ДВУХПРОВОДНАЯ СИСТЕМА АУТЕНТИФИКАЦИИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ
TWO-WIRE AUTHENTICATION SYSTEM FOR AEROSOL DELIVERY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как курительные изделия, и более конкретно к устройствам доставки аэрозоля, в которых может использоваться электрически вырабатываемое тепло для получения аэрозоля (например, к курительным изделиям, обычно называемым электронными сигаретами). Курительные изделия могут быть выполнены с возможностью нагрева предшественника аэрозоля, который может включать материалы, которые могут быть изготовлены или получены из табака, или иным образом включать табак, при этом предшественник способен образовывать вдыхаемое вещество для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На протяжении многих лет было предложено множество устройств в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые являются результатом сжигания табака. С этой целью предложено множество альтернативных курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания легкоиспаряемого материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без существенного сжигания табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в уровне техники как описано в патенте США №8,881,737 под авторством Collett и др., в публикациях заявки на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др., №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., №2014/0096781 под авторством Sears и др., №2014/0096782 под авторством Ampolini и др., №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., с датой подачи 28 июля 2016, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. См. также, например, различные варианты реализации продуктов и конструкций для нагрева, описанные в разделах «уровень техники» в патентах США №5,388,594 под авторством Counts и др. и №8,079,371 под авторством Robinson и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
Однако предпочтительным является обеспечение двухпроводной системы аутентификации для аутентификации и направления энергии в устройство доставки аэрозоля.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, способам выполнения таких устройств и элементам таких устройств. Настоящее изобретение включает в себя, без ограничения, следующие примеры реализаций.
Пример реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее картридж, оснащенный нагревательным элементом и устройством аутентификации и содержащий композицию предшественника аэрозоля; и управляющий корпус, соединенный с картриджем и выполненный с возможностью обмена сигналами аутентификации с устройством аутентификации для аутентификации картриджа для использования с управляющим корпусом и, в случаях, когда картридж аутентифицирован, направления энергии на нагревательный элемент для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус и картридж содержат соответственно двухпроводной электрический соединитель и ответный двухпроводной электрический соединитель, соединенные друг с другом, по которым обеспечен обмен сигналами аутентификации и направление энергии, и управляющий корпус и картридж также содержат соответственно первую цепь переключения и вторую цепь переключения, при этом первая цепь переключения соединена со второй цепью переключения с образованием схемы переключения, выполненной с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель.
Пример реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором сигналы аутентификации, проходящие через двухпроводной электрический соединитель, имеют уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него, а энергия, проходящая через двухпроводной электрический соединитель, имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором заданное пороговое напряжение составляет 2,5 вольт.
Пример реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение ее с возможностью приема и отправки сигнала на устройство аутентификации в качестве одного из сигналов аутентификации в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него.
Пример реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью приема и отправки сигнала включает выполнение ее с возможностью приема множества сигналов и отправки сигналов из указанного множества сигналов на устройство аутентификации в качестве сигналов аутентификации до тех пор, пока сигнал из указанного множества сигналов не будет иметь уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение ее с возможностью приема и отправки сигнала на нагревательный элемент в виде энергии, направленной к нему, в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором сигналы аутентификации и энергия выполнены в виде сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) имеющих соответственно первую частоту и вторую частоту, причем первая частота по меньшей мере в два раза больше, чем вторая частота.
Пример реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение схемы переключения с возможностью переключения сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего первую частоту, при прохождении через двухпроводной электрический соединитель, между импульсами сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего вторую частоту.
Пример реализации 9: Устройство доставки аэрозоля по любому из предшествующих примеров реализаций или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение компонента управления с возможностью направления энергии на нагревательный элемент включает выполнение его с возможностью направления энергии на нагревательный элемент при прохождении потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем воздух способен к объединению с паром, образованным посредством испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, с образованием аэрозоля.
Пример реализации 10: Управляющий корпус, выполненный с возможностью соединения с картриджем, оснащенным нагревательным элементом и устройством аутентификации и содержащим композицию предшественника аэрозоля, причем управляющий корпус выполнен с возможностью соединения с картриджем с образованием устройства доставки аэрозоля, при этом управляющий корпус содержит компонент управления, выполненный с возможностью обмена сигналами аутентификации с устройством аутентификации для аутентификации картриджа для использования с управляющим корпусом и, в случаях, когда картридж аутентифицирован, направления энергии на нагревательный элемент для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля; двухпроводной электрический соединитель, соединенный с ответным двухпроводным электрическим соединителем картриджа, когда управляющий корпус соединен с картриджем, по которым обеспечен обмен сигналами аутентификации и направление энергии; и первую цепь переключения, соединенную со второй цепью переключения картриджа, когда управляющий корпус соединен с картриджем, причем первая цепь соединена со второй цепью переключения с образованием схемы переключения, выполненной с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель.
Пример реализации 11: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором сигналы аутентификации, проходящие через двухпроводной электрический соединитель, имеют уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него, а энергия, проходящая через двухпроводной электрический соединитель, имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 12: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором заданное пороговое напряжение составляет 2,5 вольт.
Пример реализации 13: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение ее с возможностью приема и отправки сигнала на устройство аутентификации в качестве одного из сигналов аутентификации в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него.
Пример реализации 14: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью приема и отправки сигнала включает выполнение ее с возможностью приема множества сигналов и отправки сигналов из указанного множества сигналов на устройство аутентификации в качестве сигналов аутентификации до тех пор, пока сигнал из указанного множества сигналов не будет иметь уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 15: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение ее с возможностью приема и отправки сигнала на нагревательный элемент в виде энергии, направленной к нему, в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
Пример реализации 16: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором сигналы аутентификации и энергия выполнены в виде сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ), имеющих соответственно первую частоту и вторую частоту, причем первая частота по меньшей мере в два раза больше, чем вторая частота.
Пример реализации 17: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение схемы переключения с возможностью управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, включает выполнение схемы переключения с возможностью переключения сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего первую частоту, при прохождении через двухпроводной электрический соединитель, между импульсами сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего вторую частоту.
Пример реализации 18: Управляющий корпус по любому из предшествующих примеров реализаций, или любой комбинации любых предшествующих примеров реализаций, в котором выполнение компонента управления с возможностью направления энергии на нагревательный элемент включает выполнение его с возможностью направления энергии на нагревательный элемент при прохождении потока воздуха через по меньшей мере часть устройства доставки аэрозоля, причем воздух способен к объединению с паром, образованным посредством испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля, с образованием аэрозоля.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, раскрытых в данном раскрытии, независимо от того, намеренно ли такие признаки или элементы объединены или иным образом изложены в конкретном варианте реализации, описанном в данном документе. Данное изобретение предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы изобретения в любых его аспектах и вариантах реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
Таким образом, следует понимать, что данное раскрытие сущности изобретения приведено только для целей резюмирования некоторых примеров реализаций так, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов раскрытия настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что описанные выше примеры реализаций являются только примерами и не должны истолковываться как каким-либо образом сужающие объем или сущность изобретения. Другие примеры реализаций, аспекты и преимущества будут очевидными из приведенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, на которых показаны, в качестве примера, принципы некоторых описанных примеров реализаций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Таким образом, после описания данного изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:
на Фиг. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего картридж, соединенный с управляющим корпусом, согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 2 показан вид с частичным разрезом устройства доставки аэрозоля согласно различным вариантам реализации;
На Фиг. 3 показаны различные элементы управляющего корпуса и картриджа устройства доставки аэрозоля согласно различным вариантам реализации; и
На Фиг. 4 и 5 показаны подходящие цепи переключения управляющего корпуса и картриджа по Фиг. 1, 2 и 3 согласно различным вариантам реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на примеры его реализаций. Эти примеры реализаций описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и полностью передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. В действительности, настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами реализации, приведенными в данном документе; напротив, эти примеры реализаций приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В данном описании и в прилагаемой формуле изобретения грамматическая конструкция, указывающая на то, что элемент приводится в единственном числе, также подразумевает и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
Как описано ниже, примеры реализаций раскрытия настоящего изобретения относятся к системам доставки аэрозоля. Системы доставки аэрозоля по настоящему изобретению используют электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием вдыхаемого вещества; и компоненты таких систем имеют форму изделий, наиболее предпочтительно, являющихся достаточно компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Другими словами, использование компонентов предпочтительных систем доставки аэрозоля не приводит к образованию дыма в том смысле, что аэрозоль возникает главным образом из побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, но скорее, использование указанных предпочтительных систем приводит к образованию паров, образующихся в процессе выпаривания или испарения определенных компонентов, включенных в них. В некоторых вариантах реализации компоненты систем доставки аэрозоля могут быть охарактеризованы как электронные сигареты, и указанные электронные сигареты наиболее предпочтительно включают табак и/или компоненты, полученные из табака, и, таким образом, доставляют компоненты, полученные из табака, в виде аэрозоля.
Вырабатывающие аэрозоль средства определенных предпочтительных систем доставки аэрозоля могут обеспечить множество ощущений (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или трубки, которое обусловлено зажиганием и сжиганием табака (и затем вдыханием табачного дыма) без в какой-либо значительной степени сгорания каких-либо их компонентов. Например, пользователь вырабатывающего аэрозоль средства по настоящему изобретению может держать и использовать это средство подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.
Системы доставки аэрозоля по настоящему изобретению также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия для доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть выполнены так, чтобы обеспечить одно или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтически активных ингредиентов) во вдыхаемой форме или вдыхаемом состоянии. Например, вдыхаемые вещества могут быть по существу в форме пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы вдыхаемые вещества могут быть в форме аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). С целью упрощения подразумевается, что термин «аэрозоль», используемый в данном документе, включает в себя пары, газы и аэрозоли формы или типа, являющимися пригодными для вдыхания человеком, видимыми или невидимыми, а также такой формы, которая может рассматриваться как дымообразная, или не такой формы.
Системы доставки аэрозоля по настоящему изобретению как правило содержат множество компонентов, обеспеченных внутри внешнего корпуса или оболочки, которые могут быть указаны как кожух. Общая конструкция внешнего корпуса или оболочки может варьироваться, и формат или конфигурация внешнего корпуса, которые могут определять общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, могут варьироваться. Как правило, продолговатый корпус, напоминающий форму сигареты или сигары, может быть образован из одного единого кожуха или продолговатый кожух может быть образован из двух или более разъемных корпусов. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать продолговатую оболочку или корпус, которые могут иметь по существу трубчатую форму и таким образом напоминать форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены в одном кожухе. В качестве альтернативы устройство доставки аэрозоля может содержать два или более кожухов, которые соединены и являются разъемными. Например, устройство доставки аэрозоля может иметь на одном конце управляющий корпус, содержащий кожух, содержащий один или более многоразовых компонентов (например, аккумулятор, такой как перезаряжаемая батарея, тонкопленочная твердотельная батарея и/или суперконденсатор, и различное электронное оборудование для управления работой указанного изделия), а на другом конце присоединяемый к нему с возможностью съема внешний корпус или оболочку, содержащие одноразовую часть (например, одноразовый картридж, содержащий ароматизатор).
Системы доставки аэрозоля по настоящему изобретению наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для приведения в действие, управления, регулирования и прекращения подачи питания для вырабатывания тепла, например, посредством управления электрическим током от источника питания к другим компонентам изделия - например, к микропроцессору, отдельному или в качестве части микроконтроллера), нагревателя или вырабатывающего тепло элемента (например, нагревательного элемента с электрическим сопротивлением или другого компонента, который сам по себе или в комбинации с одним или более дополнительными элементами обычно может быть назван как «распылитель»), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно, жидкости, способной образовывать аэрозоль по приложении достаточного тепла, такие ингредиенты обычно указаны как «дымовой сок», «электронная жидкость» и «электронный сок»), и мундштучной области или кончика для обеспечения возможности осуществлять затяжку через устройство доставки аэрозоля для вдыхания аэрозоля (например, образованный путь потока воздуха через изделие, так что вырабатываемый аэрозоль может быть выведен из него после осуществления затяжки).
Более конкретные форматы, конфигурации и расположения компонентов в устройстве доставки аэрозоля по настоящему изобретению будут понятны на основании описания изобретения, приведенного ниже в настоящем документе. Кроме того, выбор различных компонентов устройства доставки аэрозоля можно оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Далее, расположение компонентов внутри устройства доставки аэрозоля можно также оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Примеры имеющихся в продаже продуктов, для которых их компоненты, способы управления ими, материалы, включенные в них, и/или другие их характеристики могут быть включены в устройства по настоящему изобретению, являются доступными на рынке как ACCORD от Philip Morris Incorporated; ALPHA™, JOYE 510™ и M4™ от InnoVapor LLC; CIRRUS™ и FLING™ от White Cloud Cigarettes; BLU™ от Lorillard Technologies, Inc.; COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ и SENSE™ от Epuffer International Inc.; DUOPRO™, STORM™ и VAPORKING от Electronic Cigarettes, Inc.; EGAR™ от Egar Australia; eGo-C™ и eGo-T™ от Joyetech; ELUSION™ от Elusion UK Ltd; EONSMOKE от Eonsmoke LLC; FINTM от FIN Branding Group, LLC; SMOKE от Green Smoke Inc. USA; GREENARETTE™ от Greenarette LLC; HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ и PITBULL™ от Smoke Stik; HEATBAR™ от Philip Morris International, Inc.; HYDRO IMPERIAL™ и LXE™ от Crown7; LOGIC™ и THE CUBAN™ от LOGIC Technology; LUCI от Luciano Smokes Inc.; METRO от Nicotek, LLC; NJOY и ONEJOY™ от Sonera, Inc.; NO. 7™ от SS Choice LLC; PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™ от PremiumEstore LLC; RAPP E-MYSTICK™ от Ruyan America, Inc.; RED DRAGON™ от Red Dragon Products, LLC; RUYAN от Ruyan Group (Holdings) Ltd.; SF от Smoker Friendly International, LLC; GREEN SMART SMOKER от The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.; SMOKE ASSIST от Coastline Products LLC; SMOKING EVERYWHERE от Smoking Everywhere, Inc.; V2CIGS™ от VMR Products LLC; VAPOR NINE™ от VaporNine LLC; VAPOR4LIFE от Vapor 4 Life, Inc.; VEPPO™ от E-CigaretteDirect, LLC; AVIGO, VUSE, VUSE CONNECT, VUSE FOB, VUSE HYBRID, ALTO, ALTO+, MODO, CIRO, FOX+FOG, AND SOLO+ от R. J. Reynolds Vapor Company; MISTIC MENTHOL от Mistic Ecigs; и VYPE от CN Creative Ltd. И другие устройства доставки аэрозоля с электрическим приводом, в частности те устройства, которые были охарактеризованы как так называемые электронные сигареты, являются доступными на рынке под торговыми марками COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP; SOUTH BEACH SMOKE™.
Дополнительные производители, разработчики и/или правообладатели компонентов и связанных с ними технологиями, которые могут использоваться в устройстве доставки аэрозоля по настоящему изобретению, включают Shenzhen Jieshibo Technology, Шэньчжэнь, Китай; Shenzhen First Union Technology, Шэньчжэнь, Китай; Safe Cig, Лос-Анджелес, Калифорния; Janty Asia Company, Филиппины; Joyetech Changzhou Electronics, Шэньчжэнь, Китай; SIS Resources; B2B International Holdings Довер, Делавэр; Evolv LLC, Огайо; Montrade, Болонья, Италия; Shenzhen Bauway Technology, Шэньчжэнь, Китай; Global Vapor Trademarks Inc., Помпано Бич, Флорида; Vapor Corp., Форт Лодердэйл, Флорида; Nemtra GMBH, Рашау-Маркерсбах, Германия, Perrigo L. Co., Аллеган, Мичиган; Needs Co., Ltd.; Smokefree Innotec, Лас-Вегас, Невада; McNeil AB, Хельсингборг, Швеция; Chong Corp; Alexza Pharmaceuticals, Маунтин Вью, Калифорния; BLEC, LLC, Шарлотт, Северная Каролина; Gaitrend Sarl, Рорбах-ле-Бич, Франция; FeelLife Bioscience International, Шэньчжэнь, Китай; Vishay Electronic BMGH Зельб, Германия; Shenzhen Smaco Technology Ltd. Шэньчжэнь, Китай; Vapor Systems International Бока-Ратон, Флорида; Exonoid Medical Devices, Израиль; Shenzhen Nowotech Electronic Шэньчжэнь, Китай; Minilogic Device Corporation Гонконг, Китай; Shenzhen Kontle Electronics Шэньчжэнь, Китай, и Fuma International, LLC Медина, Огайо, 21st Century Smoke, Белойт, Висконсин, и Kimree Holdings (HK) Co. Limited, Гонконг, Китай.
В различных примерах устройство доставки аэрозоля может содержать резервуар, выполненный с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля. В частности, резервуар может быть выполнен из пористого материала (например, волокнистого материала) и, таким образом, может быть названа пористой подложкой (например, волокнистой подложкой).
Волокнистая подложка, используемая в качестве резервуара в устройстве доставки аэрозоля, может представлять собой тканый или нетканый материал, образованный из множества волокон или нитей, и может быть образован из натуральных волокон и/или синтетических волокон. Например, волокнистая подложка может содержать стекловолоконный материал. В конкретных примерах может быть использован ацетатцеллюлозный материал. В других вариантах реализации может быть использован углеродный материал. Резервуар может быть выполнен по существу в виде контейнера и может содержать волокнистый материал, содержащийся в нем.
На Фиг. 1 показан вид сбоку устройства 100 доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус 102 и картридж 104, согласно различным вариантам реализации настоящего изобретения. В частности, на Фиг. 1 показан управляющий корпус и картридж, соединенные друг с другом. Управляющий корпус и картридж могут быть разъемно выровнены в функциональном отношении. Различные механизмы могут соединять картридж и управляющий корпус, например, в виде резьбового сцепления, сцепления с плотной посадкой, посадки с натягом, магнитного взаимодействия и тому подобного. В некоторых вариантах реализации устройство доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда картридж и управляющий корпус находятся в собранной конфигурации. Устройство доставки аэрозоля может быть также по существу прямоугольным или ромбовидным в поперечном сечении, что может придавать ему большую совместимость с по существу плоским или тонкослойным источником электроэнергии, таким как источник электроэнергии, содержащий плоскую батарею. Картридж и управляющий корпус могут содержать соответствующие отдельные кожухи или внешние корпусы, которые могут быть образованы из любого количества различных материалов. Кожух может быть образован из любого подходящего конструктивно прочного материала. В некоторых примерах кожух может быть образован из металла или сплава, таких как нержавеющая сталь, алюминий или тому подобное. Другие подходящие материалы включают различные виды пластмасс (например, поликарбонат), пластмассы с металлическим напылением, керамику и тому подобное.
В некоторых вариантах реализации управляющий корпус 102 и/или картридж 104 устройства 100 доставки аэрозоля могут быть одноразовыми или многоразовыми. Например, управляющий корпус может иметь сменную батарею или перезаряжаемую батарею и, таким образом, может быть скомбинирован с любым типом технологии перезарядки, включая подключение к обычной электрической розетке переменного тока, подключение к автомобильному зарядному устройству (например, гнезду прикуривателя), подключение к компьютеру, например, через кабель или разъем универсальной последовательной шины (USB) или подключение к фотоэлектрическому элементу (иногда указан как солнечный фотоэлемент) или к фотоэлектрической панели солнечных фотоэлементов. Также в некоторых вариантах реализации картридж может представлять собой картридж одноразового использования, как описано в патенте США №8,910,639 под авторством Chang и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
На Фиг. 2 более подробно показано устройство 100 доставки аэрозоля в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Как видно на виде с частичным разрезом, устройство доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и картридж 104, каждый из которых содержит множество соответствующих компонентов. Компоненты, показанные на Фиг. 2, представляют собой типичные компоненты, которые могут присутствовать в управляющем корпусе и картридже и не предназначены для ограничения объема компонентов, которые охвачены настоящим раскрытием. Как показано, например, управляющий корпус может быть образован оболочкой 206 управляющего корпуса, которая может включать один или более из каждого из множества электронных компонентов, такие как компонент 208 управления (например, микропроцессор, сам по себе являющийся микроконтроллером или представляющий его часть), датчик 210 потока, источник 212 питания и/или светоизлучающий диод (LED) 214, и такие компоненты могут быть непостоянно выровнены. Источник питания может содержать, например, батарею (одноразовую или перезаряжаемую), твердотельную батарею, тонкопленочную твердотельную батарею, суперконденсатор или тому подобное или некоторые их комбинации. Некоторые примеры подходящих источников питания описаны в заявке на патент США №14/918,926 под авторством Sur и др., с датой подачи 21 октября 2015, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Светоизлучающий диод может быть одним из примеров подходящего визуального индикатора, которым может быть оснащено устройство 100 доставки аэрозоля. Другие индикаторы, такие как звуковые индикаторы (например, динамики) тактильные индикаторы (например, вибрационные двигатели) или тому подобное, могут содержаться в дополнение или как альтернатива визуальным индикаторам, таким как светоизлучающий диод.
Картридж 104 может быть образован оболочкой 216 картриджа, окружающей емкость 218, выполненную с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля, и содержащей нагреватель 220 (иногда называемый нагревательным элементом). Как показано в некоторых примерах, резервуар может сообщаться по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости, выполненным с возможностью впитывания или переноса иным способом композиции предшественника аэрозоля, хранящейся в кожухе резервуара, к нагревателю. В некоторых примерах клапан может быть расположен между резервуаром и нагревателем и выполнен с возможностью управления количеством композиции предшественника аэрозоля, пропущенным или доставленным из резервуара к нагревателю. В различных конфигурациях указанная конструкция, содержащая по меньшей мере оболочку, резервуар и нагреватель, может быть названа как бак; и соответственно термины «картридж», «бак» и тому подобные могут быть использованы как взаимозаменяемые для обозначения оболочки или другого кожуха, охватывающего резервуар для композиции предшественника аэрозоля и содержащего нагреватель.
2
2
Различные примеры материалов, выполненных с возможностью выработки тепла, когда к ним подается электрический ток, могут быть использованы для формирования нагревателя 220. Нагреватель в указанных примерах может быть резистивным нагревающим элементом, таким как проволочная спираль, микронагреватель и тому подобное. Примеры материалов, из которых может быть выполнена проволочная спираль, включают фехраль (FeCrAl), нихром, дисилицид молибдена (MoSi), силицид молибдена (MoSi), дисилицид молибдена легированный алюминием (Mo(Si,Al)), графит и материалы на основе графита (например, пеноматериалы и пряжа на основе углерода) и керамику (например, керамику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом). Варианты реализации нагревателей или нагревательных элементов, используемых в устройствах доставки аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно описаны ниже, и могут быть включены в устройства, как показаны на Фиг. 2, как описано в данном документе.
Отверстие 224 может находиться в оболочке 216 картриджа (например, на кончике мундштука) чтобы обеспечить выход образованного аэрозоля из картриджа 104.
Картридж 104 также может содержать один или более электронных компонентов, которые могут содержать интегральную схему, компонент памяти, датчик или тому подобное. Электронные компоненты могут быть выполнены с возможностью сообщения с компонентом 208 управления и/или с внешним устройством посредством проводных или беспроводных средств. Электронные компоненты могут быть расположены в любом месте в картридже или его основании 226.
Как более подробно объяснено ниже, например, электронные компоненты картриджа 104 могут включать в себя устройство 228 аутентификации для препятствования или предотвращения использования поддельных картриджей с управляющем корпусом 102. Примеры подходящих устройств аутентификации включают устройство аутентификации от компании Texas Instruments, устройства аутентификации ATSHA204 и ATSHA204A от компании Atmel Corporation, и тому подобные. Хотя отдельно не показано, дополнительный блок памяти, связанный с устройством аутентификации, может быть использован для хранения величины истощения блока картриджа, а также для хранения других программируемых особенностей и информации, связанных с блоком картриджа.
Компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью связи с устройством 228 аутентификации для аутентификации картриджа 104 для использования с управляющим корпусом 102. Аутентификация может быть инициирована и выполнена различными методами. В некоторых примерах компонент управления может быть выполнен с возможностью связи с устройством аутентификации при инициировании каждой затяжки на устройстве 100 для подтверждения того, что картридж является законным устройством для использования с управляющим корпусом. Состояние ошибки может привести к тому, что картридж не разрешен к использованию, и на такое состояние ошибки может указывать один или более визуальных, звуковых или тактильных индикаторов. В противном случае, компонент управления может позволять продолжать затяжку в случаях, когда картридж разрешен к использованию, что может включать обеспечение активации и испарения композиции предшественника аэрозоля нагревателем 220 посредством компонента управления. Более подробная информация относительно аутентификации согласно аспектам настоящего изобретения приведена в публикации заявки на патент США №2014/0270727 под авторством Ampolini и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
Хотя электронные компоненты, такие как компонент 208 управления и датчик 210 потока, показаны отдельно, следует понимать, что различные электронные компоненты могут быть скомбинированы на электронной печатной монтажной плате, которая поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты. Также печатная монтажная плата может быть расположена горизонтально относительно иллюстрации на Фиг. 1, на которой печатная монтажная плата может быть продольно параллельна центральной оси управляющего корпуса. В некоторых примерах один или более электронных компонентов могут содержать их собственные печатные монтажные платы или другие основные элементы, к которым они могут быть прикреплены. В некоторых примерах может быть использована гибкая печатная монтажная плата. Гибкая печатная монтажная плата может быть выполнена в различных формах, включая по существу трубчатые формы. В некоторых примерах гибкая печатная монтажная плата может быть скомбинирована с подложкой нагревателя, наложена на нее в виде слоя или может образовывать часть или всю подложку нагревателя.
Управляющий корпус 102 и картридж 104 могут содержать компоненты, выполненные с возможностью способствования взаимодействию по текучей среде друг с другом. Как показано на Фиг. 2, управляющий корпус может содержать соединительное устройство 230, в котором имеется полость 232. Основание 226 картриджа может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединительным устройством и может содержать выступ 234, выполненный с возможностью установки в полости. Такое взаимодействие может способствовать стабильному соединению между управляющим корпусом и картриджем, а также устанавливать электрическое соединение между источником 212 питания и компонентом 208 управления в управляющем корпусе и нагревателе 220 в картридже. Кроме того, оболочка 206 управляющего корпуса может содержать воздухозаборник 236, который может представлять собой выемку в оболочке, в которой он соединен с соединительным устройством, что обеспечивает прохождение воздуха из окружающей среды вокруг соединительного устройства в оболочку, где он затем проходит через полость соединительного устройства в картридж через выступ.
Соединительное устройство и основание, используемые в соответствии с настоящим изобретением, описаны в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством Novak и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Например, соединительное устройство 230, показанное на Фиг. 2, может образовывать внешнюю периферию 238, выполненную с возможностью сопряжения с внутренней периферией 240 основания 226. В одном примере внутренняя периферия основания может определять радиус, который по существу равен или немного больше радиуса внешней периферии соединительного устройства. Также соединительное устройство может образовывать один или более выступов 242 на внешней периферии, выполненных с возможностью взаимодействия с одним или более углублениями 244, образованными на внутренней периферии основания. Однако для соединения основания с соединительным устройством могут быть использованы различные другие примеры конструкций, форм и компонентов. В некоторых примерах соединение между основанием картриджа 104 и соединительным устройством управляющего корпуса 102 может быть по существу постоянным, тогда как в других примерах указанное соединение между ними может быть разъемным, так что, например, управляющий корпус может быть повторно использован с одним или более дополнительными картриджами, которые могут быть одноразовыми и/или многоразовыми.
В некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным или по существу трубчатой формы, или по существу цилиндрической формы. В других примерах охвачены другие формы и размеры, например, прямоугольные или треугольные в поперечном сечении, многогранные формы или тому подобное.
Резервуар 218, показанный на Фиг. 2, может представлять собой емкость или волокнистый резервуар, как описано в настоящем документе. Например, в данном примере резервуар может содержать один или более слоев нетканого волокна и может быть по существу выполнен в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть оболочки 216 картриджа. Композиция предшественника аэрозоля может удерживаться в резервуаре. Жидкие компоненты, например, могут сорбционно удерживаться в резервуаре. Резервуар может быть соединена по текучей среде с элементом 222 для переноса жидкости. В указанном примере элемент для переноса жидкости может переносить композицию предшественника аэрозоля, хранимую в резервуаре, посредством капиллярного действия к нагревателю 220, который представляет собой спираль металлической проволоки. Как правило, нагреватель расположен в устройстве для нагрева с элементом для переноса жидкости. Варианты реализации резервуаров и элементов для переноса, используемых в устройствах доставки аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно описаны ниже, и такие резервуары и/или элементы для переноса могут быть включены в устройства, показанные на Фиг. 2, как описано в данном документе. В частности, конкретные комбинации нагревательных элементов и элементов для переноса могут быть включены в устройства, показанные на Фиг. 2, как дополнительно описано ниже.
В процессе эксплуатации, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство 100 доставки аэрозоля, поток воздуха обнаруживают посредством датчика 210 потока, а нагреватель 220 приводят в действие для испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Осуществление затяжки через мундштук устройства доставки аэрозоля вызывает вход воздуха из окружающей среды в воздухозаборник 236 и его проход через полость 232 в соединительном устройстве 230 и центральное отверстие выступа 234 основания 226. В картридже 104 втянутый воздух объединяется с образованным паром с образованием аэрозоля. Аэрозоль удаляется при высасывании, вытягивании или при осуществлении затяжки иным способом из нагревателя и выходит из отверстия 224 в мундштуке устройства доставки аэрозоля.
В некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля может содержать множество дополнительных программно-управляемых функций. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать схему защиты источника питания, выполненную с возможностью обнаружения входа источника питания, нагрузки на клеммы источника питания и входа зарядки. Схема защиты источника питания может содержать защиту от короткого замыкания и блокировки под напряжением. Устройство доставки аэрозоля также может содержать компоненты для измерения температуры окружающей среды, а его компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения зарядки источника питания, в частности любой батареи, если температура окружающей среды ниже определенной температуры (например, 0°С) или выше определенной температуры (например, 45°C) перед началом зарядки или во время зарядки.
Подача электроэнергии из источника 212 питания может изменяться в ходе каждой затяжки на устройстве 100 в соответствии с механизмом управления электроэнергией. Устройство может содержать таймер безопасности «долгой затяжки», так что в случае, если пользователь или неисправность компонента (например, датчика 210 потока) заставит устройство попытаться выполнить непрерывную затяжку, компонент 208 управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для автоматического прекращения затяжки после некоторого периода времени (например, четырех секунд). Также время между затяжками на устройстве может быть ограничено величиной меньше, чем заданный период времени (например, 100 секунд). Контрольный таймер безопасности может автоматически перезагружать устройство доставки аэрозоля, если его компонент управления или программное обеспечение, работающее на нем, становится нестабильным и не обслуживает таймер в течение соответствующего интервала времени (например, восьми секунд). Дополнительная безопасность может быть обеспечена в случае неисправного или иным способом не действующего датчика потока, например, посредством постоянного отключения устройства доставки аэрозоля, чтобы предотвратить непреднамеренный нагрев. Ограничивающий затягивание выключатель может деактивировать устройство в случае ошибки датчика давления, в результате которой устройство будет непрерывно работать без остановки после четырех секунд максимального времени затяжки.
Устройство 100 доставки аэрозоля может содержать алгоритм отслеживания затяжки, выполненный с возможностью отключения нагревателя, как только будет достигнуто определенное количество затяжек для присоединенного картриджа (основано на количестве доступных затяжек, рассчитанном с учетом дозы электронной жидкости в картридже). Устройство доставки аэрозоля может включать в себя функцию спящего режима, режима ожидания или режима пониженного энергопотребления, при котором подача электроэнергии может быть автоматически отключена после определенного периода неиспользования. Дополнительная безопасность может быть обеспечена тем, что все циклы зарядки/разрядки источника 212 питания могут отслеживаться посредством компонента 208 управления в течение его срока службы. После того как источник питания достиг эквивалентного заранее определенного количества (например, 200) циклов полной разрядки или полной зарядки, он может быть объявлен истощенным, а компонент управления может управлять по меньшей мере одним функциональным элементом для предотвращения дальнейшей зарядки источника питания.
Различные компоненты устройства доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из компонентов, описанных в уровне техники и имеющихся на рынке. Примеры батарей, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, описаны в публикации заявки на патент США №2010/0028766 под авторством Peckerar и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Устройство 100 доставки аэрозоля может также содержать датчик 210 потока или другой датчик или чувствительный элемент для управления подачей электроэнергии к нагревателю 220, когда требуется выработка аэрозоля (например, во время затяжки в процессе эксплуатации). Таким образом, например, обеспечен метод или способ отключения электроэнергии нагревателя, когда устройство доставки аэрозоля не задействовано в процессе эксплуатации, и для включения электроэнергии для приведения в действие или запуска выработки тепла посредством нагревателя во время затяжки. Дополнительно представленные типы чувствительных и обнаруживающих механизмов, их структура и конфигурация, их компоненты и общие способы их работы описаны в патенте США №5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., и в публикации патентной заявки РСТ №WO 2010/003480 под авторством Flick, все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
Устройство 100 доставки аэрозоля наиболее предпочтительно содержит компонент 208 управления или другой механизм управления для управления количеством электрической энергии, подаваемой к нагревателю 222 во время затяжки. Характерные типы электронных компонентов, их структура и конфигурация, их признаки и общие способы их работы описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др., в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., в патенте США №7,040,314 под авторством Nguyen и др., в патенте США №8,205,622 под авторством Pan, в публикации заявки на патент США №2009/0230117 под авторством Fernando и др., в публикации заявки на патент США №2014/0060554 под авторством Collet и др., в публикации заявки на патент США №2014/0270727 под авторством Ampolini и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0257445 под авторством Henry и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
Характерные типы подложек, резервуаров или других компонентов для поддержки предшественника аэрозоля описаны в патенте США №8,528,569 под авторством Newton, в публикации заявки на патент США №2014/0261487 под авторством Chapman и др., в публикации заявки на патент США №2015/0059780 под авторством Davis и др., и в публикации заявки на патент США №2015/0216232 под авторством Bless и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Также различные впитывающие материалы, а также конструкция и работа данных впитывающих материалов в определенных типах электронных сигарет приведены публикации заявки на патент США №2014/0209105 под авторством Sears и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
Композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара, может содержать различные компоненты, включая, к примеру, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), никотин, табак, экстракт табака и/или ароматизаторы. Типичные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патентах США №7,217,320 под авторством Robinson и др., и в публикации заявки на патент США 2013/0008457 под авторством Zheng и др.,; 2013/0213417 под авторством Chong и др.,; 2014/0060554 под авторством Collett и др.,; 2015/0020823 под авторством Lipowicz и др.,; и 2015/0020830 под авторством Koller, а также WO 2014/182736 под авторством Bowen и др., и в заявке на патент США №15/222,615 под авторством Watson и др., с датой подачи 28 июля 2016, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в продукт VUSE компании R.J. Reynolds Vapor Company, в продукт BLU™ компании Imperial Tobacco Group PLC, в продукт MISTIC MENTHOL компании Mistic Ecigs и в продукт VYPE компании CN Creative Ltd. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Джонсон Крик Интерпрайз ЛЛС.
Характерные типичные типы компонентов, которые подают визуальные сигналы или индикаторы, могут быть использованы в устройстве 100 доставки аэрозоля, такие как визуальные индикаторы и связанные компоненты, слуховые индикаторы, тактильные индикаторы и тому подобное. Примеры подходящих компонентов светоизлучающих диодов, а также их конструкция и использование описаны в патенте США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др., в патенте США №8,499,766 под авторством Newton, в патенте США №8,539,959 под авторством Scatterday, и в публикации заявки на патент США №2015/0216233 под авторством Sears и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
Другие признаки, средства управления или компоненты, которые могут содержаться в устройствах доставки аэрозоля по настоящему изобретению, описаны в патенте США №5,967,148 под авторством Harris и др., в патенте США №. 5,934,289 под авторством Watkins и др., в патенте США №5,954,979 под авторством Counts и др., в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., в патенте США №8,365,742 под авторством Hon, в патенте США №8,402,976 под авторством Fernando и др., в публикации заявки на патент США №2005/0016550 под авторством Katase, в публикации заявки на патент США №2010/0163063 под авторством Fernando и др., в публикации заявки на патент США №2013/0192623 под авторством Tucker и др., в публикации заявки на патент США №2013/0298905 под авторством Leven и др., в публикации заявки на патент США №2013/0180553 под авторством Kim и др., в публикации заявки на патент США №2014/0000638 под авторством Sebastian и др., в публикации заявки на патент США №2014/0261495 под авторством Novak и др., и в публикации заявки на патент США №2014/0261408 под авторством DePiano и др., все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
Как указано выше, компонент 208 управления содержит множество электронных компонентов и, в некоторых примерах, может быть образован на печатной монтажной плате. Электронные компоненты могут содержать микропроцессор или ядро процессора и память. В некоторых примерах компонент управления может содержать микроконтроллер с интегрированным ядром процессора и памятью, и может дополнительно содержать одно или более интегрированных внешних устройств ввода/вывода. В некоторых примерах компонент управления может быть связан с интерфейсом связи для обеспечения беспроводного соединения с одной или более сетями, вычислительными устройствами или другими устройствами на подходящей основе. Примеры подходящих интерфейсов связи раскрыты в заявке на патент США №14/638,562, с датой подачи 4 марта 2015 г., под авторством Marion и др., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. А примеры подходящих методов, согласно которым устройство доставки аэрозоля может быть выполнено с возможностью беспроводной связи, раскрыты в публикации заявки на патент США №2016/0007651, под авторством Ampolini и др., и в публикации заявки на патент США №2016/0219933, под авторством Henry, Jr. и др., каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.
Компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью управления одним или более функциональными элементами устройства 100 доставки аэрозоля в различных состояниях устройства. В примерах, в которых устройство доставки аэрозоля имеет кожух, образованный из разъемных корпусов, устройство доставки аэрозоля и, в частности, компонент 102 управления, может находиться в режиме ожидания, когда компонент управления отсоединен от картриджа 104. В примерах как единого, так и раздельного кожуха, устройство доставки аэрозоля может находиться в режиме ожидания между затяжками, когда компонент управления соединен с картриджем 104. Аналогично, в примерах как единого, так и раздельного кожуха, когда пользователь затягивается через устройство, а датчик 210 потока обнаруживает поток воздуха, устройство доставки аэрозоля может быть переведено в активный режим, во время которого компонент управления может направлять энергию от источника 212 питания для питания нагревателя 220 (нагревательного элемента) и тем самым управлять нагревателем для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля.
Как указывалось ранее, в некоторых вариантах реализации компонент 208 управления может быть выполнен с возможностью связи с устройством 228 аутентификации для аутентификации картриджа 104 для использования с управляющим корпусом 102. В частности, компонент управления может быть выполнен с возможностью обмена сигналами аутентификации с устройством аутентификации для аутентификации картриджа для использования с управляющим корпусом и, в случаях, когда картридж аутентифицирован, направления энергии на нагревательный элемент 220 для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Компонент управления может быть выполнен с возможностью направления энергии на нагревательный элемент при прохождении потока воздуха через по меньшей мере часть устройства 100 доставки аэрозоля. В указанных вариантах реализации управляющий корпус и картридж могут быть соединены друг с другом и выполнены с возможностью обмена данными (например, данными аутентификации) и энергией между ними с использованием двухпроводной системы аутентификации. Данная конструкция обеспечивает гибкость использования управляющего корпуса или картриджа с другими общими картриджами или управляющими корпусами, соответственно, которые имеют аналогичные двухпроводные системы аутентификации.
Как показано на Фиг. 2, управляющий корпус 102 может содержать двухпроводной электрический соединитель 246, а картридж 104 может содержать ответный двухпроводной электрический 248. Двухпроводные электрические соединители соединены, когда управляющий корпус соединен с картриджем. Вследствие чего обеспечен обмен сигналами аутентификации и направление энергии через соединенные двухпроводные электрические соединители. Дополнительно управляющий корпус может содержать первую цепь 250 переключения, а картридж может содержать вторую цепь 252 переключения. Аналогично, первая и вторая цепи переключения соединяются, когда управляющий корпус соединяется с картриджем. Первая и вторая цепи переключения могут быть соединены с образованием схемы переключения, выполненной с возможностью управления обменом сигналами аутентификации и направления энергии через двухпроводные электрические соединители.
В некоторых примерах сигналы аутентификации и энергия выполнены в виде импульсных сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ), которые имеют первую частоту и вторую частоту, соответственно. В указанных примерах первая частота по меньшей мере в два раза больше, чем вторая частота. Для управления сигналами аутентификации и энергией, проходящими через двухпроводной электрический соединитель, схема переключения (включающая первую и вторую цепи 250, 252 переключения) выполнена с возможностью переключения сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего первую частоту, при прохождении через двухпроводные электрические соединители 246, 248 между импульсами сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего вторую частоту. В некоторых примерах первая цепь переключения может представлять собой или содержать переключатель высокого напряжения, функционально соединенный с приемопередатчиком шины, в котором переключатель высокого напряжения выполнен с возможностью приема и переключения сигнала широтно-импульсной модуляции, проходящего через двухпроводной электрический соединитель.
В некоторых вариантах реализации сигналы аутентификации, обмен которыми осуществляется через двухпроводные электрические соединители 246, 248, имеют уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него, а энергия, проходящая через двухпроводные электрические соединители, имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения. В одном варианте реализации заданное пороговое напряжение составляет 2,5 вольт. Например, в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения, схема переключения (включающая первую и вторую цепи 250, 252 переключения) выполнена с возможностью приема и отправки сигнала на нагревательный элемент 220 в виде энергии, направленной к нему. В некоторых примерах заданное пороговое напряжение соответствует номинальному напряжению источника 212 питания.
В качестве альтернативы, в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него, схема переключения (включающая первую и вторую цепи 250, 252 переключения), выполнена с возможностью приема и отправки сигнала на устройство 228 аутентификации в качестве одного из сигналов аутентификации. В некоторых примерах схема переключения выполнена с возможностью приема множества сигналов и отправки сигналов из указанного множества сигналов на устройство аутентификации в качестве сигналов аутентификации. В указанных вариантах реализации указанное множество сигналов отправляют до тех пор, пока сигнал из указанного множества сигналов не будет иметь уровень напряжения выше заданного порогового напряжения.
На Фиг. 3 более подробно показаны различные взаимосвязанные электронные компоненты управляющего корпуса 102 и картриджа 104 согласно различным вариантам реализации. Как показано, компонент 208 управления может содержать микропроцессор 302 и множество других электрических компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, выключатели и тому подобное, которые могут быть соединены между собой и с источником 212 питания и нагревателем 220 посредством проводников, таких как провода, трассы или тому подобное с образованием электрической схемы. В некоторых примерах нагреватель может содержать терминал связи для передачи данных, таких как подсчет затяжек.
В соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения микропроцессор 302 может быть выполнен с возможностью выполнения множества операций управления. В активном режиме, например, микропроцессор может быть выполнен с возможностью направления энергии от источника 212 питания (например, напрямую или через датчик 210 потока) для включения нагревателя 222 и, тем самым, управления нагревателем для активации и испарения компонентов композиции предшественника аэрозоля. Это может включать, например, переключатель S1 между источником питания и нагревателем, которым микропроцессор может управлять в закрытом состоянии, как показано на Фиг. 3. В некоторых примерах микропроцессор может также управлять работой по меньшей мере одного другого функционального элемента. Одним примером подходящего функционального элемента может быть индикатор 304, такой как визуальный, звуковой или тактильный индикатор.
В некоторых примерах доставка энергии от источника 212 питания может варьироваться в соответствии с механизмом управления энергией, который может содержать микропроцессор 302, выполненный с возможностью измерения напряжения на положительной клемме нагревателя 220 и управления энергией на нагревателе на его основе. Напряжение на положительной клемме может соответствовать положительному напряжению нагревателя. Микропроцессор может работать от действительного напряжения или может содержать аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для преобразования действительного напряжения в цифровой эквивалент. В некоторых примерах компонент 208 управления может содержать делитель 306 напряжения с резисторами R1 и R2, которые могут быть выполнены с возможностью уменьшения напряжения на микропроцессоре.
На Фиг. 4 и 5 более конкретно показаны подходящие примеры схемы переключения (включающей первую и вторую цепи 250, 252 переключения). Как показано, вторая цепь переключения может содержать множество электронных компонентов (например, резисторов, диодов, конденсаторов, операционных усилителей, транзисторов и тому подобного). В одном примере, как показано на Фиг. 4, вторая цепь переключения может содержать конфигурацию резисторов R4, R5 и R6, диодов D1 и D2 (например, диодов традиционного типа или стабилитронов, выполненных с возможностью осуществления шунтового регулятора напряжения) и транзистора Q1 (например, полевого транзистора со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET)), выполненного с возможностью приема и отправки сигнала на нагревательный элемент 220 в виде энергии, направленной к нему, в случае, когда сигнал имеет уровень напряжения выше заданного порогового напряжения, или приема и отправки сигнала на устройство 228 аутентификации в качестве одного из сигналов аутентификации в случаях, когда сигнал имеет уровень напряжения, равный заданному пороговому напряжению или ниже него.
В другом примере, как показано на Фиг. 5, вторая цепь 252 переключения может включать конфигурацию резисторов R7, R8 и R9, конденсаторов С1, диодов D3 и D4 (например, диодов традиционного типа или диодов Шоттки) и транзистора Q1 (например, полевого транзистора со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET)), выполненного с возможностью переключения сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего первую частоту, при прохождении через двухпроводные электрические соединители 246, 248 между импульсами сигнала широтно-импульсной модуляции, имеющего вторую частоту, причем первая частота по меньшей мере в два раза больше, чем вторая частота. Следует заметить, что хотя примеры реализаций по Фиг. 4 и 5 показаны отдельно, вторая цепь переключения может содержать в себе обе конфигурации электронных компонентов.
Вышеприведенное описание использования изделия (изделий) может быть применено к различным вариантам реализации, описанным в данном документе, посредством незначительных преобразований, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в данном документе. Приведенное выше описание использования, однако, не предназначено для ограничения использования указанного изделия, но предоставлено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения. Любой из элементов, показанных в изделии (изделиях), как показано на Фиг. 1-7, или иным способом описанных выше, может быть включен в устройство доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению.
Множество модификаций и других примеров реализаций настоящего изобретения, приведенные в данном документе, будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, использующему раскрытия, представленные в вышеприведенном описании и на прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Более того, хотя вышеприведенные описание и сопутствующие чертежи раскрывают примеры реализаций в контексте определенных примеров комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть обеспечены в альтернативных вариантах реализации без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В этом отношении, например, также подразумеваются комбинации элементов и/или функций, отличные от тех, которые явно описаны выше, как это может быть указано в некоторых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе используются определенные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.