ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК H02J7/35 H02J7/14 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, и, в частности, к устройствам доставки аэрозоля, которые могут использовать вырабатываемое посредством электроэнергии тепло для генерирования аэрозоля (например, курительные изделия, обычно называемые электронными сигаретами). Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева предшественника аэрозоля, который может содержать материалы, которые могут быть изготовлены или получены из табака, или иным образом включать табак, причем предшественник способен образовывать пригодное для вдыхания вещество для потребления человеком.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] За многие годы было предложено множество курительных устройств в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Многие из таких устройств специально выполнены для обеспечения ощущений, связанных с курением сигареты, сигары или трубки, но без подачи в значительном количестве продуктов неполного сгорания и пиролиза, образуемых в результате сжигания табака. С этой целью были предложены многочисленные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, которые используют электроэнергию для испарения или нагревания летучего вещества или пытаются обеспечить ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в значительной степени. Например, различные известные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и тепловырабатывающие источники описаны в патентах США №7726320 (Robinson и др.) и №8881737 (Collett и др.), которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, например, различные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и электрических тепловырабатывающих источников, на которые дана ссылка по торговой марке или коммерческому обозначению, представлены в публикации патентной заявки США №2015/0216232 (Bless и др.), которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Помимо этого, различные типы электрических устройств доставки аэрозоля и пара представлены в публикациях патентных заявок США №2014/0096781 (Sears и др.) и №2014/0283859 (Minskoff и др.), а также в патентных заявках США №14/282768 (Sears и др.), поданной 20 мая 2014 г., №14/286552 (Brinkley и др.), поданной 23 мая 2014 г., №14/327776 (Ampolini и др.), поданной 10 июля 2014 г., и №14/465167 (Worm и др.), поданной 21 августа 2014 г., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, способам изготовления таких устройств и элементам этих устройств. Таким образом, настоящее изобретение включает, помимо прочего, следующие примерные варианты осуществления.

[0004] Пример варианта осуществления 1: Зарядное устройство для устройства доставки аэрозоля, содержащее: кожух, соединительное устройство, соединенное с кожухом и выполненное с возможностью взаимодействия с управляющим корпусом, соединенным или выполненным с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, причем картридж оснащен нагревательным элементом, а управляющий корпус содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля; и устройство подачи питания, содержащее: суперконденсатор, расположенный внутри кожуха и соединенный с источником питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом, и выполненный с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника питания; и фотогальванический элемент, который соединен с кожухом и с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

[0005] Пример варианта осуществления 2: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором устройство подачи питания содержит множество суперконденсаторов, содержащих суперконденсатор и соединенных параллельно.

[0006] Пример варианта осуществления 3: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит индикатор, соединенный с суперконденсатором и выполненный с возможностью обеспечения визуальной индикации, когда суперконденсатор заряжается.

[0007] Пример варианта осуществления 4: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит диод, соединенный между суперконденсатором и фотогальваническим элементом и выполненный с возможностью предотвращения обратного тока от суперконденсатора к фотогальваническому элементу.

[0008] Пример варианта осуществления 5: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит линейный регулятор, соединенный между суперконденсатором и фотогальваническим элементом и выполненный с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора фотогальваническим элементом.

[0009] Пример варианта осуществления 6: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором устройство подачи питания дополнительно содержит вторичный источник энергии, соединенный с источником питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом, причем суперконденсатор и вторичный источник энергии выполнены с возможностью переключаемой подачи питания для повторной зарядки источника питания, и по меньшей мере в одном варианте вторичный источник энергии представляет собой тонкопленочный твердотельный аккумулятор.

[0010] Пример варианта осуществления 7: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство содержит двухпозиционный переключатель, соответственно соединенный с суперконденсатором и вторичным источником энергии, выполнение суперконденсатора и вторичного источника энергии с возможностью переключаемой подачи питания включает выполнение суперконденсатора с возможностью подачи питания и выполнение зарядного устройства с возможностью переключения на вторичный источник энергии для подачи питания только после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.

[0011] Пример варианта осуществления 8: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором вторичный источник энергии соединен с фотогальваническим элементом и выполнен с возможностью зарядки от него.

[0012] Пример варианта осуществления 9: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит диод или линейный регулятор, соединенные между вторичным источником энергии и фотогальваническим элементом и выполненные с возможностью соответственно предотвращения обратного тока от вторичного источника энергии к фотогальваническому элементу, или предотвращения избыточного заряда вторичного источника энергии фотогальваническим элементом.

[0013] Пример варианта осуществления 10: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит выводы, выполненные с возможностью соединения с внешним источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора или вторичного источника энергии.

[0014] Пример варианта осуществления 11: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит выводы, выполненные с возможностью соединения с внешним источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

[0015] Пример варианта осуществления 12: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит линейный регулятор, соединенный между суперконденсатором и выводами и выполненный с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора внешним источником энергии.

[0016] Пример варианта осуществления 13: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором зарядное устройство дополнительно содержит преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и источником питания и выполненный с возможностью регулирования тока разряда от суперконденсатора к источнику питания или электрической нагрузке, соединенной с источником питания и содержащей нагревательный элемент.

[0017] Пример варианта осуществления 14: Зарядное устройство по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное выполнен регулируемым и по меньшей мере в одном варианте выполнен с возможностью увеличения величины тока разряда от суперконденсатора к источнику питания или электрической нагрузке, соединенной с источником питания и содержащей нагревательный элемент.

[0018] Пример варианта осуществления 15: Способ зарядки устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, причем картридж оснащен нагревательным элементом, а управляющий корпус содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, согласно которому соединяют зарядное устройство с управляющим корпусом с возможностью открепления, причем зарядное устройство содержит устройство подачи питания, а устройство подачи питания содержит суперконденсатор и фотогальванический элемент, который соединен с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора, причем суперконденсатор соединен с источником питания, когда зарядное устройство соединено с управляющим корпусом; обеспечивают подачу питания от суперконденсатора для повторной зарядки источника питания.

[0019] Пример варианта осуществления 16: Способ по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, дополнительно включающий выполнение зарядки суперконденсатора от фотогальванического элемента, и в ходе зарядки суперконденсатора обеспечение визуальной индикации от индикатора, соединенного с суперконденсатором.

[0020] Пример варианта осуществления 17: Способ по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, дополнительно включающий предотвращение обратного тока от суперконденсатора к фотогальваническому элементу с использованием диода, соединенного между суперконденсатором и фотогальваническим элементом.

[0021] Пример варианта осуществления 18: Способ по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, дополнительно включающий поддержание постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращение избыточного заряда суперконденсатора фотогальваническим элементом с использованием линейного регулятора, соединенного между суперконденсатором и фотогальваническим элементом.

[0022] Пример варианта осуществления 19: Способ по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, согласно которому устройство подачи питания зарядного устройства дополнительно содержит вторичный источник энергии, соединенный с источником питания, когда зарядное устройство соединено с управляющим корпусом, причем подача питания включает переключаемую подачу питания от суперконденсатора и вторичного источника энергии для повторной зарядки источника питания, и по меньшей мере в одном варианте вторичный источник энергии представляет собой тонкопленочный твердотельный аккумулятор.

[0023] Пример варианта осуществления 20: Способ по любому предшествующему или последующему примеру варианта осуществления, или их комбинации, согласно которому зарядное устройство содержит двухпозиционный переключатель, соответственно соединенный с суперконденсатором и вторичным источником энергии, а согласно способу переключаемая подача питания включает подачу питания от суперконденсатора, и переключение на вторичный источник энергии для подачи питания только после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.

[0024] 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 данном описании изобретения, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы в явной форме либо иным образом изложены в конкретном примерном варианте осуществления, описанном в настоящем документе. Настоящее описание выполнено для прочтения с учетом всех элементов таким образом, что любые отделимые признаки или элементы описанного изобретения в любом из его различных аспектов и примерных вариантов осуществления должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не указывает иное.

[0025] Таким образом, следует отметить, что данное раскрытие сущности изобретения представлено лишь в целях краткого изложения некоторых примеров варианта осуществления изобретения с тем, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что вышеописанные примеры варианта осуществления изобретения являются лишь примерами и не должны толковаться как ограничивающие каким-либо образом объем или сущность изобретения. Другие примеры варианта осуществления изобретения, аспекты и преимущества станут очевидны из нижеследующего подробного описания вкупе с сопроводительными чертежами, которые изображают в качестве примера принципы некоторых описанных примеров варианта осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0026] После описания таким образом настоящего изобретения с использованием вышеизложенных общих терминов далее ссылка будет сделана на сопроводительные чертежи, которые необязательно изображены с соблюдением масштаба, и на которых:

[0027] На ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения.

[0028] На ФИГ. 2 показан частичный вид в разрезе устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам варианта осуществления.

[0029] На ФИГ. 3 показан частичный вид в разрезе зарядного устройства, выполненного с возможностью соединения с управляющим корпусом устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам варианта осуществления.

[0030] На ФИГ. 4 и 5 показаны различные элементы зарядного устройства и управляющего корпуса согласно различным примерам варианта осуществления.

[0031] На ФИГ. 6 показаны различные операции способа управления зарядным устройством для устройства доставки аэрозоля согласно примеру варианта осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0032] Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на примеры варианта его осуществления. Эти примеры варианта 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 во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами осуществления, описанными в настоящем документе; 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.

[0033] Как описано далее, примеры варианта осуществления настоящего изобретения относятся к системам доставки аэрозоля. Системы доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению используют электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в любой существенной степени) с образованием 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 доставки аэрозоля не приводит к выработке дыма в том смысле, что аэрозоль, главным образом, является результатом побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а скорее использование этих предпочтительных систем приводит к выработке паров, являющихся следствием улетучивания или испарения определенных компонентов, входящих в их состав. В некоторых примерах варианта осуществления компоненты систем 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.

[0034] Генерирующие аэрозоль изделия определенных предпочтительных систем 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 созданные видимым аэрозолем и т.п.) курения сигареты, сигары или трубки, которые достигаются разжиганием и горением табака (а значит, вдыханием табачного дыма), фактически без сжигания 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.

[0035] Системы доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия 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 настоящем документе термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму».

[0036] Системы доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению обычно содержат ряд компонентов, выполненных внутри наружного корпуса или оболочки, которые могут называться кожухом. Общая конструкция наружного корпуса или оболочки может варьироваться, и конфигурация наружного корпуса, которая может задавать общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, также может варьироваться. Как правило, удлиненный корпус, напоминающий по форме сигарету или сигару, может быть выполнен из единого цельного кожуха, или же удлиненный кожух может быть выполнен из двух или более разделяемых компонентов. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать удлиненную оболочку или корпус, которые могут по существу иметь трубчатую форму и соответственно походить на форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены внутри одного кожуха. В альтернативном варианте осуществления изобретения устройство доставки аэрозоля может содержать два или большее количество кожухов, которые соединены друг с другом с возможностью разъединения. Например, на одном конце устройства доставки аэрозоля может находиться управляющий корпус, который содержит кожух, заключающий в себе один или большее количество компонентов многократного использования (например, аккумулятор, такой как перезаряжаемый аккумулятор и/или конденсатор, и различную электронику для управления работой этого изделия), а на другом конце устройства к нему может быть присоединен с возможностью отсоединения наружный корпус или оболочка, заключающий в себе сменную часть (например, сменный картридж, содержащий вкусоароматические добавки).

[0037] Системы доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника энергии (т.е. источника электроэнергии), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для активирования, управления, регулирования и прекращения электропитания для выработки тепла, к примеру, за счет управления электрическим током, проходящим от источника энергии к другим компонентам изделия - например, микропроцессору, отдельно или в составе микроконтроллера), нагревателя или тепловырабатывающего элемента (например, электрического резистивного нагревательного элемента или другого компонента, который сам или в сочетании с одним или более дополнительных элементов может обычно называться «атомайзером»), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно жидкости, способной вырабатывать аэрозоль при воздействии на нее достаточного количества тепла, такой как ингредиенты, обычно называемые "курительным соком", "жидкостью для электронных сигарет" и "соком для электронных сигарет"), и области или конца мундштука для обеспечения возможности выполнения затяжки из устройства доставки аэрозоля с целью вдыхания аэрозоля (например, обеспечения заданного пути для воздушного потока через изделие таким образом, что образуемый аэрозоль может быть извлечен через него при затяжке).

[0038] Более конкретные форматы, конфигурации и компоновки компонентов в системах доставки аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, выбор и компоновка различных компонентов системы доставки аэрозоля могут быть понятны при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля, таких как характерные продукты, на которые даны ссылки в разделе уровня техники настоящего описания изобретения.

[0039] В различных примерах устройство 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).

[0040] Волокнистая подложка, используемая в качестве резервуара в устройстве доставки аэрозоля, может являться тканым или нетканым материалом, изготовленным из множества волокон или нитей, и может быть выполнена из природных волокон и/или синтетических волокон. Например, волокнистая подложка может содержать стекловолокнистый материал. В конкретных примерах может быть использован ацетилцеллюлозный материал. В других примерах варианта осуществления изобретения может быть использован углеродный материал. Резервуар может быть по существу выполнен в виде контейнера и может содержать включенный в него волокнистый материал.

[0041] На ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства 100 доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус 102 и картридж 104, в соответствии с различными примерами варианта осуществления настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 1 представлены управляющий корпус и картридж, которые соединены друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с возможностью разъединения при функционировании. Картридж может быть соединен с управляющим корпусом посредством различных механизмов, включая резьбовое взаимодействие, взаимодействие при прессовой посадке, посадку с натягом, магнитное взаимодействие и т.п. Устройство доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатым или по существу цилиндрическим в некоторых примерных вариантах осуществления, когда картридж и управляющий корпус находятся в собранном состоянии. Кроме того, устройство доставки аэрозоля может иметь по существу прямоугольное или ромбоидальное поперечное сечение, которое может служить для большей совместимости с по существу плоским или тонкопленочным источником электроэнергии, таким как источник электроэнергии, содержащий плоскую батарею. Картридж и управляющий корпус могут иметь раздельные соответствующие кожухи или наружные оболочки, которые могут быть выполнены из любого количества различных материалов. Кожух может быть выполнен из любого конструктивно подходящего материала. В некоторых примерах кожух может быть выполнен из металла или сплава, такого как нержавеющая сталь, алюминий и т.д. Другие подходящие материалы включают различные пластики (например, поликарбонат), металлическое покрытие поверх пластика, керамику и т.п.

[0042] В некоторых примерах варианта осуществления управляющий корпус 102 и/или картридж 104 устройства 100 доставки аэрозоля могут быть названы как одноразовые или как многоразового применения. Например, управляющий корпус может содержать сменную батарею или перезаряжаемую батарею и, таким образом, может быть объединен с зарядным устройством любого типа, включая соединение с типичной электрической розеткой переменного тока, соединение с автомобильным зарядным устройством (т.е. приемным гнездом прикуривателя), соединение с компьютером, например, посредством кабеля или разъема универсальной последовательной шины (universal serial bus, USB) или соединение с фотогальваническим элементом (иногда называемой солнечным элементом) или солнечной панелью солнечных элементов. Некоторые примеры подходящих зарядных устройств описаны ниже. Дополнительно, в некоторых примерах варианта осуществления картридж может содержать картридж одноразового применения, как описано в патенте США №8910639 (Chang и др.), который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0043] На ФИГ. 2 более подробно показано устройство 100 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми примерами варианта осуществления. Как снова показано на проиллюстрированном виде в разрезе, устройство 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 оболочкой 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 доставки аэрозоля. В дополнение к визуальным индикаторам, таким как светодиоды, или в качестве альтернативы им могут быть включены другие индикаторы, такие как слуховые индикаторы (например, динамики), тактильные индикаторы (например, вибродвигатели) и т.п.

[0044] Картридж 104 может быть образован оболочкой 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 кожухе резервуара, к нагревателю 222 (иногда называемому нагревательным элементом). В различных конфигурациях эта структура может быть названа емкостью; и соответственно термины «емкость», «картридж» и т.п. могут использоваться как взаимозаменяемые для обозначения оболочки или другого кожуха, заключающего резервуар для композиции предшественника аэрозоля и содержащего нагреватель. 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.

[0045] 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); титан (Ti), 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). Примеры варианта осуществления нагревателей или нагревательных элементов, подходящих для использования в устройствах доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению, дополнительно описаны ниже и могут входить в состав устройств, как показано на ФИГ. 2, описанной в настоящем документе.

[0046] В оболочке 216 картриджа (например, на мундштучном конце) может находиться отверстие 224, чтобы обеспечить возможность выхода образованного аэрозоля из картриджа 104.

[0047] Картридж 104 также может включать один или более электронных компонентов 226, в состав которых могут входить интегральная схема, компонент 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 в пределах картриджа или его основания 228.

[0048] 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. Согласно некоторым примерам датчик расхода воздуха может содержать свою собственную схемную плату или другой базовый элемент, к которому он может крепиться. Согласно некоторым примерам может использоваться гибкая схемная плата. Гибкая схемная плата может иметь множество форм, в том числе по существу трубчатые формы. Согласно некоторым примерам гибкая схемная плата может быть объединена с, нанесена слоем на, или образовывать часть или всю подложку нагревателя, как далее описано ниже.

[0049] Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут включать компоненты, приспособленные для содействия взаимодействию с возможностью переноса текучей среды между ними. Как показано на ФИГ. 2, управляющий корпус может содержать соединитель 230, имеющий в себе полость 232. Основание 228 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем и может включать 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. Кроме того, оболочка 206 управляющего корпуса может включать воздухозаборник 236, который может представлять собой вырез в оболочке в том месте, где она соединяется с соединителем, обеспечивающий прохождение окружающего воздуха вокруг соединителя в оболочку, откуда он затем проходит через полость 232 соединителя в картридж через выступ 234.

[0050] Соединитель и основание, пригодные для использования согласно настоящему изобретению, описаны в публикации патентной заявки США №2014/0261495 (Novak и др.), которая полностью включена в настоящий документ 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. Согласно некоторым примерам 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.

[0051] Согласно некоторым примерам устройство 100 доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным или иметь по существу трубчатую форму, или иметь по существу цилиндрическую форму. Согласно другим примерам охвачены другие формы и размеры - например, с прямоугольным или треугольным сечением, многогранные формы и т.п.

[0052] 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 оболочки 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. Примеры варианта осуществления резервуаров и элементов для переноса, подходящих для использования в устройствах 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 настоящем документе. 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 настоящем документе.

[0053] В условиях применения, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве 100 доставки аэрозоля, воздушный поток обнаруживается датчиком 210 потока, и нагреватель 222 активируется для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Затяжка через мундштучный конец устройства 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 доставки аэрозоля.

[0054] В некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля может включать ряд дополнительных программно-управляемых функций. Например, устройство доставки аэрозоля может включать в себя защитную схему для источника питания, выполненную с возможностью обнаружения входа источника питания, нагрузки на выводы источника питания и входа зарядки. Защитная схема источника питания может включать защиту от короткого замыкания и блокировку питания при пониженном напряжении. Устройство доставки аэрозоля может также включать 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 заряда источника питания, в частности, какого-либо аккумулятора, если температура окружающего воздуха ниже определенной температуры (например, 0°C) или выше определенной температуры (например, 45°C) до начала заряда или во время заряда.

[0055] Доставка энергии 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 потока) 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 промежутка времени (например, 100 секунд). Контрольный предохранительный таймер может осуществлять автоматический сброс устройства 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). Дополнительно, в случае неисправного или иным образом выведенного из строя датчика 210 расхода, например, путем постоянного отключения устройства доставки аэрозоля для предотвращения непреднамеренного нагрева, может быть выполнена предохранительная защита. 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.

[0056] Устройство 100 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 доставки аэрозоля может иметь спящий режим, режим ожидания или режим работы с низким энергопотреблением, причем доставка питания может быть автоматически прекращена спустя заданный период неиспользования. Может быть выполнена дополнительная предохранительная защита, в которой все циклы заряда/разрядки источника 212 питания могут отслеживаться управляющим компонентом 208 в течении срока его службы. После того, как источник питания достиг эквивалента заранее определенного числа (например, 200) циклов полного разряда или повторной зарядки, он может считаться истощенным, а управляющий компонент может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом, чтобы предотвратить дополнительную зарядку источника питания.

[0057] Различные компоненты устройства 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 настоящий документ посредством ссылки.

[0058] Устройство 100 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 доставки аэрозоля не требуется осуществить затяжку в ходе использования, и для включения подачи питания для активации или запуска выделения тепла нагревателем в процессе затяжки. Дополнительные репрезентативные типы механизмов распознавания или обнаружения, их конструкция и конфигурация, их компоненты и общие способы управления ими описаны в патентах США №5261424 (Sprinkel, Jr.), №5372148 (McCafferty и др.) и РСТ WO 2010/003480 (Flick), которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0059] Устройство 100 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 №4735217 (Gerth и др.), №4947874 (Brooks и др.), №5372148 (McCafferty и др.), №6040560 (Fleischhauer и др.), №7040314 (Nguyen и др.) и №8205622 (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 №14/209191, поданной 13 марта 2014 года (Henry и др.), которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0060] Репрезентативные типы подложек, резервуаров или других компонентов для обслуживания предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8528569 (Newton), публикации патентной заявки США №2014/0261487 (Chapman и др.), заявках на патент США №14/011992 (Davis и др.), поданной 28 августа 2013 года, и №14/170838 (Bless и др.), поданной 3 февраля 2014 года, которые полностью включены в настоящий документ 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 настоящий документ посредством ссылки.

[0061] 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 №7217320 (Robinson и др.) и публикациях заявок 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 настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут применяться, содержат предшественники аэрозолей, которые были включены в продукт VUSE® фирмы RJ Reynolds Vapor Company, продукт BLUTM 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.

[0062] Дополнительные репрезентативные типы компонентов, предоставляющих зрительную информацию или индикаторы, могут быть использованы в устройстве 100 доставки аэрозоля, такие как визуальные индикаторы и соответствующие компоненты, аудио индикаторы, гаптические индикаторы и т.п. Примерами подходящих светодиодных компонентов и их конфигурации и способы применения описаны в патентах США №5154192 (Sprinkel и др.), №8499766 (Newton) и №8539959 (Scatterday), и заявке на патент США №14/173266 (Sears и др.), поданной 5 февраля 2014 года, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0063] Дополнительные признаки, средства управления или компоненты, которые могут входить в состав устройств доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению, описаны в патентах США №5967148 (Harris и др.), №5934289 (Watkins и др.), №5954979 (Counts и др.), №6040560 (Fleischhauer и др.), №8365742 (Hon), №8402976 (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 настоящий документ посредством ссылки.

[0064] Управляющий компонент 208 включает ряд электронных компонентов и в некоторых примерах может быть образован из печатной платы, которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Электронные компоненты могут включать микропроцессор или ядро процессора и память. В некоторых примерах управляющий компонент может включать 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 под серийным номером 14/638562, поданной 4 марта 2015 (Marion и др.), содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Примеры подходящих порядков действий, согласно которым устройство доставки аэрозоля может быть выполнено с возможностью беспроводной связи, раскрыты в заявке на патент США №14/327776, поданной 10 июля 2014 года (Ampolini и др.) и №14/609032, поданной 29 января 2015 года (Henry, Jr. и др.), каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0065] В соответствии с некоторыми примерами варианта осуществления на ФИГ. 3 показано зарядное устройство 300 для устройства 100 доставки аэрозоля в соответствии с различными примерами варианта осуществления настоящего изобретения. Как показано, зарядное устройство может содержать кожух 302 и соединительное устройство 304, соединенное с кожухом. Зарядное устройство может быть выполнено с возможностью взаимодействия с управляющим корпусом 102, который может быть соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем 104 с образованием устройства 100 доставки аэрозоля. Зарядное устройство также может содержать устройство 306 подачи питания, в целом выполненное с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника 212 питания управляющего корпуса. Хотя зарядное устройство, показанное и описанное в настоящем документе, может быть неподвижным зарядным устройством, зарядное устройство и его составляющие могут быть реализованы в вариантах осуществления, в которых зарядное устройство представляет собой портативное зарядное устройство.

[0066] На ФИГ. 4 более подробно показано устройство 306 подачи питания зарядного устройства 300 в соответствии с различными примерами варианта осуществления. Как описано выше, источник 212 питания управляющего корпуса 102 для подачи питания для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Как показано на ФИГ. 4, источник питания может быть соединен с электрической нагрузкой 400, которая содержит различные компоненты управляющего корпуса, и которая может также содержать нагреватель 222, когда управляющий корпус соединен с картриджем 104. Более конкретно, электрическая нагрузка может содержать управляющий компонент 208 и нагреватель, который может быть соединен с источником питания с образованием электрической схемы. Она может дополнительно содержать, например, датчик 210 расхода, индикатор и т.п.

[0067] Также как показано на ФИГ. 4, устройство 306 подачи питания зарядного устройства 300 может включать суперконденсатор SC и фотогальванический элемент PC (например, органический и/или неорганический фотогальванический элемент). Суперконденсатор может быть соединен с источником 212 питания управляющего корпуса 102, когда соединительное устройство 304 введено во взаимодействие с управляющим корпусом 102, и может быть выполнен с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника питания. В некоторых примерах устройство подачи питания может содержать множество суперконденсаторов, включающих суперконденсатор и соединенных параллельно. Фотогальванический элемент может быть соединен с суперконденсатором таким образом, что обеспечена возможность зарядки суперконденсатора от фотогальванического элемента. В некоторых примерах зарядное устройство может содержать индикатор 402, соединенный с суперконденсатором и выполненный с возможностью обеспечения визуальной индикации, когда суперконденсатор заряжается.

[0068] Суперконденсатор SC 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 циклическую эксплуатацию (например, 1000000 циклов заряда-разряда), и является экологически чистым и недорогим решением. Суперконденсатор может подавать на электрическую нагрузку импульсы тока большой величины. Поскольку суперконденсатор не содержит воспламеняющегося электролита между электродами, суперконденсатор, таким образом, может работать только при пренебрежительно малой вероятности короткого замыкания.

[0069] 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, от трех (3) до ста двадцати (120) секунд). Гибридный конденсатор может быть перезаряжаемым и иметь возможность работы 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.

[0070] В некоторых примерах зарядное устройство 300 может содержать некоторое количество других электрических компонентов, таких как диоды, регуляторы, преобразователи (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное и т.п., которые могут быть соединены с суперконденсатором SC и фотогальваническим элементом PC с образованием электрической схемы. Как показано, например, зарядное устройство может содержать диод D, соединенный между суперконденсатором и фотогальваническим элементом и выполненный с возможностью предотвращения обратного тока от суперконденсатора к фотогальваническому элементу. В частности, диод может упрощать протекание тока в суперконденсатор, и предотвращать обратное протекание тока, когда суперконденсатор разряжен.

[0071] В некоторых примерах зарядное устройство 300 может содержать линейный регулятор 404, соединенный между суперконденсатором SC и фотогальваническим элементом PC и выполненный с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора фотогальваническим элементом.

[0072] В некоторых примерах зарядное устройство 300 может содержать преобразователь 406 (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором SC между суперконденсатором и источником 212 питания. Преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может быть выполнен с возможностью регулирования тока разряда от суперконденсатора к источнику питания и/или электрической нагрузке 400. Преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может предотвращать слишком быструю разрядку суперконденсатора и может упрощать равномерную диссипацию тока так, что суперконденсатор обеспечивает подачу постоянного питания на источник питания. В некоторых примерах преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может быть регулируемым, и по меньшей мере в одном варианте, преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может быть выполнен с возможностью увеличения величины тока разряда от суперконденсатора к источнику питания и/или электрической нагрузке. В некоторых примерах преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное может содержать множество преобразователей (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, выполненные с возможностью способствования равномерной подачи напряжения и тока, доставляемых к источнику питания и/или электрической нагрузке. В некоторых примерах множество преобразователей (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное также могут быть выполнены с возможностью функционирования в качестве понижающе-повышающего преобразователя для удовлетворения требованиям контура зарядного устройства.

[0073] На ФИГ. 5 более подробно показано устройство 306 подачи питания зарядного устройства 300 в соответствии с другими примерами варианта осуществления. Как показано на ФИГ. 5, в некоторых примерах зарядное устройство 300 может содержать один или более дополнительных вторичных источников энергии Е, выполненных с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника 212 питания. Вторичный источник энергии может быть любым из ряда различных типов, таким как различные устройства для повторной зарядки, работы аналогично зарядному устройству аккумулятора. В других примерах вторичный источник энергии может быть аккумулятором или содержать его. Например, вторичный источник энергии может быть или может включать в себя твердотельный аккумулятор (например, тонкопленочный твердотельный аккумулятор), перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор и т.п. В этих примерах вторичный источник энергии может быть неподвижным или может быть выполнен с возможностью удаления из устройства 306 подачи питания и, таким образом, зарядного устройства.

[0074] Примерами подходящих твердотельных аккумуляторов являются перезаряжаемые литиевые тонкопленочные твердотельные аккумуляторы торговой марки EnFilm™ компании STMicroelectronics, которые содержат LiCoO2 катод, LiPON 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 заряда-разряда 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. Керамический электролит также может предотвращать опасность возгорания при контакте с огнем.

[0075] В некоторых примерах вторичный источник энергии Е может быть соединен с источником 212 питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом 102. В этих примерах суперконденсатор SC и вторичный источник энергии могут быть выполнены с возможностью переключаемой подачи питания для повторной зарядки источника питания. В одном примере варианта осуществления выполнение суперконденсатора и вторичного источника энергии с возможностью переключаемой подачи питания может включать выполнение суперконденсатора с возможностью первоначальной подачи питания и выполнение зарядного устройства с возможностью переключения на вторичный источник энергии для подачи питания только после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.

[0076] В некоторых примерах зарядное устройство 300 также может содержать переключатель (например, механический или емкостной двухпозиционный переключатель) выполненный с возможностью переключения между суперконденсатором SC или вторичным источником энергии Е для подачи питания для повторной зарядки источника 212 питания. Например, переключатель может быть первоначально соединен с суперконденсатором и может переключаться на вторичный источник энергии после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.

[0077] В некоторых примерах и, в частности, в тех, в которых вторичный источник энергии Е представляет собой или содержит аккумулятор, суперконденсатор SC может сгладить колебательную мощность от слаботочного источника, когда вторичный 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°C), чем литий-ионный аккумулятор, и может включаться при холодных температурах (например, ниже -10°C) и высоких температурах (например, выше 40°C), когда литий-ионный аккумулятор в ином случае может не запускаться. В этих примерах суперконденсатор может, таким образом, обеспечивать дополнительные преимущества в более холодных и теплых регионах.

[0078] Аналогично с суперконденсатором SC, вторичный источник энергии Е также может быть соединен с фотогальваническим элементом PC и, таким образом, иметь возможность зарядки от него. Соответственно, некоторое количество других электрических компонентов могут быть соединены с вторичным источником энергии для дополнительного образования электрической схемы зарядного устройства 300. В некоторых примерах зарядное устройство может содержать диод D или линейный регулятор 504, соединенный между вторичным источником энергии и фотогальваническим элементом. Диод или линейный регулятор могут быть соответственно выполнены с возможностью предотвращения обратного тока от вторичного источника энергии к фотогальваническому элементу или предотвращения избыточного заряда вторичного источника энергии фотогальваническим элементом.

[0079] В некоторых примерах варианта осуществления вторичный источник энергии Е может быть соединен с и иметь возможность зарядки от источника энергии, отличного от фотогальванического элемента PC. В этих примерах варианта осуществления зарядное устройство 300 может содержать выводы 408, 410, выполненные с возможностью соединения с внешним источником энергии от которого может быть обеспечена возможность заряда вторичного источника энергии. Как показано на ФИГ. 4 и с дополнительной ссылкой на ФИГ. 5, выводы также могут быть выполнены с возможностью соединения с внешним источником энергии для зарядки суперконденсатора SC. В некоторых примерах варианта осуществления выводы могут быть выполнены с возможностью соединения с сетевым зарядным устройством, автомобильным зарядным устройством, компьютером или т.п.

[0080] В некоторых примерах некоторое количество других электрических компонентов также могут быть соединены с выводами 408, 410 с образованием электрической схемы. В некоторых примерах зарядное устройство 300 может содержать линейный регулятор 404, 504, соединенный между суперконденсатором SC и выводами. Линейный регулятор может быть выполнен с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора внешним источником энергии.

[0081] На ФИГ. 6 показаны различные операции способа 600 зарядки устройства доставки аэрозоля в соответствии с примерами варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля. Картридж может быть оснащен нагревательным элементом, а управляющий корпус может содержать источник питания, выполненный с возможностью подачи питания к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Способ может включать соединение зарядного устройства с управляющим корпусом с возможностью открепления, причем зарядное устройство содержит устройство подачи питания, как показано в блоке 602. Устройство подачи питания может включать суперконденсатор и фотогальванический элемент, который соединен с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора. Суперконденсатор может быть соединен с источником питания, когда зарядное устройство соединено с управляющим корпусом. Способ также может включать подачу питания от суперконденсатора для повторной зарядки источника питания, как показано в блоке 604.

[0082] Вышеупомянутое описание использования изделия(ий) может распространяться на различные примеры варианта осуществления, описанные в настоящем документе, посредством незначительных модификаций, которые могут быть очевидными для специалиста в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. 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 доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению.

[0083] Множество модификаций и других вариантов осуществления изобретения, приведенных в настоящем документе, 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 примеры варианта 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 настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в снижении вероятности короткого замыкания. Предложено зарядное устройство для устройства доставки аэрозоля. Зарядное устройство содержит кожух, соединительное устройство, соединенное с кожухом, и устройство подачи питания. Соединительное устройство может быть соединено с кожухом и выполнено с возможностью взаимодействия с управляющим корпусом, соединенным или выполненным с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля. Устройство подачи питания может содержать суперконденсатор, расположенный внутри кожуха и соединенный с источником питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом, и выполненный с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника питания. Источник питания может также содержать фотогальванический элемент, который соединен с кожухом и с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Зарядное устройство для устройства доставки аэрозоля, содержащее:

кожух;

соединительное устройство, соединенное с кожухом и выполненное с возможностью взаимодействия с управляющим корпусом, соединенным или выполненным с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, причем картридж оснащен нагревательным элементом, а управляющий корпус содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля; и

устройство подачи питания, содержащее:

суперконденсатор, расположенный внутри кожуха и соединенный с источником питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом, и выполненный с возможностью подачи питания для повторной зарядки источника питания; и

фотогальванический элемент, который соединен с кожухом и с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

2. Зарядное устройство по п. 1, в котором устройство подачи питания содержит множество суперконденсаторов, содержащих указанный суперконденсатор и соединенных параллельно.

3. Зарядное устройство по п. 1, дополнительно содержащее индикатор, соединенный с суперконденсатором и выполненный с возможностью обеспечения визуальной индикации, когда суперконденсатор заряжается.

4. Зарядное устройство по п. 1, дополнительно содержащее диод, соединенный между суперконденсатором и фотогальваническим элементом и выполненный с возможностью предотвращения обратного тока от суперконденсатора к фотогальваническому элементу.

5. Зарядное устройство по п. 1, дополнительно содержащее линейный регулятор, соединенный между суперконденсатором и фотогальваническим элементом и выполненный с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора фотогальваническим элементом.

6. Зарядное устройство по п. 1, в котором устройство подачи питания дополнительно содержит вторичный источник энергии, соединенный с источником питания, когда соединительное устройство введено во взаимодействие с управляющим корпусом,

причем суперконденсатор и вторичный источник энергии выполнены с возможностью переключаемой подачи питания для повторной зарядки источника питания, и по меньшей мере в одном варианте вторичный источник энергии представляет собой тонкопленочный твердотельный аккумулятор.

7. Зарядное устройство по п. 6, дополнительно содержащее двухпозиционный переключатель, соответственно соединенный с суперконденсатором и вторичным источником энергии,

причем выполнение суперконденсатора и вторичного источника энергии с возможностью переключаемой подачи питания включает выполнение суперконденсатора с возможностью подачи питания и выполнение зарядного устройства с возможностью переключения на вторичный источник энергии с использованием двухпозиционного переключателя для подачи питания только после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.

8. Зарядное устройство по п. 6, в котором вторичный источник энергии соединен с фотогальваническим элементом и выполнен с возможностью зарядки от него.

9. Зарядное устройство по п. 8, дополнительно содержащее диод или линейный регулятор, соединенные между вторичным источником энергии и фотогальваническим элементом и выполненные с возможностью соответственно предотвращения обратного тока от вторичного источника энергии к фотогальваническому элементу или предотвращения избыточного заряда вторичного источника энергии фотогальваническим элементом.

10. Зарядное устройство по п. 6, дополнительно содержащее выводы, выполненные с возможностью соединения с внешним источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора или вторичного источника энергии.

11. Зарядное устройство по п. 1, дополнительно содержащее выводы, выполненные с возможностью соединения с внешним источником энергии, от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора.

12. Зарядное устройство по п. 11, дополнительно содержащее линейный регулятор, соединенный между суперконденсатором и выводами и выполненный с возможностью поддержания постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращения избыточного заряда суперконденсатора внешним источником энергии.

13. Зарядное устройство по п. 1, дополнительно содержащее преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное, соединенный с суперконденсатором между суперконденсатором и источником питания и выполненный с возможностью регулирования тока разряда от суперконденсатора к источнику питания или электрической нагрузке, соединенной с источником питания и содержащей нагревательный элемент.

14. Зарядное устройство по п. 13, в котором преобразователь (DC-DC) постоянного напряжения в постоянное выполнен регулируемым и по меньшей мере в одном варианте выполнен с возможностью увеличения величины тока разряда от суперконденсатора к источнику питания или электрической нагрузке, соединенной с источником питания и содержащей нагревательный элемент.

15. Способ зарядки устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, причем картридж оснащен нагревательным элементом, а управляющий корпус содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания к нагревательному элементу для активирования и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, согласно которому:

соединяют зарядное устройство с управляющим корпусом с возможностью открепления, причем зарядное устройство содержит устройство подачи питания, а устройство подачи питания содержит суперконденсатор и фотогальванический элемент, который соединен с суперконденсатором и от которого обеспечена возможность зарядки суперконденсатора, причем суперконденсатор соединен с источником питания, когда зарядное устройство соединено с управляющим корпусом; и

обеспечивают подачу питания от суперконденсатора для повторной зарядки источника питания.

16. Способ по п. 15, дополнительно включающий зарядку суперконденсатора от фотогальванического элемента и в ходе зарядки суперконденсатора обеспечение визуальной индикации от индикатора, соединенного с суперконденсатором.

17. Способ по п. 15, дополнительно включающий предотвращение обратного тока от суперконденсатора к фотогальваническому элементу с использованием диода, соединенного между суперконденсатором и фотогальваническим элементом.

18. Способ по п. 15, дополнительно включающий поддержание постоянного выходного напряжения, приложенного к суперконденсатору, и, таким образом, предотвращение избыточного заряда суперконденсатора фотогальваническим элементом с использованием линейного регулятора, соединенного между суперконденсатором и фотогальваническим элементом.

19. Способ по п. 15, согласно которому устройство подачи питания зарядного устройства дополнительно содержит вторичный источник энергии, соединенный с источником питания, когда зарядное устройство соединено с управляющим корпусом,

причем подача питания включает переключаемую подачу питания от суперконденсатора и вторичного источника энергии для повторной зарядки источника питания, и по меньшей мере в одном варианте вторичный источник энергии представляет собой тонкопленочный твердотельный аккумулятор.

20. Способ по п. 15, согласно которому зарядное устройство дополнительно содержит двухпозиционный переключатель, соответственно соединенный с суперконденсатором и вторичным источником энергии, причем переключаемая подача питания включает подачу питания от суперконденсатора и переключение на вторичный источник энергии с использованием двухпозиционного переключателя для подачи питания только после разряда суперконденсатора по меньшей мере на пороговую величину.