КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ КУРЕНИЯ БЕЗ НАГРЕВА И БЕЗ СЖИГАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК A24F47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, которые производят аэрозоль. Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью выдачи предшественника аэрозоля, который может включать материалы, которые могут быть изготовлены или получены из табака, или иным образом включать табак, при этом указанный предшественник способен образовывать вдыхаемое вещество для потребления человеком.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На протяжении многих лет было предложено множество устройств в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые являются результатом сжигания табака. С этой целью предложено множество альтернативных курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания легкоиспаряемого материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без существенного сжигания табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в уровне техники как описанном в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., в публикации заявки на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др., в публикации заявки на патент США №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., в публикации заявки на патент США №2014/0096781 под авторством Sears и др., в публикации заявки на патент США №2014/0096782 под авторством Ampolini и др., в публикации заявки на патент США №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., с датой подачи 28 июля 2016, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. См. также, например, различные варианты реализации продуктов и конфигураций нагрева, описанные в разделах «уровень техники» в патентах США №5,388,594 под авторством Counts и др. и №8,079,371 под авторством Robinson и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные примеры курительных изделий описаны в патенте США №5,388,574 под авторством Ingebrethsen, в публикации заявки на патент EP №1,618,803 под авторством Hon, в публикации заявки PCT №WO 2012/062600 под авторством Andersson и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0128974 под авторством Hon, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с усовершенствованным электронным оборудованием, например таким, которое может повысить удобство использования устройств.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, способам выполнения таких устройств и элементам таких устройств. Настоящее изобретение включает в себя, без ограничения, следующие примеры реализации.

Вариант реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее по меньшей мере один кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля; сопло, соединенное с кожухом для выпуска композиции предшественника аэрозоля из резервуара, причем сопло содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, окружающий сетку; и компонент управления, содержащий микропроцессор, соединенный с пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и выполненный с возможностью приведения в действие указанного материала с обеспечением его вибрации и обеспечением выпуска компонентов композиции предшественника аэрозоля через сетку и, таким образом, производства аэрозоля для вдыхания пользователем, причем компоненты композиции предшественника аэрозоля, выпускаемые через сетку, имеют диаметр менее одного микрометра.

Вариант реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту до 400 мегагерц.

Вариант реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 1000 килогерц, а сетка представляет собой устройство с микроэлектромеханическими системами (МЭМС).

Вариант реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 130 килогерц, а сетка представляет собой сетку из нержавеющей стали.

Вариант реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором сетка имеет криволинейную поверхность.

Вариант реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, которое также содержит источник питания, выполненный с возможностью выработки выходного напряжения, причем источником питания является перезаряжаемая батарея, имеющая номинальное напряжение от 3,7 до 4,1 вольт, причем компонент управления также содержит повышающий регулятор между источником питания и электрической нагрузкой, которая содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, при этом повышающий регулятор выполнен с возможностью повышения выходного напряжения источника питания до более высокого напряжения, при этом выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения, чтобы питать пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

Вариант реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором компонент управления также содержит электронный осциллятор, соединенный с микропроцессором и пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и находящийся между ними, и в котором выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала на его резонансной частоте.

Вариант реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл.

Вариант реализации 9: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц, которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала.

Вариант реализации 10: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезоэлектрический материал, а электронный осциллятор электрически соединен с пьезоэлектрическим материалом и выполнен с возможностью выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического материала с обеспечением его вибрации.

Вариант реализации 11: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезомагнитный материал, а компонент управления также содержит пару магнитов с каждой стороны пьезомагнитного материала и фазорасщепитель, выполненный с возможностью приема периодического колебательного электронного сигнала и выработки пары периодических колебательных электронных сигналов, которые находятся в противофазе, причем фазорасщепитель выполнен с возможностью выработки пары периодических колебательных электронных сигналов для приведения в действие пары магнитов с обеспечением выработки периодических колебательных магнитных полей, которые находятся в противофазе и таким образом приводят в действие пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

Вариант реализации 12: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором компонент управления также содержит повышающий регулятор между источником питания и электрической нагрузкой, которая содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, при этом повышающий регулятор выполнен с возможностью повышения выходного напряжения источника питания до более высокого напряжения; и электронный осциллятор, соединенный с повышающим регулятором и пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и находящийся между ними, причем выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения для питания электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала с обеспечением его вибрации на его резонансной частоте.

Пример реализации 13: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие повышающего регулятора и, таким образом, электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл.

Вариант реализации 14: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц, которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала.

Вариант реализации 15: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезомагнитный материал, а компонент управления также содержит пару магнитов с каждой стороны пьезомагнитного материала и фазорасщепитель, выполненный с возможностью приема периодического колебательного электронного сигнала и выработки пары периодических колебательных электронных сигналов, которые находятся в противофазе, причем фазорасщепитель выполнен с возможностью выработки пары периодических колебательных электронных сигналов для приведения в действие пары магнитов с обеспечением выработки периодических колебательных магнитных полей, которые находятся в противофазе и таким образом приводят в действие пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

Вариант реализации 16: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, которое также содержит источник питания, выполненный с возможностью выработки выходного напряжения, причем источником питания является перезаряжаемая батарея, имеющая номинальное напряжение от 3,7 до 4,1 вольт.

Вариант реализации 17: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, которое также содержит датчик тока, выполненный с возможностью измерения электрического тока через пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, и в котором микропроцессор выполнен с возможностью управления работой по меньшей мере одного функционального элемента устройства доставки аэрозоля в качестве реакции на измеренный таким образом электрический ток.

Вариант реализации 18: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, которое также содержит микронасос, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов.

Вариант реализации 19: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором обеспечена возможность доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов, и которое также содержит микрофильтр, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов.

Вариант реализации 20: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, которое также содержит микронасос, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов; и микрофильтр, находящийся между микронасосом и сеткой для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке.

Вариант реализации 21: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, раскрытых в настоящем раскрытии, независимо от того, намеренно ли такие признаки или элементы объединены или иным образом изложены в конкретном примере реализации, описанном в настоящем документе. Данное изобретение предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы изобретения в любых его аспектах и примерах реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не предписывает иное.

Таким образом, следует понимать, что данное раскрытие сущности изобретения приведено только для целей резюмирования некоторых примеров реализации так, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что описанные выше примеры реализации являются только примерами и не должны истолковываться как каким-либо образом сужающие объем или сущность изобретения. Другие примеры реализации, аспекты и преимущества будут очевидными из приведенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, на которых показаны, в качестве примера, принципы некоторых описанных примеров реализации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Таким образом, после описания данного изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:

на ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно одному примеру реализации настоящего изобретения;

на ФИГ. 2 показан вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам реализации; и

на ФИГ. 3, 4 и 5 показаны различные элементы устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам реализации.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на его примеры реализации. Указанные варианты реализации описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и полностью передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. В действительности, настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами реализации, приведенными в настоящем документе; наоборот, указанные варианты реализации приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения грамматическая конструкция, указывающая на то, что элемент приводится в единственном числе, также подразумевает и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное. Кроме того, в настоящем документе может сбыть приведена ссылка на количественные результаты измерения, значения, геометрические отношения или тому подобное, и если не указано иное, любой одно или более, если не все, из них, могут быть абсолютными или приблизительными, чтобы учесть допустимые варианты, которые могут иметь место, например из-за технических допусков или тому подобного.

Как описано ниже, примеры реализации настоящего изобретения относятся к устройствам доставки аэрозоля. Устройства доставки аэрозоля, согласно настоящему изобретению, используют электрическую энергию для выдачи материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) в форме вдыхаемого вещества; и компоненты таких систем имеют форму изделий, наиболее предпочтительно, являющихся достаточно компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Другими словами, использование компонентов предпочтительных устройств доставки аэрозоля не приводит к образованию дыма в том смысле, что аэрозоль возникает из побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, но скорее, использование указанных предпочтительных систем приводит к образованию аэрозоля, образующегося в результате прохождения определенных компонентов, включенных в них, через вибрирующую пьезоэлектрическую или пьезомагнитную сетку. В некоторых примерах реализации компоненты устройств доставки аэрозоля могут быть охарактеризованы как электронные сигареты, и указанные электронные сигареты наиболее предпочтительно включают табак и/или компоненты, полученные из табака, и затем доставляют компоненты, полученные из табака, в виде аэрозоля.

Вырабатывающие аэрозоль средства определенных предпочтительных устройств доставки аэрозоля могут обеспечить множество ощущений (например ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или трубки, которое обусловлено поджиганием и сжиганием табака (и затем вдыханием табачного дыма) без в какой-либо значительной степени сгорания каких-либо их компонентов. Например, пользователь вырабатывающего аэрозоль средства по настоящему изобретению может держать и использовать это средство подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.

Несмотря на то, что системы, описанные в настоящем документе в терминах примеров реализации, связанных с устройствами доставки аэрозоля, такими как так называемые «электронные сигареты», следует понимать, что механизмы, компоненты, признаки и способы могут быть реализованы во множестве различных форм и связаны со множеством различных изделий. Например, описание, представленное в настоящем документе, может быть реализовано в сочетании с вариантами реализации курительных изделий традиционного вида (например, сигаретами, сигарами, трубками и т.д.), сигаретами с нагревом, но без горения, и связано с упаковкой любого продукта, описанного в настоящем документе. Соответственно, следует понимать, что описание механизмов, компонентов, признаков и способов, раскрытых в настоящем документе, указано в терминах вариантов реализации, относящихся к устройствам доставки аэрозоля исключительно для примера, и могут быть реализованы и использованы в различных других продуктах и способах.

Устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия для доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть выполнены так, чтобы обеспечить одно или более веществ (например ароматизаторов и/или фармацевтически активных ингредиентов) во вдыхаемой форме или вдыхаемом состоянии. Например, вдыхаемые вещества могут по существу быть в виде аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). В качестве альтернативы вдыхаемые вещества могут быть в виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). С целью упрощения подразумевается, что термин «аэрозоль», используемый в настоящем документе, включает в себя аэрозоли, пары и газы вида или типа, являющимися пригодными для вдыхания человеком, видимыми или невидимыми, а также такого вида, который может рассматриваться как дымообразный, или не такого вида.

В процессе эксплуатации устройство доставки аэрозоля по настоящему изобретению может подвергаться множеству физических воздействий, применяемых индивидуумом при использовании курительного изделия традиционного вида (например, сигареты, сигары или трубки, которые используются при зажигании и вдыхании табака). Например, пользователь устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению может держать это изделие, как курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного изделия для вдыхания аэрозоля, образованного этим изделием, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и т.д.

Устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению как правило содержат множество компонентов, обеспеченных внутри внешнего корпуса или оболочки, которые могут быть указаны как кожух. Общая конструкция внешнего корпуса или оболочки может варьироваться, и формат или конфигурация внешнего корпуса, которые могут определять общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, могут варьироваться. Как правило, продолговатый корпус, напоминающий форму сигареты или сигары, может быть образован из одного единого кожуха или продолговатый кожух может быть образован из двух или более разъемных корпусов. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать продолговатую оболочку или корпус, которые могут иметь по существу трубчатую форму и таким образом напоминать форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены в одном кожухе. В качестве альтернативы устройство доставки аэрозоля может содержать два или более кожухов, которые соединены и являются разъемными. Например, устройство доставки аэрозоля может иметь на одном конце управляющий корпус, содержащий кожух, содержащий один или более многоразовых компонентов (например аккумулятор, например перезаряжаемый аккумулятор и/или перезаряжаемый суперконденсатор, и различное электронное оборудование для управления работой указанного изделия), а на другом конце присоединяемый к нему с возможностью съема внешний корпус или оболочку, содержащие одноразовую часть (например одноразовый картридж, содержащий ароматизатор). Более конкретные форматы, конфигурации и расположения компонентов в одном типе кожуха блока или в многосоставном разъемном типе кожуха блока будут понятны на основании описания изобретения, приведенного ниже в настоящем документе. Кроме того, различные конструкции устройства доставки аэрозоля и размещения компонентов могут быть понятны при рассмотрении доступных на рынке электронных устройств доставки аэрозоля.

Устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для приведения в действие, управления, регулирования и прекращения подачи питания для распределения аэрозоля, например посредством управления электрическим током от источника питания к другим компонентам изделия - например, микропроцессору, отдельному или как части микроконтроллера), выполненной с возможностью вибрации пьезоэлектрической или пьезомагнитной сетки, которая сама по себе или в комбинации с одним или более дополнительными элементами обычно может быть указан как «распылитель»), композицию предшественника аэрозоля (например, обычно, жидкость, способную образовывать аэрозоль при распределении посредством вибрирующей пьезоэлектрической или пьезомагнитной сетки, такие ингредиенты обычно указаны как «дымовой сок», «электронная жидкость» и «электронный сок»), и области или кончика мундштучного конца для обеспечения возможности осуществлять затяжку через устройство доставки аэрозоля для вдыхания аэрозоля (например, определенный путь потока воздуха через изделие, так что вырабатываемый аэрозоль может быть выведен из него после осуществления затяжки).

Выравнивание компонентов внутри устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению может варьироваться. В конкретных вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может быть расположена рядом с концом устройства доставки аэрозоля, который может быть выполнен так, чтобы располагаться максимально близко ко рту пользователя так, чтобы максимизировать доставку аэрозоля пользователю. Однако не исключены и другие конструкции. В большинстве случаев пьезоэлектрическая / пьезомагнитная сетка может быть расположена достаточно близко к композиции предшественника аэрозоля так, что, когда сетка вибрирует, предшественник аэрозоля (так же как один или более ароматизаторов, медикаментов или тому подобного, которые могут быть аналогичным образом обеспечены для доставки пользователю) вытягивается через сетку и образует аэрозоль для доставки пользователю. Когда композиция предшественника аэрозоля выдается через сетку, образуется аэрозоль, высвобожденный или сгенерированный в физическую форму, подходящую для вдыхания потребителем. Следует понимать, что вышеприведенные термины являются взаимозаменяемыми таким образом, что ссылка на любую форму термина «высвобождение» включает любую форму термина «формирование» или «генерация». В частности, вдыхаемое вещество высвобождается в виде аэрозоля или пара или их смеси, причем такие термины также являются взаимозаменяемыми в настоящем документе, если не указано обратное.

Как отмечено выше, устройство доставки аэрозоля может содержать батарею или другой электрический источник питания для обеспечения потока тока, достаточного для обеспечения различных функций устройства доставки аэрозоля, таких как питание пьезоэлектрической / пьезомагнитной сетки, питание систем управления, питание индикаторов и тому подобное. Источник питания может быть выполнен в виде различных вариантов реализации. Предпочтительно источник питания способен доставлять достаточное количество энергии, чтобы вызвать быструю вибрацию пьезоэлектрической / пьезомагнитной сетки для обеспечения образования аэрозоля и питания устройства доставки аэрозоля в процессе эксплуатации в течение требуемого периода времени. Источник питания предпочтительно имеет такой размер чтобы его было удобно разместить внутри устройства доставки аэрозоля так, чтобы с устройством доставки аэрозоля можно было легко обращаться. Также предпочтительный источник питания имеет достаточно небольшой вес, чтобы не ухудшать желаемый пользовательский опыт от курения.

Более конкретные форматы, конфигурации и расположения компонентов в устройствах доставки аэрозоля по настоящему изобретению будут понятны на основании описания изобретения, приведенного ниже в настоящем документе. Кроме того, выбор и расположение различных компонентов устройства доставки аэрозоля могут быть оценены при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Также информация относительно форматов, конфигураций и расположения компонентов в устройствах доставки аэрозоля по настоящему изобретению, так же как и имеющиеся в продаже электронные устройства доставки аэрозоля, может быть найдена в публикации заявки PCT №WO 2015/168588 под авторством Ademe и др., и заявке на патент США №15/291,771 под авторством Sur и др., с датой подачи 12 октября 2016, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.

На ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства 100 доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус 102 и картридж 104 согласно различным примерам реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 1 показан управляющий корпус и картридж, соединенные друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть разъемно выровнены в функциональном отношении. Различные механизмы могут соединять картридж и управляющий корпус, например, в виде резьбового сцепления, сцепления с плотной посадкой, посадки с натягом, магнитного сцепления и тому подобного. В некоторых примерах реализации устройство доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда картридж и управляющий корпус находятся в собранной конфигурации. Устройство доставки аэрозоля может быть также по существу прямоугольным, ромбовидным или треугольным в поперечном сечении, многогранной формы, или тому подобным, некоторые из которых могут придавать ему большую совместимость с по существу плоским или тонкослойным источником питания, таким как источник питания, содержащий плоскую батарею.

Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут содержать соответствующие отдельные кожухи или внешние корпусы, которые могут быть образованы из любого количества различных материалов. Кожух может быть образован из любого подходящего конструктивно прочного материала. В некоторых примерах кожух может быть образован из металла или сплава, таких как нержавеющая сталь, алюминий или тому подобное. Другие подходящие материалы включают различные виды пластмасс (например, поликарбонат), пластмассы с металлическим напылением, керамику и тому подобное.

В некоторых примерах реализации управляющий корпус 102 и/или картридж 104 устройства 100 доставки аэрозоля могут быть одноразовыми или многоразовыми. Например, управляющий корпус может иметь сменный аккумулятор, перезаряжаемый аккумулятор (например, перезаряжаемый тонкослойный твердотельный аккумулятор) или перезаряжаемый ионистор, и таким образом может быть комбинирован с любым типом технологии перезарядки, включая подключение к обычной настенной электрической розетке, подключение к автомобильному зарядному устройству (например, гнезду прикуривателя), подключение к компьютеру, например, через кабель или разъем универсальной последовательной шины (USB), подключение к фотоэлектрическому элементу (иногда указан как солнечный фотоэлемент) или к фотоэлектрической панели солнечных фотоэлементов, беспроводное подключение к радиочастоте (RF), беспроводное подключение к зарядным площадкам на основании индукции или подключение к преобразователю радиочастоты в постоянный ток.

На ФИГ. 2 более подробно показано устройство 100 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми примерами реализации. Как видно на виде с частичным разрезом, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104, каждый из которых содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 2, представляют собой характерные компоненты, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, которые охвачены настоящим раскрытием. Как показано, например, управляющий корпус может быть образован оболочкой 206 управляющего корпуса, которая может включать компонент 208 управления (например, микропроцессор, сам по себе являющийся микроконтроллером или представляющий его часть), устройство 210 ввода, источник 212 питания и один или более светоизлучающих диодов 214, светоизлучающие диоды с использованием квантовых точек или тому подобное, и такие компоненты могут быть выборочно выравнены. Примеры подходящего компонента управления включают микроконтроллеры PIC16(L)F1713/6 от Microchip Technology Inc., которые описаны в документе Microchip Technology, Inc., AN2265, Vibrating Mesh Nebulizer Reference Design (2016), который включен в настоящий документ посредством ссылки. Устройство ввода может представлять собой или содержать, например, переключатель, который может быть реализован различными способами, такими как нажимная кнопка или сенсорный переключатель, или другая сенсорная поверхность. В некоторых вариантах реализации устройство ввода может содержать датчик потока, выполненный с возможностью обнаружения осуществления втягивания пользователем устройства доставки аэрозоля.

Источник 212 питания может содержать, например, батарею (одноразовую или перезаряжаемую), перезаряжаемый суперконденсатор, перезаряжаемую твердотельную батарею, перезаряжаемую литий-ионную батарею или тому подобное, или некоторую их комбинацию. Некоторые примеры подходящих источников питания описаны в заявке на патент США №14/918,926 под авторством Sur и др., с датой подачи 21 октября 2015, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Другие примеры подходящих источников питания обеспечены в публикации заявки на патент США №2014/0283855 под авторством Hawes и др., в публикации заявки на патент США №2014/0014125 под авторством Fernando и др., публикации заявки на патент США №2013/0243410 под авторством Nichols и др., в публикации заявки на патент США №2010/0313901 под авторством Fernando и др., и в публикации заявки на патент США №2009/0230117 под авторством Fernando и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

Светоизлучающий диод 214 может быть одним из примеров подходящего визуального индикатора, которым может быть оснащено устройство 100 доставки аэрозоля. Другие индикаторы, такие как звуковые индикаторы (например, динамики) тактильные индикаторы (например, вибрационные двигатели) или тому подобное, могут содержаться в дополнение к или как альтернатива визуальным индикаторам, таким как светоизлучающий диод, светодиоды с поддержкой квантовых точек.

Картридж 104 может быть образован оболочкой 216 картриджа, в которой заключен резервуар 218, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащей сопло 220, имеющее пьезоэлектрическую / пьезомагнитную сетку. В различных конфигурациях указанная конструкция может быть названа как резервуар; и соответственно термины «картридж», «емкость» и тому подобные могут быть использованы как взаимозаменяемые для обозначения оболочки или другого кожуха, заключающего в себе резервуар для композиции предшественника аэрозоля и содержащего сопло.

Резервуар 218, показанный на ФИГ. 2, может представлять собой контейнер или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Резервуар может сообщаться по текучей среде с соплом 220 для переноса композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в резервуаре кожуха, к соплу. Отверстие 222 может находиться в оболочке 216 картриджа (например, на мундштучном конце) чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.

В некоторых примерах элемент для переноса может быть расположен между резервуаром 218 и соплом 220 и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к соплу. В некоторых примерах микрожидкостный чип может быть встроен в картридж 104 и некоторое количество и/или масса композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара, может контролироваться посредством одного или более микрожидкостных компонентов. Один пример микрожидкостного компонента представляет собой микронасос 224, такой как насос на основе технологии микроэлектромеханических систем (МЕМС). Примеры подходящих микронасосов включают микронасос модели MDP2205 и другие от thinXXS Microtechnology AG, микронасосы модели mp5 и mp6, и другие от Bartels Mikrotechnik GmbH и пьезоэлектрические микронасосы от Takasago Fluidic Systems.

Как также показано, в некоторых примерах микрофильтр 226 может быть расположен между микронасосом 224 и соплом 220 для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой к соплу. Как и микронасос, микрофильтр представляет собой микрожидкостный компонент. Примеры подходящих микрофильтров содержат проточные микрофильтры, которые изготавливаются с использованием микрожидкостной технологии (LOC).

В процессе использования, когда устройство 210 ввода обнаруживает пользовательский ввод для активации устройства доставки аэрозоля, пьезоэлектрическую / пьезомагнитную сетку активируют с обеспечением ее вибрации и, таким образом, вытягивают композицию предшественника аэрозоля через сетку. Это приводит к образованию капель композиции предшественника аэрозоля, которые объединяются с воздухом с образованием аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из сетки и выходит из отверстия 224 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.

В некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля может содержать множество дополнительных программно-управляемых функций. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать схему защиты источника питания, выполненную с возможностью определения входа источника питания, нагрузки на клеммы источника питания и входа зарядки. Схема защиты источника питания может содержать защиту от короткого замыкания, блокировку под напряжением и/или защиту от перегрузки напряжения, температурную компенсацию аккумулятора. Устройство доставки аэрозоля также может содержать компоненты для измерения температуры окружающей среды, а его компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения зарядки источника питания, в частности любой батареи, если температура окружающей среды ниже определенной температуры (например, 0 ºC) или выше определенной температуры (например, 45°C) перед началом зарядки или во время зарядки.

Дополнительно или в качестве альтернативы, в некоторых примерах, подача питания от источника 212 питания может изменяться в течение каждой затяжки на устройстве 100 доставки аэрозоля в соответствии с механизмом управления питанием. Устройство может содержать таймер безопасности «долгой затяжки», так что в случае, если пользователь или неисправность компонента (например, устройства 210 ввода) заставит устройство доставки аэрозоля попытаться выполнить непрерывную затяжку, компонент 208 управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для автоматического прекращения затяжки после некоторого периода времени (например, четырех секунд). Также время между затяжками через устройство доставки аэрозоля может быть ограничено меньше, чем заданный период времени (например, 100 секунд). Контрольный таймер безопасности может автоматически перезагружать устройство доставки аэрозоля, если его компонент управления или программное обеспечение, работающее на нем, становится нестабильным и не обслуживает таймер в течение соответствующего интервала времени (например, восьми секунд). Дополнительная безопасность может быть обеспечена в случае неисправного или иным способом не действующего устройства 210 ввода, например, посредством постоянного отключения устройства доставки аэрозоля для предотвращения непреднамеренной выдачи аэрозоля. Ограничивающий затягивание выключатель может деактивировать устройство в случае ошибки устройства ввода, в результате которой устройство будет непрерывно работать без остановки после четырех секунд максимального времени затяжки.

Устройство 100 доставки аэрозоля может содержать алгоритм отслеживания затяжки, выполненный с возможностью отключения сопла 220 от выдачи аэрозоля, как только будет достигнуто определенное количество затяжек для присоединенного картриджа (основано на количестве доступных затяжек, рассчитанном с учетом заряда электронной жидкости в картридже). Устройство доставки аэрозоля может включать в себя функцию спящего режима, режима ожидания или режима пониженного энергопотребления, при котором подача питания может быть автоматически отключена после определенного периода неиспользования. Дополнительная безопасность может быть обеспечена тем, что все циклы зарядки/разрядки источника 212 питания могут отслеживаться посредством компонента 208 управления в течение его срока службы. После того как источник питания достиг эквивалентного заранее определенного количества (например 200) циклов полной разрядки или полной зарядки, он может быть объявлен истощенным, а компонент управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения дальнейшей зарядки источника питания.

Различные компоненты устройства доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из компонентов, описанных в уровне техники и имеющихся на рынке. Примеры аккумуляторов, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, описаны в патенте США №9,484,155 под авторством Peckerar и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

Устройство 100 доставки аэрозоля может также содержать устройство 210 ввода, такой как переключатель, датчик, или чувствительный элемент для управления подачей электрического питания к пьезоэлектрической / пьезомагнитной сетке 220 сопла, когда требуется выработка аэрозоля (например во время затяжки в процессе эксплуатации). Таким образом, например, обеспечен метод или способ отключения питания сетки, когда через устройство доставки аэрозоля не происходит затягивание в процессе эксплуатации, и для включения питания для приведения в действие или запуска распределения аэрозоля из сопла во время втягивания. Дополнительные характерные типы механизмов восприятия или определения, их структура и конфигурация, их компоненты и общие способы их работы описаны в патенте США №5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., и в публикации патентной заявки PCT №WO 2010/003480 под авторством Flick, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

Устройство 100 доставки аэрозоля наиболее предпочтительно содержит компонент 208 управления или другой механизм управления для управления количеством электрической энергии, подаваемой к пьезоэлектрической / пьезомагнитной сетке во время затяжки. Характерные типы электронных компонентов, их структура и конфигурация, их особенности и общие способы их работы описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др., в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., в патенте США №7,040,314 под авторством Nguyen и др., в патенте США №8,205,622 под авторством Pan, в публикации заявки на патент США №8,881,737 под авторством Collet и др., в патенте США №9,423,152 под авторством Ampolini и др., в патенте США №9,439,454 под авторством Fernando и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0257445 под авторством Henry и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

Характерные типы подложек, резервуаров или других компонентов для поддержки предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8,528,569 под авторством Newton, в публикации заявки на патент США №2014/0261487 под авторством Chapman и др., в публикации заявки на патент США №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0216232 под авторством Bless и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также различные впитывающие материалы, а также конфигурация и работа данных впитывающих материалов в определенных типах электронных сигарет приведены в патенте США №8,910,640 под авторством Sears и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

Композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара, может содержать различные компоненты, включая, к примеру, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. В некоторых примерах композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин. Типичные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патенте США №7,217,320 под авторством Robinson и др., в патенте США №9,254,002 под авторством Chong и др.; в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др.; в публикации заявки на патент США №2013/0008457 под авторством Zheng и др.; в публикации заявки на патент США №2015/0020823 под авторством Lipowicz и др.; и в публикации заявки на патент США №2015/0020830 под авторством Koller, а также в публикации PCT заявки на патент США WO №2014/182736 под авторством Bowen и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., с датой подачи 28 июля 2016, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в продукт VUSE® компании R. J. Reynolds Vapor Company, в продукт BLU^TM компании Imperial Tobacco Group PLC, в продукт MISTIC MENTHOL компании Mistic Ecigs и в продукт VYPE компании CN Creative Ltd. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Johnson Creek Enterprises LLC.

Варианты реализации шипучих материалов могут быть использованы в предшественнике аэрозоля и описаны, на примере публикации заявки на патент США №2012/0055494 под авторством Hunt и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Также использование шипучих материалов описано, например, в патенте США №4,639,368 под авторством Niazi и др., в патенте США №5,178,878 под авторством Wehling и др., в патенте США №5,223,264 под авторством Wehling и др., в патенте США №6,974,590 под авторством Pather и др., в патенте США №7,381,667 под авторством Bergquist и др., в патенте США №8,424,541 под авторством Crawford и др., и в патенте США №8,627,828 под авторством Strickland и др., а также в патенте США №9,307,787 под авторством Sun и др., в публикации заявки на патент США №2010/0018539 под авторством Brinkley и др., и в публикации PCT заявки на патент США WO №97/06786 под авторством Sun и др.; и в PCT WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также описание в отношении примеров реализации композиций предшественника аэрозоля, включая описание табака или компонентов, полученных из включенного в нее табака, обеспечено в заявках на патент США №15/216,582 и 15/216,590, каждая с датой подачи 21 июля 2016 и каждая под авторством Davis и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.

Характерные типичные типы компонентов, которые подают визуальные сигналы или индикаторы, могут быть использованы в устройстве 100 доставки аэрозоля, такие как визуальные индикаторы и связанные компоненты, слуховые индикаторы, тактильные индикаторы и тому подобное. Примеры подходящих компонентов светоизлучающих диодов, а также их конфигурации и использование описаны в патенте США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др., в патенте США №8,499,766 под авторством Newton, в патенте США №8,539,959 под авторством Scatterday, и в патенте США №9,451,791 под авторством Sears и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

Другие признаки, средства управления или компоненты, которые могут содержаться в устройствах доставки аэрозоля по настоящему изобретению, описаны в патенте США №5,967,148 под авторством Harris и др., в патенте США №. 5,934,289 под авторством Watkins и др., в патенте США №5,954,979 под авторством Counts и др., в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., в патенте США №8,365,742 под авторством Hon, в патенте США №8,402,976 под авторством Fernando и др., в публикации заявки на патент США №2005/0016550 под авторством Katase, в патенте США №8,689,804 под авторством Fernando и др., в публикации заявки на патент США №2013/0192623 под авторством Tucker и др., в патенте США №9,427,022 под авторством Leven и др., в публикации заявки на патент США №2013/0180553 под авторством Kim и др., в публикации заявки на патент США №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством Novak и др., и в патенте США №9,220,302 под авторством DePiano и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых примера компонент 208 управления содержит множество электронных компонентов и, в некоторых примерах, может быть образован на электронной печатной монтажной плате (PCB), поддерживающей и электрически соединяющей электронные компоненты. Электронные компоненты могут содержать микропроцессор или ядро процессора и память. В некоторых примерах компонент управления может содержать микроконтроллер с интегрированным ядром процессора и памятью, и может дополнительно содержать одно или более интегрированных внешних устройств ввода/вывода. В некоторых примерах компонент управления может быть связан с интерфейсом 228 связи для обеспечения беспроводного соединения с одной или более сетями, вычислительными устройствами или другими устройствами на подходящей основе. Примеры подходящих интерфейсов связи раскрыты в публикации заявки на патент США №2016/0261020 под авторством Marion и др., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. Другой пример подходящего интерфейса связи представляет собой одночиповый беспроводной микроконтроллер (MCU) CC3200 от Texas Instruments. Также примеры подходящих методов, согласно которым устройство доставки аэрозоля может быть выполнено с возможностью беспроводной связи, раскрыты в публикации заявки на патент США №2016/0007651, под авторством Ampolini и др., и в публикации заявки на патент США №2016/0219933, под авторством Henry, Jr. и др., каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.

На ФИГ. 3 и 4 показаны различные элементы устройства 100 доставки аэрозоля согласно различным примерам реализации. Как показано, компонент 208 управления может содержать микропроцессор 330, повышающий регулятор 332 и электронный осциллятор 334. В некоторых примерах, как показано на ФИГ. 3, сопло 220 содержит пьезоэлектрический материал 336, окружающий сетку 338. В других примерах, как показано на ФИГ. 4, сопло содержит пьезомагнитный материал 436, окружающий сетку 338, а компонент управления также содержит фазорасщепитель 440 и пару магнитов 442 (например, постоянные магниты, электромагниты) с каждой стороны пьезомагнитного материала. В одном примере электронный осциллятор и фазорасщепитель могут быть реализованы посредством драйвера двухтактного трансформатора, такого как драйвер двухтактного трансформатора MAX13253 от Maxim Integrated. Эти и, возможно, другие электрические компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, переключатели и тому подобные, могут быть соединены с устройством 210 ввода и источником 212 питания с образованием электрической схемы.

В некоторых примерах источник 212 питания представляет собой перезаряжаемую батарею (например, литий-ионную батарею), имеющую номинальное напряжение от 3,7 до 4,1 вольт.В некоторых примерах понижающий-повышающий преобразователь соединен с источником 212 питания между источником питания и его нагрузкой. Понижающий-повышающий преобразователь обеспечивает достаточный уровень тока, выходящего из батареи, для приведения в действие пьезоэлектрического / пьезомагнитного материала 336 / 436 с обеспечением его вибрации, даже при напряжениях, сниженных до 2,7 вольт.Это, в свою очередь, облегчает использование большей выходной мощности от одного заряда источника питания и повышает эффективность его вывода. Одним примером для подходящего понижающего-повышающего преобразователя является повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный ток модели ADP1614 от Analog Devices.

Кратко оглядываясь на ФИГ. 2, в примерах, содержащих микронасос 224, микронасос расположен рядом с сеткой 338 со стороны резервуара для доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов. Аналогичным образом, в примерах, содержащих микрофильтр 226, микрофильтр расположен рядом с сеткой со стороны резервуара для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов. И, в примерах, содержащих и микронасос и микрофильтр, микрофильтр находится между микронасосом и сеткой для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке.

Возвращаясь к ФИГ. 3 и 4, микропроцессор 330 соединен с пьезоэлектрическим / пьезомагнитным материалом 336 / 436 и выполнен с возможностью приведения в действие указанного материала с обеспечением его вибрации и обеспечением выпуска компонентов композиции предшественника аэрозоля (из резервуара 218) через сетку 338 и, таким образом, производства аэрозоля для вдыхания пользователем. Следовательно, устройство 100 доставки аэрозоля может производить аэрозоль для вдыхания без нагревателя или нагревательного элемента для нагрева и, таким образом, испарения предшественника аэрозоля с образованием аэрозоля.

Согласно вариантам реализации настоящего изобретения, компоненты композиции предшественника аэрозоля, выпускаемые через сетку 338, имеют диаметр менее одного микрометра. В некоторых примерах пьезоэлектрический / пьезомагнитный материал 336 / 436 имеет резонансную частоту до 400 мегагерц. В некоторых примерах пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 1000 килогерц (до 400 мегагерц), а сетка представляет собой устройство с микроэлектромеханическими системами (МЭМС). В некоторых примерах пьезоэлектрический / пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 130 килогерц (до 400 мегагерц), а сетка представляет собой сетку из нержавеющей стали. И в некоторых примерах сетка имеет криволинейную поверхность.

Повышающий регулятор 332 находится между источником 212 питания и электрической нагрузкой, которая содержит пьезоэлектрический / пьезомагнитный материал 336 / 436. Повышающий регулятор выполнен с возможностью повышения выходного напряжения источника питания до более высокого напряжения, а микропроцессор 330 выполнен с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения, чтобы питать пьезоэлектрический / пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

Электронный осциллятор 334 соединен с микропроцессором 330 и пьезоэлектрическим / пьезомагнитным материалом 336 / 436 и находится между ними, а микропроцессор выполнен с возможностью приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического / пьезомагнитного материала на его резонансной частоте. В некоторых примерах микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл. Частота периодического колебательного электронного сигнала зависит от рабочего цикла и, посредством программирования рабочего цикла, частотно периодический колебательный электронный сигнал также может быть запрограммирован для использования пьезоэлектрических / пьезомагнитных материалов с различными резонансными частотами. В некоторых примерах микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц (до 400 мегагерц), которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического / пьезомагнитного материала.

В некоторых примерах, как показано на ФИГ. 3, электронный осциллятор 334 электрически соединен с пьезоэлектрическим материалом 336 и выполнен с возможностью выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического материала с обеспечением его вибрации. В других примерах, как показано на ФИГ. 4, фазорасщепитель 440 выполнен с возможностью приема периодического колебательного электронного сигнала от электронного осциллятора и выработки пары периодических колебательных электронных сигналов, которые находятся в противофазе (например, в 180 градусах друг от друга). В указанных других примерах фазорасщепитель выполнен с возможностью выработки пары периодических колебательных электронных сигналов для приведения в действие пары магнитов 442 для выработки периодических колебательных магнитных полей, которые находятся в противофазе и, таким образом, приведения в действие пьезомагнитного материала 436 с обеспечением его вибрации.

В примерах, содержащих повышающий регулятор 332 и электронный осциллятор 334, электронный осциллятор соединен с повышающим регулятором и пьезоэлектрическим / пьезомагнитным материалом 336 / 436 и находится между ними. В указанных примерах микропроцессор 330 выполнен с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения для питания электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического / пьезомагнитного материала с обеспечением его вибрации на его резонансной частоте. В некоторых примерах микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие импульсного повышающего регулятора и, таким образом, электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл. И в некоторых примерах микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц (до 400 мегагерц), которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического / пьезомагнитного материала.

В некоторых примерах, как показано на ФИГ. 5, компонент 208 управления также содержит датчик 544 тока, выполненный с возможностью измерения электрического тока через пьезоэлектрический / пьезомагнитный материал 336 / 436. В случае пьезомагнитного материала, дополнительный электрический ток подают на материал, например, от микропроцессора 330 через дополнительный резистор, чтобы ограничивать дополнительный электрический ток. Примеры подходящих датчиков тока содержат токочувствительные резисторы, датчики тока на эффекте Холла и тому подобные. В некоторых примерах датчик тока может быть соединен с микропроцессором, который может быть выполнен с возможностью управления работой по меньшей мере одного функционального элемента устройства 100 доставки аэрозоля на основании измеренного электрического тока. По меньшей мере в некоторых примерах микропроцессор может быть выполнен с возможностью отключения электрического питания в случае, в котором электрический ток выше или ниже заранее определенного уровня, указывающего на неисправное сопло 220.

Вышеприведенное описание использования изделия (изделий) может быть применено к различным примерам реализации, описанным в настоящем документе, посредством незначительных преобразований, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. Приведенное выше описание использования, однако, не предназначено для ограничения использования указанного изделия, но предоставлено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения. Любой из элементов, показанных в изделии (изделиях), как показано на ФИГ. 1-3, или иным способом описанных выше, может быть включен в устройство доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению.

Множество модификаций и других примеров реализации настоящего изобретения, приведенные в настоящем документе, будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, имея преимущества раскрытий, представленных в вышеприведенных описании и на прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Более того, хотя вышеприведенные описание и сопутствующие чертежи раскрывают примеры реализации в контексте определенных примеров комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть обеспечены в альтернативных вариантах реализации без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В этом отношении, например, также подразумеваются комбинации элементов и/или функций, отличные от тех, которые явно описаны выше, как это может быть указано в некоторых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Хотя в настоящем документе используются определенные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.

Изобретение относится к табачной промышленности, а именно к устройству доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля содержит по меньшей мере один кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля содержит сопло, соединенное с кожухом для выпуска композиции предшественника аэрозоля из резервуара. Сопло содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, окружающий сетку. Устройство доставки аэрозоля содержит компонент управления, содержащий микропроцессор, соединенный с пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и выполненный с возможностью приведения в действие указанного материала с обеспечением его вибрации и обеспечением выпуска компонентов композиции предшественника аэрозоля через сетку и, таким образом, производства аэрозоля для вдыхания пользователем. Компоненты композиции предшественника аэрозоля, выпускаемые через сетку, имеют диаметр менее одного микрометра. Устройство доставки аэрозоля содержит элемент для переноса, выполненный с возможностью доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке. Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства при отсутствии сжигания материала для образования аэрозоля. 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:

по меньшей мере один кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля;

сопло, соединенное с кожухом для выпуска композиции предшественника аэрозоля из резервуара, причем сопло содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, окружающий сетку; и

компонент управления, содержащий микропроцессор, соединенный с пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и выполненный с возможностью приведения в действие указанного материала с обеспечением его вибрации и обеспечением выпуска компонентов композиции предшественника аэрозоля через сетку и, таким образом, производства аэрозоля для вдыхания пользователем, причем компоненты композиции предшественника аэрозоля, выпускаемые через сетку, имеют диаметр менее одного микрометра,

а также содержащий элемент для переноса, выполненный с возможностью доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке.

2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту до 400 мегагерц.

3. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 1000 килогерц, а сетка представляет собой устройство с микроэлектромеханическими системами (МЭМС).

4. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал имеет резонансную частоту 130 килогерц, а сетка представляет собой сетку из нержавеющей стали.

5. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором сетка имеет криволинейную поверхность.

6. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее:

источник питания, выполненный с возможностью выработки выходного напряжения, причем источником питания является перезаряжаемая батарея, имеющая номинальное напряжение от 3,7 до 4,1 вольт,

причем компонент управления также содержит повышающий регулятор между источником питания и электрической нагрузкой, которая содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, при этом повышающий регулятор выполнен с возможностью повышения выходного напряжения источника питания до более высокого напряжения,

а выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения, чтобы питать пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

7. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором компонент управления также содержит электронный осциллятор, соединенный с микропроцессором и пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и находящийся между ними,

причем выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала на его резонансной частоте.

8. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл.

9. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц, которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала.

10. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезоэлектрический материал, а электронный осциллятор электрически соединен с пьезоэлектрическим материалом и выполнен с возможностью выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического материала с обеспечением его вибрации.

11. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезомагнитный материал, а компонент управления также содержит:

пару магнитов с каждой стороны пьезомагнитного материала и

фазорасщепитель, выполненный с возможностью приема периодического колебательного электронного сигнала и выработки пары периодических колебательных электронных сигналов, которые находятся в противофазе, причем фазорасщепитель выполнен с возможностью выработки пары периодических колебательных электронных сигналов для приведения в действие пары магнитов для выработки периодических колебательных магнитных полей, которые находятся в противофазе и, таким образом, приводят в действие пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

12. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором компонент управления также содержит:

повышающий регулятор между источником питания и электрической нагрузкой, которая содержит пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал, при этом повышающий регулятор выполнен с возможностью повышения выходного напряжения источника питания до более высокого напряжения; и

электронный осциллятор, соединенный с повышающим регулятором и пьезоэлектрическим или пьезомагнитным материалом и находящийся между ними,

причем выполнение микропроцессора с возможностью приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала включает его выполнение с возможностью приведения в действие повышающего регулятора для вывода более высокого напряжения для питания электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала для приведения в действие пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала с обеспечением вибрации на его резонансной частоте.

13. Устройство доставки аэрозоля по п. 12, в котором микропроцессор выполнен с возможностью вывода импульсного сигнала для приведения в действие повышающего регулятора и, таким образом, электронного осциллятора для выработки периодического колебательного электронного сигнала, причем импульсный сигнал имеет программируемый рабочий цикл.

14. Устройство доставки аэрозоля по п. 12, в котором микропроцессор выполнен с возможностью управления электронным осциллятором для выработки периодического колебательного электронного сигнала, имеющего частоту 1000 килогерц, которая соответствует резонансной частоте пьезоэлектрического или пьезомагнитного материала.

15. Устройство доставки аэрозоля по п. 12, в котором пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал представляет собой пьезомагнитный материал, а компонент управления также содержит:

пару магнитов с каждой стороны пьезомагнитного материала и

фазорасщепитель, выполненный с возможностью приема периодического колебательного электронного сигнала и выработки пары периодических колебательных электронных сигналов, которые находятся в противофазе, причем фазорасщепитель выполнен с возможностью выработки пары периодических колебательных электронных сигналов для приведения в действие пары магнитов для выработки периодических колебательных магнитных полей, которые находятся в противофазе и, таким образом, приводят в действие пьезомагнитный материал с обеспечением его вибрации.

16. Устройство доставки аэрозоля по п. 12, также содержащее источник питания, выполненный с возможностью выработки выходного напряжения, причем источником питания является перезаряжаемая батарея, имеющая номинальное напряжение от 3,7 до 4,1 вольт.

17. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее датчик тока, выполненный с возможностью измерения электрического тока через пьезоэлектрический или пьезомагнитный материал,

причем микропроцессор выполнен с возможностью управления работой по меньшей мере одного функционального элемента устройства доставки аэрозоля в качестве реакции на измеренный таким образом электрический ток.

18. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее насос, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов.

19. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором обеспечена возможность доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов, и

которое также содержит фильтр, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов.

20. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее:

насос, расположенный рядом с сеткой со стороны резервуара, для доставки композиции предшественника аэрозоля из резервуара к сетке для выпуска ее компонентов; и

фильтр, находящийся между насосом и сеткой, для фильтрации композиции предшественника аэрозоля, доставляемой из резервуара к сетке.

21. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.