ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, которые вырабатывают аэрозоль. Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева или иной выдачи предшественника аэрозоля или иного вырабатывания аэрозоля из предшественника аэрозоля, который может включать в себя материалы, которые могут быть изготовлены или получены из табака, или иным образом включать табак, при этом указанный предшественник способен образовывать пригодное для вдыхания вещество для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] На протяжении последних лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, основанным на сжигании табака. Некоторые приведенные для примера альтернативы включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку или в которых для обеспечения такого источника нагрева используют химическую реакцию. Дополнительные приведенные для примера альтернативы используют электрическую энергию для нагрева табака и/или других материалов генерирующих аэрозоль субстратов, таких как описаны в патенте США №9,078,473 под авторством Worm и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки
[0003] Смысл усовершенствований или альтернатив курительным изделиям обычно заключался в обеспечении ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза. С этой целью предложено множество курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания летучего материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без существенного сжигания табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в уровне техники, как описано в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др. и в публикациях заявок на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др. и №2014/0096781 под авторством Sears и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Также см., например, различные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации в публикации заявки на патент США №2015/0220232 под авторством Bless и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации, перечислены в публикации заявки на патент США №2015/0245659 под авторством DePiano и др., которая также полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Другие характерные сигареты или курительные изделия, которые были описаны и, в некоторых случаях, стали доступны в продаже, включают такие, которые описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; в патентах США №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,875 под авторством Brooks и др.; в патенте США №5,060,671 под авторством Counts и др.; в патенте США №5,249,586 под авторством Morgan и др.; в патенте США №5,388,594 под авторством Counts и др.; в патенте США №5,666,977 под авторством Higgins и др.; в патенте США №6,053,176 под авторством Adams и др.; в патенте США №6,164,287 под авторством White; в патенте США №6,196,218 под авторством Voges; патенте США №6,810,883 под авторством Felter и др.; в патенте США №6,854,461 под авторством Nichols; в патенте США №7,832,410 под авторством Hon; в патенте США №7,513,253 под авторством Kobayashi; в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др.; в патенте США №7,896,006 под авторством Hamano; в патенте США №6,772,756 под авторством Shayan; в публикации заявки на патент США №2009/0095311 под авторством Hon; в публикациях заявок на патент США №2006/0196518, 2009/0126745 и №2009/0188490 под авторством Hon; в публикации заявки на патент США №2009/0272379 под авторством Thorens и др.; в публикациях заявок на патент США №2009/0260641 и 2009/0260642 под авторством Monsees и др.; в публикациях заявок на патент США №2008/0149118 и 2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; в публикации заявки на патент США №2010/0307518 под авторством Wang; и в WO 2010/091593 под авторством Hon, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0004] Репрезентативные продукты, которые сходны по многим атрибутам с сигаретами, сигарами или курительными трубками традиционных типов, были представлены на рынке как ACCORD°, производимые компанией Philip Morris Incorporated; ALPHA™, JOYE 510™ и M4™, производимые компанией InnoVapor LLC; CIRRUS™ и FLING™, производимые компанией White Cloud Cigarettes; BLU™, производимые компанией Fontem Ventures B.V.; COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ и SENSE™, производимые компанией EPUFFER® International Inc.; DUOPRO™, STORM™ и VAPORKING®, производимые компанией Electronic Cigarettes, Inc.; EGAR™, производимые компанией Egar Australia; eGo-C™ и eGo-T™, производимые компанией Joyetech; ELUSION™, производимые компанией Elusion UK Ltd; EONSMOKE®, производимые компанией Eonsmoke LLC; FIN™TM, производимые компанией FIN Branding Group, LLC; SMOKE®, производимые компанией Green Smoke Inc. USA; GREENARETTE™, производимые компанией Greenarette LLC; HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ и PITBULL™, производимые компанией SMOKE STICK®; HEATBAR™, производимые компанией Philip Morris International, Inc.; HYDRO IMPERIAL™ и LXE™, производимые компанией Crown7; LOGIC™ и THE CUBAN™, производимые компанией LOGIC Technology; LUCI®, производимые компанией Luciano Smokes Inc.; METRO®, производимые компанией Nicotek, LLC; NJOY® и ONEJOY™, производимые компанией Sottera, Inc.; NO. 7™, производимые компанией SS Choice LLC; PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™, производимые компанией PremiumEstore LLC; RAPP E-MYSTICK™, производимые компанией Ruyan America, Inc.; RED DRAGON™, производимые компанией Red Dragon Products, LLC; RUYAN®, производимые компанией Ruyan Group (Holdings) Ltd.; SF®, производимые компанией Smoker Friendly International, LLC; GREEN SMART SMOKER®, производимые компанией The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.; SMOKE ASSIST®, производимые компанией Coastline Products LLC; SMOKING EVERYWHERE®, производимые компанией Smoking Everywhere, Inc.; V2CIGS™, производимые компанией VMR Products LLC; VAPOR NINE™, производимые компанией VaporNine LLC; VAPOR4LIFE®, производимые компанией Vapor 4 Life, Inc.; VEPPO™, производимые компанией E-CigaretteDirect, LLC; VUSE®, производимые компанией R. J. Reynolds Vapor Company; MISTIC MENTHOL product, производимые компанией Mistic Ecigs; the VYPE product, производимые компанией CN Creative Ltd; IQOS™, производимые компанией Philip Morris International; GLO™, производимые компанией British American Tobacco; MARK TEN products, производимые компанией Nu Mark LLC; и the JUUL product, производимые компанией Juul Labs, Inc. Другие электрические устройства доставки аэрозоля, и, в частности, устройства, которые были охарактеризованы как так называемые электронные сигареты, были представлены на рынке под торговыми наименованиями COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP® и SOUTH BEACH SMOKE™.
[0005] Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с усовершенствованным электронным оборудованием, например таким, которое может повысить удобство использования устройств.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] 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 приведенные для примера варианты реализаций.
[0007] Приведенный для примера вариант реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее источник питания, выполненный с возможностью обеспечения напряжения; компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью запитывания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля; схему регулятора напряжения, соединенную между источником питания и нагрузкой, включающей в себя компонент вырабатывания аэрозоля, и выполненную с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения; переключательное устройство, включающее в себя первый переключатель и второй переключатель, при этом первый переключатель представляет собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой регулятора напряжения и землей, и выход, соединенный со вторым переключателем, причем второй переключатель соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними; и схему обработки, соединенную с первым переключателем и выполненную с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения ко второму переключателю и земле посредством соответственно первого и второго входов и таким образом вызвать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля.
[0008] Приведенный для примера вариант реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 1, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему импульсного стабилизатора.
[0009] Приведенный для примера вариант реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 1 или приведенному для примера варианту реализации 2, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему понижающе-повышающего регулятора.
[0010] Приведенный для примера вариант реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 1-3, в котором, когда выходное напряжение подключено ко второму переключателю, выходное напряжение вызывает замыкание второго переключателя и таким образом подключение выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля, а когда земля подключена ко второму переключателю, выходное напряжение отключено от второго переключателя, и таким образом вызвано размыкание второго переключателя и отключение выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля.
[0011] Приведенный для примера вариант реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 1-4, в котором второй переключатель представляет собой полевой транзистор, включающий в себя вывод затвора, соединенный с выходом первого переключателя, и выводы истока и стока, соединенные соответственно с регулятором напряжения и нагрузкой.
[0012] Приведенный для примера вариант реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 5, также содержащее драйвер затвора, соединенный с выводом затвора и выходом первого переключателя и расположенный между ними, причем драйвер затвора выполнен с возможностью приема выходного напряжения и вырабатывания сигнала возбуждения для второго переключателя.
[0013] Приведенный для примера вариант реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 1-6, в котором второй переключатель представляет собой твердотельное реле с внутренней оптопарой для изоляции источника питания от нагрузки.
[0014] Приведенный для примера вариант реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 1-7, в котором компонент вырабатывания аэрозоля включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, а устройство доставки аэрозоля также содержит инфракрасный датчик температуры, соединенный со схемой обработки и выполненный с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой одним или более из нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости для композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника аэрозоля, в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, причем схема обработки также выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения, измеренной инфракрасным датчиком температуры, и с возможностью регулирования сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
[0015] Приведенный для примера вариант реализации 9: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 8, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования сигнала, чтобы вызвать подключение первым переключателем выходного напряжения или земли ко второму переключателю, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0016] Приведенный для примера вариант реализации 10: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 8 или приведенному для примера варианту реализации 9, в котором сигнал представляет собой сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
[0017] Приведенный для примера вариант реализации 11: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 10, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0018] Приведенный для примера вариант реализации 12: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 8-11, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, а схема обработки выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры, причем выполнение схемы обработки с возможностью определения температуры включает в себя ее выполнение с возможностью компенсации температуры окружающей среды.
[0019] Приведенный для примера вариант реализации 13: Устройство доставки аэрозоля по приведенному для примера варианту реализации 12, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью периодического измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, между периодами времени вырабатывания аэрозоля, когда обеспечено питание нагревательного элемента, причем схема обработки выполнена с возможностью периодического определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
[0020] Приведенный для примера вариант реализации 14: Устройство доставки аэрозоля по любому из приведенных для примера вариантов реализации 1-13, также содержащее датчик, выполненный с возможностью выдачи значения измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха, и с возможностью преобразования значения измерения давления в соответствующий сигнал, причем схема обработки также выполнена с возможностью приема соответствующего сигнала и с возможностью инициирования периода времени вырабатывания аэрозоля в ответ на это.
[0021] Приведенный для примера вариант реализации 15: Управляющий корпус для устройства доставки аэрозоля, содержащий источник питания, выполненный с возможностью обеспечения напряжения; при этом компонент вырабатывания аэрозоля и выводы выполнены с возможностью подключения компонента вырабатывания аэрозоля к управляющему корпусу, причем компонент вырабатывания аэрозоля выполнен с возможностью запитывания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля; схему регулятора напряжения, соединенную между источником питания и нагрузкой, включающей в себя компонент вырабатывания аэрозоля, и выполненную с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения; переключательное устройство, включающее в себя первый переключатель и второй переключатель, при этом первый переключатель представляет собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой регулятора напряжения и землей, и выход, соединенный со вторым переключателем, причем второй переключатель соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними; и схему обработки, соединенную с первым переключателем и выполненную с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения ко второму переключателю и земле посредством соответственно первого и второго входов и таким образом вызвать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля.
[0022] Приведенный для примера вариант реализации 16: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 15, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему импульсного стабилизатора.
[0023] Приведенный для примера вариант реализации 17: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 15 или приведенному для примера варианту реализации 16, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему понижающе-повышающего регулятора.
[0024] Приведенный для примера вариант реализации 18: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 15-17, в котором, когда выходное напряжение подключено ко второму переключателю, выходное напряжение вызывает замыкание второго переключателя и таким образом подключение выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля, а когда земля подключена ко второму переключателю, выходное напряжение отключено от второго переключателя, и таким образом вызвано размыкание второго переключателя и отключение выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля.
[0025] Приведенный для примера вариант реализации 19: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 15-18, в котором второй переключатель представляет собой полевой транзистор, включающий в себя вывод затвора, соединенный с выходом первого переключателя, и выводы истока и стока, соединенные соответственно с регулятором напряжения и нагрузкой.
[0026] Приведенный для примера вариант реализации 20: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 19, также содержащий драйвер затвора, соединенный с выводом затвора и выходом первого переключателя и расположенный между ними, причем драйвер затвора выполнен с возможностью приема выходного напряжения и вырабатывания сигнала возбуждения для второго переключателя.
[0027] Приведенный для примера вариант реализации 21: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 15-20, в котором второй переключатель представляет собой твердотельное реле с внутренней оптопарой для изоляции источника питания от нагрузки.
[0028] Приведенный для примера вариант реализации 22: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 15-21, в котором компонент вырабатывания аэрозоля включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, а управляющий корпус также содержит инфракрасный датчик температуры, соединенный со схемой обработки и выполненный с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой нагревательным элементом, в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, причем схема обработки также выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента из энергии инфракрасного излучения, измеренной инфракрасным датчиком температуры, и с возможностью регулирования сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
[0029] Приведенный для примера вариант реализации 23: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 22, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования сигнала, чтобы вызвать подключение первым переключателем выходного напряжения или земли ко второму переключателю, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0030] Приведенный для примера вариант реализации 24: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 22 или приведенному для примера варианту реализации 23, в котором сигнал представляет собой сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
[0031] Приведенный для примера вариант реализации 25: Управляющзий корпус по приведенному для примера варианту реализации 24, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0032] Приведенный для примера вариант реализации 26: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 22-25, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, а схема обработки выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры, причем выполнение схемы обработки с возможностью определения температуры включает в себя ее выполнение с возможностью компенсации температуры окружающей среды.
[0033] Приведенный для примера вариант реализации 27: Управляющий корпус по приведенному для примера варианту реализации 26, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью периодического измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, между периодами времени вырабатывания аэрозоля, когда обеспечено питание нагревательного элемента, причем схема обработки выполнена с возможностью периодического определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
[0034] Приведенный для примера вариант реализации 28: Управляющий корпус по любому из приведенных для примера вариантов реализации 15-27, также содержащий датчик, выполненный с возможностью выдачи значения измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха, и с возможностью преобразования значения измерения давления в соответствующий сигнал, причем схема обработки также выполнена с возможностью приема соответствующего сигнала и с возможностью инициирования периода времени вырабатывания аэрозоля в ответ на это.
[0035] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества раскрытия настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Раскрытие настоящего изобретения включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, раскрытых в данном изобретении, независимо от того, намеренно ли такие признаки или элементы объединены или иным образом изложены в конкретном варианте реализации, описанном в настоящем документе. Данное изобретение предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы изобретения в любых его аспектах и приведенных для примера вариантах реализаций должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
[0036] Таким образом, следует понимать, что данное раскрытие сущности изобретения приведено только для целей резюмирования некоторых примеров реализаций так, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов изобретения. Соответственно, следует понимать, что описанные выше примеры реализаций являются только примерами и не должны истолковываться как каким-либо образом сужающие объем или сущность изобретения. Другие примеры реализаций, аспекты и преимущества будут очевидными из приведенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, на которых показаны, в качестве примера, принципы некоторых описанных примеров реализаций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0037] Таким образом, после описания настоящего изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:
[0038] на ФИГ. 1 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля, включающего в себя картридж и управляющий корпус, которые соединены друг с другом согласно приведенному для примера варианту реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0039] на ФИГ. 2 показан вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 1, в котором картридж и управляющий корпус отсоединены друг от друга согласно приведенному для примера варианту реализации;
[0040] 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 приведенному для примера варианту реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0041] на ФИГ. 5 и 6 показаны соответственно вид спереди и вид в разрезе устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 3 и 4 согласно приведенному для примера варианту реализации;
[0042] на ФИГ. 7 показан вид в разрезе устройства доставки аэрозоля согласно другому приведенному для примера варианту реализации;
[0043] на ФИГ. 8 и 9 показаны соответственно вид сбоку и вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля, включающего в себя картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно приведенным для примера вариантам реализации; и
[0044] на ФИГ. 10 показана электрическая схема устройства доставки аэрозоля согласно различным приведенным для примера вариантам реализации раскрытия настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0045] Раскрытие настоящего изобретения описано более подробно ниже со ссылкой на приведенные для примера варианты его реализаций. Эти приведенные для примера варианты реализаций описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и всецело передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. В действительности, настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами реализации, приведенными в настоящем документе; напротив, эти варианты реализации приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В данном описании и в прилагаемой формуле изобретения грамматическая конструкция, указывающая на то, что элемент приводится в единственном числе, также включает 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, чтобы учитывать приемлемые изменения, которые могут иметь место, например, из-за технических допусков или тому подобного.
[0046] Как описано ниже, приведенные для примера варианты реализаций раскрытия настоящего изобретения относятся к устройствам доставки аэрозоля. Некоторые устройства доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения используют электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием вдыхаемого вещества; и компоненты таких систем имеют форму изделий, наиболее предпочтительно являющихся достаточно компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Другими словами, использование компонентов предпочтительных устройств доставки аэрозоля не приводит к образованию дыма в том смысле, что аэрозоль возникает главным образом из побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, но скорее, использование указанных предпочтительных систем приводит к образованию паров, образующихся в процессе выпаривания или испарения определенных компонентов, включенных в них. В некоторых приведенных для примера вариантах реализаций компоненты устройств доставки аэрозоля могут быть охарактеризованы как электронные сигареты, и указанные электронные сигареты наиболее предпочтительно включают табак и/или компоненты, полученные из табака, и, таким образом, доставляют компоненты, полученные из табака, в виде аэрозоля.
[0047] Генерирующие аэрозоль компоненты определенных предпочтительных устройств доставки аэрозоля могут обеспечить множество ощущений (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или курительной трубки, которые обусловлены поджиганием и сжиганием табака (и затем вдыханием табачного дыма) без в какой-либо значительной степени сгорания каких-либо их компонентов. Например, пользователь устройства доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми приведенными для примера вариантами реализации раскрытия настоящего изобретения может держать и использовать этот компонент подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного компонента для вдыхания аэрозоля, образованного этим компонентом, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.
[0048] Хотя системы в целом описаны в настоящем документе в условиях вариантов реализаций, связанных с устройствами доставки аэрозоля, такими как так называемые «электронные сигареты», «нагревающие табак продукты» и тому подобное, следует понимать, что механизмы, компоненты, признаки и способы могут быть осуществлены во множестве различных форм и связаны с различными изделиями. Например, приведенное в настоящем документе описание может быть использовано совместно с вариантами реализаций традиционных курительных изделий (например, сигареты, сигары, трубки и т.п.), сигаретами с нагревом, но без горения, и связано с упаковкой для любых продуктов, раскрытых в настоящем документе. Соответственно, следует понимать, что описание механизмов, компонентов, признаков и способов, раскрытых в настоящем документе, приведены в условиях вариантов реализаций, относящихся к устройствам доставки аэрозоля только в качестве примера, и могут быть реализованы и использованы в различных других продуктах и способах.
[0049] Устройства доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть приспособлены для подачи одного или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтически активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, пригодные для вдыхания вещества по существу могут находиться в виде пара (т.е. вещества, находящегося в газовой фазе при температуре, которая ниже, чем его критическая точка). Альтернативно, пригодные для вдыхания вещества могут находиться в виде аэрозоля (т.е. взвеси тонких твердых частиц или жидких капель в газе). В целях простоты используемый в настоящей заявке термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму».
[0050] При использовании, устройства доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения могут быть использованы в различных физических действиях человека, использующего курительное изделие традиционного типа (например, сигарету, сигару или трубку, которую употребляют путем поджигания и вдыхания табака). Например, пользователь устройства доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения может держать это изделие как курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного изделия для вдыхания аэрозоля, образованного этим изделием, осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.
[0051] Устройства доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения в целом содержат ряд компонентов, расположенных внутри внешнего кожуха, который может именоваться корпусом или оболочкой. Общая конструкция кожуха может варьироваться, и конфигурация или формат кожуха, которые могут задавать общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, также могут варьироваться. Как правило, продолговатый корпус, напоминающий форму сигареты или сигары, может быть образован из одного единого кожуха, или продолговатый кожух может быть образован из двух или более отделяемых корпусов. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать продолговатый кожух, который может по существу иметь трубчатую форму и, таким образом, напоминать форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены в одном кожухе. В качестве альтернативы устройство доставки аэрозоля может содержать два или более кожухов, которые соединены и являются разъемными. Например, устройство доставки аэрозоля может иметь на одном конце управляющий корпус, содержащий кожух, содержащий один или более многоразовых компонентов (например, аккумулятор, такой как перезаряжаемая батарея, перезаряжаемый суперконденсатор, твердотельная батарея, тонкопленочная твердотельная батарея, литий-ионный или гибридный литий-ионный суперконденсатор, и различное электронное оборудование для управления работой этого изделия), а на другом конце присоединяемый к нему с возможностью съема внешний корпус или оболочку, содержащие одноразовую часть (например, одноразовый картридж, содержащий ароматизатор). Более конкретные форматы, конфигурации и компоновки компонентов, расположенных внутри блока типа единого кожуха или внутри блока типа кожуха, выполненного с возможностью разъединения и состоящего из множества частей, будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, конструкция различных устройств доставки аэрозоля и компоновка компонентов могут быть понятны при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Следует понимать, что также могут быть использованы альтернативные нетрубчатые форм-факторы кожуха, в том числе, например, кожухи устройств, имеющие форму и размер, обычно приближающиеся к пачке сигарет, и форм-факторы, такие как используемые в продуктах GLO™, производимом компанией British American Tobacco, и IQOS™, производимом компанией Philip Morris International.
[0052] Как будет более подробно описано ниже, устройства доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения содержат некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для приведения в действие, управления, регулирования и прекращения подачи питания для выработки тепла, например, посредством управления протеканием электрического тока от источника питания к другим компонентам устройства доставки аэрозоля), нагревательного элемента (например, электрического резистивного нагревательного элемента или другого компонента, и/или индуктивной катушки или других соответствующих компонентов и/или одного или более радиационных нагревательных элементов) и композиции предшественника аэрозоля (например, твердого табачного материала, полутвердого табачного материала или жидкой композиции предшественника аэрозоля), способной вырабатывать аэрозоль при воздействии на нее достаточного количества тепла, и области мундштучного конца или кончика для обеспечения возможности осуществлять затяжку через устройство доставки аэрозоля для вдыхания аэрозоля (например, обеспечения заданного пути для воздушного потока через изделие, так что вырабатываемый аэрозоль может быть выведен из него после осуществления затяжки). В некоторых вариантах реализации источник питания включает в себя одну батарею или один элемент батареи. Источник питания может снабжать питанием нагревательный элемент, который выполнен с возможностью преобразования электричества в тепло и испарения таким образом компонентов композиции предшественника аэрозоля.
[0053] В предложенном устройстве доставки аэрозоля выравнивание компонентов может быть различным. В конкретных вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может быть расположена возле конца устройства доставки аэрозоля, который может быть выполнен с возможностью размещения вблизи рта пользователя таким образом, чтобы максимально увеличить доставку аэрозоля пользователю. Однако не исключены и другие конфигурации. В целом нагревательный элемент может быть расположен достаточно близко к композиции предшественника аэрозоля так, что тепло от нагревательного элемента может испарять предшественник аэрозоля (а также один или более ароматизаторов, медикаментов и т.п., которые также могут быть обеспечены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю. Когда нагревательный элемент нагревает композицию предшественника аэрозоля, аэрозоль формируется, высвобождается или генерируется в физической форме, подходящей для вдыхания потребителем. Следует отметить, что указанные выше термины следует считать взаимозаменяемыми, так что формы указанного термина, такие как «высвобождать, высвобождение, высвобождает или высвобожденный», включают в себя формы, такие как «формировать или создавать, формирование или создание, формирует или создает и сформированный или созданный». В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в виде пара или аэрозоля, или их смеси, причем такие условия также использованы как взаимозаменяемые в настоящем документе, если не указано иное.
[0054] Как отмечено выше, устройство доставки аэрозоля может содержать батарею, суперконденсатор, твердотельную батарею или другой источник питания для обеспечения протекания электрического тока, достаточного для обеспечения различных функций устройства доставки аэрозоля, таких как питание нагревательного элемента, питание систем управления, питание индикаторов и тому подобное. Источник питания может иметь различные варианты реализации. Предпочтительно источник питания выполнен с возможностью подачи достаточной энергии для быстрой активации нагревательного элемента для обеспечения формирования аэрозоля и снабжения энергией устройства доставки аэрозоля для его использования в течение необходимого периода времени. Источник питания предпочтительно имеет размер, пригодный для удобного размещения в устройстве доставки аэрозоля таким образом, что устройством доставки аэрозоля можно удобно пользоваться. Кроме того, предпочтительный источник питания выполнен достаточно легким и не препятствует желаемому процессу курения.
[0055] Более конкретные форматы, конфигурации и компоновки компонентов в устройстве доставки аэрозоля раскрытия настоящего изобретения будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, выбор различных компонентов устройства доставки аэрозоля может быть понятен после рассмотрения имеющихся в продаже устройств доставки аэрозоля. Далее, расположение компонентов внутри устройства доставки аэрозоля можно также оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля.
[0056] Как описано ниже, раскрытие настоящего изобретения относится к устройствам доставки аэрозоля. Устройства доставки аэрозоля могут быть выполнены с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля (иногда называемой средством в виде пригодного для вдыхания вещества) с получением аэрозоля (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.
[0057] 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 распыляют или иным образом аэрозолируют жидкость для получения вдыхаемого аэрозоля. Жидкая композиция предшественника аэрозоля может содержать различные компоненты, включая, в качестве примера, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. В некоторых примерах композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.
[0058] 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 в себя никотин, может обеспечить получение протонированной жидкой композиции предшественника аэрозоля, включающей никотин в виде 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. Другие 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 РСТ №WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0059] Композиция предшественника аэрозоля может дополнительно или в качестве альтернативы включать в себя другие активные ингредиенты, включая, без ограничения, растительные ингредиенты (например, лаванду, мяту перечную, ромашку, базилик, розмарин, тимьян, эвкалипт, имбирь, каннабис, женьшень, маку и тизаны), стимуляторы (например, кофеин и гуарану), аминокислоты (например, таурин, теанин, фенилаланин, тирозин итриптофан) и/или фармацевтические, нутрицевтические и медицинские ингредиенты (например, витамины, такие как В6, В12 и С и каннабиноиды, такие как тетрагидроканнабинол (ТНС) и каннабидиол (CBD)).
[0060] Характерные типы субстратов, резервуаров или других компонентов для поддержки предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8,528,569 под авторством Newton, в публикации заявки на патент США №2014/0261487 под авторством Chapman и др., в публикации заявки на патент США №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0216232 под авторством Bless и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также различные впитывающие материалы, а также конструкция и работа данных впитывающих материалов в определенных типах электронных сигарет приведены в патенте США №8,910,640 под авторством Sears и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0061] 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 твердого или формуемого (например, экструдированного) субстрата. Характерные типы и составы твердых и полутвердых 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.
[0062] 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 инертным субстратом. 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).
[0063] 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.; 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.
[0064] Кроме того, композиция предшественника аэрозоля может содержать инертный субстрат, имеющий 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.
[0065] Независимо от типа нагретой композиции предшественника аэрозоля, устройства доставки аэрозоля могут содержать нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации нагревательный элемент представляет собой индукционный нагреватель. Такие нагреватели часто содержат индукционный передатчик и индукционный приемник. Индукционный передатчик может содержать катушку, выполненную с возможностью создания колебательного магнитного поля (например, магнитного поля, которое изменяется периодически во времени) при направлении через него переменного тока. Индукционный приемник может быть по меньшей мере частично расположен или размещен в индукционном передатчике и может включать в себя проводящий материал (например, ферромагнитный материал или материал с алюминиевым покрытием). Путем направления переменного тока через индукционный передатчик в индукционном приемнике могут создаваться вихревые токи за счет индукции. Вихревые токи, протекающие через сопротивление материала, образующего индукционный приемник, могут нагревать его с помощью джоулевой теплоты (т.е. за счет эффекта Джоуля). Индукционный приемник, который может образовывать атомайзер, может нагреваться беспроводным способом с образованием аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, расположенной вблизи индукционного приемника. Различные варианты реализации устройства доставки аэрозоля с индукционным нагревателем описаны в публикации заявки на патент США №2017/0127722 под авторством Davis и др., в публикации заявки на патент США №2017/0202266 под авторством Sur и др., и в заявке на патент США №15/352,153 под авторством Sur и др., поданной 15 ноября 2016 года, в заявке на патент США №15/799,365 под авторством Sebastian и др., поданной 31 октября 2017 года, и в заявке на патент США №15/836,086 под авторством Sur, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0066] 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 субстраты, 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 №9491974 под авторством DePiano и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0067] В некоторых вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут содержать управляющий корпус и картридж в случае так называемых электронных сигарет или управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля в случае так называемых устройств с нагревом, но без горения. В случае как электронных сигарет, так и устройств с нагревом, но без горения, управляющий корпус может быть многоразовым, тогда как картридж/элемент в виде источника аэрозоля может быть выполнен с возможностью ограниченного числа применений и/или выполнен с возможностью одноразового использования. Картридж/элемент в виде источника аэрозоля может содержать композицию предшественника аэрозоля. Для нагрева композиции предшественника аэрозоля, нагревательный элемент 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 в виде источника аэрозоля.
[0068] 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.
[0069] 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 стержнеподобная, 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. Формулировки, описывающие физическую форму изделия, также могут быть применены 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.
[0070] 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 компанией Tadiran Batteries GmbH, Германия. В другом варианте реализации подходящий источник питания может представлять собой никель-кадмиевый элемент N50-ААА CADNICA, производимый 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.
[0071] 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 питание постоянным или импульсным постоянным током (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.
[0072] 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 А, тип В), USB 2.0 и его обновления и дополнения (например, Mini A, Mini В, Mini АВ, Micro A, Micro В, Micro АВ) и USB 3.x (например, тип А, тип В, Micro В, Micro АВ, тип С), специально разработанные разъемы, такие как разъем Apple Lightning, и тому подобное. Управляющий корпус может напрямую соединяться с зарядным устройством или другим внешним устройством, или они могут соединяться посредством подходящего кабеля, который также имеет подходящие разъемы. В примерах, в которых они 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.
[0073] В примерах, включающих в себя зарядку с индукционным питанием, устройство доставки аэрозоля может быть оборудовано технологией индукционной беспроводной зарядки и включать в себя индукционный приемник для подключения к беспроводному зарядному устройству, зарядной площадке и тому подобному, что включает в себя индукционный передатчик и использует индукционную беспроводную зарядку (включая, например, беспроводную зарядку в соответствии со стандартом беспроводной зарядки Qi, разработанным компанией Wireless Power Consortium (WPC)). Или источник питания может заряжаться от беспроводного зарядного устройства посредством радиочастотных волн (R.F). Примеры индуктивных беспроводных зарядных систем описаны в публикации заявки на патент США №2017/0112196 под авторством Sur и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Также в некоторых примерах реализации в случае электронной сигареты картридж может представлять собой картридж одноразового использования, как описано в патенте США №8,910,639 под авторством Chang и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0074] Один или более разъемов могут использоваться для подключения источника питания к технологии подзарядки, а некоторые могут включать в себя зарядный футляр, подставку, базу для подзарядки, чехол и тому подобное. Более конкретно, например, управляющий корпус может быть выполнен с возможностью взаимодействия с подставкой, которая содержит USB-разъем для подключения к блоку питания. Более конкретно, например, управляющий корпус может быть выполнен с возможностью размещения в чехле и взаимодействия с ним, который содержит USB-разъем для подключения к блоку питания. В этих и подобных примерах USB-разъем может подключаться напрямую к источнику питания, или USB-разъем может подключаться к источнику питания через подходящий адаптер питания.
[0075] 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. 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.
[0076] Элемент 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. Например, могут быть использованы одна или более нажимных кнопок, как описано в публикации США №2015/0245658 под авторством Worm и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Аналогично, может быть использован сенсорный экран, как описано в заявке на патент США №14/643,626, поданной 10 марта 2015 года под авторством Sears и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. В качестве дополнительного примера компоненты, выполненные с возможностью распознавания жестов на основе заданных движений устройства доставки аэрозоля, могут использоваться в качестве устройства ввода. См. публикацию США №2016/0158782 под авторством Henry и др., которая 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.
[0077] 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 (РСВ). 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 приведенным для примера вариантам реализации. 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.
[0078] В некоторых примерах управляющий компонент может включать в себя одно или более внешних устройств ввода/вывода, которые могут быть соединены со схемой обработки или встроены в нее. Более конкретно, управляющий компонент может включать в себя 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 СС3200 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.
[0079] В предложенном устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы другие дополнительные компоненты. Один пример подходящего компонента представляет собой индикатор, такой как светоизлучающие диоды, светоизлучающие диоды на квантовых точках или тому подобное, которые могут светиться при использовании устройства доставки аэрозоля. Примеры подходящих компонентов светоизлучающих диодов, а также их конструкция и использование описаны в патенте США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др., в патенте США №8,499,766 под авторством Newton, в патенте США №8,539,959 под авторством Scatterday, и в патенте США №9,451,791 под авторством Sears и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0080] 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 и звуковые (аудио) индикаторы работы 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 содержать 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 источника тепла, и/или тому подобное.
[0081] Также рассмотрены другие компоненты. Например, патент США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др. раскрывает индикаторы для курительных изделий; патент США №5,261,424 под авторством Sprinkel Jr. раскрывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть выполнены на мундштучном конце устройства для регистрации активности губ пользователя, связанной с выполнением затяжки, с последующим запуском нагревания; патент США №5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массиве тепловой нагрузки в ответ на сопротивление затяжке мундштука; патент США №5,967,148 под авторством Harris и др. раскрывает приемные гнезда в курительном устройстве, которые включают идентификатор, обнаруживающий неоднородность в величине инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при вводе компонента в приемное гнездо; патент США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др. описывает определенный выполняемый энергетический цикл со множественными дифференциальными фазами; патент США №5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрывает фотонно-оптронные компоненты; патент США №5,954,979 под авторством Counts и др. раскрывает средства для изменения сопротивления затяжке через курительное устройство; патент США №6,803,545 под авторством Blake и др. раскрывает определенные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах; патент США №7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами; патент США №8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрывает компьютерные средства связи для курительных устройств, предназначенные для облегчения зарядки и позволяющие выполнять автоматизированный контроль устройства; патент США №8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрывает системы идентификации для курительных устройств; и в публикации заявки на патент РСТ 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.
[0082] 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 РСТ W0 2010/091593 под авторством Hon и публикации заявки на патент РСТ 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.
[0083] 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.
[0084] На ФИГ. 1 и 2 показаны варианты реализации устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и картридж в случае электронной сигареты. Более конкретно, на ФИГ. 1 и 2 показано устройство 100 доставки аэрозоля согласно приведенному для примера варианту реализации раскрытия настоящего изобретения. Как указано, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью рассоединения. В этом отношении, на ФИГ. 1 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 2 показан вид сбоку с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации. В некоторых вариантах реализаций устройство доставки аэрозоля может быть, например, по существу стержнеподобным или стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда управляющий корпус и картридж находятся в собранной конфигурации.
[0085] 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 тому подобное. Таким образом, управляющий корпус может содержать первый взаимодействующий элемент (например, элемент сопряжения), который выполнен с возможностью взаимодействия со вторым взаимодействующим элементом (например, разъем) на картридже. Первый взаимодействующий элемент и второй взаимодействующий элемент могут быть обратимыми. В качестве примера как первый взаимодействующий элемент, так и второй взаимодействующий элемент может иметь наружную резьбу, а другой может иметь внутреннюю резьбу. В качестве дополнительного примера как первый взаимодействующий элемент, так и второй взаимодействующий элемент может представлять собой магнит, а другой может представлять собой металл или согласующий магнит. В конкретных вариантах реализации взаимодействующие элементы могут быть образованы непосредственно существующими компонентами управляющего корпуса и картриджа. Например, кожух управляющего корпуса может образовывать полость на своем конце, которая выполнена с возможностью размещения по меньшей мере части картриджа (например, накопительная емкость или другой образующий оболочку элемент картриджа). В частности, накопительная емкость картриджа может быть по меньшей мере частично размещена в полости управляющего корпуса, в то время как мундштук картриджа находится снаружи полости управляющего корпуса. Картридж может удерживаться в полости, образованной кожухом управляющего корпуса, например, за счет посадки с натягом (например, за счет использования фиксаторов и/или других элементов, создающих взаимодействие с натягом между внешней поверхностью 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.
[0086] Как видно на виде с разрезом, показанном на ФИГ. 2, каждый из управляющего корпуса 102 и картриджа 104 содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 2, представляют собой типичный пример компонентов, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, охватываемых раскрытием настоящего изобретения. Как показано на чертеже, например, управляющий корпус может быть образован кожухом 206 (иногда называемым оболочкой управляющего корпуса), который может включать в себя управляющий компонент 208 (например, схему обработки и тому подобное), датчик 210 расхода, источник 212 питания (например, батарею, суперконденсатор) и индикатор 214 (например, светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках), и такие компоненты могут быть выровнены различным образом.
[0087] Картридж 104 может быть образован кожухом 216 (иногда называемым оболочкой картриджа), в которой заключен резервуар 218, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащей нагревательный элемент 220 (иногда называемый нагревателем). В различных конфигурациях указанная конструкция может быть названа емкостью; и соответственно термины «картридж», «емкость» и тому подобные могут быть использованы как взаимозаменяемые для обозначения оболочки или другого кожуха, охватывающего резервуар для композиции предшественника аэрозоля и содержащего нагревательный элемент.
[0088] Как показано на чертеже, в некоторых примерах резервуар 218 может сообщаться по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости, выполненным с возможностью впитывания или переноса иным способом композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к нагревательному элементу 220. Другие конфигурации элементов для переноса жидкости рассматриваются в пределах объема настоящего изобретения. Например, в некоторых вариантах реализации элемент для переноса жидкости может быть расположен вблизи дальнего конца резервуара и расположен поперечно продольной оси резервуара. В некоторых примерах клапан может быть расположен между резервуаром и нагревательным элементом и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к нагревательному элементу.
[0089] Для формирования нагревательного элемента 220 могут быть использованы различные примеры материалов, выполненных с возможностью выработки тепла при пропускании через них электрического тока. Нагревательный элемент в указанных примерах может быть резистивным нагревательным элементом, таким как проволочная спираль, плоская пластина, микронагреватель или 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.
[0090] Отверстие 224 может находиться в кожухе 216 (например, на мундштучном конце), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.
[0091] Картридж 104 также может содержать один или более электронных компонентов 226, которые могут содержать интегральную схему, компонент памяти (например, электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память), датчик или тому подобное. Электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью сообщения с управляющим компонентом 208 и/или с внешним устройством посредством проводных или беспроводных средств. Электронные компоненты могут быть расположены в любом месте в картридже или его основании 228.
[0092] Хотя управляющий компонент 208 и датчик 210 расхода показаны отдельно, следует понимать, что различные электронные компоненты, включая управляющий компонент и датчик расхода, могут быть скомбинированы на монтажной плате (например, печатной монтажной плате), которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Кроме того, монтажная плата может быть расположена горизонтально относительно иллюстрации по ФИГ. 1, на которой монтажная плата может быть продольно параллельна центральной оси управляющего корпуса. В некоторых примерах датчик расхода воздуха может содержать свою собственную монтажную плату или другой основной элемент, к которому он может быть прикреплен. В некоторых примерах может быть использована гибкая монтажная плата. Гибкая монтажная плата может быть выполнена в различных формах, включая по существу трубчатые формы. В некоторых примерах гибкая монтажная плата может быть скомбинирована с субстратом нагревателя, наложена на него в виде слоя или может образовывать часть или весь субстрат нагревателя.
[0093] Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут содержать компоненты, выполненные с возможностью способствования взаимодействию по текучей среде друг с другом. Как показано на ФИГ. 2, управляющий корпус может содержать элемент 230 сопряжения, имеющий в себе полость 232. Основание 228 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с элементом сопряжения и может включать выступ 234, выполненный с возможностью встраивания в полость. Такое взаимодействие может способствовать устойчивому соединению между управляющим корпусом и картриджем, а также установлению электрического соединения между источником 212 питания и управляющим компонентом 208 в управляющем корпусе и нагревательным элементом 220 в картридже. Также кожух 206 может содержать воздухозаборник 236, который может представлять собой выемку в кожухе, в которой он соединен с элементом сопряжения, что обеспечивает прохождение воздуха из окружающей среды вокруг элемента сопряжения в кожух, где он затем проходит через полость 232 элемента сопряжения в картридж через выступ 234.
[0094] Элемент сопряжения и основание, пригодные для использования согласно раскрытию настоящего изобретения, описаны в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством Novak и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Например, элемент 230 сопряжения, как показано на ФИГ. 2, может образовывать внешнюю периферию 238, выполненную с возможностью сопряжения с внутренней периферией 240 основания 228. В одном примере внутренняя периферия основания может иметь радиус, по существу равный или незначительно превышающий радиус внешней периферии элемента сопряжения. Также соединитель может образовывать один или более выступов 242 на внешней периферии, выполненных с возможностью взаимодействия с одним или более углублениями 244, образованными на внутренней периферии основания. Однако для соединения основания с элементом сопряжения могут быть использованы различные другие примеры конструкций, форм и компонентов. В некоторых примерах соединение между основанием картриджа 104 и элементом сопряжения управляющего корпуса 102 может быть по существу постоянным, тогда как в других примерах указанное соединение между ними может быть разъемным, так что, например, управляющий корпус может быть повторно использован с одним или более дополнительными картриджами, которые могут быть одноразовыми и/или многоразовыми.
[0095] Резервуар 218, показанный на ФИГ. 2, может представлять собой емкость или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Например, в данном примере резервуар может содержать один или более слоев нетканого волокна, по существу образованного в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть кожуха 216. Композиция предшественника аэрозоля может содержаться в резервуаре. Жидкие компоненты могут удерживаться с помощью резервуара, например, за счет сорбции. Резервуар может сообщаться по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости. В данном примере элемент для переноса жидкости может переносить композицию предшественника аэрозоля, хранимую в резервуаре, посредством капиллярного действия или посредством микронасоса к нагревательному элементу 220, который в данном примере представляет собой спираль из металлической проволоки. Как правило, нагревательный элемент расположен в устройстве для нагрева с элементом для переноса жидкости.
[0096] В некоторых примерах в резервуар 218 может быть встроен микрофлюидный чип, и количеством и/или массой композиции предшественника аэрозоля, доставленной из резервуара, можно управлять с помощью микронасоса, например, на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС). Другие приведенные для примера варианты 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.
[0097] При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство 100 доставки аэрозоля, поток воздуха обнаруживают посредством датчика 210 расхода, а нагревательный элемент 220 активируют для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Осуществление затяжки через мундштучный конец устройства доставки аэрозоля вызывает вход воздуха из окружающей среды в воздухозаборник 236 и его проход через полость 232 в элементе 230 сопряжения и центральное отверстие в выступе 234 основания 228. В картридже 104 втягиваемый воздух смешивается с генерируемым паром для образования аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из нагревательного элемента и выходит из отверстия 224 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.
[0098] Для дополнительных подробностей относительно вариантов реализации устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и картридж в случае электронной сигареты см. вышеуказанную заявку на патент США №15/836,086 под авторством Sur и заявку на патент США №15/916,834 под авторством Sur и др., а также заявку на патент США №15/916,696 под авторством Sur, поданные 9 марта 2018 года, которые также включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0099] 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 приведенному для примера варианту реализации раскрытия настоящего изобретения. Устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 302 и элемент 304 в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью рассоединения. В этом отношении, на ФИГ. 3 показано устройство доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 4 показано устройство доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации. Различные механизмы могут соединять элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус, например, в виде резьбового взаимодействия, взаимодействия с плотной посадкой, посадки с натягом, скользящей посадки, магнитного взаимодействия и тому подобного.
[0100] 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.
[0101] 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. Внешний оберточный материал 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.
[0102] 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 втягиванию. 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.
[0103] 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 304 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 субстрата или являются его 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.
[0104] 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 в себя 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.
[0105] На ФИГ. 5 показан вид спереди устройства 300 доставки аэрозоля согласно приведенному для примера варианту 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 включает в себя отверстие 518, образованное на его взаимодействующем конце, датчик 520 расхода (например, датчик затяжки или переключатель давления), управляющий компонент 522 (например, схему обработки, и тому подобное), источник 524 питания (например, батарею, суперконденсатор), и концевую крышку, которая содержит индикатор 526 (например, LED).
[0106] В одном варианте реализации индикатор 526 может содержать один или более светоизлучающих диодов, светоизлучающих диодов на квантовых точках или тому подобное. Индикатор может быть соединен с возможностью передачи данных с управляющим компонентом 522 и может светиться, например, во время выполнения затяжки пользователем через элемент 304 в виде источника аэрозоля при соединении с управляющим корпусом 302, что обнаруживается датчиком 520 расхода.
[0107] Управляющий корпус 302 показанного варианта реализации включает в себя 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, 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.
[0108] 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.
[0109] В некоторых вариантах реализации одна или более частей или компонентов нагревательного узла 528 могут быть объединены композицией 410 предшественника аэрозоля, запакованы с ней и/или выполнены с ней за одно целое. Например, в некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может быть образована из материала, как описано выше, и может содержать один или более проводящих материалов, смешанных с ним. В некоторых из этих вариантов реализации контакты могут быть соединены напрямую с композицией предшественника аэрозоля таким образом, что элемент в виде источника аэрозоля вставлен в приемную камеру управляющего корпуса, причем контакты создают электрическое соединение с источником электроэнергии. В качестве альтернативы, контакты могут быть выполнены за одно целое с источником электроэнергии и могут проходить в приемную камеру таким образом, что, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в приемную камеру управляющего корпуса, контакты создают электрическое соединение с композицией предшественника аэрозоля. Из-за присутствия проводящего материала в композиции предшественника аэрозоля приложение 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.
[0110] Как отмечено 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.
[0111] 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 в виде 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.
[0112] 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.
[0113] В ходе использования потребитель инициирует нагрев нагревательного узла 528 и, в частности, нагревательного элемента 532, который расположен рядом с композицией 410 предшественника аэрозоля (или ее конкретного слоя). Нагрев композиции предшественника аэрозоля обеспечивает высвобождение пригодного для вдыхания вещества внутри элемента 304 в виде источника аэрозоля для образования пригодного для вдыхания вещества. Когда потребитель осуществляет вдох на мундштучном конце 408 элемента в виде источника аэрозоля, воздух втягивается в элемент в виде источника аэрозоля через воздухозаборник 538, такой как отверстия или проходы в управляющем корпусе 302. Комбинация втягиваемого воздуха и выделяемого пригодного для вдыхания вещества вдыхается потребителем по мере выхода втягиваемых материалов из мундштучного конца элемента в виде источника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации, чтобы инициировать нагрев, потребитель может вручную привести в действие кнопку или аналогичный компонент, который вызывает прием нагревательным элементом нагревательного узла электрической энергии от батареи или другого источника энергии. Электрическая энергия может подаваться в течение заданного периода времени или ей можно управлять вручную.
[0114] В некоторых вариантах реализации протекание электрической энергии по существу не продолжается между затяжками на устройстве 300 (хотя протекание энергии может продолжаться для поддержания температуры исходной линии выше, чем температура окружающей среды - например, температура, которая способствует быстрому нагреву до температуры активного нагрева). Однако в показанном варианте реализации нагрев инициируется действием затяжки потребителя посредством использования одного или более датчиков, таких как датчик 520 расхода. Как только затяжка будет прекращена, нагрев прекратится или уменьшится. Когда потребитель сделал достаточное количество затяжек, чтобы высвободить достаточное количество пригодного для вдыхания вещества (например, количество, достаточное, чтобы быть приравненным к типичному процессу курения), элемент 304 в виде 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.
[0115] 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.
[0116] 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.
[0117] Как видно на ФИГ. 5 и 6, нагревательный узел 528 показанного варианта реализации содержит внешний цилиндр 530 и нагревательный элемент 532 (например, множество штырьков нагревателя), которые отходят от приемного основания 534. В некоторых вариантах реализации, например, в тех, в которых композиция 410 предшественника аэрозоля содержит трубчатую конструкцию, штырьки нагревателя могут быть выполнены с возможностью прохождения в полость, образованную внутренней поверхностью композиции предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации, например, в показанном варианте реализации, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит твердое или полутвердое вещество, множество штырьков нагревателя выполнены с возможностью проникновения в композицию предшественника аэрозоля, содержащуюся в нагреваемом конце 406 элемента 304 в виде источника аэрозоля, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус 302. В таких вариантах реализации один или более компонентов нагревательного узла, включая штырьки нагревателя и/или приемное основание, могут быть изготовлены из антипригарного или устойчивого к пригоранию материала, например, конкретного алюминия, меди, нержавеющей стали, углеродистой стали и керамических материалов. В других вариантах реализации один или более компонентов нагревательного узла, включая штырьки нагревателя и/или приемное основание, могут быть изготовлены из антипригарного покрытия, включая, например, покрытия из политетрафторэтилена (ПТФЭ), такое как Teflon®, или другие покрытия, такие как устойчивое к пригоранию эмалевое покрытие или керамическое покрытие, такое как Greblon® или Thermolon™, или керамическое покрытие, такое как Greblon® или Thermolon™.
[0118] 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.
[0119] 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 вызывать высвобождение пригодного для вдыхания вещества через элемент в виде источника аэрозоля.
[0120] 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.
[0121] 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.
[0122] 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 может 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.
[0123] Фольгированный материал внешнего цилиндра 530 может быть выполнен с возможностью создания колебательного магнитного поля (например, магнитного поля, которое изменяется периодически во времени) при направлении через него переменного тока. Штырьки нагревателя нагревательного элемента 532 могут быть по меньшей мере частично расположены или размещены во внешнем цилиндре и могут содержать проводящий материал. Путем направления переменного тока через фольгированный материал в штырьках нагревателя могут создаваться вихревые токи за счет индукции. Вихревые токи, протекающие через сопротивление материала, образующего штырьки нагревателя, могут нагревать его с помощью джоулевой теплоты (т.е. за счет эффекта Джоуля). Штырьки нагревателя могут нагреваться беспроводным способом с образованием аэрозоля из композиции 410 предшественника аэрозоля, расположенной вблизи штырьков нагревателя.
[0124] На ФИГ. 7 показан вид в разрезе устройства 700 доставки аэрозоля согласно другому приведенному для примера варианту реализации. Устройство 700 доставки аэрозоля по ФИГ. 7 аналогично устройству 300 доставки аэрозоля по ФИГ. 3-6 и особенно подходит для сегментированного нагрева композиции 410 предшественника аэрозоля. Устройство 700 доставки аэрозоля включает в себя управляющий корпус 702, аналогичный управляющему корпусу 302, но включающий в себя один или более нагревательных узлов 728 (отдельно или совместно называемых нагревательным узлом), выполненных с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля элемента 304 в виде источника аэрозоля.
[0125] В конкретном варианте реализации, показанном на ФИГ. 7, нагревательный узел содержит внешний цилиндр 530 и сегментированный нагреватель 730, включающий в себя множество нагревательных элементов 732, таких как множество электропроводящих штырьков (штырьков нагревателя), которые физически разделены и расположены на расстоянии друг от друга. В некоторых примерах каждый штырек из множества электропроводящих штырьков является нагревательным элементом из множества нагревательных элементов сегментированного нагревателя. В другом примере множество нагревательных элементов могут представлять собой физически изолированные резистивные нагревательные элементы или включать их, которые могут быть расположены рядом с соответствующими областями внешней поверхности элемента в виде источника аэрозоля. В другом примере множество нагревательных элементов могут представлять собой физически изолированные катушки или включать их, выполненные с возможностью выработки локализованных/ созданных в одной области вихревых токов в соответствующих частях элемента в виде источника аэрозоля.
[0126] В примерах, в которых множество нагревательных элементов 732 представляет собой множество нагревательных штырьков, эти нагревательные штырьки могут проходить вдоль внутренней поверхности внешнего цилиндра 330 и радиально внутрь от нее и, таким образом, в продольном направлении вдоль композиции 410 предшественника аэрозоля. В показанном варианте реализации внешний цилиндр содержит вакуумную трубку с двойными стенками, изготовленную из нержавеющей стали, чтобы поддерживать нагрев, создаваемый нагревательными элементами (например, штырьками нагревателя) во внешнем цилиндре, и, более конкретно, поддерживать нагрев, создаваемый нагревательными элементами в композиции предшественника аэрозоля. Аналогично указанному выше, в различных вариантах реализации нагревательные элементы 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.
[0127] В некоторых примерах нагревательные элементы 732 сегментированного нагревателя 730 могут быть выполнены с возможностью запитывания для нагрева множества частей композиции 410 предшественника аэрозоля. К нагревательным элементам одновременно может быть подано питание для нагрева соответствующих частей множества частей композиции предшественника аэрозоля. В некоторых примерах может быть обеспечено раздельное питание нагревательных элементов из множества нагревательных элементов. В некоторых из этих примеров может быть обеспечено раздельное питание одного или более нагревательных элементов для нагрева соответствующей одной или более частей из множества частей композиции предшественника аэрозоля, а любые другие нагревательные элементы из множества нагревательных элементов одновременно отключены.
[0128] 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., заявке на патент США №15/916,696 под авторством Sur, заявке на патент США №15/836,086 под авторством Sur и заявке на патент США №15/976,526 под авторством Sur, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0129] На ФИГ. 8 и 9 показаны варианты реализации устройства доставки аэрозоля, включающего в себя управляющий корпус и картридж в случае устройства без нагрева и без горения. В этом отношении, на ФИГ. 8 показан вид сбоку устройства 800 доставки аэрозоля, включающего в себя управляющий корпус 802 и картридж 804 согласно различным приведенным для примера вариантам реализации раскрытия настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 8 показаны управляющий корпус и картридж, которые соединены друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть выровнены с обеспечением возможности работы и рассоединения.
[0130] На ФИГ. 9 более подробно показано устройство 800 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми приведенными для примера вариантами реализации. Как видно на виде с частичным разрезом, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 802 и картридж 804, каждый из которых содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на ФИГ. 9, представляют собой типичный пример компонентов, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, охватываемых раскрытием настоящего изобретения. Как показано на чертеже, например, управляющий корпус может быть образован кожухом управляющего корпуса или оболочкой 906, которая может включать в себя управляющий компонент 908 (например, схему обработки и тому подобное), устройство 910 ввода, источник 912 питания и индикатор 914 (например, светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках), и такие компоненты могут быть выровнены различным образом. В настоящем документе конкретный пример подходящего управляющего компонента включает микроконтроллеры PIC16(L)F1713/6 от компании Microchip Technology Inc., которые описаны в Microchip Technology, Inc., AN2265, Vibrating Mesh Nebulizer Reference Design (2016), который включен посредством ссылки.
[0131] Картридж 804 может быть образован кожухом, иногда называемым оболочкой 916 картриджа, в которой заключен резервуар 918, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащий сопло 920, имеющее по меньшей мере одну пьезоэлектрическую /пьезомагнитную сетку (компонент вырабатывания аэрозоля). Аналогично вышеизложенному, в различных конфигурациях эта конструкция может именоваться емкостью; и, соответственно, термины «картридж», «емкость» и тому подобное могут использоваться взаимозаменяемым образом для обозначения оболочки или иного кожуха, заключающего в себе резервуар для композиции предшественника аэрозоля и содержащей сопло.
[0132] Резервуар 918, показанный на ФИГ. 9, может представлять собой контейнер или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Резервуар может сообщаться по текучей среде с соплом 920 для переноса композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к соплу. Отверстие 922 может находиться в оболочке 916 картриджа (например, на кончике мундштука), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 804.
[0133] В некоторых примерах элемент для переноса может быть расположен между резервуаром 918 и соплом 920 и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к соплу. В некоторых примерах в картридж 804 может быть встроен микрофлюидный чип, и количеством и/или массой композиции предшественника аэрозоля, доставленной из резервуара, можно управлять с помощью одного или более микрофлюидных компонентов. Один пример микрофлюидного компонента представляет собой микронасос 924, например, на основе технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС). Примеры подходящих микронасосов включают в себя модель микронасоса MDP2205 и другие от компании thinXXS Microtechnology AG, микронасосы моделей mp5 и mp6 и другие от компании Bartels Mikrotechnik GmbH и пьезоэлектрические микронасосы от компании Takasago Fluidic Systems.
[0134] Как также показано на чертеже, в некоторых примерах между микронасосом 924 и соплом 920 может быть расположен микрофильтр 926 для фильтрования композиции предшественника аэрозоля, доставленной к соплу. Как и микронасос, микрофильтр представляет собой микрофлюидный компонент.Примеры подходящих микрофильтров включают проточные микрофильтры, изготовленные с использованием технологии лаборатория на чипе (lab-on-a-chip, LOC).
[0135] При использовании, когда устройство 910 ввода обнаруживает ввод пользователя для активации устройства доставки аэрозоля, пьезоэлектрическая/пьезомагнитная сетка активируется для вибрации и, таким образом, втягивания композиции предшественника аэрозоля через сетку. При этом образуются капли композиции предшественника аэрозоля, которые объединяются с воздухом с образованием аэрозоля. Аэрозоль уносится, отсасывается или иным способом отводится от сетки и выходит из отверстия 922 в мундштучном конце устройства доставки аэрозоля.
[0136] Устройство 800 доставки аэрозоля может содержать устройство 910 ввода, такое как переключатель, датчик или чувствительный элемент для управления подачей электроэнергии к по меньшей мере одной пьезоэлектрической/пьезомагнитной сетке сопла 920, когда требуется выработка аэрозоля (например, во время затяжки во время использования). Таким образом, например, обеспечен метод или способ отключения мощности, подаваемой к сетке, когда устройство доставки аэрозоля не задействовано для реализации затяжки в процессе эксплуатации, и для включения питания для приведения в действие или запуска выработки и выдачи аэрозоля из сопла во время затяжки. Дополнительные характерные типы чувствительных и обнаруживающих механизмов, их структура и конфигурация, их компоненты и общие способы их работы описаны выше и в патенте США №5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., и в публикации заявки на патент РСТ №WO 2010/003480 под авторством Flick, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0137] Для получения дополнительной информации относительно вышеупомянутого и других вариантов реализации устройства доставки аэрозоля в случае устройства без нагрева и без горения см. заявку на патент США №15/651,548 под авторством Sur, поданную 17 июля 2017 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0138] Как описано выше, устройство доставки аэрозоля приведенных для примера вариантов реализации может включать в себя различные электронные компоненты в контексте либо электронной сигареты, устройства с нагревом, но без горения или устройства без нагрева и без горения, или даже в случае устройства, которое включает в себя функциональность одного или более из электронной сигареты, устройства с нагревом, но без горения или устройства без нагрева и без горения. На ФИГ. 10 показана электрическая схема устройства 1000 доставки аэрозоля, которая может представлять собой любое одно или более из устройств 100, 300, 700, 800 доставки аэрозоля или включать функциональность любого одного или более указанных устройств, согласно различным приведенным для примера вариантам реализации раскрытия настоящего изобретения.
[0139] Как показано на ФИГ. 10, устройство 1000 доставки аэрозоля включает в себя управляющий корпус 1002 с управляющим компонентом 1004 (со схемой 1006 обработки) и источником 1008 питания, которые могут соответствовать соответствующему одному из следующего или включать его функциональность: управляющий корпус 102, 302, 702, 802, управляющий компонент 208, 522, 908 и источник 212, 524, 912 питания. Устройство доставки аэрозоля также включает в себя компонент 1010 вырабатывания аэрозоля, который может соответствовать нагревательному элементу(ам) 220, 532, 732 или пьезоэлектрической/пьезомагнитной сетке сопла 920 или включать его функциональность. В некоторых вариантах реализации устройство доставки аэрозоля и, в частности, управляющий корпус включает в себя выводы 1012, выполненные с возможностью соединения источника 1004 питания с устройством доставки аэрозоля или, в частности, с управляющим корпусом. Управляющий корпус может включать в себя компонент вырабатывания аэрозоля или вторые выводы 1014, выполненные с возможностью соединения компонента вырабатывания аэрозоля с управляющим корпусом.
[0140] Устройство 1000 доставки аэрозоля может включать в себя датчик 1016, который может соответствовать датчику 210, 520 расхода или устройству 910 ввода или включать его функциональность. Датчик может быть выполнен с возможностью выдачи значений измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха (например, кожуха 206, 216, 516, 906) устройства доставки аэрозоля и с возможностью преобразования значений измерения давления в соответствующий электрический сигнал. Таким образом, схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью приема соответствующего сигнала и инициирования периода времени вырабатывания аэрозоля в ответ на это. Иногда может быть применено дифференциальное давление, в котором датчик может быть выполнен с возможностью измерения давления окружающей среды, которое затем может быть использовано для определения дифференциального давления, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве доставки аэрозоля.
[0141] Как также показано, в некоторых примерах устройство 1000 доставки аэрозоля может также включать в себя схему 1018 регулятора напряжения и переключательное устройство 1020. Схема регулятора напряжения соединена между источником 1008 питания и нагрузкой 1022, включающей в себя компонент 1010 вырабатывания аэрозоля. Схема регулятора напряжения может быть выполнена с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения. Примеры подходящей схемы регулятора напряжения включают в себя схему импульсного стабилизатора, схему понижающе-повышающего регулятора и тому подобное.
[0142] Переключательное устройство 1020 включает в себя первый переключатель 1024 и второй переключатель 1026. Первый переключатель может представлять собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой 1018 регулятора напряжения и землей, и выход (напрямую или косвенно), соединенный со вторым переключателем. Примеры подходящего многопозиционного переключателя включают в себя однополюсный двухпозиционный переключатель (single-pole double-throw, SPDT), двухполюсный двухпозиционный переключатель (double-pole double-throw, DPDT) или тому подобное. Второй переключатель может быть соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними. В некоторых примерах второй переключатель представляет собой полевой транзистор (field-effect transistor, FET), включающий в себя вывод затвора, соединенный с выходом первого переключателя, и выводы истока и стока, соединенные соответственно с регулятором напряжения и нагрузкой. Один пример подходящего полевого транзистора представляет собой полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET). Может существовать p-канальный полевой транзистор (например, MOSFET) для отрицательного питания, где ток стекает в схему, или n-канальный полевой транзистор для положительного питания, где ток подается в схему. В других примерах второй переключатель может представлять собой или включать в себя твердотельное реле (solid-state relay, SSR), такое как твердотельное реле с внутренней оптопарой для изоляции источника 1008 питания от нагрузки 1022.
[0143] В некоторых примерах устройство 1000 доставки аэрозоля может дополнительно включать в себя драйвер 1028 затвора, соединенный с выводом затвора второго переключателя 1026 и выходом первого переключателя 1024 и расположенный между ними. Этот драйвер затвора может быть выполнен с возможностью приема выходного напряжения и вырабатывания сигнала возбуждения для второго переключателя.
[0144] Схема 1006 обработки может быть соединена с первым переключателем 1024. Схема обработки может быть выполнена с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения (от источника 1008 питания посредством схемы 1018 регулятора напряжения) ко второму переключателю 1026 и земле посредством соответственно первого и второго входов. Один пример подходящего сигнала представляет собой сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Также может быть сигнал частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) для случаев применения с низким напряжением. Таким образом, схема обработки может вызывать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту 1010 вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля. В частности, например, когда выходное напряжение подключено ко второму переключателю, выходное напряжение может вызвать замыкание второго переключателя и таким образом подключение выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля. И наоборот, например, когда земля подключена ко второму переключателю, выходное напряжение может быть отключено от второго переключателя и, таким образом, может быть вызвано размыкание второго переключателя и отключение выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля.
[0145] В некоторых примерах, в которых компонент 1010 вырабатывания аэрозоля соответствует или включает в себя функциональность нагревательного элемента 220, 532, 732, нагревательный элемент может излучать инфракрасную энергию, которая является переменной и пропорциональной температуре нагревательного элемента. Дополнительно или альтернативно, элемент для переноса жидкости (например, элемент 222 для переноса жидкости) для композиции предшественника аэрозоля, которая представляет собой жидкость, или композиция предшественника аэрозоля (например, композиция 410 предшественника аэрозоля), когда она является твердой или полутвердой, может излучать инфракрасную энергию, которая является переменной и пропорциональной температуре соответственно элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля. В этом отношении, как также показано, устройство 1000 доставки аэрозоля может дополнительно включать в себя инфракрасный датчик 1030 температуры, соединенный с схемой 1006 обработки. Инфракрасный датчик температуры может включать в себя один или более фотодетекторов 1032. Примеры подходящих инфракрасных датчиков температуры включают в себя датчики, производимые компанией Excelitas Technologies of Waltham, штат Массачусетс.
[0146] В соответствии с приведенными в качестве примера вариантами реализации инфракрасный датчик 1030 температуры может быть выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой одним или более из нагревательного элемента (компонентом 1010 вырабатывания аэрозоля), элемента для переноса жидкости и/или композиции предшественника аэрозоля, в течение периода времени вырабатывания аэрозоля. Таким образом, схема 1006 обработки может быть дополнительно выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
[0147] Схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью регулирования сигнала (выход в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем 1024 выходного напряжения ко второму переключателю 1026 и земле), когда температура отклоняется от заданного целевого значения. В некоторых примерах это может включать в себя схему обработки, выполненную с возможностью регулирования сигнала, чтобы вызвать подключение первым переключателем выходного напряжения или земли ко второму переключателю, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0148] В некоторых примерах целевое значение может представлять собой установленное целевое значение температуры. В других примерах целевое значение может представлять диапазон температур. Один пример подходящего диапазона температур отражен установленным целевым значением температуры +/- приемлемый допуск от установленного целевого значения температуры. Подходящий диапазон температур также может быть использован для отражения количества добавленного гистерезиса. В некоторых из этих примеров схема 1006 обработки может вызывать подключение первым переключателем 1024 выходного напряжения ко второму переключателю 1026, и, таким образом, вызывать подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля, когда температура ниже первого установленного целевого значения температуры. И наоборот, схема обработки может вызывать подключение первым переключателем выходного напряжения к земле и, таким образом, вызывать отключение вторым переключателем выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля, когда температура выше второго установленного целевого значения температуры, которое выше первого установленного целевого значения температуры.
[0149] В некоторых примерах целевое значение может изменяться с течением времени в соответствии с профилем управления температурой или мощностью, который может применяться в течение периода времени использования. Это может быть особенно полезно для устройств с нагревом, но без горения, в которых твердая или полутвердая композиция предшественника аэрозоля может нагреваться в течение более длительного времени, чем жидкая композиция предшественника аэрозоля в электронной сигарете. В частности, в устройстве с нагревом, но без горения, более высокую температуру можно применять в течение начального периода, когда композиция предшественника аэрозоля подготовлена к вдыханию, а затем понижать через некоторое время. Для дополнительной информации о примерах подходящих профилей управления см. патент США №9,498,000 под авторством Kuczaj, который включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0150] В некоторых примерах целевое значение может изменяться или иным образом варьироваться в соответствии со значением измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха устройства 1000 доставки аэрозоля (например, кожух 206, 216, 516, 906), выданного датчиком 1016. В более конкретных примерах целевое значение может варьироваться в соответствии с заданным соотношением между давлением и целевым значением. Примеры подходящих заданных соотношений могут быть описаны ступенчатой функцией, линейной функцией, нелинейной функцией или их комбинацией.
[0151] В некоторых примерах, в которых сигнал представляет собой ШИМ-сигнал (или ЧИМ-сигнал), схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала (или ЧИМ), когда температура отклоняется от заданного целевого значения. В некоторых дополнительных примерах схема обработки может быть выполнена с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
[0152] В некоторых примерах инфракрасный датчик 1030 температуры может быть выполнен с возможностью преобразования энергии инфракрасного излучения в соответствующий электрический сигнал. Таким образом, схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью ввода соответствующего электрического сигнала в функцию, которая сопоставляет соответствующий электрический сигнал с температурой нагревательного элемента (компонента 1010 вырабатывания аэрозоля), элемента для переноса жидкости и/или композиции предшественника аэрозоля. Функция может быть задана или иным образом представлена рядом различных способов, например, формулой, списком значений функции, графиком, графическим изображением, столбиковой диаграммой, таблицей или тому подобным. Таким образом, схема обработки может быть выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости и/или композиции предшественника аэрозоля.
[0153] В различных вариантах реализации устройство 1000 доставки аэрозоля может реализовывать процедуру калибровки для компенсации температуры окружающей среды и таким образом, для обеспечения точности температуры, определенной схемой 1006 обработки. Например, инфракрасный датчик 1030 температуры может быть дополнительно выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом (компонентом 1010 вырабатывания аэрозоля), элементом для переноса жидкости и/или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания. Схема обработки может быть выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости и/или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры, а функция может задавать соотношение между электрическим сигналом и температурой и компенсировать температуру окружающей среды, определенную схемой обработки. Кроме того, инфракрасный датчик температуры может периодически измерять энергию инфракрасного излучения окружающей среды, когда нагревательный элемент не имеет питания, между периодами времени нагрева, когда обеспечено питание нагревательного элемента. Затем схема обработки может периодически определять температуру окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости и/или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
[0154] В различных вариантах реализации инфракрасный датчик 1030 температуры может включать в себя множество фотодетекторов для повышения точности температуры, определяемой инфракрасным датчиком температуры или схемой 1006 обработки, которая может быть особенно полезной по мере увеличения площади поверхности, с которой измеряется инфракрасная энергия. Таким образом, в некоторых примерах, в которых инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой композицией предшественника аэрозоля (например, композицией 410 предшественника аэрозоля), инфракрасный датчик температуры может включать в себя множество фотодетекторов 1032, выполненных с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой множеством частей композиции предшественника аэрозоля. Это может включать инфракрасный датчик температуры, выполненный с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой различными частями внешней поверхности элемента 304 в виде источника аэрозоля, и, таким образом, множеством частей композиции 410 предшественника аэрозоля. В некоторых примерах схема обработки или инфракрасный датчик температуры может быть выполнена или выполнен с возможностью определения температур множества частей композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения, измеренной множеством фотодетекторов, и схема обработки может быть выполнена с возможностью регулирования напряжения, когда среднее значение температур отклоняется от заданного целевого значения. В этом отношении средняя температура представляет собой температуру, принятую в качестве характерной для температур. В некоторых примерах средняя температура может представлять собой среднее арифметическое значение температур. В других примерах средняя температура может представлять собой среднее геометрическое, среднее гармоническое, медиану, моду или средний диапазон температур.
[0155] В некоторых примерах, в которых нагревательный элемент(ы) (компонент 1010 вырабатывания аэрозоля) соответствует или включает в себя функциональность нагревательных элементов 732 сегментированного нагревателя 730, включающего в себя множество нагревательных элементов, и инфракрасный датчик 1030 температуры может включать в себя множество фотодетекторов 1032. В некоторых из этих примеров каждый фотодетектор может быть выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой соответствующим нагревательным элементом из множества нагревательных элементов, или частью из частей секций композиции предшественника аэрозоля, нагрев которой обеспечен соответствующим нагревательным элементом при его запитывании. Для каждого фотодетектора и части композиции предшественника аэрозоля схема 1006 обработки или инфракрасный датчик температуры могут быть выполнены с возможностью определения температуры соответствующего нагревательного элемента или части из энергии инфракрасного излучения, измеренной фотодетектором. Затем схема обработки может быть выполнена с возможностью регулирования напряжения от источника питания 1008 к соответствующему нагревательному элементу, когда температура части отклоняется от заданного целевого значения для части. Заданное целевое значение для части может быть общим для множества частей, или заданное целевое значение для части может отличаться по меньшей мере для двух из множества частей.
[0156] В различных приведенных для примера вариантах реализации инфракрасный датчик 1030 температуры может обеспечивать функциональность устройства 1000 доставки аэрозоля в дополнение к описанному выше или вместо него. Например, схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью выполнения блокировки нагревательного элемента(ов) (компонента 1010 вырабатывания аэрозоля), когда температура превышает пороговую температуру.
[0157] В некоторых примерах инфракрасный датчик 1030 температуры может быть выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент(ы) (компонент 1010 вырабатывания аэрозоля) не имеет питания. В некоторых из этих примеров схема 1006 обработки может быть выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры. Затем схема обработки может быть выполнена с возможностью выполнения установления подлинности композиции предшественника аэрозоля на основании сравнения температуры окружающей среды и известной температуры окружающей среды композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника аэрозоля, которая иным образом представляет собой конкретную композицию предшественника аэрозоля. В некоторых дополнительных примерах схема обработки может быть также выполнена с возможностью изменения заблокированного состояния устройства 1000 доставки аэрозоля на основе установления подлинности. Схема обработки может разблокировать устройство доставки аэрозоля, когда композиция предшественника аэрозоля соответствует или иным образом по существу аналогична подлинной (конкретной) композиции предшественника аэрозоля. И наоборот, схема обработки может блокировать устройство доставки аэрозоля, когда композиция предшественника аэрозоля не соответствует и не является по существу аналогичной подлинной (конкретной) композиции предшественника аэрозоля.
[0158] Для получения дополнительной информации относительно подходящего инфракрасного датчика температуры в соответствии с некоторыми приведенными для примера вариантами реализации см. заявку на патент США №16/593,454 под авторством Sur, поданную 4 октября 2019 года, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0159] Вышеприведенное описание использования изделия (изделий) может быть применено к различным примерам реализаций, описанным в настоящем документе, посредством незначительных преобразований, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. Однако, вышеприведенное описание использования не ограничивает применение изделия, а представлено с целью соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения. Любой из элементов, показанных в изделии (изделиях), как показано на ФИГ. 1-10, или иным способом описанных выше, может быть включен в устройство доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения.
[0160] Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, использующему раскрытия, представленные в вышеприведенном описании и на прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми в настоящем документе конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.
Изобретение относится к устройству доставки аэрозоля и управляющему корпусу для устройства доставки аэрозоля. Техническим результатом является удобство использования устройства. Технический результат достигается тем, что устройство доставки аэрозоля содержит источник питания, выполненный с возможностью обеспечения напряжения; компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью запитывания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля; схему регулятора напряжения, соединенную между источником питания и нагрузкой, включающей в себя компонент вырабатывания аэрозоля, и выполненную с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения; переключательное устройство, включающее в себя первый переключатель и второй переключатель, при этом первый переключатель представляет собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой регулятора напряжения и землей, и выход, соединенный со вторым переключателем, причем второй переключатель соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними; и схему обработки, соединенную с первым переключателем и выполненную с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения ко второму переключателю и земле посредством соответственно первого и второго входов и таким образом вызвать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля, а также технический результат достигается управляющим корпусом для такого устройства доставки аэрозоля. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.
1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:
источник питания, выполненный с возможностью обеспечения напряжения;
компонент вырабатывания аэрозоля, выполненный с возможностью запитывания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля;
схему регулятора напряжения, соединенную между источником питания и нагрузкой, включающей в себя компонент вырабатывания аэрозоля, и выполненную с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения;
переключательное устройство, включающее в себя первый переключатель и второй переключатель, при этом первый переключатель представляет собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой регулятора напряжения и землей, и выход, соединенный со вторым переключателем, причем второй переключатель соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними; и
схему обработки, соединенную с первым переключателем и выполненную с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения ко второму переключателю и земле посредством соответственно первого и второго входов и таким образом вызвать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля.
2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему импульсного стабилизатора.
3. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему понижающе-повышающего регулятора.
4. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором,
когда выходное напряжение подключено ко второму переключателю, выходное напряжение вызывает замыкание второго переключателя и таким образом подключение выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля, а
когда земля подключена ко второму переключателю, выходное напряжение отключено от второго переключателя, и таким образом вызвано размыкание второго переключателя и отключение выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля.
5. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором второй переключатель представляет собой полевой транзистор, включающий в себя вывод затвора, соединенный с выходом первого переключателя, и выводы истока и стока, соединенные соответственно с регулятором напряжения и нагрузкой.
6. Устройство доставки аэрозоля по п. 5, также содержащее драйвер затвора, соединенный с выводом затвора и выходом первого переключателя и расположенный между ними, причем драйвер затвора выполнен с возможностью приема выходного напряжения и вырабатывания сигнала возбуждения для второго переключателя.
7. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором второй переключатель представляет собой твердотельное реле с внутренней оптопарой для изоляции источника питания от нагрузки.
8. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором компонент вырабатывания аэрозоля включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, а устройство доставки аэрозоля также содержит:
инфракрасный датчик температуры, соединенный со схемой обработки и выполненный с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой одним или более из нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости для композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника аэрозоля, в течение периода времени вырабатывания аэрозоля,
причем схема обработки также выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения, измеренной инфракрасным датчиком температуры, и с возможностью регулирования сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
9. Устройство доставки аэрозоля по п. 8, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования сигнала, чтобы вызвать подключение первым переключателем выходного напряжения или земли ко второму переключателю, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
10. Устройство доставки аэрозоля по п. 8, в котором сигнал представляет собой сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
11. Устройство доставки аэрозоля по п. 10, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
12. Устройство доставки аэрозоля по п. 8, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, а схема обработки выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры,
причем выполнение схемы обработки с возможностью определения температуры включает в себя ее выполнение с возможностью компенсации температуры окружающей среды.
13. Устройство доставки аэрозоля по п. 12, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью периодического измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, между периодами времени вырабатывания аэрозоля, когда обеспечено питание нагревательного элемента, причем схема обработки выполнена с возможностью периодического определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
14. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее:
датчик, выполненный с возможностью выдачи значения измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха, и с возможностью преобразования значения измерения давления в соответствующий сигнал;
причем схема обработки также выполнена с возможностью приема соответствующего сигнала и инициирования периода времени вырабатывания аэрозоля в ответ на это.
15. Управляющий корпус для устройства доставки аэрозоля, содержащий:
источник питания, выполненный с возможностью обеспечения напряжения;
компонент вырабатывания аэрозоля или выводы, выполненные с возможностью подключения компонента вырабатывания аэрозоля к управляющему корпусу, причем компонент вырабатывания аэрозоля выполнен с возможностью запитывания для вырабатывания аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля;
схему регулятора напряжения, соединенную между источником питания и нагрузкой, включающей в себя компонент вырабатывания аэрозоля, и выполненную с возможностью обеспечения выходного напряжения, в котором обеспечена возможность регулирования напряжения, обеспечиваемого источником питания, с получением заданного целевого значения напряжения;
переключательное устройство, включающее в себя первый переключатель и второй переключатель, при этом первый переключатель представляет собой многопозиционный переключатель, включающий в себя первый и второй входы, соединенные соответственно со схемой регулятора напряжения и землей, и выход, соединенный со вторым переключателем, причем второй переключатель соединен со схемой регулятора напряжения и нагрузкой и расположен между ними; и
схему обработки, соединенную с первым переключателем и выполненную с возможностью вывода сигнала в течение периода времени вырабатывания аэрозоля, чтобы вызвать переключаемое подключение первым переключателем выходного напряжения ко второму переключателю и земле посредством соответственно первого и второго входов и таким образом вызвать переключаемое подключение вторым переключателем выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля и отключение от него для питания компонента вырабатывания аэрозоля.
16. Управляющий корпус по п. 15, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему импульсного стабилизатора.
17. Управляющий корпус по п. 15, в котором схема регулятора напряжения представляет собой схему понижающе-повышающего регулятора.
18. Управляющий корпус по п. 15, в котором, когда выходное напряжение подключено ко второму переключателю, выходное напряжение вызывает замыкание второго переключателя и таким образом подключение выходного напряжения к компоненту вырабатывания аэрозоля,
а когда земля подключена ко второму переключателю, выходное напряжение отключено от второго переключателя, и таким образом вызвано размыкание второго переключателя и отключение выходного напряжения от компонента вырабатывания аэрозоля.
19. Управляющий корпус по п. 15, в котором второй переключатель представляет собой полевой транзистор, включающий в себя вывод затвора, соединенный с выходом первого переключателя, и выводы истока и стока, соединенные соответственно с регулятором напряжения и нагрузкой.
20. Управляющий корпус по п. 19, также содержащий драйвер затвора, соединенный с выводом затвора и выходом первого переключателя и расположенный между ними, причем драйвер затвора выполнен с возможностью приема выходного напряжения и вырабатывания сигнала возбуждения для второго переключателя.
21. Управляющий корпус по п. 15, в котором второй переключатель представляет собой твердотельное реле с внутренней оптопарой для изоляции источника питания от нагрузки.
22. Управляющий корпус по п. 15, в котором компонент вырабатывания аэрозоля включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью запитывания для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, а управляющий корпус также содержит:
инфракрасный датчик температуры, соединенный со схемой обработки и выполненный с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения, излучаемой нагревательным элементом в течение периода времени вырабатывания аэрозоля,
причем схема обработки также выполнена с возможностью определения температуры нагревательного элемента из энергии инфракрасного излучения, измеренной инфракрасным датчиком температуры, и с возможностью регулирования сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
23. Управляющий корпус по п. 22, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования сигнала, чтобы вызвать подключение первым переключателем выходного напряжения или земли ко второму переключателю, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
24. Управляющий корпус по п. 22, в котором сигнал представляет собой сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а выполнение схемы обработки с возможностью регулирования сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала, когда температура отклоняется от заданного целевого значения.
25. Управляющий корпус по п. 24, в котором выполнение схемы обработки с возможностью регулирования рабочего цикла ШИМ-сигнала включает в себя ее выполнение с возможностью увеличения или уменьшения рабочего цикла, когда температура соответственно ниже или выше заданного целевого значения.
26. Управляющий корпус по п. 22, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, а схема обработки выполнена с возможностью определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры,
причем выполнение схемы обработки с возможностью определения температуры включает в себя ее выполнение с возможностью компенсации температуры окружающей среды.
27. Управляющий корпус по п. 26, в котором инфракрасный датчик температуры выполнен с возможностью периодического измерения энергии инфракрасного излучения окружающей среды, излучаемой нагревательным элементом, элементом для переноса жидкости или композицией предшественника аэрозоля, когда нагревательный элемент не имеет питания, между периодами времени вырабатывания аэрозоля, когда обеспечено питание нагревательного элемента, причем схема обработки выполнена с возможностью периодического определения температуры окружающей среды нагревательного элемента, элемента для переноса жидкости или композиции предшественника аэрозоля из энергии инфракрасного излучения окружающей среды, измеренной инфракрасным датчиком температуры.
28. Управляющий корпус по п. 15, также содержащий:
датчик, выполненный с возможностью выдачи значения измерения давления, вызванного потоком воздуха через по меньшей мере часть кожуха, и с возможностью преобразования значения измерения давления в соответствующий сигнал;
причем схема обработки также выполнена с возможностью приема соответствующего сигнала и инициирования периода времени вырабатывания аэрозоля в ответ на это.
US 2015357839 A1, 10.12.2015 | |||
US 2015069952 A1, 12.03.2015 | |||
US 2018132530 A1, 17.05.2018 | |||
CN 105451582 A, 30.03.2016 | |||
CA 3092086 A1, 06.09.2019 | |||
Способ получения утяжелителя для буровых растворов из керченской лимонитовой руды и ее концентратов | 1958 |
|
SU121737A1 |
Авторы
Даты
2025-04-10—Публикация
2020-10-22—Подача