Пополняемое устройство доставки аэрозоля и соответствующий способ
Группа изобретений относится к устройству доставки аэрозоля и способу управления работой устройством доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля содержит наружный корпус и основание. Устройство доставки аэрозоля включает устройство направления потока, проходящее от первого конца устройства направления потока до второго конца устройства направления потока через наружный корпус таким образом, что между устройством направления потока и наружным корпусом образован резервуар, который образует открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля содержит распылитель, проходящий через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока. Распылитель содержит элемент для переноса жидкости и нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока. Основание содержит одно или более отверстий для заполнения, выполненных с возможностью приема через них композиции предшественника аэрозоля. Также раскрыт способ управления работой устройства доставки аэрозоля. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства доставки аэрозоля. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как электронные сигареты, и, в частности, к устройствам доставки аэрозоля, содержащим распылитель. Распылитель может быть выполнен с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля, которая может быть выполнена или получена из табака, либо иным образом содержать табак, с образованием пригодного для вдыхания вещества для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] На протяжении многих лет было предложено множество устройств в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив 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 были предложены многочисленные альтернативные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, которые используют электроэнергию для испарения или нагревания летучего материала, либо в попытке создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в существенной степени. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и тепловырабатывающие источники, изложенные в уровне техники, как описано в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., 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., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, 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 полностью включены посредством ссылки.
[0003] Однако предпочтительным является обеспечение устройств доставки аэрозоля с альтернативными конфигурациями. Такие конфигурации могут обеспечивать повторное заполнение и повторное использование устройства доставки аэрозоля. Таким образом, могут быть желательными усовершенствования в отношении устройств доставки аэрозоля.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, выполненным с возможностью выработки аэрозоля, которые в некоторых вариантах реализации могут быть названы электронными сигаретами. Согласно одному аспекту предложено устройство доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля может содержать наружный корпус, основание и устройство направления потока, проходящее от первого конца устройства направления потока до второго конца устройства направления потока через наружный корпус так, что между устройством направления потока и наружным корпусом может быть образован резервуар. Резервуар может образовывать открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля. Кроме того, устройство доставки аэрозоля может содержать распылитель, проходящий через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока. Распылитель может содержать элемент для переноса жидкости и нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока.
[0005] В некоторых вариантах реализации элемент для переноса жидкости может содержать проходящий через него капиллярный канал. Элемент для переноса жидкости может содержать пористый монолит. Нагревательный элемент может содержать провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости. Устройство доставки аэрозоля может дополнительно содержать первый и второй соединители, соединяющие витки первого и второго противоположных концов нагревательного элемента.
[0006] В некоторых вариантах реализации продольная ось элемента для переноса жидкости может проходить по существу перпендикулярно продольной оси устройства направления потока. Наружный корпус может быть уплотнен по основанию. Наружный корпус может взаимодействовать с основанием посредством резьбового взаимодействия. Устройство доставки аэрозоля может дополнительно содержать О-образное кольцо, зажатое между наружным корпусом и основанием. Устройство доставки аэрозоля может также содержать мундштук. Мундштук может быть уплотнен по наружному корпусу и устройству направления потока. Основание может содержать одно или более отверстий для заполнения, выполненных с возможностью приема через них композиции предшественника аэрозоля. Распылитель может быть уплотнен по устройству направления потока.
[0007] Согласно дополнительному аспекту предложен способ управления работой устройства доставки аэрозоля. Способ может включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре, образованном между устройством направления потока и наружным корпусом. Устройство направления потока может проходить между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока. Кроме того, способ может включать направление композиции предшественника аэрозоля из резервуара через элемент для переноса жидкости распылителя, проходящего через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока. Способ может дополнительно включать прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент распылителя. Способ может также включать испарение по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока.
[0008] В некоторых вариантах реализации способ может также включать прохождение композиции предшественника аэрозоля через одно или более отверстий для заполнения, образованных в основании. Направление композиции предшественника через элемент для переноса жидкости может включать направление композиции предшественника аэрозоля через капиллярный канал. Направление композиции предшественника через элемент для переноса жидкости может также включать направление композиции предшественника аэрозоля через пористый монолит к нагревательному элементу.
[0009] В некоторых вариантах реализации прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент, может включать прием электрического тока, проходящего через провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости. Кроме того, способ может включать направление аэрозоля наружу из устройства направления потока через мундштук. Способ может также включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между наружным корпусом и основанием. Способ может дополнительно включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между мундштуком и наружным корпусом и уплотнением между мундштуком и устройством направления потока.
[0010] Таким образом, настоящее раскрытие включает в себя, без ограничения, следующие варианты реализации:
[0011] Вариант реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее наружный корпус; основание; устройство направления потока, проходящее от первого конца устройства направления потока до второго конца устройства направления потока через наружный корпус таким образом, что между устройством направления потока и наружным корпусом образован резервуар, который образует открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля; и распылитель, проходящий через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока, причем распылитель содержит элемент для переноса жидкости и нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока.
[0012] Вариант реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором элемент для переноса жидкости содержит проходящий через него капиллярный канал.
[0013] Вариант реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором элемент для переноса жидкости содержит пористый монолит.
[0014] Вариант реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором нагревательный элемент содержит провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости.
[0015] Вариант реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также содержащее первый и второй соединители, контактирующие с витками на первом и втором противоположных концах нагревательного элемента.
[0016] Вариант реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором продольная ось элемента для переноса жидкости проходит по существу перпендикулярно продольной оси устройства направления потока.
[0017] Вариант реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором наружный корпус уплотнен по основанию.
[0018] Вариант реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором наружный корпус взаимодействуете основанием посредством резьбового взаимодействия.
[0019] Вариант реализации 9: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также содержащее О-образное кольцо, зажатое между наружным корпусом и основанием.
[0020] Вариант реализации 10: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также содержащее мундштук, причем мундштук уплотнен по наружному корпусу и устройству направления потока.
[0021] Вариант реализации 11: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором основание содержит одно или более отверстий для заполнения, выполненных с возможностью приема через них композиции предшественника аэрозоля.
[0022] Вариант реализации 12: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором распылитель уплотнен по устройству направления потока.
[0023] Вариант реализации 13: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля, включающий удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре, образованном между устройством направления потока и наружным корпусом, причем устройство направления потока проходит между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока; направление композиции предшественника аэрозоля из резервуара через элемент для переноса жидкости распылителя, проходящего через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока; прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент распылителя; и испарение по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока.
[0024] Вариант реализации 14: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий прием композиции предшественника аэрозоля через одно или более отверстий для заполнения, образованных в основании.
[0025] Вариант реализации 15: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому направление композиции предшественника аэрозоля через элемент для переноса жидкости включает направление композиции предшественника аэрозоля через капиллярный канал.
[0026] Вариант реализации 16: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому направление композиции предшественника аэрозоля через элемент для переноса жидкости также включает направление композиции предшественника аэрозоля через пористый монолит к нагревательному элементу.
[0027] Вариант реализации 17: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент, включает прием электрического тока, проходящего через провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости.
[0028] Вариант реализации 18: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий направление аэрозоля наружу из устройства направления потока через мундштук.
[0029] Вариант реализации 19: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между наружным корпусом и основанием.
[0030] Вариант реализации 20: Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между мундштуком и наружным корпусом и уплотнением между мундштуком и устройством направления потока.
[0031] 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. Настоящее изобретение включает любую комбинацию двух, трех, четырех или более признаков, или элементов, сформулированных в настоящем описании или изложенных в любом одном или более пунктов формулы изобретения, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы в явной форме либо иным образом изложены в описании конкретного варианта реализации или формуле изобретения в настоящем документе. Настоящее описание выполнено для прочтения, принимая во внимание все элементы таким образом, что любые отделимые признаки или элементы описанного изобретения в любом из его аспектов и вариантов реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не указывает иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0032] После приведенного таким образом описания изобретения в вышеизложенных общих понятиях, далее будет сделана ссылка на сопроводительные чертежи, которые не обязательно вычерчены в масштабе, на которых:
[0033] на ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж и управляющий корпус в собранной конфигурации согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0034] на ФИГ. 2 показан управляющий корпус, показанный на ФИГ. 1, в разобранной конфигурации согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0035] на ФИГ. 3 показан картридж, показанный на ФИГ. 1, в разобранном виде согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0036] на ФИГ. 4 показан частично разобранный вид выполненного с возможностью повторного заполнения картриджа согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0037] на ФИГ. 5 показан выполненный с возможностью повторного заполнения картридж, показанный на ФИГ. 4, в собранном виде;
[0038] на ФИГ. 6 показан увеличенный вид в перспективе распылителя картриджа, выполненного с возможностью повторного заполнения, показанного на ФИГ. 4;
[0039] на ФИГ. 7 показана часть осевого сечения, проходящего через нижнюю часть картриджа, показанного на ФИГ. 4;
[0040] на ФИГ. 8 показана часть осевого сечения, проходящего через верхнюю часть картриджа, показанного на ФИГ. 4; и
[0041] на ФИГ. 9 схематически показан способ управления работой устройства доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0042] Далее раскрытие настоящего изобретения будет подробно описано со ссылкой на примеры его реализации. Указанные примеры реализации 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 данном документе; скорее указанные 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.
[0043] В настоящем изобретении предложены описания устройств доставки аэрозоля. Устройства доставки аэрозоля могут использовать электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием вдыхаемого вещества; при этом такие изделия наиболее предпочтительно являются достаточно компактными, чтобы считаться «портативными» устройствами. Устройство доставки аэрозоля может обеспечить некоторые или все ощущения (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 фактически без сгорания в какой-либо существенной степени какого-либо из компонентов этого изделия или устройства. Устройство доставки аэрозоля не может вырабатывать дым в том смысле, что аэрозоль не является результатом побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а скорее указанное изделие или устройство наиболее предпочтительно вырабатывает пары (включая пары в форме аэрозолей, которые, как считается, являются видимыми аэрозолями и которые, как считается, могут быть описаны как подобные дыму), являющиеся следствием парообразования или испарения некоторых компонентов изделия или устройства, несмотря на то, что согласно другим вариантам реализации аэрозоль может быть невидимым. В наиболее предпочтительных вариантах осуществления устройства доставки аэрозоля могут содержать табак и/или компоненты, полученные из табака. Таким образом, устройство доставки аэрозоля может быть охарактеризовано как электронное курительное изделие, такое как электронная сигарета или «е-сигарета».
[0044] Хотя системы в целом описаны в настоящем документе в условиях вариантов осуществления, 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 реализации 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 качестве вариантов реализации, относящихся к устройствам доставки аэрозоля только в качестве примера, и могут быть реализованы и использованы в различных других продуктах и способах.
[0045] 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 температуры). В качестве альтернативы вдыхаемые вещества могут быть в виде аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). В целях простоты используемый в настоящей заявке термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо оттого, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму».
[0046] 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 устройства доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, может держать это изделие подобно курительному изделию традиционного типа, затягиваться на одном конце такого изделия для вдыхания аэрозоля, вырабатываемого этим изделием, осуществлять затяжки с выбранными интервалами времени и т.п.
[0047] Предложенные устройства доставки аэрозоля в целом содержат ряд компонентов, расположенных внутри наружной оболочки или корпуса. Общая конструкция наружного корпуса или оболочки может варьироваться, и конфигурация или параметры наружного корпуса, которые могут задавать общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, также могут варьироваться. Как правило, удлиненный корпус, напоминающий по форме сигарету или сигару, может быть выполнен из единой цельной оболочки, или же удлиненный корпус может быть выполнен из двух или более разделяемых частей. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать удлиненную оболочку или корпус, которые могут по существу иметь трубчатую форму и соответственно походить на форму обычной сигареты или сигары. Хотя в других вариантах осуществления могут быть использованы различные другие формы и конфигурации (например, прямоугольная или «в форме брелока»).
[0048] В одном варианте реализации все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены внутри одного наружного корпуса или оболочки. В альтернативном варианте осуществления изобретения устройство доставки аэрозоля может содержать две или большее количество оболочек, которые соединены друг с другом с возможностью разъединения. Например, на одном конце устройства доставки аэрозоля может находиться управляющий корпус, который содержит оболочку, заключающую в себе один или большее количество многоразовых компонентов (например, перезаряжаемую батарею и различную электронику для управления работой этого изделия), а на другом конце устройства к нему может быть присоединена с возможностью отсоединения оболочка, заключающая в себе одноразовую часть (например, одноразовый картридж, содержащий вкусоароматические добавки). Более конкретные параметры, конфигурации и размещения компонентов, расположенных внутри блока оболочки одиночного типа или внутри блока типа оболочки, выполненной с возможностью разъединения и состоящей из множества частей, будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, конфигурация различных устройств доставки аэрозоля и размещение компонентов могут быть понятны при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля.
[0049] Предложенные устройства доставки аэрозоля наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (т.е. источника электроэнергии), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для запуска, управления, регулирования и/или прекращения электроэнергии для выработки тепла, к примеру, за счет управления электрическим током, проходящим от источника питания к другим компонентам устройства доставки аэрозоля), нагревателя или тепловырабатывающего компонента (например, электрического резистивного нагревательного элемента или компонента, обычно называемого «частью распылителя»), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно жидкости, способной вырабатывать аэрозоль при воздействии на нее достаточного количества тепла, например, ингредиенты, обычно называемые "курительным соком", "жидкостью для электронных сигарет" и "соком для электронных сигарет"), и области или конца мундштука для обеспечения возможности выполнения затяжки из устройства доставки аэрозоля с целью вдыхания аэрозоля (например, обеспечения заданного пути для воздушного потока через изделие таким образом, что образуемый аэрозоль может быть извлечен через него при затяжке).
[0050] В предложенном устройстве доставки аэрозоля выравнивание компонентов может быть различным. В конкретных вариантах осуществления 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, лекарственных препаратов и т.п., которые также могут быть предоставлены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю. Когда нагревательный элемент нагревает композицию предшественника аэрозоля, пар образуется с последующим конденсированием до аэрозоля, подходящего 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 «образовывать» или «вырабатывать», «образование» или «вырабатывание», «образует» или «вырабатывает» и «образованный» или «выработанный». 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.
[0051] Как указано выше, устройство доставки аэрозоля может содержать батарею и/или другой источник электроэнергии (например, конденсатор) для обеспечения 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 исполнения. Предпочтительно источник питания выполнен с возможностью направления достаточной энергии для быстрого нагревания нагревательного элемента с получением 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.
[0052] Более конкретные параметры, конфигурации и размещения компонентов в устройстве доставки аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, выбор различных компонентов устройств доставки аэрозоля может быть понятен при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Далее, расположение компонентов внутри устройства доставки аэрозоля можно также оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Примеры имеющихся в продаже продуктов, для которых их компоненты, способы управления ими, материалы, включенные в них, и/или другие их характеристики могут быть включены в устройства согласно раскрытию настоящего изобретения, а также производители, разработчики и/или правообладатели компонентов и связанных с ними технологий, которые могут быть использованы в устройстве доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения, описаны в заявке на патент США №15/222,615, поданной 28 июля 2016 года, под авторством Watson и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0053] Один пример варианта реализации устройства 100 доставки аэрозоля показан на ФИГ. 1. В частности, на ФИГ. 1 показано устройство 100 доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус 200 и картридж 300. Управляющий корпус 200 и картридж 300 могут быть выровнены постоянно или с возможностью разъединения при функционировании. Картридж 300 может быть соединен с управляющим корпусом 200 посредством различных механизмов, включая резьбовое сцепление, прессовое соединение, посадку с натягом, магнитное взаимодействие и т.п.В некоторых примерах реализаций устройство 100 доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда картридж 300 и управляющий корпус 200 находятся в собранном виде. Хотя в других вариантах реализаций, как указано выше, могут быть использованы различные другие конфигурации, такие как прямоугольная или форма брелока. Кроме того, хотя устройства доставки аэрозоля в целом описаны в настоящем документе как напоминающие размер и форму традиционного курительного изделия, в других вариантах реализаций могут быть использованы отличающиеся конфигурации и резервуары большей емкости, которые могут быть названы «емкостями».
[0054] В конкретных вариантах реализации картридж 300 и/или управляющий корпус 200 могут быть названы как одноразовые или как многократного применения. Например, управляющий корпус 200 может иметь сменную батарею или перезаряжаемую батарею и/или конденсатор и, таким образом, может быть скомбинирован с зарядным устройством любого типа, включая соединение с типичной электрической сетью переменного тока, соединение с автомобильным зарядным устройством (т.е. приемным гнездом прикуривателя) и соединение с компьютером, такое как посредством кабеля или соединителя универсальной последовательной шины (USB). Также, в некоторых вариантах реализации картридж 300 может содержать картридж одноразового применения, как описано в патенте США №8,910,639 под авторством Chang и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0055] На ФИГ. 2 показан управляющий корпус 200 устройства 100 доставки аэрозоля (см. ФИГ. 1) в разобранном виде согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения. Как показано на чертеже, управляющий корпус 200 может содержать соединитель 202, наружный корпус 204, уплотнительный элемент 206, связующий элемент 208 (например, лента KAPTON®), датчик 210 расхода (например, датчик затяжки или выключатель давления), управляющий компонент 212, промежуточный элемент 214, источник 216 электроэнергии (например, конденсатор и/или аккумулятор, который может быть перезаряжаемым), печатную плату с индикатором 218 (например, светоизлучающий диод (LED)), контур 220 соединительного элемента и концевую крышку 222. Примеры источников электроэнергии описаны в патенте США №9,484,155 под авторством Рескегаг и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0056] Относительно датчика 210 расхода, характерные регулирующие электрический ток компоненты и другие управляющие электрическим током компоненты, включая различные микроконтроллеры, датчики и переключатели для устройств доставки аэрозоля, описаны в патентах США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,875 под авторством Brooks и др.; №5,372,148 под авторством McCafferty и др.; №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др.; №7,040,314 под авторством Nguyen и др.; №8,205,622 под авторством Pan, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также сделана ссылка на различные схемы управления, описанные в патенте США №9,423,152 под авторством Ampolini и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0057] В одном варианте реализации индикатор 218 может содержать один или более светоизлучающих диодов. Индикатор 218 может быть соединен с возможностью передачи данных с управляющим компонентом 212 посредством контура 220 соединительного элемента и может светиться, например, во время выполнения затяжки пользователем через картридж, соединенный с соединителем 202, и обнаруживается датчиком 210 расхода. Концевая крышка 222 может быть выполнена с возможностью того, чтобы сделать видимым освещение, обеспеченное под ней индикатором 218. Соответственно, индикатор 218 может светиться во время использования устройства 100 доставки аэрозоля, чтобы имитировать зажженый конец курительного изделия. Однако в другом варианте реализации индикатор 218 может быть обеспечен в различных количествах и может иметь различные формы, и может даже представлять собой отверстие в наружном корпусе (такое как для подачи звука при наличии таких индикаторов).
[0058] В предложенном устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы другие дополнительные компоненты. Например, патент США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др. раскрывает индикаторы для курительных изделий; патент США №5,261,424 под авторством Sprinkel Jr. раскрывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть выполнены на ротовом конце устройства для регистрации активности губ пользователя, связанной с выполнением затяжки, с последующим запуском нагревания; патент США №5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массиве тепловой нагрузки в ответ на сопротивление затяжке мундштука; патент США №5,967,148 под авторством Harris и др. раскрывает приемные гнезда в курительном устройстве, которые включают идентификатор, обнаруживающий неоднородность в величине инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при вводе компонента в приемное гнездо; патент США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др. описывает определенный выполняемый энергетический цикл со множественными дифференциальными фазами; патент США №5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрывает фотонно-оптронные компоненты; патент США №5,954,979 под авторством Counts и др. раскрывает средства для изменения сопротивления затяжке через курительное устройство; патент США №6,803,545 под авторством Blake и др. раскрывает определенные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах; патент США №7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами; патент США №8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрывает компьютерные средства связи для курительных устройств, предназначенные для облегчения зарядки и позволяющие выполнять автоматизированный контроль устройства; патент США №8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрывает системы идентификации для курительных устройств; и заявка WO 2010/003480 под авторством Flick раскрывает систему регистрации потока текучей среды, показывающую наличие затяжки в системе выработки аэрозоля; причем содержание всех вышеуказанных изобретений полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Дальнейшие примеры компонентов, связанных с электронными изделиями доставки аэрозоля и раскрывающих материалы и компоненты, которые могут быть использованы в настоящем изделии, описаны в патентах США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; №5,249,586 под авторством Morgan и др.; №5,666,977 под авторством Higgins и др.; №6,053,176 под авторством Adams и др.; №6,164,287 под авторством White; №6,196,218 под авторством Voges; №6,810,883 под авторством Felter и др.; №6,854,461 под авторством Nickols; №7,832,410 под авторством Hon; №7,513,253 под авторством Kobayashi; №7,896,006 под авторством Hamano; №6,772,756 под авторством Shayan; №8,156,944 и №8,375,957 под авторством Hon; №8,528,569 под авторством Newton; №8,707,965 под авторством Newton; №8,794,231 под авторством Thorens и др.; №8,851,083 под авторством Oglesby и др.; №8,915,254 и 8,925,555 под авторством Monsees и др.; №9,220,302 под авторством DePiano и др.; публикациях заявок на патент США №2006/0196518 и №2009/018849 под авторством Hon; патенте США №2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; №2010/0307518 под авторством Wang; заявки WO 2010/091593 под авторством Hon и заявки WO 2013/089551 под авторством Foo, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Разнообразные материалы, раскрытые в вышеупомянутых документах, могут быть включены в настоящие устройства в различных вариантах реализации и все вышеприведенные раскрытия полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0059] На ФИГ. 3 показан картридж 300 устройства 100 доставки аэрозоля (см. ФИГ. 1) в разобранном виде. Как показано на чертеже, картридж 300 может содержать основание 302, контактный вывод 304 элемента управления, электронный компонент 306, устройство 308 направления потока, распылитель 310, резервуар 312 (например, подложку резервуара), наружный корпус 314, мундштук 316, шильдик 318 и первый и второй нагревательные выводы 320, 321 согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения.
[0060] В некоторых вариантах реализации первый и второй нагревательные выводы 320, 321 могут быть встроены в устройство 308 направления потока или иным образом соединены с ним. Например, первый и второй нагревательные выводы 320, 321 могут быть сформованы со вставкой в устройство 308 направления потока. Соответственно, устройство 308 направления потока и первый и второй нагревательные выводы в общем названы в настоящем документе как узел 322 устройства направления потока. Дополнительное описание относительно первого и второго нагревательных выводов 320, 321 и устройства 308 направления потока представлено в публикации заявки на патент США №2015/0335071 под авторством Brinkley и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0061] Распылитель 310 может содержать элемент 324 для переноса жидкости и нагревательный элемент 326. Картридж может дополнительно содержать транспортную заглушку основания, введенную во взаимодействие с основанием, и/или транспортную заглушку мундштука, введенную во взаимодействие с мундштуком, для защиты основания и мундштука, и предотвращения попадания загрязнений в них до использования, как раскрыто, например, в патенте США №9,220,302 под авторством Depiano и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0062] Основание 302 может быть соединено с первым концом наружного корпуса 314, а мундштук 316 может быть соединен с противоположным вторым концом наружного корпуса, чтобы по существу или полностью заключить другие компоненты картриджа 300 в нем. Например, вывод 304, электронный компонент 306, устройство 308 направления потока, распылитель 310 и резервуар 312 могут быть по существу или полностью удержаны в наружном корпусе 314. Шильдик 318 может по меньшей мере частично окружать наружный корпус 314 и при необходимости основание 302 и содержать информацию на нем, такую как идентификатор продукта. Основание 302 может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем 202 управляющего корпуса 200 (см. ФИГ. 2). В некоторых вариантах реализации основание 302 может содержать противоротационные элементы, которые по существу предотвращают относительный поворот между картриджем и управляющим корпусом, как раскрыто в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством Novak и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0063] Резервуар 312 может быть выполнен с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля. Характерные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патентах США №7,217,320 под авторством Robinson и др., №8,881,737 под авторством Collett и др. и №9,254,002 под авторством Chong и др.; публикациях заявок на патент США №2013/0008457 под авторством Zheng и др.; №2015/0020823 под авторством Lipowicz и др.; и №2015/0020830 под авторством Koller, а также WO 2014/182736 под авторством Bowen и др., 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 Lorillard Technologies, 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. С предшественником аэрозоля могут использоваться варианты реализации шипучих материалов, описанные, в качестве примера, в публикации заявки на патент США №2012/0055494 под авторством Hunt и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, использование шипучих материалов описано, например, в патентах США №4,639,368 под авторством Niazi и др.; №5,178,878 под авторством Wehling и др.; №5,223,264 под авторством Wehling и др.; №6,974,590 под авторством Pather и др.; №7,381,667 под авторством Bergquist и др.; №8,424,541 под авторством Crawford и др.; №8,627,828 под авторством Strickland и др.; и №9,307,787 под авторством Sun и др.; а также в публикации заявки на патент США №2010/0018539 под авторством Brinkley и др. и РСТ WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительное описание относительно вариантов реализации композиций предшественника аэрозоля, содержащие описание табака или компонентов, полученных из содержащегося в них табака, представлено в патентных заявках США №15/216,582 и 15/216,590 под авторством Davis и др., поданных 21 июля 2016 года, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0064] Резервуар 312 может содержать множество слоев нетканых волокон, выполненных в форме трубки, охватывающей внутреннее пространство наружного корпуса 314 картриджа 300. Таким образом, жидкие компоненты, например, могут удерживаться резервуаром 312 с возможностью сорбции. Резервуар 312 может соединяться по текучей среде с элементом 324 для переноса жидкости. Элемент 324 для переноса жидкости может быть выполнен с возможностью переноса жидкости из резервуара 312 к нагревательному элементу 326 посредством капиллярного эффекта или другого механизма переноса жидкости.
[0065] Как показано на чертеже, элемент 324 для переноса жидкости может находиться в прямом контакте с нагревательным элементом 326. Как дополнительно показано на ФИГ. 3, нагревательный элемент 326 может содержать провод, образующий множество витков, намотанных вокруг элемента 324 для переноса жидкости. В некоторых вариантах реализаций нагревательный элемент 326 может быть сформирован наматыванием провода вокруг элемента 324 для переноса жидкости, как описано в патенте США №9,210,738 под авторством Ward и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, в некоторых вариантах реализаций провод может образовывать витки с изменяющимся шагом, как описано в патенте США №9,277,770 под авторством DePiano и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Для формирования нагревательного элемента 326 могут быть использованы различные варианты реализаций материалов, выполненных с возможностью выработки тепла при пропускании через них электрического тока. В число примеров материалов, из которых может быть выполнена проводная катушка, входят кантал (FeCrAI); нихром; дисилицид молибдена (MoSi2); силицид молибдена (MoSi); дисилицид молибдена, легированный алюминием (Mo(Si,AI)2); графит и материалы на основе графита, а также керамика (например, керамика с положительным или отрицательным коэффициентом температурного расширения).
[0066] Однако для образования нагревательного элемента 326 могут быть использованы различные другие варианты реализаций способов, и различные другие варианты реализаций нагревательных элементов могут быть использованы в распылителе 310. Например, в распылителе может быть использован штампованный нагревательный элемент, как описано в патенте США №9,491,974 под авторством DePiano и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. В дополнение к вышесказанному, дополнительные типичные нагревательные элементы и материалы для использования в этих элементах описаны в патентах США №5,060,671 под авторством Counts и др.; №5,093,894 под авторством Deevi и др.; №5,224,498 под авторством Deevi и др.; №5,228,460 под авторством Sprinkel Jr. и др.; №5,322,075 под авторством Deevi и др.; №5,353,813 под авторством Deevi и др.; №5,468,936 под авторством Deevi и др.; №5,498,850 под авторством Das; №5,659,656 под авторством Das; №5,498,855 под авторством Deevi и др.; №5,530,225 под авторством Hajaligol; №5,665,262 под авторством Hajaligol; №5,573,692 под авторством Das и др.; и №5,591,368 под авторством Fleischhauer и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, согласно другим вариантам реализации может быть использовано химическое нагревание. Различные дополнительные примеры нагревателей и материалов, используемых для формирования нагревателей, описаны в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки, как указано выше.
[0067] В настоящем устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы различные виды нагревательных элементов. В различных вариантах реализаций могут быть использованы один или более микронагревателей или подобных твердотельных нагревателей. Микронагреватели и распылители, содержащие микронагреватели, подходящие для использования в описанных выше устройствах, описаны в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0068] Первый нагревательный вывод 320 и второй нагревательный вывод 321 (например, отрицательный и положительный выводы) выполнены с возможностью соединения противоположных концов нагревательного элемента 326 и с возможностью образования электрического соединения с управляющим корпусом 200 (см., например, ФИГ. 2), когда картридж 300 соединен с ним. Кроме того, когда управляющий корпус 200 соединен с картриджем 300, электронный компонент 306 может образовывать электрическое соединение с управляющим корпусом посредством вывода 304 управляющего компонента. Таким образом, управляющий корпус 200 может использовать электрический компонент 212 (см. ФИГ. 2) для определения того, является ли подлинным картридж 300 и/или выполнения других функций. Кроме того, различные примеры компонентов электронного управляющего устройства и функций, выполняемых этими компонентами, описаны в публикации заявки на патент США №2014/0096781 под авторством Sears и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0069] В ходе использования пользователь может затягиваться через мундштук 316 картриджа 300 устройства 100 доставки аэрозоля (см. ФИГ. 1). Это может протягивать воздух через отверстие в управляющем корпусе 200 (см., например, ФИГ. 2) или в картридже 300. Например, в одном варианте реализации отверстие может быть образовано между соединителем 202 и наружным корпусом 204 управляющего корпуса 200 (см., например, ФИГ. 2), как описано в патенте США №9,220,302 под авторством DePiano и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Однако в других вариантах реализаций поток воздуха может быть принят через другие части устройства 100 доставки аэрозоля. Как указано выше, в некоторых вариантах реализаций картридж 300 может содержать устройство 308 направления потока. Устройство 308 направления потока может быть выполнено с возможностью направления потока воздуха, принимаемого из управляющего корпуса 200, к нагревательному элементу 326 распылителя 310.
[0070] Датчик в устройстве 100 доставки аэрозоля (например, датчик 210 расхода в управляющем корпусе 200; см. ФИГ. 2) может обнаруживать затяжку. При обнаружении затяжки управляющий корпус 200 может направлять ток к нагревательному элементу 326 через схему, содержащую первый нагревательный вывод 320 и второй нагревательный вывод 321. Соответственно, нагревательный элемент 326 может испарять композицию предшественника аэрозоля, направленную к зоне аэрозолизации из резервуара 312 элементом 324 для переноса жидкости. Таким образом, мундштук 326 может обеспечивать возможность прохождения воздуха и захваченного пара (т.е. компоненты композиции предшественника аэрозоля в пригодной для вдыхания форме) из картриджа 300 к пользователю, осуществляющему затяжку через него.
[0071] Различные другие детали относительно компонентов, которые могут содержаться в картридже 300, предложены, например, в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством DePiano и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные компоненты, которые могут содержаться в картридже 300, и детали, относящиеся к ним, предложены, например, в публикации заявки на патент США №2015/0335071 под авторством Brinkley и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0072] Различные компоненты предложенного устройства доставки аэрозоля можно выбрать из коммерчески доступных компонентов, описанных в уровне техники. Например, сделана ссылка на резервуар и систему нагревателя для управляемой доставки различных распыляемых материалов в электронном курительном изделии, раскрытом в публикации заявки на патент США №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0073] В другом варианте реализации по существу весь картридж может быть выполнен из одного или более углеродных материалов, которые могут обеспечить преимущества в отношении биоразлагаемости и отсутствия проводов. В этом отношении нагревательный элемент может содержать углеродный пенопласт, резервуар может содержать карбонизированную ткань, и графит может быть использован для формирования электрического соединения с источником питания и компонентом элемента управления. Пример варианта реализации картриджа на основе углерода описан в публикации заявки на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0074] Однако в некоторых вариантах реализаций может быть желательным обеспечение устройств доставки аэрозоля с альтернативными конфигурациями. В этом отношении, на ФИГ. 4 и 5 показан картридж 400 согласно дополнительному примеру реализации раскрытия настоящего изобретения. На ФИГ. 4 показан картридж в разобранном виде. На ФИГ. 5 показан картридж в собранном виде. Если иное не описано и/или не показано, компоненты картриджа 400 могут быть по существу подобны соответствующим компонентам, описанным выше в отношении ФИГ. 1-3 или быть такими же.
[0075] Как показано на чертеже, картридж 400 может содержать основание 402, устройство 408 направления потока, распылитель 410, наружный корпус 414 и мундштук 416. Первый конец наружного корпуса 414 может взаимодействовать с основанием. Противоположный второй конец наружного корпуса 414 может взаимодействовать с мундштуком 416.
[0076] Устройство 408 направления потока может проходить от первого конца 408А в основании 402 через наружный корпус 414 до второго конца 408B в мундштуке 416. Таким образом, как показано на ФИГ. 5, между устройством 408 направления потока и наружным корпусом 414 может быть образован резервуар 412. Резервуар 412 может образовывать открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля. В одном или более вариантах реализаций волокнистая подложка может присутствовать по меньшей мере в части резервуара 412 для удержания композиции предшественника аэрозоля подобно подложке 312 резервуара, показанной на ФИГ. 3.
[0077] Распылитель 410 может быть выполнен с возможностью испарения композиции предшественника аэрозоля, принятой из резервуара 412. В этом отношении, как показано на ФИГ. 6, распылитель 410 может содержать элемент 424 для переноса жидкости и нагревательный элемент 426. Нагревательный элемент 426 может содержать провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента 424 для переноса жидкости. Кроме того, распылитель 410 может содержать первый и второй соединители 428А, 428В, контактирующие с витками на первом и втором противоположных концах нагревательного элемента 426. Соединители 428А, 428В могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с первым и вторым нагревательными выводами 420, 421 (см. ФИГ. 7) для подачи к ним питания.
[0078] Распылитель 410 может проходить через устройство 408 направления потока. Более конкретно, продольная ось элемента 424 для переноса жидкости может проходить по существу перпендикулярно продольной оси устройства 408 направления потока таким образом, что распылитель 410 проходит поперек устройства 408 направления потока. В этом отношении, как показано на ФИГ. 7, устройство 408 направления потока может содержать одно или более отверстий 429А, 429В, проходящих через него поперечно продольному отверстию 431, проходящему через устройство направления потока. Распылитель 410 может проходить по меньшей мере частично через каждое из отверстий 429А, 429В таким образом, что распылитель проходит поперек продольного отверстия 431.
[0079] Элемент 424 для переноса жидкости может содержать проходящий через него капиллярный канал 430. Капиллярный канал 430 может быть выполнен с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля из резервуара 412. В этом отношении, как показано на ФИГ. 7, капиллярный канал 430 может сообщаться по текучей среде с резервуаром 412. Соответственно, композиция предшественника аэрозоля, содержащаяся в резервуаре 412, может поступать в элемент 424 для переноса жидкости через капиллярный канал 430. Кроме того, элемент 424 для переноса жидкости может содержать пористый монолит. Например, элемент 424 для переноса жидкости может содержать, в качестве приведенных в качестве примера материалов, пористый керамический материал, состоящий из диоксида кремния и/или оксида алюминия. В некоторых примерах, в которых элемент 424 для переноса жидкости содержит смесь диоксида кремния и оксида алюминия, может быть использован нагреватель. В некоторых случаях нагреватель может быть в виде проводящей сетки, а не нагревательной катушки, образованной из множества пересекающихся проводящих нитей, которые обернуты вокруг элемента 424 для переноса жидкости для обеспечения более равномерного распределения тепла. Различные варианты реализаций проводящих сеток описаны в заявке на патент США №15/472,839 под авторством Davis и др., поданной 29 марта 2017 года, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0080] В качестве альтернативы, пористый элемент для переноса жидкости может также состоять из электрически проводящей керамики (например, легированный бором кремний), которая может действовать в качестве полупроводника, сопротивлением которого можно управлять. Таким образом, элемент для переноса жидкости может действовать в качестве нагревательного элемента, тем самым, исключая необходимость нагревательной катушки с множеством витков и предпочтительно увеличивая срок службы распылителя. Соответственно, композиция предшественника аэрозоля может быть впитана из капиллярного канала 430 в целом радиально наружу таким образом, что элемент 424 для переноса жидкости становится пропитан, и таким образом, что композиция предшественника аэрозоля достигает нагревательного элемента 426.
[0081] Картридж 400 может быть соединен с управляющим корпусом, таким как управляющий корпус 200, показанный на ФИГ. 2. Управляющий корпус 200 может проверять, является ли картридж 400 подлинным, и/или выполнять другие функции (например, предотвращать дальнейший нагрев нагревательного элемента 426 после того, как прошло заданное количество накопленных секунд нагрева, которые могут соответствовать по существу пустому картриджу) посредством связи с электронным компонентом 406 через вывод 404 электронного компонента. В дальнейшем, когда датчик 210 расхода (см. ФИГ. 2) управляющего корпуса 200 обнаруживает затяжку на картридже 400, управляющий корпус 200 может направлять ток от источника 216 электроэнергии (см. ФИГ. 2) к картриджу. Таким образом, электрический ток может быть направлен через первый и второй нагревательные выводы 420, 421 к первому и второму соединителям 428А, 428В.
[0082] В некоторых вариантах реализаций, как показано на чертеже, первый и второй нагревательные выводы 420, 421 могут проходить по меньшей мере частично через устройство 408 направления потока. Например, первый и второй нагревательные выводы 420, 421 могут быть сформованы в устройство 408 направления потока (например, встроены формованием в устройство направления потока во время его изготовления) и могут проходить вдоль по меньшей мере части его длины. В качестве дополнительного примера, первый и второй нагревательные выводы 420, 421 могут проходить вдоль части его длины и оканчиваться в месте, в котором распылитель 410 проходит поперек устройства 408 направления потока. Таким образом, первый и второй нагревательные выводы 420, 421 могут контактировать с первым и вторым соединителями 428А, 428B, соответственно, без блокирования отверстий 429А, 429B в устройстве 408 направления потока, через которое проходит распылитель 410. Другие концы первого и второго нагревательных выводов 420, 421 и наружный конец вывода 404 электронного компонента могут проходить через отверстия, образованные в основании 402 таким образом, что концы открыты и выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими электрическими контактами управляющего корпуса.
[0083] Соответственно, электрический ток может быть направлен через нагревательный элемент 423 для выработки тепла (например, посредством нагрева джоулевой теплотой) или может быть проведен напрямую через элемент для переноса жидкости. Тепло может быть передано композиции предшественника аэрозоля, направленной через элемент 424 для переноса жидкости таким образом, что внутри устройства 408 направления потока образуется пар. Пар может соединяться с воздухом, направленным через устройство 408 направления потока и перемещаться к пользователю через мундштук 416 (см., например, ФИГ. 8). Более конкретно, пар может быть образован распылителем 410 внутри продольного отверстия 431, проходящего через устройство 408 направления потока. Таким образом, за счет выполнения распылителя 410 таким образом, чтобы он проходил через устройство 408 направления потока, обеспечение отдельной полости для распыления может не потребоваться. Другими словами, за счет выработки пара внутри устройства 408 направления потока включение отдельной полости для распыления выше по потоку или ниже по потоку от устройства направления потока может не потребоваться. Соответственно, вместимость резервуара 412 для данного размера картриджа может быть относительно большой.
[0084] В некоторых вариантах реализаций продольное отверстие 431 может иметь по существу постоянное поперечное сечение, перпендикулярное продольной длине устройства 408 направления потока в каждом месте вдоль длины устройства направления потока. Кроме того, основание 402 может определять отверстие 433 основания, которое может соответствовать размеру и форме продольного отверстия 431, проходящего через устройство 408 направления потока. Кроме того, устройство 408 направления потока может проходить через мундштук 416 (см., например, ФИГ. 8) или совмещаться с отверстием в мундштуке, имеющим такой же размер и форму, как у продольного отверстия 431, проходящего в устройстве направления потока. Соответственно, плавный путь потока может быть определен через картридж 400 так, чтобы обеспечить прохождение через него потока с уменьшенным сопротивлением затяжки.
[0085] Как указано выше, резервуар 412 может образовывать открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля. Резервуар 412 может быть уплотнен таким образом, что композиция предшественника аэрозоля не может выйти из него, кроме как через распылитель 410 способом, описанным в настоящем документе. В этом отношении, распылитель 410 и, более конкретно, первый и второй соединители 428А, 428B могут взаимодействовать с отверстиями 429А, 429B, образованными в устройстве 408 направления потока, через которое проходит распылитель. Например, первый и второй соединители 428А, 428B могут соответственно взаимодействовать с одним из отверстий 429А, 429B посредством прессовой посадки. Таким образом, распылитель 410 может быть уплотнен относительно устройства 408 направления потока.
[0086] Кроме того, наружный корпус 414 может быть уплотнен по мундштуку 416, и первый конец устройства 408 направления потока может быть уплотнен по мундштуку. Например, мундштук 416 может быть приварен к наружному корпусу 414 и устройству 408 направления потока ультразвуком. Кроме того, наружный корпус 414 может быть уплотнен по основанию 402. Например, в некоторых вариантах реализаций наружный корпус 414 может быть приварен к основанию 402 ультразвуком.
[0087] Однако в других вариантах реализаций может быть желательным обеспечение альтернативных механизмов для уплотнения резервуара 412. Например, может быть желательным выполнить картридж 400 таким образом, чтобы распылитель 410 был выполнен с возможностью удаления. Однако распылитель 410 может постоянно взаимодействовать с устройством 408 направления потока. Кроме того, устройство 408 направления потока может постоянно взаимодействовать с основанием 402 (например, приварено ультразвуком, прикреплено посредством связующего или иначе по существу постоянно соединено с ним). Таким образом, замена распылителя 410 может включать замену узла, включающего распылитель, устройство 408 направления потока, первый и второй нагревательные выводы 420, 421, электронный компонент 406 (который может быть размещен в пространстве, образованном между основанием и устройством направления потока), вывод 404 электронного компонента и основание 402.
[0088] Соответственно, эти компоненты могут быть выполнены с возможностью удаления из оставшейся части картриджа 400. Например, как показано на ФИГ. 7, основание 402 может содержать множество резьб 402А, выполненных с возможностью взаимодействия с множеством резьб 414А наружного корпуса 414 таким образом, что наружный корпус взаимодействуете основанием посредством резьбового взаимодействия. Хотя резьбы 402А, 414А могут образовывать уплотнение, в некоторых вариантах реализаций картридж 400 может также содержать уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения наружного корпуса 414 по основанию 402. Например, О-образное кольцо 432, которое может содержать кремний или другой упругий материал, может проходить вокруг основания 402 и может быть зажато между наружным корпусом 414 и основанием при введении основания в резьбовое взаимодействия с наружным корпусом.
[0089] Кроме того, устройство 408 направления потока может разъемно взаимодействовать с мундштуком 416. Например, как показано на ФИГ. 8, устройство 408 направления потока может содержать множество резьб 408А, выполненных с возможностью взаимодействия с множеством резьб 416А мундштука 416 таким образом, что устройство направления потока взаимодействует с мундштуком посредством резьбового взаимодействия. Хотя резьбы 408А, 416А могут образовывать уплотнение, в некоторых вариантах реализаций картридж 400 может также содержать уплотнительный элемент, выполненный с возможностью уплотнения устройства 408 направления потока по мундштуку 416. Например, О-образное кольцо 434, которое может содержать кремний или другой упругий материал, может проходить вокруг устройства 408 направления потока и может быть зажато между устройством направления потока и мундштуком при введении устройства направления потока в резьбовое взаимодействие с мундштуком.
[0090] Следует понимать, что устройство 408 направления потока может вводить в резьбовое взаимодействие мундштук 416 (см. ФИГ. 8) одновременно с основанием 402, находящемся в резьбовом взаимодействие с наружным корпусом 414 (см. ФИГ. 7). Кроме того, шаг резьбы 408А устройства 408 направления потока и резьбы 416А мундштука 416 может быть равен шагу резьбы 402А основания 402 и резьбы 414А наружного корпуса 414 для обеспечения одновременного взаимодействия устройства направления потока с мундштуком и основания с наружным корпусом без связывания одного набора резьбы с другим, что позволяет самой резьбе образовывать уплотнение и/или сжимать О-образные кольца 432, 434 для образования уплотнения.
[0091] Соответственно, благодаря использованию резьб 402А, 408А, 414А, 416А, картридж 400 может быть выполнен таким образом, что узел, включающий распылитель 410, может быть удален или заменен. В этом отношении, узел, включающий распылитель 410, может быть заменен, когда срок эксплуатации распылителя закончился, или узел может быть заменен отличающимся узлом, включающим отличающийся распылитель, который может быть, например, выполнен с возможностью выработки большего или меньшего количества аэрозоля в каждой затяжке.
[0092] Как указано выше, в некоторых вариантах реализации узел, включающий распылитель 410, может быть заменен таким образом, что может быть обеспечен новый распылитель при достижении распылителем конца срока эксплуатации. В этом отношении, в некоторых вариантах реализаций картридж 400 может быть выполнен с возможностью повторного заполнения таким образом, что картридж 400 может быть многократно повторно использован.
[0093] Таким образом, картридж 400 может иметь признаки, предназначенные для облегчения повторного заполнения. Например, как показано на ФИГ. 7, основание 402 может определять одно или более отверстий 436 для заполнения. Таким образом открытое пространство, образованное резервуаром 412 внутри наружного кожуха 414, может принимать композицию предшественника аэрозоля, направленную через одно или более отверстий 436 для заполнения. Кроме того, одно или более отверстий 436 для заполнения могут соответственно содержать обратный клапан 438. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью обеспечения протекания композиции предшественника аэрозоля через отверстия 436 для заполнения в резервуар 412 и предотвращения протекания из него наружу. Например, обратные клапаны 438 могут содержать мембранные запорные клапаны, которые могут быть образованы из силикона или другого упругого материала и которые могут быть смещены в закрытую конфигурацию. Соответственно, сопло или удлинение пополняемого флакона может взаимодействовать с отверстием(ями) 436 для заполнения и/или обратным(и) клапаном(ами) 438 и направлять композицию предшественника аэрозоля через них для повторного заполнения картриджа 400. В некоторых вариантах реализации наружный корпус 414 может быть прозрачным или полупрозрачным вдоль по меньшей мере его части таким образом, что пользователь может видеть количество композиции предшественника аэрозоля, содержащееся в нем, что может быть полезным для определения уровня композиции предшественника аэрозоля в резервуаре 412 в ходе использования или повторного заполнения картриджа 400.
[0094] Примеры реализаций обратных клапанов, которые могут быть включены в картридж 400, и соответствующие пополняемые флаконы и другие пополняемые компоненты композиции предшественника аэрозоля описаны в заявке на патент США №15/165,928 под авторством Sebastian и др., поданной 26 мая 2016 года, и публикации заявки на патент США №2016/0217882 под авторством Davis и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, в публикации заявки на патент США №2017/0013880 под авторством O'Brien и др., раскрыто устройство доставки аэрозоля, содержащее выполненный с возможностью повторного заполнения резервуар и контейнер для повторного заполнения резервуара, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0095] В некоторых вариантах реализации пополняемый флакон может взаимодействовать по резьбе с картриджем, обеспечивая резьбовое взаимодействие с ним, или иным образом образовывать надежное соединение с картриджем. Пополняемый флакон может затем выдавать композицию предшественника аэрозоля в картридж путем выкачивания или сдавливания пополняемого флакона, или за счет обеспечения возможности вытеснения жидкостью, находящейся под давлением внутри пополняемой емкости, композиции предшественника аэрозоля в картридж. В некоторых вариантах реализаций отверстие(я) для заполнения может быть выполнено с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля из пополняемого флакона, который также выполнен с возможностью повторного заполнения так называемой "емкости", которая определяет относительно большой резервуар для устройства доставки аэрозоля. Например, отверстия для заполнения могут иметь размер и быть выполнены с возможностью размещения сопла пополняемого флакона для емкости или пополняемый флакон для емкости может быть оснащен вторым соплом, выполненным с возможностью взаимодействия с отверстием для заполнения картриджа. Соответственно, резервуар картриджа может быть повторно заполнен с помощью вариантов реализации пополняемых флаконов, которые могут быть использованы для повторного заполнения многих типов устройств доставки аэрозоля.
[0096] Таким образом, предложенный картридж может быть повторно заполнен и повторно использован. Следует понимать, что повторное использование картриджа может обеспечивать снижение затрат и уменьшение количества мусора, связанного с использованием картриджа по сравнению со сменными картриджами одноразового применения. Как указано выше, картриджи для устройств доставки аэрозоля традиционно используют волокнистые фитили для переноса композиции предшественника аэрозоля к нагревательному элементу. Ввиду относительно короткого срока службы таких фитилей, картриджи в целом не были выполнены с возможностью повторного заполнения. Однако за счет использования пористого монолита в качестве элемента для переноса жидкости и/или путем выполнения распылителя таким образом, что он является заменяемым и/или использования самого элемента для переноса жидкости в качестве нагревателя, как описано в настоящем документе, картриджи могут быть повторно заполнены и многократно повторно использованы.
[0097] В дополнительном варианте реализации предложен способ управления работой устройства доставки аэрозоля. Как показано на ФИГ. 9, способ может включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре, образованном между устройством направления потока и наружным корпусом, причем устройство направления потока проходит между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока во время выполнения операции 502. Кроме того, способ может включать направление композиции предшественника аэрозоля из резервуара через элемент для переноса жидкости распылителя, проходящего через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока во время выполнения операции 504. Способ может дополнительно включать прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент распылителя, во время выполнения операции 506. Способ может также включать испарение по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока во время выполнения операции 508.
[0098] В некоторых вариантах реализации способ может также включать прохождение композиции предшественника аэрозоля через одно или более отверстий для заполнения, образованных в основании. Направление композиции предшественника через элемент для переноса жидкости во время выполнения операции 504 может включать направление композиции предшественника аэрозоля через капиллярный канал. Направление композиции предшественника через элемент для переноса жидкости во время выполнения операции 504 может также включать направление композиции предшественника аэрозоля через пористый монолит к нагревательному элементу.
[0099] В некоторых вариантах реализации прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент, во время выполнения операции 506 может включать прием электрического тока, проходящего через провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости. Способ может также включать направление аэрозоля наружу из устройства направления потока через мундштук. Кроме того, способ может включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между наружным корпусом и основанием. Кроме того, способ может включать удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между мундштуком и наружным корпусом и уплотнением между мундштуком и устройством направления потока.
[00100] Множество модификаций и других вариантов осуществления изобретения станут очевидными для специалиста в уровне техники, к которому относится настоящее раскрытие, что имеет преимущество в отношении учений, представленных в вышеприведенных описаниях и связанных чертежах. Таким образом, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться конкретными вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе, и то, что модификации и другие варианты реализации должны быть включены в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в родовом и описательном смысле, а не в целях ограничения.
1. Устройство доставки аэрозоля, содержащее:
наружный корпус;
основание;
устройство направления потока, проходящее от первого конца устройства направления потока до второго конца устройства направления потока через наружный корпус таким образом, что между устройством направления потока и наружным корпусом образован резервуар, который образует открытое пространство, выполненное с возможностью приема композиции предшественника аэрозоля; и
распылитель, проходящий через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока, причем распылитель содержит элемент для переноса жидкости и нагревательный элемент, выполненный с возможностью испарения по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока,
причем основание содержит одно или более отверстий для заполнения, выполненных с возможностью приема через них композиции предшественника аэрозоля.
2. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором элемент для переноса жидкости содержит проходящий через него капиллярный канал.
3. Устройство доставки аэрозоля по п. 2, в котором элемент для переноса жидкости содержит пористый монолит.
4. Устройство доставки аэрозоля по п. 3, в котором нагревательный элемент содержит провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости.
5. Устройство доставки аэрозоля по п. 4, также содержащее первый и второй соединители, контактирующие с витками на первом и втором противоположных концах нагревательного элемента.
6. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором продольная ось элемента для переноса жидкости проходит по существу перпендикулярно продольной оси устройства направления потока.
7. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором наружный корпус уплотнен по основанию.
8. Устройство доставки аэрозоля по п. 7, в котором наружный корпус взаимодействует с основанием посредством резьбового взаимодействия.
9. Устройство доставки аэрозоля по п. 8, также содержащее О-образное кольцо, зажатое между наружным корпусом и основанием.
10. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, также содержащее мундштук, причем мундштук уплотнен по наружному корпусу и устройству направления потока.
11. Устройство доставки аэрозоля по п. 1, в котором распылитель уплотнен по устройству направления потока.
12. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля, включающий: прием композиции предшественника аэрозоля через одно или более отверстий для заполнения, образованных в основании;
удержание указанной композиции предшественника аэрозоля в резервуаре, образованном между устройством направления потока и наружным корпусом, причем устройство направления потока проходит между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока;
направление композиции предшественника аэрозоля из резервуара через элемент для переноса жидкости распылителя, проходящего через устройство направления потока в положении между первым концом устройства направления потока и вторым концом устройства направления потока;
прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент распылителя; и
испарение по меньшей мере части композиции предшественника аэрозоля для получения аэрозоля внутри устройства направления потока.
13. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 12, согласно которому направление композиции предшественника аэрозоля через элемент для переноса жидкости включает направление композиции предшественника аэрозоля через капиллярный канал.
14. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 13, согласно которому направление композиции предшественника аэрозоля через элемент для переноса жидкости также включает направление композиции предшественника аэрозоля через пористый монолит к нагревательному элементу.
15. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 12, согласно которому прием электрического тока, проходящего через нагревательный элемент, включает прием электрического тока, проходящего через провод, образующий множество витков, проходящих вокруг элемента для переноса жидкости.
16. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 12, также включающий направление аэрозоля наружу из устройства направления потока через мундштук.
17. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 12, также включающий удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между наружным корпусом и основанием.
18. Способ управления работой устройства доставки аэрозоля по п. 12, также включающий удержание композиции предшественника аэрозоля в резервуаре с уплотнением между мундштуком и наружным корпусом и уплотнением между мундштуком и устройством направления потока.
