать наружную периферию 238, выполненную с возможностью сопряжения с внутренней периферией 240 основания 228. В одном примере внутренняя периферия основания может иметь радиус, по существу равный или незначительно превышающий радиус наружной периферии соединителя. Дополнительно, соединитель может образовывать один или более выступов 242 на внешней периферии, выполненных с возможностью взаимодействия с одной или более выемками 244, образованными на внутренней периферии основания. Однако для соединения основания с соединителем могут использоваться различные другие примеры конструкций, форм и компонентов. В некоторых примерах соединение между основанием картриджа 104 и соединителем управляющего корпуса 102 может быть по существу неразъемным, в то время как в других примерах соединение между ними может быть разъемным, так что, например, управляющий корпус может многократно использоваться с одним или более дополнительными картриджами, которые могут быть одноразовыми и/или перезаправляемыми.

[0047] В некоторых примерах устройство 100 для доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным или иметь по существу трубчатую форму, или иметь по существу цилиндрическую форму. В других примерах охвачены другие формы и размеры - например, с прямоугольным или треугольным сечением, многогранные формы и т.п.

[0048] Резервуар 218, показанный на ФИГ. 2, может представлять собой контейнер или может представлять собой «волокнистый» резервуар согласно настоящему описанию. Например, в данном примере резервуар может содержать один или более слоев нетканых волокон, по существу выполненных в форме трубки, охватывающей внутреннее пространство гильзы 216 картриджа. Композиция предшественника аэрозоля может удерживаться в резервуаре. Жидкие компоненты, например, могут удерживаться резервуаром с возможностью сорбции. Резервуар может соединяться по текучей среде с элементом 220 для переноса жидкости. Элемент для переноса жидкости может переносить композицию предшественника аэрозоля, хранимую в резервуаре, посредством капиллярного действия к нагревателю 222, который в данном примере выполнен в виде катушки из металлической проволоки. Таким образом, нагреватель вместе с элементом для переноса жидкости образуют схему нагрева. Приведенные в качестве примера варианты осуществления резервуаров и элементов для переноса, подходящих для использования в устройствах для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению, дополнительно описаны ниже, и такие резервуары и/или элементы для переноса могут входить в состав устройств, как показано на ФИГ. 2, описанной в настоящей заявке. В частности, конкретные комбинации нагревательных элементов и элементов для переноса, как далее описано ниже, могут входить в состав устройств, как показано на ФИГ. 2, описанной в настоящей заявке.

[0049] В условиях применения, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве 100 для доставки аэрозоля, воздушный поток детектируется датчиком 210 расхода, и нагреватель 222 активируется для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Затяжка через мундштучный конец устройства для доставки аэрозоля заставляет окружающий воздух поступать в воздухозаборник 236 и проходить через полость 232 в соединителе 230 и центральное отверстие в выступе 234 основания 228. В картридже 104 втянутый воздух объединяется с образованным паром для образования аэрозоля. Аэрозоль увлекается, отсасывается или как-то иначе отводится от нагревателя и далее из отверстия 224 на мундштучном конце устройства для доставки аэрозоля.

[0050] В некоторых примерах устройство 100 для доставки аэрозоля может включать в себя ряд дополнительных программно-управляемых функций. Например, устройство для доставки аэрозоля может включать в себя защитную схему для источника питания, выполненную с возможностью определения входа источника питания, нагрузки на выводах источника питания и входа зарядки. Защитная схема источника питания может включать в себя защиту от короткого замыкания и блокировку питания при пониженном напряжении. Устройство для доставки аэрозоля может также включать в себя компоненты для измерения температуры окружающего воздуха, и его управляющий компонент 208 может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения зарядки источника питания, в частности, какого-либо аккумулятора, если температура окружающего воздуха ниже определенной температуры (например, 0°С) или выше определенной температуры (например, 45°С) до начала зарядки или во время зарядки.

[0051] Доставка питания от источника 212 питания может быть различной в течение каждой затяжки на устройстве 100 в соответствии с механизмом управления питанием. Устройство может включать в себя предохранительный таймер "длинной затяжки" таким образом, что в случае, если отказ пользователя или компонента (например, датчика 210 расхода) вызывает выполнение устройством непрерывных затяжек, управляющий компонент 208 может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для автоматического предотвращения выполнения затяжки спустя некоторый период времени (например, четыре секунды). Дополнительно, время между затяжками на устройстве может быть ограничено до менее чем некоторого периода времени (например, 100 секунд). Контрольный предохранительный таймер может осуществлять автоматический сброс устройства для доставки аэрозоля, если его управляющий компонент или программное обеспечение, работающее на нем, становится нестабильным и не осуществляет обслуживание таймера в пределах подходящего интервала времени (например, восемь секунд). Кроме того, предохранительная защита может быть выполнена в случае неисправного или иным образом выведенного из строя датчика 210 расхода, например, путем постоянного отключения устройства для доставки аэрозоля для предотвращения непреднамеренного нагрева. Переключатель ограничения затяжек может деактивировать устройство в случае выхода из строя датчика давления, вызывая непрерывное активирование устройства без остановки спустя четыре секунды максимального времени затяжки.

[0052] Устройство 100 для доставки аэрозоля может включать в себя алгоритм отслеживания затяжек, предназначенный для блокирования нагревателя после выполнения заранее определенного количества затяжек для прикрепленного картриджа (на основании количества доступных затяжек, вычисленного в свете заряда жидкости для электронных сигарет в картридже). Устройство для доставки аэрозоля может иметь спящий режим, режим ожидания или режим работы с низким энергопотреблением, причем доставка энергии может быть автоматически прекращена спустя заданный период неиспользования. Может быть выполнена дополнительная предохранительная защита, в которой все циклы зарядки/разрядки источника 212 питания могут отслеживаться управляющим компонентом 208 в течении срока его службы. После того, как источник энергии достиг эквивалента заранее определенного числа (например, 200) циклов полной разрядки или перезарядки, он может считаться истощенным, и управляющий компонент может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом, чтобы предотвратить дополнительную зарядку источника питания.

[0053] Различные компоненты устройства для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению можно выбрать из коммерчески доступных компонентов, описанных в уровне техники. Примеры аккумуляторов, которые могут использоваться согласно настоящему изобретению, описаны в публикации патентной заявки США №2010/0028766 (Peckerar и др.), которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.

[0054] Устройство 100 для доставки аэрозоля может иметь в своем составе датчик 210 или другой датчик или детектор для управления подачей электропитания к нагревателю 222, когда требуется сгенерировать аэрозоль (например, при затяжке в процессе использования). Таким образом, например, предложен порядок действий или способ для отключения подачи питания к нагревателю, когда на устройстве для доставки аэрозоля не требуется осуществить затяжку в ходе использования, и для включения подачи питания для активации или запуска генерации тепла нагревателем в процессе затяжки. Дополнительные репрезентативные типы механизмов распознавания или детектирования, их конструкция и конфигурация, их компоненты и общие способы управления ими описаны в патентах США №№5,261,424 (Sprinkel, Jr.), 5,372,148 (McCafferty и др.) и РСТ WO 2010/003480 (Flick), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

[0055] Устройство 100 для доставки аэрозоля наиболее предпочтительно может иметь в своем составе управляющий компонент 208 или другой управляющий механизм для управления количеством электропитания, подаваемого к нагревателю 222 в процессе затяжки. Репрезентативные типы электронных компонентов, их конструкция и конфигурация, их признаки, и общие способы управления ими описаны в патентах США №№4,735,217 (Gerth и др.), 4,947,874 (Brooks и др.), 5,372,148 (McCafferty и др.), 6,040,560 (Fleischhauer и др.), 7,040,314 (Nguyen и др.) и 8,205,622 (Pan), публикациях патентных заявок США №№. 2009/0230117 (Fernando и др.), 2014/0060554 (Collet и др.) и 2014/0270727 (Ampolini и др.), и заявке на патент США №14/209,191, поданной 13 марта 2014 года (Henry и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

[0056] Репрезентативные типы подложек, резервуаров или других компонентов для обслуживания предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8,528,569 (Newton), публикации патентной заявки США №2014/0261487 (Chapman и др.), заявках на патент США №14/011,992 (Davis и др.), поданной 28 августа 2013 года, и №14/170,838 (Bless и др.), поданной 3 февраля 2014 года, которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки. Кроме того, различные материалы для капиллярной подачи, и конфигурация и работа этих материалов для капиллярной подачи в определенных типах электронных сигарет изложены в публикации патентной заявки США №2014/0209105 (Sears и др.), которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.

[0057] Композиция предшественника аэрозоля, также именуемая паровой композицией предшественника, может содержать множество компонентов, в число которых, например, входят многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. Репрезентативные типы компонентов предшественника аэрозоля и рецептуры также изложены и охарактеризованы в патенте США №. 7,217,320 (Robinson и др.) и патентных публикациях США №№. 2013/0008457 (Zheng и др.), 2013/0213417 (Chong и др.), 2014/0060554 (Collett и др.), 2015/0020823 (Lipowicz и др.), 2015/0020830 (Koller) и WO 2014/182736 (Bowen и др.), раскрытия которых включены в настоящую заявку посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут применяться, содержат предшественники аэрозолей, которые были включены в продукт VUSE® фирмы PJ Reynolds Vapor Company, продукт ВШ™ фирмы Lorillard Technologies, продукт MISTIC MENTHOL фирмы Mistic Ecigs и продукт VYPE компании CN Creative Ltd. Также желательными являются так называемые «курительные соки» для электронных сигарет, которые доступны от Johnson Creek Enterprises LLC.

[0058] Дополнительные репрезентативные типы компонентов, предоставляющих зрительную информацию, или индикаторы могут быть использованы в устройстве 100 для доставки аэрозоля, такие как визуальные индикаторы и соответствующие компоненты, аудио индикаторы, гаптические индикаторы и т.п. Примерами подходящих LED компонентов и их конфигурации и способы применения описаны в патентах США №№5,154,192 (Sprinkel и др.), 8,499,766 (Newton) и 8,539,959 (Scatterday), и заявке на патент США №14/173,266 (Sears и др.), поданной 5 февраля 2014 года, которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

[0059] Дополнительные признаки, средства управления или компоненты, которые могут входить в состав устройств для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению, описаны в патентах США №№5,967,148 (Harris и др.), 5,934,289 (Watkins и др.), 5,954,979 (Counts и др.), 6,040,560 (Fleischhauer и др.), 8,365,742 (Hon), 8,402,976 (Fernando и др.), публикациях патентных заявок США №№2005/0016550 (Katase), 2010/0163063 (Fernando и др.), 2013/0192623 (Tucker и др.), 2013/0298905 (Leven и др.), 2013/0180553 (Kim и др.), 2014/0000638 (Sebastian и др.), 2014/0261495 (Novak и др.) и 2014/0261408 (DePiano и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

[0060] Управляющий компонент 208 включает в себя ряд электронных компонентов и в некоторых примерах может быть образован из печатной платы, которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Электронные компоненты могут включать в себя микропроцессор или ядро процессора и память. В некоторых примерах управляющий компонент может включать в себя микроконтроллер со встроенным ядром процессора и память и может дополнительно включать в себя один или более периферийных устройств ввода/вывода. В некоторых примерах управляющий компонент может быть соединен с интерфейсом связи для обеспечения беспроводной связи с одной или более электрических сетей, вычислительных устройств или других соответствующим образом обеспеченных устройств. Примеры подходящих интерфейсов связи раскрыты в заявке на патент США №14/638,562, поданной 4 марта 2015 (Marion и др.), содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Примеры подходящих порядков действий, согласно которым устройство для доставки аэрозоля может быть выполнено с возможностью беспроводной связи, раскрыты в заявке на патент США №14/327,776, поданной 10 июля 2014 (Ampolini и др.), и 14/609,032, поданной 29 января 2015 (Henry, Jr. и др.), каждая из которых включена в настоящую заявку посредством ссылки.

[0061] В соответствии с некоторыми приведенными в качестве примера вариантами осуществления управляющий компонент 208 может быть выполнен с возможностью управления одним или более функциональных элементов устройства 100 для доставки аэрозоля в различных состояниях устройства. На ФИГ. 3 показан управляющий корпус 102, соединенный с картриджем 104 в активном режиме. Как показано, управляющий корпус может включать в себя положительный и отрицательный выводы 302, 304, выполненных с возможностью соединения с соответствующими выводами нагревателя 222 (нагревательного элемента). Управляющий компонент 208 может включать в себя микропроцессор 306 и ряд других электрических компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, переключатели и т.п., которые могут быть соединены с источником 222 питания и нагревателем с образованием электрической схемы. В некоторых примерах нагреватель может включать в себя терминал связи для передачи данных, таких как число затяжек.

[0062] В соответствии с некоторыми приведенными в качестве примера вариантами осуществления настоящего изобретения микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительном выводе 302 и управления питанием, подаваемым на нагреватель 222, основанный на нем. В некоторых примерах микропроцессор также может управлять работой по меньшей мере одного функционального элемента устройства 100 для доставки аэрозоля на основании напряжения на положительном выводе. Одним примером подходящего функционального элемента может быть индикатор 308, такой как визуальный, аудио или гаптический индикатор.

[0063] Микропроцессор 306 может работать на фактическом напряжении на положительном выводе 302 или для преобразования фактического напряжения в цифровой эквивалент в состав может входить аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В некоторых примерах АЦП может быть рассчитан на максимальное напряжение, которое меньше максимума, присутствующего на положительном выводе. В этих примерах управляющий компонент 208 может включать в себя делитель 310 напряжения, выполненный с возможностью уменьшения напряжения, подаваемого на микропроцессор. Как показано, делитель напряжения может включать в себя резисторы R1 и R2 и может быть соединен с положительным выводом и микропроцессором, называемым землей, и расположен между ними. Микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительном выводе от делителя напряжения. В этом отношении, делитель напряжения может включать в себя выход, соединенный с микропроцессором, от которого микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительном выводе.

[0064] В примерах, в которых устройство 100 для доставки аэрозоля имеет оболочку, образованную из отделяемых корпусов, устройство для доставки аэрозоля и, в частности, управляющий компонент 102, могут находиться в режиме ожидания, когда управляющий компонент не соединен с картриджем 104. В примерах цельной или отделяемой оболочки устройство для доставки аэрозоля может находиться в режиме ожидания между затяжками, когда управляющий компонент соединен с картриджем. Аналогично, в примерах цельной или отделяемой оболочки, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, и датчик 210 расхода детектирует воздушный поток, устройство для доставки аэрозоля может находиться в активном режиме, во время которого питание от источника 212 питания может направляться через датчик, чтобы осуществлять питание нагревателя 222 для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. В другом примере питание от источника питания может в большей степени напрямую питать нагреватель без прохождения через датчик (без расположения датчика в одном ряду), хотя датчик расхода может все еще детектировать воздушный поток, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве. Как указано выше, подача питания от источника питания может быть различной в соответствии с механизмом управления питанием, и в некоторых примерах этот механизм управления питанием может зависеть от измеренного напряжения на положительном выводе 302.

[0065] В активном режиме, в котором управляющий корпус 102 соединен с картриджем 104 (с цельной или отделяемой оболочкой), микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью направления питания к нагревателю 222 для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Напряжение на положительном выводе 302 может соответствовать положительному напряжению нагревателя. Микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения положительного напряжения нагревателя, такого как подается от делителя 310 напряжения, и управления питанием, направляемым к нагревателю, основанному на нем.

[0066] В некоторых более конкретных примерах, микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью направления питания от источника 212 питания (например, напрямую или через датчик 210 расхода) для включения нагревателя 222 и одновременного инициирования периода времени нагревания. Это может включать в себя, например, переключатель Q1 между источником питания (или расположенным в одну линию датчиком расхода) и нагревателем, которым микропроцессор может управлять в закрытом состоянии, как показано на ФИГ. 3. Микропроцессор может затем регулировать питание, направленное к нагревателю, на основании напряжения на положительном выводе 302 с периодической скоростью до окончания периода времени нагревания.

[0067] В некоторых примерах это регулирование питания, направленного к нагревателю 222, может включать в себя микропроцессор 306, выполненный с возможностью определения скользящего окна измерений мгновенной фактической мощности, направленной к нагревателю, при этом каждое измерение окна измерений определяется как произведение положительного напряжения нагревателя и тока, протекающего через нагреватель. Этот ток может быть измерен различными способами, например, с помощью токочувствительного резистора R3. В некоторых примерах микропроцессор может работать на фактическом токе, протекающем через нагреватель, или управляющий компонент 208 или микропроцессор могут включать в себя АЦП, выполненный с возможностью преобразования фактического тока в цифровой эквивалент.

[0068] Микропроцессор 306 может вычислять простую скользящую среднюю мощность, направленную к нагревателю 222, на основании скользящего окна измерений мгновенной фактической мощности и сравнивать простую скользящую среднюю мощность с выбранным заданным значением мощности, связанным с источником 212 питания. Микропроцессор затем может регулировать питание, направленное к нагревателю, так чтобы выключать нагреватель с периодической скоростью в каждом случае, когда простая скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже выбранного заданного значения мощности. Больше информации относительно аспектов управляющего компонента согласно приведенным в качестве примера вариантам осуществления настоящего изобретения можно найти в вышеприведенной публикации патентной заявки США №2014/0270727 (Ampolini и др.), которая включена в настоящую заявку.

[0069] На ФИГ. 4-7 более подробно показан источник 212 питания согласно различным приведенным в качестве примера вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано, источник питания может быть соединен с электрической нагрузкой 402, которая включает в себя нагреватель 222, когда управляющий корпус 102 соединен с картриджем 104. Более конкретно, электрическая нагрузка может включать в себя управляющий компонент 208 (и его электрические компоненты, в том числе делитель 310 напряжения) и нагреватель, которые, как указано выше, могут быть соединены с источником питания с образованием электрической схемы. Это может дополнительно включать в себя, например, датчик 210 расхода, индикатор 308 и т.п.

[0070] Как показано, источник 212 питания может включать в себя суперконденсатор SC, выполненный с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку 402. Суперконденсатор может быть любым из ряда различных типов суперконденсаторов, таким как конденсатор с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридный конденсатор, например литий-ионный конденсатор, и т.п. Суперконденсаторы, такие как КДЭС, могут быть рассчитаны на быструю зарядку (например, 3 секунды). Суперконденсатор рассчитан на длинный срок службы (например, 32 года) и циклический ресурс (например, 1000000 циклов зарядки-разрядки) и является экологически чистым и недорогим решением. Суперконденсатор может подавать высокотоковые импульсы на электрическую нагрузку. Поскольку суперконденсатор не содержит электролита между электродами, суперконденсатор, таким образом, может работать только при пренебрежительно малой вероятности короткого замыкания.

[0071] Гибридные конденсаторы, такие как литий-ионный конденсатор, в целом имеют признаки аккумулятора (высокое напряжение и высокая плотность энергии) при сохранении традиционных характеристик конденсатора быстрой зарядки (например, три секунды). Гибридный конденсатор может быть перезаряжаемым и иметь возможность самостоятельной работы более длительный период без необходимости другого источника энергии, от которого гибридный конденсатор может заряжаться. Гибридный конденсатор может иметь более длительный срок службы (например, 10 лет) и циклический ресурс по сравнению с другими опциями и является более экологически чистым.

[0072] В некоторых примерах, например, когда суперконденсатор SC представляет собой или включает в себя гибридный конденсатор, такой как литий-ионный конденсатор, демпферная схема 404 может быть соединена параллельно с суперконденсатором. В одном приведенном в качестве примера варианте осуществления литий-ионный конденсатор, рассчитанный на 3,8 В, может включать в себя подсоединенную параллельно демпферную схему для способствования поддержания напряжения литий-ионного конденсатора по меньшей мере на 2,2 В.

[0073] В некоторых примерах источник 212 питания может дополнительно включать в себя выводы 406, 408, выполненные с возможностью соединения с источником энергии, от которого может заряжаться суперконденсатор SC. Источник энергии может быть любым из ряда различных типов, таким как устройства для подзарядки, выполненные с возможностью работы аналогично зарядке аккумулятора. В других примерах источник энергии может быть или может включать в себя аккумулятор. Как показано на ФИГ. 5, в некоторых примерах источник питания может дополнительно включать в себя источник энергии Е, а источник энергии может быть или может включать в себя твердотельный аккумулятор, литий-ионный аккумулятор и т.п. В этих примерах источник энергии может быть неподвижным или может быть выполнен с возможностью удаления из источника питания и, таким образом, устройства 100 для доставки аэрозоля.

[0074] Примерами подходящих твердотельных аккумуляторов являются перезаряжаемые литиевые тонкопленочные твердотельные аккумуляторы торговой марки EnFilm™ компании STMicroelectronics, которые содержат LiCoO₂ катод, UPON керамический электролит и литиевый анод. В частности, аккумулятор EFL700A39 от компании STMicroelectronics имеет номинальное напряжение 4,1 В и толщину всего лишь 220 мкм. Этот аккумулятор рассчитан на 10-летний срок службы и циклический ресурс зарядки-разрядки 4000 раз. Аккумулятор также имеет относительно короткий обычный заряд, в некоторых примерах заряжающийся примерно за 30 минут. Аккумулятор имеет керамический электролит, который может вырабатывать токи путем перемещения электронов и, таким образом, уменьшать риск нежелательного дендритного роста в катоде и аноде, который может в ином случае привести к короткому замыканию.

[0075] В некоторых примерах и, в частности, в тех, в которых источник энергии Е включает в себя аккумулятор, суперконденсатор SC может сгладить колебательную мощность от слаботочного источника, когда источник энергии ослабляется и, таким образом, может увеличить срок его службы и циклический ресурс. В примерах с литий-ионным аккумулятором суперконденсатор может работать в большем диапазоне температур (например, от 50 до 70°С), чем литий-ионный аккумулятор, и может включаться при холодных температурах (например, ниже -10°С) и высоких температурах (например, выше 40°С), в то время как литий-ионный аккумулятор в ином случае может не запускаться. Таким образом, в этих примерах суперконденсатор может обеспечивать дополнительные преимущества в более холодных и теплых регионах.

[0076] Как показано на ФИГ. 6 и 7 в некоторых примерах источник 212 питания может дополнительно включать в себя другие компоненты, такие как преобразователь (DC-DC) 410 постоянного напряжения в постоянное и/или диод D. На ФИГ. 6 и 7 показан источник питания, включающий в себя как преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, так и диод, однако следует понимать, что источник питания может включать в себя в равной степени один из них. Преобразователь (ОС-ОС)постоянного напряжения в постоянное может предотвращать слишком быструю разрядку суперконденсатора SC и может упрощать равномерную диссипацию тока так, что суперконденсатор обеспечивает подачу постоянного питания на электрическую нагрузку 402. Диод может упрощать протекание тока в электрическую нагрузку и предотвращать обратное протекание тока, когда конденсатор разряжен.

[0077] Преобразователь (DC-DC) 410 постоянного напряжения в постоянное может быть соединен с суперконденсатором SC между суперконденсатором и электрической нагрузкой 402. Как показано на ФИГ. 6, в некоторых более конкретных примерах диод D может быть соединен с преобразователем (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и электрической нагрузкой и расположен между ними. По меньшей мере в некоторых из этих примеров вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может быть соединен соответственно с суперконденсатором и анодом диода, а катод диода может быть соединен с электрической нагрузкой.

[0078] Как показано на ФИГ. 7, в некоторых примерах диод D может быть соединен с источником энергии Е и преобразователем (DC-DC) 410 постоянного напряжения в постоянное и расположен между ними. По меньшей мере в некоторых из этих примеров вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может быть соединен соответственно с суперконденсатором SC и катодом диода, а анод диода может быть соединен с источником энергии. В примерах, включающих демпферную схему 404, как показано на ФИГ. 6 и 7, демпферная схема и суперконденсатор могут образовывать комбинацию с параллельным соединением, с которой может быть последовательно соединен преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное.

[0079] Вышеупомянутое описание использования изделия(ий) может распространяться на различные приведенные в качестве примера варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, посредством незначительных модификаций, которые могут быть очевидными для специалиста в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящей заявке. Вышеприведенное описание использования, однако, не направлено на ограничение использования изделия, а предложено для удовлетворения всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения. Любой из элементов, представленных в изделии(ях), проиллюстрированном(ых) на ФИГ. 1-4, или иным образом описанном(ых) выше, может входить в состав устройства для доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению.

[0080] Множество модификаций и других вариантов осуществления изобретения, приведенных в настоящей заявке, станут очевидными для специалиста в уровне техники, к которому относится настоящее раскрытие, что имеет преимущество в отношении учений, представленных в вышеприведенных описаниях и связанных чертежах. Таким образом, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем описании, и то, что модификации и другие варианты осуществления должны быть включены в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Более того, хотя приведенные выше описания и связанные чертежи описывают приведенные в качестве примера варианты осуществления в контексте конкретных комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть представлены альтернативными вариантами осуществления, не выходя за рамки прилагаемой формулы изобретения. В этом отношении, например, также рассматриваются различные комбинации элементов и/или функций, чем те, которые явно описаны выше, которые могут быть изложены в некоторых из пунктов прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящей заявке используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.

Изобретение относится к устройствам для доставки аэрозоля. Управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем, который оснащен нагревательным элементом и содержит композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства для доставки аэрозоля, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая включает в себя нагреватель, когда управляющий корпус соединен с картриджем, при этом источник питания содержит суперконденсатор, выполненный с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку и представляющий собой гибридный конденсатор; преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой; демпферную схему, соединенную параллельно с суперконденсатором с образованием, таким образом, комбинации с параллельным соединением, причем преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединен последовательно с комбинацией из соединенных параллельно демпферной схемы и суперконденсатора; и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором управляющий корпус соединен с картриджем, при этом микропроцессор в активном режиме выполнен с возможностью направления питания от суперконденсатора к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Техническим результатом изобретения является усовершенствование устройства для доставки аэрозоля. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем, который оснащен нагревательным элементом и содержит композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства для доставки аэрозоля, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит: источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая включает в себя нагреватель, когда управляющий корпус соединен с картриджем, при этом источник питания содержит суперконденсатор, выполненный с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку и представляющий собой гибридный конденсатор; преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и электрической нагрузкой; демпферную схему, соединенную параллельно с суперконденсатором с

образованием, таким образом, комбинации с параллельным соединением, причем преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединен последовательно с комбинацией из соединенных параллельно демпферной схемы и суперконденсатора; и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором управляющий корпус соединен с картриджем, при этом микропроцессор в активном режиме выполнен с возможностью направления питания от суперконденсатора к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля.

2. Управляющий корпус по п. 1, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с электрической нагрузкой между суперконденсатором и электрической нагрузкой.

3. Управляющий корпус по п. 1, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с преобразователем (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и электрической нагрузкой и расположенный между ними.

4. Управляющий корпус по п. 3, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное имеет вход и выход, а диод имеет анод и катод, причем вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединены соответственно с суперконденсатором и анодом диода, а катод диода соединен с электрической нагрузкой.

5. Управляющий корпус по п. 1, в котором источник питания дополнительно содержит выводы, выполненные с возможностью соединения с источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

6. Управляющий корпус по п. 5, в котором источник питания дополнительно содержит источник энергии, причем источник энергии представляет собой твердотельный аккумулятор или содержит его.

7. Управляющий корпус по п. 5, в котором источник питания дополнительно содержит источник энергии, причем источник энергии представляет собой литий-ионный аккумулятор или содержит его.

8. Управляющий корпус по п. 5, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с источником энергии между источником энергии и суперконденсатором.

9. Управляющий корпус по п. 5, в котором источник питания дополнительно содержит диод, соединенный с источником энергии и преобразователем (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и расположенный между ними.

10. Управляющий корпус по п. 9, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное имеет вход и выход, а диод имеет анод и катод, причем вход и выход преобразователя (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное соединены соответственно с суперконденсатором и катодом диода, а анод диода соединен с источником энергии.