УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, СИСТЕМА И СПОСОБ Российский патент 2025 года по МПК A24F40/05 

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль, посредством использования вибрационного преобразователя. Настоящее изобретение также относится к системе доставки аэрозоля, содержащей такое устройство, генерирующее аэрозоль. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу эксплуатации устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь. Дополнительно настоящее изобретение относится к энергонезависимому машиночитаемому носителю для использования с устройством, генерирующим аэрозоль.

В известных вибрационных распылителях для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль, используется мембрана с распределением сопел. Мембрана соединена с исполнительным элементом, причем исполнительный элемент вызывает вибрацию мембраны. При контакте мембраны с жидким субстратом, образующим аэрозоль, вибрационное действие мембраны приводит к проталкиванию жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через сопла с образованием капель аэрозоля.

Настоящее изобретение относится к предоставлению устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего способность обеспечивать обратную связь пользователю.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: вибрационный преобразователь для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и контроллер, соединенный с преобразователем. Контроллер выполнен с возможностью обеспечения управляющего (пускового) сигнала для вибрации преобразователя, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из: слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя.

В контексте данного документа термин «вибрационный преобразователь» относится к устройству, выполненному с возможностью преобразовывать энергию из исходной формы в другую форму, где другая форма предусматривает или состоит из вибрационного выходного сигнала.

В контексте данного документа термин «слуховое чувство пользователя» относится к чувству слуха пользователя.

В контексте данного документа термин «диапазон слуховых частот человеческого слуха» относится к диапазону частот от 20 Гц до 20 кГц, который, согласно общепринятому мнению, является диапазоном частот, обнаруживаемым слуховым аппаратом обычного человека.

В контексте данного документа термин «осязательное чувство пользователя» относится к тактильному чувству пользователя, которое иначе может быть известно как чувство осязания пользователя.

В контексте данного документа термин «жидкость» относится к веществу, представленному в жидкой форме, и охватывает вещества, представленные в форме геля.

В настоящем изобретении управляющий сигнал может i) вызывать вибрацию преобразователя (или его составной части), а также ii) обеспечивать, посредством работы преобразователя, ощутимый выходной сигнал, обнаруживаемый пользователем устройства, генерирующего аэрозоль. Сенсорная обратная связь от преобразователя может быть обнаружена пользователем с помощью одного из или обоих из чувства слуха пользователя или чувства осязания пользователя. Тактильная сенсорная обратная связь может быть получена посредством прикосновения пользователя к поверхности устройства, генерирующего аэрозоль, или посредством прикосновения пользователя к поверхности системы, частью которой является устройство.

Термин «контроллер» охватывает любую управляющую электронику и процессор(ы), выполненные с возможностью использования в создании, адаптации и предоставлении управляющего сигнала вибрационному преобразователю, а также любой машиночитаемый носитель, хранящий инструкции для использования в создании, адаптации и предоставлении управляющего сигнала вибрационному преобразователю. В качестве примера контроллер может принимать форму управляющей электроники и энергонезависимого машиночитаемого носителя (такого как модуль памяти компьютера), причем управляющая электроника содержит блок управления, соединенный с энергонезависимым машиночитаемым носителем или содержащий его. Блок управления может сам содержать или быть соединенным с компьютерным процессором. Энергонезависимый машиночитаемый носитель может содержать инструкции для использования в создании, адаптации и предоставлении управляющего сигнала вибрационному преобразователю.

Предпочтительно контроллер выполнен таким образом, чтобы управляющий сигнал содержал одну или более резонансных частот вибрационного преобразователя. Управление преобразователем на одной или более его резонансных частот может способствовать максимальному увеличению генерирования аэрозоля с помощью вибрационного преобразователя энергоэффективным способом.

Предпочтительно контроллер выполнен с возможностью переключения между: первым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал содержит одну или более резонансных частот вибрационного преобразователя; и вторым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал исключает любую резонансную частоту вибрационного преобразователя. Как правило, резонансные частоты могут ассоциироваться с генерированием аэрозоля. Напротив, исключение из управляющего сигнала любой из резонансных частот вибрационного преобразователя может ассоциироваться с существенным уменьшением или предотвращением генерирования аэрозоля. Поэтому наличие контроллера, выполненного с возможностью переключения между первым и вторым рабочими состояниями, как описано выше, может позволить переключать преобразователь из первого рабочего состояния, в котором аэрозоль генерируется за счет вибрационного действия преобразователя, в другое, второе рабочее состояние, в котором генерирование аэрозоля существенно снижено или предотвращено. Под «существенно уменьшенным» подразумевается, что объем аэрозоля, генерируемого за данный период времени преобразователем во втором рабочем состоянии, составляет 5% или менее от объема аэрозоля, генерируемого за тот же период времени преобразователем в первом рабочем состоянии. Таким образом, первое рабочее состояние может соответствовать режиму генерирования аэрозоля для преобразователя устройства, генерирующее аэрозоль. Напротив, второе рабочее состояние может соответствовать режиму сниженного генерирования аэрозоля или режиму ожидания для преобразователя устройства, генерирующего аэрозоль. Термины «первое» и «второе» используются в настоящем документе только для обозначения того, что оба рабочих состояния отличаются друг от друга, и не требуют, чтобы второе рабочее состояние наступало после первого рабочего состояния.

Для удобства преобразователь может содержать мембрану. Мембрана может иметь зону генерирования аэрозоля, снабженную множеством сопел для прохождения через них жидкого субстрата, образующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «сопло» относится к отверстию, проему или прорези в мембране, которая обеспечивает проход для перемещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через мембрану. В качестве примера и без ограничения, во время использования устройства, генерирующего аэрозоль, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть приведен в контакт с первой стороной мембраны. Вибрация мембраны может привести к тому, что часть жидкого субстрата будет выталкиваться и выходить через сопла, чтобы быть выпущенной в виде струи аэрозольных капель со второй противоположной стороны мембраны.

Предпочтительно сопла имеют круглую форму. Использование сопел с круглой формой является предпочтительным, поскольку круглая форма максимально увеличивает отношение площади к периметру соответствующего сопла, тем самым уменьшая силы вязкого сопротивления и нарастание пограничного слоя. Однако также было обнаружено, что использование сопел, которые имеют эллиптическую форму, приводит к приемлемым характеристикам с точки зрения образования образующихся капель аэрозоля.

Мембрана может быть образована из любого подходящего материала. В качестве примера и без ограничения, мембрана может быть образована из полимерного материала, обеспечивая тем самым преимущества уменьшения массы и инерции. Однако мембрана может быть изготовлена из любого другого материала, такого как металлический материал. Мембрана может быть композитом из двух или более различных материалов. Выбор материала (материалов), используемого для мембраны, может зависеть от конкретного жидкого субстрата (субстратов), образующего аэрозоль, который предполагается использовать с устройством, генерирующим аэрозоль, и превращать в аэрозоль. Например, очень желательно выбрать материал для мембраны, который не вступает в химическую реакцию или не разрушается в результате контакта с выбранным жидким субстратом, образующим аэрозоль. Только в качестве примера, мембрана может быть образована из палладия, нержавеющей стали, медно-никелевого сплава, полиимида, полиамида, кремния или нитрида алюминия.

Преимущественно мембрана может иметь круглый профиль. Было обнаружено, что мембрана с круглым профилем выгодна, когда устройство, генерирующее аэрозоль, используется в курительной системе в виде удлиненного цилиндрического курительного изделия. Ниже более подробно описано использование устройства, генерирующего аэрозоль, в курительном изделии или в качестве него.

Вибрационный преобразователь может дополнительно содержать исполнительный элемент, соединенный с мембраной, причем исполнительный элемент выполнен с возможностью приводиться в действие управляющим сигналом, чтобы заставить мембрану вибрировать с частотой, подходящей для генерирования аэрозоля. Например, без ограничений, исполнительный элемент может включать один или более пьезоэлектрических исполнительных элементов. Пьезоэлектрические исполнительные элементы предпочтительны, поскольку они обеспечивают энергоэффективное и легкое средство для возбуждения вибрации мембраны, обладающее высокой эффективностью преобразования энергии из электрической в акустическую/механическую. Кроме того, пьезоэлектрические исполнительные элементы доступны в широком разнообразии материалов и форм. Для пьезоэлектрического исполнительного элемента подача электрического сигнала на пьезоэлектрический исполнительный элемент приводит к механическому выходу в виде вибрационного сигнала. Вибрационный сигнал, поступающий от исполнительного элемента, в свою очередь, вызывает вибрацию мембраны. Настройка и регулировка электрического сигнала, подаваемого на пьезоэлектрический привод, может привести к соответствующим изменениям в вибрационном сигнале на выходе из исполнительного элемента, что приводит к регулировке вибрационного отклика мембраны. В качестве примера и без ограничения, настройка и регулировка может включать изменение любого из амплитуды, частоты или длины волны электрического управляющего сигнала. Регулировка вибрационного отклика мембраны может включать изменение одной или обеих из частоты вибрации мембраны и амплитуды вибрации мембраны.

Для удобства, исполнительный элемент может иметь кольцевую форму и проходить по периферии мембраны. Кольцевой исполнительный элемент может иметь форму непрерывного или сегментированного кольца.

Предпочтительно контроллер может быть выполнен с возможностью регулировки управляющего сигнала таким образом, чтобы ощутимый выходной сигнал указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль. Регулировка управляющего сигнала может включать регулировку параметра управляющего сигнала, параметр представляет собой одно или более из частоты, длины волны и амплитуды управляющего сигнала. Для удобства состояние может включать одно или более из следующего: температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль; энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль; состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль; количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующем аэрозоль; и фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль. В качестве примера в вариантах осуществления, в которых устройство также содержит нагревательный элемент для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, температурное состояние может быть показателем того, что устройство, генерирующее аэрозоль, находится в режиме предварительного нагрева или что устройство, генерирующее аэрозоль, достигло заданной рабочей температуры, или что устройство, генерирующее аэрозоль, находится в перегретом состоянии. В другом примере энергетическое состояние может представлять энергетическое состояние источника питания (например, батареи), используемого для питания устройства, генерирующего аэрозоль. В качестве дополнительного примера состояние неисправности может представлять собой неисправность преобразователя, контроллера или другой составной части устройства, генерирующего аэрозоль.

Дополнительно устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать источник света. Источник света может быть выполнен с возможностью излучения светового сигнала. Кроме того, контроллер может быть выполнен с возможностью регулировки светового сигнала, излучаемого источником света, таким образом, чтобы он указывал на состояние устройства, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «свет» означает излучение электромагнитного излучения в видимой части электромагнитного спектра, т.е., как правило, в диапазоне от 380 нм до 760 нм. В качестве примера и без ограничения, устройство может быть выполнено с возможностью: излучать первый световой сигнал от источника света, когда устройство находится в первом состоянии; и излучать второй световой сигнал от источника света, когда устройство находится во втором состоянии. Первый световой сигнал и второй световой сигнал отличаются друг от друга. Первый световой сигнал и второй световой сигнал могут отличаться друг от друга одним или более из цвета, продолжительности или периодичности. В качестве примера один или оба из первого или второго световых сигналов могут быть образованы из одного импульса фиксированной длительности или последовательности импульсов. Для последовательности импульсов каждый импульс последовательности может иметь одинаковую длительность, или один или более импульсов в последовательности могут отличаться от других импульсов в серии. Использование отдельных первого и второго световых сигналов имеет положительный эффект, обеспечивая пользователю визуальную обратную связь в дополнение к слуховой и тактильной обратной связи или к обеим из них, причем обратная связь обеспечивает индикацию того, что устройство, генерирующее аэрозоль, находится в определенном состоянии. Таким образом, устройство, генерирующее аэрозоль, может быть наделено способностью обеспечивать сенсорную обратную связь с пользователем, которая может восприниматься несколькими органами чувств пользователя, т. е. зрением, слухом и осязанием. Использование сенсорной обратной связи в различных форматах может быть особенно полезно для пользователей с физическими нарушениями одного из органов чувств.

Предпочтительно контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту, при этом ощутимый выходной сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту. Таким образом, ощутимый выходной сигнал характеризуется с точки зрения его частоты, и эта же частота присутствует в управляющем сигнале для вибрационного преобразователя. Использование предопределенной частоты в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха (от 20 Гц до 20 кГц) обеспечивает подачу управляющего сигнала на преобразователь для обеспечения ощутимого выходного сигнала в виде звука, обнаруживаемого человеческим слухом. Если ощутимый выходной сигнал предназначен для того, чтобы быть звуком, обнаруживаемым слуховым чувством пользователя, амплитуда управляющего сигнала (или составной части управляющего сигнала) будет влиять на воспринимаемую громкость звука на предопределенной частоте. В варианте осуществления, где вибрационный преобразователь содержит мембрану (как обсуждалось выше), управляющий сигнал может заставить поверхность мембраны действовать как мембрана громкоговорителя, вибрируя с частотой (т.е. «предопределенной частотой»), обнаруживаемой слуховым чувством пользователя. Если ощутимый выходной сигнал предназначен для обнаружения тактильным чувством пользователя, амплитуда управляющего сигнала (или составная часть управляющего сигнала) будет влиять на силу вибраций на предопределенной частоте, воспринимаемой пользователем.

Для удобства, контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит последовательность двух или более предопределенных частот, причем ощутимый выходной сигнал содержит последовательность двух или более предопределенных частот. Последовательность двух или более предопределенных частот может содержать серию импульсов, причем один импульс серии имеет первую предопределенную частоту, а другой импульс серии - вторую предопределенную частоту. Каждый импульс в серии может быть одинаковой длины; альтернативно один или более импульсов в серии импульсов могут отличаться по длине от других импульсов в серии. Дополнительно или альтернативно зазор между последовательными импульсами в серии импульсов может быть одинаковым для всех импульсов в серии, или зазор может варьироваться между различными последовательными импульсами серии. Если последовательность двух или более предопределенных частот находится в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха, то такая последовательность будет восприниматься как последовательность тонов разной высоты звука.

Для удобства, контроллер может быть выполнен таким образом, что последовательность двух или более предопределенных частот определяет слуховой выход одного или более произнесенных слов. В качестве примера и без ограничения, одно или более произнесенных слов могут обеспечивать индикацию состояния устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно или дополнительно одно или более произнесенных слов могут содержать инструкции, предназначенные для выполнения пользователем при работе устройства.

Предпочтительно контроллер может быть выполнен таким образом, что по меньшей мере одна предопределенная частота составляет менее 5 кГц или, более предпочтительно, находится в диапазоне от 60 Гц до 4 кГц. Такое ограничение может быть особенно применимо, когда по меньшей мере одна предопределенная частота определяет слуховой выход, содержащий одно или более произнесенных слов, при этом частота большинства человеческих речей составляет менее 5 кГц и обычно находится в диапазоне частот от 60 Гц до 4 кГц.

В некоторых более сложных сценариях последовательность двух или более предопределенных частот может определять музыкальную композицию в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха.

Для удобства по меньшей мере одна предопределенная частота может содержать один или более из частотно-модулированного импульса с линейным увеличением частоты и частотно-модулированного импульса с линейным уменьшением частоты. В контексте данного документа термин «частотно-модулированный импульс с линейным увеличением частоты» относится к сигналу, который монотонно увеличивается по частоте в течение длительности сигнала, в то время как термин «частотно-модулированный импульс с линейным уменьшением частоты» относится к сигналу, который монотонно уменьшается по частоте в течение длительности сигнала.

Для удобства контроллер может быть выполнен таким образом, что по меньшей мере одна предопределенная частота находится в диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц. Диапазон от 0,1 Гц до 20 кГц охватывает и проходит ниже слухового диапазона частот для человеческого слуха. Хотя частоты ниже 20 Гц обычно неразличимы для человеческого слуха, такие частоты могут быть различимы тактильным чувством пользователя. Например, если контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал имеет предопределенную частоту 0,5 Гц, то сигнал обеспечивает ощутимый выходной сигнал, воспринимаемый тактильным чувством пользователя как непрерывная серия импульсов, происходящих со скоростью один импульс каждые две секунды. Как обсуждалось выше, степень, до какой ощутимый выходной сигнал на данной предопределенной частоте является различимым для слухового или тактильного чувств пользователя, может также зависеть от амплитуды управляющего сигнала (или его составной части).

Предпочтительно контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит несущий сигнал и модулирующий сигнал. Модулирующий сигнал может быть модулирован на несущем сигнале, при этом модулирующий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту. Несущий сигнал может иметь частоту, оптимизированную для вызывания генерирования аэрозоля вибрационным преобразователем, например, одну из резонансных частот вибрационного преобразователя (или их составной части). Резонансные частоты преобразователя варьируются в зависимости от материалов, конструкции и ограничений, накладываемых на преобразователь или его составные части. Однако эти резонансные частоты, скорее всего, будут выше верхнего предела частоты, обнаруживаемого человеческим слухом (общепринято около 20 кГц) или тактильным чувством пользователя. Таким образом, предоставление управляющего сигнала, который имеет несущий сигнал, модулированный модулирующим сигналом, может быть полезным в обеспечении возможности получения управляющего сигнала для достижения: i) генерирования аэрозоля преобразователем (в силу частотного состава несущего сигнала) и ii) предоставления слуховой и тактильной обратной связи пользователю устройства (в силу значения(-й) по меньшей мере одной предопределенной частоты модулирующего сигнала). Преимущества модуляции можно понять, рассмотрев сценарий, в котором управляющий сигнал состоит исключительно из несущего сигнала с одной частотной составляющей в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха (т.е. от 20 Гц до 20 кГц). Использование такого управляющего сигнала, ограниченного этим диапазоном частот, будет генерировать звук, различимый на слух пользователя. Однако, поскольку частота, вероятно, будет значительно ниже любой из резонансных частот преобразователя, управляющий сигнал вряд ли приведет к тому, что вибрационный преобразователь будет приведен в действие в достаточной степени, чтобы вызвать генерирование аэрозоля.

Степень модуляции несущего сигнала модулирующим сигналом может быть охарактеризована различными способами. Модуляция может осуществляться посредством амплитудной модуляции или частотной модуляции. Для удобства, модулирующий сигнал может быть амплитудно-модулированным на несущем сигнале с глубиной модуляции в диапазоне от 10% до 100%. Альтернативно или дополнительно модулирующий сигнал может быть частотно-модулирован на несущем сигнале с отклонением частоты от 1% до 50% от частоты несущего сигнала.

Предпочтительно контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит несущий сигнал и вторичный сигнал, причем разность частот между несущим сигналом и вторичным сигналом определяет заданную частоту, причем заданная частота не превышает 20 кГц. Благодаря ограничению разности частот и, соответственно, предопределенной частоты не более чем 20 кГц, обеспечивается ощутимый выходной сигнал, который может восприниматься слуховым и/или тактильным чувствами пользователя как серия ударов с предопределенной частотой. Преимущественно разность частот и, таким образом, предопределенная частота может быть ограничена диапазоном от 20 Гц до 20 кГц, обеспечивая тем самым преимущество в том, что разность частот приводит к ощутимому выходному сигналу в виде звука в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха. Предпочтительно контроллер выполнен таким образом, что вторичный сигнал является модулирующим сигналом. Более предпочтительно модулирующий сигнал является частотно-модулированным на несущем сигнале. Для удобства, как несущий сигнал, так и вторичный сигнал могут иметь соответствующие частоты более 20 кГц.

Предпочтительно устройство представляет собой курительное изделие для генерирования вдыхаемого аэрозоля.

Во втором аспекте настоящего изобретения представлена система доставки аэрозоля. Система доставки аэрозоля содержит устройство, генерирующее аэрозоль, как описано выше, и резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, сообщающийся по текучей среде с вибрационным преобразователем.

Фитильный материал может проходить между резервуаром и преобразователем для содействия транспортировке жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из резервуара к вибрационному преобразователю. Например, фитильный материал может иметь пористую или волокнистую структуру, чтобы передавать жидкий субстрат посредством капиллярного действия. Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрен насос для подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из резервуара к вибрационному преобразователю.

Преимущественно система доставки аэрозоля имеет форму бытового устройства, выполненного с возможностью доставки аэрозоля, генерируемого нетепловым способом. Предпочтительно система доставки аэрозоля представляет собой курительную систему, выполненную с возможностью генерирования вдыхаемого аэрозоля нетепловым способом. Поскольку при генерировании аэрозоля не используется тепло, снижается риск образования вредных соединений, поскольку они обычно связаны с химическими реакциями, происходящими при более высоких температурах. Однако альтернативно система доставки аэрозоля может быть курительной системой, содержащей нагревательный элемент, выполненный с возможностью подачи тепла на жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Предпочтительно система доставки аэрозоля содержит удлиненный корпус, содержащий устройство, генерирующее аэрозоль, и резервуар, причем удлиненный корпус имеет дальний (дистальный) конец и мундштучный конец, причем мундштук расположен на мундштучном конце. Удобно, чтобы удлиненный корпус имел цилиндрическую форму. Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно расположено внутри удлиненного корпуса таким образом, что превращенные в аэрозоль капли, выбрасываемые из вибрационного преобразователя, впоследствии проходят через мундштук и выходят из корпуса. Предпочтительно удлиненный корпус имеет размер и форму, облегчающие удержание корпуса между большим пальцем и остальными пальцами пользователя системы доставки аэрозоля; это особенно выгодно, когда система представляет собой курительную систему. Для удобства система доставки аэрозоля содержит сменный картридж, причем картридж содержит резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, и может быть размещен с возможностью извлечения в удлиненном корпусе.

Преимущественно система доставки аэрозоля дополнительно содержит источник питания, причем источник питания выполнен с возможностью подачи электрической энергии на контроллер, причем контроллер и источник питания находятся внутри удлиненного корпуса. Предпочтительно источник питания является перезаряжаемым; например, источник питания может содержать ионно-литиевую батарею. Если источник питания является перезаряжаемым, то контроллер также может быть выполнен с возможностью управления зарядкой источника питания.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, используемый с устройством, генерирующим аэрозоль, и системой доставки аэрозоля, может принимать множество различных форм. В следующих абзацах описаны различные примерные, но не ограничивающие материалы и композиции для жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табак. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может содержать глицерин. Вещество для образования аэрозоля может содержать пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотиновую концентрацию от приблизительно 2% до приблизительно 10%.

В третьем аспекте настоящего изобретения предоставлен способ эксплуатации устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь. Способ включает управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из: слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя. Устройство, генерирующее аэрозоль, вибрирующий преобразователь и соответствующие составные части могут быть такими, как описано в любом из предыдущих абзацев первого аспекта настоящего изобретения. Как указано в предыдущих абзацах, управляющий сигнал может оказывать благоприятное воздействие на оба из: i) вызова вибрации преобразователя (или его составной части) и ii) обеспечения, посредством работы преобразователя, ощутимого выходного сигнала, обнаруживаемого пользователем устройства, генерирующего аэрозоль.

Предпочтительно резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, сообщается по текучей среде с вибрационным преобразователем. Способ может дополнительно включать управление преобразователем таким образом, чтобы одновременно обеспечить ощутимый выходной сигнал и превращение в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Способ может включать управление преобразователем на одной или более резонансных частотах вибрационного преобразователя для превращения в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Предпочтительно способ может включать регулировку управляющего сигнала таким образом, чтобы ощутимый выходной сигнал указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль. Как описано в отношении первого аспекта, состояние может включать одно или более из следующего: температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль; энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль; состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль; количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующим аэрозоль; и фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль.

Способ может также включать регулировку светового сигнала, излучаемого устройством, таким образом, чтобы он указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль. Таким образом, способ позволяет предоставлять пользователю сенсорную обратную связь в различных форматах. Как описано выше, эта особенность может быть особенно полезной для пользователей с сенсорными нарушениями.

Как описано в отношении первого аспекта, предпочтительно управляющий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту, при этом ощутимый выходной сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту. Таким образом по меньшей мере предопределенная частота определяет то, как ощутимый выходной сигнал воспринимается пользователем - посредством слухового чувства пользователя или посредством тактильного чувства пользователя.

Предпочтительно по меньшей мере одна предопределенная частота содержит первую предопределенную частоту и вторую предопределенную частоту. Способ может дополнительно включать: управление преобразователем для вибрации на первой предопределенной частоте, когда устройство находится в первом состоянии; и управление преобразователем для вибрации на второй предопределенной частоте, когда устройство находится во втором состоянии. Первое и второе состояния отличаются друг от друга. Дополнительно первая и вторая предопределенные частоты отличаются друг от друга. Использование различных предопределенных частот для различных состояний устройства позволяет обеспечить различную слуховую или тактильную обратную связь для различных состояний.

Как описано в обсуждении первого аспекта, управляющий сигнал может содержать последовательность двух или более предопределенных частот, при этом ощутимый выходной сигнал содержит последовательность двух или более предопределенных частот. Дополнительно и также, как описано выше, последовательность двух или более предопределенных частот может определять слуховой выход одного или более произнесенных слов. Дополнительно и также, как описано выше, по меньшей мере одна предопределенная частота может быть менее 5 кГц, поскольку большинство человеческой речи состоит из частот ниже 5 кГц.

Как описано при обсуждении первого аспекта, по меньшей мере одна предопределенная частота может содержать один или более из частотно-модулированного импульса с линейным увеличением частоты и частотно-модулированного импульса с линейным уменьшением частоты.

Как описано при обсуждении первого аспекта, для удобства по меньшей мере одна предопределенная частота может находиться в диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц.

Предпочтительно способ может включать управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, при этом управляющий сигнал содержит несущий сигнал и модулирующий сигнал. Модулирующий сигнал может быть модулирован на несущем сигнале, при этом модулирующий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту. Благоприятные эффекты модуляции описаны выше при обсуждении первого аспекта. Модуляция несущего сигнала может принимать различные формы. Для удобства, модулирующий сигнал может быть амплитудно-модулированным на несущем сигнале с глубиной модуляции в диапазоне от 10% до 100%. Альтернативно или дополнительно модулирующий сигнал может быть частотно модулирован на несущем сигнале с отклонением частоты от 1% до 50% от частоты несущего сигнала.

Предпочтительно способ включает управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, при этом управляющий сигнал содержит несущий сигнал и вторичный сигнал, при этом разность частот между несущим сигналом и вторичным сигналом определяет предопределенную частоту, причем предопределенная частота не превышает 20 кГц. Как описано в отношении первого аспекта, ограничение разности частот и, таким образом, предопределенной частоты до значения не превышающего 20 кГц будет иметь тот эффект, что ощутимый выходной сигнал может быть воспринят слуховым и/или тактильным чувствами пользователя как серия ударов на предопределенной частоте. Как описано в отношении первого аспекта, разница частот и, таким образом, предопределенная частота может быть ограничена диапазоном от 20 Гц до 20 кГц, для обеспечения преимущества в том, что разница частот приведет к ощутимому выходному сигналу в виде звука в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха. Контроллер может быть выполнен таким образом, что вторичный сигнал является модулирующим сигналом. Например, без ограничения, модулирующий сигнал может быть частотно-модулированным на несущем сигнале. Для удобства, как несущий сигнал, так и вторичный сигнал могут иметь соответствующие частоты более 20 кГц.

В четвертом аспекте настоящего изобретения предоставлен энергонезависимый машиночитаемый носитель, на котором хранятся инструкции, которые при выполнении процессором устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь, заставляют процессор выполнять способ, описанный выше в связи с третьим аспектом. Предпочтительно энергонезависимый машиночитаемый носитель будет встроен в устройство, генерирующее аэрозоль (такое как устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому аспекту). Например, и без ограничений, носитель может иметь форму модуля вычислительной памяти. Для удобства носитель может составлять часть контроллера устройства. Альтернативно носитель может находиться отдельно от контроллера, но быть соединенным с ним с возможностью осуществления связи.

Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже предоставлен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Пример Ex1: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: вибрационный преобразователь для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и контроллер, соединенный с преобразователем; причем контроллер выполнен с возможностью обеспечивать управляющий сигнал для вибрации преобразователя, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из: слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя.

Пример Ex2: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex1, причем контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал включает одну или больше резонансных частот вибрационного преобразователя.

Пример Ex3: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex1, причем контроллер выполнен с возможностью переключения между: первым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал включает одну или более резонансных частот вибрационного преобразователя; и вторым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал исключает любую резонансную частоту вибрационного преобразователя.

Пример Ex4: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex3, причем преобразователь содержит мембрану, причем мембрана имеет зону генерирования аэрозоля, обеспеченную множеством сопел для прохождения через нее жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Пример Ex5: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex4, причем контроллер выполнен с возможностью регулировки управляющего сигнала таким образом, чтобы ощутимый выходной сигнал указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex6: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex5, причем состояние включает одно или более из следующего: температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль; энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль; состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль; количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующем аэрозоль; и фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex7: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно одному из примеров Ex5 или Ex6, причем устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит источник света, выполненный с возможностью излучения светового сигнала, причем контроллер выполнен с возможностью регулировки светового сигнала, излучаемого источником света, таким образом, чтобы он указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex8: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex7, причем контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту, причем ощутимый выходной сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту.

Пример Ex9: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно Ex8, причем контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит последовательность из двух или более предопределенных частот, причем ощутимый выходной сигнал содержит эту последовательность.

Пример Ex10: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно Ex9, причем контроллер выполнен таким образом, что последовательность двух или более предопределенных частот определяет слуховой выход одного или более произнесенных слов.

Пример Ex11: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно Ex10, причем контроллер выполнен таким образом, что по меньшей мере одна предопределенная частота составляет менее 5 кГц.

Пример Ex12: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex11, причем по меньшей мере одна предопределенная частота содержит один или более из частотно-модулированного импульса с линейным увеличением частоты и частотно-модулированного импульса с линейным уменьшением частоты.

Пример Ex13: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex12, причем контроллер выполнен таким образом, что по меньшей мере одна предопределенная частота находится в диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц.

Пример Ex14: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex13, причем контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит несущий сигнал и модулирующий сигнал, причем модулирующий сигнал модулирован на несущем сигнале, причем модулирующий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту.

Пример Ex15: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex14, причем модулирующий сигнал является амплитудно-модулированным на несущем сигнале с глубиной модуляции в диапазоне от 10% до 100%.

Пример Ex16: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно одному из примеров Ex14 или Ex15, причем модулирующий сигнал частотно-модулирован на несущем сигнале с отклонением частоты от 1% до 50% от частоты несущего сигнала.

Пример Ex17: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex8-Ex16, причем контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит несущий сигнал и вторичный сигнал, причем разность частот между несущим сигналом и вторичным сигналом определяет заданную частоту, причем заданная частота не превышает 20 кГц.

Пример Ex18: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex17, причем контроллер выполнен таким образом, что вторичный сигнал является модулирующим сигналом, причем модулирующий сигнал является частотно-модулированным на несущем сигнале.

Пример Ex19: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно одному из примеров Ex17 или Ex18, причем частота несущего сигнала и вторичного сигнала превышает 20 кГц.

Пример Ex20: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex19, причем устройство представляет собой курительное изделие для генерирования вдыхаемого аэрозоля.

Пример Ex21: Система доставки аэрозоля, причем система содержит: устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex20; система также содержит: резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, сообщающийся по текучей среде с вибрационным преобразователем.

Пример Ex22: Система доставки аэрозоля согласно примеру Ex21, причем система доставки аэрозоля содержит удлиненный корпус, содержащий устройство, генерирующее аэрозоль, и резервуар, причем удлиненный корпус имеет дальний конец и мундштучный конец, причем мундштук расположен на мундштучном конце.

Пример Ex23: Система доставки аэрозоля согласно примеру Ex22, дополнительно содержащая источник питания, причем источник питания выполнен с возможностью подачи электрической энергии на контроллер, причем контроллер и источник питания находятся внутри удлиненного корпуса.

Пример Ex24: Способ эксплуатации устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь, причем способ включает: управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из: слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя.

Пример Ex25: Способ согласно примеру Ex24, причем резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с вибрационным преобразователем, способ дополнительно включает: управление преобразователем таким образом, чтобы одновременно обеспечить ощутимый выходной сигнал и превращение в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Пример Ex26: Способ согласно одному из примеров Ex24 или Ex25, причем способ включает управление преобразователем на одной или нескольких резонансных частотах вибрационного преобразователя для превращения в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Пример Ex27: Способ согласно любому из примеров Ex24-Ex26, причем способ включает регулировку управляющего сигнала таким образом, чтобы ощутимый выходной сигнал указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex28: Способ согласно примеру Ex27, причем состояние включает одно или более из следующего: температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль; энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль; состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль; количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующем аэрозоль; и фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex29: Способ согласно одному из примеров Ex27 или Ex28, причем способ дополнительно включает регулировку светового сигнала, излучаемого устройством, таким образом, чтобы он указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

Пример Ex30: Способ согласно любому из примеров Ex24-Ex29, причем управляющий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту, причем ощутимый выходной сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту.

Пример Ex31: Способ согласно примеру Ex30, причем по меньшей мере одна предопределенная частота содержит первую предопределенную частоту и вторую предопределенную частоту, причем способ включает: управление преобразователем для вибрации на первой предопределенной частоте, когда устройство находится в первом состоянии; и управление преобразователем для вибрации на второй предопределенной частоте, когда устройство находится во втором состоянии; причем первое и второе состояния отличаются друг от друга и первая и вторая предопределенные частоты отличаются друг от друга.

Пример Ex32: Способ согласно одному из примеров Ex30 или Ex31, причем управляющий сигнал содержит последовательность из двух или более предопределенных частот, причем ощутимый выходной сигнал содержит эту последовательность.

Пример Ex33: Способ согласно примеру Ex32, причем последовательность двух или более предопределенных частот определяет слуховой выход из одного или более произнесенных слов.

Пример Ex34: Способ согласно примеру Ex33, причем по меньшей мере одна предопределенная частота составляет менее 5 кГц.

Пример Ex35: Способ согласно любому из примеров Ex30-Ex34, причем по меньшей мере одна предопределенная частота содержит один или более из частотно-модулированного импульса с линейным увеличением частоты и частотно-модулированного импульса с линейным уменьшением частоты.

Пример Ex36: Способ согласно любому из примеров Ex30-Ex35, причем по меньшей мере одна предопределенная частота находится в диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц.

Пример Ex37: Способ согласно любому из примеров Ex30-Ex36, причем способ включает управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, причем управляющий сигнал содержит несущий сигнал и модулирующий сигнал, причем модулирующий сигнал модулирован на несущем сигнале, причем модулирующий сигнал включает по меньшей мере одну предопределенную частоту.

Пример Ex38: Способ согласно примеру Ex37, причем модулирующий сигнал амплитудно-модулирован на несущем сигнале с глубиной модуляции в диапазоне от 10% до 100%.

Пример Ex39: Способ согласно одному из примеров Ex37 или Ex38, причем модулирующий сигнал является частотно-модулированным на несущем сигнале с отклонением частоты от 1% до 50% от частоты несущего сигнала.

Пример Ex40: Способ согласно любому из примеров Ex30-Ex39, причем способ включает управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, причем управляющий сигнал содержит несущий сигнал и вторичный сигнал, причем разность частот между несущим сигналом и вторичным сигналом определяет предопределенную частоту, причем предопределенная частота не превышает 20 кГц.

Пример Ex41: Способ согласно примеру Ex40, причем вторичный сигнал представляет собой модулирующий сигнал, причем модулирующий сигнал является частотно-модулированным на несущем сигнале.

Пример Ex42: Энергонезависимый машиночитаемый носитель, содержащий записанные на нем инструкции, которые при выполнении процессором устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь, заставляют процессор выполнять способ согласно любому из примеров Ex24-Ex41.

Далее будут дополнительно описаны примеры со ссылкой на фигуры, на которых:

на фиг. 1 показан схематический вид первого варианта осуществления системы доставки аэрозоля, причем система доставки аэрозоля выполнена в виде курительной системы для генерирования вдыхаемого аэрозоля.

На фиг. 2 показан схематический вид второго варианта осуществления системы доставки аэрозоля, причем второй вариант осуществления является более обобщенным, чем курительная система, показанная на фиг. 1.

На фиг. 3 показан вид в перспективе вибрационного преобразователя, используемого в системах доставки аэрозоля на фиг. 1 и 2.

На фиг. 4 показан вид сверху мембраны вибрационного преобразователя, используемого в системе доставки аэрозоля на фиг. 1.

На фиг. 5 показан график, иллюстрирующий частотную характеристику мембраны вибрационного преобразователя с фиг. 3 при воздействии первого примерного управляющего сигнала.

На фиг. 6 показан второй примерный управляющий сигнал, подаваемый на вибрационный преобразователь с фиг. 3.

На фиг. 7 показан график, иллюстрирующий частотную характеристику мембраны вибрационного преобразователя с фиг. 3 при управлении вторым примерным управляющим сигналом с фиг. 6.

На фиг. 8 показан третий примерный управляющий сигнал, подаваемый на вибрационный преобразователь с фиг. 3.

На фиг. 9 показан график, иллюстрирующий частотную характеристику мембраны вибрационного преобразователя с фиг. 3 при управлении третьим примерным управляющим сигналом с фиг. 8.

На фиг. 10 показан график, иллюстрирующий частотную характеристику мембраны вибрационного преобразователя с фиг. 3 при управлении четвертым примерным сигналом.

На фиг. 11 показан пятый примерный управляющий сигнал, подаваемый на вибрационный преобразователь с фиг. 3.

На фиг. 12 показан график, иллюстрирующий частотную характеристику мембраны вибрационного преобразователя с фиг. 3 при управлении пятым примерным управляющим сигналом с фиг. 11.

На фиг. 1 представлен схематический вид системы 10 доставки аэрозоля. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, система 10 доставки аэрозоля представляет собой курительную систему для генерирования вдыхаемого аэрозоля 11. Система 10 имеет устройство 20, генерирующее аэрозоль, и картридж 30. Картридж 30 содержит резервуар 301 с жидким субстратом, образующим аэрозоль. В показанном варианте осуществления картридж 30 (показан прерывистыми линиями) является сменным компонентом системы 10 доставки аэрозоля, при этом устройство 20, генерирующее аэрозоль, может быть многократно использовано с различными картриджами 30.

Устройство 20, генерирующее аэрозоль, имеет удлиненный корпус 21. Удлиненный корпус 21 содержит источник 22 питания, контроллер 23, узел 24 подачи жидкости и вибрационный преобразователь 25. Для подачи питания блок 22 питания соединен с контроллером 23 и вибрационным преобразователем 25. В показанном варианте осуществления источник 22 питания представляет собой перезаряжаемую батарею, которая служит источником электрической энергии. Контроллер 23 выполнен с возможностью управления работой вибрационного преобразователя 25, включая подачу электрического управляющего сигнала на вибрационный преобразователь. В показанном варианте осуществления контроллер 23 имеет форму управляющей электроники и содержит модуль 23a памяти, содержащий инструкции, доступные процессору (не показан) контроллера для управления работой вибрационного преобразователя 25. В альтернативном варианте осуществления (не показан) контроллер 23 также служит для управления зарядкой перезаряжаемой батареи 22, когда батарея соединена с зарядным устройством. Вибрационный преобразователь 25 имеет кольцевой пьезоэлектрический исполнительный элемент 251 и мембрану 252. Узел 24 подачи жидкости выполнен в виде фитильного материала, проходящего между картриджем 30 и мембраной 252 таким образом, чтобы постепенно подавать жидкость из резервуара 301 на обращенную внутрь поверхность мембраны 252. В альтернативном варианте осуществления (не показан) узел 24 подачи жидкости представляет собой насос, получающий питание от источника 22 питания. Удлиненный корпус 21 имеет дальний конец 26 и мундштучный конец 27. Мундштук 28 расположен на мундштучном конце 27 корпуса 21. Удлиненный корпус 21 приспособлен для того, чтобы обеспечивать возможность извлечения и замены картриджа 30 из корпуса.

На фиг. 2 показан более обобщенный вид компонентов второго варианта осуществления системы 10 доставки аэрозоля. На фиг. 1 и 2 для одинаковых признаков использованы одинаковые ссылочные обозначения. Как показано на фиг. 2, контроллер 23 содержит комбинированную схему 231 регулятора напряжения/зарядки, блок 232 управления, усилитель 233 и схему 234 определения напряжения/тока. Блок 232 управления содержит модуль 23a памяти, описанный выше для варианта осуществления с фиг. 1. На фиг. 2 также показано наличие пользовательского интерфейса 235, соединенного с контроллером 23 для двунаправленной связи с контроллером. Пользовательский интерфейс 235 содержит кнопку активации (не показана) для активации системы 10 доставки аэрозоля. Пользовательский интерфейс 235 также содержит источник 2351 света в виде светодиода. Прерывистая линия на фиг. 2 охватывает компоненты, которые образуют устройство 20, генерирующее аэрозоль, системы 10 доставки аэрозоля.

На фиг. 3 показан вид в перспективе вибрационного преобразователя 25, который в целом имеет круглую форму в плане, т.е. если смотреть в направлении стрелки А. Исполнительный элемент 251 является кольцевым, имеющим форму непрерывного кольца. Исполнительный элемент 251 имеет верхнюю половину 2511 и нижнюю половину 2512. Мембрана 252 закреплена между верхней и нижней половинами 2511, 2512 исполнительного элемента 251. В показанном варианте осуществления мембрана 252 образована из полимерного материала. Однако, как описано выше, для мембраны 252 могут быть выбраны другие материалы, причем материал мембраны должен быть таким, который имеет минимальную или нулевую химическую реакционную способность с составом жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

На фиг. 4 показан вид сверху в плане мембраны 252 вибрационного преобразователя 25, т.е. если смотреть в направлении стрелки А на фиг. 3. Для удобства исполнительный элемент 251 исключен из фиг. 4. Мембрана 252 имеет круглую форму в виде сверху. Мембрана 252 имеет зону 2521 генерирования аэрозоля (периферия которой представлена прерывистой линией на фиг. 4). Зона 2521 генерирования аэрозоля обеспечена множеством сопел 2522 (представленных в виде узора из точек на фиг. 4). Сопла 2522 выполнены в виде отверстий, проходящих через толщину мембраны 252. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, множество сопел 2522 расположены исключительно в двух кольцевых областях 2523, 2524 зоны 2521 генерирования аэрозоля. В альтернативном варианте осуществления (не показан) сопла 2522 вместо этого равномерно распределены по всей площади поверхности зоны 2521 генерирования аэрозоля. Между периферией мембраны 252 и периферией зоны 2511 генерирования аэрозоля имеется кольцевой зазор 2525. Кольцевой зазор 2525 предоставляет пространство для обеспечения возможности верхней и нижней половин 2511, 2512 исполнительного элемента 251 быть соединенным с мембраной 252, в соответствии с фиг. 3.

Вибрационный преобразователь 25 активируется электрическим сигналом, подаваемым контроллером 23 на исполнительный элемент 251. Контроллер 23 обращается к модулю 23a памяти и генерирует управляющий сигнал в соответствии с инструкциями, хранящимися в модуле 23a памяти. Управляющий сигнал приводит к выводу сигнала механической вибрации из исполнительного элемента 251. Сигнал механической вибрации исполнительного элемента 251, в свою очередь, вызывает вибрацию мембраны 252. При использовании системы 10, генерирующей аэрозоль, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подается из резервуара 301 на внутреннюю поверхность мембраны 252. Амплитуда напряжения управляющего сигнала и частотный состав управляющего сигнала определяются контроллером 23 таким образом, чтобы вызвать вибрационную реакцию мембраны 252, достаточно сильную для того, чтобы часть жидкого субстрата, образующего аэрозоль, была подана через сопла 2522 и выброшена с обращенной наружу поверхности мембраны в виде струи аэрозольных капель 11 (см. фиг. 1 и 2). Однако, как более подробно описано ниже в связи с различными вариантами осуществления, управляющий сигнал, генерируемый контроллером 23, также определяет ощутимый выходной сигнал 40 (см. фиг. 1 и 2) преобразователя 25, обнаруживаемый одним или обоими из слухового или осязательного чувства пользователя системы 10 доставки аэрозоля.

В первом примере, описанном со ссылкой на фиг. 5, контроллер 23 генерирует первый примерный управляющий сигнал для подачи на вибрационный преобразователь 25. Первый примерный управляющий сигнал имеет форму синусоидальной несущей волны с частотой 135 кГц, амплитуда несущей волны модулируется на 100% глубины модулирующей волной с частотой 15 кГц. Частота несущей волны в основном совпадает с одной из резонансных частот (~135 кГц) мембраны 252 преобразователя 25. Применение этого управляющего сигнала к вибрационному преобразователю 25 приводит к двум эффектам. Первый эффект заключается в том, что несущая волна управляющего сигнала возбуждает режим вибрации мембраны 252, соответствующий резонансной частоте 135 кГц для мембраны. В зависимости от несущей волны, имеющей достаточную энергию, вибрационный отклик мембраны 252 будет достаточно сильным, чтобы часть жидкого субстрата, образующего аэрозоль, была направлена через сопла 2522 мембраны и выброшена в виде струи аэрозольных капель 11 (см. фиг. 1 и 2). Амплитуда несущей волны указывает энергию несущей волны. Второй эффект заключается в том, что модулирующая волна управляющего сигнала приводит к тому, что один или оба из исполнительного элемента 251 и мембраны 252 вибрируют таким образом, чтобы генерировать звуковой ощутимый выходной сигнал 40 с частотой 15 кГц, т.е. в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха. Правая часть графика на фиг. 5 показывает соответствующий пик частотной характеристики мембраны 252 в 15 кГц, т. е. представляющий звуковой ощутимый выходной сигнал 40. В этом примере мембрану 252 можно представить действующей как мембрана громкоговорителя. Модулирующая волна, присутствующая в управляющем сигнале, может также привести к вибрационному отклику части корпуса 21 изделия, генерирующего аэрозоль, причем эта вибрация обеспечивает тактильный ощутимый выходной сигнал 40, обнаруживаемый пользователем; например, через пальцы пользователя, держащего устройство 20. В других вариантах осуществления для несущей волны и модулирующей волны могут быть выбраны другие частоты. Например, частота несущей волны может быть выбрана в соответствии с конкретными резонансными частотами мембраны 252. Аналогично, частота модулирующей волны также может быть выбрана в соответствии с конкретным желаемым звуковым ощутимым выходным сигналом 40.

Во втором примере, описанном со ссылкой на фиг. 6 и 7, контроллер 23 генерирует второй примерный управляющий сигнал для подачи на вибрационный преобразователь 25. Этот второй пример отличается от первого тем, что несущая волна вместо этого модулируется модулирующей волной с частотой всего 5 кГц, вместо 15 кГц первого примера, рассмотренного выше. Фиг. 6 иллюстрирует изменение со временем амплитуды напряжения управляющего сигнала для этого второго примера. В этом втором примере модулирующая волна управляющего сигнала приводит к тому, что один или оба из исполнительного элемента 251 и мембраны 252 вибрируют таким образом, чтобы генерировать звуковой ощутимый выходной сигнал 40 с частотой 5 кГц, а также гармонические частоты 10 кГц и 15 кГц, которые также находятся в пределах слухового диапазона человеческого слуха. Эти три слышимых частотных пика видны на графике фиг. 7. В варианте этого второго примера могут быть использованы фильтры (например, высокочастотные или низкочастотные фильтры) для ослабления гармонических частот высшего порядка и обеспечения слухового ощутимого выходного сигнала 40 с частотой только 5 кГц. Как и в первом примере, модулирующая волна, присутствующая в управляющем сигнале, может также привести к вибрационному отклику части корпуса 21 устройства 20, генерирующего аэрозоль, причем эта вибрация обеспечивает тактильный ощутимый выходной сигнал 40, обнаруживаемый пользователем; например, через пальцы пользователя, держащего устройство 20.

В третьем примере, описанном со ссылкой на фиг. 8 и 9, контроллер 23 генерирует третий примерный управляющий сигнал для подачи на вибрационный преобразователь 25. Этот третий пример отличается от первого и второго примеров тем, что несущая волна вместо частотной модуляции модулирующей волной с отклонением 10 кГц модулируется модулирующей волной с частотой 13 кГц. Фиг. 8 иллюстрирует изменение со временем амплитуды напряжения управляющего сигнала для этого третьего примера. На фиг. 9 показана модулирующая волна управляющего сигнала, в результате чего один или оба исполнительных элемента 251 и мембрана 252 вибрируют таким образом, чтобы генерировать звуковой ощутимый выходной сигнал 40 с частотой 13 кГц, т.е. в пределах слухового диапазона частот человеческого слуха. Как в первом и втором примерах, модулирующая волна, присутствующая в управляющем сигнале, может также привести к вибрационному отклику части корпуса 21 устройства 20, генерирующего аэрозоль, причем эта вибрация обеспечивает тактильный ощутимый выходной сигнал 40, обнаруживаемый пользователем; например, через пальцы пользователя, держащего устройство 20.

В четвертом примере, описанном со ссылкой на фиг. 10, контроллер 23 генерирует четвертый примерный управляющий сигнал для подачи на вибрационный преобразователь 25. Этот четвертый пример отличается от первого, второго и третьего примеров тем, что несущая волна вместо этого частотно-модулирована модулирующей волной, имеющей частоту 7 кГц. В этом четвертом примере модулирующая волна управляющего сигнала приводит к тому, что один или оба из исполнительного элемента 251 и мембраны 252 вибрируют так, что генерируется звуковой ощутимый выходной сигнал 40 с частотой 7 кГц (см. фиг. 10). Дополнительно выводятся гармонические частоты 14 кГц и 21 кГц, что также можно увидеть на фиг. 10. Однако поскольку 21 кГц находится за пределами общепринятого диапазона частот для человеческого слуха, слух пользователя воспринимает только тоны с частотами 7 кГц и 14 кГц. Как и в первом, втором и третьем примерах, модулирующая волна, присутствующая в управляющем сигнале, может также привести к вибрационному отклику части корпуса 21 устройства 20, генерирующего аэрозоль, причем эта вибрация обеспечивает тактильный ощутимый выходной сигнал 40, обнаруживаемый пользователем; например, через пальцы пользователя, держащего устройство 20.

В пятом примере, описанном со ссылкой на фиг. 11 и 12, контроллер 23 генерирует пятый примерный управляющий сигнал для подачи на вибрационный преобразователь 25. Однако в этом пятом примере не используется модулирующая волна с частотой в слуховом диапазоне частот человеческого слуха. Скорее, в этом пятом примере контроллер 23 выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала, имеющего форму синусоидальной несущей волны с частотой 50 кГц, причем частота несущей волны модулируется модулирующей волной с частотой 38 кГц. Фиг. 11 иллюстрирует изменение со временем амплитуды напряжения управляющего сигнала для этого пятого примера. В этом пятом примере разница в частоте между 50 кГц несущей волны и 38 кГц модулирующей волны приводит к появлению слышимой последовательности ударов на частоте 12 кГц (= 50 кГц минус 38 кГц) - как показано пиком на фиг. 12.

В вариантах, которые могут быть применены к любому из вариантов осуществления и примеров, описанных выше, контроллер 23 регулирует состав управляющего сигнала, используемого для возбуждения вибрационного преобразователя 25 таким образом, чтобы изменить характер звукового или тактильного ощутимого выходного сигнала 40 в зависимости от состояния устройства 20, генерирующего аэрозоль. В одном варианте осуществления контроллер 23 выполнен с возможностью подачи первого управляющего сигнала, соответствующего первому состоянию, в котором источник 22 питания имеет недостаточно энергии для питания устройства 20 (или его составной части(-ей)), при этом контроллер также выполнен с возможностью подачи второго управляющего сигнала, соответствующего второму состоянию, в котором устройство 22 находится в определенной фазе сеанса использования. Первый и второй управляющие сигналы используют общую несущую волну, в которой несущая волна модулируется модулирующей волной. Однако первый и второй управляющие сигналы отличаются по частоте соответствующих модулирующих волн, причем первый управляющий сигнал использует модулирующую волну с частотой 1 кГц, а второй управляющий сигнал использует модулирующую волну с частотой 4 кГц. Контроллер 23 подает первый управляющий сигнал на вибрационный преобразователь 25, когда устройство 20, генерирующее аэрозоль, находится в первом состоянии, и подает второй управляющий сигнал на вибрационный преобразователь, когда устройство находится во втором состоянии. В результате мембрана 252 преобразователя 25 вибрирует так, что выдает ощутимый выходной сигнал 40 в виде звукового сигнала 1 кГц, когда устройство 20, генерирующее аэрозоль, находится в первом состоянии, и вибрирует так, что выдает другой ощутимый выходной сигнал 40 в виде звукового сигнала 4 кГц, когда устройство находится во втором состоянии. В варианте этого варианта осуществления контроллер 23 также управляет светодиодным источником света 2351 (см. фиг. 2) для излучения первого светового сигнала в виде импульсов красного света, когда устройство 20, генерирующее аэрозоль, находится в первом состоянии, и для излучения второго светового сигнала в виде импульсов желтого света, когда устройство, генерирующее аэрозоль, находится во втором состоянии.

В еще одном варианте, который может быть применен к любому из вариантов осуществления и примеров, описанных выше, контроллер 23 может иметь первый режим работы и второй режим работы, причем первый режим работы является режимом генерирования аэрозоля для устройства 20, генерирующего аэрозоль, а второй режим работы является режимом без генерирования аэрозоля для устройства 20. В режиме генерирования аэрозоля несущая волна управляющего сигнала будет включать одну или более резонансных частот мембраны 252. В режиме без генерирования аэрозоля несущая волна исключает любую из резонансных частот мембраны 252, тем самым снижая вибрационный отклик мембраны 252 до уровня, который приводит к отсутствию или незначительному выбросу капель жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из сопел 2522 мембраны. В этом альтернативном варианте осуществления контроллер 23 способен переключаться между первым и вторым режимами работы в соответствии с инструкциями в модуле 23a памяти или пользовательским вводом, предоставляемым контроллеру 23 через пользовательский интерфейс 235. Таким образом, если устройство 22, генерирующее аэрозоль, находится в режиме ожидания, когда распыление аэрозоля не требуется, контроллер 23 выбирает режим без аэрозоля; если же устройство 22 находится в режиме «включено», когда распыление аэрозоля требуется, контроллер 23 выбирает режим генерирования аэрозоля.

Для цели настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т.д., необходимо понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе. Следовательно, в этом контексте число «А» понимается как «А» ± 10% от «А». В этом контексте можно считать, что число «А» включает числовые значения, которые находятся в пределах общей стандартной погрешности для измерения того свойства, которое число «А» модифицирует. Число «А», используемое в прилагаемой формуле изобретения, в некоторых случаях может отклоняться на проценты, указанные выше, при условии что величина, на которую отклоняется «А», не оказывает существенного влияния на основную и новую характеристику (основные и новые характеристики) заявленного изобретения. Также все диапазоны включают раскрытые точки максимума и минимума и включают любые промежуточные диапазоны между ними, которые могут быть или не быть конкретно перечислены в данном документе.

Представлено устройство (20), генерирующее аэрозоль, система доставки аэрозоля, способ эксплуатации устройства, генерирующего аэрозоль Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит вибрационный преобразователь (25) для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и контроллер (23), соединенный с преобразователем. Контроллер выполнен с возможностью подачи управляющего сигнала для вибрации преобразователя. Весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя. Контроллер (23) выполнен с возможностью регулирования управляющего сигнала так, что ощутимый выходной сигнал указывает состояние устройства, генерирующего аэрозоль. Технический результат заключается в обеспечении пользователю, в том числе и пользователю с физическими нарушениями одного из органов чувств, визуальную, слуховую и тактильную обратную связь, причем обратная связь обеспечивает индикацию того, что устройство, генерирующее аэрозоль, находится в определенном состоянии. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:

вибрационный преобразователь для превращения в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль; и

контроллер, соединенный с преобразователем;

причем контроллер выполнен с возможностью подачи управляющего сигнала для вибрации преобразователя, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из:

слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя;

причем контроллер выполнен с возможностью регулирования управляющего сигнала так, что ощутимый выходной сигнал указывает состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п.1, отличающееся тем, что указанное состояние включает в себя одно или более из следующего:

температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль;

энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль;

состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль;

количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующем аэрозоль; и

фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль.

3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п.1 или 2, отличающееся тем, что контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит одну или более резонансных частот вибрационного преобразователя.

4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п.1 или 2, отличающееся тем, что контроллер выполнен с возможностью переключения между:

первым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал содержит одну или более резонансных частот вибрационного преобразователя; и

вторым рабочим состоянием, в котором управляющий сигнал исключает любую резонансную частоту вибрационного преобразователя.

5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что преобразователь содержит мембрану, причем мембрана имеет зону генерирования аэрозоля, снабженную соплами для прохождения через них жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит по меньшей мере одну предопределенную частоту, причем ощутимый выходной сигнал содержит по меньшей мере одну предопределенную частоту.

7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п.6, отличающееся тем, что контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит последовательность из двух или более предопределенных частот, при этом ощутимый выходной сигнал содержит эту последовательность.

8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п.6 или 7, отличающееся тем, что контроллер выполнен таким образом, что по меньшей мере одна предопределенная частота находится в диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц.

9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из пп.6-8, отличающееся тем, что контроллер выполнен таким образом, что управляющий сигнал содержит несущий сигнал и модулирующий сигнал, причем модулирующий сигнал модулирован на несущем сигнале, причем модулирующий сигнал содержит по меньшей мере одну предопределенную частоту.

10. Система доставки аэрозоля, причем система содержит:

устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов;

при этом система дополнительно содержит:

резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, сообщающийся по текучей среде с вибрационным преобразователем;

причем система доставки аэрозоля содержит удлиненный корпус, содержащий устройство, генерирующее аэрозоль, и резервуар, причем удлиненный корпус имеет дистальный конец и мундштучный конец, причем мундштук расположен на мундштучном конце.

11. Способ эксплуатации устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь, причем способ включает в себя:

управление преобразователем с помощью управляющего сигнала, причем весь или часть управляющего сигнала определяет ощутимый выходной сигнал преобразователя, обнаруживаемый по меньшей мере одним из:

слухового чувства пользователя и осязательного чувства пользователя;

причем способ включает в себя регулировку управляющего сигнала таким образом, чтобы ощутимый выходной сигнал указывал состояние устройства, генерирующего аэрозоль.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутое состояние включает в себя одно или более из следующего:

температурное состояние устройства, генерирующего аэрозоль;

энергетическое состояние устройства, генерирующего аэрозоль;

состояние неисправности устройства, генерирующего аэрозоль;

количество затяжек, сделанных пользователем на устройстве, генерирующем аэрозоль; и

фазу сеанса использования устройства, генерирующего аэрозоль.

13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что резервуар с жидким субстратом, образующим аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с вибрационным преобразователем, причем способ дополнительно включает в себя:

управление преобразователем таким образом, чтобы одновременно обеспечить ощутимый выходной сигнал и превращение в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что включает в себя управление преобразователем на одной или более резонансных частотах вибрационного преобразователя для превращения в аэрозоль по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

15. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что управляющий сигнал содержит по меньшей мере одну предопределенную частоту, при этом ощутимый выходной сигнал содержит упомянутую по меньшей мере одну предопределенную частоту.

16. Энергонезависимый машиночитаемый носитель, на котором хранятся инструкции, которые при выполнении процессором устройства, генерирующего аэрозоль, имеющего вибрационный преобразователь, заставляют процессор выполнять способ по любому из пп.11-15.