Нагревательный элемент
Испарительное устройство включает в себя картридж, имеющий резервуар, который удерживает испаряемый материал, и камеру распылителя, которая включает в себя нагревательный элемент. Нагревательный элемент может нагревать испаряемый материал. Нагревательный элемент может включать в себя две жесткие части, которые расположены на расстоянии друг от друга на промежуток, который определяет капиллярный зазор. Капиллярный зазор может втягивать испаряемый материал из резервуара в область нагрева для испарения. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 32 ил.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США №62/742,554, озаглавленной "HEATING ELEMENT SYSTEM", поданной 8 октября 2018, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки, в разрешенной степени.
Область техники
[0002] Предмет, описанный в настоящем документе, относится к испарительным устройствам, включая нагревательные элементы для испарительных устройств.
Предшествующий Уровень техники
[0003] Испарительные устройства, которые могут упоминаться как испарители, электронные испарительные устройства или е-испарительные устройства, могут быть использованы для доставки аэрозоля (например, материала паровой фазы и/или конденсированной фазы, взвешенного в стационарной или движущейся массе воздуха или некоторого другого газообразного носителя), содержащего один или несколько активных ингредиентов, путем ингаляции аэрозоля пользователем испарительного устройства. Например, электронные системы доставки никотина (ENDS) включают в себя класс испарительных устройств, которые питаются от батареи и которые могут использоваться для имитации ощущения курения, но без горения табака или других веществ. Испарители приобретают все возрастающую популярность как для медицинского применения, для доставки медикаментов, так и для потребления табака, никотина и других испаряемых материалов на основе растений, включая твердые и/или жидкие материалы, и предварительно заполненные контейнеры (картриджи, запакованные контейнеры и т.д.) таких материалов. Испарительные устройства могут быть портативными, автономными и удобными для использования.
[0004] При использовании испарительного устройства, пользователь вдыхает аэрозоль, обычно упоминаемый как "пар", который может генерироваться нагревательным элементом, который испаряет (например, вызывает по меньшей мере частично переход жидкости или твердого вещества в газовую фазу) испаряемый материал, который может представлять собой жидкость, раствор, твердое вещество, пасту, воск или любую другую форму, подходящую для использования с конкретным испарительным устройством. Испаряемый материал, используемый с испарителем, может быть предусмотрен внутри картриджа (например, отделяемой части испарительного устройства, которая содержит испаряемый материал), который включает в себя выпускное отверстие (например, мундштук) для ингаляции аэрозоля пользователем.
[0005] Для приема вдыхаемого аэрозоля, генерируемого испарительным устройством, пользователь может, в некоторых примерах, активировать испарительное устройство, делая затяжку, путем нажатия на кнопку и/или каким-либо другим методом. Затяжка, как используется здесь, относится к вдыханию (ингаляции) пользователем так, что это вызывает втягивание объема воздуха в испарительное устройство, так что вдыхаемый аэрозоль генерируется комбинацией испаренного испаряемого материала с объемом воздуха.
[0006] Метод, которым испарительное устройство генерирует вдыхаемый аэрозоль из испаряемого материала, включает нагревание испаряемого материала в испарительной камере (например, камере нагревателя), чтобы вызвать преобразование испаряемого материала в газовую (или паровую) фазу. Испарительная камера обычно относится к области или объему в испарительном устройстве, внутри которого источник тепла (например, проводящий (кондуктивный), конвективный и/или излучательный) вызывает нагревание испаряемого материала для получения смеси воздуха и испаренного материала для образования пара для вдыхания испаряемого материала пользователем испарительного устройства.
[0007] В некоторых вариантах осуществления, испаряемый материал может вытягиваться из резервуара и в испарительную камеру через фитильный элемент (например, фитиль). Вытяжка испаряемого материала в испарительную камеру может быть по меньшей мере частично обусловлена капиллярным действием, обеспечиваемым фитилем, когда фитиль втягивает испаряемый материал вдоль фитиля в направлении испарительной камеры.
[0008] Испарительные устройства могут управляться одним или несколькими контроллерами, электронными схемами (например, датчиками, нагревательными элементами) и/или тому подобным на испарителе. Испарительные устройства также могут осуществлять беспроводную связь с внешним контроллером (например, вычислительным устройством, таким как смартфон).
Сущность изобретения
[0009] Аспекты настоящего изобретения относятся к нагревательному элементу для использования в испарительном устройстве.
[0010] В соответствии с некоторыми реализациями, картридж для испарительного устройства включает в себя резервуар и нагревательный элемент. Резервуар может содержать испаряемый материал. Нагревательный элемент может нагревать испаряемый материал. Нагревательный элемент может включать в себя капиллярную структуру, которая включает в себя множество жестких частей. Пары из множества жестких частей могут быть расположены на расстоянии друг от друга для образования капиллярного зазора между ними. Капиллярный зазор может вытягивать испаряемый материал из резервуара в область нагрева нагревательного элемента, которая должна быть нагрета. Аэрозоль может генерироваться путем нагревания испаряемого материала, втягиваемого в область нагрева нагревательного элемента.
[0011] В некоторых реализациях, множество жестких частей капиллярной структуры включает в себя верхнюю жесткую часть и нижнюю жесткую часть, сформированную интегрально с верхней жесткой частью и отделенную от верхней жесткой части промежутком, который определяет капиллярный зазор.
[0012] В некоторых реализациях, множество жестких частей капиллярной структуры включает в себя верхнюю концевую часть во флюидной связи с резервуаром, нижнюю концевую часть, включающую в себя нагреватель, нижнюю жесткую часть и верхнюю жесткую часть, сформированную интегрально с нижней жесткой частью. Верхняя жесткая часть может включать в себя множество продолжающихся вверх элементов. Капиллярный зазор может быть образован между смежными продолжающимися вверх элементами множества продолжающихся вверх элементов.
[0013] В некоторых реализациях, множество жестких частей капиллярной структуры включает в себя внутреннюю жесткую часть, определяющую канал, и внешнюю жесткую часть, окружающую внутреннюю жесткую часть и отделенную от внутренней жесткой части промежутком, который определяет капиллярный зазор.
[0014] В некоторых реализациях, нагревательный элемент по меньшей мере частично расположен внутри резервуара.
[0015] В некоторых реализациях, верхняя жесткая часть множества жестких частей может включать в себя верхний участок испарения, имеющий множество верхних зазоров, и нижнюю жесткую часть множества жестких частей. Нижняя жесткая часть может включать в себя нижний участок испарения, имеющий множество нижних зазоров. Множество верхних зазоров может быть расположено с боковым смещением относительно множества нижних зазоров.
[0016] В некоторых реализациях, картридж может включать в себя впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может направлять поток воздуха через область нагрева таким образом, что при активации нагревательного элемента испаряемый материал, втягиваемый в капиллярный зазор в области нагрева, испаряется в поток воздуха.
[0017] В некоторых реализациях, нагревательный элемент включает в себя электропроводный слой. Электропроводный слой может включать в себя структуру проводящих дорожек.
[0018] В некоторых реализациях, нагревательный элемент содержит нихром.
[0019] В некоторых реализациях, картридж включает в себя корпус камеры распылителя, который окружает по меньшей мере часть нагревательного элемента. Корпус камеры распылителя может включать в себя вырезанную область. Вырезанная область может принимать пористый материал, сконфигурированный для впитывания испаряемого материала.
[0020] В некоторых реализациях, нагревательный элемент образует единую жесткую часть, которая сложена, чтобы определять верхнюю жесткую часть и нижнюю жесткую часть. В некоторых реализациях, верхняя жесткая часть расположена параллельно нижней жесткой части.
[0021] В некоторых реализациях, нагревательный элемент включает в себя множество перфораций, чтобы позволять испаряемому материалу испаряться через них.
[0022] В соответствии с некоторыми реализациями, способ включает в себя втягивание, через капиллярный зазор, образованный между двумя жесткими частями нагревательного элемента, испаряемого материала из резервуара испарительного устройства в область нагрева. Нагревательный элемент может быть частично расположен внутри по меньшей мере части резервуара. Каждая из двух жестких частей может иметь участок испарения. Способ может также включать в себя нагревание по меньшей мере участка испарения двух жестких частей, чтобы вызвать испарение испаряемого материала. Способ может дополнительно включать в себя обеспечения ввода испаренного испаряемого материала в поток воздуха вдоль канала воздушного потока к мундштуку испарительного устройства.
[0023] Подробности одного или более вариантов заявленного предмета, описанного здесь, изложены на прилагаемых чертежах и в описании, приведенном ниже. Другие признаки и преимущества заявленного предмета, раскрытого в настоящем документе, будут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения. Формула изобретения, которая следует за настоящим раскрытием, предназначена для определения объема защиты заявленного предмета.
Краткое Описание Чертежей
[0024] Прилагаемые чертежи, которые включены в данную спецификацию и составляют ее часть, показывают некоторые аспекты заявленного предмета, раскрытого в настоящем документе, и вместе с описанием способствуют пояснению некоторых из принципов, ассоциированных с раскрытыми реализациями. На чертежах:
[0025] Фиг. 1A показывает блок-схему, иллюстрирующую признаки испарителя на основе картриджа, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0026] Фиг. 1В является схематичным представлением испарителя и картриджа испарителя;
[0027] Фиг. 1C является видом спереди испарителя и варианта осуществления картриджа испарителя;
[0028] Фиг. 1D является видом спереди картриджа испарителя, соединенного с испарителем;
[0029] Фиг. 1Е является видом в перспективе картриджа испарителя;
[0030] Фиг. 1F является видом в перспективе другого варианта осуществления картриджа испарителя, соединенного с испарителем;
[0031] Фиг. 2А иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0032] Фиг. 2В иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0033] Фиг. 2С иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0034] Фиг. 2D иллюстрирует схему нагревательного элемента в развернутой конфигурации, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0035] Фиг. 3А иллюстрирует вид в перспективе картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0036] Фиг. 3В иллюстрирует вид в перспективе камеры распылителя картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0037] Фиг. 4 иллюстрирует вид в перспективе картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0038] Фиг. 5А иллюстрирует вид в перспективе нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0039] Фиг. 5В иллюстрирует вид в перспективе нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0040] Фиг. 5С иллюстрирует вид в поперечном сечении нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0041] Фиг. 6 иллюстрирует вид в поперечном сечении картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0042] Фиг. 7А иллюстрирует вид сбоку в поперечном сечении картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0043] Фиг. 7В иллюстрирует вид сбоку в поперечном сечении картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0044] Фиг. 8 иллюстрирует вид в перспективе в поперечном сечении камеры распылителя картриджа испарителя, в который введена по меньшей мере часть нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0045] Фиг. 9 иллюстрирует вид в перспективе нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0046] Фиг. 10А иллюстрирует вид в перспективе схемы нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0047] Фиг. 10В иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0048] Фиг. 11А иллюстрирует вид в перспективе нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0049] Фиг. 11В иллюстрирует нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0050] Фиг. 11С иллюстрирует вид снизу нагревательного элемента, согласующегося с реализациями заявленного предмета;
[0051] Фиг. 12A иллюстрирует вид в перспективе картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0052] Фиг. 12В иллюстрирует вид в перспективе картриджа испарителя, в который введен нагревательный элемент, согласующийся с реализациями заявленного предмета;
[0053] Фиг. 13А иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0054] Фиг. 13В иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета;
[0055] Фиг. 13С иллюстрирует схему нагревательного элемента и резервуара, согласующихся с реализациями заявленного предмета; и
[0056] Фиг. 14 показывает блок-схему последовательности операций процесса, иллюстрирующую признаки способа втягивания испаряемого материала и обеспечения испарения испаряемого материала в испарительном устройстве, согласующемся с реализациями заявленного предмета.
Подробное Описание изобретения
[0057] Реализации заявленного предмета включают в себя способы, устройства, продукты производства и системы, относящиеся к испарению одного или более материалов для ингаляции пользователем. Примерные реализации включают в себя испарительные устройства и системы, включающие в себя испарительные устройства. Термин "испарительное устройство", как используется в следующем описании и формуле изобретения, относится к любому из автономного устройства, устройства, которое включает в себя две или более отделяемых частей (например, корпус испарителя, который включает в себя батарею и другие аппаратные средства, и картридж, который включает в себя испаряемый материал), и/или тому подобное. "Испарительная система", как используется здесь, может включать в себя один или более компонентов, таких как испарительное устройство. Примеры испарительных устройств, согласующихся с реализациями заявленного предмета, включают в себя электронные испарители, электронные системы доставки никотина (ENDS) и/или тому подобное. В общем, такие испарительные устройства представляют собой портативные устройства, которые нагревают (например, за счет конвекции, теплопроводности, излучения и/или некоторой их комбинации) испаряемый материал для получения вдыхаемой дозы материала. Испаряемый материал, используемый с испарителем, может быть предусмотрен внутри картриджа (например, части испарителя, которая содержит испаряемый материал в резервуаре или другом контейнере), который может пополняться при опустошении или заменяться на новый картридж, содержащий дополнительный испаряемый материал того же самого или другого типа. Испарительное устройство может представлять собой испарительное устройство, использующее картридж, испарительное устройство без картриджа или испарительное устройство многократного использования, способное использоваться с картриджем или без картриджа. Например, испарительное устройство многократного использования может включать в себя нагревательную камеру (например, печь или другую область, в которой материал нагревается нагревательным элементом), сконфигурированную, чтобы принимать испаряемый материал непосредственно в нагревательную камеру и/или резервуар или тому подобное для вмещения испаряемого материала. В некоторых реализациях, испарительное устройство может быть сконфигурировано для использования с жидким испаряемым материалом (например, раствором носителя, в котором активный и/или неактивный ингредиент(ы) взвешены или удерживаются в растворе, или жидкой формой самого испаряемого материала), пастой, воском и/или твердым испаряемым материалом. Твердый испаряемый материал может включать в себя растительный материал, который выделяет некоторую часть растительного материала в качестве испаряемого материала (например, так что некоторая часть растительного материала остается в виде отходов после того, как испаряемый материал испарен для ингаляции пользователем), или, опционально, может быть твердой формой самого испаряемого материала, так что весь твердый материал, в конечном счете, может испаряться для ингаляции. Жидкий испаряемый материал также может быть способен полностью испаряться или может включать в себя некоторую часть жидкого материала, которая остается после того, как весь материал, пригодный для ингаляции, был испарен.
[0058] Со ссылкой на блок-схему на фиг. 1А, испарительное устройство 100 может включать в себя источник 8 питания (например, батарею, которая может быть перезаряжаемой батареей) и контроллер 19 (например, процессор, электрическую схему и т.д., способные исполнять логику) для управления подачей тепла в распылитель 26, чтобы вызвать преобразование испаряемого материала из конденсированной формы (например, твердого вещества, жидкости, раствора, суспензии, части по меньшей мере частично необработанного растительного материала и т.д.) в газовую фазу. Контроллер 19 может быть частью одной или более печатных плат (PCB), соответственно некоторым реализациям заявленного предмета. После преобразования испаряемого материала в газовую фазу и в зависимости от типа испарителя, физических и химических свойств испаряемого материала и/или других факторов, по меньшей мере часть испаряемого в газовой фазе материала может конденсироваться с образованием материала в форме частиц по меньшей мере в частичном локальном равновесии с газовой фазой как часть аэрозоля, который может образовывать часть или всю вдыхаемую дозу, обеспечиваемую испарительным устройством 100 для затяжки или вдоха пользователя на испарительном устройстве 100. Следует иметь в виду, что взаимодействие между газовой и конденсированной фазами в аэрозоле, генерируемом испарителем, может быть сложным и динамическим, так как такие факторы, как температура окружающей среды, относительная влажность, химический состав, условия течения в каналах воздушного потока (как внутри испарительного устройства 100, так и в дыхательных путях человека или животного) и/или смешивание испаряемого материала в газовой фазе или аэрозольной фазе с другими воздушными потоками и т.д., могут влиять на один или более физических параметров аэрозоля. В некоторых испарительных устройствах и, в частности, для испарительных устройств, сконфигурированных для подачи летучих испаряемых материалов, ингаляционная доза может существовать преимущественно в газовой фазе (т.е. образование частиц конденсированной фазы может быть очень ограниченным).
[0059] Аспекты настоящего заявленного предмета могут включать в себя использование элементов распылителя со структурой, которая не обязательно должна быть пористой, а вместо этого может включать узкий, смачиваемый зазор между структурными элементами, так что капиллярное давление втягивает жидкий испаряемый материал из резервуара в нагреваемую зону нагревательного элемента для испарения. Такие структуры могут обеспечивать преимущества, относящиеся к более легко контролируемым капиллярным давлениям, простоте изготовления и тому подобному.
[0060] Испарительные устройства 100 для использования с жидкими испаряемыми материалами (например, чистые жидкости, суспензии, растворы, смеси и т.д.) могут включать в себя распылитель 26, в котором фитильный элемент (например, фитиль (не показан на фиг. 2), который может включать в себя любой материал, способный вызывать движение флюида под капиллярным давлением, переносит некоторое количество жидкого испаряемого материала в часть распылителя, которая включает в себя нагревательный элемент (также не показанный на фиг. 2). Фитильный элемент обычно сконфигурирован, чтобы вытягивать жидкий испаряемый материал из резервуара, сконфигурированного, чтобы содержать (и который может при использовании содержать) жидкий испаряемый материал, так что жидкий испаряемый материал может испаряться теплом, подаваемым от нагревательного элемента. Фитильный элемент может также опционально позволять воздуху поступать в резервуар и заменять объем удаленной жидкости. В некоторых реализациях заявленного предмета, капиллярное действие может втягивать жидкий испаряемый материал в фитиль для испарения нагревательным элементом, и воздух может возвращаться в резервуар 140 через фитиль, чтобы по меньшей мере частично выравнивать давление в резервуаре.
[0061] Другие способы обеспечения поступления воздуха в резервуар 140 для выравнивания давления также находятся в пределах объема заявленного предмета. Например, испарительные устройства используют фитиль, образованный материалом из диоксида кремния, хлопка или стекловолокна. Материал фитиля из диоксида кремния может быть образован путем пакетирования тонких непрерывных волокон, например, из кварцевого стекла, сначала в нити, которые затем связываются вместе для формирования корда или шнура, используемого в качестве фитиля. Корд может быть специфицирован номинальным внешним диаметром, количеством нитей и/или значением, указывающим линейную плотность.
[0062] Как используется в настоящем документе, термины "фитиль" или "фитильный элемент" включают любой материал, способный вызывать движение жидкости под капиллярным давлением.
[0063] Нагревательный элемент может представлять собой или включать в себя один или более из кондуктивного нагревателя, лучистого нагревателя и конвективного нагревателя. Одним типом нагревательного элемента является резистивный нагревательный элемент, который может содержать материал (например, металл или сплав, например хромоникелевый сплав, или неметаллический резистор), сконфигурированный, чтобы рассеивать электрическую мощность в форме тепла, когда электрический ток пропускается через один или более резистивных сегментов нагревательного элемента. В некоторых реализациях заявленного предмета, распылитель может включать в себя нагревательный элемент, который включает в себя резистивную спираль или другой нагревательный элемент, обернутый вокруг, расположенный внутри, интегрированный в объемную форму, запрессованный в термический контакт или иным образом приспособленный для подачи тепла на фитильный элемент, чтобы заставить жидкий испаряемый материал, втягиваемый фитильным элементом из резервуара, испаряться для последующего вдоха пользователем в газовой и/или конденсированной фазе (например, аэрозольных частицах или каплях). Возможны также другие конфигурации фитильного элемента, нагревательного элемента и/или узла распылителя.
[0064] Однако системы распылителей, в которых жидкость втягивается в волокнистый фитиль из резервуара, могут быть ограничены тем, что жидкость может преимущественно втягиваться в концевых или близких к ним точках шнура, которые находятся в контакте с жидкостью в резервуаре (например, в концевых точках непрерывных волокон диоксида кремния или другого волокнистого материала, используемого в качестве фитиля), и затем транспортироваться вдоль главной оси фитиля к нагреваемой области фитиля, из которой происходит испарение. Во время использования испарительного устройства, жидкость может не пополняться в нагреваемой области так быстро, как это желательно для пользователя, когда жидкость испаряется из нагреваемой области фитиля, и больше жидкости должно перемещаться по длине фитиля для пополнения. Могут быть желательны усовершенствования в скорости подачи жидкости таких конструкций. Кроме того, некоторые материалы, используемые в конструкции фитиля, такие как стекловолокно, могут легко ломаться и создавать пыль, что может быть нежелательным и/или вредным.
[0065] В одном примере конструкции распылителя на основе фитиля, типичный фитиль может иметь диаметр приблизительно 1,5 мм и площадь поверхности приблизительно 4,7 мм2 на мм длины. Увеличение длины нагреваемой секции может увеличить площадь нагрева, но любой испаряемой жидкости потребовалось бы проходить дальше, чтобы достичь центра нагревателя. Такие конфигурации могут ограничивать общую мощность, которая может использоваться для испарения, без увеличения плотности мощности. Это может увеличить риск того, что инкрементное увеличение мощности приводит к потере жидкости, а не более эффективному испарению.
[0066] Дополнительные усовершенствования могут быть возможны по отношению к традиционной системе распылителя, в которой жидкость втягивается в фитиль из резервуара. Например, традиционная система распылителя может быть довольно сложной со многими компонентами, и может иметься значительная вариабельность в изготовлении и использовании фитиля и компонентов спирали. Кроме того, фитиль, образованный, как описано выше, путем пакетирования тонких непрерывных волокон сначала в нити, которые затем связываются вместе для формирования корда или шнура, используемого в качестве фитиля, может быть хрупким, и его нежесткая структура может потребовать точного и тщательного размещения, увеличивая сложность производства. Некоторые свойства материала (такие как капиллярность) традиционных фитилей может быть трудно измерить точно, не подвергая материал воздействию жидкости. Некоторые свойства материала могут допускать оценку, но трудно прогнозируются из-за высокой сжимаемости материалов.
[0067] В других конструкциях распылителя, традиционная конструкция фитиля и спирали модифицированы для введения цилиндрического керамического фитиля, который решает некоторые конструктивные проблемы, связанные с нежестким фитилем, а также устраняет недостатки, обусловленные продольным втягиванием жидкости. Однако такие конструкции имеют тенденцию к большому количеству деталей, что также приводит к сложности производства и может иметь другие недостатки.
[0068] В еще одном варианте конструкции распылителя реализуется конструкция спирали “в дымоходе”. Такая конструкция использует керамический фитиль, образованный в полой трубке с нагревательной спиралью на внутренней части полой трубки. Вместо вытягивания жидкости из резервуара вдоль оси фитиля, жидкость окружает периметр спирали, что приводит к большой площади впитывания и короткому фитильному расстоянию. Однако эта конструкция имеет тенденцию к большому количеству деталей, что приводит к сложностям производства.
[0069] Каждый из описанных выше распылителей может включать дополнительные проблемы, заключающиеся в том, что конструкции могут не всегда быть объемно компактными, и вместо этого могут занимать значительную часть испарительного устройства, в которое они включены. Уменьшение объема распылителя и тем самым отведение большего объема для испаряемого материала может быть ключевой задачей проектирования испарителя.
[0070] Некоторые испарительные устройства могут дополнительно или альтернативно быть сконфигурированы, чтобы создавать вдыхаемую дозу испаряемого материала в газовой фазе и/или аэрозольной фазе путем нагревания нежидкого испаряемого материала, такого как, например, испаряемый материал в твердой фазе (например, воск или тому подобное) или растительный материал (например, табачные листья и/или части табачных листьев). В таких испарительных устройствах, резистивный нагревательный элемент может быть составной частью или иным образом входить в тепловой контакт со стенками печи или другой нагревательной камеры, в которую помещен нежидкий испаряемый материал. Альтернативно, резистивный нагревательный элемент или элементы могут использоваться для нагрева воздуха, проходящего через нежидкий испаряемый материал или мимо него, чтобы вызвать конвективный нагрев нежидкого испаряемого материала. В других примерах, резистивный нагревательный элемент или элементы могут быть расположены в тесном контакте с растительным материалом таким образом, что непосредственный кондуктивный нагрев растительного материала происходит в пределах массы растительного материала (например, в противоположность нагреву только за счет проводимости внутрь от стенок печи).
[0071] Нагревательный элемент может быть активирован (например, контроллер, который опционально является частью корпуса испарителя, как описано ниже, может вызвать прохождение тока от источника питания через цепь, включающую в себя резистивный нагревательный элемент, который опционально является частью картриджа испарителя, как описано ниже), в ассоциации с затяжкой пользователя (например, вдохом, ингаляцией и т.д.) на мундштуке 21 испарителя, чтобы заставить воздух течь из впускного отверстия для воздуха вдоль канала воздушного потока, который проходит через распылитель (например, фитильный элемент и нагревательный элемент). Опционально, воздух может протекать от впускного отверстия для воздуха через одну или более зон или камер конденсации, к выпускному отверстию для воздуха в мундштуке. Входящий воздух, проходящий по каналу воздушного потока, проходит через распылитель, где испаряемый материал в газовой фазе уносится в воздух. Как отмечено выше, захваченный испаряемый материал в газовой фазе может конденсироваться при прохождении через остальную часть канала воздушного потока, так что вдыхаемая доза испаряемого материала в форме аэрозоля может подаваться из выпускного отверстия для воздуха (например, в мундштуке 21 для ингаляции пользователем).
[0072] Активация нагревательного элемента может быть вызвана автоматическим обнаружением затяжки на основе одного или более сигналов, генерируемых одним или более датчиками 29. Эти датчики 29 могут включать в себя один или более из: датчика или датчиков давления, размещенных так, чтобы обнаруживать давление вдоль канала воздушного потока относительно окружающего давления (или, опционально, для измерения изменений абсолютного давления), одного или более датчиков движения (например, акселерометров) испарительного устройства 100, одного или более датчиков потока испарительного устройства 100 и/или емкостного сенсора губ испарителя; в ответ на обнаружение взаимодействия пользователя с одним или более устройствами 41 ввода (например, кнопками или другими тактильными устройствами управления испарительного устройства 100), прием сигналов из вычислительного устройства в коммуникации с испарительным устройством 100; и/или посредством других методов для определения того, что происходит или предстоит затяжка.
[0073] Как обсуждается здесь, испарительное устройство 100, соответствующее реализациям заявленного предмета, может быть сконфигурировано, чтобы соединяться (например, беспроводным способом или через проводное соединение) с вычислительным устройством (или, опционально, двумя или более устройствами) в коммуникации с испарительным устройством 100. Для этого контроллер 19 может включать в себя аппаратные средства 49 связи. Контроллер может также включать в себя память 41. Аппаратные средства 49 связи могут включать в себя прошивку и/или могут управляться программным обеспечением для исполнения одного или более криптографических протоколов для связи.
[0074] Вычислительное устройство может быть компонентом системы испарителя, которая также включает в себя испаритель 100, и может включать в себя свои собственные аппаратные средства для связи, которые могут устанавливать канал беспроводной связи с аппаратными средствами 49 связи испарителя 100. Например, вычислительное устройство, используемое как часть системы испарителя, может включать в себя вычислительное устройство общего назначения (например, смартфон, планшет, персональный компьютер, какое-либо другое портативное устройство, такое как смарт-часы или т.п.), которое исполняет программное обеспечение для создания пользовательского интерфейса для обеспечения возможности пользователю устройства взаимодействовать с испарительным устройством. В других реализациях заявленного предмета, такое устройство, используемое как часть системы испарителя, может представлять собой специализированный элемент аппаратных средств, такой как пульт дистанционного управления или другое беспроводное или проводное устройство, имеющее один или более физических или программируемых элементов управления интерфейсом (например, конфигурируемых на экране или другом устройстве отображения и выбираемых посредством взаимодействия пользователя с сенсорным экраном или некоторым другим устройством ввода, таким как мышь, указатель, трекбол, кнопки курсора или т.п.). Испарительное устройство 100 может также включать в себя один или более элементов или устройств вывода 37 для предоставления информации пользователю. Например, элементы вывода 37 могут включать в себя один или более светоизлучающих диодов (LED), сконфигурированных, чтобы обеспечивать обратную связь пользователю на основе статуса и/или режима работы испарительного устройства 100.
[0075] Вычислительное устройство, которое является частью системы испарителя, как определено выше, может использоваться для любой из одной или более функций, таких как управление дозированием (например, контроль дозы, настройка дозы, ограничение дозы, отслеживание пользователя и т.д.), управление сеансом (например, контроль сеанса, установление сеанса, ограничение сеанса, отслеживание пользователя и т.д.), управление доставкой никотина (например, переключение между никотиновым и не-никотиновым испаряемым материалом, регулирование количества доставляемого никотина и т.д.), получение информации о местоположении (например, местоположение других пользователей, места расположения розничных торговцев/коммерческих мест, локации вейпинга, относительное или абсолютное местоположение самого испарителя (вейпоризатора) и т.д.), персонализацию испарителя (например, наименование испарителя, блокировку/защиту паролем испарителя, регулирование одного или более родительских элементов управления, ассоциирование испарителя с группой пользователей, регистрацию испарителя изготовителем или организацией гарантийного технического обслуживания и т.д.), участие в социальной активности с другими пользователями (например, игры, коммуникации социальных сетей, взаимодействие с одной или несколькими группами и т.д.) или тому подобное. Термины “проведение сеанса”, “сеанс”, “сеанс испарителя” или “сеанс испарения” используются, в общем, для обозначения периода, относящегося к использованию испарителя. Период может включать в себя период времени, число доз, количество испаряемого материала и/или т.п.
[0076] В примере, в котором вычислительное устройство обеспечивает сигналы, относящиеся к активации резистивного нагревательного элемента, или в других примерах связи вычислительного устройства с испарительным устройством для реализации различных функций управления или других функций, вычислительное устройство выполняет один или более наборов компьютерных инструкций для обеспечения пользовательского интерфейса и базовой обработки данных. В одном примере, обнаружение вычислительным устройством взаимодействия пользователя с одним или несколькими элементами пользовательского интерфейса может побуждать вычислительное устройство сигнализировать испарительному устройству 100 активировать нагревательный элемент либо до полной рабочей температуры для создания вдыхаемой дозы пара/аэрозоля, либо до более низкой температуры, чтобы начать нагрев нагревательного элемента. Другими функциями испарителя можно управлять путем взаимодействия пользователя с пользовательским интерфейсом на вычислительном устройстве в коммуникации с испарительным устройством.
[0077] Температура резистивного нагревательного элемента испарителя может зависеть от ряда факторов, включая величину электрической мощности, подаваемой на резистивный нагревательный элемент, и/или рабочий цикл, в котором подается электрическая мощность, кондуктивная теплопередача к другим частям электронного испарительного устройства и/или к окружающей среде, латентные потери тепла вследствие испарения испаряемого материала из фитильного элемента и/или распылителя в целом и конвективные потери тепла из-за воздушного потока (например, воздуха, проходящего через нагревательный элемент или распылитель в целом, когда пользователь вдыхает на испарительном устройстве). Как отмечено выше, чтобы надежно активировать нагревательный элемент или нагревать нагревательный элемент до требуемой температуры, в некоторых реализациях заявленного предмета, испарительное устройство может использовать сигналы от датчика (например, датчика давления) для определения, когда пользователь вдыхает. Датчик может быть расположен на пути воздушного потока и/или может быть соединен (например, через проход или другой канал) с каналом воздушного потока, содержащим впускное отверстие для воздуха для входа в устройство и выпускное отверстие, через которое пользователь вдыхает полученный пар и/или аэрозоль, так что датчик воспринимает изменения (например, изменения давления) одновременно с воздухом, проходящим через испарительное устройство от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха. В некоторых реализациях заявленного предмета, нагревательный элемент может быть активирован в ассоциации с затяжкой пользователя, например, путем автоматического обнаружения затяжки датчиком давления, определяющим изменение (например, изменение давления) в канале воздушного потока.
[0078] Датчик(и) 29 может быть установлен на или связан (например, электрически или электронным способом, либо физически, либо через беспроводное соединение) с контроллером 19 (например, узлом печатной платы или другим типом схемной платы). Чтобы точно принимать измерения и поддерживать долговечность испарительного устройства 100, может быть полезно обеспечить упругое уплотнение 60 для отделения канала воздушного потока от других частей испарительного устройства 100. Уплотнение 60, которое может быть прокладкой, может быть сконфигурировано, чтобы по меньшей мере частично окружать датчик(и) 29 таким образом, что соединения датчика(ов) 29 с внутренней схемой испарительного устройства 100 отделены от части датчика(ов) 29, открытой в канал воздушного потока. В примере испарителя на основе картриджа, уплотнение 60 может также отделять части одного или более электрических соединений между корпусом 50 испарителя и картриджем 52 испарителя. Такие компоновки уплотнения 60 в испарительном устройстве 100 могут быть полезны для смягчения потенциально разрушительных воздействий на компоненты испарителя в результате взаимодействий с факторами окружающей среды, такими как вода в паровой или жидкой фазах, другие флюиды, такие как испаряемый материал и т.д., и/или для уменьшения выпуска воздуха из канала воздушного потока в испарительном устройстве 100. Нежелательный воздух, жидкость или другой флюид, проходящий через и/или контактирующий со схемой испарительного устройства 100, может вызвать различные нежелательные эффекты, такие как изменения отсчетов давления, и/или может привести к образованию нежелательного материала, такого как влага, избыточный испаряемый материал и т.д., в частях испарителя, где они могут обусловить неверный сигнал давления, деградацию датчика(ов) или других компонентов и/или привести к снижению срока службы испарительного устройства 100. Утечки в уплотнении 60 также могут привести к тому, что пользователь вдыхает воздух, который прошел над частями испарительного устройства 100, содержащими или выполненными из материалов, которые могут быть нежелательными для ингаляции.
[0079] В некоторых реализациях, корпус 50 испарителя включает в себя контроллер 19, источник 8 питания (например, батарею), один или более датчиков, зарядные контакты (например, для зарядки источника 8 питания), прокладку или уплотнительный механизм (или уплотнение) 60 и гнездо 69 картриджа, сконфигурированное для вмещения картриджа 52 испарителя для соединения с корпусом 50 испарителя через одну или несколько из множества соединительных структур. В некоторых примерах, картридж 52 испарителя включает в себя резервуар 55 для хранения жидкого испаряемого материала и мундштук 21, имеющий выпускное отверстие для аэрозоля, для подачи вдыхаемой дозы к пользователю. Картридж испарителя может включать в себя распылитель 26, имеющий фитильный элемент и нагревательный элемент, или, альтернативно, один или оба из фитильного элемента и нагревательного элемента могут быть частью корпуса 50 испарителя. В реализациях, в которых любая часть распылителя 26 (например, нагревательный элемент и/или фитильный элемент) является частью корпуса 50 испарителя, испарительное устройство может быть сконфигурировано, чтобы подавать жидкий испаряемый материал из резервуара в картридже испарителя в часть(и) распылителя, включенную(ые) в корпус испарителя.
[0080] Конфигурации на основе картриджей для испарителей, которые генерируют вдыхаемую дозу нежидкого испаряемого материала путем нагревания нежидкого испаряемого материала, также входят в объем заявленного предмета. Например, картридж испарителя может включать массу растительного материала, который обработан и сформирован так, чтобы иметь непосредственный контакт с частями одного или более резистивных нагревательных элементов, и такой картридж испарителя может быть сконфигурирован, чтобы соединяться механически и электрически с корпусом испарителя, который включает в себя контроллер, источник питания и контакты гнезда для соединения с соответствующими контактами картриджа для завершения схемы с одним или более резистивными нагревательными элементами.
[0081] В испарительных устройствах, в которых источник 8 питания является частью корпуса 50 испарителя, и нагревательный элемент расположен в картридже 52 испарителя, сконфигурированном для соединения с корпусом 50 испарителя, испаритель 100 может включать в себя элементы электрического соединения (например, средство для завершения схемы) для завершения схемы, которая включает в себя контроллер (например, печатную плату, микроконтроллер или тому подобное), источник питания и нагревательный элемент. Эти элементы могут включать в себя по меньшей мере два контакта (упоминаемые здесь как контакты 65 картриджа) на нижней поверхности картриджа 52 испарителя и по меньшей мере два контакта (упоминаемые здесь как контакты 62 гнезда), расположенные вблизи основания гнезда картриджа испарительного устройства 100, так что контакты 65 картриджа и контакты 62 гнезда образуют электрические соединения, когда картридж 52 испарителя вставлен в гнездо 69 картриджа и соединен с ним. Схема, завершенная этими электрическими соединениями, может обеспечивать подачу электрического тока на нагревательный элемент и может дополнительно использоваться для дополнительных функций, таких как измерение сопротивления нагревательного элемента для использования в определении и/или регулировании температуры нагревательного элемента на основе теплового коэффициента удельного сопротивления нагревательного элемента, для идентификации картриджа на основе одной или более электрических характеристик резистивного нагревательного элемента или другой схемы картриджа испарителя и т.д.
[0082] В некоторых реализациях настоящего изобретения, по меньшей мере два контакта картриджа и по меньшей мере два контакта гнезда могут быть сконфигурированы для электрического соединения в любой из по меньшей мере двух ориентаций. Другими словами, одна или более схем, необходимых для работы испарителя, могут быть завершены путем вставки картриджа 52 испарителя в гнездо 69 картриджа в первой ориентации вращения (вокруг оси, вдоль которой картридж 52 испарителя вставляется в гнездо 69 картриджа корпуса 50 испарителя), так что первый контакт картриджа из по меньшей мере двух контактов 65 картриджа электрически соединяется с первым контактом гнезда из по меньшей мере двух контактов 62 гнезда, и второй контакт картриджа из по меньшей мере двух контактов 65 картриджа электрически соединяется со вторым контактом гнезда из по меньшей мере двух контактов 62 гнезда. Кроме того, одна или более схем, необходимых для работы испарителя, могут быть завершены путем вставки картриджа 52 испарителя в гнездо 69 картриджа во второй ориентации вращения, так что первый контакт картриджа из по меньшей мере двух контактов 65 картриджа электрически соединяется со вторым контактом гнезда из по меньшей мере двух контактов 62 гнезда, и второй контакт картриджа из по меньшей мере двух контактов 65 картриджа электрически соединяется с первым контактом гнезда из по меньшей мере двух контактов 62 гнезда.
[0083] В одном примере соединительной структуры для соединения картриджа 52 испарителя с корпусом испарителя, корпус 50 испарителя включает в себя один или более фиксаторов (например, углублений, выступов и т.д.), выступающих внутрь от внутренней поверхности гнезда 69 картриджа, дополнительный материал (например, металл, пластик и т.д.), отформованный, чтобы включать в себя участок, выступающий внутрь гнезда 69 картриджа, и/или тому подобное. Одна или более внешних поверхностей картриджа 52 испарителя могут включать в себя соответствующие углубления (не показаны на фиг. 1A), которые могут соответствовать, вмещать и/или иным образом защелкиваться на таких фиксаторах или выступающих участках, когда картридж 52 испарителя вставлен в гнездо 69 картриджа на корпусе 50 испарителя. Когда картридж 52 испарителя и корпус 50 испарителя соединены (например, путем вставки конца картриджа 52 испарителя в гнездо 69 картриджа корпуса 50 испарителя), фиксаторы или выступы в корпусе 50 испарителя может вмещаться внутрь или иным образом удерживаться в углублениях картриджа 52 испарителя, чтобы удерживать картридж 52 испарителя на месте, когда он собран. Такой узел может обеспечивать достаточную опору для удержания картриджа 52 испарителя на месте для обеспечения хорошего контакта между по меньшей мере двумя контактами 65 картриджа и по меньшей мере двумя контактами 62 гнезда, при этом обеспечивая возможность освобождения картриджа 52 испарителя из корпуса 50 испарителя, когда пользователь тянет с приложением рационального усилия к картриджу 52 испарителя, чтобы отсоединить картридж 52 испарителя от гнезда 69 картриджа.
[0084] В некоторых реализациях, гнездо 69 картриджа может иметь некруглое сечение, поперечное к оси, вдоль которой картридж 52 испарителя вводится в гнездо 69 картриджа. Например, некруглое поперечное сечение может быть приблизительно прямоугольным, приблизительно эллиптическим (например, иметь приблизительно овальную форму), непрямоугольным, но с двумя наборами параллельных или приблизительно параллельных противоположных сторон (например, имеющим форму параллелограмма), или другие формы, имеющие симметрию вращения по меньшей мере второго порядка. В этом контексте, приблизительные формы показывают, что очевидно базовое сходство с описанной формой, но боковые стороны рассматриваемой формы не обязательно должны быть полностью линейными, а вершины не обязательно должны быть полностью острыми. Закругление обоих или любого их обоих краев или вершин формы поперечного сечения предполагается в описании любого некруглого поперечного сечения, упоминаемого здесь.
[0085] По меньшей мере, два контакта 65 картриджа и по меньшей мере два контакта 62 гнезда могут иметь различные формы. Например, один или оба набора контактов могут включать в себя проводящие штыри, лапки, стойки, приемные отверстия для штырей или стоек или тому подобное. Некоторые типы контактов могут включать в себя пружины или другие элементы для облегчения лучшего физического и электрического контакта между контактами на картридже испарителя и корпусе испарителя. Электрические контакты могут быть опционально покрыты золотом и/или могут включать другие материалы.
[0086] Компонент распылителя для испарительного устройства, согласующийся с признаками одной или более реализаций заявленного предмета, может обеспечивать преимущества и усовершенствования по сравнению с существующими конфигурациями испарителя, способами производства и т.п., при этом также вводя дополнительные преимущества, как описано в настоящем документе.
[0087] Фиг. 1В иллюстрирует вариант осуществления корпуса 50 испарителя, имеющего гнездо 69 картриджа, в которое может быть вставлен с возможностью разъединения картридж 52 испарителя. На фиг. 1В показан вид сверху испарительного устройства 100, иллюстрирующий картридж 52 испарителя, позиционированный для вставки в корпус 50 испарителя. Когда пользователь делает затяжку на испарительном устройстве 100, воздух может проходить между внешней поверхностью картриджа 52 испарителя и внутренней поверхностью гнезда 69 картриджа на корпусе 50 испарителя. Затем воздух может втягиваться во вставляемый конец картриджа 52 через испарительную камеру, которая включает в себя или содержит нагревательный элемент и фитиль, и выходит через выпускное отверстие мундштука 21 для подачи вдыхаемого аэрозоля пользователю. Резервуар 55 картриджа 52 испарителя может быть сформирован полностью или частично из полупрозрачного материала, так что уровень испаряемого материала виден внутри картриджа 52 испарителя. Мундштук 21 может быть отделяемым компонентом картриджа 52 испарителя или может быть выполнен за одно целое с другим компонентом(и) картриджа 52 испарителя (например, сформирован в виде единой конструкции с резервуаром 55 и/или подобным).
[0088] В дополнение к рассмотренному выше, относительно электрических соединений между картриджем 52 испарителя и корпусом 50 испарителя, являющихся обратимыми, так что возможны по меньшей мере две вращательные ориентации картриджа 52 испарителя в приемнике 69 картриджа, в некоторых испарительных устройствах, форма картриджа 52 испарителя или по меньшей мере форма конца картриджа 52 испарителя, который сконфигурирован для вставки в гнездо 69 картриджа, может иметь вращательную симметрию по меньшей мере второго порядка. Другими словами, картридж 52 испарителя или по меньшей мере вставляемый конец картриджа 52 испарителя может быть симметричным при повороте на 180° вокруг оси, вдоль которой картридж 52 испарителя вставляется в гнездо 69 картриджа. В такой конфигурации, схема испарительного устройства 100 может поддерживать идентичную операцию независимо от того, какая симметричная ориентация картриджа 52 испарителя имеет место.
[0089] На фиг. 1C-1D показаны примерные признаки, которые могут быть включены в испарительные устройства, согласующиеся с вариантами осуществления заявленного предмета. На фиг. 1C и 1D показаны виды сверху примерного испарительного устройства 100 перед (фиг. 1C) и после (фиг. 1D) соединения картриджа 52 испарителя с корпусом 50 испарителя.
[0090] Фиг. 1Е иллюстрирует вид в перспективе одного варианта картриджа 52 испарителя, удерживающего жидкий испаряемый материал 51. Любой подходящий испаряемый материал 51 может содержаться в картридже 52 испарителя (например, внутри резервуара 140), включая растворы никотина или других органических материалов.
[0091] На фиг. 1F показан вид в перспективе другого примера испарительного устройства 100, включающего в себя корпус 50 испарителя, соединенный с отделяемым картриджем 52 испарителя. Как показано, испарительное устройство 100 может включать в себя один или более элементов вывода 37 (например, LED), сконфигурированных, чтобы предоставлять информацию пользователю на основе статуса, режима работы и/или тому подобного испарительного устройства 100. В некоторых аспектах, один или более элементов вывода 37 могут включать в себя множество LED (например, два, три, четыре, пять или шесть LED). Один или более элементов вывода 37 (например, каждый индивидуальный LED) могут быть сконфигурированы, чтобы отображать свет в одном или более цветах (например, белый, красный, синий, зеленый, желтый и т.д.). Один или более элементов вывода 37 могут быть сконфигурированы, чтобы отображать различные световые узоры (например, путем свечения отдельных LED, изменения интенсивности света одного или более LED во времени, свечения одного или более LED с различным цветом и/или т.п.) для указания различных статусов, режимов работы и/или тому подобного для испарительного устройства 100. В некоторых реализациях, один или более элементов вывода 37 могут быть проксимальными к и/или по меньшей мере частично расположены в нижней концевой области 43 испарительного устройства 100. Испарительное устройство 100 может дополнительно или альтернативно включать в себя внешне доступные зарядные контакты 47, которые могут находиться вблизи и/или по меньшей мере частично располагаться в нижней концевой области испарительного устройства 100.
[0092] Фиг. 2А иллюстрирует схематичный вид нагревательного элемента 120 и резервуара 55, согласующихся с реализациями заявленного предмета. Нагревательный элемент 120 может определять и/или включать в себя капиллярную структуру, такую как один или более капиллярных зазоров, каналов и т.п.
[0093] Нагревательный элемент 120 может включать в себя одну или более (например, две или более) жестких частей, которые отделены, чтобы определять капиллярную структуру. Например, одна или более жестких частей могут включать в себя первую пластинчатую часть 124 и вторую пластинчатую часть 126, которые разделены промежутком 128 (например, капиллярным зазором, каналом и т.д.). Промежуток 128 включает расстояние, на которое отделены первая и вторая пластинчатые части 124, 126. Другими словами, размер промежутка 128 представляет собой расстояние между первой пластинчатой частью 124 и второй пластинчатой частью 126. Промежуток 128 может позволять флюиду, такому как испаряемый материал, удерживаться между жесткими частями и/или втягиваться в пространство между жесткими частями в различных ориентациях. Например, жесткие части (например, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126) могут быть желательным образом расположены на расстоянии друг от друга на промежуток 128, чтобы позволять флюиду (например, испаряемому материалу) транспортироваться и/или втягиваться из резервуара 55 картриджа 52 испарителя в участок 122 испарения (например, участки 122A, 122B испарения) (в которых флюид нагревается и/или испаряется для образования аэрозоля) нагревательного элемента 120, например, посредством капиллярного действия.
[0094] Промежуток 128 может быть предпочтительно узким, чтобы поддерживать сильные и/или достаточные капиллярные силы для втягивания и/или иным образом удержания жидкости между жесткими частями. Например, размер промежутка 128 может контролировать скорость, с которой происходит пополнение жидкости в промежутке 128. В некоторых реализациях, промежуток 128 может быть желательным образом выбран и/или рассчитан таким образом, чтобы ограничивать или предотвращать утечку испаряемого материала в промежуток 128 или из него слишком быстро и/или удерживать испаряемый материал в промежутке 128. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 может быть предпочтительно выбран и/или рассчитан таким образом, чтобы позволять удерживать в промежутке 128 достаточное количество испаряемого материала, так что промежуток 128 не требует пополнения во время затяжки и/или может легко пополняться во время и/или после затяжки.
[0095] В некоторых реализациях, размер промежутка 128 (например, расстояние между первой пластинчатой частью 124 и второй пластинчатой частью 126) составляет приблизительно от 0,1 мм до 0,2 мм, от 0,1 мм до 0,5 мм, от 0,1 мм до 1 мм, от 0,2 мм до 0,5 мм, от 0,3 мм до 0,5 мм, от 0,5 мм до 0,7 мм, от 0,7 мм до 0,9 мм, от 1,0 мм до 1,5 мм, от 1,5 мм до 2,0 мм, от 2,0 мм до 2,5 мм, от 2,5 мм до 3,0 мм и/или другие диапазоны между ними. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 приблизительно равен толщине каждой из первой и второй пластинчатых частей 124, 126. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 приблизительно равен толщине нагревательного элемента 120 на участке 122 испарения. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 больше, чем толщина первой и второй пластинчатых частей 124, 126. В других реализациях, размер промежутка 128 меньше толщины первой и второй пластинчатых частей 124, 126. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 вдоль первой длины промежутка 128 больше, чем толщина первой и второй пластинчатых частей 124, 126, и размер промежутка 128 вдоль второй длины промежутка 128 меньше толщины первой и второй пластинчатых частей 124, 126.
[0096] В некоторых реализациях, длина промежутка приблизительно равна длине первой и второй пластинчатых частей 124, 126. В некоторых реализациях, длина промежутка приблизительно равна длине участка 122 испарения нагревательного элемента 120. В некоторых реализациях, длина промежутка 128 больше, чем размер промежутка 128.
[0097] В некоторых реализациях, размеры жестких частей нагревательного элемента 120 (например, первой и второй пластинчатых частей 124, 126) могут быть выбраны так, чтобы способствовать минимизации максимального гидростатического потенциала между жесткими частями (например, первой пластинчатой частью 124 и/или второй пластинчатой частью 126). Размер промежутка 128 может также варьироваться в одной или более частях нагревательного элемента 120, таких как части нагревательного элемента 120, расположенного внутри резервуара 55, для селективного втягивания определенного количества испаряемого материала (и/или возврата в резервуар и/или замены испаряемого материала в резервуаре, выравнивая противодавление) и/или обеспечения прохождения определенного количества воздуха через, по и/или вокруг нагревательного элемента 120. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 на участке нагревательного элемента 120 для приема потока испаряемого материала в нагреватель может быть таким же и/или отличающимся от размера промежутка 128 на участке нагревательного элемента 120 для обеспечения возможности протекания (например, возврата) воздуха в резервуар 55 и/или из него.
[0098] Таким образом, нагревательный элемент 120, согласующийся с реализациями заявленного предмета, может эффективно регулировать количество испаряемого материала, нагреваемого и испаряемого испарительным устройством 100. Нагревательный элемент 120 может дополнительно и/или альтернативно позволять испарительному устройству 100 нагревать и испарять испаряемый материал для создания аэрозоля без использования фитильного элемента, такого как волокнистый фитильный элемент.
[0099] Как показано на фиг. 2A-2D, нагревательный элемент 120 (например, капиллярная структура) включает в себя первую пластинчатую часть 124 и вторую пластинчатую часть 126. Как отмечено выше, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 определяют одну или более жестких частей. Каждая из первой и второй пластинчатых частей 124, 126 продолжается от проксимальной концевой части 193А до дистальной концевой части 193B. Проксимальная концевая часть 193А может быть расположена внутри резервуара 55, а дистальная концевая часть 193B может быть расположена вне и/или в стороне от резервуара 55. Например, фиг. 2В иллюстрирует схематичный вид сбоку нагревательного элемента 120 и резервуара 55 с примерным каналом воздушного потока 118 и каналом 117 потока жидкости, и фиг. 2С иллюстрирует схематичный вид снизу нагревательного элемента 120 и резервуара 55 с примерным каналом 118 воздушного потока.
[0100] Фиг. 2D иллюстрирует пример нагревательного элемента 120 в развернутой конфигурации. Например, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 могут быть сформированы как одно целое в виде единой структуры, которая сложена вдоль центральной поперечной оси. В некоторых примерных способах изготовления, нагревательный элемент 120 может быть сформирован в виде единой пластины посредством штамповки, формовки, лазерной резки, вырубки, литья под давлением, формования с вытяжкой и/или других технологических процессов.
[0101] Нагревательный элемент 120 может образовывать резистивную нагревательную структуру, которая может нагреваться, чтобы вытягивать испаряемый материал из резервуара 55 посредством, например, капиллярности, обусловленной непористостью. Например, нагревательный элемент 120 может быть сформирован из проводящего материала. В некоторых реализациях, по меньшей мере часть нагревательного элемента 120 может быть покрыта проводящим материалом перед или после формования нагревательного элемента 120 любым из технологических процессов, перечисленных выше и других. После того как нагревательный элемент 120 отформован, нагревательный элемент 120 может быть сложен вдоль центральной поперечной оси между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126 таким образом, чтобы по меньшей мере участки 122А, 122В испарения первой и второй пластинчатых частей 124, 126 были приблизительно параллельны, чтобы образовать промежуток 128 (например, капиллярный зазор) и/или индуцировать капиллярное действие. В некоторых реализациях, первая и вторая пластинчатые части 124, 126 расположены под углом друг к другу. В некоторых реализациях, нагревательный элемент 120 может также включать в себя отдельный нагреватель 120А или схемные трассы (проводящие дорожки) 120А нагревательного элемента для нагрева нагревательного элемента 120, как пояснено более подробно ниже.
[0102] Как показано на фиг. 2С, первая и вторая пластинчатые части 124, 126 могут быть сформированы, чтобы иметь один или более зазоров для обеспечения возможности выпуска испаряемого материала из капиллярного зазора в воздушный канал 118. Зазоры могут быть окружены краями смежных секций первой и второй пластинчатых частей 124, 126, чтобы позволить испаряемому материалу выходить из капиллярного зазора в воздушный канал 118.
[0103] В общем случае, когда пользователь делает затяжку на мундштуке 21 картриджа 52 испарителя, воздух течет в картридж 52 испарителя и вдоль воздушного канала 118. В ассоциации с затяжкой пользователя, нагревательный элемент 120 может быть активирован, как объяснено ниже. Когда нагревательный элемент 120 активирован, повышение температуры происходит из-за тока, протекающего через нагревательный элемент 120, для генерирования тепла. Тепло передается к некоторому количеству испаряемого материала посредством кондуктивной, конвективной и/или лучистой теплопередачи, так что по меньшей мере часть испаряемого материала испаряется. Теплопередача может происходить в испаряемом материале в резервуаре и/или в испаряемом материале, расположенном внутри капиллярного зазора. Воздух, проходящий в картридж 52 испарителя, течет вдоль воздушного канала 118, удаляя испаренный испаряемый материал от нагревательного элемента 120, как показано на фиг. 2С. В таких реализациях, отходящее тепло может быть ограничено, поскольку тепло не будет свободно проводиться в резервуар 55 и/или другие части картриджа 52 испарителя.
[0104] Фиг. 3A-9 иллюстрируют пример картриджа 52 испарителя (или его части), в котором может быть встроен нагревательный элемент 120, совместимый с некоторыми реализациями текущего заявленного предмета. Картридж 52 испарителя может использоваться и/или иным образом соединяться с корпусом 50 испарителя (не показан), имеющим батарею и схему управления, вместе сконфигурированные, чтобы генерировать вдыхаемый пар путем нагрева испаряемого материала до и/или по мере того, как испаряемый материал входит в нагревательный элемент 120, из которого он может испаряться.
[0105] Картридж 52 испарителя может включать в себя резервуар (или емкость) 55 для удержания испаряемого материала (такого как масло, раствор или некоторый другой флюид или жидкость), мундштук 21, впускное отверстие 106 для воздуха и камеру 110 распылителя, расположенную внутри или в контакте с флюидом, содержащимися в резервуаре 55. Как показано на фиг. 3B, камера 110 распылителя может включать в себя корпус 112 нагревательного элемента, контакт 65 картриджа (такой как гнездо, терминал и т.д.), впускное отверстие 116 для воздуха камеры распылителя и нагревательный элемент 120. Камера 110 распылителя может по меньшей мере частично окружать и/или поддерживать нагревательный элемент 120. Камера 110 распылителя может, в соответствии с некоторыми аспектами, закрепляться в картридже 52 испарителя посредством, например, ультразвуковой сварки, радиочастотной (RF) сварки, защелкивающегося соединения или посредством любого другого способа надежного соединения. В некоторых реализациях, камера 110 распылителя является удаляемой из картриджа 52 испарителя.
[0106] Как показано на фиг. 3A, картридж 52 может включать в себя по меньшей мере два контакта 65 картриджа, которые могут включать в себя любую форму и/или структуру, которая принимает и/или контактирует с электрическим коннектором и/или источником 8 питания. В некоторых реализациях, контакт 65 картриджа включает в себя по меньшей мере четыре контакта 65 картриджа для дополнительной температуры, электрического сопротивления и/или отсчетов или измерений датчика.
[0107] Контакты 65 картриджа могут быть сконфигурированы, чтобы принимать или контактировать с соответствующими контактами 62 гнезда корпуса 50 испарителя, когда картридж 52 вставлен в корпус 50 испарителя. Контакты 65 картриджа могут проходить внутрь от нижней поверхности камеры 110 распылителя в направлении внутреннего объема камеры 110 распылителя. В некоторых реализациях, верхняя концевая часть контактов 65 картриджа может контактировать и/или иным образом соединяться с по меньшей мере частью нагревательного элемента 120, такой как контактные части 130, в области 109 контакта (см. фиг. 6). В некоторых вариантах осуществления, контакты 65 картриджа прикреплены к контактным частям 130 посредством, например, точечной сварки, ультразвуковой сварки, радиочастотной (RF) сварки, защелкивающегося соединения или посредством любого другого способа надежного соединения. В некоторых реализациях, область 109 контакта может перекрываться по меньшей мере с частью области 108 нагрева. В некоторых реализациях, контакты 65 картриджа могут продолжаться в область 108 нагрева, чтобы контактировать с частью нагревательного элемента 120.
[0108] Контакты 65 картриджа могут обеспечивать электрическое соединение между источником 8 питания, таким как батарея, и контактными частями 130 нагревательного элемента 120, например, посредством контактов 62 гнезда корпуса 50 испарителя. Электрическое соединение между источником 8 питания и контактными частями 130 нагревательного элемента 120 может обеспечивать возможность нагрева по меньшей мере участка 122 испарения, как описано здесь более подробно.
[0109] Фиг. 5A иллюстрирует вид в перспективе нагревательного элемента 120. В соответствии с некоторыми реализациями, нагревательный элемент 120 может быть образован как пара соединенных или противоположных пластин или жестких частей. Элемент 120 нагревателя включает в себя первую пластинчатую часть 124 и вторую пластинчатую часть 126. Первая пластинчатая часть 124 и/или вторая пластинчатая часть 126 могут включать в себя соответственную контактную часть 130 (которая может электрически соединять или иным образом осуществлять связь, например, с соответственным одним из контактов 65 картриджа), участок 122 испарения, состоящий из противоположных зубцов 123A, 123B (например, металлических зубцов), верхний соединитель 132, верхние держатели 134 нагревательного элемента и нижние держатели 136 нагревательного элемента.
[0110] Первая пластинчатая часть 124 и/или вторая пластинчатая часть 126 может включать в себя участок 122 испарения. Участок 122 испарения может иметь приблизительную синусоидальную форму (или форму поперечного сечения). В некоторых реализациях, участок 122 испарения может иметь приблизительно прямоугольную, овальную или другую форму (или форму поперечного сечения). Участку 122 испарения может быть придана такая форма, чтобы иметь один или несколько зазоров на участке испарения, чтобы позволять испаряемому материалу проходить из капиллярного зазора в воздушный канал 118. Например, зазоры могут быть окружены краями смежных секций участка 122 испарения, чтобы позволять испаряемому материалу проходить из капиллярного зазора в воздушный канал 118.
[0111] Первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 нагревательного элемента 120 могут формироваться интегрально. Например, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 могут быть образованы одной пластиной, которая сложена вдоль центральной поперечной оси пластины. Фиг. 5B иллюстрирует вид в перспективе компонента 120 распылителя, где выделен пример первой пластинчатой части 124. В других реализациях, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 могут формироваться отдельно и соединяться в соединителе 132. В других вариантах осуществления, первая пластинчатая часть 124 и вторая пластинчатая часть 126 могут оставаться отдельными после образования, но электрически соединенными другим способом.
[0112] Фиг. 5C иллюстрирует вид сверху в поперечном сечении нагревательного элемента 120, согласующегося с определенными реализациями. Как показано на фиг. 5C, первая пластинчатая часть 124 может иметь верхний участок 122A испарения, и вторая пластинчатая часть 126 может иметь нижний участок 122B испарения. Расстояние между верхним и нижним участками 122A и 122B испарения может регулироваться в зависимости от желательных капиллярных сил для втягивания испаряемого материала и/или удержания испаряемого материала в промежутке 128 между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126. В некоторых реализациях, размер промежутка 128 (например, капиллярный зазор) может быть постоянным от области 107 флюида (показана на фиг. 6) по всему пути через область 108 нагрева (показана на фиг. 6). Дополнительно и/или альтернативно, размер промежутка 128 может варьироваться вдоль канала 117 флюида. Например, размер промежутка 128 может сужаться по мере втягивания флюида из проксимальной области 107 флюида в дистальную область 108 нагрева, тем самым создавая больший дифференциал капиллярного давления вдоль канала 117 флюида.
[0113] Со ссылкой на фиг. 5C, верхний участок 122A испарения может иметь зазоры 152A, образованные между смежными зубцами 123A нагревателя верхнего участка 122A испарения. Нижний участок 122B испарения может иметь зазоры 152B, образованные между смежными зубцами 123B нагревателя нижнего участка 122B испарения. Верхний и нижний участки 122A, 122B испарения могут быть выполнены с такими размерами и смещением, что верхние и нижние зубцы 123A и 123B нагревателя по меньшей мере частично перекрывают друг друга в направлении снизу вверх. В этой конфигурации, верхние зазоры 152A могут, в общем, быть противоположны соответственным нижним зубцам 123B нагревателя. Нижние зазоры 152B могут, в общем, быть противоположны соответственным верхним зубцам 123A нагревателя, например, в продольном направлении. Такие реализации могут желательным образом позволять удерживать испаряемый материал 194 в промежутке 128 по меньшей мере по длине нагревательного элемента 120 (например, существенной части), например, по всему поперечному сечению нагревательного элемента 120, между первой и второй пластинчатыми частями 124 и 126. Как показано в примерном нагревательном элементе 120 на фиг. 5C, поперечное сечение испаряемого материала, удерживаемого в капиллярном зазоре между этими противоположными и смещенными зубцами 123A, 123B нагревателя, может иметь приблизительно синусоидальную форму, вследствие, по меньшей мере частично, поверхностного натяжения жидкости от зубца к зубцу. Эта форма поперечного сечения капиллярного испаряемого материала может быть желательна, чтобы ограничивать воздушные зазоры, расположенные в капиллярном зазоре, и/или чтобы максимизировать количество испаряемого материала, который может удерживаться в капиллярном зазоре. Смещенные зазоры 152A и 152B позволяют испаряемому материалу, нагреваемому снизу (например, между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126) и по сторонам от каждого зазора 152A, эффективно испаряться и вводиться в воздушный канал 118.
[0114] Фиг. 6 иллюстрирует вид в поперечном сечении картриджа 52 испарителя, в который встроен нагревательный элемент 120, согласующийся с реализациями заявленного предмета. Как показано на фиг. 6, картридж 52 испарителя включает в себя область 107 флюида, область 108 нагрева и область 109 контакта. Область 107 флюида иллюстрирует по меньшей мере часть картриджа 52 испарителя в контакте с испаряемым материалом. В некоторых реализациях, по меньшей мере часть нагревательного элемента 120 находится во флюидной связи с испаряемым материалом по меньшей мере в одной области картриджа 52 испарителя.
[0115] Фиг. 7A и 7B иллюстрируют вид сбоку в поперечном сечении одного варианта осуществления картриджа 52 испарителя. Фиг. 7B показывает область 107 флюида выделенным образом. Область 107 флюида может включать в себя резервуар 55 и по меньшей мере проксимальную часть 123 нагревательного элемента 120 (в частности, в одном варианте осуществления, открытый объем между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126 нагревательного элемента 120), так что флюидный испаряемый материал может входить в зазор между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126 и впитываться или иным образом втягиваться в направлении области 108 нагрева, между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126, посредством капиллярного действия.
[0116] Фиг. 7B иллюстрирует тот же самый вид сбоку в поперечном сечении примерного картриджа 52 испарителя, в котором область 108 нагрева выделена. Здесь, область 108 нагрева включает в себя по меньшей мере дистальную часть 193B нагревательного элемента 120 (в частности, в одном варианте осуществления, открытый объем между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126 участка 122 испарения нагревательного элемента 120), так что флюидный испаряемый материал может испаряться из зазора между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126. Участок 122 испарения может быть по меньшей мере частично окружен воздухом (например, см. фиг. 2B, 2C, 5C), чтобы облегчать испарение испаряемого материала, который был впитан и/или иным образом втянут из области 107 флюида в область 108 нагрева. Пример части области 108 нагрева, которая заполнена по меньшей мере воздухом, выделен на фиг. 7B.
[0117] На фиг. 2B, 2C, 5C и 6 показан воздушный канал 118. Воздух может втягиваться по меньшей мере с одной стороны картриджа 52 испарителя, например, через впускное отверстие 106 для воздуха. Впускное отверстие 106 для воздуха может быть выровнено с впускным отверстием 116 камеры распылителя (см. фиг. 3A). Выравнивание между впускными отверстиями 106, 116 может позволять втягивать воздух непосредственно из окружающей среды или части корпуса 50 испарителя в камеру 110 распылителя. В альтернативных реализациях, впускное отверстие 106 для воздуха и впускное отверстие 116 камеры распыления могут быть смещены. Смещение впускных отверстий 106, 116 может использоваться, чтобы регулировать скорости воздушных потоков посредством, например, увеличения или уменьшения количества воздуха, который может входить в камеру распыления, и/или увеличения длины канала 118 воздушного потока, тем самым изменяя скорость, с которой воздух входит в камеру 110 распыления.
[0118] Воздушный канал 118 может проходить через впускное отверстие 106 для воздуха и впускное отверстие 116 камеры распылителя и втягиваться вдоль, смежно и/или вокруг по меньшей мере части нагревательного элемента 120, такой как участок 122 испарения. В некоторых реализациях, воздух может втягиваться снизу или от основания картриджа 52 испарителя. Воздушный канал 118 через картридж 52 испарителя может затем проходить вдоль, смежно и/или вокруг резервуара 55 в проходе 119. Проход 119 может продолжаться между внешней стенкой резервуара 55 и внутренней стенкой картриджа 52 испарителя, ведя к мундштуку 21.
[0119] Как показано на фиг. 6, проксимальная часть 193A нагревательного элемента 120 находится во флюидной связи с резервуаром 55, в сущности приводя проксимальную часть 142 капиллярного зазора во флюидную связь с резервуаром 55. Противоположная дистальная концевая часть 144 капиллярного зазора находится в области 108 нагрева, открытой воздуху, позволяя внешним поверхностям первой и/или второй пластинчатых частей 124, 126 быть открытыми в воздушный канал 118 и позволяя испаряемому материалу, втянутому капиллярным действием из резервуара 55, нагреваться зубцами 123A, 123B нагревательного элемента 120 и испаряться в воздушный канал 118.
[0120] Когда пользователь делает затяжку на мундштуке 21 картриджа 52 испарителя, воздух поступает во впускные отверстия 106, 116 и вдоль воздушного канала 118. В ассоциации с затяжкой пользователя, нагревательный элемент 120 может активироваться, например, путем автоматического обнаружения затяжки посредством датчика давления, обнаружения нажатия кнопки пользователем, сигналами, сгенерированными датчиком движения, датчиком потока, емкостным сенсором губ или другим методом, способным обнаруживать, что пользователь делает или собирается сделать затяжку или иным образом вдыхает, заставляя воздух входить в испарительное устройство 100 и проходить вдоль воздушного канала 118. Питание может подаваться от испарительного устройства на нагревательный элемент 120 в контактных частях 130, например, через контакты 65 картриджа, когда нагревательный элемент 120 активирован.
[0121] Когда нагревательный элемент 120 активирован, температура повышается вследствие тока, протекающего через нагревательный элемент 120 для генерации тепла. Тепло переносится на некоторое количество испаряемого материала посредством кондуктивной, конвективной и/или лучистой теплопередачи, так что по меньшей мере часть испаряемого материала испаряется. Теплопередача может происходить к испаряемому материалу в резервуаре и/или к испаряемому материалу, втянутому в капиллярный зазор между первой и второй пластинчатыми частями 124, 126. Теплопередача между нагревательным элементом 120 и испаряемым материалом, находящимся в капиллярном зазоре, может происходить на участке 122 испарения. В некоторых реализациях, испаряемый материал может испаряться вдоль одного или нескольких краев, окружающих зазоры 152A, 152B, образованные противоположными и смещенными зубцами 123A, 123B нагревателя на участке 122 испарения нагревательного элемента 120. Воздух, проходящий в испарительное устройство 100, течет вдоль воздушного канала 118 через камеру 110 распылителя, унося испаренный испаряемый материал от нагревательного элемента 120. Испаренный испаряемый материал может конденсироваться вследствие охлаждения, изменений давления и т.д., так что он выходит из мундштука 21 как аэрозоль для вдыхания пользователем.
[0122] Нагревательный элемент 120 может быть выполнен из различных материалов, таких как нихром, нержавеющая сталь или другие материалы резистивного нагревателя. Комбинации из двух или более материалов могут быть включены в нагревательный элемент 120, и такие комбинации могут включать в себя однородные распределения двух или более материалов по нагревательному элементу или другие конфигурации, в которых относительные количества двух или более материалов являются пространственно неоднородными. Например, зубцы 123A, 123B нагревателя могут иметь участки, которые являются более резистивными, чем другие участки, тем самым позволяя им нагреваться больше, чем другие секции зубцов, например, другие секции зубцов, погруженные в испаряемый материал области 107 флюида. Эта конфигурация способствует локализации нагрева нагревательного элемента 120 на участке 122 испарения.
[0123] Нагревательный элемент 120 может быть изготовлен с использованием одного или нескольких электропроводных слоев на или в контакте с по меньшей мере частью поверхности нагревательного элемента 120. В некоторых примерах, один или несколько электропроводных слоев могут включать в себя структуру проводящих дорожек. В некоторых примерах, структура проводящих дорожек вырезана в нагревательный элемент 120. Структура проводящих дорожек может быть сконфигурирована, чтобы обеспечивать желательное и/или управляемое электрическое сопротивление, и может или не может быть однородной по толщине или продолжаться вдоль поверхности нагревательного элемента 120. Структура проводящих дорожек может желательным образом обеспечивать питание нагревательного элемента 120 батареей, такой как литиевая батарея. Структура проводящих дорожек может желательным образом обеспечивать достаточную вентиляцию, чтобы испаренный испаряемый материал выпускался за счет конвекции. Такие реализации могут способствовать поддержанию локального давления пара низким и/или поддерживать испарение на высокой скорости. Конкретные формы, структуры, толщина и т.д. нагревательного элемента 120 могут быть предпочтительными, чтобы позволять регулировать подачу тепла и позволять втягивать жидкость из резервуара 55 в нагревательный элемент 120 (например, в промежуток 128 и/или вдоль него).
[0124] Электропроводный слой может быть пластиной или другим непрерывным слоем, который покрывает или образует всю поверхность или часть внешней или внутренней поверхности нагревательного элемента. Такая пластина или другой непрерывный слой может включать в себя такие признаки, как отверстия, микро-перфорации и т.д., чтобы позволять испаряемому материалу из резервуара 55 проходить через нагревательный элемент 120. Например, как показано на фиг. 9, нагревательный элемент 120 может включать в себя первую и вторую пластинчатые части 124, 126, которые содержат перфорации 199, чтобы позволять испаряемому материалу проходить сквозь них, когда нагревательный элемент 120 нагревается. Электропроводный слой может быть выполнен из любого электропроводного материала, такого как, например, хромоникелевый сплав, нержавеющая сталь, никель, платина, золото, медь или алюминий. Как упомянуто ниже, в некоторых реализациях, пластина, включающая в себя резистивный материал и проводящие дорожки, может использоваться с другой пластиной, имеющей перфорации для обеспечения возможности вентиляции. Могут быть реализованы другие комбинации. Такие реализации могут иметь меньшую величину площади поверхности нагревателя и могут уменьшать сложность.
[0125] Со ссылкой на фиг. 5A и 8, камера 110 распылителя может по меньшей мере частично окружать и/или поддерживать нагревательный элемент 120. Нагревательный элемент 120 может поддерживаться камерой 110 распылителя посредством по меньшей мере верхних держателей 134 нагревательного элемента и/или нижних держателей 136 нагревательного элемента для нагревательного элемента 120. Верхние держатели 134 нагревательного элемента могут быть отделены от участка 122 испарения верхним промежуточным участком 133, а нижние держатели 136 нагревательного элемента могут быть отделены от участка 122 испарения нижним промежуточным участком 135. Верхний и нижний промежуточные участки 133, 135 могут уменьшать количество тепла в верхних и нижних держателях 134, 136 нагревательного элемента, соответственно. Такие реализации могут способствовать ограничению тепла, переносимого от нагревательного элемента 120 в камеру 110 распылителя, и/или могут способствовать ограничению деформации камеры 110 распылителя.
[0126] В общем, некоторая величина проводимости тепла в жидкость, содержащейся в резервуаре 55, может улучшать впитывание и обеспечить повышение эффективности испарения. Проводимостью можно более эффективно управлять путем влияния на тепловые зазоры между участком 122 испарения и резервуаром 55. Верхний промежуточный участок 133 может обеспечивать тепловой зазор за счет увеличения расстояния между по меньшей мере частью области 108 нагрева (такой как участок 122 испарения нагревательного элемента 120) и резервуаром 55. В некоторых реализациях, проводящие дорожки нагревательного элемента 120 могут включать в себя суженную область для увеличения расстояния между областью 108 нагрева и резервуаром 55. Как показано на фиг. 5A и 5B, каждый зубец 123A, 123B может иметь проксимальный промежуточный участок 133 с длиной, которая больше длины его соответственного дистального промежуточного участка 135. Большая длина верхнего промежуточного участка 133 определяет тепловой зазор между резервуаром 55 и областью 108 нагрева. Меньшая длина нижнего промежуточного участка 135 может уменьшить объем нагревательного элемента 120 и/или может позволить разместить дополнительные компоненты в камере 110 распылителя.
[0127] Корпус 112 нагревательного элемента камеры 110 распылителя может окружать по меньшей мере часть нагревательного элемента 120. Корпус 112 нагревательного элемента может включать в себя любое из пластика, керамики, металла и/или других материалов.
[0128] Фиг. 8 иллюстрирует вид в перспективе в поперечном сечении секции картриджа, в который введена по меньшей мере часть нагревательного элемента 120, согласующегося с реализациями заявленного предмета. Как показано на фиг. 8, корпус 112 нагревательного элемента может поддерживать нагревательный элемент 120. Например, корпус нагревательного элемента может включать в себя множество нижних и верхних поддерживающих выступов и углублений, предназначенных для приема и поддержания верхних и нижних держателей 134, 136 нагревательного элемента нагревательного элемента 120. Например, нижний выступ 150A может быть расположен в верхнем углублении 150B, образованном между смежными верхними выступами 150C. Аналогично, в некоторых реализациях, верхний выступ 150C может быть расположен в нижнем углублении 150D, образованном между смежными нижними выступами 150A. Множество выступов и углублений 150 могут поддерживать по меньшей мере верхние и нижние держатели 134, 136 нагревательного элемента нагревательного элемента 120. Как показано по меньшей мере на фиг. 8, концевые части верхних и нижних держателей 134, 136 нагревательного элемента помещены между соответствующим верхним углублением и нижним выступом или нижним углублением и верхним выступом.
[0129] Фиг. 10A-12B иллюстрируют другой вариант осуществления нагревательного элемента 120, включающего в себя вторую пластинчатую часть 706 и первую пластинчатую часть 708, имеющие множество продолжающихся вверх элементов 702, определяющих капиллярные каналы 704 между ними. Капиллярные каналы 704 могут включать те же самые или аналогичные признаки, что и промежуток 128 (например, капиллярный зазор), описанный выше.
[0130] Как показано на фиг. 10B, нагревательный элемент 120 может включать в себя проксимальную концевую часть 710 и дистальную концевую часть 712. Проксимальная концевая часть 710 может находиться во флюидной связи с резервуаром 55 картриджа 52 испарителя.
[0131] Вторая пластинчатая часть 706 может включать в себя нагреватель, такой как нагреватель 720A, расположенный на нижней концевой части второй пластинчатой части 706 и/или вдоль по меньшей мере части внешней поверхности второй пластинчатой части 706. В некоторых реализациях, вторая пластинчатая часть 706 может иным образом нагреваться, чтобы определять область нагрева.
[0132] Первая пластинчатая часть 708 и вторая пластинчатая часть 706 могут быть сформированы интегрально. Первая пластинчатая часть 708 может включать в себя множество продолжающихся вверх элементов 702. Продолжающиеся вверх элементы 702 могут бы расположены на расстоянии друг от друга, чтобы определять множество каналов 704, которые проходят между смежными продолжающимися вверх элементами 702. Каналы 704 могут определять множество капиллярных зазоров, образованных между смежными продолжающимися вверх элементами 702. Капиллярные зазоры могут позволять флюиду, такому как испаряемый материал, удерживаться между и/или втягиваться в пространство между смежными продолжающимися вверх элементами 702 в различных ориентациях. Испаряемый материал может втягиваться из резервуара 55 в область нагрева нагревательного элемента 120 посредством капиллярного действия, например, через каналы 704. Такие конфигурации могут позволять регулировать давление в картридже.
[0133] Продолжающиеся вверх элементы 702 могут быть параллельными, образуя каналы 704 с приблизительно равной шириной. В некоторых конфигурациях, каналы 704 могут иметь разную ширину в направлении потока жидкости. Как обсуждено выше в отношении промежутка 128, показанного на фиг. 2A-9, каналы 704 могут быть желательно узкими, чтобы поддерживать значительные и/или достаточные капиллярные силы, чтобы втягивать и/или иным образом удерживать флюид между продолжающимися вверх элементами 702. Например, размер каналов 704 может регулировать скорость, с которой флюид пополняется в каналы 704. В некоторых реализациях, каналы 704 могут желательно выбираться и/или выполняться с размерами, чтобы ограничивать или предотвращать слишком быстрое протекание испаряемого материала в каналы 704 или из них и/или удерживать испаряемый материал в каналах 704. В некоторых реализациях, размер каналов 704 может желательно выбираться и/или рассчитываться так, чтобы позволять каналам 704 удерживать достаточное количество испаряемого материала, так что каналы 704 не требуется пополнять во время затяжки и/или могут легко пополняться во время и/или после затяжки.
[0134] Как показано на фиг. 12A и 12B, нагревательный элемент 120 может удерживаться на месте прокладкой 173 или другим уплотнительным механизмом. Прокладка 173 может быть сформирована интегрально и/или отдельно от нагревательного элемента 120. Прокладка 173 может отделять область 709 нагрева от области 707 флюида. Прокладка 173 может включать различные материалы, такие как силикон и/или пластик, среди прочего. В некоторых реализациях, прокладка 173 имеет тонкую толщину, чтобы позволять воздуху возвращаться через каналы 704.
[0135] Когда пользователь делает затяжку на мундштуке 21 картриджа 52 испарителя, воздух течет во впускные отверстия 106, 116 и вдоль воздушного канала 118. В ассоциации с затяжкой пользователя, нагревательный элемент 120 может активироваться, например, путем автоматического обнаружения затяжки посредством датчика давления, обнаружения нажатия кнопки пользователем, сигналами, сгенерированными датчиком движения, датчиком потока, емкостным сенсором губ или другим методом, способным обнаруживать, что пользователь делает или собирается сделать затяжку или иным образом вдыхает, чтобы заставить воздух войти в устройство 100 испарителя и пройти вдоль воздушного канала 118.
[0136] Когда нагревательный элемент 120 активирован, температура повышается вследствие тока, протекающего через нагревательный элемент 120, чтобы генерировать тепло. На нагреватель 120A и/или нагревательный элемент 120 ток может подаваться через подводящие провода 714A. Подводящие провода 714A могут продолжаться наружу картриджа 52 испарителя. В некоторых реализациях, нагреватель 120A и/или нагревательный элемент 120 могут быть соединены с источником питания напрямую, так что устройство может не иметь подводящих проводов, или через другое средство. Тепло переносится к некоторому количеству испаряемого материала посредством кондуктивной, конвективной и/или лучистой теплопередачи, так что по меньшей мере часть испаряемого материала испаряется. Теплопередача может происходить к испаряемому материалу в резервуаре и/или к испаряемому материалу, втянутому в один или более капиллярных каналов 704, образованных между смежными продолжающимися вверх элементами 702. Теплопередача между нагревательным элементом 120 и испаряемым материалом, находящимся в капиллярных зазорах, может происходить в области нагрева. В некоторых реализациях, испаряемый материал может испаряться вдоль одного или более краев, окружающих каналы 704 в области нагрева нагревательного элемента 120. Воздух, проходящий в испарительное устройство 100, течет по воздушному каналу 118 через камеру 110 распылителя, унося испаренный испаряемый материал из каналов 704. Испаренный испаряемый материал может конденсироваться вследствие охлаждения, изменения давления и т.д., так что он выходит из мундштука 21 как аэрозоль для вдыхания пользователем. Нагревательный элемент 120 может быть выполнен из различных материалов, включая, но без ограничения, один или более из нихрома, нержавеющей стали или других материалов резистивного нагревателя, пластика и/или керамического материала и/или других пористых материалов.
[0137] Фиг. 13A иллюстрирует другой вариант осуществления нагревательного элемента 120, включающего в себя внутреннюю пластинчатую часть 1224 и внешнюю пластинчатую часть 1226, которая может по меньшей мере частично окружать внутреннюю пластинчатую часть 1224. Внутренняя и/или внешняя пластинчатые части 1224, 1226 могут включать в себя множество перфораций 1221 (см., например, фиг. 13B) и/или резистивных проводящих дорожек для нагрева испаряемого материала, чтобы вызывать испарение испаряемого материала, тем самым генерируя аэрозоль. В некоторых реализациях, внутренняя и/или внешняя пластинчатые части 1224, 1226 могут включать в себя нагреватель 1220A, расположенный на поверхности, такой как внешняя поверхность, для нагрева нагревательного элемента 120 (см. фиг. 13C).
[0138] Внешняя пластинчатая часть 1226 может окружать внутреннюю пластинчатую часть 1224. Внутренняя и внешняя пластинчатые части 1224, 1226 могут включать множество форм, таких как цилиндрическая (как показано на фиг. 13A), прямоугольная, квадратная или другие формы. Внешняя пластинчатая часть 1226 может быть расположена параллельно внутренней пластинчатой части 1224 и может быть расположена на расстоянии от внутренней пластинчатой части 1224 на промежуток, который определяет капиллярный зазор 1204 (который является таким же или подобным вышеописанному промежутку 128). Например, в реализации, показанной на фиг. 23, внешняя пластинчатая часть 1226 и внутренняя пластинчатая часть 1224 могут образовывать концентрические трубки или цилиндры.
[0139] Когда пользователь делает затяжку на мундштуке 21 картриджа 52 испарителя, воздух течет в одно или несколько впускных отверстий 106 и вдоль воздушного канала 118. В ассоциации с затяжкой пользователя, нагревательный элемент 120 может активироваться, например, путем автоматического обнаружения затяжки посредством датчика давления, обнаружения нажатия кнопки пользователем, сигналами, сгенерированными датчиком движения, датчиком течения, емкостным сенсором губ или другим методом, способным обнаруживать, что пользователь делает или собирается сделать затяжку или иным образом вдыхает, чтобы заставить воздух входить в устройство 100 испарителя и проходить вдоль воздушного канала 118.
[0140] Когда нагревательный элемент 120 активируется, температура повышается вследствие тока, текущего через нагревательный элемент 120, чтобы генерировать тепло. Тепло переносится к некоторому количеству испаряемого материала посредством кондуктивной, конвективной и/или лучистой теплопередачи, так что по меньшей мере часть испаряемого материала испаряется. Теплопередача может происходить к испаряемому материалу в резервуаре 55 и/или к испаряемому материалу, втянутому в капиллярный зазор 1204, образованный между внутренней и внешней пластинчатыми частями 1224, 1226. Теплопередача между нагревательным элементом 120 и испаряемым материалом, находящимся в капиллярных зазорах, может происходить в области нагрева. В некоторых реализациях, испаряемый материал может испаряться вдоль одной или более перфораций 1221 во внутренней и/или внешней пластинчатых частях 1224, 1226. Воздух, проходящий в устройство 100 испарителя, течет вдоль воздушного канала 118 через камеру 110 распылителя, унося испаренный испаряемый материал из нагревательного элемента 120. Как показано на фиг. 13, воздушный канал может проходить вокруг наружной стороны внешней пластинчатой части 1226 и/или через впускное отверстие 106 и через центральный канал 1202, определяемый внутренней пластинчатой частью 1224. Испаренный испаряемый материал может конденсироваться вследствие охлаждения, изменений давления и т.д., так что он выходит из мундштука 21 как аэрозоль для вдыхания пользователем. Нагревательный элемент 120 может быть выполнен из различных материалов, включая, но без ограничения, одно или более из нихрома, нержавеющей стали или других материалов резистивного нагревателя, пластика и/или керамического материала и/или других пористых материалов.
[0141] В некоторых реализациях, нагревательный элемент 120 может включать в себя керамический материал и/или другие пористые материалы, такие как термостойкие материалы, включая, например и без ограничения, металлы, стекло, уголь и/или термостойкие пластики, такие как, например и без ограничения, полифенилен-сульфид (PPS), жидкокристаллический полимер (LCP) или полиэфирэфиркетон (PEEK). Пористый материал может характеризоваться наличием множества пустот или промежутков, обеспечивающих возможность поглощения жидкости из резервуара. Как описано выше, нагревательный элемент 120 может быть образован из одной, двух или более пластин. В некоторых реализациях, пластины могут включать в себя выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, чтобы нагревать участок 122 испарения нагревательного элемента 120. Такие конфигурации могут быть желательны для лучшей технологичности и/или теплостойкости, среди других преимуществ. В некоторых реализациях, по меньшей мере одна из пластин, имеющая выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, может включать по меньшей мере одну перфорацию для обеспечения возможности выхода пара. В некоторых реализациях, нагревательный элемент 120 может включать в себя одну или более пластин, имеющих перфорации, и одну или более пластин, имеющих выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя.
[0142] В некоторых реализациях нагревательного элемента 120, имеющего выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, проводящие дорожки можно проще расположить параллельно, например, вдоль поверхности нагревательного элемента 120. Такие реализации нагревательного элемента 120 могут иметь более высокую резистивность. Такие реализации могут более эффективно распределять мощность по нагревательному элементу 120 и/или уменьшать дифференциал температуры по нагревательному элементу 120.
[0143] В некоторых реализациях нагревательного элемента 120, имеющего выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, проводящие дорожки нагревателя и/или структура нагревательного элемента 120 могут не быть идентичными. Такие реализации могут позволять поддерживать вентиляционные щели на обоих концах нагревательного элемента и/или обеспечивать большую жесткость нагревательного элемента. Это может упрощать сопутствующую механическую сложность камеры 110 распылителя и/или картриджа 52 испарителя.
[0144] В некоторых реализациях нагревательного элемента 120, имеющего выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, нагревательный элемент 120 может иметь низкую теплопроводность, что может в некоторых случаях обеспечивать возможность более эффективного энергопотребления.
[0145] В некоторых реализациях нагревательного элемента 120, имеющего выполненные печатью проводящие дорожки нагревателя, нагревательный элемент 120 может иметь большую площадь вдоль поверхности нагревательного элемента, которая не используется. Такие реализации могут позволять нагревательному элементу 120 иметь меньшие размеры. Такие реализации могут позволять помещать дополнительные электронные компоненты на нагревательном элементе 120.
[0146] Камера распылителя, согласующаяся с реализациями текущего заявленного предмета, характеризуется повышенной пропускной способностью для жидкости, в то же время является термически стабильной и имеет достаточную структурную целостность для использования ее в испарительных устройствах.
[0147] Более того, использование электропроводных материалов для нагревательного элемента (например, в форме структуры проводящих дорожек) позволяет регулировать температуру нагревательного элемента с использованием корреляции на основе температурного коэффициента сопротивления (TCR). Разные электропроводные материалы (например, никель) могут выбираться и использоваться для достижения более стабильного TCR, что приводит к точному измерению/регулированию температуры.
[0148] Компонент распылителя, согласующийся с реализациями текущего заявленного предмета, может иметь ориентацию, отличную от ориентации, которая показана в примерных иллюстрациях на фиг. 1A-13C.
[0149] Хотя примеры, описанные здесь в отношении фиг. 1A-13C, направлены на испаритель, который использует съемный картридж, камера распылителя, согласующаяся с реализациями заявленного предмета, не ограничена такой конфигурацией устройства. Например, камера распылителя может быть встроена как часть корпуса 50 испарителя, который включает в себя резервуар, в который распылитель и нагревательный элемент включены или находятся с ним в контакте.
[0150] Со ссылкой на фиг. 14, блок-схема 1300 последовательности операций процесса иллюстрирует признаки способа, который может опционально включать в себя некоторое или все из следующего. В блоке 1310, может быть предоставлен нагревательный элемент, имеющий две или более жестких частей, отделенных промежутком, определяющим капиллярный зазор. В 1320, может быть обеспечена флюидная связь между первой концевой частью капиллярного зазора и резервуаром испаряемого материала. В 1330, испаряемый материал может втягиваться в капиллярный зазор, образованный между двумя жесткими частями нагревательного элемента посредством капиллярного действия. В 1340, средство нагрева может быть обеспечено во второй концевой части капиллярного зазора. Например, в 1350, по меньшей мере часть нагревательного элемента может нагреваться, например, во второй концевой части капиллярного зазора. Нагрев вызывает испарение испаряемого материала. В блоке 1360, испаренный испаряемый материал вводится в потоке воздуха в мундштук испарительного устройства, в котором расположен нагревательный элемент.
Терминология
[0151] Когда на признак или элемент в данном документе ссылаются как на находящийся “на” другом признаке или элементе, он может находиться непосредственно на другом признаке или элементе, или также могут присутствовать промежуточные признаки и/или элементы. В противоположность этому, когда на признак или элемент ссылаются как на находящийся “непосредственно” на другом признаке или элементе, то промежуточные признаки или элементы отсутствуют. Кроме того, следует понимать, что когда на признак или элемент ссылаются как на “соединенный”, “прикрепленный” или “связанный” с другим признаком или элементом, он может быть непосредственно соединен, прикреплен или связан с другим признаком или элементом, или могут присутствовать промежуточные признаки или элементы. В отличие от этого, когда на признак или элемент ссылаются как на “непосредственно соединенный”, “непосредственно прикрепленный” или “непосредственно связанный” с другим признаком или элементом, то промежуточные признаки или элементы отсутствуют.
[0152] Хотя признаки и элементы описаны или показаны в отношении одного варианта осуществления, признаки и элементы, описанные или показанные таким образом, могут применяться к другим вариантам осуществления. Специалистам в данной области техники также будет понятно, что ссылки на структуру или признак, расположенный “смежно” с другим признаком, могут означать, что имеются части, которые перекрывают или лежат под таким смежным признаком.
[0153] Терминология, используемая в данном документе, предназначена только для описания конкретных вариантов осуществления и реализаций и не предназначена для ограничения. Например, как используется здесь, формы единственного числа включают в себя также формы множественного числа, если только контекст ясно не указывает иное. Кроме того, следует понимать, что термины “содержит” и/или “содержащий”, при использовании в данной спецификации, определяют присутствие указанных признаков, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают присутствие или добавление одного или нескольких других признаков, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Как используется в настоящем документе, термин “и/или” включает в себя любую и все комбинации из одного или более из ассоциированных перечисленных элементов и может быть сокращен как “/”.
[0154] В описании, приведенном выше, и в формуле изобретения, могут иметься фразы, такие как “по меньшей мере одно из” или “одно или более из”, за которыми следует конъюнктивный список элементов или признаков. Термин “и/или” может также иметь место в списке из двух или более элементов или признаков. Если только иное неявно или явно не противоречит контексту, в котором это используется, такая фраза предназначена для обозначения любого из перечисленных элементов или признаков по отдельности или любого из перечисленных элементов или признаков в комбинации с любым из других перечисленных элементов или признаков. Например, фразы “по меньшей мере одно из А и В”, “одно или более из А и В” и “А и/или В” предназначены, каждая, чтобы означать “только А, только В или А и В вместе”. Подобная интерпретация также предназначена для списков, включающих в себя три или более элементов. Например, фразы “по меньшей мере одно из А, В и С”, “одно или более из А, В и С” и “А, В и/или С” предназначены, каждая, чтобы означать “только А, только В, только С, А и В вместе, А и С вместе, В и С вместе или А и В и С вместе”. Использование термина “на основе”, как указано выше и в формуле изобретения, предназначено, чтобы означать “по меньшей мере частично на основе”, так что не перечисленный признак или элемент также допустим.
[0155] Пространственно-относительные термины, такие как “верхний”, “нижний”, “под”, “внизу”, “ниже”, “над”, “выше” и т.п., могут использоваться здесь для простоты описания, чтобы описать взаимосвязь одного элемента или признака с другим элементом(ами) или признаком(ами), как показано на чертежах. Следует понимать, что пространственно-относительные термины предназначены для обозначения различных ориентаций устройства при использовании или работе в дополнение к ориентации, изображенной на чертежах. Например, если устройство на чертежах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные “под” или “рядом” с другими элементами или признаками, будут тогда ориентированы “над” другими элементами или признаками. Таким образом, приведенный в качестве примера термин “под” может охватывать как ориентацию над, так и под. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или в других ориентациях), и пространственно-относительные дескрипторы, используемые здесь, интерпретируются соответственно. Аналогичным образом, термины “вверх”, “вниз”, “вертикально”, “горизонтально” и т.п. используются в данном описании только для целей объяснения, если специально не указано иное.
[0156] Хотя термины “первый” и “второй” могут использоваться здесь для описания различных признаков/элементов (включая этапы), эти признаки/элементы не должны быть ограничены этими терминами, если только контекст не указывает иное. Эти термины могут использоваться для различения одного признака/элемента от другого признака/элемента. Таким образом, первый признак/элемент, обсужденный ниже, может быть назван вторым признаком/элементом, и подобным образом второй признак/элемент, обсужденный ниже, может быть назван первым признаком/элементом, без отклонения от решений, раскрытых в настоящем документе.
[0157] Как использовано в спецификации и формуле изобретения, включая то, как используется в примерах и если только явно не указано иное, все числа могут читаться так, как если бы они вводились словом “примерно” или “приблизительно”, даже если данный термин явно не выражен. Выражение “примерно” или “приблизительно” может быть использовано при описании величины и/или положения для указания того, что описанное значение и/или положение находится в пределах приемлемого ожидаемого диапазона значений и/или положений. Например, числовое значение может иметь значение, которое составляет +/-0,1% от указанного значения (или диапазона значений) +/-1% от указанного значения (или диапазона значений), +/-2% от указанного значения (или диапазона значений), +/-5% от указанного значения (или диапазона значений), +/-10% от указанного значения (или диапазона значений) и т.д. Любые числовые значения, приведенные в данном описании, также должны пониматься как включающие в себя примерно или приблизительно такое значение, если только контекст не указывает иное. Например, если раскрыто значение “10”, то также раскрывается “примерно 10”. Любой числовой диапазон, указанный здесь, предназначен для включения всех поддиапазонов, входящих в него. Также понятно, что когда раскрывается значение, которое “меньше или равно” значению, то также раскрывается “больше или равно значению” и возможные диапазоны значений между значениями, как соответственно понимается специалистом в данной области техники. Например, если раскрыто значение “Х”, то также раскрыто “меньше или равно Х” и “больше или равно Х” (например, где X представляет собой числовое значение). Также понятно, что по всей заявке, данные обеспечиваются в нескольких различных форматах, и что эти данные представляют конечные точки и начальные точки и диапазоны для любой комбинации точек данных. Например, если раскрыты конкретная точка данных “10” и конкретная точка данных “15”, то понятно, что также считаются раскрытыми значения более чем, больше или равно, менее чем, меньше или равно, равно 10 и 15, а также между 10 и 15. Также понятно, что каждая единица между двумя конкретными единицами также раскрыта. Например, если раскрыты 10 и 15, то также раскрыты 11, 12, 13 и 14.
[0158] Хотя выше описаны различные иллюстративные варианты осуществления, любое из ряда изменений может быть выполнено в различных вариантах осуществления без отклонения от раскрытых решений. Например, порядок, в котором выполняются различные этапы способа, часто может быть изменен в альтернативных вариантах осуществления, и в других альтернативных вариантах осуществления один или более этапов способа могут быть пропущены полностью. Опциональные признаки различных вариантов осуществления устройства и системы могут быть включены в некоторые варианты осуществления, но не в другие. Поэтому приведенное выше описание предназначено главным образом для иллюстративных целей и не должно интерпретироваться как ограничивающее объем формулы изобретения.
[0159] Один или более аспектов или признаков заявленного предмета, описанного здесь, могут быть реализованы в цифровых электронных схемах, интегральных схемах, специально разработанных специализированных интегральных схемах (ASIC), программируемых вентильных матрицах (FPGA), программно-аппаратных средствах, программном обеспечении и/или их комбинациях. Эти различные аспекты или признаки могут включать в себя реализацию в одной или нескольких компьютерных программах, которые выполняются и/или интерпретируются на программируемой системе, включающей в себя по меньшей мере один программируемый процессор, который может быть специализированным или универсальным, связанным для приема данных и инструкций из, и передачи данных и инструкций в, систему хранения, по меньшей мере одно устройство ввода и по меньшей мере одно устройство вывода. Программируемая система или вычислительная система может включать в себя клиенты и серверы. Клиент и сервер обычно удалены друг от друга и, как правило, взаимодействуют через сеть связи. Взаимосвязь между клиентом и сервером возникает посредством компьютерных программ, исполняющихся на соответствующих компьютерах и имеющих отношение клиент-сервер друг к другу.
[0160] Эти компьютерные программы, которые также могут упоминаться как программы, программное обеспечение, программные приложения, приложения, компоненты или код, включают в себя машинные инструкции для программируемого процессора и могут быть реализованы на высокоуровневом процедурном языке, языке объектно-ориентированного программирования, языке функционального программирования, языке логического программирования и/или машинном языке ассемблера. Используемый здесь термин “машиночитаемый носитель” относится к любому компьютерному программному продукту, устройству и/или прибору, таким как, например, магнитные диски, оптические диски, память и программируемые логические устройства (PLD), используемые для обеспечения машинных инструкций и/или данных в программируемый процессор, включая машиночитаемый носитель, который принимает машинные инструкции как машиночитаемый сигнал. Термин “машиночитаемый сигнал” относится к любому сигналу, используемому для обеспечения машинных инструкций и/или данных в программируемый процессор. Машиночитаемый носитель может хранить такие машинные инструкции не-временным образом, например, как не-временная твердотельная память или магнитный жесткий диск или любой эквивалентный носитель хранения. Машиночитаемый носитель может альтернативно или дополнительно сохранять такие машинные инструкции переходным способом, например, как кэш процессора или другая память с произвольным доступом, ассоциированная с одним или несколькими физическими ядрами процессора.
[0161] Примеры и иллюстрации, включенные в настоящий документ, показывают, в качестве иллюстрации, но не ограничения, конкретные варианты осуществления, в которых заявленный предмет может быть осуществлен на практике. Как упоминалось, другие варианты осуществления могут быть использованы и получены из них, так что структурные и логические подстановки и изменения могут выполняться без отклонения от объема настоящего раскрытия. На такие варианты осуществления заявленного предмета могут даваться ссылки в настоящем документе индивидуально или совместно посредством термина “изобретение” просто для удобства и без намерения по своей инициативе ограничить объем настоящей заявки каким-либо одним изобретением или изобретательским замыслом, если фактически раскрыты более одного. Таким образом, хотя здесь были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления, любое устройство, рассчитанное на достижение той же цели, может быть заменено конкретными показанными вариантами осуществления. Данное раскрытие предназначено для охвата любых и всех адаптаций или вариаций различных вариантов осуществления изобретения. Комбинации вышеприведенных вариантов осуществления и другие варианты осуществления, конкретно не описанные здесь, будут очевидны специалистам в данной области техники при рассмотрении приведенного выше описания.
1. Картридж для испарительного устройства, содержащий:
резервуар, выполненный с возможностью удерживать испаряемый материал; и
нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревать испаряемый материал, причем нагревательный элемент содержит:
капиллярную структуру, включающую в себя множество жестких частей,
причем пары множества жестких частей расположены на расстоянии друг от друга, чтобы определять капиллярный зазор между ними, причем капиллярный зазор выполнен с возможностью втягивать испаряемый материал из резервуара в область нагрева нагревательного элемента для нагрева, и аэрозоль генерируется путем нагрева испаряемого материала, втянутого в область нагрева нагревательного элемента.
2. Картридж по п. 1, в котором множество жестких частей капиллярной структуры содержит:
верхнюю жесткую часть; и
нижнюю жесткую часть, сформированную интегрально с верхней жесткой частью и расположенную на расстоянии от верхней жесткой части на промежуток, который определяет капиллярный зазор.
3. Картридж по п. 1, в котором множество жестких частей капиллярной структуры содержит:
верхнюю концевую часть, выполненную с возможностью находиться во флюидной связи с резервуаром;
нижнюю концевую часть, содержащую нагреватель;
нижнюю жесткую часть; и
верхнюю жесткую часть, сформированную интегрально с нижней жесткой частью, причем верхняя жесткая часть содержит:
множество продолжающихся вверх элементов,
причем капиллярный зазор образован между смежными продолжающимися вверх элементами множества продолжающихся вверх элементов.
4. Картридж по п. 1, в котором множество жестких частей капиллярной структуры содержит:
внутреннюю жесткую часть, определяющую канал; и
внешнюю жесткую часть, окружающую внутреннюю жесткую часть и расположенную на расстоянии от внутренней жесткой части на промежуток, который определяет капиллярный зазор.
5. Картридж по п. 1, в котором нагревательный элемент по меньшей мере частично расположен в резервуаре.
6. Картридж по п. 1, в котором верхняя жесткая часть множества жестких частей содержит верхний участок испарения, имеющий множество верхних зазоров, и нижняя жесткая часть множества жестких частей содержит нижний участок испарения, имеющий множество нижних зазоров, и причем множество верхних зазоров расположены с боковым смещением от множества нижних зазоров.
7. Картридж по п. 1, дополнительно содержащий впускное отверстие для воздуха, выполненное с возможностью направлять поток воздуха по области нагрева, так что когда нагревательный элемент активирован, испаряемый материал, втянутый в капиллярный зазор в области нагрева, испаряется в поток воздуха.
8. Картридж по п. 1, в котором нагревательный элемент содержит электропроводный слой.
9. Картридж по п. 8, в котором электропроводный слой содержит структуру проводящих дорожек.
10. Картридж по п. 1, в котором нагревательный элемент содержит нихром.
11. Картридж по п. 1, дополнительно содержащий корпус камеры распылителя, который окружает по меньшей мере часть нагревательного элемента, причем корпус камеры распылителя содержит вырезанную область.
12. Картридж по п. 11, в котором вырезанная область выполнена с возможностью принимать пористый материал, выполненный с возможностью впитывать испаряемый материал.
13. Картридж по п. 2, в котором нагревательный элемент образует единую жесткую часть, которая складывается для определения верхней жесткой части и нижней жесткой части.
14. Картридж по п. 2, в котором верхняя жесткая часть расположена параллельно нижней жесткой части.
15. Картридж по п. 1, в котором нагревательный элемент содержит множество перфораций, обеспечивающих возможность испарения испаряемого материала через них.
16. Испарительное устройство, содержащее:
корпус испарительного устройства; и
картридж по п. 1.
17. Испарительное устройство, содержащее:
резервуар, выполненный с возможностью удерживать испаряемый материал; и
нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревать испаряемый материал, причем нагревательный элемент содержит:
капиллярную структуру, включающую в себя множество жестких частей,
причем пары множества жестких частей расположены на расстоянии друг от друга, чтобы определять капиллярный зазор между ними, причем капиллярный зазор выполнен с возможностью втягивать испаряемый материал из резервуара в область нагрева нагревательного элемента для нагрева, и аэрозоль генерируется путем нагрева испаряемого материала, втянутого в область нагрева нагревательного элемента.
18. Испарительное устройство по п. 17, в котором множество жестких частей капиллярной структуры содержит:
верхнюю жесткую часть; и
нижнюю жесткую часть, сформированную интегрально с верхней жесткой частью и расположенную на расстоянии от верхней жесткой части на промежуток, который определяет капиллярный зазор.
19. Испарительное устройство по п. 17, в котором множество жестких частей капиллярной структуры содержит:
верхнюю концевую часть, выполненную с возможностью находиться во флюидной связи с резервуаром;
нижнюю концевую часть, содержащую нагреватель;
нижнюю жесткую часть; и
верхнюю жесткую часть, сформированную интегрально с нижней жесткой частью, причем верхняя жесткая часть содержит:
множество продолжающихся вверх элементов,
причем капиллярный зазор образован между смежными продолжающимися вверх элементами множества продолжающихся вверх элементов.
20. Способ, содержащий:
втягивание через капиллярный зазор, образованный между двумя жесткими частями нагревательного элемента, испаряемого материала из резервуара испарительного устройства в область нагрева, причем нагревательный элемент частично расположен по меньшей мере в части резервуара, и каждая из двух жестких частей имеет участок испарения;
нагревание по меньшей мере участка испарения двух жестких частей, чтобы вызвать испарение испаряемого материала; и
увлечение испаренного испаряемого материала в потоке воздуха вдоль канала воздушного потока к мундштуку испарительного устройства.
