[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущество по заявке на патент США № 16/669,031, озаглавленной «Управление мощностью для устройства доставки аэрозоля», поданной 30 октября 2019 года, по предварительной заявке на патент США № 62/911,727, озаглавленной «Управление мощностью для устройства доставки аэрозоля», поданной 7 октября 2019 года, и по предварительной заявке на патент США № 62/769,296, озаглавленной «Система управления для контроля функций в испарительной системе», поданной 19 ноября 2018 года, все из которых включены в настоящем документе посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, которые вырабатывают аэрозоль. Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева или иной выдачи предшественника аэрозоля или иного вырабатывания аэрозоля из предшественника аэрозоля, который может включать в себя 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
[0003] На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, основанным на сжигании табака. Некоторые типичные альтернативы включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку или в которых для обеспечения такого источника нагрева используют химическую реакцию. Дополнительные типичные альтернативы используют электрическую энергию для нагрева табака и/или других материалов генерирующих аэрозоль подложек, таких как описаны в патенте США № 9,078,473 под авторством Worm и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0004] Смысл усовершенствований или альтернатив курительным изделиям обычно заключался в обеспечении ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза. С этой целью предложено множество курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания летучего 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 описано в патенте США № 7,726,320 под авторством Robinson и др. и в публикациях заявок на патент США № 2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др. и № 2014/0096781 под авторством Sears и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Также см., например, различные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации в публикации заявки на патент США № 2015/0220232 под авторством Bless и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации в публикации заявки на патент США № 2015/0245659 под авторством DePiano и др., которая также включена в настоящий документ посредством ссылки. Другие характерные сигареты или курительные изделия, которые были описаны и, в некоторых случаях, стали доступны в продаже, включают такие, которые описаны в патенте США № 4,735,217 под авторством Gerth и др.; патентах США № 4,922,901, № 4,947,874 и № 4,947,875 под авторством Brooks и др.; патенте США № 5,060,671 под авторством Counts и др.; патенте США № 5,249,586 под авторством Morgan и др.; патенте США № 5,388,594 под авторством Counts и др.; патенте США № 5,666,977 под авторством Higgins и др.; патенте США № 6,053,176 под авторством Adams и др.; патенте США № 6,164,287 под авторством White; патенте США № 6,196,218 под авторством Voges; патенте США № 6,810,883 под авторством Felter и др.; патенте США № 6,854,461 под авторством Nichols; патенте США № 7,832,410 под авторством Hon; патенте США № 7,513,253 под авторством Kobayashi; патенте США № 7,726,320 под авторством Robinson и др.; патенте США № 7,896,006 под авторством Hamano; патенте США № 6,772,756 под авторством Shayan; публикации патента США № 2009/0095311 под авторством Hon; публикациях патентов США № 2006/0196518, 2009/0126745 и 2009/0188490 под авторством Hon; в публикации патента США № 2009/0272379 под авторством Thorens и др.; в публикациях патентов США № 2009/0260641 и 2009/0260642 под авторством Monsees и др.; в публикациях патентов США № 2008/0149118 и 2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; в публикации патента США № 2010/0307518 под авторством Wang и в WO 2010/091593 под авторством Hon, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0005] Репрезентативные продукты, которые сходны по многим атрибутам с сигаретами, сигарами или курительными трубками традиционных типов, являются доступными на рынке как ACCORD®, производимые компанией Philip Morris Incorporated; ALPHA™, JOYE 510™ и M4™, производимые компанией InnoVapor LLC; CIRRUS™ и FLING™, производимые компанией White Cloud Cigarettes; BLU™, производимые компанией Fontem Ventures B.V.; COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ и SENSE™, производимые компанией EPUFFER® International Inc.; DUOPRO™, STORM™ и VAPORKING®, производимые компанией Electronic Cigarettes, Inc.; EGAR™, производимые компанией Egar Australia; eGo-C™ и eGo-T™, производимые компанией Joyetech; ELUSION™, производимые компанией Elusion UK Ltd; EONSMOKE®, производимые компанией Eonsmoke LLC; FIN™TM, производимые компанией FIN Branding Group, LLC; SMOKE®, производимые компанией Green Smoke Inc. USA; GREENARETTE™, производимые компанией Greenarette LLC; HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ и PITBULL™, производимые компанией SMOKE STICK®; HEATBAR™, производимые компанией Philip Morris International, Inc.; HYDRO IMPERIAL™ и LXE™, производимые компанией Crown7; LOGIC™ и THE CUBAN™, производимые компанией LOGIC Technology; LUCI®, производимые компанией Luciano Smokes Inc.; METRO®, производимые компанией Nicotek, LLC; NJOY® и ONEJOY™, производимые компанией Sottera, Inc.; NO. 7™, производимые компанией SS Choice LLC; PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™, производимые компанией PremiumEstore LLC; RAPP E-MYSTICK™, производимые компанией Ruyan America, Inc.; RED DRAGON™, производимые компанией Red Dragon Products, LLC; RUYAN®, производимые компанией Ruyan Group (Holdings) Ltd.; SF®, производимые компанией Smoker Friendly International, LLC; GREEN SMART SMOKER®, производимые компанией The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.; SMOKE ASSIST®, производимые компанией Coastline Products LLC; SMOKING EVERYWHERE®, производимые компанией Smoking Everywhere, Inc.; V2CIGS™, производимые компанией VMR Products LLC; VAPOR NINE™, производимые компанией VaporNine LLC; VAPOR4LIFE®, производимые компанией Vapor 4 Life, Inc.; VEPPO™, производимые компанией E-CigaretteDirect, LLC; VUSE®, производимые компанией R. J. Reynolds Vapor Company; MISTIC MENTHOL product, производимые компанией Mistic Ecigs; the VYPE product, производимые компанией CN Creative Ltd; IQOS™, производимые компанией Philip Morris International; GLO™, производимые компанией British American Tobacco; MARK TEN products, производимые компанией Nu Mark LLC; и the JUUL product, производимые компанией Juul Labs, Inc. Другие электрические устройства доставки аэрозоля, и, в частности, устройства, которые были охарактеризованы как так называемые электронные сигареты, продавали под торговыми наименованиями COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP® и SOUTH BEACH SMOKE™.
[0006] Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с усовершенствованным электронным оборудованием, например, таким, которое может повысить удобство использования устройств.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, выполненным с возможностью вырабатывания аэрозоля и которые, в некоторых вариантах реализации, могут быть названы электронными сигаретами, сигаретами с нагревом, но без горения (или устройствами) или устройствами без нагрева и без горения. Настоящее изобретение включает в себя, без ограничения, следующие примеры реализаций.
[0008] В некоторых примерах реализации представлено устройство доставки аэрозоля, содержащее: по меньшей мере один кожух и внутри указанного по меньшей мере одного кожуха источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения; компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью получения питания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля; датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через указанный по меньшей мере один кожух; переключатель, соединенный с источником питания и компонентом вырабатывания аэрозоля и расположенный между ними; и схему обработки, соединенную с датчиком и переключателем и выполненную с возможностью по меньшей мере: определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика и эталонным атмосферным давлением воздуха и, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину, вывода сигнала, с тем чтобы вызвать переключаемые подключение переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, при этом обеспечена возможность переключаемых подключения и отключения переключателем выходного напряжения для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между указанной разностью и целевым значением мощности.
[0009] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вне периода времени вырабатывания аэрозоля, в котором сигнал отсутствует, а выходное напряжение отключено от компонента вырабатывания аэрозоля, датчик выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления окружающего воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик, причем схема обработки выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха на основе значений измерений атмосферного давления окружающего воздуха.
[0010] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха включает в себя выполнение схемы обработки также с возможностью определения среднего значения измерений атмосферного давления окружающего воздуха и установки эталонного атмосферного давления воздуха в качестве среднего значения.
[0011] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации пороговая разность установлена так, что она отражает минимальное отклонение от эталонного атмосферного давления воздуха, вызванное действием затяжки при использовании устройства доставки аэрозоля пользователем.
[0012] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью определения разницы и вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью: определения разности между самым последним из значений измерений и эталонным атмосферным давлением воздуха и того, является ли разность по меньшей мере пороговой разностью; определения скорости изменения атмосферного давления воздуха по меньшей мере из некоторых значений измерений атмосферного давления воздуха и того, вызвана ли разность действием затяжки на основе скорости изменения; и вывода сигнала только тогда, когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину и вызвана действием затяжки.
[0013] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала для питания компонента вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, который совпадает со временем действия затяжки.
[0014] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации заданное отношение описано ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
[0015] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации заданное отношение описано комбинацией ступенчатой функции и линейной функции.
[0016] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации композиция предшественника аэрозоля представляет собой жидкость, твердое или полутвердое вещество.
[0017] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом рабочий цикл сигнала ШИМ выполнен с возможностью регулирования, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
[0018] В некоторых примерах реализации устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации с периодической скоростью в течение периода времени вырабатывания аэрозоля схема обработки также выполнена с возможностью: определения окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, причем каждое значение измерения окна выборки значений измерений определяют как произведение напряжения на компоненте вырабатывания аэрозоля и тока, проходящего через него; вычисления скользящей средней мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, на основе окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности; сравнивания скользящей средней мощности с целевым значением мощности и вывода сигнала, с тем чтобы вызвать соответственно отключение и подключение переключателем выходного напряжения в каждом случае, в котором скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже целевого значения мощности.
[0019] В некоторых примерах реализации представлен управляющий корпус для устройства доставки аэрозоля, содержащий: источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения; компонент вырабатывания аэрозоля или выводы, выполненные с возможностью соединения компонента вырабатывания аэрозоля с управляющим корпусом, при этом компонент вырабатывания аэрозоля выполнен с возможностью получения питания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля; датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через по меньшей мере один кожух; переключатель, соединенный с источником питания и компонентом вырабатывания аэрозоля и расположенный между ними; и схему обработки, соединенную с датчиком и переключателем и выполненную с возможностью по меньшей мере: определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика и эталонным атмосферным давлением воздуха и, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину, вывода сигнала, с тем чтобы вызвать переключаемые подключение переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, при этом обеспечена возможность переключаемых подключения и отключения переключателем выходного напряжения для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между указанной разностью и целевым значением мощности.
[0020] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вне периода времени вырабатывания аэрозоля, в котором сигнал отсутствует, а выходное напряжение отключено от компонента вырабатывания аэрозоля, датчик выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления окружающего воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик, причем схема обработки выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха на основе значений измерений атмосферного давления окружающего воздуха.
[0021] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха включает в себя выполнение схемы обработки также с возможностью определения среднего значения измерений атмосферного давления окружающего воздуха и установки эталонного атмосферного давления воздуха в качестве среднего значения.
[0022] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации пороговая разность установлена так, что она отражает минимальное отклонение от эталонного атмосферного давления воздуха, вызванное действием затяжки при использовании устройства доставки аэрозоля пользователем.
[0023] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью определения разницы и вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью: определения разности между самым последним из значений измерений и эталонным атмосферным давлением воздуха и того, является ли разность по меньшей мере пороговой разностью; определения скорости изменения атмосферного давления воздуха по меньшей мере из некоторых значений измерений атмосферного давления воздуха и того, вызвана ли разность действием затяжки на основе скорости изменения; и вывода сигнала только тогда, когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину и вызвана действием затяжки.
[0024] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала для питания компонента вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, который совпадает со временем действия затяжки.
[0025] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации заданное отношение описано ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
[0026] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации заданное отношение описано комбинацией ступенчатой функции и линейной функции.
[0027] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации композиция предшественника аэрозоля представляет собой жидкость, твердое или полутвердое вещество.
[0028] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом рабочий цикл сигнала ШИМ выполнен с возможностью регулирования, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
[0029] В некоторых примерах реализации управляющего корпуса по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации с периодической скоростью в течение периода времени нагрева схема обработки также выполнена с возможностью: определения окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, причем каждое значение измерения окна выборки значений измерений определяют как произведение напряжения на компоненте вырабатывания аэрозоля и тока, проходящего через него; вычисления скользящей средней мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, на основе окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности; сравнивания скользящей средней мощности с целевым значением мощности и вывода сигнала, с тем чтобы вызвать соответственно отключение и подключение переключателем выходного напряжения в каждом случае, в котором скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже целевого значения мощности.
[0030] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Раскрытие настоящего изобретения включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, раскрытых в данном изобретении, независимо от того, намеренно ли такие признаки или элементы объединены или иным образом изложены в конкретном варианте 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 реализаций должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
[0031] Таким образом, следует понимать, что данное раскрытие сущности изобретения приведено только для целей резюмирования некоторых примеров реализаций так, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов изобретения. Соответственно, следует понимать, что описанные выше примеры реализаций являются только примерами и не должны истолковываться как каким-либо образом сужающие объем или сущность изобретения. Другие примеры реализаций, 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 реализаций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0032] Таким образом, после описания аспектов данного изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:
[0033] на ФИГ. 1 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж и управляющий корпус, которые соединены друг с другом согласно примеру реализации настоящего изобретения;
[0034] на ФИГ. 2 показан вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 1, в котором картридж и управляющий корпус отсоединены друг от друга согласно примеру реализации;
[0035] на ФИГ. 3 и 4 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля, которые соответственно соединены друг с другом и отсоединены друг от друга, согласно другому примеру реализации настоящего изобретения;
[0036] на ФИГ. 5 и 6 показаны соответственно вид спереди и вид в разрезе устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 3 и 4 согласно примеру реализации;
[0037] на ФИГ. 7 и 8 показаны соответственно вид сбоку и вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля, включающего в себя картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно примеру реализации настоящего изобретения;
[0038] на ФИГ. 9 показана электрическая схема устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения;
[0039] на ФИГ. 10 показана электрическая схема компонентов устройства доставки аэрозоля, на ФИГ. 11 показана блок-схема способа управления мощностью для устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения;
[0040] на ФИГ. 11 показана блок-схема способа управления мощностью для устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения;
[0041] на ФИГ. 12A и 12B показаны функциональные отношения для предварительного нагрева устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения;
[0042] на ФИГ. 13 показана блок-схема еще одного способа управления мощностью для устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения; и
[0043] на ФИГ. 14A, 14B, 14C, 14D, 14E и 14F показаны функциональные отношения управления мощностью для устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения, согласно примерам реализации настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0044] Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на примеры его реализаций. Эти примеры реализаций описаны таким образом, что данное раскрытие является исчерпывающим и полным 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; напротив, эти варианты реализации приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В данном 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, хотя в настоящем документе может быть сделана ссылка на количественные показатели, значения, геометрические отношения или тому подобное, если не указано иное, любой один или более, если не все из них, могут быть абсолютными или приблизительными для учета приемлемых изменений, которые могут иметь место, например, из-за технических допусков или тому подобного.
[0045] Как описано ниже, настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля. Устройства доставки аэрозоля могут быть выполнены с возможностью вырабатывания аэрозоля (пригодного для вдыхания вещества) из композиции предшественника аэрозоля (иногда называемой средством в виде пригодного для вдыхания вещества). Композиция предшественника аэрозоля может содержать одно или более из следующего: твердый табачный материал, полутвердый табачный материал или жидкая композиция предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут быть выполнены с возможностью нагрева и получения аэрозоля из текучей композиции предшественника аэрозоля (например, жидкой композиции предшественника аэрозоля). Такое устройство доставки аэрозоля может представлять собой так называемые электронные сигареты. В других вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать устройства с нагревом, но без горения. В других вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать устройства без нагрева и без горения.
[0046] Жидкая композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара или "электронная жидкость", особенно пригодна для электронных сигарет и устройств без нагрева и без горения. Жидкая композиция предшественника аэрозоля может содержать различные компоненты, включая, в качестве примера, 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.
[0047] Некоторые жидкие композиции предшественника аэрозоля, которые могут быть использованы в сочетании с различными вариантами реализации, могут включать одну или более кислот, таких как левулиновая кислота, янтарная кислота, молочная кислота, пировиноградная кислота, бензойная кислота, фумаровая кислота, их комбинации и тому подобное. Включение кислоты (кислот) в жидкие композиции предшественника аэрозоля, включающие никотин, может обеспечить получение протонированной жидкой композиции предшественника аэрозоля, включающей никотин в форме соли. Характерные типы компонентов и составов жидкого предшественника аэрозоля известны и охарактеризованы в патенте США № 7,726,320 под авторством Robinson и др., в патенте США № 9,254,002 под авторством Chong и др. и в публикациях заявок на патент США № 2013/0008457 под авторством Zheng и др.; № 2015/0020823 под авторством Lipowicz и др. и № 2015/0020830 под авторством Koller, а также публикации заявки на патент РСТ WO 2014/182736 под авторством Bowen и др. и патенте США № 8,881,737 под авторством Collett и др., раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в любой из ряда характерных продуктов, указанных выше. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Johnson Creek Enterprises LLC. Еще одни дополнительные примеры композиций предшественника аэрозоля продаются под товарными знаками BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY’S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR и JIMMY THE JUICE MAN. С предшественником аэрозоля могут использоваться варианты реализации шипучих материалов, описанные, в качестве примера, в публикации заявки на патент США № 2012/0055494 под авторством Hunt и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, использование шипучих материалов описано, например, в патентах США № 4,639,368 под авторством Niazi и др., № 5,178,878 под авторством Wehling и др., № 5,223,264 под авторством Wehling и др., № 6,974,590 под авторством Pather и др., № 7,381,667 под авторством Bergquist и др., № 8,424,541 под авторством Crawford и др., № 8,627,828 под авторством Strickland и др., и № 9,307,787 под авторством Sun и др., а также в публикации заявки на патент США № 2010/0018539 под авторством Brinkley и др. и в публикации заявки на патент PCT № WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0048] Композиция предшественника аэрозоля может дополнительно или альтернативно включать в себя другие активные ингредиенты, включающие, без ограничения, растительные ингредиенты (например, лаванду, мяту перечную, ромашку, базилик, розмарин, тимьян, эвкалипт, имбирь, каннабис, женьшень, мака и растительную настойку), возбуждающие вещества (например, кофеин и гуарана), аминокислоты (например, таурин, теанин, фенилаланин, тирозин и триптофан) и/или фармацевтические, нутрицевтические и медицинские ингредиенты (например, витамины, такие как B6, B12 и C, и каннабиноиды, такие как тетрагидроканнабинол (ТГК) и каннабидиол (КБД). Конкретные проценты и выбор ингредиентов будут варьироваться в зависимости от желаемого вкуса, текстуры и других характеристик. Примеры активных ингредиентов могут включать любой ингредиент, о котором известно, что он влияет на одну или более биологических функций в организме, например ингредиенты, которые обеспечивают фармакологическую активность или другое прямое действие при диагностике, лечении, подавлении, терапии или профилактике заболевания или которые влияют на структуру или любую функцию организма человека или других животных (например, оказывает стимулирующее действие на центральную нервную систему, оказывает возбуждающее действие, жаропонижающее или обезболивающее действие или иное полезное действие на организм).
[0049] 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 конструкция 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.
[0050] В других вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать устройства с нагревом, но без горения, выполненные с возможностью нагрева твердой композиции предшественника аэрозоля (например, экструдированного табачного стержня) или полутвердой композиции предшественника аэрозоля (например, несущей глицерин табачной пасты). Композиция предшественника аэрозоля может содержать табаксодержащие шарики, табачные куски, табачные полосы, восстановленный табачный материал или их комбинации и/или смесь мелкоизмельченного табака, табачного экстракта, высушенного распылением экстракта или другой формы табака, смешанной с необязательными неорганическими материалами (такими как карбонат кальция), необязательными ароматизаторами и материалами, образующими аэрозоль с образованием по существу твердой или формуемой (например, экструдированной) подложки. Характерные типы и составы твердой и полутвердой композиций предшественника аэрозоля раскрыты в патенте США № 8,424,538 под авторством Thomas и др., в патенте США № 8,464,726 под авторством Sebastian и др., в публикации заявки на патент США № 2015/0083150 под авторством Conner и др., в публикации заявки на патент США № 2015/0157052 под авторством Ademe и др., и в публикации заявки на патент США № 2017/0000188 под авторством Nordskog и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные характерные типы твердых и полутвердых композиций предшественника аэрозоля и компоновок включают те, которые найдены в расходуемых элементах NEOSTIKS™ в виде источника аэрозоля для продукта GLO™, производимого компанией British American Tobacco, и в расходуемых элементах HEETS™ в виде источника аэрозоля для продукта IQOS™, производимого компанией Philip Morris International, Inc.
[0051] В различных вариантах реализации пригодное для вдыхания вещество, в частности, может представлять собой табачный компонент или полученный из табака материал (т.е. материал, который в природных условиях присутствует в табаке и который может быть непосредственно выделен из табака или получен синтетически). Например, композиция предшественника аэрозоля может содержать табачный экстракт или его фракции, объединенные с инертной подложкой. Композиция предшественника аэрозоля может также содержать негорелый табак или состав, содержащий негорелый табак, который при нагреве до температуры ниже температуры его сгорания высвобождает пригодное для вдыхания вещество. В некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать табачные конденсаты или их фракции (т.е. конденсированные компоненты дыма, вырабатываемого в результате сгорания табака, выпускающие ароматизаторы и, возможно, никотин).
[0052] Табачные материалы, используемые в настоящем изобретении, могут варьироваться и могут содержать, например, табак трубоогневой сушки, табак Берлей, табак восточной группы или мэрилендский табак, темный табак, темный табак огневой сушки и махорку, а также другие редкие или специальные табаки или их смеси. Табачные материалы также могут включать в себя так называемые «смешанные» формы и обработанные формы, такие как обработанные табачные стебли (например, нарезанные скрученные или нарезанные воздушные стебли), увеличенный в объеме табак (например, воздушный табак, такой как взорванный табак (dry ice expanded tobacco, DIET), предпочтительно в форме нарезанного наполнителя), восстановленные табаки (например, восстановленные табаки, произведенные с использованием процессов производства бумаги или литых листов). Различные репрезентативные типы табака, переработанные типы табаков и типы табачных смесей приведены в патенте США № 4,836,224 под авторством Lawson и др.; в патенте США № 4,924,888 под авторством Perfetti и др.; в патенте США № 5,056,537 под авторством Brown и др.; в патенте США № 5,159,942 под авторством Brinkley и др.; в патенте США № 5,220,930 под авторством Gentry; в патенте США № 5,360,023 под авторством Blakley и др.; в патенте США № 6,701,936 под авторством Shafer и др.; в патенте США № 7,011,096 под авторством Li и др.; в патенте США № 7,017,585 под авторством Li и др.; и в патенте США № 7,025,066 под авторством Lawson и др.; в публикации заявки на патент США № 2004/0255965 под авторством Perfetti и др.; в публикации заявки на патент РСТ WO 02/37990 под авторством Bereman и Bombick и др., Fund. Appl. Toxicol., 39, стр. 11-17, которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные примеры табачных композиций, которые могут использоваться в курительном устройстве, в том числе в соответствии с настоящим изобретением, раскрыты в патенте США № 7,726,320 под авторством Robinson и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0053] Кроме того, композиция предшественника аэрозоля может содержать инертную подложку, имеющую пригодное для вдыхания вещество или его предшественник, встроенные в него или иным образом нанесенные на него. Например, жидкость, содержащая пригодное для вдыхания вещество, может быть нанесена на инертную подложку, абсорбирована ей или адсорбирована в нее таким образом, что при нагреве пригодное для вдыхания вещество высвобождается в виде, который может быть извлечен из изделия согласно изобретению посредством приложения положительного или отрицательного давления. Согласно некоторым аспектам композиция предшественника аэрозоля может содержать смесь душистых и ароматических табаков в виде нарезанного наполнителя. Согласно другому аспекту композиция предшественника аэрозоля может содержать восстановленный табачный материал, такой как описан в патенте США № 4,807,809 под авторством Pryor и др., в патенте США № 4,889,143 под авторством Pryor и др. и в патенте США № 5,025,814 под авторством Raker, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Для дополнительной информации относительно подходящей композиции предшественника аэрозоля см. заявку на патент США № 15/916,834 под авторством Sur и др., поданную 9 марта 2018 года, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0054] Независимо от типа композиции предшественника аэрозоля, устройства доставки аэрозоля могут включать в себя компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля. Например, в случае электронной сигареты или устройства с нагревом, но без горения, компонент вырабатывания аэрозоля может представлять собой или включать в себя нагревательный элемент. В случае устройства без нагрева и без горения в некоторых примерах компонент вырабатывания аэрозоля может представлять собой или включать в себя выполненную с возможностью вибрирования пьезоэлектрическую или пьезомагнитную сетку.
[0055] Один пример подходящего нагревательного элемента представляет собой индукционный нагреватель. Такие нагреватели часто содержат индукционный передатчик и индукционный приемник. Индукционный передатчик может содержать катушку, выполненную с возможностью создания колебательного магнитного поля (например, магнитного поля, которое изменяется периодически во времени) при направлении через него переменного тока. Индукционный приемник может быть по меньшей мере частично расположен или размещен в индукционном передатчике и может включать в себя проводящий материал (например, ферромагнитный материал или материал с алюминиевым покрытием). Путем направления переменного тока через индукционный передатчик в индукционном приемнике могут создаваться вихревые токи за счет индукции. Вихревые токи, протекающие через сопротивление материала, образующего индукционный приемник, могут нагревать его с помощью джоулевой теплоты (т.е. за счет эффекта Джоуля). Индукционный приемник, который может образовывать атомайзер, может нагреваться беспроводным способом с образованием аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, расположенной вблизи индукционного приемника. Различные варианты реализации устройства доставки аэрозоля с индукционным нагревателем описаны в публикации заявки на патент США № 2017/0127722 под авторством Davis и др., в публикации заявки на патент США № 2017/0202266 под авторством Sur и др., и в заявке на патент США № 15/352,153 под авторством Sur и др., поданной 15 ноября 2016 года, в заявке на патент США № 15/799,365 под авторством Sebastian и др., поданной 31 октября 2017 года, и в заявке на патент США № 15/836,086 под авторством Sur, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0056] В других вариантах реализации, включающих те, что описаны более конкретно в настоящем документе, нагревательный элемент представляет собой нагреватель кондуктивного типа, такой как в случае резистивного электронагревателя. Эти нагреватели могут быть выполнены с возможностью выработки тепла при пропускании через них электрического тока. В различных вариантах реализации нагреватель кондуктивного типа может быть выполнен в различных формах, например, в виде фольги, пены, дисков, спиралей, волокон, проволоки, пленок, нитей, полос, лент или цилиндров. Такие нагреватели часто содержат металлический материал и выполнены с возможностью выработки тепла в результате электрического сопротивления, связанного с прохождением через них электрического тока. Такие резистивные нагреватели могут быть расположены вблизи композиции предшественника аэрозоля для ее нагрева с получением аэрозоля. Разнообразные проводящие подложки, которые могут использоваться с настоящим изобретением, описаны в вышеуказанной публикации заявки на патент США № 2013/0255702 под авторством Griffith и др.
[0057] Следует понимать, что примеры реализации, описанные в настоящем документе, могут применяться соответствующим образом к устройствам, в которых используют компоненты вырабатывания аэрозоля (например, атомайзеры), отличные от нагревательных элементов, например, в случае устройства без нагрева и без горения. Например, в вариантах реализации, включающих в себя выполненную с возможностью вибрирования пьезоэлектрическую или пьезомагнитную сетку, мощность для приведения в действие сетки можно контролировать с помощью схемы обработки, выполненной с возможностью выборочного приведения в действие сетки для вибрирования и обеспечения выброса компонентов композиции предшественника аэрозоля через сетку. Иными словами, схема обработки может быть выполнена с возможностью управления мощностью от источника питания для выборочного приведения в действие выполненной с возможностью вибрирования пьезоэлектрической/пьезомагнитной сетки.
[0058] В некоторых вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать управляющий корпус и картридж в случае так называемых электронных сигарет или устройств без нагрева и без горения или управляющий корпус и элемент источника аэрозоля в случае так называемых устройств с нагревом, но без горения. В случае как электронных сигарет, так и устройств с нагревом, но без горения, управляющий корпус может быть многоразовым, тогда как картридж/элемент в виде источника аэрозоля может быть выполнен с возможностью ограниченного числа применений и/или выполнен с возможностью одноразового использования. Различные механизмы могут соединять картридж/элемент источника аэрозоля и управляющий корпус, например, в виде резьбового взаимодействия, взаимодействия с плотной посадкой, посадки с натягом, скользящей посадки, магнитного взаимодействия и тому подобного.
[0059] Управляющий корпус и картридж/элемент в виде источника аэрозоля могут содержать соответствующие отдельные кожухи или наружные корпуса, 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.
[0060] Картридж/элемент источника аэрозоля может содержать композицию предшественника аэрозоля. Для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля компонент вырабатывания аэрозоля (например, нагревательный элемент, пьезоэлектрическая/пьезомагнитная сетка) может быть расположен в контакте с композицией предшественника аэрозоля или вблизи нее, например, по ширине управляющего корпуса и картриджа, или в управляющем корпусе, в котором может быть расположен элемент в виде источника аэрозоля. Управляющий корпус может содержать источник питания, который может быть перезаряжаемым или сменным и, таким образом, управляющий корпус может быть повторно использован с множеством картриджей/элементов источника аэрозоля.
[0061] Управляющий корпус может также содержать средства для активации устройства доставки аэрозоля, такие как кнопка, сенсорная поверхность или тому подобное для ручного управления устройством. Дополнительно или альтернативно, управляющий корпус может включать датчик расхода для определения того, когда пользователь осуществляет затяжку на картридже/элементе в виде источника аэрозоля, чтобы активировать таким образом устройство доставки аэрозоля.
[0062] В различных вариантах реализации устройство доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения может принимать различные общие формы, включая без ограничения общую форму, которая может быть определена как по существу стержнеобразная или по существу трубчатая форма или по существу цилиндрическая форма. В вариантах реализации, показанных на сопроводительных чертежах и описанных со ссылкой на них, устройство доставки аэрозоля имеет по существу круглое поперечное сечение, однако другие формы поперечного сечения (например, овал, квадрат, прямоугольник, треугольник и т.д.) также охвачены раскрытием настоящего изобретения. Такой язык, который описывает физическую форму изделия, также может быть применен к его отдельным компонентам, в том числе к управляющему корпусу и картриджу/элементу в виде источника аэрозоля. В других вариантах реализации управляющий корпус может принимать другую портативную форму, такую как форма небольшой коробки.
[0063] В более конкретных вариантах реализации управляющий корпус и картридж/элемент в виде источника аэрозоля могут быть одноразовыми или многоразового применения. Например, управляющий корпус может иметь источник питания, такой как сменная батарея или перезаряжаемая батарея, твердотельная батарея, тонкопленочная твердотельная батарея, перезаряжаемый суперконденсатор, литий-ионный или гибридный литий-ионный конденсатор или тому подобное. Одним из примеров источника питания является литий-ионная аккумуляторная батарея TKI-1550, производимая немецкой компанией Tadiran Batteries GmbH. В другом варианте реализации подходящий источник питания может представлять собой никель-кадмиевый элемент N50-AAA CADNICA, произведенный компанией Sanyo Electric Company, Ltd., Япония. В других вариантах реализации множество таких батарей, например, каждая из которых обеспечивает 1,2 вольта, могут быть последовательно соединены. В некоторых вариантах реализации источник питания выполнен с возможностью обеспечения выходного напряжения. Источник питания может снабжать питанием компонент вырабатывания аэрозоля, который выполнен с возможностью вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля.
[0064] В таком случае, в некоторых примерах источник питания может быть соединен с любым типом технологии перезарядки и, таким образом, объединен с ним. Примеры подходящих зарядных устройств включают зарядные устройства, которые просто подают постоянный или импульсный постоянный ток (DC) к источнику питания, быстрые зарядные устройства, которые добавляют схему управления, трехэтапные зарядные устройства, зарядные устройства с индукционным питанием, интеллектуальные зарядные устройства, зарядные устройства с питанием от движения, импульсные зарядные устройства, солнечные зарядные устройства, зарядные устройства на основе USB и тому подобное. В некоторых примерах зарядное устройство включает в себя адаптер питания и любую подходящую зарядную схему. В других примерах зарядное устройство включает в себя адаптер питания, а управляющий корпус оснащен зарядной схемой. В этих других примерах зарядное устройство иногда может называться просто адаптером питания.
[0065] Управляющий корпус может содержать любое количество различных выводов, электрических разъемов и тому подобное для подключения к подходящему зарядному устройству и в некоторых примерах для подключения к другим внешним устройствам для связи. Более конкретные подходящие примеры включают разъемы постоянного тока (DC), такие как цилиндрические разъемы, разъемы прикуривателя и USB-разъемы, включая разъемы, обозначенные USB 1.x (например, тип A, тип B), USB 2.0 и его обновления и дополнения (например, Mini A, Mini B, Mini AB, Micro A, Micro B, Micro AB) и USB 3.x (например, тип A, тип B, Micro B, Micro AB, тип C), специально разработанные разъемы, такие как разъем Apple Lightning, и тому подобное. Управляющий корпус может напрямую соединяться с зарядным устройством или другим внешним устройством, или оба могут соединяться посредством подходящего кабеля, который также имеет подходящие разъемы. В примерах, в которых оба соединены кабелем, управляющий корпус и зарядное устройство или другое внешнее устройство могут иметь одинаковый или разный тип разъема, при этом кабель имеет разъем одного типа или оба типа разъемов.
[0066] В примерах, включающих в себя зарядку с индукционным питанием, устройство доставки аэрозоля может быть оборудовано технологией индукционной беспроводной зарядки и включать в себя индукционный приемник для подключения к беспроводному зарядному устройству, зарядной площадке и тому подобному, что включает в себя индукционный передатчик и использует индукционную беспроводную зарядку (включая, например, беспроводную зарядку в соответствии со стандартом беспроводной зарядки Qi, разработанным компанией Wireless Power Consortium (WPC)). Или источник питания может заряжаться от беспроводного зарядного устройства посредством радиочастотных волн (RF). Примеры индуктивных беспроводных зарядных систем описаны в публикации заявки на патент США № 2017/0112196 под авторством Sur и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Также в некоторых примерах реализации в случае электронной сигареты картридж может представлять собой картридж одноразового использования, как описано в патенте США № 8,910,639 под авторством Chang и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0067] Один или более разъемов могут использоваться для подключения источника питания к технологии подзарядки, а некоторые могут включать в себя зарядный футляр, подставку, базу для подзарядки, чехол и тому подобное. Более конкретно, например, управляющий корпус может быть выполнен с возможностью взаимодействия с подставкой, которая содержит USB-разъем для подключения к блоку питания. Более конкретно, например, управляющий корпус может быть выполнен с возможностью размещения в чехле и взаимодействия с ним, который содержит USB-разъем для подключения к блоку питания. В этих и подобных примерах USB-разъем может подключаться напрямую к источнику питания, или USB-разъем может подключаться к источнику питания через подходящий адаптер питания.
[0068] Примеры источников питания описаны в патенте США № 9,484,155 под авторством Peckerar и др. и в публикации заявки на патент США № 2017/0112191 под авторством Sur и др., поданной 21 октября 2015 года, раскрытия которых включен в настоящий документ посредством ссылки. Другие примеры подходящих источников питания описаны в публикациях заявок на патент США № 2014/0283855 под авторством Hawes и др., № 2014/0014125 под авторством Fernando и др., № 2013/0243410 под авторством Nichols и др., № 2010/0313901 под авторством Fernando и др. и в патенте США № 9,439,454 под авторством Fernando и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Относительно датчика расхода, характерные регулирующие электрический ток компоненты и другие управляющие электрическим током компоненты, включая различные микроконтроллеры, датчики и переключатели для устройств доставки аэрозоля, описаны в патенте США № 4,735,217 под авторством Gerth и др.; в патентах США № 4,922,901, № 4,947,874 и № 4,947,875 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., патенте США № 9,423,152 под авторством Ampolini и др., патенте США № 9,439,454 под авторством Fernando и др. и публикации заявки на патент США № 2015/0257445 под авторством Henry и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0069] Устройство ввода может быть включено в устройство для доставки аэрозоля (и может заменять или дополнять датчик расхода).Устройство ввода может быть выполнено с обеспечением пользователю возможности управлять функциями устройства и/или с обеспечением возможности выводить информацию пользователю. Любой компонент или комбинация компонентов могут использоваться в качестве ввода данных для управления функцией устройства. Подходящие устройства ввода включают в себя нажимные кнопки, сенсорные переключатели или другие сенсорные чувствительные поверхности. Например, могут быть использованы одна или более нажимных кнопок, как описано в публикации США № 2015/0245658 под авторством Worm и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Аналогично, может быть использован сенсорный экран, как описано в заявке на патент США № 14/643,626, поданной 10 марта 2015 года под авторством Sears и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0070] В качестве дополнительного примера компоненты, выполненные с возможностью распознавания жестов на основе заданных движений устройства доставки аэрозоля, могут использоваться в качестве устройства ввода. См. публикацию США № 2016/0158782 под авторством Henry и др., которая включен в настоящий документ посредством ссылки. В качестве еще одного примера на устройстве доставки аэрозоля может быть реализован емкостный датчик, чтобы обеспечить пользователю возможность осуществлять ввод данных, например, касаясь поверхности устройства, на котором реализован емкостной датчик. В другом примере на устройстве доставки аэрозоля может быть реализован датчик, выполненный с возможностью обнаружения движения, связанного с устройством (например, акселерометр, гироскоп, фотоэлектрический датчик приближения и т.д.), чтобы обеспечить пользователю возможность осуществлять ввод данных. Примеры подходящих датчиков описаны в публикации заявки на патент США № 2018/0132528 под авторством Sur и др. и в публикации заявки на патент США № 2016/0158782 под авторством Henry и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0071] Как указано выше, устройство доставки аэрозоля может содержать различное электронное оборудование, например, по меньшей мере один управляющий компонент. Подходящий управляющий компонент может содержать множество электронных компонентов и в некоторых примерах может быть образован из печатной платы, такой как печатная монтажная плата (PCB). В некоторых примерах электронные компоненты включают в себя схему обработки, выполненную с возможностью выполнения обработки данных, выполнения приложений или других услуг обработки, контроля или управления согласно одному или более примерам реализаций. Схема обработки может включать в себя процессор, реализованный в различных формах, таких как по меньшей мере одно ядро процессора, микропроцессор, сопроцессор, контроллер, микроконтроллер или различные другие вычислительные или обрабатывающие устройства, включающие одну или более интегральных схем, таких как, например, ASIC (специализированная интегральная схема), ППВМ (программируемая пользователем вентильная матрица), некоторые их комбинации и тому подобное. В некоторых примерах схема обработки может включать в себя память, соединенную с процессором или встроенную в него, на которой могут храниться данные, инструкции для компьютерной программы, исполняемые процессором, некоторые их комбинации или тому подобное.
[0072] В некоторых примерах управляющий компонент может включать в себя одно или более внешних устройств ввода/вывода, которые могут быть соединены со схемой обработки или встроены в нее. Более конкретно, управляющий компонент может включать интерфейс 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 беспроводной блок микроконтроллера CC3200 с одним чипом компании Texas Instruments. И 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.
[0073] В предложенном в соответствии с настоящим изобретением устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы и другие дополнительные компоненты. Один пример подходящего компонента представляет собой индикатор, такой как светоизлучающие диоды, светоизлучающие диоды на квантовых точках или тому подобное, которые могут светиться при использовании устройства доставки аэрозоля. Примеры подходящих компонентов светоизлучающих диодов, а также их конструкция 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.
[0074] Другие индикации работы также охвачены раскрытием настоящего изобретения. Например, визуальные индикаторы работы также включают изменения в цвете света или интенсивности, чтобы показать прогрессирование курения. Тактильные (гаптические) индикаторы работы, такие как вибрационные двигатели, и звуковые (аудио) индикаторы работы, такие как динамики, аналогичным образом охвачены настоящим раскрытием. Более того, комбинации таких индикаторов работы также пригодны для использования в одном курительном изделии. Согласно другому аспекту устройство доставки аэрозоля может включать в себя один или более индикаторов или признаков, таких как, например, дисплей, выполненный с возможностью предоставления информации, соответствующей работе курительного изделия, такой как, например, величина мощности, оставшаяся в источнике питания, прогрессирование процесса курения, указание, соответствующее активации компонент вырабатывания аэрозоля, и/или тому подобное.
[0075] Также рассмотрены другие компоненты. Например, патент США № 5,154,192 под авторством Sprinkel и др. раскрывает индикаторы для курительных изделий; патент США № 5,261,424 под авторством Sprinkel Jr. раскрывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть выполнены на мундштучном конце устройства для регистрации активности губ пользователя, связанной с выполнением затяжки, с последующим запуском нагревания; патент США № 5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массиве тепловой нагрузки в ответ на сопротивление затяжке мундштука; патент США № 5,967,148 под авторством Harris и др. раскрывает приемные гнезда в курительном устройстве, которые включают идентификатор, обнаруживающий неоднородность в величине инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при вводе компонента в приемное гнездо; патент США № 6,040,560 под авторством Fleischhauer и др. описывает определенный выполняемый энергетический цикл со множественными дифференциальными фазами; патент США № 5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрывает фотонно-оптронные компоненты; патент США № 5,954,979 под авторством Counts и др. раскрывает средства для изменения сопротивления затяжке через курительное устройство; патент США № 6,803,545 под авторством Blake и др. раскрывает определенные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах; патент США № 7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами; патент США № 8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрывает компьютерные средства связи для курительных устройств, предназначенные для облегчения зарядки и позволяющие выполнять автоматизированный контроль устройства; патент США № 8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрывает системы идентификации для курительных устройств; и в публикации заявки на патент PCT WO 2010/003480 под авторством Flick раскрыта система регистрации потока текучей среды, показывающая наличие затяжки в системе выработки аэрозоля; причем содержание всех вышеуказанных изобретений включено в настоящую заявку посредством ссылки.
[0076] Дальнейшие примеры компонентов, связанных с электронными изделиями доставки аэрозоля и раскрывающих материалы и компоненты, которые могут быть использованы в настоящем изделии, описаны в патентах США № 4,735,217 под авторством Gerth и др.; № 5,249,586 под авторством Morgan и др.; № 5,666,977 под авторством Higgins и др.; № 6,053,176 под авторством Adams и др.; № 6,164,287 под авторством White; № 6,196,218 под авторством Voges; № 6,810,883 под авторством Felter и др.; № 6,854,461 под авторством Nickols; № 7,832,410 под авторством Hon; № 7,513,253 под авторством Kobayashi; № 7,896,006 под авторством Hamano; № 6,772,756 под авторством Shayan; № 8,156,944 и № 8,375,957 под авторством Hon; № 8,794,231 под авторством Thorens и др.; № 8,851,083 под авторством Oglesby и др.; № 8,915,254 и 8,925,555 под авторством Monsees и др.; № 9,220,302 под авторством DePiano и др.; публикациях заявок на патент США № 2006/0196518 и № 2009/0188490 под авторством Hon; публикации заявки на патент США № 2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; публикации заявки на патент США № 2010/0307518 под авторством Wang; публикации заявки на патент PCT WO 2010/091593 под авторством Hon и публикации заявки на патент PCT WO 2013/089551 под авторством Foo, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, публикация заявки на патент США № 2017/0099877 под авторством Worm и др. раскрывает капсулы, которые могут быть включены в устройства доставки аэрозоля, и конфигурации для устройств доставки аэрозоля в виде брелока, и включена в настоящий документ посредством ссылки. Разнообразные материалы, раскрытые в вышеупомянутых документах, могут быть включены в настоящие устройства в различных вариантах реализации и все вышеприведенные раскрытия включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0077] Другие признаки, средства управления или компоненты, которые могут содержаться в устройствах доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, 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.
[0078] На ФИГ. 1 и 2 показаны варианты реализации устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и картридж в случае электронной сигареты. В этом отношении, на ФИГ. 1 и 2 показано устройство 100 доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения. Как указано, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью рассоединения. В этом отношении, на ФИГ. 1 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 2 показан вид сбоку с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации. В некоторых вариантах реализаций устройство доставки аэрозоля может быть, например, по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда управляющий корпус и картридж находятся в собранной конфигурации.
[0079] Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут быть выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом с помощью множества соединений, таких как соединение с плотной посадкой (или посадкой с натягом), резьбовое соединение, магнитное соединение и т.п. Таким образом, управляющий корпус может содержать первый взаимодействующий элемент (например, элемент сопряжения), который выполнен с возможностью взаимодействия со вторым взаимодействующим элементом (например, разъем) на картридже. Первый взаимодействующий элемент и второй взаимодействующий элемент могут быть обратимыми. В качестве примера как первый взаимодействующий элемент, так и второй взаимодействующий элемент может иметь наружную резьбу, а другой может иметь внутреннюю резьбу. В качестве дополнительного примера как первый взаимодействующий элемент, так и второй взаимодействующий элемент может представлять собой магнит, а другой может представлять собой металл или согласующий магнит. В конкретных вариантах реализации взаимодействующие элементы могут быть образованы непосредственно существующими компонентами управляющего корпуса и картриджа. Например, кожух управляющего корпуса может образовывать полость на своем конце, которая выполнена с возможностью размещения по меньшей мере части картриджа (например, накопительная емкость или другой образующий оболочку элемент картриджа). В частности, накопительная емкость картриджа может быть по меньшей мере частично размещена в полости управляющего корпуса, в то время как мундштук картриджа находится снаружи полости управляющего корпуса. Картридж может удерживаться в полости, образованной кожухом управляющего корпуса, например, за счет посадки с натягом (например, за счет использования фиксаторов и/или других элементов, создающих взаимодействие с натягом между внешней поверхности картриджа и внутренней поверхностью стенки, образующей полость управляющего корпуса), посредством магнитного взаимодействия (например, посредством использования магнитов и/или магнитных металлов, расположенных внутри полости управляющего корпуса и размещенных на картридже) или другими подходящими методами.
[0080] Как видно на виде с разрезом, показанном на ФИГ. 2, каждый из управляющего корпуса 102 и картриджа 104 содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 2, представляют собой типичный пример компонентов, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, охватываемых раскрытием настоящего изобретения. Как показано на чертеже, например, управляющий корпус может быть образован кожухом 206 (иногда называемым оболочкой управляющего корпуса), который может включать в себя управляющий компонент 208 (например, схему обработки и тому подобное), датчик 210 расхода, источник 212 питания (например, батарею, суперконденсатор) и индикатор 214 (например, светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках), и такие компоненты могут быть выровнены различным образом. Источник питания может быть перезаряжаемым, а управляющий компонент может включать в себя переключатель и схему обработки, соединенную с датчиком расхода и переключателем. Схема обработки может быть выполнена с возможностью определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика расхода и эталонным атмосферным давлением воздуха. В некоторых вариантах реализации датчик расхода представляет собой датчик абсолютного давления.
[0081] Картридж 104 может быть образован кожухом 216 (иногда называемым оболочкой картриджа), в котором заключен резервуар 218, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащий нагревательный элемент 220 (компонент вырабатывания аэрозоля). В различных конфигурациях указанная конструкция может быть названа емкостью; и соответственно термины «картридж», «емкость» и тому подобные могут быть использованы как взаимозаменяемые для обозначения оболочки или другого кожуха, охватывающего резервуар для композиции предшественника аэрозоля и в некоторых вариантах реализации содержащего нагревательный элемент или другой компонент вырабатывания аэрозоля.
[0082] Как показано на чертеже, в некоторых примерах резервуар 218 может сообщаться по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости, выполненным с возможностью впитывания или переноса иным способом композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к нагревательному элементу 220. В некоторых примерах клапан может быть расположен между резервуаром и нагревательным элементом и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к нагревательному элементу.
[0083] Для формирования нагревательного элемента 220 могут быть использованы различные примеры материалов, выполненных с возможностью выработки тепла при пропускании через них электрического тока. Нагревательный элемент в указанных примерах может быть резистивным нагревательным элементом, таким как проволочная спираль, микронагреватель и тому подобное. Примеры материалов, из которых может быть выполнен нагревательный элемент, включают фехраль (FeCrAl), нихром, никель, нержавеющую сталь, оксид индия-олова, вольфрам, дисилицид молибдена (MoSi2), силицид молибдена (MoSi), дисилицид молибдена легированный алюминием (Mo(Si,Al)2), титан, платину, серебро, палладий, сплавы серебра и палладия, графит и материалы на основе графита (например, пеноматериалы и нити на основе углерода), проводящие чернила, кремний с примесью бора и керамику (например, керамику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом). Нагревательный элемент может быть резистивным нагревательным элементом или нагревательным элементом, выполненным с возможностью генерации тепла за счет индукции. Нагревательный элемент может быть покрыт теплопроводной керамикой, такой как нитрид алюминия, карбид кремния, оксид бериллия, оксид алюминия, нитрид кремния или их композиты. Примеры вариантов реализации нагревательных элементов, используемых в устройствах доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, дополнительно описаны ниже, и могут быть включены в устройства, например, описанные в настоящем документе.
[0084] Отверстие 224 может находиться в кожухе 216 (например, на кончике мундштука), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.
[0085] Картридж 104 также может содержать один или более электронных компонентов 226, которые могут содержать интегральную схему, компонент памяти (например, электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память), датчик или тому подобное. Электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью сообщения с компонентом 208 управления и/или с внешним устройством посредством проводных или беспроводных средств. Электронные компоненты могут быть расположены в любом месте в картридже или его основании 228.
[0086] Хотя управляющий компонент 208 и датчик 210 расхода показаны отдельно, следует понимать, что различные электронные компоненты, включая управляющий компонент и датчик расхода, могут быть скомбинированы на монтажной плате (например, печатной монтажной плате), которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Кроме того, монтажная плата может быть расположена горизонтально относительно иллюстрации по ФИГ. 1, на которой монтажная плата может быть продольно параллельна центральной оси управляющего корпуса. В некоторых примерах датчик потока воздуха может содержать свою собственную монтажную плату или другой основной элемент, к которому он может быть прикреплен. В некоторых примерах может быть использована гибкая монтажная плата. Гибкая монтажная плата может быть выполнена в различных формах, включая по существу трубчатые формы. В некоторых примерах гибкая монтажная плата может быть скомбинирована с подложкой нагревателя, наложена на нее в виде слоя или может образовывать часть или всю подложку нагревателя.
[0087] Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут содержать компоненты, выполненные с возможностью способствования взаимодействию по текучей среде друг с другом. Как показано на ФИГ. 2, управляющий корпус может содержать элемент 230 сопряжения, имеющий в себе полость 232. Основание 228 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем и может включать выступ 234, выполненный с возможностью встраивания в полость. Такое взаимодействие может способствовать устойчивому соединению между управляющим корпусом и картриджем, а также установлению электрического соединения между источником 212 питания и управляющим компонентом 208 в управляющем корпусе и нагревательным элементом 220 в картридже. Также кожух 206 может содержать воздухозаборник 236, который может представлять собой выемку в кожухе, в которой он соединен с элементом сопряжения, что обеспечивает прохождение воздуха из окружающей среды вокруг элемента сопряжения в кожух, где он затем проходит через полость 232 элемента сопряжения в картридж через выступ 234.
[0088] Элемент сопряжения и основание, пригодные для использования согласно раскрытию настоящего изобретения, описаны в публикации заявки на патент США № 2014/0261495 под авторством Novak и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Например, элемент 230 сопряжения, как показано на ФИГ. 2, может образовывать внешнюю периферию 238, выполненную с возможностью сопряжения с внутренней периферией 240 основания 228. В одном примере внутренняя периферия основания может иметь радиус, по существу равный или незначительно превышающий радиус внешней периферии элемента сопряжения. Также элемент сопряжения может образовывать один или более выступов 242 на внешней периферии, выполненных с возможностью взаимодействия с одним или более углублениями 244, образованными на внутренней периферии основания. Однако для соединения основания с соединителем могут быть использованы различные другие примеры конструкций, форм и компонентов. В некоторых примерах соединение между основанием картриджа 104 и элементом сопряжения управляющего корпуса 102 может быть по существу постоянным, тогда как в других примерах указанное соединение между ними может быть разъемным, так что, например, управляющий корпус может быть повторно использован с одним или более дополнительными картриджами, которые могут быть одноразовыми и/или многоразовыми.
[0089] Резервуар 218, показанный на ФИГ. 2, может представлять собой емкость или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Например, в данном примере резервуар может содержать один или более слоев нетканого волокна, по существу образованного в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть кожуха 216. Композиция предшественника аэрозоля может содержаться в емкости. Жидкие компоненты могут удерживаться с помощью резервуара, например, за счет сорбции. Резервуар может сообщаться по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости. В данном примере элемент для переноса жидкости может переносить композицию предшественника аэрозоля, хранимую в резервуаре, посредством капиллярного действия или посредством микронасоса к нагревательному элементу 220, который в данном примере представляет собой спираль из металлической проволоки. Как правило, нагревательный элемент расположен в устройстве для нагрева с элементом для переноса жидкости.
[0090] В некоторых примерах в резервуар 218 может быть встроен микрофлюидный чип, и количеством и/или массой композиции предшественника аэрозоля, доставленной из резервуара, можно управлять с помощью микронасоса, например, на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС). Другие примеры реализаций резервуаров и элементов для переноса, используемых в устройствах доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, дополнительно описаны в настоящем документе, и такие резервуары и/или элементы для переноса могут быть включены в устройства, например, которые описаны в настоящем документе. В частности, конкретные комбинации нагревательных элементов и элементов для переноса, как дополнительно описано в настоящем документе, могут быть включены в устройства, например, которые описаны в настоящем документе.
[0091] При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство 100 доставки аэрозоля, поток воздуха обнаруживают посредством датчика 210 расхода, а нагревательный элемент 220 активируют для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Осуществление затяжки через мундштучный конец устройства доставки аэрозоля вызывает вход воздуха из окружающей среды в воздухозаборник 236 и его проход через полость 232 в элементе 230 сопряжения и центральное отверстие в выступе 234 основания 228. В картридже 104 втягиваемый воздух смешивается с генерируемым паром для образования аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из нагревательного элемента и выходит из отверстия 224 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.
[0092] Для дополнительных подробностей относительно вариантов реализации устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и картридж в случае электронной сигареты см. вышеуказанную заявку на патент США № 15/836,086 под авторством Sur и заявку на патент США № 15/916,834 под авторством Sur и др., а также заявку на патент США № 15/916,696 под авторством Sur, поданные 9 марта 2018 года, которые также включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0093] На ФИГ. 3-6 показаны варианты реализации устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля в случае устройства с нагревом, но без горения. Более конкретно, на ФИГ. 3 показано устройство 300 доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения. Устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 302 и элемент 304 в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью рассоединения. В этом отношении, на ФИГ. 3 показано устройство доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 4 показано устройство доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации.
[0094] Как показано на ФИГ. 4, в различных вариантах реализации раскрытия настоящего изобретения элемент 304 в виде источника аэрозоля может содержать нагреваемый конец 406, который выполнен с возможностью вставки в управляющий корпус 302, и мундштучный конец 408, на котором пользователь осуществляет втягивание для создания аэрозоля. В различных вариантах реализации по меньшей мере часть нагреваемого конца может содержать композицию 410 предшественника аэрозоля.
[0095] В различных вариантах реализации элемент 304 в виде источника аэрозоля или его часть может быть обернута во внешний оберточный материал 412, который может быть образован из любого материала, пригодного для обеспечения дополнительной конструкции и/или поддержки элемента в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации внешний оберточный материал может содержать материал, который сопротивляется передаче тепла, который может включать бумагу или другой волокнистый материал, такой как целлюлозный материал. Внешний оберточный материал может также включать по меньшей мере один материал наполнителя, встроенный в волокнистый материал или диспергированный в него. В различных вариантах реализации материал наполнителя может иметь форму водонерастворимых частиц. Дополнительно, материал наполнителя может включать неорганические компоненты. В различных вариантах реализации внешний оберточный материал может быть образован из множества слоев, таких как нижележащий, слой насыпью и вышележащий слой, такой как типичная оберточная бумага в сигарете. Такие материалы могут включать, например, легковесную волокнистую массу из утиля, такую как лен, пенька, сизаль, стебли риса и/или эспарто. Внешняя обертка может также включать материал, обычно используемый в фильтрующем элементе обычной сигареты, такой как ацетилцеллюлоза. Кроме того, избыточная длина внешнего оберточного материала на мундштучном конце 408 элемента в виде источника аэрозоля может служить просто для отделения композиции 410 предшественника аэрозоля от рта потребителя или для обеспечения пространства для размещения фильтрующего материала, как описано ниже, или для воздействия на затяжку, осуществляемую на изделии, или на характеристики потока пара или аэрозоля, выходящих из устройства во время осуществления затяжки. Дальнейшее обсуждение, относящееся к конфигурациям внешних оберточных материалов, которые могут использоваться с настоящим изобретением, могут быть найдены в вышеуказанном патенте США № 9,078,473 под авторством Worm и др.
[0096] В различных вариантах реализации между композицией 410 предшественника аэрозоля и мундштучным концом 408 элемента 304 в виде источника аэрозоля могут существовать другие компоненты, причем мундштучный конец может включать фильтр 414, который может, например, быть выполнен из ацетилцеллюлозного или полипропиленового материала. Фильтр может дополнительно или в качестве альтернативы содержать пряди содержащего табак материала, как описано в патенте США № 5,025,814 под авторством Raker и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В различных вариантах реализации фильтр может увеличивать конструкционную целостность мундштучного конца элемента в виде источника аэрозоля и/или обеспечивать фильтрующую способность, при желании, и/или обеспечивать сопротивление затяжке. В некоторых вариантах реализации между композицией предшественника аэрозоля и мундштучным концом горловины может быть расположена одна или любая комбинация следующего: воздушный зазор; материалы с фазовым переходом для охлаждения воздуха; средство для высвобождения аромата; ионообменные волокна, способные к выборочной химической адсорбции; частицы аэрогеля в качестве фильтрующей среды и другие подходящие материалы.
[0097 Различные варианты реализации настоящего изобретения используют один или более нагревательных элементов кондуктивного типа для нагрева композиции 410 предшественника аэрозоля элемента 304 в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации нагревательный элемент может быть выполнен в различных формах, например в виде фольги, пены, сетки, полого шара, полушара, дисков, спиралей, волокон, проволоки, пленок, нитей, полос, лент или цилиндров. Такие нагревательные элементы часто содержат металлический материал и выполнены с возможностью выработки тепла в результате электрического сопротивления, связанного с прохождением через них электрического тока. Такие резистивные нагревательные элементы могут быть расположены в прямом контакте с элементом в виде источника аэрозоля или вблизи него и, в частности, с композицией предшественника аэрозоля элемента в виде источника аэрозоля. Нагревательный элемент может быть расположен в управляющем корпусе и/или элементе в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать компоненты (т.е. теплопроводящие составляющие), которые встроены в часть в виде подложки или являются ее частью, при этом часть в виде подложки может служить в виде нагревательного узла или способствовать его функционированию. Некоторые примеры различных нагревательных элементов или элементов описаны в патенте США № 9,078,473 под авторством Worm и др.
[0098] Некоторые неограничивающие примеры различных конфигураций нагревательных элементов включают конфигурации, в которых нагревательный элемент расположен вблизи от элемента 304 в виде источника аэрозоля. Например, в некоторых примерах по меньшей мере часть нагревательного элемента может окружать по меньшей мере часть элемента в виде источника аэрозоля. В других примерах один или более нагревательных элементов могут быть расположены рядом с внешней частью элемента в виде источника аэрозоля при вставке в управляющий корпус 302. В других примерах по меньшей мере часть нагревательного элемента может проникать по меньшей мере в часть элемента в виде источника аэрозоля (такая как, например, один или более штырьков и/или игл, которые проникают в элемент в виде источника аэрозоля) при вставке элемента в виде источника аэрозоля в управляющий корпус. В некоторых случаях композиция предшественника аэрозоля может включать конструкцию в контакте с композицией предшественника аэрозоля или множество шариков, или частиц, встроенных в нее, или иным образом являющихся ее частью, которые могут служить в качестве нагревательного элемента или упрощать его функционирование.
[0099] На ФИГ. 5 показан вид спереди устройства 300 доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения, а на ФИГ. 6 показан вид в разрезе устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 5. В частности, управляющий корпус 302 показанного варианта реализации может содержать кожух 516, который содержит отверстие 518, образованное на его взаимодействующем конце, датчик 520 расхода (например, датчик затяжки или переключатель давления), управляющий компонент 522 (например, схему обработки, т.п.), источник 524 питания (например, батарею, суперконденсатор), и концевую крышку, которая содержит индикатор 526 (например, LED). Источник питания может быть перезаряжаемым, а управляющий корпус может включать в себя переключатель и схему обработки, соединенную с датчиком расхода и переключателем. Схема обработки может быть выполнена с возможностью определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика расхода и эталонным атмосферным давлением воздуха.
[0100] В одном варианте реализации индикатор 526 может содержать один или более светоизлучающих диодов, светоизлучающих диодов на квантовых точках или тому подобное. Индикатор может быть соединен с возможностью передачи данных с управляющим компонентом 522 и может светиться, например, во время выполнения затяжки пользователем через элемент 304 в виде источника аэрозоля при соединении с управляющим корпусом 302, что обнаруживается датчиком 520 расхода.
[0101] Управляющий корпус 302 показанного варианта реализации содержит один или более нагревательных узлов 528 (отдельно или совместно называемых нагревательным узлом), выполненных с возможностью нагрева композиции 410 предшественника аэрозоля элемента 304 в виде источника аэрозоля. Хотя нагревательный узел различных вариантов реализации раскрытия настоящего изобретения может иметь множество форм, в конкретном варианте реализации, показанном на ФИГ. 5 и 6, нагревательный узел содержит внешний цилиндр 530 и нагревательный элемент 532 (компонент вырабатывания аэрозоля), который в этом варианте реализации содержит множество штырьков нагревателя, которые проходят от приемного основания 534 (в различных конфигурациях нагревательный узел или, более конкретно, штырьки нагревателя могут быть названы нагревателем). В показанном варианте реализации внешний цилиндр содержит вакуумную трубку с двойными стенками, изготовленную из нержавеющей стали, чтобы поддерживать нагрев, создаваемый штырьками нагревателя во внешнем цилиндре, и, более конкретно, поддерживать нагрев, создаваемый штырьками нагревателя в композиции предшественника аэрозоля. В различных вариантах реализации штырьки нагревателя могут быть изготовлены из одного или более проводящих материалов, в том числе, без ограничения, из меди, алюминия, платины, золота, серебра, железа, стали, латуни, бронзы, графита или любой их комбинации.
[0102] Как показано на чертеже, нагревательный узел 528 может проходить вблизи взаимодействующего конца кожуха 516 и может быть выполнен с возможностью по существу окружать часть нагреваемого конца 406 элемента 304 в виде источника аэрозоля, который включает композицию 410 предшественника аэрозоля. Таким образом, нагревательный узел может образовывать в целом трубчатую конфигурацию. Как показано на ФИГ. 5 и 6, нагревательный элемент 532 (например, множество штырьков нагревателя) окружен внешним цилиндром 530 с образованием приемной камеры 536. Таким образом, в различных вариантах реализации внешний цилиндр может содержать непроводящий изолирующий материал и/или конструкцию, включающую, без ограничения, изолирующий полимер (например, пластик или целлюлозу), стекло, резину, керамику, фарфор, вакуумную конструкцию с двойными стенками или любую их комбинацию.
[0103] В некоторых вариантах реализации одна или более частей или компонентов нагревательного узла 528 могут быть объединены композицией 410 предшественника аэрозоля, запакованы с ней и/или выполнены с ней за одно целое. Например, в некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может быть образована из материала, как описано выше, и может содержать один или более проводящих материалов, смешанных с ним. В некоторых из этих вариантов реализации контакты могут быть соединены напрямую с композицией предшественника аэрозоля таким образом, что элемент в виде источника аэрозоля вставлен в приемную камеру управляющего корпуса, причем контакты создают электрическое соединение с источником электроэнергии. В качестве альтернативы, контакты могут быть выполнены за одно целое с источником электроэнергии и могут проходить в приемную камеру таким образом, что, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в приемную камеру управляющего корпуса, контакты создают электрическое соединение с композицией предшественника аэрозоля. Из-за присутствия проводящего материала в композиции предшественника аэрозоля приложение мощности от источника электроэнергии к композиции предшественника аэрозоля обеспечивает возможность протекания электрического тока, и, таким образом, высвобождения тепла из проводящего материала. Таким образом, в некоторых вариантах реализации нагревательный элемент может быть описан как выполненный за одно целое с композицией предшественника аэрозоля. В качестве неограничивающего примера графит или другой подходящий проводящий материал может быть смешан с материалом, образующим композицию предшественника аэрозоля, встроен в него или иным образом присутствовать непосредственно на нем или внутри него, с получением нагревательного элемента, выполненного за одно целое с указанным средством.
[0104] Как указано выше, в показанном варианте реализации внешний цилиндр 530 может также способствовать упрощению надлежащего расположения элемента 304 в виде источника аэрозоля, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в кожух 516. В различных вариантах реализации внешний цилиндр нагревательного узла 528 может взаимодействовать с внутренней поверхностью кожуха с обеспечением выравнивания нагревательного узла относительно кожуха. Таким образом, в результате плотного соединения между нагревательным узлом продольная ось нагревательного узла может проходить по существу параллельно продольной оси кожуха. В частности, несущий цилиндр может проходить от отверстия 518 кожуха к приемному основанию 534 с образованием приемной камеры 536.
[0105] Размер и форма нагреваемого конца 406 элемента 304 в виде источника аэрозоля обеспечивают вставку в управляющий корпус 302. В различных вариантах реализации приемная камера 536 управляющего корпуса может быть охарактеризована как образованная стенкой с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, причем внутренняя поверхность образует внутренний объем приемной камеры. Например, в показанных вариантах реализации внешний цилиндр 530 образует внутреннюю поверхность, образующую внутренний объем приемной камеры. В показанном варианте реализации внутренний диаметр внешнего цилиндра может быть немного больше, чем внешний диаметр соответствующего элемента в виде источника аэрозоля или приблизительно равен ему (например, для создания скользящей посадки) таким образом, что внешний цилиндр выполнен с возможностью направления элемента в виде источника аэрозоля в надлежащее положение (например, боковое положение) относительно управляющего корпуса. Таким образом, размер наибольшего внешнего диаметра (или другой размер в зависимости от конкретной формы поперечного сечения вариантов реализации) элемента 304 источника аэрозоля может быть меньше внутреннего диаметра (или другого размера) на внутренней поверхности стенки открытого конца приемной камеры в управляющем корпусе. В некоторых вариантах реализации разность в соответствующих диаметрах может быть достаточно малой, так что элемент в виде источника аэрозоля плотно устанавливается в приемную камеру, а силы трения предотвращают перемещение элемента в виде источника аэрозоля без приложенного усилия. С другой стороны, разность может быть достаточной, чтобы обеспечить возможность проскальзывания элемента в виде источника аэрозоля в приемную камеру или из нее без необходимости в чрезмерном усилии.
[0106] В показанном варианте реализации управляющий корпус 302 выполнен таким образом, что, когда элемент 304 в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус, нагревательный элемент 532 (например, штырьки нагревателя) расположены в приблизительном радиальном центре по меньшей мере части композиции 410 предшественника аэрозоля нагреваемого конца 406 элемента в виде источника аэрозоля. Таким образом, при совместном использовании с твердой или полутвердой композицией предшественника аэрозоля штырьки нагревателя могут находиться в прямом контакте с композицией предшественника аэрозоля. В других вариантах реализации, например, при использовании совместно с экструдированной композицией предшественника аэрозоля, которая образует трубчатую конструкцию, штырьки нагревателя могут быть расположены внутри полости, образованной внутренней поверхностью экструдированной трубчатой конструкции, и не будут контактировать с внутренней поверхностью экструдированной трубчатой конструкции.
[0107] В ходе использования потребитель инициирует нагрев нагревательного узла 528 и, в частности, нагревательного элемента 532, который расположен рядом с композицией 410 предшественника аэрозоля (или ее конкретного слоя). Нагрев композиции предшественника аэрозоля обеспечивает высвобождение пригодного для вдыхания вещества внутри элемента 304 в виде источника аэрозоля для образования пригодного для вдыхания вещества. Когда потребитель осуществляет вдох на мундштучном конце 408 элемента в виде источника аэрозоля, воздух втягивается в элемент в виде источника аэрозоля через воздухозаборник 538, такой как отверстия или проходы в управляющем корпусе 302. Комбинация втягиваемого воздуха и выделяемого пригодного для вдыхания вещества вдыхается потребителем по мере выхода втягиваемых материалов из мундштучного конца элемента в виде источника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации, чтобы инициировать нагрев, потребитель может вручную привести в действие кнопку или аналогичный компонент, который вызывает прием нагревательным элементом нагревательного узла электрической энергии от батареи или другого источника энергии. Электрическая энергия может подаваться в течение заданного периода времени или ей можно управлять вручную.
[0108] В некоторых вариантах реализации протекание электрической энергии по существу не продолжается между затяжками на устройстве 300 (хотя протекание энергии может продолжаться для поддержания температуры исходной линии выше, чем температура окружающей среды - например, температура, которая способствует быстрому нагреву до температуры активного нагрева). Однако в показанном варианте реализации нагрев инициируется действием затяжки потребителя посредством использования одного или более датчиков, таких как датчик 520 расхода. Как только затяжка будет прекращена, нагрев прекратится или уменьшится. Когда потребитель сделал достаточное количество затяжек, чтобы высвободить достаточное количество пригодного для вдыхания вещества (например, количество, достаточное, чтобы быть приравненным к типичному процессу курения), элемент 304 источника аэрозоля может быть удален из управляющего корпуса 302 и выброшен. В некоторых вариантах реализации могут быть использованы дополнительные чувствительные элементы, такие как емкостные чувствительные элементы и другие датчики, как описано в заявке на патент США № 15/707,461 под авторством Phillips и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0109] В различных вариантах реализации элемент 304 в виде источника аэрозоля может быть образован из любого материала, подходящего для формирования и поддержания соответствующей формы, такой как трубчатая форма, и для удержания в ней композиции 410 предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля может быть образован одной стенкой или в других вариантах реализации множеством стенок, и может быть образован из материала (натурального или синтетического), который является устойчивым к высоким температурам, чтобы сохранять свою конструкционную целостность - например, не разрушаться - по крайней мере при температуре, которая представляет собой температуру нагрева, обеспечиваемую электрическим нагревательным элементом, как дополнительно описано в настоящем документе. Хотя в некоторых вариантах реализации может использоваться устойчивый к высоким температурам полимер, в других вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля может быть образован из бумаги, которая имеет по существу форму соломинки. Как далее описано в настоящем документе, элемент в виде источника аэрозоля может иметь один или более слоев, связанных с ним, которые служат по существу для предотвращения перемещения пара между ними. В одном примере реализации алюминиевый фольгированный слой может быть нанесен в виде слоя на одну поверхность элемента в виде источника аэрозоля. Также можно использовать керамические материалы. В дополнительных вариантах реализации можно использовать изолирующий материал, чтобы без необходимости не отводить тепло от композиции предшественника аэрозоля. Дополнительные примеры типов компонентов и материалов, которые могут использоваться для обеспечения функций, описанных выше, или использоваться в качестве альтернативы материалам и компонентам, указанным выше, могут быть тех типов, которые изложены в публикациях заявок на патент США № 2010/00186757 под авторством Crooks и др.; № 2010/00186757 под авторством Crooks и др.; и № 2011/0041861 под авторством Sebastian и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0110] В показанном варианте реализации управляющий корпус 302 включает в себя управляющий компонент 522, который управляет различными функциями устройства 300 доставки аэрозоля, в том числе подачей питания на электрический нагревательный элемент 532. Например, управляющий компонент может включать в себя схему обработки (которая может быть соединена с дополнительными компонентами, как дополнительно описано в настоящем документе), которая соединена электропроводящими проводами (не показаны) с источником 524 питания. В различных вариантах реализации схема обработки может управлять тем, когда и как нагревательный узел 528 и, в частности, штырьки нагревателя, принимают электрическую энергию для нагрева композиции 410 предшественника аэрозоля, чтобы обеспечить высвобождение пригодного для вдыхания вещества для вдыхания потребителем. В некоторых вариантах реализации такое управление может быть активировано датчиком 520 расхода, как более подробно описано выше.
[0111] Как видно на ФИГ. 5 и 6, нагревательный узел 528 показанного варианта реализации содержит внешний цилиндр 530 и нагревательный элемент 532 (например, множество штырьков нагревателя), которые отходят от приемного основания 534. В некоторых вариантах реализации, например, в тех, в которых композиция 410 предшественника аэрозоля содержит трубчатую конструкцию, штырьки нагревателя могут быть выполнены с возможностью прохождения в полость, образованную внутренней поверхностью композиции предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации, например, в показанном варианте реализации, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит твердое или полутвердое вещество, множество штырьков нагревателя выполнены с возможностью проникновения в композицию предшественника аэрозоля, содержащуюся в нагреваемом конце 406 элемента 304 в виде источника аэрозоля, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус 302. В таких вариантах реализации один или более компонентов нагревательного узла, включая штырьки нагревателя и/или приемное основание, могут быть изготовлены из антипригарного или устойчивого к пригоранию материала, например, конкретного алюминия, меди, нержавеющей стали, углеродистой стали и керамических материалов. В других вариантах реализации один или более компонентов нагревательного узла, включая штырьки нагревателя и/или приемное основание, могут быть изготовлены из антипригарного покрытия, включая, например, покрытия из политетрафторэтилена (ПТФЭ), такое как Teflon®, или другие покрытия, такие как устойчивое к пригоранию эмалевое покрытие или керамическое покрытие, такое как Greblon® или Thermolon™, или керамическое покрытие, такое как Greblon® или Thermolon™
[0112] Кроме того, хотя в показанном варианте реализации имеется множество штырьков 532 нагревателя, которые по существу равномерно распределены вокруг приемного основания 534, следует отметить, что в других вариантах реализации может использоваться любое количество штырьков нагревателя, в том числе всего один, с любой другой подходящей пространственной конфигурацией. Кроме того, в различных вариантах реализации длина штырьков нагревателя может варьироваться. Например, в некоторых вариантах реализации штырьки нагревателя могут содержать небольшие выступы, в то время как в других вариантах реализации штырьки нагревателя могут проходить на любой части длины приемной камеры 536, включая примерно до 25%, примерно до 50%, примерно до 75% и примерно до полной длины приемной камеры. Еще в других вариантах реализации нагревательный узел 528 может принимать другие конфигурации. Примеры других конфигураций нагревателя, которые могут быть предназначены для использования в настоящем изобретении согласно приведенному выше обсуждению, могут быть найдены в патентах США № 5,060,671 под авторством Counts и др.; № 5,093,894 под авторством Deevi и др.; № 5,224,498 под авторством Deevi и др.; № 5,228,460 под авторством Sprinkel Jr. и др.; № 5,322,075 под авторством Deevi и др.; № 5,353,813 под авторством Deevi и др.; № 5,468,936 под авторством Deevi и др.; № 5,498,850 под авторством Das; № 5,659,656 под авторством Das; № 5,498,855 под авторством Deevi и др.; № 5,530,225 под авторством Hajaligol; № 5,665,262 под авторством Hajaligol; № 5,573,692 под авторством Das и др.; и № 5,591,368 под авторством Fleischhauer и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0113] В различных вариантах реализации управляющий корпус 302 может содержать воздухозаборник 538 (например, одно или более отверстий или проходов) в нем для обеспечения входа воздуха из окружающей среды во внутреннюю часть приемной камеры 536. Таким образом, в некоторых вариантах реализации приемное основание 534 может также содержать воздухозаборник. Таким образом, в некоторых вариантах реализации, когда потребитель осуществляет затяжку на мундштучном конце элемента 304 в виде источника аэрозоля, воздух может втягиваться через воздухозаборник управляющего корпуса и приемного основания в приемную камеру, проходить в элемент в виде источника аэрозоля и втягиваться через композицию 410 предшественника аэрозоля элемента в виде источника аэрозоля для вдыхания потребителем. В некоторых вариантах реализации втянутый воздух переносит пригодное для вдыхания вещество через необязательный фильтр 414 и наружу из отверстия на мундштучном конце 408 элемента в виде источника аэрозоля. С нагревательным элементом 532, расположенным внутри композиции предшественника аэрозоля, штырьки нагревателя могут быть активированы для нагрева композиции предшественника аэрозоля и может вызывать высвобождение пригодного для вдыхания вещества через элемент в виде источника аэрозоля.
[0114] Как описано выше со ссылкой, в частности, на ФИГ. 5 и 6, различные варианты реализации раскрытия настоящего изобретения используют нагреватель кондуктивного типа для нагрева композиции 410 предшественника аэрозоля. Как также указано выше, различные другие варианты реализации используют индукционный нагреватель для нагрева композиции предшественника аэрозоля. В некоторых из этих вариантов реализации нагревательный узел 528 может быть выполнен в виде индукционного нагревателя, который содержит трансформатор с индукционным передатчиком и индукционным приемником. В вариантах реализации, в которых нагревательный узел выполнен в виде индукционного нагревателя, внешний цилиндр 530 может быть выполнен в виде индукционного передатчика, а нагревательный элемент 532 (например, множество штырьков нагревателя), который проходит от приемного основания 534, может быть выполнен в виде индукционного приемника. В различных вариантах реализации индукционный передатчик и/или индукционный приемник могут быть расположены в управляющем корпусе 302 и/или элементе 304 в виде источника аэрозоля.
[0115] В различных вариантах реализации внешний цилиндр 530 и нагревательный элемент 532 в виде индукционного приемника и индукционного передатчика могут быть изготовлены из одного или более проводящих материалов, и в дополнительных вариантах реализации индукционный приемник может быть изготовлен из ферромагнитного материала, в том числе, без ограничения, кобальта, железа, никеля и их комбинаций. В одном примере реализации фольгированный материал выполнен из проводящего материала, а штырьки нагревателя выполнены из ферромагнитного материала. В различных вариантах реализации приемное основание может быть выполнено из непроводящего и/или изоляционного материала.
[0116] Внешний цилиндр 530 в виде индукционного передатчика может содержать слоистый материал с фольгированным материалом, который окружает несущий цилиндр. В некоторых вариантах реализации фольгированный материал может включать в себя электрическую дорожку, нанесенную на него посредством печати, такую как, например, одна или более электрических дорожек, которые могут в некоторых вариантах реализации образовывать структуру геликоидальной катушки, когда фольгированный материал расположен вокруг нагревательного элемента 532 в виде индукционного приемника. Каждый из фольгированного материала и несущего цилиндра могут образовывать трубчатую конфигурацию. Несущий цилиндр может быть выполнен с возможностью обеспечения опоры для фольгированного материала таким образом, что фольгированный материал не вступает в контакт с штырьками нагревателя и, таким образом, не приводит к короткому замыканию с ними. Таким образом, несущий цилиндр могут содержать непроводящий материал, который может быть по существу прозрачным для колебательного магнитного поля, вырабатываемого фольгированным материалом. В различных вариантах реализации фольгированный материал может быть встроен в несущий цилиндр или иным образом соединен с ним. В показанном варианте реализации фольгированный материал взаимодействует с наружной поверхностью несущего цилиндра; однако в других вариантах реализации фольгированный материал может быть расположен на наружной поверхности несущего цилиндра или быть полностью встроен в несущий цилиндр.
[0117] Фольгированный материал внешнего цилиндра 530 может быть выполнен с возможностью создания колебательного магнитного поля (например, магнитного поля, которое изменяется периодически во времени) при направлении через него переменного тока. Штырьки нагревателя нагревательного элемента 532 могут быть по меньшей мере частично расположены или размещены во внешнем цилиндре и могут содержать проводящий материал. Путем направления переменного тока через фольгированный материал в штырьках нагревателя могут создаваться вихревые токи за счет индукции. Вихревые токи, протекающие через сопротивление материала, образующего штырьки нагревателя, могут нагревать его с помощью джоулевой теплоты (т.е. за счет эффекта Джоуля). Штырьки нагревателя могут нагреваться беспроводным способом с образованием аэрозоля из композиции 410 предшественника аэрозоля, расположенной вблизи штырьков нагревателя.
[0118] Другие варианты реализации устройства доставки аэрозоля, управляющего корпуса и элемента в виде источника аэрозоля описаны в вышеуказанной заявке на патент США № 15/916,834 под авторством Sur и др., в заявке на патент США № 15/916,696 под авторством Sur и в заявке на патент США № 15/836,086 под авторством Sur.
[0119] На ФИГ. 7 и 8 показаны варианты реализации устройства доставки аэрозоля, включающего в себя управляющий корпус и картридж в случае устройства без нагрева и без горения. В этом отношении, на ФИГ. 7 показан вид сбоку устройства 700 доставки аэрозоля, включающего в себя управляющий корпус 702 и картридж 704 согласно различным примерам реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 7 показаны управляющий корпус и картридж, которые соединены друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с обеспечением возможности работы и рассоединения.
[0120] На ФИГ. 8 более подробно показано устройство 700 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми примерами реализаций. Как видно на виде с частичным разрезом, устройство для доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 702 и картридж 704, каждый из которых содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 8, представляют собой типичный пример компонентов, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, охватываемых раскрытием настоящего изобретения. Как показано на чертеже, например, управляющий корпус может быть образован кожухом управляющего корпуса или оболочкой 806, которая может включать в себя управляющий компонент 808 (например, схему обработки и тому подобное), устройство 810 ввода, источник 812 питания и индикатор 814 (например, светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках), и такие компоненты могут быть выровнены различным образом. В настоящем документе конкретный пример подходящего управляющего компонента включает микроконтроллеры PIC16 (L) F1713 / 6 от компании Microchip Technology Inc., которые описаны в Microchip Technology, Inc., AN2265, Vibrating Mesh Nebulizer Reference Design (2016), который включен посредством ссылки.
[0121] Картридж 704 может быть образован кожухом, иногда называемым оболочкой 816 картриджа, в которой заключен резервуар 818, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащий сопло 820, имеющее пьезоэлектрическую/пьезомагнитную сетку (компонент вырабатывания аэрозоля). Аналогично описанному выше, в различных конфигурациях эта конструкция может называться емкостью.
[0122] Резервуар 818, показанный на ФИГ. 8, может представлять собой емкость или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Резервуар может сообщаться по текучей среде с соплом 820 для переноса композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к соплу. Отверстие 822 может находиться в оболочке 816 картриджа (например, на кончике мундштука), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 704.
[0123] В некоторых примерах элемент для переноса может быть расположен между резервуаром 818 и соплом 820 и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к соплу. В некоторых примерах в картридж 704 может быть встроен микрофлюидный чип, и количеством и/или массой композиции предшественника аэрозоля, доставленной из резервуара, можно управлять с помощью одного или более микрофлюидных компонентов. Один пример микрофлюидного компонента представляет собой микронасос 824, например, на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС). Примеры подходящих микронасосов включают в себя модель микронасоса MP2205 и другие от компании thinXXS Microtechnology AG, микронасосы моделей mp5 и mp6 и другие от компании Bartels Mikrotechnik GmbH и пьезоэлектрические микронасосы от компании Takasago Fluidic Systems.
[0124] Как также показано на чертеже, в некоторых примерах между микронасосом 824 и соплом 820 может быть расположен микрофильтр 826 для фильтрования композиции предшественника аэрозоля, доставленной к соплу. Как и микронасос, микрофильтр представляет собой микрофлюидный компонент. Примеры подходящих микрофильтров включают проточные микрофильтры, изготовленные с использованием технологии лаборатория на чипе (lab-on-a-chip, LOC).
[0125] При использовании, когда устройство 810 ввода обнаруживает ввод пользователя для активации устройства доставки аэрозоля, пьезоэлектрическая/пьезомагнитная сетка активируется для вибрации и, таким образом, втягивания композиции предшественника аэрозоля через сетку. При этом образуются капли 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 822 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.
[0126] Устройство 700 доставки аэрозоля может также содержать устройство 810 ввода, такое как переключатель, датчик или чувствительный элемент для управления подачей электропитания к пьезоэлектрической/пьезомагнитной сетке сопла 820, когда требуется выработка аэрозоля (например, во время затяжки в процессе эксплуатации). Таким образом, например, обеспечен метод или способ отключения мощности, подаваемой к сетке, когда устройство для доставки аэрозоля не задействовано для осуществления затяжки в процессе эксплуатации, и для включения питания для приведения в действие или запуска выработки и выдачи аэрозоля из сопла во время затяжки. Дополнительные характерные типы чувствительных и обнаруживающих механизмов, их структура и конфигурация, их компоненты и общие способы их работы описаны выше и в патенте США № 5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr., в патенте США № 5,372,148 под авторством McCafferty и др., и в публикации заявки на патент PCT № WO 2010/003480 под авторством Flick, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0127] Для получения дополнительной информации относительно вышеупомянутого и других вариантов реализации устройства доставки аэрозоля в случае устройства без нагрева и без горения см. заявку на патент США № 15/651,548 под авторством Sur, поданную 17 июля 2017 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0128] Как описано выше, устройство для доставки аэрозоля примеров реализации может включать в себя различные электронные компоненты в контексте либо электронной сигареты, устройства с нагревом, но без горения или устройства без нагрева и без горения, или даже в случае устройства, которое включает в себя функциональность одного или более из электронной сигареты, устройства с нагревом, но без горения или устройства без нагрева и без горения. На ФИГ. 9 показана электрическая схема устройства 900 доставки аэрозоля, которая может представлять собой любое одно или более из устройств 100, 300, 700 доставки аэрозоля или включать функциональность любого одного или более указанных устройств, согласно различным примерам реализации настоящего изобретения.
[0129] Как показано на ФИГ. 9, устройство 900 доставки аэрозоля включает в себя управляющий корпус 902 с источником 904 питания и управляющим компонентом 906, которые могут соответствовать соответствующему одному из следующего или включать его функциональность: управляющий корпус 102, 302, 702, источник 212, 524, 812 питания и управляющий компонент 208, 522, 808. Устройство доставки аэрозоля также включает в себя компонент 914 вырабатывания аэрозоля, который может соответствовать нагревательному элементу 220, 532 или пьезоэлектрической/пьезомагнитной сетке сопла 820 или включать его функциональность. Управляющий корпус 902 может включать в себя компонент 914 вырабатывания аэрозоля или выводы 916, выполненные с возможностью соединения компонента вырабатывания аэрозоля с управляющим корпусом.
[0130] В некоторых вариантах реализации управляющий корпус 902 включает в себя датчик 908, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через кожух 918. Датчик 908 может соответствовать датчику 210, 520 расхода или устройству 810 ввода или включать их функциональность, а кожух 918 может соответствовать кожуху 206, 516, 806 или включать их функциональность. В этих вариантах реализации управляющий компонент 906 включает в себя переключатель 910, соединенный с источником 904 питания и компонентом 914 вырабатывания аэрозоля и между ними. Управляющий компонент также включает в себя схему 912 обработки, соединенную с датчиком и переключателем. В некоторых дополнительных примерах управляющий корпус может включать в себя второй датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через кожух, причем второй датчик действует в качестве дополнительного указания для атмосферного давления воздуха.
[0131] В других вариантах реализации датчик 908 может представлять собой другой тип датчика давления. В одном варианте реализации датчик может представлять собой датчик давления, включающий движущуюся мембрану, печатную монтажную плату (PCB) и специализированную интегральную схему (ASIC). ASIC может включать в себя аналоговый выходной сигнал, который указывает, есть ли воздушный поток. Датчик давления также может определять количество воздушного потока. Например, датчик может включать в себя емкостной датчик, который выполнен с возможностью подключения к схеме 912 обработки или внутри нее, чтобы определять количество воздушного потока. Поток воздуха может вызвать движение мембраны, и емкостной датчик может определять изменение емкости и подавать сигнал в схему обработки, которая измеряет емкость по сигналу. Измеренная емкость может быть пропорциональна воздушному потоку таким образом, что выходной сигнал датчика может соответствовать количеству воздушного потока.
[0132] В других вариантах реализации датчик 908 может представлять собой датчик воздушного потока с использованием термопар. В одном примере этот тип датчика может включать в себя две термопары и компонент 914 вырабатывания аэрозоля. Обнаруженный воздушный поток может вызвать разность в температуре. Схема 912 обработки может управлять компонентом вырабатывания аэрозоля и может считывать аналоговую разность температур с термопар и выводить указание (например, цифровое число), соответствующую обнаруженному потоку воздуха. Во втором примере датчик может использовать термопары для измерения воздушного потока с использованием принципа термопереноса. В этом втором примере датчик может включать в себя кристалл датчика теплового потока, использующий термопары для измерения температуры вместо резисторов. В другом примере датчик, использующий термопары, может измерять воздушный поток с использованием калориметрического принципа. В этом примере датчик может использовать термопреобразователи в качестве датчиков температуры вместо термисторов. Твердый теплоизоляционный слой может быть покрыт различными керамическими пленками для защиты термопреобразователей. В дополнительном примере датчик может включать в себя два кластера термопар (например, 20 термопар), расположенных симметрично раньше по потоку и дальше по потоку компонента вырабатывания аэрозоля. В этом дополнительном примере термопары, расположенные раньше по потоку, могут охлаждаться воздушным потоком, а термопары, расположенные дальше по потоку, могут нагреваться за счет теплопередачи от компонента вырабатывания аэрозоля в направлении потока. Таким образом, выходной сигнал датчика может представлять собой дифференциальное напряжение термопар, расположенных раньше и дальше по потоку. Один пример датчика воздушного потока, использующего термопары, описан в патенте США № 9,635,886 под авторством Tu, который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0133] Кристалл датчика теплового потока, описанный в предыдущем абзаце, в некоторых примерах может быть встроен в схему 912 обработки. Кристалл датчика теплового потока может выводить аналоговое напряжение, пропорциональное затяжке пользователя. Операционный усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) в схеме обработки могут преобразовывать аналоговую форму в цифровую форму, такую как дискретное число, представляющее обнаруженный поток воздуха или затяжку пользователя. Чтобы встроить кристалл датчика теплового потока в схему обработки, в одном примере датчик 908 может представлять собой датчик давления на основе микрофона. Сигнальный провод датчика давления на основе микрофона подключен к схеме обработки. АЦП в схеме обработки может преобразовывать аналоговый сигнал от датчика давления на основе микрофона в цифровой сигнал (например, такую как дискретное число, представляющее обнаруженный поток воздуха или затяжку пользователя).
[0134] В других вариантах реализации датчик 908 может представлять собой водонепроницаемый датчик давления. В одном примере датчик может представлять собой датчик давления на основе микрофона, аналогичный описанному выше примеру. Уровень водонепроницаемости датчика может быть IPX7 таким образом, что датчик может выдерживать погружение в воду на глубину до 1 метра на срок до 30 минут.
[0135] В другом варианте реализации датчик 908 может представлять собой датчик давления на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС), выполненный с возможностью подключения к схеме обработки. В одном примере датчик может использовать функцию автоматического обнуления, чтобы установить автоматическое обнуление путем загрузки текущего давления окружающей среды в качестве нуля отсчета. В этом примере барометрическое давление можно отфильтровать с помощью функции автоматического обнуления. В другом примере выходной сигнал датчика может быть прерван после достижения порогового значения давления. Один пример подходящего датчика на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС) описан в публикации патента США № 2016/0128389 под авторством Lamb и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Примеры других подходящих датчиков давления описаны в публикации патента США № 2018/0140009 под авторством Sur и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0136] В некоторых вариантах реализации схема 912 обработки выполнена с возможностью определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха. В этих вариантах реализации, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину, схема обработки выполнена с возможностью вывода сигнала (как показано стрелкой 920), чтобы вызвать переключаемое подключение переключателем 910 выходного напряжения от источника 904 питания к компоненту 914 вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля. В некоторых вариантах реализации обеспечена возможность переключаемых подключения и отключения переключателем выходного напряжения для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности (например, заданного значения мощности), которое изменяется в соответствии с заданным отношением между разностью и целевым значением мощности. В этих примерах реализации заданное отношение описано ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
[0137] В некоторых вариантах реализации схема 912 обработки выполнена с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Рабочий цикл сигнала ШИМ выполнен с возможностью регулирования, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
[0138] В некоторых вариантах реализации пороговая разность установлена так, что она отражает минимальное отклонение от эталонного атмосферного давления воздуха, вызванное действием затяжки при использовании устройства 900 доставки аэрозоля пользователем. В этих вариантах реализации схема 912 обработки выполнена с возможностью вывода сигнала для питания компонента 914 вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, который совпадает со временем действия затяжки.
[0139] Вне периода времени вырабатывания аэрозоля в некоторых вариантах реализации сигнал, выходящий от схемы 912 обработки отсутствует, и выходное напряжение от источника 904 питания, подаваемое к компоненту 914 вырабатывания аэрозоля, отсоединяется. В этих вариантах реализации датчик 908 выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик. Схема обработки выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха на основе значения измерения атмосферного давления окружающего воздуха.
[0140] Вне периода времени вырабатывания аэрозоля для установки эталонного атмосферного давления воздуха в некоторых вариантах реализации датчик 908 может периодически производить измерения атмосферного давления воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик. Схема 912 обработки некоторых таких вариантов реализации может периодически устанавливать эталонное атмосферное давление воздуха на основе значения измерения атмосферного давления окружающего воздуха. В другом примере схема обработки может быть выполнена с возможностью периодической отправки сигнала на датчик для периодического считывания значения измерения атмосферного давления окружающего воздуха, производимого датчиком.
[0141] В некоторых вариантах реализации схема 912 обработки может быть выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха при запуске некоторым событием. Например, событие может представлять собой вставку картриджа в управляющий корпус 902. В другом примере событием может быть перемещение устройства 900 доставки аэрозоля, и такое перемещение может быть обнаружено акселерометром, гироскопом и/или другим датчиком, выполненным с возможностью определять и/или количественно определять перемещение устройства доставки аэрозоля. Перемещение устройства доставки аэрозоля может указывать на предстоящее использование устройства доставки аэрозоля. В этих вариантах реализации при обнаружении события схема обработки может устанавливать эталонное атмосферное давление воздуха. Когда событие не обнаружено, датчик 908 может находиться в режиме тока в рабочей точке для экономии мощности. Еще в одном примере, если картридж не вставлен в управляющий корпус, схема обработки может не выводить сигнал, чтобы вызвать переключаемые подключения и отключения переключателем 910 выходного напряжения для подачи питания на компонент 914 вырабатывания аэрозоля.
[0142] В некоторых вариантах реализации схема 912 обработки может быть выполнена с возможностью обнаружения ситуационного контекста устройства 900 доставки аэрозоля на основе обнаруженного эталонного атмосферного давления воздуха и/или на основе изменения в последовательности из двух или более определенных эталонных атмосферных давлений воздуха и активации протокола режима управления, соответствующего обнаруженному ситуационному контексту. Схема обработки некоторых таких вариантов реализации может быть выполнена с возможностью определения того, что устройство доставки аэрозоля находится на самолете, и активации протокола управления режимом в «Самолете».
[0143] В качестве примера в некоторых вариантах реализации обнаруженное эталонное атмосферное давление воздуха можно сравнить с пороговым атмосферным давлением воздуха, указывающим, что устройство для доставки аэрозоля находится на высоте полета (например, на высоте 28000 футов (8534,4 м) или выше). Если обнаруженное эталонное атмосферное давление воздуха ниже порогового значения, указывающего на высоту полета, схема обработки может определять, что устройство доставки аэрозоля находится на самолете, и активировать протокол управления режимом в «Самолете». В качестве другого примера схема обработки некоторых вариантов реализации может сравнивать последовательность из двух или более определенных эталонных атмосферных давлений воздуха, взятых за период времени, и определять на основании одной или более величин изменения между последовательностями эталонных атмосферных давлений воздуха или скорости изменения в последовательности эталонных атмосферных давлений воздуха того, что устройство доставки аэрозоля находится на самолете (например, на основе наблюдаемого падения эталонных атмосферных давлений воздуха при увеличении высоты устройства доставки аэрозоля во время взлета самолета) и активировать протокол управления режимом в «Самолете».
[0144] Протокол управления режимом в «Самолете» может, например, включать в себя схему обработки, выполняющую одну или более из следующих операций для предотвращения активирования компонента 914 вырабатывания аэрозоля, когда устройство доставки аэрозоля находится на самолете в полете: (1) не выводить сигнал, чтобы вызвать переключаемое подключение переключателем 910 выходного напряжения и его отключение для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля, даже если обнаруженная разность между обнаруженным давлением воздуха и эталонным атмосферным давлением воздуха выше порогового значения, указывающего на затяжку на устройстве доставки аэрозоля; (2) переводить датчик 908 в спящий режим, в котором он не измеряет давление воздуха с целью обнаружения затяжки.
[0145] Схема обработки может, например, быть выполнена с возможностью отключения протокола управления режимом в «Самолете» в ответ на последующее измеренное эталонное атмосферное давление воздуха, которое ниже порогового значения, указывающего, что устройство доставки аэрозоля находится на высоте полета, и/или на основании величины изменения между последовательностью эталонных атмосферных давлений воздуха или скорости изменения в последовательности эталонных атмосферных давлений воздуха, подающих сигнал об увеличении давления, указывающем на то, что самолет приземлился (например, на основе наблюдаемой величины или скорости увеличения эталонных атмосферных давлений воздуха). Следует понимать, что могут быть обнаружены дополнительные или альтернативные контексты, и другие соответствующие протоколы управления, зависящие от контекста, могут быть активированы на основе измеренного эталонного атмосферного давления воздуха и/или наблюдаемого изменения эталонных атмосферных давлений воздуха в различных вариантах реализации. Например, в некоторых вариантах реализации схема обработки может быть выполнена с возможностью обнаружения того, что устройство доставки аэрозоля находится в окружающей среде, погруженной под воду, например, на подводной лодке, на основе изменения эталонного атмосферного давления воздуха после того, как подводная лодка погрузилась под воду.
[0146] Компонентом 914 вырабатывания аэрозоля можно управлять множеством различных способов, в том числе с помощью мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля. В некоторых вариантах реализации с периодической скоростью в течение периода времени вырабатывания аэрозоля схема 912 обработки выполнена с возможностью определения окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля. Каждое значение измерения окна выборки значений измерений может быть определено как произведение напряжения на компоненте вырабатывания аэрозоля и тока, проходящего через него. Схема обработки таких вариантов реализации может быть также выполнена с возможностью вычисления скользящей средней мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, на основе окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности. В таких вариантах реализации схема обработки может быть также выполнена с возможностью сравнивания скользящей средней мощности с целевым значением мощности и вывода сигнала, с тем чтобы вызвать соответственно отключение и подключение переключателем выходного напряжения в каждом случае, в котором скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже целевого значения мощности.
[0147] В одном примере схема 912 обработки может определять фактическое напряжение (V) и ток (I), проходящий через компонент 914 вырабатывания аэрозоля. Схема обработки может считывать определенные значения напряжения и тока со входов аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) схемы обработки и определять мгновенную «фактическую» мощность (I * V), направляемую к компоненту вырабатывания аэрозоля. В некоторых случаях такое «мгновенное» измерение мощности может быть добавлено к окну выборки или скользящему окну значений (т.е. другим измерениям мгновенной мощности), и затем может быть вычислена скользящая средняя мощность окна выборки, например, в соответствии с уравнением, Pсред= Pвыборки + Pсред-1 / РазмерОкна. Согласно некоторым аспектам, например, размер окна может составлять от примерно 20 до примерно 256 измерений выборки.
[0148] В некоторых примерах схема 912 обработки может затем сравнивать вычисленную скользящую среднюю мощность с целевым значением мощности. Целевое значение мощности может быть выбранным целевым значением мощности, связанным с источником 904 питания (например, уровнем мощности или выходным током от источника питания, регулируемым схемой 912 обработки, или другим регулирующим компонентом, связанным с ним и расположенным в электрической связи между источником питания и компонентом 914 вырабатывания аэрозоля).
[0149] В некоторых примерах (1) если Pсред (фактическая мощность, определенная на компоненте 914 вырабатывания аэрозоля) ниже выбранного целевого значения мощности (средней мощности), переключатель 910 включается, чтобы обеспечить возможность протекания тока от источника 904 энергии к компоненту вырабатывания аэрозоля; (2) если Pсред выше выбранного целевого значения мощности, переключатель выключается, чтобы предотвратить протекание тока от источника питания к компоненту вырабатывания аэрозоля; и (3) этапы 1 и 2 повторяются до истечения или прекращения периода времени вырабатывания аэрозоля. Более конкретно, в течение периода времени вырабатывания аэрозоля определение и вычисление фактической мощности на компоненте вырабатывания аэрозоля, сравнение фактической мощности с предварительно выбранным целевым значением мощности и решения ВКЛ/ВЫКЛ для переключателя для регулирования предварительно выбранного целевого значения мощности могут по существу непрерывно выполняться схемой 912 обработки с периодической скоростью, например, примерно от 20 до 50 раз в секунду, чтобы обеспечить более стабильную и точную среднюю мощность, направляемую на компонент вырабатывания аэрозоля и подаваемую на него. Различные примеры управления переключателем на основе фактической мощности, определяемой на компоненте вырабатывания аэрозоля (Pсред), описаны в патенте США № 9,423,152 под авторством Ampolini и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0150] На ФИГ. 10 показана электрическая схема компонентов устройства доставки аэрозоля, включающего источник 904 питания, датчик 908, переключатель 910, схему 1000 обработки и компонент 1006 вырабатывания аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения. Схема 1000 обработки и компонент 1006 вырабатывания аэрозоля могут соответствовать соответственно схеме 912 обработки и компоненту 914 вырабатывания аэрозоля. Как показано на чертеже, в некоторых вариантах реализации управляющий датчик выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через кожух 918. В этих вариантах реализации схема 1010 защиты может быть соединена с источником питания для обеспечения защиты источника питания от перегрузки по току. Датчик может быть подключен к схеме 1000 обработки посредством цифровой последовательной линии связи, например, с использованием протоколов межинтегральной схемы (I2C). В одном примере данные, обеспечиваемые датчиком, могут быть абсолютным атмосферным давлением воздуха. В другом примере датчик может включать в себя схему обнаружения, которая может отсоединять схему обработки от состояния низкого энергопотребления, когда имеется значительное изменение атмосферного давления воздуха, или схема обработки непрерывно опрашивает датчик для получения информации о давлении воздуха на периодической основе. Один пример подходящего датчика представляет собой датчик давления BMP388 от компании Bosch Sensortec GmbH.
[0151] В некоторых вариантах реализации схема 1000 обработки может определять разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха. Только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину, схема обработки может выводить сигнал, с тем чтобы вызвать переключаемое подключение переключателем 910 выходного напряжения к компоненту 1006 вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля. Переключатель может представлять собой переключатель на полевом транзисторе со структурой металл-оксид-полупроводник (МОП-транзистор). В одном примере сигнал может представлять собой сигнал ШИМ, как показано стрелкой 1008. Рабочий цикл сигнала ШИМ можно регулировать, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
[0152] В некоторых вариантах реализации может быть установлено эталонное атмосферное давление воздуха, чтобы предотвратить ложное обнаружение затяжки в случаях, когда устройство 900 может подвергаться воздействию изменений атмосферного давления воздуха, таких как опускание окна автомобиля во время движения, закрытие двери внутри герметичного помещения, изменение высоты или любые другие средства, из-за которых атмосферное давление воздуха в устройстве может измениться. Изменения высоты могут включать в себя поездки на лифте, полет самолета, лестницы, эскалаторы и перемещение по различной местности. Различные способы, которые можно использовать для учета таких изменений, включают: использование отдельной измерительной линии для установки атмосферного давления воздуха; использование вторичного датчика, считывающего атмосферное давление воздуха; и/или отбор проб датчика 908 между затяжками для определения контрольной точки.
[0153] В некоторых примерах алгоритм, который может использовать буфер прокрутки значений измерений от датчика 908 для учета изменений атмосферного давления воздуха. В некоторых из этих примеров схема 912 обработки может использовать буфер прокрутки значений измерений для определения среднего значения измерений и установки эталонного атмосферного давления воздуха на среднее значение. В этом отношении, среднее значение измерений представляет собой атмосферное давление воздуха, которое является характерным для атмосферного давления воздуха при измерениях от датчика. В некоторых примерах среднее значение может представлять собой среднее арифметическое значений измерений выборки. В других примерах средне значение может представлять собой геометрическое среднее, среднее гармоническое, среднюю величину, модальное значение или средний диапазон значений измерений.
[0154] В некоторых примерах схема 1000 обработки может определять разность между самым последним из значений измерений от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха и того, является ли разность по меньшей мере пороговой разностью. Схема обработки может также определять скорость изменения атмосферного давления воздуха по меньшей мере из некоторых значений измерений атмосферного давления воздуха и того, вызвана ли разность действием затяжки на основе скорости изменения. Схема обработки может затем выводить сигнал, с тем чтобы вызвать переключаемое подключение переключателем 910 выходного напряжения к компоненту 1006 вырабатывания аэрозоля и отключение от него, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину и вызвана действием затяжки. Это может использоваться не только для предотвращения ложного обнаружения затяжки, но также может позволить пользователю испытать устройство в нормальных условиях эксплуатации при изменении атмосферного давления воздуха.
[0155] В некоторых вариантах реализации схема 1000 обработки может содержать два компонента 1002 и 1004 АЦП. В этих вариантах реализации компонент 1002 АЦП может измерять ток, протекающий через компонент 914 вырабатывания аэрозоля (КВА), а компонент 1004 АЦП может измерять напряжение компонента вырабатывания аэрозоля. На основе значений измерений схема обработки может определять мощность, подаваемую источником 904 питания на компонент вырабатывания аэрозоля и может выводить сигнал для управления переключателем 910, чтобы регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля, как описано выше.
[0156] На ФИГ. 11 показана блок-схема способа 1100 управления мощностью для устройства 900 доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения. В некоторых вариантах реализации, как показано в блоке 1102 схема 912 обработки может устанавливать эталонное атмосферное давление воздуха. В одном примере во время холостого режима работы без затяжки схема обработки может периодически считывать измеренное атмосферное давление воздуха с датчика 908, чтобы установить эталонное атмосферное давление воздуха. Этот процесс может выполняться периодически для обеспечения того, чтобы эталонное атмосферное давление воздуха обновлялось из-за изменений атмосферного давления воздуха. Например, атмосферное давление воздуха может измениться при изменении высоты устройства доставки аэрозоля. В блоке 1104 схема 912 обработки может определять произошло ли событие активации для управления мощностью. В одном примере каждое новое показание давления сравнивают с эталонным атмосферным давлением воздуха, чтобы определить, произошло ли событие активации. В некоторых вариантах реализации предотвращения нежелательной активации или ложного срабатывания можно достигнуть с помощью различения по времени и давлению. Например, небольшие или кратковременные изменения давления могут происходить из-за таких событий, как закрытие двери автомобиля, или когда устройство доставки аэрозоля перемещается вверх или вниз в лифте. Возможно потребуется, чтобы события соответствовали определенным пороговым значениям времени и давления, чтобы определить, будет ли активировано управление мощностью для устройства доставки аэрозоля или будут ли новые показания давления использоваться для обновления эталонного атмосферного давления воздуха, чтобы отразить изменяющиеся атмосферные условия. Если событие активации обнаружено в блоке 1104, способ 1100 может перейти от блока 1104 к блоку 1106. Иным образом, способ 1100 может перейти от блока 1104 к блоку 1102, чтобы обновить эталонное атмосферное давление воздуха.
[0157] В блоке 1106 схема 912 обработки может выполнять проверки системы. В некоторых вариантах реализации схема обработки может выполнять проверки системы для определения следует ли подавать питание на компонент 914 вырабатывания аэрозоля. Например, проверки системы могут включать в себя, без ограничения: проверку выделения накопленной энергии в компоненте вырабатывания аэрозоля, состояние исправности батареи и сопротивление компонента вырабатывания аэрозоля. В одном примере если проверки системы обнаруживают ошибку, схема 912 обработки может войти в состояние ошибки. В этом примере способ 1100 может перейти от блока 1106 к блоку 1116.
[0158] Если проверки системы не обнаруживают ошибок способ 1100 может перейти от блока 1106 к блоку 1108. В некоторых вариантах реализации, в которых компонент 914 вырабатывания аэрозоля соответствует функциональности нагревательного элемента 220, 532 или включает ее, в блоке 1108 компонент вырабатывания аэрозоля может быть предварительно нагрет для предварительного определения уровня путем обеспечения постоянной мощности в течение фиксированного периода времени от источника 904 питания к компоненту вырабатывания аэрозоля. Следует понимать, что предварительный нагрев компонента вырабатывания аэрозоля также может быть выполнен путем нагревания в течение заданного времени с переменным уровнем мощности на основе температуры компонента вырабатывания аэрозоля в начале затяжки. Например, предварительный нагрев будет включать достижение заданной температуры, но уровень мощности и/или время предварительного нагрева будут уменьшены, если компонент вырабатывания аэрозоля уже находился при высокой температуре, например, в случае затяжки, произошедшей с коротким интервалом по отношению к предыдущей затяжке. Способ 1100 может перейти от блока 1108 к блоку 1110. В одном примере в блоке 1110, если схема 912 обработки обнаруживает чрезмерное повышение температуры в компоненте вырабатывания аэрозоля во время предварительного нагрева, например, обнаружено окончание срока службы (end of life, EOL), схема обработки может войти в состояние ошибки. В этом примере способ 1100 может перейти от блока 1110 к блоку 1116. С другой стороны, если окончание срока службы не обнаружено, способ 1100 может перейти от блока 1110 к блоку 1112.
[0159] В других примерах предварительный нагрев включает передачу переменного уровня мощности на компонент 914 вырабатывания аэрозоля при обнаружении затяжки. Переменный уровень мощности может быть сигнальным импульсом дольной величины как по длительности, так и по мощности сигнала. Схема 912 обработки может вычислить начальную температуру компонента вырабатывания аэрозоля, и, используя эту начальную температуру, схема обработки может вычислять количество энергии, необходимое для эффективного приведения компонента вырабатывания аэрозоля к заданной температуре, чтобы быстро начать генерирование аэрозоля. Когда компонент вырабатывания аэрозоля находится при начальной температуре, предварительный нагрев можно рассматривать как состояние, при котором уровень мощности является максимальным, и в течение максимального времени предварительного нагрева. Когда компонент вырабатывания аэрозоля достигает заданной температуры, предварительный нагрев можно рассматривать как состояние, при котором уровень мощности находится на уровне для вырабатывания желаемого количества аэрозоля и в течение минимального времени предварительного нагрева.
[0160] В некоторых вариантах реализации заданное отношение между энергией предварительного нагрева (показанной, например, в Джоулях) и температурой компонента вырабатывания аэрозоля может быть описано линейной функцией. В одном примере, как показано на ФИГ. 12A, в точке A энергия предварительного нагрева находится на максимуме, а температура компонента вырабатывания аэрозоля находится на минимуме. От точки A к точке B энергия предварительного нагрева может варьироваться линейно с температурой компонента вырабатывания аэрозоля. В точке B температура компонента вырабатывания аэрозоля достигает температуры, при которой начинается вырабатывание аэрозоля, предварительный нагрев может прекратиться. От точки B до точки C температура компонента вырабатывания аэрозоля может продолжать повышаться из-за управления компонентом вырабатывания аэрозоля для продолжения вырабатывания аэрозоля как части работы устройства 900 доставки аэрозоля вне предварительного нагрева. В точке C температура компонента вырабатывания аэрозоля достигает максимума.
[0161] В некоторых вариантах реализации заданное отношение может быть описано нелинейной функцией. В одном примере, как показано на ФИГ. 12B, точки A, B и C по существу аналогичны примеру по ФИГ. 12A. Однако на ФИГ. 12B энергия предварительного нагрева может варьироваться нелинейно с температурой компонента вырабатывания аэрозоля о точки A к точке B.
[0162] Температура компонента 914 вырабатывания аэрозоля (например, нагревательного элемента 220, 532) может быть измерена, определена или вычислена любым количеством различных способов. В различных примерах температура может быть измерена, определена или вычислена с использованием резистивного датчика температуры (resistance temperature detector, RTD), термистора, термопары, инфракрасного (ИК) датчика температуры и тому подобное. Дополнительно или альтернативно, схема 912 обработки может оценивать температуру на основе температуры компонента вырабатывания аэрозоля после предшествующей затяжки, и известной скорости, с которой тепло отводится от компонента вырабатывания аэрозоля за счет естественной конвекции.
[0163] В некоторых примерах, в которых устройство 900 доставки аэрозоля включает в себя резистивный датчик температуры для измерения температуры, резистивный датчик температуры может быть отдельным от компонента вырабатывания аэрозоля или встроен в него. Резистивный датчик температуры имеет переменное сопротивление, пропорциональное температуре компонента вырабатывания аэрозоля, и температурный коэффициент сопротивления (ТКС), который не изменяется в зависимости от температуры. В этих примерах схема 912 обработки может вычислять сопротивление, например, на основе измерений напряжения и тока, проходящего через компонент вырабатывания аэрозоля (R = V / I), и вычислять температуру компонента вырабатывания аэрозоля по сопротивлению и ТКС. Для получения дополнительной информации о примерах подходящего определения температуры сопротивления см. публикацию патента США № 2018/0132526 под авторством Davis и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительная информация о примерах подходящего определения температуры на основе инфракрасного излучения могут быть найдены в заявке на патент США № 16/593,454 под авторством Sur, поданной 4 октября 2019 года, которая также включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0164] Со ссылкой на ФИГ. 11, в некоторых вариантах реализации в блоке 1112 схема 912 обработки может сравнивать текущее атмосферное давление воздуха, измеренное датчиком 908, с эталонным атмосферным давлением воздуха и соответственно регулировать мощность, подаваемую на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, как описано выше. Способ 1100 может перейти от блока 1112 к блоку 1114. В одном примере в блоке 1114 показания датчика могут вернуться к эталонному атмосферному давлению воздуха, если достигнута максимальная длина затяжки или действие затяжки окончено. В другом примере, в блоке 1114 схема 912 обработки может обнаружить, что предел выделения энергии компонента 914 вырабатывания аэрозоля был превышен.
[0165] В этом примере схема 912 обработки может войти в состояние ошибки, а способ 1100 может перейти от блока 1114 к блоку 1116. С другой стороны, если максимальная длина затяжки не достигнута, действие затяжки не завершено или ошибка выделения энергии не обнаружена, способ 1100 может перейти от блока 1114 к блоку 1112, чтобы продолжить регулировку мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля. В одном примере регулировки мощности могут повторяться периодически, чтобы обеспечить соответствующий уровень мощности для компонента вырабатывания аэрозоля. В одном примере как только соответствующий уровень мощности задан для компонента вырабатывания аэрозоля, уровень мощности может поддерживаться при работе устройства 900 доставки аэрозоля в нормальном состоянии.
[0166] На ФИГ. 13 показана блок-схема способа 1300 управления мощностью для устройства 900 доставки аэрозоля согласно примерам реализации настоящего изобретения. В некоторых вариантах реализации, как показано в блоке 1302, датчик 908 неактивен до тех пор, пока картридж/элемент в виде источника аэрозоля не будет прикреплен к управляющему корпусу и не будет готов к использованию, чтобы сэкономить потребляемую мощность. После обнаружения прикрепления картриджа/элемента в виде источника аэрозоля буфер, такой как буфер обратного магазинного типа (first-in-first-out (FIFO) buffer) может быть заполнен значениями измерений от датчика, как показано в блоке 1304, а эталонное атмосферное давление воздуха (или исходная линия) может быть установлено равным среднему значению измерений. Затем может выполняться периодическая выборка датчика, как показано в блоке 1306, скорость изменения и разность выборки датчика и исходной линии могут использоваться для определения того, приближается ли затяжка, и как показано в блоке 1308 (например, активация обнаружена). Если затяжки не происходит, то выборка может быть добавлена в буфер, взято новое среднее значение и повторно установлена исходная линия, как показано в блоке 1310. В некоторых примерах картридж может включать в себя компонент 914 вырабатывания аэрозоля. Или управляющий корпус может включать в себя компонент вырабатывания аэрозоля.
[0167] В блоке 1312 проверки системы могут выполняться для определения ошибок, которые могут включать в себя: недостаточное количество энергии в источнике 904 питания для затяжки, перегрев, высыхание картриджа/элемента в виде источника аэрозоля и/ или слишком высокое выделение энергии. Как показано в блоке 1314, могут быть выполнены различные измерения, включающие: измерение напряжения компонента 914 вырабатывания аэрозоля, измерение тока компонента вырабатывания аэрозоля, считывание температуры компонента вырабатывания аэрозоля, вычисление температуры компонента вырабатывания аэрозоля, давление выборки датчика 908 для изменения скорости осуществления затяжки пользователем и/или регулирование мощности в зависимости от изменения пользователя, полученного от датчика.
[0168] Затем способ 1300 может перейти к блоку 1316, чтобы определить, заканчивается ли затяжка, либо после остановки пользователя, либо с момента достижения максимального времени, разрешенного для затяжки. Как показано в блоке 1318, обработка ошибок может быть основана на помеченной ошибке. В некоторых случаях ошибка может иметь место, чтобы просто предотвратить возникновение затяжки, и в этих случаях устройство может возобновить выборку датчика 908.
[0169] Как описано выше, в некоторых вариантах реализации схема 912 обработки может определять разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха. В этих вариантах реализации схема обработки может управлять переключателем 910 и регулировать мощность, подаваемую на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между разностью и целевым значением мощности. На ФИГ. 14A, 14B, 14C, 14D, 14E и 14F показаны различные заданные отношения между разностью и целевым значением мощности согласно примерам реализации настоящего изобретения.
[0170] В некоторых вариантах реализации заданное отношение может быть описано линейной функцией. В одном примере, как показано на ФИГ. 14A, в области A разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха является недостаточно значительной, чтобы указывать, что происходит действие затяжки. Мощность, подаваемая на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, может оставаться на уровне 0 Ватт. В точке B разность достигает пороговой разности (обозначенной как «Мин. давление» на ФИГ. 14A), что может указывать на то, что происходит затяжка. В одном примере в точке B может быть обеспечена постоянная мощность для предварительного нагрева компонент вырабатывания аэрозоля (обозначена как «Мин. мощность» на ФИГ. 14A). В другом примере постоянная мощность может отличаться от «Мин. Мощности», обозначенной на ФИГ. 14А. От точки B до точки C мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может изменяться линейно с изменением давления (разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха и эталонного атмосферного давления воздуха). Более высокое изменение давления может привести к более высокой мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, до точки (обозначенной как «Высокое давление» на ФИГ. 14A), где подаваемая мощность ограничена значением (обозначенным как «Макс. Мощность» на ФИГ. 14A)
[0171] В некоторых вариантах реализации заданное отношение может быть описано нелинейной функцией. В одном примере, как показано на ФИГ. 14B, в области A разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха является недостаточно значительной, чтобы указывать, что происходит действие затяжки. Мощность, подаваемая на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, может оставаться на уровне 0 Ватт. В точке B разность достигает пороговой разности (обозначенной как «Мин. давление» на ФИГ. 14B), что может указывать на то, что происходит затяжка. В одном примере в точке B может быть обеспечена постоянная мощность для предварительного нагрева компонент вырабатывания аэрозоля (обозначена как «Мин. мощность» на ФИГ. 14B). В другом примере постоянная мощность может отличаться от «Мин. Мощности», обозначенной на ФИГ. 14А. От точки B до точки C мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может изменяться нелинейно с изменением давления. Более высокое изменение давления может привести к более высокой мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, до точки (обозначенной как «Высокое давление» на ФИГ. 14B), где подаваемая мощность ограничена значением (обозначенным как «Макс. Мощность» на ФИГ. 14B).
[0172] В некоторых вариантах реализации заданное отношение может быть описано ступенчатой функцией. В одном примере, как показано на ФИГ. 14C, в области A разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха является недостаточно значительной, чтобы указывать происходит действие затяжки. Мощность, подаваемая на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, может оставаться на уровне 0 Ватт. В точке B разность достигает пороговой разности (обозначенной как «Мин. давление» на ФИГ. 14C), что может указывать на то, что происходит затяжка. В одном примере в точке B может быть обеспечена постоянная мощность для предварительного нагрева компонент вырабатывания аэрозоля (обозначена как «Мин. мощность» на ФИГ. 14C). В другом примере постоянная мощность может отличаться от «Мин. Мощности», обозначенной на ФИГ. 14C. От точки B до области C мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может изменяться по шагам приращения мощности с непостоянными изменениями давления. Более высокое изменение давления может привести к более высокой мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, до точки (обозначенной как «Высокое давление» на ФИГ. 14C), где подаваемая мощность ограничена значением (обозначенным как «Макс. Мощность» на ФИГ. 14C). В одном примере размеры шагов приращения мощности и корреляции уровней давления, связывающие давление с выходной мощностью, могут быть определены производителем устройства 900 доставки аэрозоля или схемой 912 обработки. В другом примере пользователь может определять размеры шагов приращений мощности, например, путем предоставления ввода пользователя в схему обработки.
[0173] В некоторых вариантах реализации заданное отношение может быть описано комбинацией двух или более из следующего: линейная функция, нелинейная функция и ступенчатая функция. В одном примере, как показано на ФИГ. 14D, заданное отношение может быть описано ступенчатой-линейной функцией, т.е. комбинацией ступенчатой функции и линейной функции. Как показано на чертеже, в области A разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика 908 и эталонным атмосферным давлением воздуха является недостаточно значительной, чтобы указывать, что происходит действие затяжки. Мощность, подаваемая на компонент 914 вырабатывания аэрозоля, может оставаться на уровне 0 Ватт. В точке B разность достигает пороговой разности (обозначенной как «Мин. давление» на ФИГ. 14D), что может указывать на то, что происходит затяжка. В одном примере в точке B может быть обеспечена постоянная мощность для предварительного нагрева компонент вырабатывания аэрозоля (обозначена как «Мин. мощность» на ФИГ. 14D). В другом примере постоянная мощность может отличаться от «Мин. Мощности», обозначенной на ФИГ. 14А. От точки B до точки C мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может оставаться постоянной до тех пор, пока изменение давления не достигнет уровня (обозначено «Среднее давление» на ФИГ. 14D). От точки C до точки D мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может изменяться линейно с изменением давления. Более высокое изменение давления может привести к более высокой мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, до точки (обозначенной как «Высокое давление» на ФИГ. 14D), где подаваемая мощность ограничена значением (обозначенным как «Макс. Мощность» на ФИГ. 14D).
[0174] В другом примере, как показано на ФИГ. 14E, заданное отношение может быть описано другой комбинацией ступенчатой функции и линейной функции. Как показано на чертеже, область A, точка B и точка C по существу аналогичны примеру по ФИГ. 14D. От точки C до точки D мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может изменяться линейно с изменением давления. Затем от точки D до точки E мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля от источника 904 питания, может оставаться постоянной на уровне мощности выше, чем от точки B до точки C. От точки E до точки F мощность, подаваемая на компонент вырабатывания аэрозоля может снова линейно изменяться с изменением давления до точки (обозначенной как «Высокое давление» на ФИГ. 14E), где подаваемая мощность ограничена значением (обозначенным как «Макс. мощность» на ФИГ. 14E).
[0175] В еще одном примере, как показано на ФИГ. 14F, заданное отношение может быть описано комбинацией ступенчатой функции и нелинейной функции. Разница между примером по ФИГ. 14F по сравнению с ФИГ. 14E состоит в том, что на ФИГ. 14F мощность, подаваемая к компоненту вырабатывания аэрозоля, может изменяться нелинейно с изменением давления для участков от точки C до точки D и от точки E до точки F.
[0176] На ФИГ. 14A-14F показаны только некоторые варианты реализации заданного отношения. В других вариантах реализации заданное отношение может быть описано различными линейными функциями, различными нелинейными функциями, различными ступенчатыми функциями или различными их комбинациями.
[0177] Вышеприведенное описание использования изделия (изделий) может быть применено к различным примерам реализаций, 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. 1-12, или иным способом описанных выше, может быть включен в устройство для доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения.
[0178] Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, использующему раскрытия, представленные в вышеприведенном описании и на прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми в настоящем документе конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ | 2018 |
|
RU2769390C2 |
| УПРАВЛЕНИЕ ЗАРЯДКОЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ | 2019 |
|
RU2812684C2 |
| ОТСОЕДИНЯЕМАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ, ИМЕЮЩАЯ ПРОНИЦАЕМУЮ МЕМБРАНУ | 2018 |
|
RU2794118C2 |
| КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ДОСТАВКИ ПО ТРЕБОВАНИЮ УВЕЛИЧЕННОГО КОЛИЧЕСТВА КОМПОЗИЦИИ ПРЕДШЕСТВЕННИКА АЭРОЗОЛЯ, КАРТРИДЖ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ | 2017 |
|
RU2760120C2 |
| ИСПАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА | 2019 |
|
RU2825850C2 |
| УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2019 |
|
RU2824939C2 |
| УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ И КАРТРИДЖ С ВИДИМЫМ ИНДИКАТОРОМ | 2019 |
|
RU2824873C2 |
| УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ И УПРАВЛЯЮЩИЙ КОРПУС, СОЕДИНЕННЫЙ ИЛИ ВЫПОЛНЕННЫЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ СОЕДИНЕНИЯ С КАРТРИДЖЕМ С ОБРАЗОВАНИЕМ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ | 2018 |
|
RU2798956C2 |
| СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОДНОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И КАРТРИДЖ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ | 2013 |
|
RU2625932C2 |
| ЗАРЯДНАЯ СХЕМА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ | 2019 |
|
RU2823043C2 |
Изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, которые вырабатывают аэрозоль. Устройство доставки аэрозоля включает в себя источник питания, компонент вырабатывания аэрозоля, датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через указанный по меньшей мере один кожух, и переключатель, соединенный с источником питания и компонентом вырабатывания аэрозоля и расположенный между ними. Устройство доставки аэрозоля также включает в себя схему обработки, которая определяет разность между значениями измерений атмосферного давления воздуха и эталонным атмосферным давлением воздуха. Только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину, схема обработки выводит сигнал, чтобы вызвать переключаемые отключения выходного напряжения, поступающего от источника питания и подаваемого на компонент вырабатывания аэрозоля, для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между указанной разностью и целевым значением мощности. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 14 ил.
1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:
по меньшей мере один кожух и внутри указанного по меньшей мере одного кожуха
источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения;
компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью получения питания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля;
датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через указанный по меньшей мере один кожух;
переключатель, соединенный с источником питания и компонентом вырабатывания аэрозоля и расположенный между ними; и
схему обработки, соединенную с датчиком и переключателем и выполненную с возможностью по меньшей мере:
определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика и эталонным атмосферным давлением воздуха и, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину,
вывода сигнала, с тем чтобы вызвать переключаемые подключение переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, при этом обеспечена возможность переключаемых подключения и отключения переключателем выходного напряжения для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между указанной разностью и целевым значением мощности.
2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором вне периода времени вырабатывания аэрозоля, в котором сигнал отсутствует, а выходное напряжение отключено от компонента вырабатывания аэрозоля, датчик выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления окружающего воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик, причем схема обработки выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха на основе значений измерений атмосферного давления окружающего воздуха.
3. Устройство доставки аэрозоля по п. 2, в котором выполнение схемы обработки с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха включает в себя выполнение схемы обработки также с возможностью определения среднего значения измерений атмосферного давления окружающего воздуха и установки эталонного атмосферного давления воздуха в качестве среднего значения.
4. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором пороговая разность установлена так, что она отражает минимальное отклонение от эталонного атмосферного давления воздуха, вызванное действием затяжки при использовании устройства доставки аэрозоля пользователем.
5. Устройство доставки аэрозоля по п. 4, в котором выполнение схемы обработки с возможностью определения разности и вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью:
определения разности между самым последним из значений измерений и эталонным атмосферным давлением воздуха и того, является ли разность по меньшей мере пороговой разностью;
определения скорости изменения атмосферного давления воздуха по меньшей мере из некоторых значений измерений атмосферного давления воздуха и того, вызвана ли разность действием затяжки на основе скорости изменения; и
вывода сигнала только тогда, когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину и вызвана действием затяжки.
6. Устройство доставки аэрозоля по п. 4, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала для питания компонента вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, который совпадает со временем действия затяжки.
7. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором заданное отношение описано ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
8. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором заданное отношение описано комбинацией ступенчатой функции и линейной функции.
9. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором композиция предшественника аэрозоля представляет собой жидкость, твердое или полутвердое вещество.
10. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом рабочий цикл сигнала ШИМ выполнен с возможностью регулирования, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
11. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором с периодической скоростью в течение периода времени вырабатывания аэрозоля схема обработки выполнена с возможностью:
определения окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, причем каждое значение измерения окна выборки значений измерений определяют как произведение напряжения на компоненте вырабатывания аэрозоля и тока, проходящего через него;
вычисления скользящей средней мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, на основе окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности;
сравнивания скользящей средней мощности с целевым значением мощности; и
вывода сигнала, с тем чтобы вызвать соответственно отключение и подключение переключателем выходного напряжения в каждом случае, в котором скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже целевого значения мощности.
12. Управляющий корпус для устройства доставки аэрозоля, содержащий:
источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения;
компонент вырабатывания аэрозоля или выводы, выполненные с возможностью соединения компонента вырабатывания аэрозоля с управляющим корпусом, при этом компонент вырабатывания аэрозоля выполнен с возможностью получения питания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля;
датчик, выполненный с возможностью получения значений измерения атмосферного давления воздуха в пути воздушного потока через указанный по меньшей мере один кожух;
переключатель, соединенный с источником питания и компонентом вырабатывания аэрозоля и расположенный между ними; и
схему обработки, соединенную с датчиком и переключателем и выполненную с возможностью по меньшей мере:
определения разности между значениями измерений атмосферного давления воздуха от датчика и эталонным атмосферным давлением воздуха и, только когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину,
вывода сигнала, с тем чтобы вызвать переключаемые подключение переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для подачи питания на компонент вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, при этом обеспечена возможность переключаемых подключения и отключения переключателем выходного напряжения для регулирования мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, с получением целевого значения мощности, которое изменяется в соответствии с заданным отношением между указанной разностью и целевым значением мощности.
13. Управляющий корпус по п. 12, в котором вне периода времени вырабатывания аэрозоля, в котором сигнал отсутствует, а выходное напряжение отключено от компонента вырабатывания аэрозоля, датчик выполнен с возможностью получения значений измерения атмосферного давления окружающего воздуха, воздействию которого подвергается указанный датчик, причем схема обработки выполнена с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха на основе значений измерений атмосферного давления окружающего воздуха.
14. Управляющий корпус по п. 13, в котором выполнение схемы обработки с возможностью установки эталонного атмосферного давления воздуха включает в себя выполнение схемы обработки также с возможностью определения среднего значения измерений атмосферного давления окружающего воздуха и установки эталонного атмосферного давления воздуха в качестве среднего значения.
15. Управляющий корпус по п. 12, в котором пороговая разность установлена так, что она отражает минимальное отклонение от эталонного атмосферного давления воздуха, вызванное действием затяжки при использовании устройства доставки аэрозоля пользователем.
16. Управляющий корпус по п. 15, в котором выполнение схемы обработки с возможностью определения разности и вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью:
определения разности между самым последним из значений измерений и эталонным атмосферным давлением воздуха и того, является ли разность по меньшей мере пороговой разностью;
определения скорости изменения атмосферного давления воздуха по меньшей мере из некоторых значений измерений атмосферного давления воздуха и того, вызвана ли разность действием затяжки на основе скорости изменения; и
вывода сигнала только тогда, когда разность составляет по меньшей мере пороговую величину и вызвана действием затяжки.
17. Управляющий корпус по п. 15, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала для питания компонента вырабатывания аэрозоля в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, который совпадает со временем действия затяжки.
18. Управляющий корпус по п. 12, в котором заданное отношение описано ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
19. Управляющий корпус по п. 12, в котором заданное отношение описано комбинацией ступенчатой функции и линейной функции.
20. Управляющий корпус по п. 12, в котором композиция предшественника аэрозоля представляет собой жидкость, твердое или полутвердое вещество.
21. Управляющий корпус по п. 12, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом рабочий цикл сигнала ШИМ выполнен с возможностью регулирования, чтобы таким образом регулировать мощность, подаваемую на компонент вырабатывания аэрозоля.
22. Управляющий корпус по п. 12, в котором с периодической скоростью в течение периода времени нагрева схема обработки выполнена с возможностью:
определения окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, причем каждое значение измерения окна выборки значений измерений определяют как произведение напряжения на компоненте вырабатывания аэрозоля и тока, проходящего через него;
вычисления скользящей средней мощности, подаваемой на компонент вырабатывания аэрозоля, на основе окна выборки значений измерений мгновенной фактической мощности;
сравнивания скользящей средней мощности с целевым значением мощности; и
вывода сигнала, с тем чтобы вызвать соответственно отключение и подключение переключателем выходного напряжения в каждом случае, в котором скользящая средняя мощность соответственно выше или ниже целевого значения мощности.
| СИСТЕМА ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ С УЛУЧШЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ АЭРОЗОЛЯ | 2012 |
|
RU2613785C2 |
| ЭЛЕКТРОННОЕ ИНГАЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО | 2013 |
|
RU2606572C2 |
| ЭЛЕКТРОННОЕ КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ | 2014 |
|
RU2662212C2 |
| US 2013104916 A1, 02.05.2013 | |||
| US 2016157524 A1, 09.06.2016 | |||
| БАРАБАННЫЙ МИКСЕР | 2013 |
|
RU2542270C1 |
