КАРТРИДЖ ДЛЯ ИСПАРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (ВАРИАНТЫ) И ИСПАРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2023 года по МПК A24F40/40 A24F40/42 A24F40/485 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

[0001] Эта заявка заявляет преимущество по отношению к предварительной патентной заявке США № 62/755,889, зарегистрированной 5 ноября 2018 и озаглавленной "Cartridges For Vaporizer Devices", описание которой включено в данный документ по ссылке в своей полноте, до разрешенной степени.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Предмет изобретения, описываемый в данном документе, относится к испарительным устройствам, включающим в себя картриджи испарителя.

Уровень техники

[0003] Испарительные устройства, которые могут также называться испарителями, электронными испарительными устройствами или электроиспарительными устройствами, могут быть использованы для подачи аэрозоля (например, вещества в парообразной фазе и/или конденсированной фазе, висящего в неподвижной или движущейся массе воздуха или некотором другом газообразном носителе), содержащего один или более активных ингредиентов, посредством вдыхания аэрозоля пользователем испарительного устройства. Например, электронные системы доставки никотина (ENDS) включают в себя класс испарительных устройств, которые питаются от аккумулятора и которые могут быть использованы для имитации ощущения курения, но без сжигания табака или других веществ. Испарительные устройства становятся все популярнее как для предписывающего медицинского использования, в доставке лекарств, так и для потребления табака, никотина и других растительных веществ. Испарительные устройства могут быть переносными, автономными и/или удобными для использования.

[0004] При использовании испарительного устройства пользователь вдыхает аэрозоль, в разговорной речи называемый "паром", который может быть сформирован посредством нагревательного элемента, который испаряет (например, вынуждает жидкость или твердое вещество, по меньшей мере, частично переходить в газообразную фазу) испаряемое вещество, которое может быть жидкостью, раствором, твердым веществом, пастой, воском и/или любой другой формой, совместимой с использованием с конкретным испарительным устройством. Испаряемое вещество, используемое с испарительным устройством, может быть предусмотрено в картридже, например, отделяемой части испарительного устройства, которая содержит испаряемое вещество, который включает в себя выпускное отверстие (например, мундштук) для вдыхания аэрозоля пользователем.

[0005] Чтобы принимать вдыхаемый аэрозоль, формируемый посредством испарительного устройства, пользователь может, в некоторых примерах, активировать испарительное устройство, делая затяжку, нажимая кнопку и/или посредством некоторого другого подхода. Затяжка, когда используется в данном документе, может ссылаться на вдох пользователем способом, который вынуждает объем воздуха втягиваться в испарительное устройство, так что вдыхаемый аэрозоль формируется посредством сочетания испарившегося испаряемого вещества с объемом воздуха.

[0006] Испарительное устройство типично использует распылитель, который нагревает испаряемое вещество и доставляет вдыхаемый аэрозоль вместо дыма. Распылитель помещается в ряд с первичным воздушным потоком через испарительное устройство, так что нагретое испаряемое вещество может конденсироваться в распылителе, чтобы формировать аэрозоль. По существу, нагрев, испарение и конденсация испаряемого вещества, все происходит в распылителе. Это может препятствовать независимому управлению конденсацией испарившегося испаряемого вещества отдельно от конденсации воздушного потока. Фактически, условия конденсации будут в значительной степени зависеть от профиля дыхания пользователя. Дополнительно, первичный воздушный поток может охлаждать распылитель, когда он проходит вдоль распылителя, тем самым, снижая эффективность испарительного устройства, чтобы испарять желаемое количество испаряемого вещества, например, когда пользователь делает затяжку на испарительном устройстве. По существу, представляются желательными улучшенные испарительные устройства и/или испарительные картриджи, которые улучшают или преодолевают эти проблемы.

Сущность изобретения

[0007] Аспекты текущего предмета изобретения относятся к испарительным устройствам и к картриджам для использования в испарительном устройстве.

[0008] В некоторых вариациях один или более следующих признаков может необязательно быть включен в любом возможном сочетании.

[0009] В одном примерном варианте осуществления картридж для испарительного устройства предоставляется и включает в себя распылитель и канал, проходящий через картридж от впускного отверстия до выпускного отверстия. Распылитель включает в себя впитывающий элемент, который выполняется с возможностью, по существу, втягивать испаряемое вещество из резервуара и в распылитель, и нагревательный элемент, который выполняется с возможностью, по существу, испарять испаряемое вещество с получением испарившегося вещества. Канал имеет путь воздушного потока и путь пара, которые пересекаются в первом соединении между впускным отверстием и выпускным отверстием, путь воздушного потока выполняется с возможностью принимать и, по существу, предоставлять возможность воздуху проходить по нему. Распылитель находится в сообщении с путем пара, так что испарившееся вещество втекает в путь пара, и путь пара выполняется с возможностью направлять испарившееся вещество в первое соединение, так что испарившееся вещество смешивается с воздухом, чтобы, по существу, формировать аэрозоль ниже по потоку от распылителя.

[0010] В некоторых вариантах осуществления первое соединение является T-образным соединением. В некоторых вариантах осуществления аэрозоль может быть, по существу, сформирован в первом соединении.

[0011] Путь воздушного потока может иметь множество конфигураций. Например, в некоторых вариантах осуществления, путь воздушного потока может включать в себя первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока, при этом первый участок пути воздушного потока может быть в сообщении с распылителем. Первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока могут пересекаться во втором соединении, которое может быть выше по потоку от первого соединения, при этом второе соединение, по существу, отводит первую часть воздуха в первый участок пути воздушного потока и через распылитель, а второе соединение может дополнительно отводить вторую часть воздуха по направлению к первому соединению. Второе соединение может быть T-образным соединением. Первая часть воздуха может быть сконфигурирована, чтобы, по существу, переносить испарившееся вещество от распылителя и в первое соединение. Первая часть воздуха может иметь первый объем, а вторая часть воздуха может иметь второй объем, который больше первого объема.

[0012] В некоторых вариантах осуществления участок пути воздушного потока, который находится ниже по потоку от первого соединения, может быть сконфигурирован, чтобы, по существу, представлять возможность аэрозолю проходить через него и из канала.

[0013] В другом примерном варианте осуществления картридж для испарительного устройства предоставляется и включает в себя канал для воздушного потока и распылитель. Канал для воздушного потока определяет путь воздушного потока, который проходит через картридж, при этом путь воздушного потока выполняется с возможностью принимать и, по существу, предоставлять возможность воздуху протекать в и через канал для воздушного потока. Распылитель включает в себя впитывающий элемент, который выполняется с возможностью, по существу, втягивать испаряемое вещество из резервуара и в распылитель, нагревательный элемент, который выполняется с возможностью, по существу, испарять испаряемое вещество с получением испарившегося вещества, и паровую камеру, которая находится в сообщении с впитывающим элементом и каналом для воздушного потока. Паровая камера выполняется с возможностью, по существу, предоставлять возможность, по меньшей мере, части испарившегося вещества проходить через нее и в канал для воздушного потока, так что часть испарившегося вещества смешивается с воздухом, чтобы формировать аэрозоль за пределами распылителя.

[0014] Паровая камера может иметь множество конфигураций. Например, в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, участок паровой камеры может быть связан каналом для воздушного потока, при этом участок паровой камеры может быть сформирован из проницаемого материала, который может быть сконфигурирован, чтобы предоставлять возможность испарившемуся веществу, по существу, проходить через него и в путь воздушного потока. В других вариантах осуществления паровая камера может включать в себя, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие, которое проходит между паровой камерой и каналом для воздушного потока, при этом, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие может быть сконфигурировано, чтобы, по существу, направлять испарившееся вещество из паровой камеры и в путь воздушного потока. В таких вариантах осуществления скорость воздуха, протекающего рядом, по меньшей мере, с одним вентиляционным отверстием, может, по существу, создавать перепад давления через, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие и между паровой камерой и каналом для воздушного потока.

[0015] Впитывающий элемент может иметь множество конфигураций. Например, в некоторых вариантах осуществления, впитывающий элемент может протягиваться от первой поверхности до противоположной второй поверхности, при этом первая поверхность и вторая поверхность могут, каждая, протягиваться, по существу, параллельно пути воздушного потока. Нагревательный элемент может направлять тепло через боковую поверхность впитывающего элемента, протягивающуюся между первой и второй поверхностями. Боковая поверхность может быть вставлена между основной частью впитывающего элемента и паровой камерой.

[0016] В другом примерном варианте осуществления испарительное устройство предоставляется и включает в себя основную часть испарителя и картридж, который выборочно присоединяется к и снимается с основной части испарителя. Картридж включает в себя распылитель и канал, проходящий через картридж от впускного отверстия до выпускного отверстия. Распылитель может включать в себя впитывающий элемент, который выполняется с возможностью, по существу, втягивать испаряемое вещество из резервуара и в распылитель, и нагревательный элемент, который выполняется с возможностью, по существу, испарять испаряемое вещество с получением испарившегося вещества. Канал имеет путь воздушного потока и путь пара, которые пересекаются в первом соединении между впускным отверстием и выпускным отверстием, при этом путь воздушного потока может быть конфигурирован, чтобы принимать и, по существу, предоставлять возможность воздуху проходить через него. Распылитель находится в сообщении с путем пара, так что испарившееся вещество втекает в путь пара, и путь пара выполняется с возможностью направлять испарившееся вещество в первое соединение, так что испарившееся вещество смешивается с воздухом, чтобы, по существу, формировать аэрозоль ниже по потоку от распылителя.

[0017] В некоторых вариантах осуществления основная часть испарителя может включать в себя источник питания.

[0018] Путь воздушного потока может иметь множество конфигураций. Например, в некоторых вариантах осуществления, путь воздушного потока может включать в себя первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока, при этом первый участок пути воздушного потока может быть в сообщении с распылителем. Первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока могут пересекаться во втором соединении, которое находится выше по потоку от первого соединения, при этом второе соединение может, по существу, отводить первую часть воздуха в первый участок пути воздушного потока и через распылитель, а второе соединение может дополнительно отводить вторую часть воздуха по направлению к первому соединению.

[0019] Подробности одного или более варьирований предмета изобретения, описанного в данном документе, изложены на прилагаемых чертежах и в нижеприведенном описании. Другие признаки и преимущества предмета изобретения, описанного в данном документе, должны становиться очевидными из описания и чертежей и из формулы изобретения. Формула изобретения, которая приводится после этого раскрытия сущности, имеет намерение задавать объем защищенного предмета изобретения.

Краткое описание чертежей

[0020] Прилагаемые чертежи, которые включены в и составляют часть этого описания изобретения, показывают конкретные аспекты предмета изобретения, раскрытого в данном документе, и вместе с описанием, помогают пояснять некоторые принципы, ассоциированные с раскрытыми реализациями. На чертежах:

[0021] Фиг. 1A представляет собой блок-схему испарительного устройства;

[0022] Фиг. 1B представляет собой вид сверху варианта осуществления испарительного устройства, показывающий картридж испарителя, отделенный от основной части испарительного устройства;

[0023] Фиг. 1C представляет собой вид сверху испарительного устройства на фиг. 1B, показывающий картридж испарителя, присоединенный к основной части устройства испарителя;

[0024] Фиг. 1D представляет собой вид в перспективе испарительного устройства на фиг. 1C;

[0025] Фиг. 1E представляет собой вид в перспективе картриджа испарителя на фиг. 1B;

[0026] Фиг. 1F представляет собой другой вид в перспективе картриджа испарителя на фиг. 1E;

[0027] Фиг. 2 иллюстрирует схему другого варианта осуществления картриджа испарителя;

[0028] Фиг. 3 иллюстрирует схему другого варианта осуществления картриджа испарителя;

[0029] Фиг. 4 иллюстрирует схему другого варианта осуществления картриджа испарителя; и

[0030] Фиг. 5 иллюстрирует схему другого варианта осуществления картриджа испарителя.

[0031] Если уместно, аналогичные ссылки с номерами обозначают аналогичные структуры, признаки или элементы.

Подробное описание изобретения

[0032] Реализации текущего предмета изобретения включают в себя способы, устройства, изделия производства и системы, относящиеся к испарению одного или более веществ для вдыхания пользователем. Примерные реализации включают в себя испарительные устройства и системы, включающие в себя испарительные устройства. Термин "испарительное устройство", когда используется в последующем описании и формуле изобретения, ссылается на любое из самостоятельного устройства, устройства, которое включает в себя две или более разделяемых частей (например, основную часть испарителя, которая включает в себя аккумулятор и другие аппаратные средства, и картридж, который включает в себя испаряемое вещество), и/или т.п. "Испарительная система", когда используется в данном документе, может включать в себя один или более компонентов, таких как испарительное устройство. Примеры испарительных устройств, согласующихся с реализациями текущего предмета изобретения, включают в себя электронные испарители, электронные системы доставки никотина (ENDS) и/или т.п. В целом, такие испарительные устройства являются карманными устройствами, которые нагревают (например, посредством конвекции, проведения тока, излучения и/или некоторого их сочетания) испаряемого вещества, чтобы предоставлять вдыхаемую дозу вещества.

[0033] Испаряемое вещество, используемого вместе с испарительным устройством, может быть предоставлено в картридже (например, части испарительного устройства, которая содержит испаряемое вещество в резервуаре или другом контейнере), который может быть повторно наполняемым, когда пуст, или одноразовым, так что новый картридж, содержащий дополнительное испаряемое вещество того же или другого типа, может быть использован). Испарительное устройство может быть использующим картридж испарительным устройством, испарительным устройством без картриджа, или многоразовым испарительным устройством, приспособленным для использования с или без картриджа. Например, испарительное устройство может включать в себя нагревательную камеру (например, термокамеру или другую область, в которой вещество нагревается посредством нагревательного элемента), сконфигурированную для приема испаряемого вещества непосредственно внутрь нагревательной камеры, и/или резервуар или т.п. для содержания испаряемого вещества.

[0034] В некоторых реализациях испарительное устройство может быть сконфигурировано для использования с жидким испаряемым веществом (например, раствором носителя, в котором активные и/или неактивные ингредиент(ы) находятся во взвешенном состоянии или удерживаются в растворе, или жидкой формой самого испаряемого вещества). Жидкое испаряемое вещество может быть приспособлено для полного испарения. Альтернативно, по меньшей мере, часть жидкого испаряемого вещества может оставляться, после того как все вещество, подходящее для вдыхания, было испарено.

[0035] Обращаясь к блок-схеме на фиг. 1A, испарительное устройство 100 может включать в себя источник 112 питания (например, аккумулятор, который может быть перезаряжаемым аккумулятором), и контроллер 104 (например, процессор, схему и т.д., приспособленную для выполнения логики) для управления доставкой тепла к распылителю 141, чтобы вынуждать испаряемое вещество 102 преобразовываться из конденсированной формы (такой как жидкая, раствор, суспензия, часть, по меньшей мере, частично необработанного растительного вещества, и т.д.) в газообразную фазу. Контроллер 104 может быть частью одной или более плат печатного монтажа (PCB), согласующихся с некоторыми реализациями текущего предмета изобретения.

[0036] После преобразования испаряемого вещества 102 в газообразную фазу, по меньшей мере, некоторая часть испаряемого вещества 102 в газообразной фазе может конденсироваться в форму твердых частиц, по меньшей мере, в частичном локальном равновесии с газообразной фазой как часть аэрозоля, который может формировать некоторую часть или всю вдыхаемую дозу, предоставляемую посредством испарительного устройства 100 во время затяжки пользователя или втягивания на испарительном устройстве 100. Следует понимать, что взаимодействие между газообразной и конденсированной фазами в аэрозоле, сформированном посредством испарительного устройства 100, может быть сложным и динамическим, вследствие таких факторов как окружающая температура, относительная влажность, химический состав, условия потока на путях воздушного потока (оба внутри испарительного устройства и в дыхательных путях человека или другого млекопитающего) и/или смешивание испаряемого вещества 102 в газообразной фазе или в аэрозольной фазе с другими воздушными потоками, которые могут влиять на один или более физических параметров аэрозоля. В некоторых испарительных устройствах, и, в частности, для испарительных устройств, сконфигурированных для доставки летучих испаряемых веществ, вдыхаемая доза может существовать преимущественно в газообразной фазе (например, формирование частиц конденсированной фазы может быть очень ограничено).

[0037] Распылитель 141 в испарительном устройстве 100 может быть сконфигурирован, чтобы испарять испаряемое вещество 102. Испаряемое вещество 102 может быть жидким. Примеры испаряемого вещества 102 включают в себя чистые жидкости, суспензии, растворы, смеси и/или т.п. Распылитель 141 может включать в себя впитывающий элемент (т.е., фитиль), сконфигурированный для переноса объема испаряемого вещества 102 на часть распылителя 141, которая включает в себя нагревательный элемент (не показан на фиг. 1A).

[0038] Например, впитывающий элемент может быть сконфигурирован, чтобы втягивать испаряемое вещество 102 из резервуара 140, сконфигурированного, чтобы содержать испаряемое вещество 102, так что испаряемое вещество 102 может быть испарено посредством тепла, доставляемого от нагревательного элемента. Впитывающий элемент может также необязательно предоставлять возможность воздуху поступать в резервуар 140 и заменять объем удаленного испаряемого вещества 102. В некоторых реализациях текущего предмета изобретения капиллярное действие может втягивать испаряемое вещество 102 в фитиль для испарения посредством нагревательного элемента, и воздух может возвращаться в резервуар 140 через фитиль, чтобы, по меньшей мере, частично выравнивать давление в резервуаре 140. Другие способы предоставления возможности воздуху возвращаться обратно в резервуар 140 для выравнивания давления, также находятся в рамках текущего предмета изобретения.

[0039] Когда используются в данном документе, термины "фитиль" или "впитывающий элемент" включают в себя любой материал, приспособленный, чтобы вызывать движение текучей среды посредством капиллярного давления.

[0040] Нагревательный элемент может включать в себя один или более из электропроводного нагревателя, излучающего нагревателя и/или конвекционного нагревателя. Одним типом нагревательного элемента является резистивный нагревательный элемент, который может включать в себя материал (такой как металл или сплав, например, никель-хромовый сплав, или неметаллический резистор), сконфигурированный, чтобы рассеивать электрическую мощность в форме тепла, когда электрический ток пропускается через один или более резистивных сегментов нагревательного элемента. В некоторых реализациях текущего предмета изобретения распылитель 141 может включать в себя нагревательный элемент, который включает в себя резистивную катушку или другой нагревательный элемент, обернутый вокруг, расположенный внутри, встроенный в объемную форму, впрессованный в термическом контакте с, или иначе выполненный с возможностью доставлять тепло к впитывающему элементу, чтобы вынуждать испаряемое вещество 102 вытягиваться из резервуара 140 посредством впитывающего элемента, чтобы испаряться для последующего вдыхания пользователем в газообразной и/или конденсированной (например, частицы аэрозоля или капли) фазе. Другие впитывающие элементы, нагревательные элементы и/или конфигурации узла распылителя также являются возможными.

[0041] Нагревательный элемент может быть активирован в ассоциации с затяжкой пользователя (т.е., втягиванием, вдыханием и т.д.) на мундштуке 130 испарительного устройства 100, чтобы вынуждать воздух течь из впускного отверстия для воздуха, по пути воздушного потока, который проходит через распылитель 141 (т.е., впитывающий элемент и нагревательный элемент). Необязательно, воздух может протекать из впускного отверстия для воздуха через одну или более областей конденсации или камер, к выпускному отверстию для воздуха в мундштуке 130. Входящий воздух, движущийся по маршруту воздушного потока, движется поверх или через распылитель 141, где испаряемое вещество 102 в газообразной форме увлекается в воздух. Нагревательный элемент может быть активирован через контроллер 104, который может необязательно быть частью основной части 110 испарителя, как обсуждалось в данном документе, вынуждая ток протекать от источника 112 питания через схему, включающую в себя резистивный нагревательный элемент, который необязательно является частью картриджа 120 испарителя, как обсуждалось в данном документе. Как отмечено в данном документе, увлеченное испаряемое вещество 102 в газообразной форме может конденсироваться, когда оно проходит через остальную часть пути воздушного потока, так что вдыхаемая доза испаряемого вещества 102 в аэрозольной форме может быть доставлена из выпускного отверстия для воздуха (например, мундштука 130) для вдыхания пользователем.

[0042] Активация нагревательного элемента может быть вызвана автоматическим обнаружением затяжки на основе одного или более сигналов, формируемых одним или более датчиками 113. Датчик 113 и сигналы, сформированные датчиком 113, могут включать в себя одно или более из следующего: датчик или датчики давления, расположенные для обнаружения давления вдоль пути воздушного потока относительно окружающего давления (или необязательно для измерения изменений в абсолютном давлении), датчик или датчики движения (например, акселерометр) испарительного устройства 100, датчик или датчики расхода испарительного устройства 100, емкостной датчик губы испарительного устройства 100, обнаружение взаимодействия пользователя с испарительным устройством 100 через одно или более устройств 116 ввода (например, кнопки или другие устройства тактильного управления испарительного устройства 100), прием сигналов от вычислительного устройства на связи с испарительным устройством 100 и/или посредством других подходов для определения того, что затяжка происходит или предстоит.

[0043] Как обсуждалось в данном документе, испарительное устройство 100, согласующееся с реализациями текущего предмета изобретения может быть сконфигурировано для соединения (такого как, например, беспроводное или через проводное соединение) с вычислительным устройством (или необязательно с двумя или более устройствами) на связи с испарительным устройством 100. Для этого контроллер 104 может включать в себя аппаратные средства 105 связи. Контроллер 104 может также включать в себя память 108. Аппаратные средства 105 связи могут включать в себя микропрограммное обеспечение и/или могут управляться посредством программного обеспечения для выполнения одного или более криптографических протоколов для связи.

[0044] Вычислительное устройство может быть компонентом испарительной системы, которая также включает в себя испарительное устройство 100, и может включать в себя свои собственные аппаратные средства для связи, которые могут устанавливать беспроводной канал связи с аппаратными средствами 105 связи испарительного устройства 100. Например, вычислительное устройство, используемое как часть испарительной системы, может включать в себя вычислительное устройство общего назначения (такое как смартфон, планшет, персональный компьютер, некоторое другое переносное устройство, такое как умные часы, или т.п.), которое выполняет программное обеспечение, чтобы создавать пользовательский интерфейс для предоставления возможности пользователю взаимодействовать с испарительным устройством 100. В других реализациях текущего предмета изобретения такое устройство, используемое как часть испарительной системы, может быть специализированной частью аппаратных средств, такой как пульт дистанционного управления или другое беспроводное или проводное устройство, имеющее один или более физических или программных (т.е., конфигурируемых на экране или другом устройстве отображения и выбираемых через пользовательское взаимодействие с чувствительным к прикосновению экраном или некоторым другим устройством ввода типа мыши, указателя, трекбола, курсорных кнопок или т.п.) элементов управления интерфейса. Испарительное устройство 100 может также включать в себя один или более устройств 117 вывода или устройств для предоставления информации пользователю. Например, устройства 117 вывода могут включать в себя один или более светоизлучающих диодов (LED), сконфигурированных для предоставления обратной связи пользователю на основе состояния и/или режима работы испарительного устройства 100.

[0045] В примере, в котором вычислительное устройство предоставляет сигналы, относящиеся к активации резистивного нагревательного элемента, или в других примерах для соединения вычислительного устройства с испарительным устройством 100 для реализации различного управления или других функций, вычислительное устройство выполняет один или более наборов компьютерных инструкций, чтобы предоставлять пользовательский интерфейс и лежащую в основе обработку данных. В одном примере обнаружение посредством вычислительного устройства пользовательского взаимодействия с одним или более элементами пользовательского интерфейса может инструктировать вычислительному устройству сигнализировать испарительному устройству 100 активировать нагревательный элемент, чтобы достигать рабочей температуры для создания вдыхаемой дозы пара/аэрозоля. Другие функции испарительного устройства 100 могут управляться посредством взаимодействия пользователя с пользовательским интерфейсом на вычислительном устройстве на связи с испарительным устройством 100.

[0046] Температура резистивного нагревательного элемента испарительного устройства 100 может зависеть от множества факторов, включающих в себя величину электрической мощности, доставляемой к резистивному нагревательному элементу и/или рабочий цикл, при котором подается электрическая мощность, кондуктивный перенос тепла другим частям электронного испарительного устройства 100 и/или в окружающую среду, скрытые потери тепла вследствие испарения испаряемого вещества 102 из впитывающего элемента и/или распылителя 141 в целом, и конвекционные потери тепла вследствие воздушного потока (т.е., воздуха, движущегося через нагревательный элемент или распылитель 141 в целом, когда пользователь делает затяжку на испарительном устройстве 100). Как отмечено в данном документе, чтобы надежно активировать нагревательный элемент или нагревать нагревательный элемент до желаемой температуры, испарительное устройство 100 может, в некоторых реализациях текущего предмета изобретения, использовать сигналы от датчика 113 (например, датчика давления), чтобы определять, когда пользователь вдыхает. Датчик 113 может быть размещен на пути воздушного потока и/или может быть соединен (например, посредством проходного отверстия или другого пути) с путем воздушного потока, содержащим впускное отверстие для поступления воздуха в испарительное устройство 100 и выпускное отверстие, через которое пользователь вдыхает получающийся в результате пар и/или аэрозоль, так что датчик 113 ощущает изменения (например, изменения давления) одновременно с воздухом, проходящим через испарительное устройство 100 от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха. В некоторых реализациях текущего предмета изобретения нагревательный элемент может быть активирован в ассоциации с затяжкой пользователя, например, посредством автоматического обнаружения затяжки, или посредством датчика 113, обнаруживающего изменение (такое как изменение давления) на пути потока воздуха.

[0047] Датчик 113 может быть расположен на или соединен (т.е., электрически или электронно соединен, либо физически, либо через беспроводное соединение) с контроллером 104 (например, узлом платы печатного монтажа или другим типом схемной платы). Чтобы выполнять измерения точно и сохранять долговечность испарительного устройства 100, может быть полезным предусматривать уплотнитель 127, достаточно упругий, чтобы отделять путь воздушного потока от других частей испарительного устройства 100. Уплотнитель 127, который может быть прокладкой, может быть сконфигурирован, чтобы, по меньшей мере, частично окружать датчик 113, так что соединения датчика 113 с внутренней схемой испарительного устройства 100 отделяются от части датчика 113, выставленной на пути воздушного потока. В примере испарительного устройства на основе картриджа, уплотнение 127 также может отделять части одного или более электрических соединений между корпусом 110 испарителя и картриджем 120 испарителя. Такие компоновки уплотнения 127 в испарительном устройстве 100 могут быть полезными при смягчении потенциально разрушительных воздействий на компоненты испарителя, возникающих в результате взаимодействий с факторами внешней среды, такими как вода в паровой или жидкой фазах, другие текучие среды, к примеру, испаряемый материал 102 и т.д., и/или уменьшать уход воздуха из сконструированного тракта для воздушного потока в испарительном устройстве 100. Нежелательный воздух, жидкость или другая текучая среда, проходящая и/или контактирующая со схемами испарительного устройства 100, может вызывать различные нежелательные эффекты, такие как изменившиеся показатели давления, и/или может приводить в результате к образованию нежелательного вещества, такого как влага, избыток испаряемого вещества 102, и т.д., в частях испарительного устройства 100, где они могут приводить в результате к плохому сигналу давления, деградации датчика 113 или других компонентов и/или более короткому сроку службы испарительного устройства 100. Утечки в уплотнителе 127 могут также приводить в результате к тому, что пользователь вдыхает воздух, который прошел через части испарительного устройства 100, содержащие, или сконструированные, из материалов, которые могут быть нежелательными для вдыхания.

[0048] В некоторых реализациях основная часть 110 испарителя включает в себя контроллер 104, источник 112 питания (например, аккумулятор), один или более датчиков 113, зарядных контактов (таких как контакты для зарядки источника 112 питания), уплотнитель 127 и держатель 118 картриджа, сконфигурированный, чтобы принимать картридж 120 испарителя для соединения с основной частью 110 испарителя через одну или более из множества структур присоединения. В некоторых примерах картридж 120 испарителя включает в себя резервуар 140 для содержания испаряемого вещества 102 , а мундштук 130 имеет выпускное отверстие для аэрозоля для доставки вдыхаемой дозы пользователю. Картридж 120 испарителя может включать в себя распылитель 141, имеющий впитывающий элемент и нагревательный элемент. Альтернативно, один или оба из впитывающего элемента и нагревательного элемента могут быть частью основной части 110 испарителя. В реализации, в которой любая часть распылителя 141 (т.е., нагревательный элемент и/или впитывающий элемент) является частью основной части 110 испарителя, испарительное устройство 100 может быть сконфигурировано для подачи испаряемого вещества 102 из резервуара 140 в картридже 120 испарителя к части(ям) распылителя 141, включенным в основную часть 110 испарителя.

[0049] В варианте осуществления испарительного устройства 100, в котором источник 112 питания является частью основной части 110 испарителя, и нагревательный элемент размещается в картридже 120 испарителя и выполняется с возможностью соединяться с основной частью 110 испарителя, испарительное устройство 100 может включать в себя детали электрического соединения (например, средство для завершения схемы) для завершения схемы, которая включает в себя контроллер 104 (например, плата печатного монтажа, микроконтроллер или т.п.), источник 112 питания и нагревательный элемент (например, нагревательный элемент в распылителе 141). Эти детали могут включать в себя один или более контактов (называемых в данном документе контактами 124a и 124b картриджа) на донной поверхности картриджа 120 испарителя и, по меньшей мере, два контакта (называемых в данном документе контактами 125a и 125b держателя), размещенных рядом с основанием держателя 118 картриджа испарительного устройства 100, так что контакты 124a и 124b картриджа и контакты 125a и 125b держателя создают электрические соединения, когда картридж 120 испарителя вставляется в и соединяется с держателем 118 картриджа. Схема, законченная посредством этих электрических соединений, может предоставлять возможность подачи электрического тока к нагревательному элементу и может дополнительно быть использована для дополнительных функций, таких как измерение сопротивления нагревательного элемента для использования в определении и/или управлении температуры нагревательного элемента на основе термического коэффициента удельного сопротивления нагревательного элемента.

[0050] В некоторых реализациях текущего предмета изобретения контакты 124a и 124b картриджа и контакты 125a и 125b держателя могут быть сконфигурированы для электрического соединения в той или иной, по меньшей мере, из двух ориентаций. Другими словами, одна или более схем, необходимых для работы испарительного устройства 100, могут быть закончены посредством вставки картриджа 120 испарителя в держатель 118 картриджа в первой поворотной ориентации (вокруг оси, по которой картридж 120 испарителя вставляется в держатель 118 картриджа основной части 110 испарителя), так что контакт 124a картриджа электрически соединяется с контактом 125a держателя, а контакт 124b картриджа электрически соединяется с контактом 125b держателя. Кроме того, одна или более схем, необходимых для работы испарительного устройства 100, могут быть закончены посредством вставки картриджа 120 испарителя в держатель 118 картриджа во второй поворотной ориентации, так контакт 124a картриджа электрически соединяется с контактом 125b держателя, а контакт 124b картриджа электрически соединяется с контактом 125a держателя.

[0051] Например, картридж 120 испарителя или, по меньшей мере, вставляемый конец 122 картриджа 120 испарителя может быть симметричным при вращении на 180° вокруг оси, по которой картридж 120 испарителя вставляется в держатель 118 картриджа. В такой конфигурации схема испарительного устройства 100 может поддерживать идентичную работу независимо от того, какая симметричная ориентация картриджа 120 испарителя возникает.

[0052] В одном примере структуры присоединения для присоединения картриджа 120 испарителя к основной части 110 испарителя основная часть 110 испарителя включает в себя один или более фиксаторов (например, ямки, выступы и т.д.), выступающих внутрь от внутренней поверхности держателя 118 картриджа, дополнительный материал (такой как металл, пластик и т.д.), сформированный, чтобы включать в себя участок, выступающий внутрь держателя 118 картриджа, и/или т.п. Одна или более внешних поверхностей картриджа 120 испарителя могут включать в себя соответствующие углубления (не показаны на фиг. 1A), которые могут устанавливаться и/или иначе защелкиваться поверх таких фиксаторов или выступающих участоков, когда картридж 120 испарителя вставляется в держатель 118 картриджа основной части 110 испарителя. Когда картридж 120 испарителя и основная часть 110 испарителя соединяются (например, посредством вставки картриджа 120 испарителя в держатель 118 испарителя основной части 110 испарителя), фиксаторы или выступы основной части 110 испарителя могут устанавливаться внутри и/или иначе удерживаться внутри углублений картриджа 120 испарителя, чтобы удерживать картридж 120 испарителя на месте, когда собраны. Такой узел может предоставлять достаточную поддержку, чтобы удерживать картридж 120 испарителя на месте, чтобы гарантировать хороший контакт между контактами 124a и 124b картриджа и контактами 125a и 125b держателя, в то же время предоставляя возможность снятия картриджа 120 испарителя с основной части 110 испарителя, когда пользователь тянет с разумным усилием за картридж 120 испарителя, чтобы отцепить картридж 120 испарителя от держателя 118 картриджа.

[0053] В некоторых реализациях картридж 120 испарителя или, по меньшей мере, вставляемый конец 122 картриджа 120 испарителя, сконфигурированный для вставки в держатель 118 картриджа, может иметь некруглое поперечное сечение, поперечное к оси, по которой картридж 120 испарителя вставляется в держатель 118 картриджа. Например, некруглое поперечное сечение может быть приблизительно прямоугольным, приблизительно эллиптическим (т.е., иметь приблизительно овальную форму), непрямоугольным, но с двумя наборами параллельных или приблизительно параллельных противоположных сторон (т.е., имеющим похожую на параллелограмм форму), или другие формы, имеющие вращательную симметрию, по меньшей мере, второго порядка. В этом контексте, приблизительная форма указывает, что основное сходство с описанной формой является очевидным, но что стороны рассматриваемой формы не должны быть полностью линейными, а вершины не должны быть полностью острыми. Закругление обоих или одного из краев или вершин формы поперечного сечения рассматривается в описании любого некруглого поперечного сечения, упоминаемого в данном документе.

[0054] Контакты 124a и 124b картриджа и контакты 125a и 125b держателя могут принимать различные формы. Например, один или оба набора контактов могут включать в себя токопроводящие штырьки, печатные контакты, контактные столбики, приемные отверстия для штырьков или контактных столбиков или т.п. Некоторые типы контактов могут включать в себя пружины или другие признаки, которые обеспечивают лучший физический и электрический контакт между контактами на картридже 120 испарителя и корпусе 110 испарителя. Электрические контакты необязательно могут быть позолоченными и/или могут включать в себя другие материалы.

[0055] Фиг. 1B-1D иллюстрируют вариант осуществления основной части 110 испарителя, имеющей держатель 118 картриджа, в который картридж 120 испарителя может быть съемным образом вставлен. Фиг. 1B и 1C показывают виды сверху испарительного устройства 100, иллюстрирующего картридж 120 испарителя, позиционируемый для вставки и вставленный, соответственно, в основную часть 110 испарителя. Фиг. 1D иллюстрирует резервуар 140 картриджа 120 испарителя, формируемый целиком или частично из полупрозрачного материала, так что уровень испаряемого вещества 102 является видимым из окна 132 (например, полупрозрачного материала) на картридже 120 испарителя. Картридж 120 испарителя может быть сконфигурирован так, что окно 132 остается видимым, когда вставляющимся образом принято держателем 118 картриджа испарителя основной части 110 испарителя. Например, в одной примерной конфигурации, окно 132 может быть расположено между нижним краем мундштука 130 и верхним краем основной части 110 испарителя, когда картридж 120 испарителя соединен с держателем 118 картриджа.

[0056] Фиг. 1E иллюстрирует примерный путь 134 протекания воздуха, созданный во время затяжки пользователем на испарительном устройстве 100. Путь 134 протекания воздуха может направлять воздух в испарительную камеру 150 (см. фиг. 1F), содержащуюся в корпусе фитиля, где воздух объединяется с вдыхаемым аэрозолем для доставки пользователю через мундштук 130, который может также быть частью картриджа 120 испарителя. Например, когда пользователь выполняет затяжку на испарительном устройстве 100 устройства 100, воздух может проходить между внешней поверхностью картриджа 120 испарителя (например, окном 132, показанным на фиг. 1D) и внутренней поверхностью держателя 118 картриджа на основной части 110 испарителя. Воздух может затем быть втянут во вставляемый конец 122 картриджа 120 испарителя, через испарительную камеру 150, которая включает в себя или содержит нагревательный элемент и фитиль, и наружу через выпускное отверстие 136 мундштука 130 для доставки вдыхаемого аэрозоля пользователю.

[0057] Как показано на фиг. 1E, эта конфигурация вынуждает воздух стекать вокруг вставляемого конца 122 картриджа 120 испарителя внутрь держателя 118 картриджа и затем протекать обратно в противоположном направлении после прохождения вокруг вставляемого конца 122 (например, конца, противоположного концу, включающему в себя мундштук 130) картриджа 120 испарителя, когда он входит в основную часть картриджа по направлению к испарительной камере 150. Путь 134 протекания воздуха затем движется через внутренность картриджа 120 испарителя, например, через одну или более трубок или внутренних каналов (таких как канюля 128, показанная на фиг. 1F) и через одно или более выпускных отверстий (таких как выпускное отверстие 136), сформированное в мундштуке 130. Мундштук 130 может быть отделяемым компонентом картриджа 120 испарителя или может быть целиком сформирован с другим компонентом(ами) картриджа 120 испарителя (например, сформирован как единая конструкция с резервуаром 140 и/или т.п.).

[0058] Фиг. 1F показывает дополнительные признаки, которые могут быть включены в картридж 120 испарителя, согласующийся с реализациями текущего предмета изобретения. Например, картридж 120 испарителя может включать в себя множество контактов картриджа (таких как контакты 124a, 124b картриджа), размещенные на вставляемом конце 122. Каждый из контактов 124a, 124b картриджа могут необязательно быть частью единого куска металла, который формирует токопроводящую структуру (такую как токопроводящая структура 126), соединенную с одним из двух концов резистивного нагревательного элемента. Токопроводящая структура может необязательно формировать противоположные стороны нагревательной камеры и может также действовать как тепловые экраны и/или теплоотводы, чтобы уменьшать передачу тепла внешним стенкам картриджа 120 испарителя. Фиг. 1F также показывает канюлю 128 в картридже 120 испарителя, которая определяет часть пути 134 протекания воздуха между нагревательной камерой, сформированной между токопроводящей структурой 126 и мундштуком 130.

[0059] Как упомянуто выше, существующие испарительные устройства могут включать в себя распылитель, который, в целом, выполняется с возможностью нагревать испаряемое вещество с получением испарившегося вещества. Испарившееся вещество затем объединяется с первичным воздушным потоком через испарительное устройство, который протекает через распылитель, чтобы, следовательно, формировать вдыхаемый аэрозоль. В результате, испаряемое вещество нагревается, испаряется и конденсируется в распылителе. Это может препятствовать управлению конденсацией испарившегося вещества независимо от первичного воздушного потока, который движется через устройство. Дополнительно, эта конфигурация конструкции вынуждает первичный воздушный поток быть источником холодного воздуха в целях конденсации испарившегося вещества. По существу, когда холодный первичный воздушный поток проходит через распылитель, распылитель охлаждается, тем самым, приводя в результате к потере тепла. В таких обстоятельствах эффективность устройства испарителя по отношению к испарению желаемого количества испаряемого вещества, например, когда пользователь делает затяжку на испарительном устройстве, может быть снижена. Различные признаки и устройства описываются ниже, которые улучшают или преодолевают эти проблемы.

[0060] Картриджи испарителя, описанные в данном документе, предоставляют возможность первичной конденсации испарившегося вещества происходить за пределами распылителя. Т.е., картриджи распылителя конфигурируются, чтобы задерживать зародышеобразование испарившегося вещества, которое будет типично происходить в распылителе, с тем, чтобы получать больший контроль над результирующим размером частиц. Дополнительно, при понуждении зародышеобразования ниже по потоку от распылителя, более быстрое охлаждение испарившегося вещества может быть достигнуто, тем самым, создавая аэрозоль с меньшими и возможно более единообразными по размеру частицами. Когда используется в данном документе, термин "зародышеобразование" ссылается на первоначальное формирование новой термодинамической фазы или новой структуры (например, через самосборку и/или самоорганизацию). Например, зародышеобразование испарившегося вещества может ссылаться на первичную конденсацию испарившегося вещества, в которой, по меньшей мере, часть испарившегося вещества в газообразной фазе конденсируется, чтобы формировать частицы аэрозоля.

[0061] Картриджи испарителя, в целом, включают в себя каналообразную конфигурацию, в которой поток испарившегося вещества, сформированный распылителем, объединяется ниже по потоку с первичным воздушным потоком через картридж в соединении (например, T-образном соединении). В этом соединении испарившееся вещество, по существу, охлаждается первичным воздушным потоком и, тем самым, конденсируется, чтобы формировать вдыхаемый аэрозоль.

[0062] Фиг. 2 иллюстрирует примерный картридж 200 испарителя, который может быть выборочно присоединен к и снят с основной части испарителя, такой как основная часть 110 испарителя, показанная на фиг. 1A-1D. Более конкретно, картридж 200 распылителя включает в себя распылитель 202 и канал 204, который выполняется с возможностью проходить через картридж 200 распылителя от впускного отверстия 206 к выпускному отверстию 208. Канал 204 включает в себя путь 210 воздушного потока и путь 212 пара, которые пересекаются в первом соединении 214 между впускным отверстием 206 и выпускным отверстием 208. Путь 210 воздушного потока выполняется с возможностью принимать и, по существу, предоставлять возможность воздуху, иллюстрированному стрелкой 213 с прерывистой линией, проходить по нему, например, когда пользователь делает затяжку на мундштуке 205, соединенном с картриджем 200 испарителя. В целях простоты некоторые компоненты картриджа 200 испарителя не иллюстрируются.

[0063] В то время как распылитель 202 может иметь множество конфигураций, распылитель 202, как показано на фиг. 2, включает в себя впитывающий элемент 216 и нагревательный элемент 218. Впитывающий элемент 216 может быть сконфигурирован, чтобы, по существу, втягивать испаряемое вещество (не показано) из резервуара 220 и в распылитель 202. Нагревательный элемент 218 может быть сконфигурирован, чтобы, по существу, испарять испаряемое вещество с получением испарившегося вещества, иллюстрированное стрелкой 219 с прерывистой линией. Примерные варианты осуществления подходящих впитывающих и нагревательных элементов обсуждены выше.

[0064] Как показано, распылитель 202 находится в сообщении с путем 212 пара, так что испарившееся вещество 219 может втекать в путь 212 пара. Путь 212 пара выполняется с возможностью направлять испарившееся вещество 219 в первое соединение 214, так что испарившееся вещество 219 может смешиваться с воздухом 213, чтобы приводить в результате к формированию аэрозоля, иллюстрированному стрелкой 222 с прерывистой линией, ниже по потоку от распылителя 202.

[0065] Путь 212 пара может иметь множество форм и размеров. Например, как показано на фиг. 2, путь 212 пара протягивается от распылителя 202 и пересекается с путем 210 воздушного потока в первом соединении 214. По существу, во время использования, испарившееся вещество 219 движется по пути 212 пара и объединяется с воздухом 213 в первом соединении 214, и, в результате, испарившееся вещество 219, по существу, конденсируется в аэрозоль 222, который затем вдыхается пользователем через выпускное отверстие 208 и, таким образом, мундштук 205. В то время как первое соединение 214 может иметь множество конфигураций, первое соединение 214, как показано на фиг. 2, является T-образным соединением, в котором путь 212 пара пересекает путь 210 воздушного потока ортогонально (например, под углом приблизительно 90°). Другие конфигурации, включающие в себя другие разновидности трехходовых соединений между путем 212 пара и путем 210 воздушного потока, также рассматриваются в данном документе.

[0066] В некоторых вариантах осуществления картридж 200 испарителя включает в себя два или более контактов картриджа, таких как, например, первый контакт 224a картриджа и второй контакт 224b картриджа. Два или более контактов картриджа могут быть сконфигурированы для соединения, например, с контактами 125a и 125b держателя для того, чтобы формировать одно или более электрических соединений с основной частью 110 испарителя. Цепь, завершенная этими электрическими соединениями, может обеспечивать подачу электрического тока к нагревательному элементу 218 в распылителе 202. Схема может также обслуживать дополнительные функции, такие как, например, измерение сопротивления нагревательного элемента 218 для использования в определении и/или управлении температурой нагревательного элемента 218 на основе термического коэффициента удельного сопротивления нагревательного элемента 218.

[0067] В некоторых вариантах осуществления путь воздушного потока может включать в себя два или более участка, которые могут быть сконфигурированы, чтобы отводить части воздуха из пути воздушного потока в другие области картриджа испарителя. Например, одна или более частей отводимого воздуха могут быть использованы для помощи в переносе испарившегося вещества к первому соединению.

[0068] Фиг. 3 иллюстрирует другой примерный картридж 300 испарителя, который может быть выборочно присоединен к и снят с основной части испарителя, такой как основная часть 110 испарителя, показанная на фиг. 1A-1D). Помимо различий, описанных ниже, картридж 300 испарителя может быть аналогичен картриджу 200 испарителя (фиг. 2), и, следовательно, аналогичные признаки не описываются подробно в данном документе.

[0069] Как показано, во втором соединении 328, которое находится выше по потоку от первого соединения 314, путь 310 воздушного потока расходится на первый участок 310a пути воздушного потока и второй участок 310b пути воздушного потока. В то время как первый и второй участки 310a, 310b пути воздушного потока могут иметь множество конфигураций, в этом иллюстрированном варианте осуществления, по меньшей мере, участокы первого и второго участков 310a, 310b пути воздушного потока проходят в ортогональных направлениях друг к другу от второго соединения 328. Во время использования, после того как воздух 313 достигает второго соединения 328, воздух 313 отводится в первую часть воздуха, иллюстрированную стрелкой 313a с прерывистой линией, и вторую часть воздуха, иллюстрированную стрелкой 313b с прерывистой линией. Первая часть воздуха 313a поступает внутрь и движется по первому участку 310a пути воздушного потока, а вторая часть воздуха 313b движется по второму участку 310b пути воздушного потока к первому соединению 314.

[0070] Первый участок 310a пути воздушного потока находится в сообщении с распылителем 302. По существу, во время использования, первая часть воздуха 313a протекает через распылитель 302. В то время как количество воздуха 313, которое может двигаться по первому участку 310a пути воздушного потока и затем через распылитель 302, может изменяться, любая доведенная часть воздуха 313, такая как первая часть воздуха 313a, выполняется с возможностью, по существу, переносить испарившееся вещество 319 из распылителя 302 по пути 312 пара и в первое соединение 314. Например, первая часть воздуха 313a может иметь первый объем, а вторая часть воздуха 313b может иметь второй объем, который больше первого объема. По существу, второе соединение 328 может быть сконфигурировано, чтобы, по существу, препятствовать отведению большей части воздуха 313 в первый участок 310a пути воздушного потока. Таким образом, в то время как часть воздуха 313 может проходить через распылитель 302, большая часть конденсации испарившегося вещества 319 происходит в первом соединении 314, чтобы формировать аэрозоль 322.

[0071] Фиг. 4 иллюстрирует другой примерный картридж 400 испарителя, который может быть выборочно присоединен к и снят с основной части испарителя, такой как основная часть 110 испарителя, показанная на фиг. 1A-1D. Более конкретно, картридж 400 испарителя включает в себя распылитель 402 и канал 404 для воздушного потока, который определяет путь 410 воздушного потока, который выполняется с возможностью проходить через картридж 400. Путь 410 воздушного потока выполняется с возможностью принимать и, по существу, предоставлять возможность воздуху, иллюстрированному стрелкой 413 с прерывистой линией, проходить по нему, например, когда пользователь делает затяжку на мундштуке 405, соединенном с картриджем 400 испарителя. В целях простоты некоторые компоненты картриджа 400 испарителя не иллюстрируются.

[0072] В то время как распылитель 402 может иметь множество конфигураций, распылитель 402, как показано на фиг. 4, включает в себя впитывающий элемент 416 и нагревательный элемент 418. Впитывающий элемент 416 может быть сконфигурирован, чтобы, по существу, втягивать испаряемое вещество (не показано) из резервуара 420 и в распылитель 402. Впитывающий элемент 416 может протягиваться от первой поверхности 416a до противоположной второй поверхности 416b. Первая и вторая поверхности 416a, 416b могут, каждая, протягиваться по существу параллельно пути 410 воздушного потока, как показано на фиг. 4. Нагревательный элемент 418 может быть сконфигурирован, чтобы испарять испаряемое вещество с получением испарившегося вещества. Например, нагревательный элемент 418 может направлять тепло, иллюстрированное стрелкой 421 с прерывистой линией, через боковую поверхность 416c впитывающего элемента 416 с тем, чтобы испарять, по меньшей мере, часть испаряемого вещества во впитывающем элементе 416 (например, по меньшей мере, испаряемое вещество на боковой поверхности 416c впитывающего элемента 416). Как показано, боковая поверхность 416c вставляется между основной частью впитывающего элемента 416 и паровой камерой 430. Примерные варианты осуществления подходящих впитывающих и нагревательных элементов обсуждены выше.

[0073] Распылитель 402, как показано на фиг. 4, включает в себя паровую камеру 430, которая находится в сообщении с впитывающим элементом 416 и каналом 404 для воздушного потока. В то время как паровая камера 430 может иметь множество конфигураций, паровая камера 430, как показано на фиг. 4, определяется тремя стенками 430a, 430b, 430c и, по существу, является прямоугольной по форме. В других вариантах осуществления паровая камера 430 может иметь любую другую подходящую форму.

[0074] Паровая камера 430 может быть сконфигурирована, чтобы, по существу, предоставлять возможность, по меньшей мере, части испарившегося вещества проходить через нее и в канал 404 для воздушного потока, так что часть испарившегося вещества смешивается с воздухом 413, движущимся по пути 410 воздушного потока, чтобы формировать аэрозоль за пределами распылителя 402. Например, стенка 430a, которая, как показано на фиг. 4, является соседней с боковой стенкой 416c впитывающего элемента 416, может быть сформирована из проницаемого материала. Альтернативно, или в дополнение, стенка 430a может включать в себя одно или более сквозных отверстий, которые конфигурируются, чтобы предоставлять возможность испарившемуся веществу, по существу, проходить через него и в паровую камеру 430.

[0075] Паровая камера 430 может быть расположена во множестве мест в распылителе 402. Например, как показано на фиг. 4, по меньшей мере, участок паровой камеры 430 ограничивается каналом 404 для воздушного потока. Этот участок паровой камеры 430 может быть сформирован из проницаемого материала, который выполняется с возможностью предоставлять возможность испарившемуся веществу, по существу, проходить через него и в путь 410 воздушного потока. Альтернативно, или в дополнение, этот участок паровой камеры 430 может включать в себя, по меньшей мере, одно или более сквозных отверстий, которые конфигурируются, чтобы предоставлять возможность испарившемуся веществу, по существу, проходить через них и в путь 410 воздушного потока.

[0076] В некоторых вариантах осуществления картридж 400 испарителя включает в себя два или более контактов картриджа, таких как, например, первый контакт 424a картриджа и второй контакт 424b картриджа. Два или более контактов картриджа могут быть сконфигурированы для соединения, например, с контактами 125a и 125b держателя для того, чтобы формировать одно или более электрических соединений с основной частью 110 испарителя. Цепь, завершенная этими электрическими соединениями, может обеспечивать подачу электрического тока к нагревательному элементу 418 в распылителе 402. Схема может также обслуживать дополнительные функции, такие как, например, измерение сопротивления нагревательного элемента 418 для использования в определении и/или управлении температурой нагревательного элемента на основе термического коэффициента удельного сопротивления нагревательного элемента.

[0077] Фиг. 5 иллюстрирует другой примерный картридж 500 испарителя, который может быть выборочно присоединен к и снят с основной части испарителя, такой как основная часть 110 испарителя, показанная на фиг. 1A-1D). Помимо различий, описанных ниже, картридж 500 испарителя может быть аналогичен картриджу 400 испарителя (фиг. 4), и, следовательно, аналогичные признаки не описываются подробно в данном документе.

[0078] В некоторых вариантах осуществления паровая камера 530 включает в себя одно или более вентиляционных отверстий, протягивающихся между паровой камерой 530 и каналом 504 для воздушного потока. В примере, показанном на фиг. 5, паровая камера 530 включает в себя вентиляционное отверстие 532, сконфигурированное, чтобы, по существу, направлять испарившееся вещество из паровой камеры 530 и в путь 510 воздушного потока. Вентиляционное отверстие 532 может иметь любой размер, который выполняется с возможностью, по существу, предоставлять возможность испарившемуся веществу в паровой камере 530 проходить в путь 510 воздушного потока. В некоторых вариантах осуществления скорость воздуха, протекающего рядом с вентиляционным отверстием 532, может, по существу, создавать перепад давления через вентиляционное отверстие 532 и между паровой камерой 530 и каналом 504 для воздушного потока. Например, скорость воздуха, протекающего рядом с вентиляционным отверстием 532, может создавать область отрицательного давления, в которой давление в первой области пути 510 воздушного потока на одной стороне вентиляционного отверстия 532 ниже давления во второй области паровой камеры 530 на противоположной стороне вентиляционного отверстия 532. Этот перепад давления может тянуть испарившееся вещество из паровой камеры 530 через вентиляционное отверстие 532 и в путь 510 воздушного потока.

Терминология

[0079] В целях описания и определения настоящих учений отмечается, что, пока не указано иное, термин "по существу" используется в данном документе, чтобы представлять неотъемлемую степень неопределенности, которая может быть свойственна любому количественному сравнению, значению, измерению или другому представлению. Термины "по существу" также используются в данном документе, чтобы представлять степень, до которой количественное представление может изменяться от установленного эталона, не имея в результате изменения в основной функции рассматриваемого предмета изобретения.

[0080] Когда признак или элемент в данном документе упоминается как находящийся "в" другом признаке или элементе, он может непосредственно находиться в другом признаке или элементе, либо также могут присутствовать промежуточные признаки и/или элементы. Напротив, когда признак или элемент упоминается как находящийся "непосредственно в" другом признаке или элементе, промежуточные признаки или элементы не присутствуют. Также следует понимать, что когда признак или элемент упоминается как "соединенный" или "присоединенный" с другим признаком или элементом, он может непосредственно соединяться, присоединяться или соединяться с другим признаком или элементом, либо могут присутствовать промежуточные признаки или элементы. Напротив, когда признак или элемент упоминается как "непосредственно соединенный" или "непосредственно присоединенный" с другим признаком или элементом, промежуточные признаки или элементы не присутствуют.

[0081] Хотя описываются или показываются относительно одного варианта осуществления, признаки и элементы, описанные или показанные таким способом, могут применяться к другим вариантам осуществления. Специалисты в данной области техники также должны принимать во внимание, что ссылки на структуру или признак, который располагается "рядом" с другим признаком, могут иметь части, которые перекрывают или лежат в основе смежного признака.

[0082] Терминология, используемая в данном документе, служит только для целей описания конкретных вариантов осуществления и реализаций и не имеет намерение быть ограниченной. Например, при использовании в данном документе, формы единственного числа служат для того, чтобы включать в себя также формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное.

[0083] В вышеприведенных описаниях и в формуле изобретения, такие фразы, как "по меньшей мере, один из" или "один или более из" могут возникать с последующим конъюнктивным списком элементов или признаков. Термин "и/или" также может возникать в списке из двух или более элементов или признаков. Если иное неявно или явно не находится в противоречии с контекстом, в котором оно используется, такая фраза не имеет намерение означать любой из перечисленных элементов или признаков отдельно либо любой из изложенных элементов или признаков в комбинации с любым из других изложенных элементов или признаков. Например, фразы "по меньшей мере, один из A и B"; "один или более из A и B"; и "A и/или B" имеют намерение означать "только A, только B либо A и B вместе". Аналогичная интерпретация также предназначается для списков, включающих в себя три или более элементов. Например, фразы "по меньшей мере, один из A, B и C"; "один или более из A, B и C"; и "A, B и/или C" предназначаются, чтобы означать "только A, только B, только C, A и B вместе, A и C вместе, B и C вместе или A и B и C вместе". Использование термина "на основе" выше и в формуле изобретения имеет намерение означать "по меньшей мере, частично на основе", так что неизложенный признак или элемент также является допустимым.

[0084] Пространственно относительные понятия, такие как "передний", "задний", "под", "ниже", "нижний", "выше", "верхний" и т.п., могут использоваться в данном документе для легкости описания, чтобы описывать один элемент или соотношение признака по отношению к другому элементу(ам) или признаку(ам), как иллюстрировано на чертежах. Следует понимать, что пространственно относительные термины имеют намерение охватывать различные ориентации используемого или работающего устройства, в дополнение к ориентации, проиллюстрированной на чертежах. Например, если устройство на чертежах переворачивается, элементы, описанные как "под" или "ниже" других элементов или признаков, в таком случае должны быть ориентированы "над" другими элементами или признаками. Таким образом, примерный термин "под" может охватывать ориентацию как над, так и под. Устройство может ориентироваться иным способом (поворачиваться на 90 градусов или в других ориентациях), и пространственно относительные дескрипторы, используемые в данном документе, интерпретируются соответствующим образом. Аналогично, термины "вверх", "вниз", "вертикальный", "горизонтальный" и т.п. используются в данном документе только для целей пояснения, если прямо не указано иное.

[0085] Хотя термины "первый" и "второй" могут использоваться в данном документе, чтобы описывать различные признаки/элементы (включающие в себя этапы), эти признаки/элементы не должны быть ограничены посредством этих терминов, если контекст не указывает иное. Эти термины могут использоваться для того, чтобы отличать один признак/элемент от другого признака/элемента. Таким образом, первый признак/элемент, поясненный ниже, может называться вторым признаком/элементом, и аналогично, второй признак/элемент, поясненный ниже, может называться первым признаком/элементом, без отступления от идей, предусмотренных в данном документе.

[0086] При использовании в данном документе в подробном описании и формуле изобретения, в том числе при использовании в примерах, и если иное явно не указывается, все числа могут читаться, как если предваряются посредством слова "примерно" или "приблизительно", даже если термин явно не показывается. Фраза "примерно" или "приблизительно" может использоваться при описании абсолютной величины и/или позиции для того, чтобы указывать то, что значение и/или описанная позиция находятся в пределах обоснованного ожидаемого диапазона значений и/или позиций. Например, числовое значение может иметь значение, которое составляет +/-0,1% от установленного значения (или диапазона значений), +/-1% от установленного значения (или диапазона значений), +/-2% от установленного значения (или диапазона значений), +/-5% от установленного значения (или диапазона значений), +/-10% от установленного значения (или диапазона значений) и т.д. Любые числовые значения, приведенные в данном документе, должны также пониматься как включающие в себя примерно или приблизительно это значение, если контекст не указывает иное. Например, если раскрыто значение "10", то также раскрыто "приблизительно 10". Любой диапазон числовых значений, изложенный в данном документе, имеет намерение включать в себя все поддиапазоны, включенные в него. Также следует понимать, что когда раскрыто значение, которое "меньше или равно" значению, также раскрыто "больше или равно значению" и возможные диапазоны между значениями, как должны надлежащим образом понимать специалисты в данной области техники. Например, если раскрыто значение "X", также раскрыто "меньше или равно X", а также "больше или равно X" (например, где X является числовым значением). Также следует понимать, что в данной заявке, данные предоставляются в определенном числе различных форматов, и что эти данные представляют конечные точки и начальные точки и диапазоны для любой комбинации точек данных. Например, если раскрыты конкретная точка данных "10" и конкретная точка данных "15", следует понимать, что больше, больше или равно, меньше, меньше или равно и равно 10 и 15 считаются раскрытыми, как и между 10 и 15. Также следует понимать, что также раскрыта каждая единица между двумя конкретными единицами. Например, если раскрыты 10 и 15, то также раскрыты 11, 12, 13 и 14.

[0087] Хотя выше описываются различные иллюстративные варианты осуществления, любые из определенного числа изменений могут вноситься в различные варианты осуществления без отступления от идей в данном документе. Например, порядок, в котором выполняются различные описанные этапы способа, зачастую может изменяться в альтернативных вариантах осуществления, и в других альтернативных вариантах осуществления, один или более этапов способа могут вообще пропускаться. Необязательные признаки различных вариантов осуществления устройства и системы могут быть включены в некоторых вариантах осуществления, а не в других. Следовательно, вышеприведенное описание предоставляется главным образом в примерных целях и не должно интерпретироваться ка ограничивающее объем формулы изобретения.

[0088] Один или более аспектов или признаков предмета изобретения, описанного в данном документе, могут реализовываться в цифровой электронной схеме, интегральной схеме, специально разработанных специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), компьютерных аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, программного обеспечения и/или в комбинации вышеозначенного. Эти различные аспекты или признаки могут включать в себя реализацию в одной или более компьютерных программ, которые могут выполняться и/или интерпретироваться для программируемой системы, включающей в себя, по меньшей мере, один программируемый процессор, который может быть специального назначения или общего назначения, соединенный с возможностью принимать данные и инструкции из и передавать данные и инструкции в систему хранения данных, по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Программируемая система или вычислительная система может включать в себя клиенты и серверы. Клиент и сервер, как правило, удалены друг от друга и типично взаимодействуют через сеть связи. Взаимосвязь клиента и сервера осуществляется на основе компьютерных программ, работающих на соответствующих компьютерах и имеющих клиент-серверную взаимосвязь друг с другом.

[0089] Эти компьютерные программы, которые также могут называться "программами", "программным обеспечением", "приложениями", "приложениями", "компонентами" или "кодом", включают в себя машинные инструкции для программируемого процессора и могут реализовываться на высокоуровневом процедурном языке, объектно-ориентированном языке программирования, языке функционального программирования, языке логического программирования и/или на ассемблере/машинном языке. При использовании в данном документе, термин "машиночитаемый носитель" означает любой компьютерный программный продукт, оборудование и/или устройство, такое как, например, магнитные диски, оптические диски, запоминающее устройство и программируемые логические устройства (PLD), используемые для того, чтобы предоставлять машинные инструкции и/или данные в программируемый процессор, включающий в себя машиночитаемый носитель, который принимает машинные инструкции в качестве машиночитаемого сигнала. Выражение "машиночитаемый сигнал" ссылается на любой сигнал, используемый, чтобы предоставлять машинные инструкции и/или данные программируемому процессору. Машиночитаемый носитель может энергонезависимо сохранять такие машинные инструкции, к примеру, аналогично энергонезависимому полупроводниковому запоминающему устройству или магнитному жесткому диску, или любому эквивалентному носителю хранения данных. Машиночитаемый носитель альтернативно или дополнительно может энергозависимо сохранять такие машинные инструкции, к примеру, аналогично процессорному кэшу или другому оперативному запоминающему устройству, ассоциированному с одним или более физических ядер процессора.

[0090] Примеры и иллюстрации, включенные в данном документе, показывают, в качестве иллюстрации, а не ограничения, конкретные варианты осуществления, в которых может осуществляться на практике предмет изобретения. Как упомянуто выше, другие варианты осуществления могут использоваться и извлекаться из них таким образом, что структурные и логические подстановки и изменения могут вноситься без отступления от объема данного раскрытия сущности. Такие варианты осуществления изобретаемого предмета изобретения могут упоминаться в данном документе отдельно или совместно посредством термина "изобретение" просто для удобства и без намерения умышленно ограничивать объем этой заявки любым одним изобретением или идеей изобретения, если фактически раскрыто более одной. Таким образом, хотя конкретные варианты осуществления проиллюстрированы и описаны в данном документе, любая компоновка, вычисленная с возможностью достигать идентичной цели, может подставляться для показанных конкретных вариантов осуществления. Это раскрытие сущности имеет намерение охватывать все без исключения адаптации или варьирования различных вариантов осуществления. Комбинации вышеописанных вариантов осуществления и других вариантов осуществления, не описанных конкретно в данном документе, должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники после изучения вышеприведенного описания. Использование термина "на основе" выше и в формуле изобретения имеет намерение означать "по меньшей мере, частично на основе", так что неизложенный признак или элемент также является допустимым.

[0091] Предмет изобретения, описанный в данном документе, может осуществляться в системах, оборудовании, способах и/или изделиях в зависимости от требуемой конфигурации. Реализации, изложенные в вышеприведенном описании, не представляют все реализации в соответствии с предметом изобретения, описанным в данном документе. Вместо этого, они представляют собой просто некоторые примеры в соответствии с аспектами, связанными с описанным предметом изобретения. Хотя выше подробно описываются несколько варьирований, другие модификации или добавления являются возможными. В частности, дополнительные признаки и/или варьирования могут предоставляться в дополнение к признакам и/или варьированиям, изложенным в данном документе. Например, реализации, описанные выше, могут быть направлены на различные комбинации и субкомбинации раскрытых признаков и/или на комбинации и субкомбинации нескольких дополнительных признаков, раскрытых выше. Помимо этого, логические последовательности операций, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах и/или описанные в данном документе, не обязательно требуют конкретного показанного порядка или последовательного порядка для того, чтобы достигать требуемых результатов. Другие реализации могут находиться в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Группа изобретений относится к табачной промышленности, в частности к системам, имитирующим процесс табакокурения. Картридж для испарительного устройства содержит распылитель, включающий впитывающий элемент, выполненный с возможностью втягивания испаряемого вещества из резервуара. Нагревательный элемент выполнен с возможностью испарения испаряемого вещества с получением испарившегося вещества. Через картридж проходит канал от впускного отверстия до выпускного отверстия. Канал имеет путь воздушного потока и путь пара, пересекающиеся в первом соединении между впускным отверстием и выпускным отверстием. Путь воздушного потока выполнен с возможностью приема воздуха с предоставлением возможности воздуху проходить по нему. Распылитель находится в сообщении с путем пара с обеспечением втекания испарившегося вещества в путь пара. Путь пара выполнен с возможностью направления испарившегося вещества в первое соединение с обеспечением смешивания испарившегося вещества с воздухом для формирования аэрозоля ниже по потоку от распылителя. Путь воздушного потока включает в себя первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока. Первый участок пути воздушного потока находится в сообщении с распылителем. Первый и второй участки пути воздушного потока пересекаются во втором соединении, находящемся выше по потоку от первого соединения. Второе соединение отводит первую часть воздуха в первый участок пути воздушного потока и через распылитель. Второе соединение дополнительно отводит вторую часть воздуха по направлению к первому соединению. Заявлен вариант картриджа и испарительное устройство. Достигается технический результат – обеспечение возможности первичной конденсации испарившегося вещества за пределами распылителя и повышение эффективности контроля над результирующим размером частиц. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Картридж для испарительного устройства, содержащий:

распылитель, который включает в себя впитывающий элемент, который выполнен с возможностью втягивания испаряемого вещества из резервуара в распылитель, и нагревательный элемент, который выполнен с возможностью испарения испаряемого вещества с получением испарившегося вещества; и

канал, проходящий через картридж от впускного отверстия до выпускного отверстия, причем канал имеет путь воздушного потока и путь пара, которые пересекаются в первом соединении между впускным отверстием и выпускным отверстием, причем путь воздушного потока выполнен с возможностью приема воздуха с предоставлением возможности воздуху проходить по нему;

при этом распылитель находится в сообщении с путем пара с обеспечением втекания испарившегося вещества в путь пара, причем путь пара выполнен с возможностью направления испарившегося вещества в первое соединение с обеспечением смешивания испарившегося вещества с воздухом, чтобы формировать аэрозоль ниже по потоку от распылителя,

при этом путь воздушного потока включает в себя первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока, при этом первый участок пути воздушного потока находится в сообщении с распылителем,

при этом первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока пересекаются во втором соединении, которое находится выше по потоку от первого соединения, при этом второе соединение отводит первую часть воздуха в первый участок пути воздушного потока и через распылитель, при этом второе соединение дополнительно отводит вторую часть воздуха по направлению к первому соединению.

2. Картридж по п. 1, при этом второе соединение является T-образным соединением.

3. Картридж по п. 1, при этом первая часть воздуха выполнена с возможностью переноса испарившегося вещества от распылителя в первое соединение.

4. Картридж по п. 1, при этом первая часть воздуха имеет первый объем, а вторая часть воздуха имеет второй объем, который больше первого объема.

5. Картридж по п. 1, при этом участок пути воздушного потока, который находится ниже по потоку от первого соединения, выполнен с возможностью обеспечения возможности аэрозолю проходить через него наружу из канала.

6. Картридж по п. 1, при этом аэрозоль формируется в первом соединении.

7. Картридж по п. 1, при этом первое соединение является T-образным соединением.

8. Картридж для испарительного устройства, содержащий:

канал для воздушного потока, который задает путь воздушного потока, который проходит через картридж, причем путь воздушного потока выполнен с возможностью приема воздуха с предоставлением возможности воздуху протекать в канал для воздушного потока и через канал для воздушного потока; и

распылитель, который включает в себя впитывающий элемент, который выполнен с возможностью втягивания испаряемого вещества из резервуара в распылитель, нагревательный элемент, который выполнен с возможностью испарения испаряемого вещества с получением испарившегося вещества, и паровую камеру, которая находится в сообщении с впитывающим элементом и каналом для воздушного потока;

при этом паровая камера выполнена с предоставлением возможности по меньшей мере части испарившегося вещества проходить через нее в канал для воздушного потока с обеспечением смешивания части испарившегося вещества с воздухом, чтобы формировать аэрозоль за пределами распылителя,

при этом впитывающий элемент проходит от первой поверхности до противоположной второй поверхности, при этом каждая из первой поверхности и второй поверхности проходят по существу параллельно пути воздушного потока.

9. Картридж по п. 8, при этом по меньшей мере участок паровой камеры ограничен каналом для воздушного потока, при этом участок паровой камеры выполнен из проницаемого материала, который выполнен с обеспечением возможности испарившемуся веществу проходить через него в путь воздушного потока.

10. Картридж по п. 8, при этом нагревательный элемент направляет тепло через боковую поверхность впитывающего элемента, проходящую между первой и второй поверхностями.

11. Картридж по п. 10, при этом боковая поверхность расположена между основной частью впитывающего элемента и паровой камерой.

12. Картридж по п. 8, при этом паровая камера включает в себя по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, которое проходит между паровой камерой и каналом для воздушного потока, при этом указанное по меньшей мере одно вентиляционное отверстие выполнено с возможностью направления испарившегося вещества из паровой камеры в путь воздушного потока.

13. Картридж по п. 12, при этом скорость воздуха, протекающего рядом с указанным по меньшей мере одним вентиляционным отверстием, создает перепад давления через указанное по меньшей мере одно вентиляционное отверстие и между паровой камерой и каналом для воздушного потока.

14. Испарительное устройство, содержащее:

основную часть испарителя; и

картридж, который выборочно присоединяется к основной части испарителя и снимается с основной части испарителя, причем картридж включает в себя:

распылитель, который включает в себя впитывающий элемент, который выполнен с возможностью втягивания испаряемого вещества из резервуара в распылитель, и нагревательный элемент, который выполнен с возможностью испарения испаряемого вещества с получением испарившегося вещества, и

канал, проходящий через картридж от впускного отверстия до выпускного отверстия, причем канал имеет путь воздушного потока и путь пара, которые пересекаются в первом соединении между впускным отверстием и выпускным отверстием, причем путь воздушного потока выполнен с возможностью приема воздуха с предоставлением возможности воздуху проходить по нему;

при этом распылитель находится в сообщении с путем пара с обеспечением втекания испарившегося вещества в путь пара, причем путь пара выполнен с возможностью направления испарившегося вещества в первое соединение с обеспечением смешивания испарившегося вещества с воздухом, чтобы формировать аэрозоль ниже по потоку от распылителя,

при этом путь воздушного потока включает в себя первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока, при этом первый участок пути воздушного потока находится в сообщении с распылителем,

при этом первый участок пути воздушного потока и второй участок пути воздушного потока пересекаются во втором соединении, которое находится выше по потоку от первого соединения, при этом второе соединение отводит первую часть воздуха в первый участок пути воздушного потока и через распылитель, при этом второе соединение дополнительно отводит вторую часть воздуха по направлению к первому соединению.

15. Устройство по п. 14, при этом основная часть испарителя включает в себя источник питания.