Литий-ионная батарея с линейным регулированием для устройства доставки аэрозоля

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля содержит кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, нагревательный элемент, источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая содержит нагревательный элемент. Источник питания содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор между источником питания и нагрузкой, причем линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке. Устройство содержит микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором микропроцессор выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу и таким образом управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Источник питания содержит перезаряжаемый суперконденсатор, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку. Линейный регулятор соединен с перезаряжаемым суперконденсатором между перезаряжаемым суперконденсатором и электрической нагрузкой. Резистор соединен с литий-ионной батареей между литий-ионной батареей и перезаряжаемым суперконденсатором. Микропроцессор выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу, направления питания от перезаряжаемого суперконденсатора к нагревательному элементу и, таким образом, управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Суперконденсатор сглаживает колеблющееся питание от перезаряжаемой литий-ионной батареи, когда перезаряжаемая литий-ионная батарея ослабевает, и, таким образом, увеличивает срок ее службы и циклический ресурс. Линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение суперконденсатора не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора. Линейный регулятор предотвращает слишком быструю разрядку суперконденсатора и способствует равномерному рассеиванию тока, так что суперконденсатор подает постоянное питание на электрическую нагрузку. Резистор ограничивает ток зарядов, идущих к линейному регулятору так, чтобы они попадали в спецификацию линейного регулятора, что является предпочтительным для перезаряжаемых литий-ионных батарей, которые рассеивают высокий ток разряда. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, в частности к устройствам доставки аэрозоля, которые могут использовать вырабатываемое посредством электроэнергии тепло для получения аэрозоля (например, к курительным изделиям, обычно называемым электронными сигаретами). Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева предшественника аэрозоля, который может содержать материалы, которые могут быть изготовлены или получены из табака или иным образом включать табак, при этом предшественник способен образовывать вдыхаемое вещество для потребления человеком.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] На протяжении многих лет были предложены многие устройства в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением сигареты, сигары или трубки, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые являются результатом сжигания табака. С этой целью предложено множество альтернативных курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электроэнергию для испарения или нагревания легкоиспаряемого материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в существенной степени. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для выработки тепла, изложенные в уровне техники, как описано в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., в публикациях заявок на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др., №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., №2014/0096781 под авторством Sears и др., №2014/0096782 под авторством Ampolini и др., №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., поданной 28 июля 2016, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также см., например, различные варианты реализации продуктов и конструкций для нагрева, описанные в разделах «Уровень техники» в патентах США №5,388,594 под авторством Counts и др. и №8,079,371 под авторством Robinson и др., которые включены посредством ссылки.

[0003] Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с улучшенной электроникой, которая может расширить возможности использования устройств.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, способам выполнения таких устройств и элементам этих устройств. Таким образом, настоящее изобретение включает в себя, без ограничения, следующие примеры реализаций.

[0005] Пример реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее по меньшей мере один кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля; нагревательный элемент; источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая содержит нагревательный элемент, причем источник питания содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор между источником питания и нагрузкой, причем линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке; и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором микропроцессор выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу и, таким образом, управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля.

[0006] Пример реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит перезаряжаемый суперконденсатор, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку, причем линейный регулятор соединен с перезаряжаемым суперконденсатором между перезаряжаемым суперконденсатором и электрической нагрузкой, и в котором выполнение микропроцессора с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу включает его выполнение с возможностью направления питания от перезаряжаемого суперконденсатора к нагревательному элементу.

[0007] Пример реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение перезаряжаемого суперконденсатора не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора.

[0008] Пример реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит резистор, соединенный с литий-ионной батареей между литий-ионной батареей и перезаряжаемым суперконденсатором.

[0009] Пример реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит клеммы, выполненные с возможностью соединения с зарядным устройством, от которого обеспечена возможность перезарядки перезаряжаемой литий-ионной батареи.

[0010] Пример реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором устройство доставки аэрозоля также содержит датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения заданного движения устройства доставки аэрозоля, которое указывает на уязвимость устройства доставки аэрозоля, при этом датчик движения выполнен с возможностью преобразования заданного движения в электрический сигнал, причем микропроцессор или датчик движения выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала, и микропроцессор выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, выполнение которой таким образом обеспечено при обнаружении уязвимости.

[0011] Пример реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором выполнение микропроцессора с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом включает его выполнение с возможностью выключения источника питания, выключение которого таким образом обеспечено при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля.

[0012] Пример реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин или никотин.

[0013] Пример реализации 9: Управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем, который оснащен нагревательным элементом и содержит композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая содержит нагревательный элемент, когда управляющий корпус соединен с картриджем, причем источник питания содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор между источником питания и нагрузкой, причем линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке; и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором управляющий корпус соединен с картриджем, причем микропроцессор в активном режиме выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу и, таким образом, управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля.

[0014] Пример реализации 10: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит перезаряжаемый суперконденсатор, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку, причем линейный регулятор соединен с перезаряжаемым суперконденсатором между перезаряжаемым суперконденсатором и электрической нагрузкой, и в котором выполнение микропроцессора с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу включает его выполнение с возможностью направления питания от перезаряжаемого суперконденсатора к нагревательному элементу.

[0015] Пример реализации 11: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение перезаряжаемого суперконденсатора не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора.

[0016] Пример реализации 12: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит резистор, соединенный с литий-ионной батареей между литий-ионной батареей и перезаряжаемым суперконденсатором.

[0017] Пример реализации 13: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором источник питания также содержит клеммы, выполненные с возможностью соединения с зарядным устройством, от которого обеспечена возможность перезарядки перезаряжаемой литий-ионной батареи.

[0018] Пример реализации 14: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором управляющий корпус также содержит датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения заданного движения устройства доставки аэрозоля, которое указывает на уязвимость устройства доставки аэрозоля, при этом датчик движения выполнен с возможностью преобразования заданного движения в электрический сигнал, причем микропроцессор или датчик движения выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала, и микропроцессор выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, выполнение которой таким образом обеспечено при обнаружении уязвимости.

[0019] Пример реализации 15: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором выполнение микропроцессора с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом включает его выполнение с возможностью выключения источника питания, выключение которого таким образом обеспечено при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля.

[0020] Пример реализации 16: Управляющий корпус по любому предшествующему примеру реализации или любой их комбинации, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин или никотин.

[0021] 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 примерах реализаций должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не предписывает иное.

[0022] 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

[0023] Таким образом, после описания данного изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:

[0024] на ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно одному примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;

[0025] на ФИГ. 2 показан вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам реализаций;

[0026] на ФИГ. 3 показаны различные элементы управляющего корпуса и картриджа устройства доставки аэрозоля согласно различным примерам реализаций; и

[0027] на ФИГ. 4 показан источник питания для устройства доставки аэрозоля, который содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор согласно примерам реализаций.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0028] Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на примеры его реализаций. Эти примеры 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 подразумевает и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное. Кроме того, в настоящем документе может сбыть приведена ссылка на количественные результаты измеренного значения, значения, геометрические отношения или тому подобное, и если не указано иное, любое одно или более, если не все из них, могут быть абсолютными или приблизительными, чтобы учесть допустимые варианты, которые могут иметь место, например, из-за технических допусков или тому подобного.

[0029] Как описано ниже, примеры реализаций раскрытия настоящего изобретения относятся к устройствам доставки аэрозоля. 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 примерах 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.

[0030] Вырабатывающие аэрозоль средства 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 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 вырабатывающего аэрозоль средства согласно раскрытию настоящего изобретения может держать и использовать это средство подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.

[0031] Хотя системы в целом описаны в настоящем документе в условиях вариантов реализаций, связанных с устройствами доставки аэрозоля, такими как так называемые «е-сигареты», 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.), альтернативные тлеющие сигареты и соответствующая упаковка 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.

[0032] Предложенные устройства доставки аэрозоля 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 фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, вдыхаемые вещества могут быть по существу в виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы, вдыхаемые вещества могут быть в виде аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). С целью упрощения подразумевается, что термин «аэрозоль», используемый в настоящем документе, включает в себя пары, газы и аэрозоли вида или типа, являющегося пригодным для вдыхания человеком, видимого или невидимого, а также вида, который может рассматриваться как дымообразный, или не такого вида.

[0033] При использовании, предложенные устройства доставки аэрозоля могут быть использованы в различных физических действиях человека, использующего курительное изделие традиционного типа (например, сигарету, сигару или трубку, которую употребляют путем зажигания и вдыхания табака). Например, пользователь вырабатывающего аэрозоль средства согласно раскрытию настоящего изобретения может держать и использовать это средство подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.

[0034] Устройства доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения в целом содержат ряд компонентов, расположенных внутри наружного корпуса или оболочки, которые могут именоваться кожухом. Общая конструкция наружного корпуса или оболочки может варьироваться, и конфигурация и формат наружного корпуса, 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 продолговатую оболочку или корпус, которые могут иметь по существу 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, например, перезаряжаемую батарею и/или перезаряжаемый 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 блоков 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, конфигурация различных устройств доставки аэрозоля и компоновка компонентов могут быть понятны при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля.

[0035] Устройства доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного компонента управления (например, средства для приведения в действие, управления, регулирования и прекращения подачи питания для выработки тепла, например, посредством управления электрическим током от источника питания к другим компонентам изделия - например, микропроцессору, отдельному или как части микроконтроллера), нагревателя или вырабатывающего тепло элемента (например, нагревательный элемент с электрическим сопротивлением или другой компонент, который сам по себе или в комбинации с одним или более дополнительными элементами обычно может быть указан как «распылитель»), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно, жидкости, способной образовывать аэрозоль при приложении достаточного тепла, такие ингредиенты обычно указаны как «дымовой сок», «электронная жидкость» и «электронный сок»), и мундштучной области или кончика для обеспечения возможности осуществлять затяжку через устройство доставки аэрозоля для вдыхания аэрозоля (например, определенный путь потока воздуха через изделие, так что вырабатываемый аэрозоль может быть выведен из него после осуществления затяжки).

[0036] В предложенном устройстве доставки аэрозоля выравнивание компонентов может быть различным. В конкретных вариантах реализаций композиция предшественника аэрозоля может быть расположена возле конца устройства доставки аэрозоля, которое может быть выполнено с возможностью расположения ближе ко рту пользователя, чтобы увеличить доставку аэрозоля к 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 «генерировать», «формирование» или «генерирование», «формирует» или «генерирует» и «сформированный» или «сгенерированный». В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в форме пара или аэрозоля или их смеси, причем такие условия также использованы как взаимозаменяемые в настоящем документе, если не указано иное.

[0037] Как указано выше, устройство доставки аэрозоля может содержать аккумулятор или другой источник электроэнергии для подачи электрического тока, достаточного для обеспечения различных функций устройства доставки аэрозоля, таких как питание нагревателя, питание систем управления, питание индикаторов и т.п. Источник питания может иметь различные варианты реализации. Предпочтительно источник питания выполнен с возможностью направления достаточной энергии для быстрого нагревания нагревательного элемента для 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.

[0038] Более конкретные форматы, конфигурации и расположения компонентов в устройствах доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, выбор и расположение различных компонентов устройств доставки аэрозоля могут быть оценены при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Дополнительная информация о форматах, конфигурациях и расположении компонентов в устройствах доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, а также имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля, могут быть найдены в заявке на патент США №15/291,771 под авторством Sur и др., поданной 12 октября 2016, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0039] На ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства 100 доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус 102 и картридж 104 согласно различным примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 1 показаны управляющий корпус и картридж, которые соединены друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть разъемно выровнены в функциональном отношении. Различные механизмы могут соединять картридж и управляющий корпус, например, в виде резьбового сцепления, сцепления с плотной посадкой, посадки с натягом, магнитного сцепления и тому подобного. В некоторых примерах реализаций устройство доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда картридж и управляющий корпус находятся в собранной конфигурации. Устройство доставки аэрозоля может быть также по существу прямоугольным, ромбовидным или треугольным в поперечном сечении, иметь многогранные формы или тому подобное, некоторые из которых могут придавать ему большую совместимость с по существу плоским или тонкопленочным источником питания, таким как источник питания, содержащий плоскую батарею.

[0040] Картридж и управляющий корпус могут содержать соответствующие отдельные кожухи или внешние корпуса, которые могут быть образованы из любого количества различных материалов. Кожух может быть образован из любого подходящего конструктивно прочного материала. В некоторых примерах кожух может быть образован из металла или сплава, таких как нержавеющая сталь, алюминий или тому подобное. Другие подходящие материалы включают различные виды пластмасс (например, поликарбонат), пластмассы с металлическим напылением, керамику и тому подобное.

[0041] В некоторых примерах реализаций управляющий корпус 102 и/или картридж 104 устройства 100 доставки аэрозоля могут быть одноразовыми или многоразовыми. Например, управляющий корпус может иметь сменную батарею или перезаряжаемую батарею и, таким образом, может быть комбинирован с любым типом технологии перезарядки, включая подключение к обычной настенной электрической розетке, подключение к автомобильному зарядному устройству (например, гнезду прикуривателя), подключение к компьютеру, например, через кабель или разъем универсальной последовательной шины (USB), подключение к фотоэлектрическому элементу (иногда указан как солнечный фотоэлемент), к фотоэлектрической панели солнечных фотоэлементов или подключение к преобразователю радиочастоты в постоянный ток. Также в некоторых примерах реализаций 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.

[0042] На ФИГ. 2 более подробно показано устройство 100 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми примерами реализаций. Как видно на виде с частичным разрезом, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104, каждый из которых 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, например, управляющий корпус может быть образован оболочкой 206 управляющего корпуса, которая может включать компонент 208 управления (например, микропроцессор, сам по себе являющийся микроконтроллером или представляющий его часть), датчик 210 потока, источник 212 питания и один или более светоизлучающих диодов 214, светоизлучающих диодов на квантовых точках или тому подобное, и такие компоненты могут быть непостоянно выровнены. Источник питания может содержать, например, батарею (одноразовую или перезаряжаемую), перезаряжаемый суперконденсатор, перезаряжаемую твердотельную батарею, перезаряжаемую литий-ионную батарею или тому подобное, или некоторые их комбинации. Некоторые примеры подходящих источников питания описаны в заявке на патент США №14/918,926 под авторством Sur и др., поданной 21 октября 2015, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Другие примеры подходящих источников питания описаны в публикациях заявок на патент США №2014/0283855 под авторством Hawes и др., №2014/0014125 под авторством Fernando и др., №2013/0243410 под авторством Nichols и др., №2010/0313901 под авторством Fernando и др. и №2009/0230117 под авторством Fernando и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0043] Светоизлучающий диод 214 может быть одним из примеров подходящего визуального индикатора, которым может быть оснащено устройство 100 доставки аэрозоля. Другие индикаторы, такие как звуковые индикаторы (например, динамики) тактильные индикаторы (например, вибрационные двигатели) или тому подобное, могут содержаться в дополнение к или как альтернатива визуальным индикаторам, таким как светоизлучающий диод, светоизлучающий диод на квантовых точках.

[0044] Картридж 104 может быть образован оболочкой 216 картриджа, в которой заключен резервуар 218, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащей нагреватель 222 (иногда называемый нагревательным элементом). 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 нагреватель.

[0045] Как показано в некоторых примерах, резервуар 218 может сообщаться по текучей среде с элементом 220 для переноса жидкости, выполненным с возможностью впитывания или переноса иным способом композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к нагревателю 222. В некоторых примерах клапан может быть расположен между резервуаром и нагревателем и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к нагревателю.

[0046] Различные примеры материалов, выполненных с возможностью выработки тепла, когда к ним подается электрический ток, могут быть использованы для формирования нагревателя 222. Нагреватель в указанных примерах может быть резистивным нагревательным элементом, таким как проволочная спираль, микронагреватель и тому подобное. Примеры материалов, из которых может быть выполнен нагревательный элемент, включают фехраль (FeCrA1), нихром, нержавеющую сталь, дисилицид молибдена (MoSi2), силицид молибдена (MoSi), дисилицид молибдена легированный алюминием (Mo(Si,A1)2), графит и материалы на основании графита (например, пеноматериалы и нити на основании углерода) и керамику (например, керамику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом). Примеры реализаций нагревателей или нагревательных элементов, используемых в устройствах доставки аэрозоля в соответствии с раскрытием настоящего изобретения, дополнительно описаны ниже, и могут быть включены в устройства, например, описанные в настоящем документе.

[0047] Отверстие 224 может находиться в оболочке 216 картриджа (например, на кончике мундштука), чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.

[0048] Картридж 104 также может содержать один или более электронных компонентов 226, которые могут содержать интегральную схему, компонент памяти (например, электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память), датчик или тому подобное. Электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью сообщения с компонентом 208 управления и/или с внешним устройством посредством проводных или беспроводных средств. Электронные компоненты могут быть расположены в любом месте в картридже или его основании 228.

[0049] Хотя компонент 208 управления и датчик 210 потока показаны отдельно, следует понимать, что различные электронные компоненты, включая компонент управления и датчик потока, могут быть скомбинированы на электронной печатной монтажной плате, которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Также печатная монтажная плата может быть расположена горизонтально относительно иллюстрации по ФИГ. 1, на которой печатная монтажная плата может быть продольно параллельна центральной оси управляющего корпуса. В некоторых примерах датчик потока воздуха может содержать свою собственную печатную монтажную плату или другой основной элемент, к которому он может быть прикреплен. В некоторых примерах может быть использована гибкая печатная монтажная плата. Гибкая печатная монтажная плата может быть выполнена в различных формах, включая по существу трубчатые формы. В некоторых примерах гибкая печатная монтажная плата может быть скомбинирована с подложкой нагревателя, наложена на нее в виде слоя или может образовывать часть или всю подложку нагревателя.

[0050] 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 соединитель 230, имеющий в себе полость 232. Основание 228 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем и может включать выступ 234, выполненный с возможностью встраивания в полость. Такое взаимодействие может способствовать устойчивому соединению между управляющим корпусом и картриджем и установлению электрического соединения между источником 212 питания и управляющим компонентом 208 в управляющем корпусе и нагревателем 222 в картридже. Также оболочка 206 управляющего корпуса может содержать воздухозаборник 236, который может представлять собой выемку в оболочке, в которой он соединен с соединителем, что обеспечивает прохождение воздуха из окружающей среды вокруг соединителя в оболочку, где он затем проходит через полость 232 соединителя в картридж через выступ 234.

[0051] Соединитель 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, соединитель 230, 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 соединителя. 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 соединителем могут быть использованы различные другие примеры конструкций, форм и компонентов. В некоторых примерах соединение между основанием картриджа 104 и соединителем 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.

[0052] 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 и может быть по существу образован в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть оболочки 216 картриджа. Композиция предшественника аэрозоля может удерживаться в резервуаре. Жидкие компоненты, например, могут сорбционно удерживаться в резервуаре. Резервуар может быть соединен по текучей среде с элементом 220 для переноса жидкости. В указанном примере элемент для переноса жидкости может переносить композицию предшественника аэрозоля, хранимую в резервуаре, посредством капиллярного действия к нагревателю 222, который представляет собой спираль из металлической проволоки. Как правило, нагреватель расположен в устройстве для нагрева с элементом для переноса жидкости. Примеры реализаций резервуаров и элементов для переноса, используемых в устройствах доставки аэрозоля в соответствии с раскрытием настоящего изобретения, дополнительно описаны ниже, 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 могут быть включены в устройства, например, которые описаны в настоящем документе.

[0053] При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство 100 доставки аэрозоля, поток воздуха обнаруживают посредством датчика 210 потока, а нагреватель 222 приводят в действие для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Осуществление затяжки через мундштук устройства доставки аэрозоля вызывает вход воздуха из окружающей среды в воздухозаборник 236 и его проход через полость 232 в соединителе 230 и центральное отверстие выступа 234 основания 228. В картридже 104 втянутый воздух объединяется с образованным паром с образованием аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из нагревателя и выходит из отверстия 224 в мундштуке устройства доставки аэрозоля.

[0054] В некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля может содержать множество дополнительных программно-управляемых функций. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать схему защиты источника питания, выполненную с возможностью определения входа источника питания, нагрузки на клеммы источника питания и входа зарядки. Схема защиты источника питания может содержать защиту от короткого замыкания, блокировку под напряжением и/или защиту от перегрузки напряжения, компенсацию температуры батареи. Устройство доставки аэрозоля также может содержать компоненты для измеренного значения температуры окружающей среды, а его компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения зарядки источника питания, в частности любой батареи, если температура окружающей среды ниже определенной температуры (например, 0°С) или выше определенной температуры (например, 45°С) перед началом зарядки или во время зарядки.

[0055] Подача электроэнергии из источника 212 питания может изменяться в ходе каждой затяжки на устройстве 100 в соответствии с механизмом управления электроэнергией. Устройство может содержать таймер безопасности «долгой затяжки», так что в случае, если пользователь или неисправность компонента (например, датчика 210 потока) заставит устройство попытаться выполнить непрерывную затяжку, компонент 208 управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для автоматического прекращения затяжки спустя некоторый период времени (например, четыре секунды). Также время между затяжками на устройстве может быть ограничено величиной меньше, чем заданный период времени (например, 100 секунд). Контрольный таймер безопасности может автоматически перезагружать устройство доставки аэрозоля, если его компонент управления или программное обеспечение, работающее на нем, становится нестабильным и не обслуживает таймер в течение соответствующего интервала времени (например, восьми секунд). Дополнительная безопасность может быть обеспечена в случае неисправного или иным способом не действующего датчика 210 потока, например, посредством постоянного отключения устройства доставки аэрозоля для предотвращения непреднамеренного нагрева. Ограничивающий затягивание выключатель может деактивировать устройство в случае ошибки датчика давления, в результате которой устройство будет непрерывно работать без остановки после четырех секунд максимального времени затяжки.

[0056] Устройство 100 доставки аэрозоля может содержать алгоритм отслеживания затяжки, выполненный с возможностью отключения нагревателя, как только будет достигнуто определенное количество затяжек для присоединенного картриджа (основано на количестве доступных затяжек, рассчитанном с учетом дозы электронной жидкости в картридже). Устройство доставки аэрозоля может включать в себя функцию спящего режима, режима ожидания или режима пониженного энергопотребления, при котором подача электроэнергии может быть автоматически отключена после определенного периода неиспользования. Дополнительная безопасность может быть обеспечена тем, что все циклы зарядки/разрядки источника 212 питания могут отслеживаться посредством компонента 208 управления в течение его срока службы. После того как источник питания достиг эквивалента заранее определенного количества (например, 200) циклов полной разрядки или полной зарядки, он может быть объявлен истощенным, а компонент управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения дальнейшей зарядки источника питания.

[0057] Различные компоненты устройства доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из компонентов, описанных в уровне техники и имеющихся на рынке. Примеры батарей, которые могут использоваться согласно изобретению, описаны в патенте США №9,484,155 под авторством Peckerar и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0058] Устройство 100 доставки аэрозоля может также содержать датчик 210 или другой датчик или чувствительный элемент для управления подачей электроэнергии к нагревателю 222, когда требуется выработка аэрозоля (например, во время затяжки в процессе эксплуатации). Таким образом, например, обеспечен метод или способ отключения электроэнергии нагревателя, когда устройство доставки аэрозоля не задействовано в процессе эксплуатации, и для включения электроэнергии для приведения в действие или запуска выработки тепла посредством нагревателя во время затяжки. Дополнительные характерные типы чувствительных и обнаруживающих механизмов, их структура и конфигурация, их компоненты и общие способы их работы описаны в патенте США №5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., и в публикации патентной заявки РСТ №WO 2010/003480 под авторством Flick, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0059] Устройство 100 доставки аэрозоля наиболее предпочтительно содержит компонент 208 управления или другой механизм управления для управления количеством электроэнергии, подаваемой к нагревателю 222 во время затяжки. Характерные типы электронных компонентов, их структура и конфигурация, их признаки и общие способы их работы описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др., в патенте США №4,947,874 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., в патенте США №9,423,152 под авторством Ampolini и др., в патенте США №9,439,454 под авторством Fernando и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0257445 под авторством Henry и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0060] Характерные типы подложек, резервуаров или других компонентов для поддержки предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8,528,569 под авторством Newton, в публикации заявки на патент США №2014/0261487 под авторством Chapman и др., в публикации заявки на патент США №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0216232 под авторством Bless и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также различные впитывающие материалы, а также конструкция и работа данных впитывающих материалов в определенных типах электронных сигарет приведены в патенте США №8,910,640 под авторством Sears и др., который включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0061] Композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара, может содержать различные компоненты, включая, к примеру, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. Характерные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патентах США №7,217,320 под авторством Robinson и др., №9,254,002 под авторством Chong и др., №8,881,737 под авторством Collett и др.,; в публикациях заявок на патент США №2013/0008457 под авторством Zheng и др., №2015/0020823 под авторством Lipowicz, №2015/0020830 под авторством Roller, а также в пуьликации заявки РСТ №WO 2014/182736 под авторством Bowen и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., поданной 28 июля 2016, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в продукт VUSE® компании R. J. Reynolds Vapor Company, в продукт BLU™ компании Imperial Tobacco Group PLC, в продукт MISTIC MENTHOL компании Mistic Ecigs и в продукт VYPE компании CN Creative Ltd. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Johnson Creek Enterprises LLC.

[0062] 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., а также №9,307,787 под авторством Sun и др., в публикации заявки на патент США №2010/0018539 под авторством Brinkley и др. и в публикации заявки РСТ №WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительное описание относительно вариантов реализаций композиций предшественника аэрозоля, содержащие описание табака или компонентов, полученных из содержащегося в них табака, представлено в заявках на патент США №15/216,582 и 15/216,590 под авторством Davis и др., поданных 21 июля 2016 года, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0063] Дополнительные характерные типы компонентов, которые подают визуальные сигналы или индикаторы, могут быть использованы в устройстве 100 доставки аэрозоля, такие как визуальные индикаторы и связанные компоненты, слуховые индикаторы, тактильные индикаторы и тому подобное. 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.

[0064] 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.

[0065] Как указано выше, компонент 208 управления содержит множество электронных компонентов и в некоторых примерах может быть образован на печатной монтажной плате. Электронные компоненты могут содержать микропроцессор или ядро процессора и память. В некоторых примерах компонент управления может содержать микроконтроллер с интегрированным ядром процессора и памятью, и может дополнительно содержать одно или более интегрированных внешних устройств ввода/вывода. В некоторых примерах компонент управления может быть связан с интерфейсом 246 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.

[0066] В соответствии с некоторыми примерами реализаций, компонент 208 управления может содержать или быть соединен с датчиком 248 движения, выполненным с возможностью обнаружения заданного движения устройства 100 доставки аэрозоля, которое указывает на уязвимость устройства доставки аэрозоля. Датчик движения может быть любым из ряда датчиков, которые выполнены с возможностью обнаружения заданного движения, преобразования заданного движения в электрический сигнал и вывода электрического сигнала. Примеры подходящих датчиков движения включают один или комбинацию датчиков наклона, однокомпонентных или многокомпонентных акселерометров, гироскопов и тому подобного, любой или более из которых могут быть выполнены с использованием технологий на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС).

[0067] Датчик 248 движения может быть выполнен с возможностью преобразования заданного движения в электрический сигнал. Компонент 208 управления или датчик движения могут быть выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала. В некоторых примерах заданное движение, обнаруживаемое датчиком движения, может включать вибрацию, удар или свободное падение. Рассмотрим, в частности, примеры, в которых датчик движения представляет собой акселерометр. В этих примерах вибрация может быть обнаружена за счет периодического ускорения по меньшей мере на пороговую величину. В дополнительном или альтернативном варианте реализации удар может быть обнаружен посредством по меньшей мере порогового значения ускорения за менее чем пороговый период времени, или свободное падение может быть обнаружено посредством менее чем порогового значения ускорения за по меньшей мере пороговый период времени.

[0068] Компонент управления может быть затем выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства 100 доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, которая таким образом может быть выполнена при обнаружении уязвимости. Например, компонент управления может быть выполнен с возможностью выключения источника 212 питания, который таким образом выключается при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля. Дополнительную информацию относительно этого аспекта см. в заявке на патент США №14/961,421 под авторством Sur и др., поданной 7 декабря 2015, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

[0069] В соответствии с некоторыми примерами реализаций компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью управления одним или более функциональными элементами устройства 100 доставки аэрозоля в различных состояниях устройства. На ФИГ. 3 показан управляющий корпус 102, соединенный с картриджем 104 в активном режиме. Как показано на чертеже, управляющий корпус может содержать положительные и отрицательные клеммы 302, 304, выполненные с возможностью соединения с соответствующими клеммами нагревателя 222 (нагревательный элемент). Компонент 208 управления может содержать микропроцессор 306 и ряд других электрических компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, переключатели и тому подобное, которые могут быть соединены с источником 212 питания и нагревателем с образованием электрической схемы. В некоторых примерах нагреватель может содержать терминал связи для передачи данных, таких как число затяжек.

[0070] В соответствии с примерами реализаций раскрытия настоящего изобретения микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительной клемме 302 и с возможностью управления питанием, подаваемым к нагревателю 222 на основании этого. В некоторых примерах микропроцессор может также управлять работой по меньшей мере одного функционального элемента устройства 100 доставки аэрозоля на основании напряжения на положительной клемме. Один пример подходящего функционального элемента может представлять собой индикатор 308, например, визуальный, слуховой или тактильный индикатор.

[0071] Микропроцессор 306 может работать при действительном напряжении на положительной клемме 302, или может быть включен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для преобразования действительного напряжения в цифровой эквивалент. В некоторых примерах АЦП может быть рассчитан на максимальное напряжение, которое меньше максимума, который может быть обеспечен на положительной клемме. В этих примерах компонент 208 управления может содержать делитель 310 напряжения, выполненный с возможностью уменьшения напряжения для микропроцессора. Как показано на чертеже, например, делитель напряжения может содержать резисторы R1 и R2 и может быть соединен с положительной клеммой и микропроцессором и расположен между ними относительно земли. Микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительной клемме от делителя напряжения. В этом отношении, делитель напряжения может содержать вывод, соединенный с микропроцессором и от которого микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения напряжения на положительной клемме.

[0072] В примерах, в которых устройство 100 доставки аэрозоля имеет кожух, образованный из раздельных корпусов, устройство доставки аэрозоля и, более конкретно, компонент 102 управления, могут находиться в режиме ожидания, когда компонент управления не соединен с картриджем 104. В примерах либо с одним, либо с разделяемыми кожухами, устройство доставки аэрозоля может находиться в режиме ожидания между затяжками, когда компонент управления соединен с картриджем. Аналогично, в примерах либо с одним, либо с разделяемыми кожухами, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, и датчик 210 потока обнаруживает воздушный поток, устройство доставки аэрозоля может быть приведено в активный режим, во время которого питание от источника 212 питания может быть направлено через датчик для питания нагревателя 222 для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. В другом примере питание от источника питания может практически напрямую питать нагреватель без прохождения через датчик (без промежуточного датчика), хотя датчик потока все еще может обнаруживать воздушный поток при затяжке пользователем на устройстве. Как указано выше, подача питания от источника питания может изменяться в соответствии с механизмом управления питанием; и в некоторых примерах механизм управления питанием может зависеть от напряжения, измеренного на положительной клемме 302.

[0073] В активном режиме, в котором управляющий корпус 102 соединен с картриджем 104 (с одним или разделяемым кожухом), микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью направления питания к нагревателю 222 для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Напряжение на положительной клемме 302 может соответствовать положительному напряжению нагревателя. Микропроцессор может быть выполнен с возможностью измерения положительного напряжения нагревателя, например, от разделителя 310 напряжения, и с возможностью управления питанием, направленным к нагревателю на основании этого.

[0074] В некоторых более конкретных примерах микропроцессор 306 может быть выполнен с возможностью направления питания от источника 212 питания (например, напрямую или через датчик 210 потока) для включения нагревателя 222 и в равной степени инициирования периода времени нагрева. Это может включать, например, переключатель Q1 между источником питания (или промежуточным датчиком потока) и нагревателем, которыми в закрытом состоянии может управлять микропроцессор, как показано на ФИГ. 3. Микропроцессор может затем регулировать питание, направленное к нагревателю на основании напряжения на положительной клемме 302 с периодической скоростью до истечения периода времени нагрева.

[0075] В некоторых примерах это регулирование питания, направленного к нагревателю 222, может включать выполнение микропроцессора 306 с возможностью определения изменяющегося окна измеренных значений мгновенной действительной энергии, направленной к нагревателю с определением каждого измеренного значения окна измеренных значений в качестве продукта положительного напряжения нагревателя и тока через нагреватель. Этот ток может быть измерен рядом различных способов, например, от токочувствительного резистора R3. В некоторых примерах микропроцессор может работать при действительном токе через нагреватель, или компонент 208 управления или микропроцессор может содержать АЦП, выполненный с возможностью преобразования действительного тока в цифровой эквивалент.

[0076] Микропроцессор 306 может вычислять среднюю энергию простого движения, направленную к нагревателю 222 на основании изменяющегося окна измеренных значений мгновенной действительной энергии и сравнивать среднюю энергию простого движения с выбранной заданной величиной энергии, связанной с источником 212 питания. Микропроцессор может затем регулировать питание, направленное к нагревателю, так чтобы выключать или включать нагреватель при периодической скорости в каждом случае, в котором средняя энергия простого движения находится соответственно выше или ниже выбранной заданной величины энергии. Дополнительную информацию относительно аспектов компонента управления согласно примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения можно найти в приведенной выше и включенной публикации заявки на патент США №2014/0270727 под авторством Ampolini и др.

[0077] На ФИГ. 4 показан один пример источника 212 питания устройства 100 доставки аэрозоля, содержащего перезаряжаемую литий-ионную батарею согласно примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения. Как показано на чертеже, источник питания соединен с электрической нагрузкой 402, которая содержит нагреватель 222 (нагревательный элемент), когда управляющий корпус 102 соединен с картриджем 104. Более конкретно, электрическая нагрузка может содержать компонент 208 управления (и его электрические компоненты, включая микропроцессор 306), и нагреватель, что пояснено выше, может быть соединен с источником питания с образованием электрической схемы. Это может дополнительно содержать, например, датчик 210 потока, индикатор 308 и тому подобное.

[0078] На чертеже также показано, что в некоторых примерах источник 212 питания содержит перезаряжаемый суперконденсатор SC, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку 402. В этих примерах выполнение микропроцессора с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу включает его выполнение с возможностью направления питания от суперконденсатора к нагревателю. Суперконденсатор может сглаживать колеблющееся питание от перезаряжаемой литий-ионной батареи, когда перезаряжаемая литий-ионная батарея ослабевает, и может таким образом увеличивать срок ее службы и циклический ресурс. Суперконденсатор может быть любым из ряда различных типов суперконденсаторов, таким как конденсатор с двойным электрическим слоем (КДЭС), гибридный конденсатор, например литий-ионный конденсатор, или тому подобное.

[0079] В некоторых примерах источник 212 питания также содержит другие компоненты, такие как линейный регулятор 404 и/или резистор R. Как показано на чертеже, линейный регулятор может быть соединен с суперконденсатором SC между суперконденсатором и электрической нагрузкой 402. Линейный регулятор может быть выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение суперконденсатора SC не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора. Примеры подходящих линейных регуляторов включают регулятор с малым падением напряжения (LDO), такой как модель LDO 7803 или 7805. Резистор R может быть соединен с перезаряжаемой литий-ионной батареей и линейным регулятором и между ними. На ФИГ. 4 показан источник питания, содержащий и линейный регулятор и резистор, но следует понимать, что источник питания может содержать один без другого. Линейный регулятор может предотвращать слишком быструю разрядку суперконденсатора SC и может способствовать равномерному рассеиванию тока, так что суперконденсатор подает постоянное питание на электрическую нагрузку 402. И резистор может ограничивать ток зарядов, идущих к линейному регулятору так, чтобы они попадали в спецификацию линейного регулятора, что может быть предпочтительным для определенных перезаряжаемых литий-ионных батарей, которые могут рассеивать высокий ток разряда.

[0080] В некоторых примерах источник 212 питания может также содержать клеммы 406, 408, выполненные с возможностью соединения с зарядным устройством, от которого обеспечена возможность перезарядки перезаряжаемой литий-ионной батареи. Как указано выше, зарядное устройство может реализовывать любую из ряда различных типов технологий перезарядки, таких как подключение к обычной настенной электрической розетке, подключение к автомобильному зарядному устройству, подключение к компьютеру (например, через USB), подключение к фотоэлектрическому элементу или к фотоэлектрической панели солнечных фотоэлементов, или подключение к преобразователю радиочастоты в постоянный ток (RF-to-DC) или тому подобное.

[0081] Кратко дана ссылка на примеры, в которых устройство 100 доставки аэрозоля содержит датчик 248 движения, и компонент 208 управления содержит микропроцессор 306. В этих примерах микропроцессор или датчик движения выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала. Микропроцессор может быть затем выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, которая таким образом может быть выполнена при обнаружении уязвимости. Например, микропроцессор может быть выполнен с возможностью выключения источника питания, который таким образом выключается при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля.

[0082] Вышеприведенное описание использования изделия (изделий) может быть применено к различным примерам реализаций, описанным в настоящем документе, посредством незначительных преобразований, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. Приведенное выше описание использования, однако, не предназначено для ограничения использования указанного изделия, но предоставлено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения. Любой из элементов, показанных в изделии (изделиях), как показано на ФИГ. 1-4, или иным способом описанных выше, может быть включен в устройство доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения.

[0083] Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения, приведенные в настоящем документе, 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 конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Более того, хотя вышеприведенные описание и сопутствующие чертежи раскрывают примеры реализаций в контексте определенных примеров комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть обеспечены в альтернативных вариантах реализации без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В этом отношении, например, также подразумеваются комбинации элементов и/или функций, отличные от тех, которые явно описаны выше, как это может быть указано в некоторых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе используются определенные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.

1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее по меньшей мере один кожух, в котором заключен резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, нагревательный элемент, источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая содержит нагревательный элемент, причем источник питания содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор между источником питания и нагрузкой, причем линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке, и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором микропроцессор выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу и, таким образом, управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом источник питания также содержит перезаряжаемый суперконденсатор, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания на электрическую нагрузку, причем линейный регулятор соединен с перезаряжаемым суперконденсатором между перезаряжаемым суперконденсатором и электрической нагрузкой, и резистор, соединенный с литий-ионной батареей между литий-ионной батареей и перезаряжаемым суперконденсатором, причем выполнение микропроцессора с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу включает его выполнение с возможностью направления питания от перезаряжаемого суперконденсатора к нагревательному элементу.

2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение перезаряжаемого суперконденсатора не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора.

3. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором источник питания также содержит клеммы, выполненные с возможностью соединения с зарядным устройством, от которого обеспечена возможность перезарядки перезаряжаемой литий-ионной батареи.

4. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения заданного движения устройства доставки аэрозоля, которое указывает на уязвимость устройства доставки аэрозоля, при этом датчик движения выполнен с возможностью преобразования заданного движения в электрический сигнал, причем микропроцессор или датчик движения выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала, и микропроцессор выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, выполнение которой, таким образом, обеспечено при обнаружении уязвимости.

5. Устройство доставки аэрозоля по п. 4, в котором выполнение микропроцессора с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом включает его выполнение с возможностью выключения источника питания, выключение которого, таким образом, обеспечено при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля.

6. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.

7. Управляющий корпус, соединенный или выполненный с возможностью соединения с картриджем, который оснащен нагревательным элементом и содержит композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус соединен или выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит источник питания, соединенный с электрической нагрузкой, которая содержит нагревательный элемент, когда управляющий корпус соединен с картриджем, причем источник питания содержит перезаряжаемую литий-ионную батарею и линейный регулятор между источником питания и нагрузкой, причем линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке, и микропроцессор, выполненный с возможностью работы в активном режиме, в котором управляющий корпус соединен с картриджем, причем микропроцессор в активном режиме выполнен с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу и, таким образом, управления нагревательным элементом для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, при этом источник питания также содержит перезаряжаемый суперконденсатор, выполненный с возможностью зарядки от перезаряжаемой литий-ионной батареи и с возможностью подачи питания к электрической нагрузке, причем линейный регулятор соединен с перезаряжаемым суперконденсатором между перезаряжаемым суперконденсатором и электрической нагрузкой, и резистор, соединенный с литий-ионной батареей между литий-ионной батареей и перезаряжаемым суперконденсатором, причем выполнение микропроцессора с возможностью направления питания от источника питания к нагревательному элементу включает его выполнение с возможностью направления питания от перезаряжаемого суперконденсатора к нагревательному элементу.

8. Управляющий корпус по п. 7, в котором линейный регулятор выполнен с возможностью поддержания постоянного уровня напряжения на электрической нагрузке до тех пор, пока выходное напряжение перезаряжаемого суперконденсатора не будет ниже диапазона входного напряжения линейного регулятора.

9. Управляющий корпус по п. 7, в котором источник питания также содержит клеммы, выполненные с возможностью соединения с зарядным устройством, от которого обеспечена возможность перезарядки перезаряжаемой литий-ионной батареи.

10. Управляющий корпус по п. 7, также содержащий датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения заданного движения устройства доставки аэрозоля, которое указывает на уязвимость устройства доставки аэрозоля, при этом датчик движения выполнен с возможностью преобразования заданного движения в электрический сигнал, причем микропроцессор или датчик движения выполнены с возможностью распознавания уязвимости и связанной с ней операции на основании электрического сигнала, и микропроцессор выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом устройства доставки аэрозоля для выполнения указанной операции, выполнение которой, таким образом, обеспечено при обнаружении уязвимости.

11. Управляющий корпус по п. 10, в котором выполнение микропроцессора с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом включает его выполнение с возможностью выключения источника питания, выключение которого, таким образом, обеспечено при обнаружении уязвимости устройства доставки аэрозоля.

12. Управляющий корпус по п. 7, в котором композиция предшественника аэрозоля содержит глицерин и никотин.