УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОЙ В УСТРОЙСТВЕ ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2024 года по МПК G05B15/02 A24F40/57 H05B1/02 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ(ЫЕ) ЗАЯВКУ(И)

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущество по заявке на патент США № 16/668,929, озаглавленной «Управление температурой в устройстве доставки аэрозоля», поданной 30 октября 2019 года, по предварительной заявке на патент США № 62/911,595, озаглавленной «Управление температурой в устройстве 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 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 устройств в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые являются результатом сжигания табака. С этой целью предложено множество курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания легкоиспаряемого материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без существенного сжигания табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в уровне техники, как описано в патенте США № 7,726,320 под авторством Robinson и др., в публикации патента США № 2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др. и в публикации патента США № 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 патента США № 2015/0216232 под авторством Bless и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0004] Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с усовершенствованным электронным оборудованием, например, таким, которое может повысить удобство использования устройств.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] 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.

[0006] В некоторых примерах реализации представлено устройство доставки аэрозоля, содержащее: источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения; нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, причем нагревательный элемент имеет сопротивление, которое является переменным и пропорциональным температуре нагревательного элемента; переключатель, подключенный к источнику питания и нагревательному элементу и между ними; и схему обработки, подключенную к переключателю и выполненную с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента, при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, причем схема обработки также выполнена с возможностью вывода импульса известного тока на нагревательный элемент и измерения напряжения на нагревательном элементе между следующими друг за другом импульсами сигнала ШИМ, при этом схема обработки выполнена с возможностью вычисления сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и напряжения, вычисления температуры нагревательного элемента на основе сопротивления и регулирования рабочего цикла сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения.

[0007] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла сигнала ШИМ включает в себя выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла сигнала ШИМ, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.

[0008] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вывода импульса включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода импульсов известного тока, вставленных между импульсами сигнала ШИМ, причем схема обработки выполнена с возможностью измерения напряжения на нагревательном элементе для каждого из импульсов.

[0009] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации импульс известного тока, который выводится на нагревательный элемент, вызывает вырабатывание напряжения на нагревательном элементе, при этом известный ток выбирают таким образом, чтобы напряжение было меньше половины выходного напряжения, обеспечиваемого источником питания.

[0010] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вне периода времени нагрева, в котором сигнал ШИМ отсутствует, а выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, схема обработки также выполнена с возможностью вывода второго импульса известного тока на нагревательный элемент и измерения второго напряжения на нагревательном элементе, при этом схема обработки выполнена с возможностью вычисления номинального сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и второго напряжения и вычисления номинальной температуры нагревательного элемента на основе номинального сопротивления, причем схема обработки выполнена с возможностью вычисления температуры нагревательного элемента также на основе номинальной температуры нагревательного элемента.

[0011] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

[0012] В некоторых примерах реализации представлено устройство доставки аэрозоля, содержащее: источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения; нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, переключатель, подключенный к источнику питания и нагревательному элементу и между ними; и схему обработки, подключенную к переключателю и выполненную с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента, при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, причем схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

[0013] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью многократного вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева.

[0014] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации период времени нагрева инициируется затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем выполнение схемы обработки с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере: измерения тока нагрева, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения нагрева на нагревательном элементе; вычисления первого количества тепла, добавленного к нагревательному элементу на основе тока нагрева, напряжения нагрева, прошедшего времени и рабочего цикла сигнала ШИМ; определения второго количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет принудительной конвекции вследствие потока воздуха, вызванного затяжкой пользователя, и вычисления количества тепла на нагревательном элементе на основе первого количества тепла и второго количества тепла.

[0015] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, выполнение схемы обработки с возможностью осуществления блокировки нагревательного элемента включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере: прерывания сигнала ШИМ, чтобы вызвать отключение переключателем выходного напряжения от нагревательного элемента; и удержания выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0016] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации выполнение схемы обработки с возможностью осуществления блокировки нагревательного элемента также включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере: определения третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и вычисления количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, причем схема обработки выполнена с возможностью удержания выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество любого оставшегося тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0017] В некоторых примерах реализаций устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации затяжка пользователя представляет собой одну из множества затяжек пользователя, которая также включает в себя вторую затяжку пользователя, которая вызывает прохождение второго потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, и которая инициирует второй период времени нагрева, причем между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева схема обработки также выполнена с возможностью по меньшей мере: определения третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и вычисления количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, при этом схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение второго периода времени нагрева на основе количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева.

[0018] В некоторых примерах реализации представлен способ управления устройством доставки аэрозоля, включающим в себя источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения, и нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, причем нагревательный элемент имеет сопротивление, которое является переменным и пропорциональным температуре нагревательного элемента; при этом способ включает: переключаемое подключения выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, вывод импульса известного тока на нагревательный элемент и измерение напряжения на нагревательном элементе между следующими друг за другом импульсами сигнала ШИМ; вычисление сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и напряжения; вычисление температуры нагревательного элемента на основе сопротивления и регулирование рабочего цикла сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения.

[0019] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации регулирование рабочего цикла сигнала ШИМ включает в себя увеличение или уменьшение рабочего цикла сигнала ШИМ, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.

[0020] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вывод импульса включает в себя вывод импульсов известного тока, вставленных между импульсами сигнала ШИМ, причем напряжение на нагревательном элементе измеряют для каждого из импульсов.

[0021] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации импульс известного тока, который выводится на нагревательный элемент, вызывает вырабатывание напряжения на нагревательном элементе, при этом способ также включает выбор известного тока таким образом, чтобы напряжение было меньше половины выходного напряжения, обеспечиваемого источником питания.

[0022] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вне периода времени нагрева, в котором сигнал ШИМ отсутствует, а выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, способ также включает: вывод второго импульса известного тока на нагревательный элемент и измерение второго напряжения на нагревательном элементе; вычисление номинального сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и второго напряжения и вычисление номинальной температуры нагревательного элемента на основе номинального сопротивления, причем температуру нагревательного элемента вычисляют также на основе номинальной температуры нагревательного элемента.

[0023] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации способ также включает: вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществление блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

[0024] В некоторых примерах реализации представлен способ управления устройством доставки аэрозоля, включающим в себя источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения, и нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, при этом способ включает: переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), причем сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента; вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

[0025] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации вычисление количества тепла на нагревательном элементе включает в себя многократное вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева.

[0026] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации период времени нагрева инициируется затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем вычисление количества тепла на нагревательном элементе включает в себя по меньшей мере: измерение тока нагрева, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения нагрева на нагревательном элементе; вычисление первого количества тепла, добавленного к нагревательному элементу на основе тока нагрева, напряжения нагрева, прошедшего времени и рабочего цикла сигнала ШИМ; определение второго количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет принудительной конвекции вследствие потока воздуха, вызванного затяжкой пользователя, и вычисление количества тепла на нагревательном элементе на основе первого количества тепла и второго количества тепла.

[0027] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации осуществление блокировки нагревательного элемента включает в себя по меньшей мере: прерывание сигнала ШИМ для отключения выходного напряжения от нагревательного элемента и удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0028] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации осуществление блокировки нагревательного элемента также включает в себя по меньшей мере: определение третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и вычисление количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, причем удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента включает в себя удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество любого оставшегося тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0029] В некоторых примерах реализаций способа по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации затяжка пользователя представляет собой одну из множества затяжек пользователя, которая также включает в себя вторую затяжку пользователя, которая вызывает прохождение второго потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, и которая инициирует второй период времени нагрева, причем между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева способ также включает по меньшей мере: определение третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и вычисление количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, при этом способ также включает вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение второго периода времени нагрева на основе количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева.

[0030] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества раскрытия настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведённого ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Раскрытие настоящего изобретения включает в себя любую комбинацию из двух, трёх, четырёх 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 объём или сущность изобретения. Другие примеры реализаций, аспекты и преимущества будут очевидными из приведённого 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 и 2 показаны соответственно вид в перспективе и вид сбоку с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля, включающего в себя картридж и управляющий корпус, которые соединены друг с другом, согласно примеру реализации настоящего изобретения;

[0034] 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;

[0035] на ФИГ. 5 и 6 показаны соответственно вид спереди и вид в разрезе устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 3 и 4 согласно примеру реализации;

[0036] на ФИГ. 7 и 8 показаны электрические схемы устройств доставки аэрозоля согласно различным примерам реализаций настоящего изобретения;

[0037] на ФИГ. 9 и 10 показан соответственно в пример сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) согласно некоторым примерам и пример сигнала ШИМ, на который наложены значения измерений напряжения на нагревательном элементе согласно некоторым примерам;

[0038] на ФИГ. 11 и 12 показана схема обработки согласно различным примерам реализаций, и

[0039] на ФИГ. 13 и 14 показаны блок-схемы, иллюстрирующие различные операции в способе управления устройством доставки аэрозоля, согласно различным примерам реализаций.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0040] 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 передаёт объём 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, приведёнными 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 соотношения 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, вследствие технических допусков или тому подобного.

[0041] 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.

[0042] Жидкая композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара или "электронная жидкость", особенно пригодна для электронных сигарет и устройств без нагрева и без горения, а также других устройств, которые обеспечивают атомизирование или иным образом обеспечивают аэрозолизацию жидкости для образования пригодного для вдыхания аэрозоля. Жидкая композиция предшественника аэрозоля может содержать различные компоненты, включая, в качестве примера, многоатомный спирт (например, глицерин (в том числе, растительный глицерин), пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. В некоторых примерах композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.

[0043] 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.

[0044] 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).

[0045] 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 определённых типах электронных сигарет приведены в патенте США № 8,910,640 под авторством Sears и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0046] 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.

[0047] 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).

[0048] 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.

[0049] 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.

[0050] Независимо от типа нагретой 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 (иногда называемый нагревательным звеном). В случае устройства без нагрева и без горения в некоторых примерах компонент вырабатывания аэрозоля может представлять собой или включать в себя по меньшей мере одну выполненную с возможностью вибрирования пьезоэлектрическую или пьезомагнитную сетку.

[0051] 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., в публикации заявки на патент США № 2018/0132531 под авторством Sur и др., в публикации заявки на патент США № 2019/0124979 под авторством Sebastian и др., и в публикации заявки на патент США № 2019/0174823 под авторством Sur, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0052] 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, пластины, 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. Другие примеры подходящих нагревателей описаны в патенте США № 9,491,974 под авторством DePiano и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0053] В некоторых вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать управляющий корпус, иногда называемый блоком питания или управляющим устройством. Устройства доставки аэрозоля также могут включать в себя картридж в случае так называемых электронных сигарет или устройств без нагрева и без горения, или элемент источника аэрозоля в случае 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.

[0054] 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.

[0055] 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.

[0056] 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.

[0057] 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.

[0058] 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.

[0059] 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.

[0060] 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.

[0061] 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 на основе радиочастоты (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 реализаций 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.

[0062] Один или более разъемов могут использоваться для подключения источника питания к технологии подзарядки, а некоторые могут включать 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.

[0063] Примеры источников электроэнергии 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.

[0064] Устройство ввода данных может быть включен в устройство доставки аэрозоля (и может заменять или дополнять датчик расхода). Для обеспечения пользователю возможности управлять функциями устройства и/или для вывода информации пользователю может быть включено устройство ввода данных. 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 заявки на патент США № 2015/0245658 под авторством Worm и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Аналогично, может быть использован сенсорный экран, как описано в патенте США № 10,172,388 под авторством Sears и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0065] 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 заявки на патент США № 2016/0158782 под авторством Henry и др., которая включена 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.

[0066] 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 содержать 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.

[0067] В некоторых примерах управляющий компонент может включать 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.

[0068] В предложенном в соответствии с настоящим изобретением устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы и другие дополнительные компоненты. Один пример подходящего компонента представляет собой источник света, 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.

[0069] 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.

[0070] Еще другие компоненты также рассмотрены. 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.

[0071] 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.

[0072] 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.

[0073] 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 включать в себя управляющий корпус 102 (также называемый блоком питания) и картридж 104. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью разъема. На ФИГ. 1 и 2 показаны соответственно вид в перспективе и вид сбоку с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля в соединенной конфигурации.

[0074] 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.

[0075] В конкретных вариантах реализации взаимодействующие элементы могут быть образованы непосредственно существующими компонентами управляющего корпуса 102 и картриджа 104. 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.

[0076] Как также показано на ФИГ. 1, устройство 100 доставки аэрозоля может включать в себя индикаторное окно 106, образованное в наружном кожухе управляющего корпуса 102 и через которое пользователю может быть предоставлена визуальная индикация 108, связанная с отличительной характеристикой картриджа 104. Дополнительно или альтернативно, управляющий корпус может включать в себя по меньшей мере одно отверстие 110, образованное в наружном кожухе управляющего корпуса и через которое может быть виден свет от источника света (см. ФИГ. 2).

[0077] Как видно на виде с разрезом, показанном на ФИГ. 2, каждое 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), которая может включать управляющий компонент 208 (например, схему обработки и тому подобное), датчик 210 расхода, источник 212 питания (например, батарею, суперконденсатор) и источник 214 света (например, светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках), и такие компоненты могут быть выровнены различным образом. Источник питания может быть перезаряжаемым, а управляющий корпус может содержать схему зарядки, соединенную с источником питания и выполненную с возможностью управления его зарядкой.

[0078] Управляющий корпус 102 также включает в себя камеру 216 для размещения картриджа, а картридж может быть выполнен с возможностью соединения с камерой для размещения картриджа с возможностью разъединения. Управляющий корпус может включать в себя электрические соединители 218, расположенные в камере для размещения картриджа, выполненной с возможностью электрического соединения управляющего корпуса с картриджем, и, в частности, электрические контакты 220 на картридже. В этом отношении электрические соединители и электрические контакты могут образовывать место подключения управляющего корпуса и картриджа. Как также показано на чертеже, управляющий корпус может включать в себя внешний электрический соединитель 222 для подключения управляющего корпуса к одному или более внешних устройств. Примеры подходящих внешних электрических соединителей включают в себя USB-разъемы, такие как описаны выше, запатентованные соединители, такие как соединитель Lightning от компании Apple и тому подобное.

[0079] В различных примерах картридж 104 включает в себя вмещающую часть и мундштучную часть. Картридж, вмещающая часть и/или мундштучная часть могут быть образованы по отдельности относительно продольной оси (L), первой поперечной оси (T1), которая перпендикулярна продольной оси, и второй поперечной оси (T2), которая перпендикулярна продольной оси и перпендикулярна первой поперечной оси. Картридж может быть образован кожухом 224 (иногда называемым оболочкой картриджа), в котором заключен резервуар 226 (во вмещающей части), выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащий нагревательный элемент 228 (компонент вырабатывания аэрозоля). В некоторых примерах электрические соединители 218 на управляющем корпусе 102 и электрические контакты 220 на картридже могут электрически соединять нагревательный элемент с управляющим компонентом 208 и/или источником 212 питания картриджа. В различных конфигурациях конструкция картриджа 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 содержащего нагревательный элемент.

[0080] Как показано на чертеже, в некоторых примерах резервуар 226 может сообщаться по текучей среде с элементом 230 для переноса жидкости, выполненным с возможностью впитывания или переноса иным способом композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к нагревательному элементу 228. По меньшей мере часть элемента для переноса жидкости может быть расположена вблизи (например, непосредственно рядом, рядом, в непосредственной близости или в относительно непосредственной близости) нагревательного элемента. Элемент для переноса жидкости может проходить между нагревательным элементом и композицией предшественника аэрозоля, хранящейся в резервуаре 226, и по меньшей мере часть нагревательного элемента может быть расположена над ближним концом резервуара. Для целей раскрытия настоящего изобретения следует понимать, что термин «над» в данном конкретном контексте следует толковать как означающий в направлении ближнего конца резервуара и/или картридж 104 в направлении по существу вдоль продольной оси (L). Другие компоновки элемента для переноса жидкости также рассмотрены в объеме настоящего раскрытия. Например, в некоторых примерах реализации элемент для переноса жидкости может быть расположен вблизи дальнего конца резервуара и/или расположен поперек продольной оси (L). Для дополнительных примеров подходящих компоновок см. заявку на патент США № 16/598,505 под авторством Novak и др., поданную 10 октября 2019 года, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0081] Нагревательный элемент 228 и элемент 230 для переноса жидкости могут быть выполнены в виде отдельных элементов, которые соединены по текучей среде, или нагревательный элемент и элемент для переноса жидкости могут быть выполнены в виде объединенного элемента. Например, в некоторых вариантах реализации нагревательный элемент может быть включен в элемент для переноса жидкости. Некоторые примеры таких компонентов описаны в патенте США № 8,833,364 под авторством Buchberger и в публикации заявки на патент США № 2017/0203057 под авторством Buchberger, которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Более того, нагревательный элемент и элемент для переноса жидкости могут быть образованы из любой конструкции, как иначе описано в настоящем документе. В некоторых примерах клапан может быть расположен между резервуаром 226 и нагревательным элементом и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к нагревательному элементу.

[0082] Для формирования нагревательного элемента 228 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, плоская пластина, 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.

[0083] Отверстие 232 может находиться в кожухе 224 (например, на мундштучном конце мундштучной части), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.

[0084] Картридж 104 также может содержать один или более электронных компонентов, 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.

[0085] Как указано выше, управляющий компонент 208 управляющего корпуса 102 может включать в себя множество электронных компонентов и в некоторых примерах может быть образован на монтажной плате, такой как PCB, которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Датчик 210 расхода может быть одним из этих электронных компонентов или может быть иным образом расположен на монтажной плате. В некоторых примерах датчик потока воздуха может содержать свою собственную монтажную плату или другой основной элемент, к которому он может быть прикреплён. В некоторых примерах может быть использована гибкая монтажная плата. Гибкая монтажная плата может быть выполнена в различных формах. В некоторых примерах гибкая монтажная плата может быть скомбинирована с подложкой нагревателя, наложена на неё в виде слоя или может образовывать часть или всю подложку нагревателя.

[0086] Резервуар 226, показанный на ФИГ. 2, может представлять собой контейнер или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Например, в данном примере резервуар может содержать один или более слоёв нетканого волокна, по существу образованного в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть кожуха 224. Композиция предшественника аэрозоля может содержаться в ёмкости. Жидкие компоненты могут удерживаться с помощью резервуара, например, за счет сорбции. Резервуар может сообщаться по текучей среде с элементом 230 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 228, который в данном примере представляет собой спираль из металлической проволоки. Как правило, нагревательный элемент расположен в устройстве для нагрева с элементом для переноса жидкости.

[0087] В некоторых примерах в резервуар 226 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.

[0088] При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство 100 доставки аэрозоля, поток воздуха обнаруживают посредством датчика 210 расхода, а нагревательный элемент 228 активируют для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Осуществление затяжки через мундштучный конец устройства доставки аэрозоля вызывает вход воздуха из окружающей среды в устройство доставки аэрозоля и прохождение через него. В картридже 104 втягиваемый воздух смешивается с генерируемым паром с образованием аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из нагревательного элемента и выходит из отверстия 232 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.

[0089] 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, поданную 9 марта 2018 года, и заявку на патент США № 16/171,920 под авторством Aller и др., поданную 26 октября 2018 года, все из которых также включены в настоящий документ посредством ссылки.,

[0090] 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 разъема. В этом отношении, на ФИГ. 3 показано устройство доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 4 показано устройство доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации.

[0091] 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.

[0092] 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.

[0093] 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.

[0094] 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.

[0095] 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.

[0096] 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 содержать схему зарядки, соединенную с источником питания и выполненную с возможностью управления его зарядкой.

[0097] В одном варианте реализации источник 526 света может содержать один или более светоизлучающих диодов, светоизлучающих диодов на квантовых точках или тому подобное. Источник света 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.

[0098] 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.

[0099] 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.

[0100] 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. Вследствие присутствия проводящего материала в композиции предшественника аэрозоля приложение энергии 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.

[0101] 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.

[0102] 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 разница 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, разница может быть достаточной, чтобы обеспечить возможность проскальзывания элемента в виде источника аэрозоля в приемную камеру или из нее без необходимости в чрезмерном усилии.

[0103] 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.

[0104] 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 заранее определенного периода времени или ей можно управлять вручную.

[0105] В некоторых вариантах реализации протекание электрической энергии по существу не продолжается между затяжками на устройстве 300 (хотя протекание энергии может продолжаться для поддержания базовой температуры 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.

[0106] 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.

[0107] 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.

[0108] Как видно из 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™.

[0109] 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.

[0110] 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.

[0111] 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.

[0112] 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.

[0113] 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.

[0114] 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 фольгированным 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.

[0115] 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.

[0116] Как описано выше, устройство доставки аэрозоля примеров реализации может включать в себя различные электронные компоненты в контексте либо электронной сигареты, электронной сигареты с нагревом, либо устройства с нагревом, но без горения, или даже в случае устройства, которое включает в себя функциональность каждого из электронной сигареты и устройства с нагревом, но без горения. На ФИГ. 7 и 8 показаны электрические схемы устройств 700, 800 доставки аэрозоля, которые могут представлять собой любое одно или более из устройств 100, 300 доставки аэрозоля или включать функциональность каждого или обоих указанных устройств, согласно различным примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения.

[0117] Как показано на ФИГ. 7 и 8, устройство 700, 800 доставки аэрозоля включает в себя управляющий корпус 702 с управляющим компонентом 704 (со схемой 706 обработки) и источник 708 питания, которые могут соответствовать соответствующему одному из следующего или включать его функциональность: управляющий корпус 102, 302, управляющий компонент 208, 522 и источник 212, 524 питания. Устройство доставки аэрозоля также содержит нагревательный элемент 710, который может соответствовать нагревательному элементу 228, 534 или включать его функциональность. В некоторых вариантах реализации устройство доставки аэрозоля и, в частности, управляющий корпус включает в себя выводы 712, выполненные с возможностью соединения источника 704 питания с устройством доставки аэрозоля или, в частности, с управляющим корпусом, а источник питания выполнен с возможностью обеспечения выходного напряжения. Управляющий корпус может включать в себя нагревательный элемент или вторые выводы 714, выполненные с возможностью соединения нагревательного элемента с управляющим корпусом.

[0118] В некоторых примерах устройство 700, 800 доставки аэрозоля включает в себя датчик 716, который может соответствовать функциональности датчика 210, 520 или включать ее. Датчик может представлять собой датчик давления, выполненный с возможностью производить измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, или иным образом с возможностью приема ввода, чтобы указать на использование устройства доставки аэрозоля. Датчик выполнен с возможностью преобразования значений измерений/ввода пользователя в соответствующие электрические сигналы, которые могут включать преобразование аналогового сигнала в цифровой. В некоторых примерах этот датчик может быть цифровым датчиком, цифровым датчиком давления и тому подобное, некоторые подходящие примеры которых производятся компанией Murata Manufacturing Co., Ltd.

[0119] Схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью переключаемого соединения выходного напряжения от источника 708 питания с нагрузкой 718, включающей в себя нагревательный элемент 710 и, таким образом, питания нагревательного элемента. Более конкретно, например, схема обработки может быть выполнена с возможностью приема соответствующих электрических сигналов от датчика 716 и в ответ на это соединения источника питания с нагрузкой, включающей в себя нагревательный элемент, и, таким образом, питания нагревательного элемента. Схема обработки может быть выполнена с возможностью обработки соответствующих электрических сигналов для определения состояния включения/выключения и может модулировать подключение переключения выходного напряжения источника питания к нагрузке пропорционально значениям измерений/вводу пользователя, выдаваемого датчиком.

[0120] В некоторых примерах управляющий компонент 704 также включает в себя переключатель 720, такой как переключатель нагрузки со стороны высокого напряжения (high-side load switch (LS)), соединенный с источником 706 питания и нагревательным элементом 710 (или нагрузкой, включающей в себя нагревательный элемент) и между ними, возможность управления которым обеспечена с помощью схемы 706 обработки для соединения выходного напряжения от источника 708 питания с нагрузкой, включающей нагревательный элемент, и отсоединения от нее. В некоторых более конкретных примерах схема обработки может быть выполнена с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое соединение выходного напряжения (источника питания) и отсоединение от него для питания нагревательного элемента. Период времени нагрева может быть инициирован затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства 700 доставки аэрозоля. Сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение может быть подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение может быть отключено от нагревательного элемента.

[0121] В некоторых примерах схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью измерения тока нагрева I_{НАГРЕВАТЕЛЯ}, проходящего через нагревательный элемент 710, и напряжения нагрева V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} на нагревательном элементе и/или выходного напряжения V_{ВЫХОДНОЕ} от источника 708 питания. Ток нагрева может быть измерен множеством различных способов, например, от токочувствительной схемы 722, как показано на ФИГ. 7. Аналогично, как показано на ФИГ. 7, напряжение нагрева может быть измерено множеством различных способов, например, с использованием делителя 724 напряжения, выполненного с возможностью уменьшения напряжения нагрева, подаваемого к схеме обработки. Как также показано на обеих ФИГ. 7 и 8, устройство доставки аэрозоля может включать в себя (второй) делитель напряжения, от которого схема обработки может измерять выходное напряжение V_{ВЫХОДНОЕ} от источника 708 питания. В некоторых примерах схема обработки может работать на действительном токе нагрева, напряжении нагрева и/или выходном напряжении (или уменьшенных напряжениях), или схема обработки может включать в себя один или более аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выполненных с возможностью преобразования действительного тока и напряжений в соответствующие цифровые эквиваленты.

[0122] Как показано на ФИГ. 8, в некоторых примерах схема 706 обработки устройства 800 доставки аэрозоля может быть выполнена с возможностью вывода импульса известного тока I_{ИЗВЕСТНЫЙ} на нагревательный элемент 710, который в некоторых примерах может представлять собой фиксированный ток. В некоторых из этих примеров этот известный ток может быть равен или по существу равен току нагрева I_{НАГРЕВАТЕЛЯ} через нагревательный элемент 710, и в этом случае схема обработки может измерять ток нагрева без токочувствительной схемы 722. Также в некоторых из этих примеров известный ток может быть ограничен по току, например, посредством использования соответствующей схемы 826 ограничения по току.

[0123] В некоторых примерах устройства 800 доставки аэрозоля по ФИГ. 8 нагревательный элемент 710 может иметь сопротивление, которое является переменным и пропорциональным температуре нагревательного элемента. Таким образом, схема обработки может быть также выполнена с возможностью вывода импульса известного тока I_{ИЗВЕСТНЫЙ} на нагревательный элемент 710 и измерения напряжения на нагревательном элементе - напряжения нагрева V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} между соседними импульсами сигнала ШИМ. На ФИГ. 9 показан пример сигнала 900 ШИМ, включающего в себя импульсы 902, в течение которых выходное напряжение V_{ВЫХОДНОЕ} может быть подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение может быть отключено от нагревательного элемента. На ФИГ. 10 показан пример сигнала ШИМ, на который наложены значения измерений V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} на нагревательном элементе при выводе I_{ИЗВЕСТНЫЙ} на нагревательный элемент. Сами импульсы вызывают вырабатывание напряжения на нагревательном элементе, при этом известный ток может быть выбран таким образом, чтобы напряжение было меньше половины выходного напряжения, обеспечиваемого источником питания.

[0124] В некоторых примерах импульсы 902 известного тока могут быть вставлены между импульсами сигнала 900 ШИМ. В некоторых из этих примеров схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью измерения напряжения на нагревательном элементе V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} для каждого из импульсов.

[0125] Со ссылкой на ФИГ. 8 схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью вычисления сопротивления нагревательного элемента R_{НАГРЕВАТЕЛЯ} на основе известного тока и напряжения, например, следующим образом:

R_{НАГРЕВАТЕЛЯ} = V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} / I_{ИЗВЕСТНЫЙ} (1)

Таким образом, схема обработки может вычислять температуру нагревательного элемента T_{НАГРЕВАТЕЛЯ} на основе сопротивления, например, следующим образом:

T_{НАГРЕВАТЕЛЯ} = T_НОМ + ((R_НОМ × R_{НАГРЕВАТЕЛЯ}) / (ТКС × R_НОМ)) (2)

В предыдущем уравнении T_НОМ представляет собой температуру окружающей среды или номинальную температуру, R_НОМ представляет собой номинальное сопротивление нагревательного элемента при T_НОМ, и ТКС представляет собой температурный коэффициент сопротивления нагревательного элемента.

[0126] В некоторых из этих примеров схема 706 обработки может вычислять температуру нагревательного элемента 710 для каждого из импульсов 902 известного тока в течение периода времени нагрева. Схема обработки может начинать, когда инициирован период времени нагрева, например, в ответ на затяжку пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, что может быть измерено датчиком 716. Таким образом, устройство доставки аэрозоля может учитывать любое остающееся тепло в нагревательном элементе от предыдущего периода времени нагрева.

[0127] Схема 706 обработки может быть также выполнена с возможностью регулирования рабочего цикла сигнала 900 ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения. Это может включать схему обработки, выполненную с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла сигнала ШИМ, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения. Иными словами, схема обработки может увеличивать рабочий цикл, когда температура ниже заданного целевого значения, и уменьшать рабочий цикл, когда температура выше заданного целевого значения. В некоторых примерах схема обработки может многократно вычислять температуру нагревательного элемента в течение периода времени нагрева. Схема обработки может начинать, когда инициирован период времени нагрева, например, в ответ на затяжку пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, что может быть измерено датчиком 716. Таким образом, устройство доставки аэрозоля может учитывать любое остающееся тепло в нагревательном элементе от предыдущего периода времени нагрева.

[0128] В некоторых примерах целевое значение может представлять собой температуру с целевым заданным значением. В других примерах целевое значение может представлять собой диапазон температур. Одним из примеров подходящего диапазона температур является температура с целевым заданным значением +/- приемлемый допуск от температуры с целевым заданным значением. Подходящий диапазон температур также может быть использован для отражения величины добавленного гистерезиса. В некоторых из этих примеров схема 706 обработки может увеличивать рабочий цикл, когда температура ниже первой температуры с целевым заданным значением, и уменьшать рабочий цикл, когда температура выше второй температуры с целевым заданным значением, которая выше, чем первая температура с целевым заданным значением.

[0129] В некоторых примерах целевое значение может варьироваться со временем в соответствии с профилем управления температурой или мощностью, который может применяться в течение периода времени использования. В некоторых примерах целевое значение может варьироваться или иным образом изменяться в соответствии со значением измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха устройства 700 доставки аэрозоля (например, кожух 206, 516), выполняемого датчиком 716. В более конкретных примерах целевое значение может изменяться в соответствии с заранее определенной зависимостью между давлением и целевым значением. Примеры подходящих заранее определенных соотношений могут быть описаны ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.

[0130] В некоторых примерах период времени нагрева может быть разделен на несколько частей, и целевое значение может отличаться для разных частей. Целевое значение может включать в себя первую температуру с целевым заданным значением или профиль для первой части периода времени нагрева после начала периода времени нагрева и вторую температуру с целевым заданным значением или профиль для второй части периода времени нагрева. В более конкретном примере целевое значение может включать в себя температуру с целевым заданным значением для первой части периода времени нагрева и профиль, в котором целевое значение изменяется в зависимости от давления для второй части периода времени нагрева.

[0131] В некоторых примерах вне периода времени нагрева, в течение которого сигнал ШИМ отсутствует, а выходное напряжение отключено от нагревательного элемента 710, схема 706 обработки может быть также выполнена с возможностью вывода второго импульса известного тока на нагревательный элемент и измерения второго напряжения на нагревательном элементе. Схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью вычисления номинального сопротивления нагревательного элемента R_НОМ на основе известного тока I_{ИЗВЕСТНЫЙ} и второго напряжения V_{НАГРЕВАТЕЛЯ}, например, в соответствии с уравнением (1) выше. Схема обработки может вычислять номинальную температуру нагревательного элемента T_НОМ на основе номинального сопротивления, например, следующим образом:

T_НОМ = (((R_НОМ / R_КОМН) - 1) / ТКС) + T_КОМН (3)

В уравнении (3) T_КОМН относится к комнатной температуре (например, 20°C), а R_КОМН относится к сопротивлению нагревательного элемента при T_КОМН. В других примерах номинальная температура может быть определена с использованием отдельного компонента, такого как датчик давления, блок микроконтроллера (MCU), независимый термистор с отрицательным температурным коэффициентом (negative temperature coefficient thermistor, NTC) или инфракрасный датчик температуры, выполненный с возможностью прямого измерения температуры. Независимо от того, как определена номинальная температура, схема обработки может быть таким образом выполнена с возможностью вычисления температуры нагревательного элемента также на основе номинальной температуры нагревательного элемента, например, способом, описанным выше.

[0132] В некоторых примерах схема 706 обработки устройства 700, 800 доставки аэрозоля может быть также выполнена с возможностью вычисления, или многократного вычисления, количества тепла на нагревательном элементе 710 в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла. Это количество тепла может быть измерено в джоулях, хотя количество тепла может быть измерено в других единицах, таких как британские тепловые единицы (БТЕ), калории и тому подобное.

[0133] В некоторых примерах снова период времени нагрева может быть инициирован затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства 700 доставки аэрозоля. В некоторых из этих примеров вычисление количества тепла на нагревательном элементе включает в себя схему 706 обработки, выполненную с возможностью измерения тока нагрева I_{НАГРЕВАТЕЛЯ}, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения нагрева V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} на нагревательном элементе. Снова ток нагрева может быть измерен множеством различных способов, например, от токочувствительной схемы 722, как показано на ФИГ. 7. Аналогично, напряжение нагрева может быть измерено множеством различных способов, например, с использованием делителя 724 напряжения, выполненного с возможностью уменьшения напряжения нагрева, подаваемого к схеме обработки.

[0134] Независимо от точного способа, которым измеряют ток нагрева I_{НАГРЕВАТЕЛЯ} и напряжение нагрева V_{НАГРЕВАТЕЛЯ}, в некоторых примерах схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью вычисления первого количества тепла, добавленного к нагревательному элементу 710, на основе тока нагрева, напряжения нагрева, прошедшего времени и рабочего цикла сигнала ШИМ, например, следующим образом:

Q₁ = V_{НАГРЕВАТЕЛЯ} × I_{НАГРЕВАТЕЛЯ} × Время × Цикл (4)

В уравнении (4) Q₁ представляет собой первое количество тепла, Время представляет собой прошедшее время, а Цикл представляет собой рабочий цикл сигнала ШИМ.

[0135] Схема 706 обработки может быть выполнена с возможностью определения второго количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет принудительной конвекции вследствие потока воздуха, вызванного затяжкой пользователя, которая может быть представлена как Q₂. И схема обработки может быть выполнена с возможностью вычисления количества тепла в нагревательном элементе на основе первого количества тепла и второго количества тепла, например, в соответствии со следующим уравнением (5), в котором Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ} представляет собой количество тепла в нагревательном элементе:

Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ} = Q₁ - Q₂ (5)

[0136] В некоторых примерах вычисление Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ} при нормальных условиях затяжки может включать использование объемного расхода затяжки и, следовательно, потерь тепла за счет принудительной конвекции, Q₂. Расход может быть предварительно установлен или определен иным образом из эмпирических исследований или других параметрических вводов, внесенных в схему 706 обработки. Расход может быть экстраполирован посредством аналогового представления давления затяжки (датчик 716 преобразует истинное давление в аналоговый сигнал) или путем добавления другого датчика, который в противном случае может обеспечить аналоговое представление воздушного потока через устройство 700, 800 доставки аэрозоля. Таким образом, сигнал от датчика можно использовать для извлечения эмпирически полученного значения из справочной таблицы. Один пример подходящего датчика представляет собой микрофон на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС), как описано в публикации патента США № 2016/0128389 под авторством Lamb и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Другой пример подходящего датчика представляет собой абсолютный расходомер (или датчик расхода) на пути потока, выполненный с возможностью измерения объемного расхода затяжки и, следовательно, потерь тепла за счет принудительной конвекции.

[0137] Схема 706 обработки устройства 700, 800 доставки аэрозоля может быть также выполнена с возможностью осуществления блокировки нагревательного элемента 710, когда количество тепла на нагревательном элементе Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ} больше порогового количества тепла. Отключение нагревательного элемента может быть реализовано множеством различных способов. Схема обработки может подавлять сигнал ШИМ, подаваемый на переключатель 720, и, таким образом, удерживать выходное напряжение от источника 708 питания отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла. В некоторых примерах отключение нагревательного элемента может включать в себя схему обработки, выполненную с возможностью прерывания сигнала ШИМ, чтобы вызвать отключение переключателем выходного напряжения от нагревательного элемента, и удержания выходного напряжения от источника питания отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0138] Дополнительно или альтернативно, в некоторых примерах схема 706 обработки может выводить разрешающий сигнал на второй переключатель 726, подключенный между нагревательным элементом 710 и заземлением цепи, что вызывает замыкание второго переключателя и, таким образом, обеспечивает возможность протекания тока через нагревательный элемент. Таким образом, отключение нагревательного элемента может включать в себя схему обработки, выполненную с возможностью подавления разрешающего сигнала, чтобы вызвать размыкание второго переключателя и, таким образом, вызвать состояние разомкнутой цепи на нагревательном элементе. Таким образом, второй переключатель может оставаться разомкнутым до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0139] В некоторых дополнительных примерах отключение нагревательного элемента 710 также включает в себя схему 706 обработки, выполненную с возможностью определения третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха, что может быть представлено как Q₃. Этот отвод тепла часто может быть намного меньше тепла, отводимого за счет принудительной конвекции, вызванной затяжкой пользователя (т.е. Q₃ << Q₂). Схема обработки может быть выполнена с возможностью вычисления количества любого оставшегося тепла в нагревательном элементе в течение периода времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, например, в соответствии с следующим уравнением (6), в котором Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ, ОСТАВШЕЕСЯ} представляет собой количество любого оставшегося тепла в нагревательном элементе:

Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ, ОСТАВШЕЕСЯ} = Q_HEATER - Q₃ (6)

Таким образом, схема обработки может быть выполнена с возможностью удерживать выходное напряжение от источника 708 питания, подаваемое на нагревательный элемент, отсоединенным до тех пор, пока количество любого оставшегося тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

[0140] В некоторых примерах затяжка пользователя представляет собой одну из множества затяжек пользователя, которая также включает в себя вторую затяжку пользователя, которая вызывает прохождение второго потока воздуха через по меньшей мере часть устройства 700 доставки аэрозоля, и которая инициирует второй период времени нагрева. В некоторых из этих примеров между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева схема 706 обработки может быть также выполнена с возможностью определения Q₃ и вычисления количества любого оставшегося тепла в нагревательном элементе 710 из периода времени нагрева, например, как в соответствии с уравнением (6) выше. В некоторых из этих примеров между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева схема 706 обработки может быть также выполнена с возможностью определения Q₃ и вычисления количества любого оставшегося тепла в нагревательном элементе 710 из периода времени нагрева, например, как в соответствии с уравнением (7):

Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ(2)} = Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ, ОСТАВШЕЕСЯ} + Q₁₍₂₎ - Q₂₍₂₎ (7)

В скобках (2) выше указаны количества во время второго периода нагрева для второй затяжки пользователя.

[0141] Аналогично потере тепла за счет принудительной конвекции в некоторых примерах вычисление Q_{НАГРЕВАТЕЛЯ_ОСТАВШЕЕСЯ} может включать понимание потерь тепла вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха, Q₃. Сопротивление нагревательного элемента R_{НАГРЕВАТЕЛЯ} может быть периодически измерено или вычислено, например, как описано выше, и на основании чего может быть определено Q3, например, как описано выше. В некоторых примерах Q₃ можно просто игнорировать, поскольку период времени нагрева может быть относительно коротким по сравнению с периодом, необходимым для значительных потерь окружающей среды (Q₂ >> Q₃).

[0142] В некоторых примерах схема 706 обработки может содержать отдельные и различные процессоры для питания нагревательного элемента 710 и отслеживания (вычисления) и осуществления блокировки нагревательного элемента. На ФИГ. 11 показана схема обработки 1100, которая в некоторых примерах может соответствовать схеме 706 обработки. Как показано на ФИГ. 11, схема обработки может включать в себя процессор 1102, выполненный с возможностью вывода сигнала ШИМ в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента. Схема обработки может также включать в себя второй процессор 1104, выполненный с возможностью вывода разрешающего сигнала, предназначенного для обеспечения возможности прохождения сигнала ШИМ к переключателю. В этом отношении сигнал ШИМ и разрешающий сигнал могут вводиться в схему 1106 логического умножения, выполненную с возможностью реализации логической связи, в которой сигнал ШИМ выводится только тогда, когда предоставляется разрешающий сигнал. Для осуществления отключения в этих вариантах реализации второй процессор может подавлять разрешающий сигнал, чтобы тем самым вызвать подавление схемой логического умножения сигнала ШИМ, подаваемый на переключатель.

[0143] На ФИГ. 12 показана схема 1200 обработки, которая в других примерах может соответствовать схеме 706 обработки, в частности, в вариантах реализации, в которых устройство 700, 800 доставки аэрозоля включает в себя второй переключатель 726, подключенный между нагревательным элементом 710 и заземлением цепи. В этих примерах реализации процессор 1102может выводить сигнал ШИМ в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента. Второй процессор 1104 может выводить разрешающий сигнал на второй переключатель 726 для обеспечения возможности протекания тока через нагревательный элемент и подавления разрешающего согнала во время отключения, чтобы вызвать размыкание второго переключателя и, таким образом, вызвать состояние разомкнутой цепи на нагревательном элементе.

[0144] На ФИГ. 13 показана блок-схема, иллюстрирующая различные операции в способе 1300 управления устройством 700, 800 доставки аэрозоля, согласно различным примерам реализаций настоящего изобретения. Как показано в блоке 1302, способ может включать переключаемое соединение выходного напряжения с нагревательным элементом 710 и отсоединение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом ШИМ. Сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента.

[0145] Способ 1300 может включать вывод импульса известного тока на нагревательный элемент и измерение напряжения на нагревательном элементе 710 между соседними импульсами сигнала ШИМ, как показано в блоке 1304. Способ может включать вычисление сопротивления нагревательного элемента на основе известного тока и напряжения и вычисление температуры нагревательного элемента на основе сопротивления, как показано в блоках 1306 и 1308. И способ может включать регулирование рабочего цикла сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения, как показано в блоке 1310.

[0146] На ФИГ. 14 показана блок-схема, иллюстрирующая различные операции в другом способе 1400 управления устройством 700, 800 доставки аэрозоля, согласно примерам реализаций настоящего изобретения. Аналогично указанному ранее, способ может включать переключаемое соединение выходного напряжения с нагревательным элементом 710 и отсоединение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом ШИМ, как показано в блоке 1402. Снова, сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента. Как также показано на чертеже, способ может включать вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществление блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла, как показано в блоках 1404 и 1406.

[0147] Вышеприведённое 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. Приведённое 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 включён в устройство доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения.

[0148] Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, использующему раскрытия, представленные в вышеприведённом 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 объём прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.

Изобретение относится к устройству доставки аэрозоля. Технический результат заключается в обеспечении контроля температуры нагревательного элемента. Технический результат достигается тем, что устройство доставки аэрозоля, содержащее источник питания, нагревательный элемент, переключатель, подключенный к источнику питания и нагревательному элементу и между ними, содержит схему обработки, подключенную к переключателю. Схема обработки выводит сигнал ШИМ в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента. Схема обработки выводит импульс известного тока на нагревательный элемент и измеряет напряжение на нагревательном элементе между следующими друг за другом импульсами сигнала ШИМ. Схема обработки вычисляет сопротивление нагревательного элемента на основе известных тока и напряжения, вычисляет температуру нагревательного элемента на основе сопротивления и регулирует рабочий цикл сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:

источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения;

нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, причем нагревательный элемент имеет сопротивление, которое является переменным и пропорциональным температуре нагревательного элемента;

переключатель, подключенный к источнику питания и нагревательному элементу и между ними; и

схему обработки, подключенную к переключателю и выполненную с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента, при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, причем схема обработки также выполнена с возможностью вывода импульса известного тока на нагревательный элемент и измерения напряжения на нагревательном элементе между следующими друг за другом импульсами сигнала ШИМ, при этом схема обработки выполнена с возможностью вычисления сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и напряжения, вычисления температуры нагревательного элемента на основе сопротивления и регулирования рабочего цикла сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения.

2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла сигнала ШИМ включает в себя выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла сигнала ШИМ, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.

3. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вывода импульса включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью вывода импульсов известного тока, вставленных между импульсами сигнала ШИМ, причем схема обработки выполнена с возможностью измерения напряжения на нагревательном элементе для каждого из импульсов.

4. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором импульс известного тока, который выводится на нагревательный элемент, вызывает вырабатывание напряжения на нагревательном элементе, при этом известный ток выбирают таким образом, чтобы напряжение было меньше половины выходного напряжения, обеспечиваемого источником питания.

5. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором вне периода времени нагрева, в течение которого сигнал ШИМ отсутствует, а выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, схема обработки также выполнена с возможностью вывода второго импульса известного тока на нагревательный элемент и измерения второго напряжения на нагревательном элементе, при этом схема обработки выполнена с возможностью вычисления номинального сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и второго напряжения и вычисления номинальной температуры нагревательного элемента на основе номинального сопротивления, причем схема обработки выполнена с возможностью вычисления температуры нагревательного элемента также на основе номинальной температуры нагревательного элемента.

6. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

7. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:

источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения;

нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, переключатель, подключенный к источнику питания и нагревательному элементу и между ними; и

схему обработки, подключенную к переключателю и выполненную с возможностью вывода сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в течение периода времени нагрева, чтобы вызвать с помощью переключателя переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента, при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, причем схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществления блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

8. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором выполнение схемы обработки с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью многократного вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева.

9. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором период времени нагрева инициируется затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем выполнение схемы обработки с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере:

измерения тока нагрева, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения нагрева на нагревательном элементе;

вычисления первого количества тепла, добавленного к нагревательному элементу на основе тока нагрева, напряжения нагрева, прошедшего времени и рабочего цикла сигнала ШИМ;

определения второго количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет принудительной конвекции вследствие потока воздуха, вызванного затяжкой пользователя, и вычисления количества тепла на нагревательном элементе на основе первого количества тепла и второго количества тепла.

10. Устройство доставки аэрозоля по п. 9, в котором выполнение схемы обработки с возможностью осуществления блокировки нагревательного элемента включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере:

прерывания сигнала ШИМ, чтобы вызвать отключение переключателем выходного напряжения от нагревательного элемента; и

удержания выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

11. Устройство доставки аэрозоля по п. 10, в котором выполнение схемы обработки с возможностью осуществления блокировки нагревательного элемента также включает в себя выполнение схемы обработки с возможностью по меньшей мере:

определения третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и

вычисления количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, причем схема обработки выполнена с возможностью удержания выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество любого оставшегося тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

12. Устройство доставки аэрозоля по п. 9, в котором затяжка пользователя представляет собой одну из множества затяжек пользователя, которая также включает в себя вторую затяжку пользователя, которая вызывает прохождение второго потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, и которая инициирует второй период времени нагрева, причем между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева схема обработки также выполнена с возможностью по меньшей мере:

определения третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и

вычисления количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, при этом схема обработки также выполнена с возможностью вычисления количества тепла на нагревательном элементе в течение второго периода времени нагрева на основе количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева.

13. Способ управления устройством доставки аэрозоля, включающим в себя источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения, и нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, причем нагревательный элемент имеет сопротивление, которое является переменным и пропорциональным температуре нагревательного элемента, при этом способ включает:

переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, вывод импульса известного тока на нагревательный элемент и измерение напряжения на нагревательном элементе между следующими друг за другом импульсами сигнала ШИМ;

вычисление сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и напряжения;

вычисление температуры нагревательного элемента на основе сопротивления и регулирование рабочего цикла сигнала ШИМ при отклонении температуры от заданного целевого значения.

14. Способ по п. 13, согласно которому регулирование рабочего цикла сигнала ШИМ включает в себя увеличение или уменьшение рабочего цикла сигнала ШИМ, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.

15. Способ по п. 13, согласно которому вывод импульса включает в себя вывод импульсов известного тока, вставленных между импульсами сигнала ШИМ, причем напряжение на нагревательном элементе измеряют для каждого из импульсов.

16. Способ по п. 13, согласно которому импульс известного тока, который выводится на нагревательный элемент, вызывает вырабатывание напряжения на нагревательном элементе, при этом способ также включает выбор известного тока таким образом, чтобы напряжение было меньше половины выходного напряжения, обеспечиваемого источником питания.

17. Способ по п. 13, согласно которому вне периода времени нагрева, в котором сигнал ШИМ отсутствует, а выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, способ также включает:

вывод второго импульса известного тока на нагревательный элемент и измерение второго напряжения на нагревательном элементе;

вычисление номинального сопротивления нагревательного элемента на основе известных тока и второго напряжения и вычисление номинальной температуры нагревательного элемента на основе номинального сопротивления, причем температуру нагревательного элемента вычисляют также на основе номинальной температуры нагревательного элемента.

18. Способ по п. 13, также включающий вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществление блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

19. Способ управления устройством доставки аэрозоля, включающим в себя источник питания, выполненный с возможностью обеспечения выходного напряжения, и нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля и, таким образом, вырабатывания аэрозоля, при этом способ включает:

переключаемое подключение выходного напряжения к нагревательному элементу и отключение от него для питания нагревательного элемента в соответствии с сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при этом сигнал ШИМ включает в себя импульсы, в течение которых выходное напряжение подключено к нагревательному элементу, а между которыми выходное напряжение отключено от нагревательного элемента, вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева и осуществление блокировки нагревательного элемента, когда количество тепла на нагревательном элементе больше порогового количества тепла.

20. Способ по п. 19, согласно которому вычисление количества тепла на нагревательном элементе включает в себя многократное вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение периода времени нагрева.

21. Способ по п. 19, согласно которому указанный период времени нагрева инициируют затяжкой пользователя, которая вызывает прохождение потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем вычисление количества тепла на нагревательном элементе включает в себя по меньшей мере:

измерение тока нагрева, проходящего через нагревательный элемент, и напряжения нагрева на нагревательном элементе;

вычисление первого количества тепла, добавленного к нагревательному элементу на основе тока нагрева, напряжения нагрева, прошедшего времени и рабочего цикла сигнала ШИМ;

определение второго количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет принудительной конвекции вследствие потока воздуха, вызванного затяжкой пользователя, и вычисление количества тепла на нагревательном элементе на основе первого количества тепла и второго количества тепла.

22. Способ по п. 21, согласно которому осуществление блокировки нагревательного элемента включает в себя по меньшей мере:

прерывание сигнала ШИМ для отключения выходного напряжения от нагревательного элемента и удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

23. Способ по п. 22, согласно которому осуществление блокировки нагревательного элемента также включает в себя по меньшей мере:

определение третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и

вычисление количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, причем удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента включает в себя удержание выходного напряжения отключенным от нагревательного элемента до тех пор, пока количество любого оставшегося тепла на нагревательном элементе не станет меньше порогового количества тепла.

24. Способ по п. 21, в котором затяжка пользователя представляет собой одну из множества затяжек пользователя, которая также включает в себя вторую затяжку пользователя, которая вызывает прохождение второго потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, и которая инициирует второй период времени нагрева, причем между периодом времени нагрева и вторым периодом времени нагрева способ также включает по меньшей мере:

определение третьего количества тепла, отведенного от нагревательного элемента за счет естественной конвекции вследствие воздействия на нагревательный элемент окружающего воздуха; и

вычисление количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева на основе количества тепла на нагревательном элементе и третьего количества тепла, при этом способ также включает вычисление количества тепла на нагревательном элементе в течение второго периода времени нагрева на основе количества любого оставшегося тепла на нагревательном элементе за период времени нагрева.