УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ
AEROSOL DELIVERY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как электронные сигареты, и, в частности, к устройствам доставки аэрозоля, содержащим атомайзер. Атомайзер может быть выполнен с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля, которая может быть изготовлена или получена из табака или иным образом включать табак, с образованием вдыхаемого вещества для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На протяжении многих лет были предложены многие курительные устройства в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением 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 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, известные из уровня техники, описанные в патенте США № 8,881,737 под авторством Collett и др., в публикации заявки на патент США № 2013/0255702 под авторством Griffith Jr. и др., в публикации заявки на патент США № 2014/0000638 под авторством Sebastian и др., в публикации заявки на патент США № 2014/0096781 под авторством Sears и др., в публикации заявки на патент США № 2014/0096782 под авторством Ampolini и др. и в публикации заявки на патент США № 2015/0059780 под авторством Davis и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. См. также, например, различные варианты реализации продуктов и конфигураций 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.
Использование устройств доставки аэрозоля включает в себя вдыхание аэрозоля, произведенного посредством устройства доставки аэрозоля. Пользователь обычно располагает устройство доставки аэрозоля в своих губах для осуществления втягивания через устройство доставки аэрозоля и получения аэрозоля. Однако такое использование может привести к втягиванию капель жидкости предшественника аэрозоля из устройства доставки аэрозоля, который либо сконденсировался, либо не полностью улетучился или испарился. Соответственно, может быть предпочтительным обеспечение устройства доставки аэрозоля элементами, выполненными с возможностью противодействия выходу жидкого предшественника аэрозоля из мундштучного конца устройства доставки аэрозоля, что иногда называют переносом жидкости.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты реализации настоящего изобретения относятся к устройству доставки аэрозоля, содержащему атомайзер и корпус. Корпус имеет выпускное отверстие и вмещает атомайзер. Устройство доставки аэрозоля также содержит конструкцию, выполненную с возможностью предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Варианты реализации настоящего изобретения также относятся к устройству доставки аэрозоля, содержащему атомайзер; корпус, имеющий выпускное отверстие и вмещающий атомайзер; и конструкцию, выполненную с возможностью предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия, причем конструкция представляет собой микроструктуру, нанесенную на поверхность корпуса и содержащую множество капиллярных каналов, размеры и расположение которых обеспечивают направление жидкости от выпускного отверстия.
В некоторых вариантах реализации конструкция, выполненная с возможностью предотвращения выхода капель, включает в себя микроструктуру, нанесенную на поверхность корпуса, такую как внутренняя поверхность мундштука. В некоторых примерах микроструктура выполнена так, чтобы придать поверхности гидрофобность. В некоторых примерах микроструктура выполнена с возможностью улавливания капель жидкости вдоль поверхности. В одном варианте реализации микроструктура содержит множество капиллярных каналов. В одном варианте реализации микроструктура образована посредством травления.
В одном варианте реализации конструкция, выполненная с возможностью предотвращения выхода капель, включает в себя абсорбирующий компонент, образованный из ацетата целлюлозы в комбинации с древесной массой и связующего из поливинилового спирта (ПВС), расположенные внутри мундштука.
В других вариантах реализации конструкция, выполненная с возможностью предотвращения выхода капель, включает в себя элементы, выполненные с возможностью создания камер улавливания капель. В одном варианте реализации мундштук содержит множество ребер, проходящих от его внутренней поверхности и образующих между собой канавки. В одном варианте реализации мундштук содержит множество желобков, форма и расположение которых обеспечивают образование кольца, концентрического с внутренней поверхностью мундштука. В еще одном варианте реализации мундштук содержит оборотный элемент, проходящий внутрь от выпускного отверстия и отстоящий от внутренней поверхности мундштука.
Настоящее изобретение также включает способы образования устройства доставки аэрозоля. Вариант реализации способа включает в себя обеспечение композиции предшественника аэрозоля, размещение атомайзера с сообщением по текучей среде с композицией предшественника аэрозоля и сборку атомайзера с корпусом. Корпус имеет выпускное отверстие. Корпус выполнен так, чтобы минимизировать способность капель жидкости предшественника аэрозоля выходить из выпускного отверстия.
Варианты реализации настоящего изобретения также включают способы образования устройства доставки аэрозоля, причем способ включает: обеспечение композиции предшественника аэрозоля; размещение атомайзера с сообщением по жидкой среде с композицией предшественника аэрозоля; образование корпуса, имеющего выпускное отверстие и содержащего микроструктуру, содержащую множество капиллярных каналов, размеры и расположение которых обеспечивают направление жидкости от выпускного отверстия; и сборку атомайзера с корпусом, причем корпус выполнен так, чтобы минимизировать способность капель жидкости предшественника аэрозоля выходить из выпускного отверстия.
В определенных вариантах реализации образование корпуса включает в себя обеспечение микроструктуры. В одном варианте реализации микроструктура содержит капиллярные каналы. В некоторых вариантах реализации образование корпуса включает в себя формовку корпуса и может также включать травление формы.
Настоящее изобретение также включает способы минимизации потерь композиции предшественника аэрозоля во время использования устройства доставки аэрозоля. Способ в соответствии с одним вариантом реализации включает втягивание воздуха с прохождением через атомайзер и из устройства доставки аэрозоля через выпускное отверстие мундштука, когда атомайзер сообщается по текучей среде с предшественником аэрозоля. Способ также включает предотвращение выхода капель композиции предшественника аэрозоля из выпускного отверстия мундштука.
Варианты реализации настоящего изобретения также включают в себя способы минимизации потерь композиции предшественника аэрозоля во время использования устройства доставки аэрозоля, причем способ включает: втягивание воздуха с прохождением через атомайзер и из устройства доставки аэрозоля через выпускное отверстие мундштука, причем атомайзер соединен по текучей среде с предшественником аэрозоля; предотвращение выхода капель композиции предшественника аэрозоля из выпускного отверстия мундштука с использованием микроструктурированной поверхности, содержащей множество капиллярных каналов, размеры и расположение которых обеспечивают направление жидкости из выпускного отверстия устройства доставки аэрозоля.
В одном варианте реализации предотвращение выхода капель включает в себя ограничение накопления капель с помощью микроструктурированной поверхности, выполненной так, чтобы быть гидрофобной. В другом варианте реализации предотвращение выхода капель включает в себя улавливание капель на микроструктурированной поверхности.
Настоящее изобретение, таким образом, включает в себя, без ограничения, следующие варианты реализации:
Вариант реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее: атомайзер; корпус, имеющий выпускное отверстие и вмещающий атомайзер; и конструкцию, выполненную с возможностью предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 2: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором конструкция представляет собой микроструктуру, нанесенную на поверхность корпуса.
Вариант реализации 3: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором микроструктура выполнена так, чтобы придать поверхности гидрофобность.
Вариант реализации 4: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором микроструктура выполнена с возможностью улавливания капель жидкости вдоль поверхности.
Вариант реализации 5: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором микроструктура содержит множество капиллярных каналов.
Вариант реализации 6: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором микроструктура образована посредством травления.
Вариант реализации 7: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором указанная поверхность представляет собой внутреннюю поверхность корпуса.
Вариант реализации 8: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором выпускное отверстие обеспечено посредством мундштука.
Вариант реализации 9: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором мундштук содержит микроструктуру, образованную на его поверхности для создания конструкции для предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 10: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором мундштук содержит абсорбирующий компонент, образованный из ацетата целлюлозы в комбинации с древесной массой и связующего из поливинилового спирта (ПВС) для создания конструкции для предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 11: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором мундштук содержит множество ребер, проходящих от его внутренней поверхности и образующих между собой канавки для создания конструкции для предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 12: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором мундштук содержит множество желобков, форма и расположение которых обеспечивают образование кольца, концентрического с внутренней поверхностью мундштука для создания конструкции для предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 13: Устройство по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором мундштук содержит оборотный элемент, проходящий внутрь от выпускного отверстия и отстоящий от внутренней поверхности мундштука для создания конструкции для предотвращения выхода капель жидкости предшественника аэрозоля из выпускного отверстия.
Вариант реализации 14: Способ образования устройства доставки аэрозоля, включающий: обеспечение композиции предшественника аэрозоля; размещение атомайзера с сообщением по жидкой среде с композицией предшественника аэрозоля; и сборку атомайзера с корпусом, имеющим выпускное отверстие, причем корпус выполнен с возможностью минимизировать способность капель жидкости предшественника аэрозоля выходить из выпускного отверстия.
Вариант реализации 15: Способ по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, также включающий образование корпуса, содержащего микроструктуру.
Вариант реализации 16: Способ по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором микроструктура содержит капиллярные каналы.
Вариант реализации 17: Способ по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором образование корпуса включает формование корпуса с протравленной формой.
Вариант реализации 18: Способ минимизации потерь композиции предшественника аэрозоля во время использования устройства доставки аэрозоля, причем способ включает: втягивание воздуха с прохождением через атомайзер и из устройства доставки аэрозоля через выпускное отверстие мундштука, причем атомайзер соединен по текучей среде с предшественником аэрозоля; и предотвращение выхода капель композиции предшественника аэрозоля из выпускного отверстия мундштука.
Вариант реализации 19: Способ по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором предотвращение выхода капель включает ограничение накопления капель с помощью микроструктурированной поверхности, выполненной так, чтобы быть гидрофобной.
Вариант реализации 20: Способ по любому предшествующему варианту реализации или любой комбинации предшествующих вариантов реализации, в котором предотвращение выхода капель включает улавливание капель на микроструктурированной поверхности.
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 или изложенных в любом одном или более пунктах формулы изобретения, независимо от того, намеренно ли такие признаки или элементы объединены или иным образом изложены в конкретном варианте реализации описания изобретения или в формулы изобретения, приведенных в настоящем документе. Настоящее раскрытие предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы изобретения в любых его аспектах и вариантах реализации должны рассматриваться как предназначенные для комбинирования, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
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 и управляющий корпус в собранной конфигурации согласно одному примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 2 показан управляющий корпус по Фиг. 1 в разобранной конфигурации согласно одному примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 3 показан картридж по Фиг. 1 в разобранной конфигурации согласно одному примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 4 показан частичный вид в разрезе картриджа по Фиг. 1 согласно одному примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 5 показано изображение акульей кожи под микроскопом;
на Фиг. 6 показано изображение под микроскопом поверхности, включающей в себя микроструктуру акульей кожи согласно примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 7 показаны изображения листа лотоса, полученные сканирующим электронным микроскопом;
на Фиг. 8 показаны изображения поверхности, включающей в себя микроструктуру листа лотоса, полученные сканирующим электронным микроскопом, согласно примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 9 показано изображение под микроскопом микроструктурированной поверхности согласно другому примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 10 показано изображение под микроскопом микроструктурированной поверхности согласно другому примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 11 показан разрез мундштука согласно примеру варианта реализации с микроструктурированной поверхностью;
на Фиг. 12 показан разрез другого мундштука согласно примеру варианта реализации с абсорбирующим компонентом;
на Фиг. 13 показан разрез другого мундштука согласно примеру варианта реализации, подходящего для включения микроструктуры;
на Фиг. 14 показан мундштук со множеством ребер и промежуточной канавкой, выполненной с возможностью управления потоком сконденсированного предшественника аэрозоля согласно другому примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 15 показан мундштук с множеством ребер и промежуточной канавкой, выполненной с возможностью управления потоком сконденсированного предшественника аэрозоля согласно другому примеру варианта реализации настоящего изобретения;
на Фиг. 16 показан мундштук с множеством желобков по существу в форме кольца и промежутком между множеством желобков и стенкой мундштука согласно другому примеру варианта реализации настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на его варианты реализации. Указанные варианты реализации 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 настоящем документе; наоборот, указанные варианты реализации приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В настоящем 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.
Настоящее изобретение обеспечивает описания устройств доставки аэрозоля. Устройства доставки аэрозоля могут использовать электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием вдыхаемого вещества; такие изделия наиболее предпочтительно являются достаточно компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Устройство доставки аэрозоля может обеспечивать некоторые или все ощущения (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные признаки, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или трубки без в какой-либо значительной степени сгорания какого-либо компонента указанного изделия или устройства. Устройство доставки аэрозоля может не производить дым в виде аэрозоля, возникающего в результате побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а скорее, изделие или устройство более предпочтительно выделяет пары (включая пары в аэрозолях, которые можно рассматривать как видимые аэрозоли, которые можно описать как дымообразные), возникающие в результате выпаривания или испарения определенных компонентов изделия или устройства, хотя в других вариантах реализации аэрозоль может быть не виден. В наиболее предпочтительных вариантах реализации устройства доставки аэрозоля могут включать табак и/или компоненты, полученные из табака. В связи с этим, устройство доставки аэрозоля может быть охарактеризовано как электронное курительное изделие, такое как электронная сигарета или «е-сигарета».
Несмотря на то, что настоящее изобретение в целом относится к устройствам доставки аэрозоля, таким как так называемые «е-сигареты», следует понимать, что механизмы, компоненты, признаки и способы могут быть реализованы во множестве различных форм и связаны с множеством различных изделий. Например, описание, представленное в настоящем документе, может быть реализовано в сочетании с вариантами реализации курительных изделий традиционного вида (например, сигаретами, сигарами, трубками и т.д.) и сигаретами с нагревом, но без горения. Соответственно, следует понимать, что описание механизмов, компонентов, признаков и способов, раскрытых в настоящем документе, указано в терминах вариантов реализации, относящихся к механизмам доставки аэрозоля исключительно для примера, и могут быть реализованы и использованы в различных других продуктах и способах.
Устройства 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 виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы вдыхаемые вещества могут быть в виде аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). С целью упрощения подразумевается, что термин «аэрозоль», используемый в настоящем документе, включает в себя пары, газы и аэрозоли вида или типа, являющимися пригодными для вдыхания человеком, видимыми или невидимыми, а также такого вида, который может рассматриваться как дымообразный, или не такого вида.
В процессе эксплуатации устройство доставки аэрозоля по настоящему изобретению может подвергаться множеству физических воздействий, применяемых индивидуумом при использовании курительного изделия традиционного вида (например, сигареты, сигары или трубки, которые используются при зажигании и вдыхании табака). Например, пользователь устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению может держать это изделие, как курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного изделия для вдыхания аэрозоля, образованного этим изделием, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и т.д.
Устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению как правило содержат множество компонентов, обеспеченных внутри внешней оболочки или корпуса. Общая конструкция внешней оболочки или корпуса 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 одной единой оболочки; или продолговатый корпус может быть образован из двух или более разъемных элементов. 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. Однако в других вариантах реализации могут использоваться другие различные формы и конфигурации (например, прямоугольная или в форме брелока).
В одном варианте реализации все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены в одном внешнем корпусе или оболочке. В качестве альтернативы устройство доставки аэрозоля может содержать две или более оболочек, которые соединены и являются разъемными. Например, устройство доставки аэрозоля может иметь на одном конце управляющий корпус, содержащий оболочку, содержащую один или более многоразовых компонентов (например, перезаряжаемую батарею и различное электронное оборудование для управления работой указанного изделия), а на другом конце присоединенную к нему с возможностью разъединения оболочку, содержащую одноразовую часть (например, одноразовый картридж, содержащий ароматизатор). Более конкретные форматы, конфигурации и расположения компонентов в одном типе оболочки блока или в многосоставном разъемном типе оболочки блока будут понятны на основании описания изобретения, приведенного ниже в настоящем документе. Кроме того, различные конструкции устройства доставки аэрозоля и размещения компонентов могут быть понятны при рассмотрении доступных на рынке электронных курительных изделий.
Устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению наиболее предпочтительно содержат некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средств для приведения в действие, управления, регулирования и/или прекращения подачи питания для вырабатывания тепла, например, посредством управления электрическим током от источника питания к другим компонентам устройства доставки аэрозоля), нагревателя или вырабатывающего тепло компонента (например, нагревательного элемента с электрическим сопротивлением или компонента, обычно указываемого как часть «атомайзера») и 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, определенный путь потока воздуха через изделие, так что вырабатываемый аэрозоль может быть выведен из него при осуществлении затяжки).
Выравнивание компонентов внутри устройства доставки аэрозоля по настоящему изобретению может варьироваться. В конкретных вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может быть расположена рядом с концом устройства доставки аэрозоля, который может быть выполнен так, чтобы располагаться максимально близко ко рту пользователя так, чтобы максимизировать доставку аэрозоля пользователю. Однако не исключены и другие конструкции. В большинстве случаев нагревательный элемент может быть расположен достаточно близко к композиции предшественника аэрозоля так, чтобы тепло от нагревательного элемента могло испарить предшественник аэрозоля (так же как один или более ароматизаторов, медикаментов или тому подобного, которые могут быть аналогичным образом обеспечены для доставки пользователю) и образовать аэрозоль для доставки пользователю. Когда нагревательный элемент нагревает композицию предшественника аэрозоля, образуется аэрозоль, высвобожденный или сгенерированный в физическую форму, подходящую для вдыхания потребителем. Следует понимать, что вышеприведенные термины являются взаимозаменяемыми таким образом, что ссылка на любую форму термина «высвобождение» включает любую форму термина «формирование» или «генерация». В частности, вдыхаемое вещество высвобождается в форме пара или аэрозоля или их смеси, причем такие термины также являются взаимозаменяемыми в настоящем документе, если не указано обратное.
Как отмечено выше, устройство доставки аэрозоля может содержать аккумулятор или другой электрический источник питания (например, конденсатор) для обеспечения потока тока, достаточного для обеспечения различных функций устройства доставки аэрозоля, таких как питание нагревателя, питание систем управления, питание индикаторов и тому подобное. Источник питания может быть выполнен в виде различных вариантов реализации. Предпочтительно источник питания способен доставлять достаточное количество энергии для быстрого нагрева нагревательного элемента для обеспечения образования аэрозоля и питания устройства доставки аэрозоля в процессе эксплуатации в течение требуемого периода времени. Источник питания предпочтительно имеет такой размер, чтобы его было удобно разместить внутри устройства доставки аэрозоля так, чтобы с устройством доставки аэрозоля можно было легко обращаться. Также предпочтительный источник питания имеет достаточно небольшой вес, чтобы не ухудшать желаемый пользовательский опыт от курения.
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. Также, расположение компонентов внутри устройства доставки аэрозоля можно также оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля.
Один пример варианта реализации устройства 100 доставки аэрозоля показан на Фиг. 1. В частности, на Фиг. 1 показано устройство 100 доставки аэрозоля, содержащее управляющий корпус 200 и картридж 300. Управляющий корпус 200 и картридж 300 могут быть постоянно или разъемно выровнены в функциональном отношении. Различные механизмы могут соединять картридж 300 и управляющий корпус 200 с получением резьбового сцепления, сцепления с плотной посадкой, посадки с натягом, магнитного сцепления или тому подобного. В некоторых вариантах реализации устройство 100 доставки аэрозоля может быть по существу стержнеобразным, по существу трубчатой формы или по существу цилиндрической формы, когда картридж 300 и управляющий корпус 200 находятся в собранной конфигурации. Однако в других вариантах реализации могут использоваться другие различные конфигурации, такие как прямоугольная или в форме брелока.
В конкретных вариантах реализации картридж 300 и/или управляющий корпус 200 могут быть одноразовыми или многоразовыми. Например, управляющий корпус 200 может иметь сменную батарею или перезаряжаемую батарею и/или конденсатор 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) и подключение к компьютеру, например через кабель или разъем универсальной последовательной шины (USB). Также в некоторых вариантах реализации картридж 300 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 показан в разобранном виде управляющий корпус 200 устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1) согласно одному примеру варианта реализации настоящего изобретения. Как показано, управляющий корпус 200 может содержать соединитель 202, внешний корпус 204, уплотнительный элемент 206, адгезивный элемент 208 (например, ленту KAPTON), датчик 210 потока (например, датчик затяжки или переключатель давления), компонент 212 управления, разделитель 214, источник 216 электропитания (например, батарею, которая может быть перезаряжаемой), печатную плату с индикатором 218 (например, светоизлучающим диодом (СИД)), цепь 220 соединения и торцевую крышку 222. Примеры источников электропитания описаны в публикации заявки на патент США № 2010/0028766 под авторством Peckerar и др., раскрытие которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Касательно датчика 210 потока, типичные компоненты регулирования тока и другие компоненты управления током, включая микроконтроллеры, датчики и переключатели для устройств доставки аэрозоля, описаны в патентах США № 4,735,217 под авторством Gerth и др., № 4,922,901, 4,947,874, и 4,947,875, все 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., и в патенте США № 8,205,622 под авторством Pan, все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также сделана ссылка на схемы управления, описанные в публикации заявки на патент США № 2014/0270727 под авторством Ampolini и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
В одном варианте реализации индикатор 218 может содержать один или более светоизлучающих диодов. Индикатор 218 может быть связан с компонентом 212 управления через цепь 220 соединения и загораться, например, когда пользователь осуществляет втягивание через картридж, соединенный с соединителем 202, которое определено посредством датчика 210 потока. Торцевая крышка 222 может быть выполнена так, чтобы сделать видимым освещение, обеспечиваемое под ней посредством индикатора 218. Соответственно, индикатор 218 может гореть во время использования устройства 100 доставки аэрозоля для имитации зажженного конца курительного устройства. Однако в других вариантах реализации индикатор 218 может быть обеспечен в разных количествах, и может принимать различные формы, и может даже представлять собой отверстие во внешнем корпусе (например, для издания звука, когда такие индикаторы присутствуют).
В устройстве доставки аэрозоля по настоящему изобретению могут быть использованы и другие компоненты. Например, в патенте США № 5,154,192 под авторством Sprinkel и др., раскрыты индикаторы для курительных изделий; в патенте США № 5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr. раскрыты пьезоэлектрические датчики, которые могут быть связаны с мундштучной областью устройства для обнаружения активности губ пользователя, связанной с осуществлением затягивания, и затем реализации запуска нагрева нагревательного устройства; в патенте США № 5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрыт датчик затяжек для управления потоком энергии в массив тепловых нагрузок при перепаде давления через мундштук; в патенте США № 5,967,148 под авторством Harris и др. раскрыты гнезда в курительном изделии, которые содержат идентификатор, который обнаруживает неоднородность в пропускании инфракрасного излучения вставленного компонента, и котроллер, который выполняет процедуру обнаружения, когда компонент вставлен в гнездо; в патенте США № 6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., описан определенный выполняемый энергетический цикл с множеством дифференциальных фаз; в патенте США № 5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрыты фотонно-оптоэлектронные компоненты; в патенте США № 5,954,979 под авторством Counts и др. раскрыты средства для изменения сопротивления затяжке через курительное изделие; в патенте США № 6,803,545 под авторством Blake и др. раскрыты конкретные конфигурации батарей для использования в курительных изделиях; в патенте США № 7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрыты различные системы зарядки для использования в курительных изделиях; в патенте США № 8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрыты средства для взаимодействия с компьютером для курительных изделий для способствования зарядке и обеспечения управления устройством через компьютер; в патенте США № 8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрыты системы идентификации для курительных изделий; и в заявке WO 2010/003480 под авторством Flick раскрыта система определения потока текучей среды, указывающего на затяжку в системе генерирования аэрозоля; все из вышеизложенных раскрытий полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также примеры компонентов, относящихся к электронным изделиям доставки аэрозоля и раскрывающих материалы или компоненты, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают патент США № 4,735,217 под авторством Gerth и др.; патент США № 5,249,586 под авторством Morgan и др.; патент США № 5,666,977 под авторством Higgins и др.; патент США № 6,053,176 под авторством Adams и др.; патент США № 6,164,287 под авторством White; патент США № 6,196,218 под авторством Voges; патент США № 6,810,883 под авторством Felter и др.; патент США № 6,854,461 под авторством Nichols; патент США № 7,832,410 под авторством Hon; патент США № 7,513,253 под авторством Kobayashi; патент США № 7,896,006 под авторством Hamano; патент США № 6,772,756 под авторством Shayan; патент США № 8,156,944 и 8,375,957 под авторством Hon; патент США № 8,794,231 под авторством Thorens и др.; патент США № 8,851,083 под авторством Oglesby и др.; патенты США № 8,915,254 и 8,925,555 под авторством Monsees и др.; и патент США № 9,220,302 под авторством DePiano и др.; публикацию заявки на патент США № 2006/0196518 и 2009/0188490 под авторством Hon; публикацию заявки на патент США № 2010/0024834 под авторством Oglesby и др; публикацию заявки на патент США № 2010/0307518 под авторством Wang; WO 2010/091593 под авторством Hon; и WO 2013/089551 под авторством Foo, все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Разнообразные материалы, раскрытые в вышеупомянутых документах, могут быть включены в настоящие устройства в различных вариантах реализации и все вышеприведенные раскрытия полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
На Фиг. 3 показан картридж 300 в разобранной конфигурации. Как показано, картридж 300 может содержать основание 302, клемму 304 компонента управления, электронный компонент 306 управления, средство 308 направления потока, атомайзер 310, емкость, такую как контейнер и/или подложка 312 емкости, внешний корпус 314, мундштук 316, этикетку 318 и первую и вторую нагревательные клеммы 320а, 320b согласно одному варианту реализации настоящего изобретения.
В некоторых вариантах реализации первая и вторая нагревательные клеммы 320а, 320b могут быть встроены в средство 308 направления потока или иным образом присоединены к нему. Например, первая и вторая нагревательные клеммы 320а, 320b могут быть вставлены формованием в средство 308 направления потока. Соответственно, средство 308 направления потока и первая и вторая нагревательные клеммы могут совместно обозначаться узлом 322 направления потока. Дополнительное описание относительно первой и второй нагревательных клемм 320а, 320b и средства 308 направления потока обеспечено в публикации заявки на патент США № 2015/0335071 под авторством Brinkley и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Атомайзер 310 может содержать элемент 324 для переноса жидкости и нагревательный элемент 326. Картридж может также содержать транспортировочную заглушку основания, взаимодействующую с основанием, и/или транспортировочную заглушку мундштука, взаимодействующую с мундштуком, для защиты основания и мундштука и предотвращения попадания в них загрязнений перед использованием, как раскрыто, например, в патенте США № 9,220,302 под авторством Depiano и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Основание 302 может быть присоединено к первому концу внешнего корпуса 314, а мундштук 316 может быть присоединен к противоположному второму концу внешнего корпуса, чтобы по существу или полностью охватывать другие компоненты картриджа 300 в нем. Например, клемма 304 компонента управления, электронный компонент 306 управления, средство 308 направления потока, атомайзер 310 и подложка 312 емкости могут по существу или полностью удерживаться внутри внешнего корпуса 314. Мундштук 316 может быть интегрирован с внешним корпусом 314 в виде единой конструкции. Этикетка 318 может по меньшей мере частично окружать внешний корпус 314 и при необходимости основание 302, и содержать информацию, такую как идентификационные данные продукта. Основание 302 может быть выполнено с возможностью взаимодействия с соединителем 202 управляющего корпуса 200 (см., например, Фиг. 2). В некоторых вариантах реализации основание 302 может содержать противоротационные элементы, которые по существу предотвращают относительное вращение между картриджем и управляющим корпусом, как описано в публикации заявки на патент США № 2014/0261495 под авторством Novak и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Подложка 312 емкости может быть выполнена с возможностью удержания композиции предшественника аэрозоля. Композиция предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара, может содержать различные компоненты, включая, к примеру, многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь), воду и/или ароматизаторы. В некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать соединения, которые обеспечивают определенный эффект. Такие соединения могут включать в себя медикаменты или другие подобные агенты.
Для систем доставки аэрозоля, которые охарактеризованы как электронные сигареты, композиция предшественника аэрозоля наиболее предпочтительно содержит табак или компоненты, полученные из табака. С одной стороны, табак может быть обеспечен в виде частей или кусочков табака, таких как мелкоизмельченная, размолотая или измельченная в порошок табачная пластинка. С другой стороны, табак может быть обеспечен в форме экстракта, такого как высушенный распылением экстракт, который содержит много водорастворимых компонентов табака. В качестве альтернативы, табачные экстракты могут иметь форму экстракта с относительно высоким содержанием никотина, который также содержит меньшее количество других экстрагированных компонентов, полученных из табака. С другой стороны, компоненты, полученные из табака, могут быть обеспечены в относительно чистой форме, такой как определенные ароматические агенты, полученные из табака (включая никотин по существу в чистой форме).
В дополнение к вышесказанному, композиция предшественника аэрозоля может содержать одно или более никотиновых соединений, включая, без ограничения, никотин в форме свободного основания, в форме соли, в виде комплекса или в виде сольвата. См. например, исследование никотина в форме свободного основания в публикации заявки на патент США № 2004/0191322 под авторством Hansson, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. По меньшей мере часть никотинового соединения может быть использована в форме комплекса смолы с никотином, в котором никотин связан в ионообменной смоле, такой как никотиновый полакрилекс. См., например, патент США № 3,901,248 под авторством Lichtneckert и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки. По меньшей мере часть никотина может быть использована в форме соли. Соли никотина могут быть обеспечены с использованием типов ингредиентов и технических средств, изложенных в патенте США № 2,033,909 под авторством Сох и др.; и в 4,830,028 под авторством Lawson и др., и Perfetti, Beitrage Tabakforschung Int., 12: 43-54 (1983), которые включены в настоящий документ посредством ссылки. См. также заявку на патент США № 12/769,335 под авторством Brinkley и др., с датой подачи 28 апреля 2010, которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, соли никотина доступны из источников, таких как Pfaltz and Bauer, Inc. и K&K Laboratories, Division of ICN Biochemicals, Inc. Конкретные неограничивающие примеры никотиновых соединений, которые могут быть полезны, раскрыты в публикации заявки на патент США № 2013/0098377 под авторством Borschke и др., и 2017/0007594 под авторством Borschke, которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Примеры никотиновых солей, которые могут быть полезны, раскрыты в публикации заявки на патент США № 2016/0185750 под авторством Dull и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
В некоторых вариантах реализации р-никотирин и/или другие минорные никотиновые алкалоиды (например, включая без ограничения, норникотин, миосмин, анабазин, анатабин, изоникотин и их комбинации) включены в электронные жидкости, содержащие никотин. β-никотирин представляет собой продукт окисления никотина и, таким образом, электронные жидкости, содержащие никотин, могут по своей природе содержать некоторое количество β-никотирина. В определенных вариантах реализации может быть выгодно дополнять электронные жидкости дополнительным β-никотирином и/или другими минорными никотиновыми алкалоидами для достижения концентрации выше той, которая естественным образом возникает в результате типичного окисления никотина. Во время использования электронные сигареты образуют аэрозоль никотина и β-никотирина, доставляя комбинацию из указанных соединений пользователю. Хотя не предполагая ограничения теорией, считается, что после доставки указанных соединений β-никотирин может препятствовать метаболизму никотина, поддерживая уровни никотина в плазме в течение более длительного периода времени. В связи с этим меньшие дозы никотина могут быть эффективными для поддержания удовлетворительных уровней никотина, и, в некоторых вариантах реализации, включение β-никотирина и/или других минорных никотиновых алкалоидов в жидкость может обеспечивать более низкую концентрацию никотина в ней. См., например, источник Abramovitz и др., Med. Hypothesis 85 (2015) 305-310, который включен в настоящий документ посредством ссылки.
Другие активные агенты (например, кофеин) также могут быть подходящими для включения в композицию предшественника аэрозоля. Примеры лекарственных средств, которые могут испаряться с нагретой поверхности с образованием аэрозоля высокой чистоты, описаны в патенте США № 7,581,540 под авторством Hale и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
Характерные типы компонентов и составов предшественника аэрозоля также известны и охарактеризованы в патентах США № 7,726,320 под авторством Robinson и др.; 8,881,737 под авторством Collett и др.; и 9,254,002 под авторством Chong и др., и в публикации заявки на патент США 2013/0008457 под авторством Zheng и др.; 2015/0020823 под авторством Lipowicz и др.; и 2015/0020830 под авторством Koller, а также WO 2014/182736 под авторством Bowen и др., раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Другие предшественники аэрозоля, которые могут быть использованы, включают предшественники аэрозоля, которые включены в продукт VUSE компании R. J. Reynolds Vapor Company, в продукт BLU компании Lorillard Technologies, в продукт MISTIC MENTHOL компании Mistic Ecigs и в продукт VYPE компании CN Creative Ltd. Также предпочтительны так называемые «дымовые соки» для электронных сигарет, которые доступны от компании Johnson Creek Enterprises LLC. Варианты реализации шипучих материалов могут быть использованы в предшественнике аэрозоля и описаны, например, в публикации заявки на патент США № 2012/0055494 под авторством Hunt и др., которая включена в настоящий документ посредством ссылки. Также использование шипучих материалов описано, например, в патенте США № 4,639,368 под авторством Niazi и др.; в патенте США № 5,178,878 под авторством Wehling и др.; в патенте США № 5,223,264 под авторством Wehling и др.; в патенте США № 6,974,590 под авторством Pather и др.; в патенте США № 7,381,667 под авторством Bergquist и др.; в патенте США № 8,424,541 под авторством Crawford и др.; и в патенте США № 8,627,828 под авторством Strickland и др.; а также в публикации заявки на патент США № 2010/0018539 под авторством Brinkley и др., и № 2010/0170522 под авторством Sun и др.; и в РСТ WO 97/06786 под авторством Johnson и др., все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
Подложка 312 емкости может содержать множество слоев нетканых волокон, образованных в форме трубки, охватывающей внутреннюю часть внешнего корпуса 314 картриджа 300. Таким образом, жидкие компоненты, например, могут сорбционно удерживаться в подложке 312 емкости. Подложка 312 емкости находится в соединении по текучей среде с элементом 324 для переноса жидкости. Таким образом, элемент 324 для переноса жидкости может быть выполнен с возможностью переноса жидкости от подложки 312 емкости к нагревательному элементу 326 вследствие капиллярного действия или других механизмов для переноса жидкости.
2
2
Как показано, элемент 324 для переноса жидкости может находиться в прямом контакте с нагревательным элементом 326. Как также показано на Фиг. 3, нагревательный элемент 326 может содержать проволоку, образующую множества катушек, намотанных вокруг элемента 324 для переноса жидкости. В некоторых вариантах реализации нагревательный элемент 326 может быть образован посредством наматывания проволоки вокруг элемента 324 для переноса жидкости, как описано в патенте США № 9,210,738 под авторством Ward и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Также в некоторых вариантах реализации проволока может образовывать переменный интервал между спиралями, как описано в публикации заявки на патент США № 2014/0270730 под авторством DePiano и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Различные варианты реализации материалов, выполненных с возможностью выработки тепла, когда к ним подают электрический ток, могут быть использованы для формирования нагревательного элемента 326. 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)), титан, платину, серебро, палладий, графит и материалы на основе графита; и керамику (например керамику с положительным или отрицательным температурным коэффициентом).
Однако для образования нагревательного элемента 326 могут использоваться различные другие варианты реализации способов и различные другие варианты реализации нагревательных элементов могут использоваться в атомайзере 310. Например, штампованный нагревательный элемент может использоваться в атомайзере, как описано в публикации заявки на патент США № 2014/0270729 под авторством DePiano и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, дополнительные характерные нагревательные элементы и материалы для использования в них описаны в патенте США № 5,060,671 под авторством Counts и др.; в патенте США № 5,093,894 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,224,498 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,228,460 под авторством Sprinkel Jr., и др.; в патенте США № 5,322,075 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,353,813 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,468,936 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,498,850 под авторством Das; в патенте США № 5,659,656 под авторством Das; в патенте США № 5,498,855 под авторством Deevi и др.; в патенте США № 5,530,225 под авторством Hajaligol; в патенте США № 5,665,262 под авторством Hajaligol; в патенте США № 5,573,692 под авторством Das и др.; и в патенте США № 5,591,368 под авторством Fleischhauer и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, в других вариантах реализации может использоваться химический нагрев. Как отмечено выше, различные дополнительные примеры нагревателей и материалов, используемых для образования нагревателей, описаны в патенте США № 8,881,737 под авторством Collett и др., который включен в настоящий документ посредством ссылки.
В настоящем устройстве доставки аэрозоля могут использоваться различные компоненты нагревателя. В различных вариантах реализации могут использоваться один или более микронагревателей или подобных твердотельных нагревателей. Микронагреватели и атомайзеры, включающие в себя микронагреватели, подходящие для использования в раскрытых в настоящем документе устройствах, описаны в патенте США № 8,881,737 под авторством Collett и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Первая нагревательная клемма 320а и вторая нагревательная клемма 320b (например, отрицательная и положительная нагревательные клеммы) выполнены с возможностью взаимодействия на противоположных концах нагревательного элемента 326 и образования электрического соединения с управляющим корпусом 200 (см., например, Фиг. 2), когда картридж 300 присоединен к нему. Также, когда управляющий корпус 200 присоединен к картриджу 300, электронный компонент 306 управления может образовывать электрическое соединение с управляющим корпусом через клемму 304 компонента управления. Управляющий корпус 200 может таким образом использовать электронный компонент 212 управления (см. Фиг. 2) для определения подлинности картриджа 300 и/или выполнения других функций. Также различные примеры электронных компонентов управления и функций, выполняемых ими, описаны в публикации заявки на патент США №2014/0096781 под авторством Sears и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Различные другие подробности в отношении компонентов, которые могут быть включены в картридж 300, обеспечены, например, в публикации заявки на патент США № 2014/0261495 под авторством DePiano и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. В этом отношении, на Фиг. 7 указанной заявки показан увеличенный вид в разобранном состоянии основания и клеммы компонента управления; на Фиг. 8 указанной заявки показан увеличенный вид в перспективе основания и клеммы компонента управления в собранной конфигурации; на Фиг. 9 указанной заявки показан увеличенный вид в перспективе основания, клеммы компонента управления, электронного компонента управления и нагревательных клемм в собранной конфигурации; на Фиг. 10 указанной заявки показан увеличенный вид в перспективе основания, атомайзера и компонента управления в собранной конфигурации; на Фиг. 11 указанной заявки показан противоположный вид в перспективе узла по Фиг. 10 указанной заявки; на Фиг. 12 указанной заявки показан увеличенный вид в перспективе основания, атомайзера, средства направления потока и подложки емкости в собранной конфигурации; на Фиг. 13 указанной заявки показан вид в перспективе основания и внешнего корпуса в собранной конфигурации; на Фиг. 14 указанной заявки показан вид в перспективе картриджа в собранной конфигурации; на Фиг. 15 указанной заявки показан первый частичный вид в перспективе картриджа по Фиг. 14 указанной заявки и соединителя для управляющего корпуса; на Фиг. 16 указанной заявки показан противоположный второй частичный вид в перспективе картриджа по Фиг. 14 указанной заявки и соединителя по Фиг. 15 указанной заявки; на Фиг. 17 указанной заявки показан вид в перспективе картриджа, содержащего основание с противоротационным механизмом; на Фиг. 18 указанной заявки показан вид в перспективе управляющего корпуса, содержащего соединитель с противоротационным механизмом; на Фиг. 19 указанной заявки показано выравнивание картриджа по Фиг. 17 с управляющим корпусом по Фиг. 18; на Фиг. 20 указанной заявки показано устройство доставки аэрозоля, содержащее картридж по Фиг. 17 указанной заявки и управляющий корпус по Фиг. 18 указанной заявки с модифицированным видом через устройство доставки аэрозоля, показывающим взаимодействие противоротационного механизма картриджа с противоротационным механизмом управляющего корпуса; на Фиг. 21 указанной заявки показан вид в перспективе основания с противоротационным механизмом; на Фиг. 22 указанной заявки показан вид в перспективе соединителя с противоротационным механизмом; и на Фиг. 23 указанной заявки показан вид в разрезе через основание по Фиг. 21 указанной заявки и соединитель по Фиг. 22 указанной заявки в зацепленной конфигурации. Различные другие подробности в отношении компонентов, которые могут быть включены в картридж 300, обеспечены, например, в публикации заявки на патент США № 2015/0335071 под авторством Brinkley и др., с датой подачи 23 мая 2014, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Различные компоненты устройства доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из компонентов, описанных в уровне техники и имеющихся на рынке. Сделана ссылка, например, на систему емкости и нагревателя для управляемой доставки множества аэрозольных материалов в электронном курительном устройстве, описанном в публикации заявки на патент США № 2014/0000638 под авторством Sebastian и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
В другом варианте реализации по существу весь картридж может быть образован из одного или более углеродных материалов, что может обеспечить преимущества с точки зрения биоразлагаемости и отсутствия проволок. В данном отношении нагревательный элемент может содержать углеродную пену, подложка емкости может содержать углеродную ткань, а графит может использоваться для образования электрического соединения с источником питания и компонентом управления. Пример варианта реализации картриджа на основе углерода обеспечен в публикации заявки на патент США № 2013/0255702 под авторством Griffith и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Во время использования пользователь может осуществлять втягивание через мундштук 316 картриджа 300 устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1). Это может обеспечить затягивание воздуха через отверстие в управляющем корпусе 200 (см., например, Фиг. 2) или в картридже 300. Например, в одном варианте реализации отверстие может быть образовано между соединителем 202 и внешним корпусом 204 управляющего корпуса 200 (см., например, Фиг. 2), как описано в патенте США № 9,220,302 под авторством DePiano и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Однако в других вариантах реализации, поток воздуха может быть принят через другие части устройства 100 доставки аэрозоля. Как отмечено выше, в некоторых вариантах реализации картридж 300 может содержать средство 308 направления потока. Средство 308 направления потока может быть выполнено с возможностью направления потока воздуха, принятого от управляющего корпуса 200, к нагревательному элементу 326 атомайзера 310.
Датчик в устройстве 100 доставки аэрозоля (например, датчик 210 потока в управляющем корпусе 200) может определять затяжку. Когда затяжка определена, управляющий корпус 200 может направлять электрический ток к нагревательному элементу 326 через схему, содержащую первую нагревательную клемму 320а и вторую нагревательную клемму 320b. Соответственно, нагревательный элемент 326 может испарять композицию предшественника аэрозоля, направленную в зону образования аэрозоля из подложки 312 емкости посредством элемента 324 для переноса жидкости. В этом отношении компоненты устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1), содержащего по меньшей мере емкость (например, подложку 312 емкости), выполненную с возможностью содержания композиции предшественника аэрозоля, и атомайзер (например, атомайзер 310), могут обозначаться узлом получения аэрозоля. Мундштук 316 может обеспечивать прохождение воздуха и захваченного пара (т.е. компонентов композиции предшественника аэрозоля во вдыхаемой форме) от картриджа 300 через выпускное отверстие 328 (см. Фиг. 4) к потребителю, осуществляющему втягивание через него.
Соответственно, когда пользователь осуществляет втягивание через устройство 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1), его или ее губы могут контактировать с его частью, такой как мундштук 316, этикетка 318 или внешний корпус 314. Кроме того, когда пользователь осуществляет втягивание через устройство 100 доставки аэрозоля, аэрозоль может производиться внутри устройства доставки аэрозоля и направляться пользователю. Однако работа таким образом может привести к определенным проблемам.
Например, жидкая композиция предшественника аэрозоля, поступающая в зону образования аэрозоля от подложки 312 емкости с каждым втягиванием через мундштук 316, может не полностью испаряться. Воздух, затянутый через мундштук 316, может вытягивать предшественник аэрозоля, который остается в виде капель жидкости, из устройства 100 доставки аэрозоля, что приводит к менее удовлетворительному пользовательскому опыту.
В другом примере время от времени аэрозоль может конденсироваться обратно в форму капли жидкости до выхода из устройства 100 доставки аэрозоля через выпускное отверстие 328 мундштука 316. Указанная сконденсированная жидкость, обычно в виде капель, затем может быть вытянута из выпускного отверстия 328 в то время, когда пользователь осуществляет втягивание через мундштук 316, или может иным образом выйти из выпускного отверстия 328 или другого проема между осуществлением втягиваний через устройство 100 доставки аэрозоля. Такие капли могут нежелательным образом контактировать с окружающими конструкциями, такими как карман пользователя, при нахождении в нем. Кроме того, капли жидкости расходуются впустую, а не доставляются пользователю в виде аэрозоля. Это может снизить эффективность доставки аэрозоля пользователю и/или конденсированный аэрозоль может быть получен пользователем в жидкой форме, что может отрицательно воздействовать на вкус или другие органолептические характеристики, связанные с использованием устройства доставки аэрозоля.
Соответственно, варианты реализации настоящего изобретения могут включать в себя элементы, выполненные с возможностью решения вышеуказанных проблем. В связи с этим на Фиг. 4 показан частичный вид в разрезе картриджа 300. Как показано в одном варианте реализации воздух 402 может протекать через средство 308 направления потока с прохождением через атомайзер 310. По меньшей мере часть воздуха 402 может комбинироваться с паром, произведенным в атомайзере 310 с образованием аэрозоля 404, который выходит через выпускное отверстие 328 мундштука 316. Выпускное отверстие 328 может быть образовано на дальнем по потоку конце просвета 330, образованного в мундштуке 316. Просвет 330 может сужаться как показано на Фиг. 4 или может быть по существу цилиндрическим. Форма и конфигурация мундштука 316 не ограничены какой-либо частной формой. Мундштук может быть выполнен заодно с мундштучным концом внешнего корпуса 314. Мундштук может представлять собой крышку, вставленную по меньшей мере частично во внешний корпус 314 на мундштучном конце. В других вариантах реализации мундштук 316 может быть размещен поверх внешней части внешнего корпуса 314 на его мундштучном конце.
Части устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1), наиболее вероятно подверженные образованию конденсата из аэрозоля, включают в себя поверхности, которые окружают атомайзер 310 и расположены ниже по потоку от него, в отношении пути потока через устройство 100 доставки аэрозоля, который проходит за атомайзер и выходит из устройства доставки аэрозоля через выпускное отверстие 328. Например, аэрозоль может конденсироваться на одной или более внутренних поверхностях 316А мундштука 316, например, вдоль просвета 330 и/или одной или более внутренних поверхностей 314А внешнего корпуса 314, как показано на Фиг. 4. На Фиг. 4 показана одна конфигурация мундштука 316 с суженным в форме воронки просветом. Форма просвета 330 не ограничена какой-либо частной формой. Мундштуки с просветом в форме цилиндра описаны ниже.
Соответственно, варианты реализации устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1) могут содержать элементы на внутренних поверхностях 316А мундштука 316 и/или внутренних поверхностях 314А внешнего корпуса 314, выполненных с возможностью ограничения способности выхода капель жидкости из мундштука 316.
Некоторые варианты реализации настоящего изобретения относятся к устройству доставки аэрозоля, содержащему поверхность со спроектированными гидрофобными свойствами. Другими словами, поверхность может содержать трехмерные конструкции, обеспечивающие гидрофобные характеристики поверхности.
В частности поверхность устройства доставки аэрозоля может содержать микроструктуру. В этом отношении микроструктура может относиться к спроектированной топографии поверхности, содержащей упорядоченные трехмерные элементы в микрометровом масштабе. Такую поверхность можно отличить от естественных элементы поверхности объектов по меньшей мере на основании трехмерной структуры специально образованного для определения упорядоченной структуры в микрометровом масштабе. Как описано ниже, в некоторых вариантах реализации микроструктура может содержать биомимикрическую микроструктуру, выполненную с возможностью имитации топографии поверхности определенных поверхностей природных организмов, которые обеспечивают гидрофобные свойства, что также отличает настоящие микроструктуры от естественных топографий поверхностей объектов.
Микроструктура может иметь различные геометрические особенности (например, выпуклости, каналы, пластины, конусы, углубления и т.д.) и может быть специально спроектирована с определенными неровностями, которые могут обеспечивать конкретные реакции потока жидкости. Микроструктура может быть по существу постоянной (например, иметь единственный, повторяющийся элемент по существу неизменных размеров) и/или может иметь по существу повторяющуюся структуру (например, множество элементов, различающихся по одному или более размерам, форме и расстоянию, которые определяют упорядоченную повторяющуюся структуру). Микроструктура может быть определена по меньшей мере частично в отношении размера и/или расстояния между геометрическими элементами, образующими микроструктуру. Например, геометрические элементы могут иметь среднюю высоту приблизительно от 1 мкм приблизительно до 500 мкм, приблизительно от 1,5 мкм приблизительно до 250 мкм, приблизительно от 2 мкм приблизительно до 100 мкм, приблизительно от 2,5 мкм приблизительно до 50 мкм или приблизительно от 3 мкм приблизительно до 25 мкм. Геометрические элементы могут иметь среднее расстояние приблизительно от 0,1 мкм приблизительно до 20 мкм, приблизительно от 0,25 мкм приблизительно до 15 мкм, приблизительно от 0,5 мкм приблизительно до 10 мкм или приблизительно от 1 мкм приблизительно до 5 мкм. Использование поверхности, имеющей микроструктуру такую, чтобы быть гидрофобной, может противодействовать образованию конденсата на ней, тем самым решая вышеуказанные проблемы, связанные с переносом жидкости.
Как отмечено ранее, поверхность может быть обеспечена микроструктурой для придания ей гидрофобных свойств. Поверхность, содержащая микроструктуру, может быть расположена на внутренней поверхности устройства доставки аэрозоля. Например, поверхность, содержащая микроструктуру, может быть обеспечена на внутренней поверхности (поверхностях) 316А мундштука 316, например, вдоль по меньшей мере части просвета 330 и/или на внутренней поверхности (поверхностях) 314А внешнего корпуса 314. Соответственно, поверхность, содержащая микроструктуру, может быть расположена на поверхностях, приведенных выше, на которых может происходить конденсация аэрозоля.
Могут быть использованы различные варианты реализации поверхностей, содержащих микроструктуру. В одном или более вариантах реализации, однако, может быть желательно, чтобы микроструктура по существу имитировала микроструктуру, встречающуюся в природе. Другими словами, микроструктура может быть по существу спроектирована для воссоздания естественной топографической структуры или биомимикрической микроструктуры в микромасштабе. В качестве примера, акулья кожа может быть гидрофобной. Такая водостойкость может быть обеспечена по меньшей мере частично посредством топографической структуры на коже, определяющей неровную поверхность.
Микроскопическое изображение акульей кожи 500 показано на Фиг. 5. Как показано, акулья кожа содержит матрицу твердых, зубоподобных конструкций 502, называемых дермальными дентикулами или плакоидной чешуей. Зубоподобные конструкции 502 могут определять структуру ромбовидных или параллелограммных форм 504 в местах, где зубоподобные конструкции открыты. Каждая зубоподобная конструкция 502 может содержать множество выступающих параллельных ребер 506, разделенных углублениями 508.
Один вариант реализации поверхности, содержащей микроструктуру 600, показан на Фиг. 6. Поверхность, содержащая микроструктуру 600, может использоваться на любой из поверхностей устройства 100 доставки аэрозоля, таких как поверхности, в частности указанные выше, которые могут подвергаться образованию конденсата. Как показано, микроструктура 600 представляет собой биомимикрическую микроструктуру, которая по существу представляет собой микроструктуру акульей кожи. В этом отношении поверхность, содержащая микроструктуру 600, может содержать структуру ромбовидных или параллелограммных форм 604. Параллелограммы 604 могут определять ширину от приблизительно двадцати микрометров до приблизительно тридцати микрометров. Каждый параллелограмм 604 может содержать множество выступающих параллельных ребер 606, разделенных углублениями 608. Ребра 606 могут проходить от приблизительно двух микрометров до приблизительно четырех микрометров наружу от углублений 608. Соответственно, поверхность, содержащая микроструктуру 600, определяющую микроструктуру акульей кожи, может обладать свойствами, подобными натуральной акульей коже. Таким образом, например, поверхность, содержащая микроструктуру 600, определяющую микроструктуру акульей кожи, может обеспечивать гидрофобные свойства. Примеры вариантов реализации продуктов, содержащих микроструктуру акульей кожи, доступны от компании Sharklet Technologies, Inc., Орора, Колорадо. Топографии поверхностей, подходящих для использования в качестве микроструктуры, в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения, описаны в патенте США №8 997 672 под авторством Brennan и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Могут быть использованы различные другие варианты реализации поверхностей, содержащих микроструктуру. В этом отношении лист лотоса определяет супер гидрофобные свойства, которые могут противодействовать накоплению воды и веществ на нем. Супергидрофобные свойства обеспечены частично посредством эпикутикулярного воска. Однако супергидрофобные свойства могут быть дополнительно обеспечены посредством конструкции поверхности листа. В этом отношении на Фиг. 7 показано изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом (SEM), листа лотоса 700 в масштабе пяти микрометров и пятидесяти микрометров. Как показано, лист лотоса 700 может содержать множество бугорков 702. Бугорки 702 могут иметь высоту приблизительно от десяти приблизительно до двадцати микрометров и ширину приблизительно от десяти приблизительно до пятнадцати микрометров.
На Фиг. 8 показано изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом, дополнительного варианта реализации поверхности, содержащей микроструктуру 800, в масштабе пяти микрометров и пятидесяти микрометров. Как показано, микроструктура 800 представляет собой биомимикрическую микроструктуру, которая по существу представляет собой микроструктуру листа лотоса. В этом отношении поверхность, содержащая микроструктуру, может содержать множество выступов 802, которые имитируют размер и форму бугорков 702 листа лотоса 700 (см. Фиг. 7). Например, выступы 802 могут иметь высоту приблизительно от десяти приблизительно до двадцати микрометров и ширину приблизительно от десяти приблизительно до пятнадцати микрометров. Дополнительное описание относительно поверхностей, содержащих микроструктуру листа лотоса, представлено в источнике Superhydrophobic Surfaces Developed by Mimicking Hierarchical Surface Morphology of Lotus Leaf под авторством Latthe и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Соответственно, поверхность, содержащая микроструктуру 800, определяющую микроструктуру листа лотоса, может обладать свойствами, подобными натуральному листу лотоса. Таким образом, например, поверхность, содержащая микроструктуру 800, определяющую микроструктуру листа лотоса, может обеспечивать гидрофобные свойства.
На Фиг. 9 показано изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом, дополнительного варианта реализации микроструктуры 900 в масштабе пятидесяти микрометров. Как показано, микроструктура 900 содержит сложенные круглые выпуклости 902 с желобками 904. Каждая выпуклость 902 составляет приблизительно 35 микрон в диаметре. Выпуклости 902 могут отстоять на расстоянии одна от другой приблизительно 35 микрон. Выпуклости могут иметь глубину приблизительно 45 микрон. Показанная микроструктура 900 разработана так, чтобы быть супергидрофобной, чтобы замедлять накопление капель, таким образом предотвращая рост капель до достаточно больших размеров для вдыхания через выпускное отверстие устройства доставки аэрозоля.
На Фиг. 10 показано изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом, дополнительного варианта реализации микроструктуры 1000 в масштабе пятидесяти микрометров. Как показано, микроструктура 1000 содержит круглые выпуклости 1002. Каждая выпуклость 1002 составляет приблизительно 100 микрон в диаметре. Выпуклости 1002 могут отстоять на расстоянии одна от другой приблизительно 200 микрон. Выпуклости 1002 могут иметь глубину приблизительно 200 микрон. Показанная микроструктура 1000 разработана для улавливания любых капель предшественника аэрозоля, которые могут конденсироваться на поверхности, иногда называемого сцеплением капель, чтобы противодействовать вытягиванию капель к выпускному отверстию устройства доставки аэрозоля во время вдыхания.
На Фиг. 11 показан разрез мундштука 1116 с микроструктурой 1132 в виде множества капиллярных каналов 1134 вдоль просвета 1130. Размеры и расположение капиллярных каналов 1134 обеспечивают направление жидкости из выпускного отверстия 1128. Полувпитывание может осуществляться вдоль капиллярных каналов для направления любых капель сконденсированной жидкости из выпускного отверстия 1128.
Повторяя вышеуказанное, варианты реализации устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 7) могут содержать элементы на внутренних поверхностях 316А мундштука 316 и внутренних поверхностях 314А внешнего корпуса 314, которые выполнены с возможностью ограничения способности выхода капель жидкости из мундштука 316 через выпускное отверстие 328.
Соответственно, некоторые варианты реализации настоящего изобретения относятся к устройству доставки аэрозоля, содержащему абсорбирующий компонент, представленный на участке между атомайзером и выпускным отверстием, для ограничения способности выхода капель жидкости из выпускного отверстия. На Фиг. 12 показан разрез мундштука 1216 для устройства доставки аэрозоля согласно примерам настоящего варианта реализации. Абсорбирующий компонент 1236 может быть расположен в просвете 1230 мундштука 1216 или вдоль него, выше по потоку от выпускного отверстия 1228. В других вариантах реализации части абсорбирующего компонента 1236 могут быть дополнительно или в качестве альтернативы расположены на других внутренних поверхностях мундштука 1216 или внешней оболочки (см. Фиг. 4).
Абсорбирующий компонент 1236 может быть образован из двухкомпонентных волокон, содержащих полиэтиленовую (ПЭ) оболочку с полиэфирным ядром, или двухкомпонентных волокон, содержащих полиэфирную оплетку с полиэфирным ядром. Волокна могут быть образованы в виде материала в форме сетки, рогожки или жгута с открытыми ячейками для увеличения площади поверхности и способствования абсорбции за счет капиллярности. Волокна могут быть термически связаны друг с другом для поддержания формы абсорбирующего компонента. В качестве альтернативы абсорбирующий компонент 1236 может представлять собой пену с открытыми порами, изготовленную из полиэтилена. В других вариантах реализации абсорбирующий компонент 1236 может быть скручен или иным образом выполнен из рогожки из ацетата целлюлозы или других фильтрующих материалов, обычно известных для использования в курительных изделиях в целях фильтрации. В одном варианте реализации абсорбирующий компонент 1236 может быть образован из ацетата целлюлозы в комбинации с древесной массой и связующего из поливинилового спирта (ПВС).
Абсорбирующий компонент 1236 может быть обеспечен в виде вставки, размещенной в требуемом положении ниже по потоку от атомайзера внутри устройства 100 доставки аэрозоля. Абсорбирующий компонент 1236 может быть удержан на месте посредством адгезива, термического связывания, фрикционной посадки или других известных из уровня техники способов.
Абсорбирующий компонент 1236 может иметь трубчатую форму, как показано на Фиг. 12, обеспечивающую внутренний канал 1238 для прохождения воздуха и аэрозоля. В другом варианте реализации абсорбирующий компонент 1236 может иметь цилиндрическую твердотельную форму или по существу иным образом заполнять просвет 1230 мундштука 1216, если абсорбирующий материал является достаточно пористым, чтобы обеспечить достаточное количество воздуха и аэрозоля для выхода из выпускного отверстия 1228 при каждом втягивании. В другом примере варианта реализации абсорбирующий компонент 1236 может принимать форму диска, расположенного на конце 1240 мундштука 1216 напротив выпускного отверстия. Дополнительные формы и положения абсорбирующего компонента в устройстве доставки аэрозоля или его комплектующих и ниже по потоку от атомайзера будут очевидны специалисту в данной области техники. Кроме того, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что абсорбирующий компонент может содержать множество абсорбирующих компонентов различных форм и в различных местоположениях на устройстве доставки аэрозоля.
На Фиг. 13 показан мундштук 1316, который по существу аналогичен мундштуку 1216, показанному на Фиг. 12, но с удаленным абсорбирующим компонентом. Абсорбирующий компонент может быть заменен любой из рассмотренных выше микроструктур, образованных вдоль внутренней поверхности 1316А мундштука 1316. В частности, внутренняя поверхность 1316А показана в виде цилиндрической стенки в проиллюстрированном варианте реализации. Выпускное отверстие 1328 мундштука 1316 образовано с оборотным элементом 1344, проходящим внутрь от выпускного отверстия и отстоящим от внутренней поверхности 1316А. Оборотный элемент 1344 создает камеру между оборотным элементом 1344 и внутренней поверхностью 1316А, которая способствует улавливанию сконденсированного аэрозоля и предотвращения выхода сконденсированного аэрозоля из выпускного отверстия 1328. Как показано, камера, созданная посредством оборотного элемента 1344 по существу имеет форму углубления, окружающего по меньшей мере часть выпускного отверстия 1328 мундштука 1316. Углубление (или выемка) имеет нижнюю стенку, которая расположена ближе к концу мундштука 1316, чем внутреннее отверстие в выпускном отверстии 1328 и, таким образом, может по существу предотвращать попадание жидкости во внутреннее отверстие в выпускном отверстии мундштука.
На Фиг. 14-16 показаны дополнительные варианты реализации мундштуков, которые были сформованы или иным образом изготовлены с конструкциями внутри их соответствующего просвета, предназначенными для снижения или предотвращения непреднамеренного выброса сконденсированного аэрозоля из их соответствующих выпускных отверстий. По сравнению с формированием микроструктуры, как описано выше, следующие варианты реализации могут быть описаны, как имеющие макроконструкции, которые могут образовывать камеры улавливания конденсата.
На Фиг. 14 и 15 показаны мундштуки 1416, 1516, образованные со множеством канавок 1450, 1550, образованных посредством множества ребер 1452, 1552, проходящих от внутренней стенки 1416А, 1516А к центру просвета 1430, 1530. На Фиг. 14 и 15 показаны варианты реализации с двенадцатью и шестнадцатью канавками 1450, 1550 соответственно. Несмотря на то, что канавки 1450, 1550 созданы в макромасштабе, они все еще должны быть в достаточной степени длинными и узкими, чтобы обеспечить капиллярность для любого сконденсированного аэрозоля. Кроме того, канавки 1450, 1550 обеспечивают камеры, предназначенные для улавливания сконденсированного аэрозоля.
На Фиг. 16 показан еще один мундштук 1616. Мундштук 1616 содержит множество желобков 1654, проходящих вдоль продольной оси просвета 1630. Множество желобков 1654 могут быть выполнены и расположены так, чтобы по существу образовывать кольцо, концентрическое с внутренней стенкой 1616А, образующей просвет 1630. Промежуток 1656, образованный между внутренней стенкой 16161А и кольцом из желобков 1654, может облегчать капиллярное действие или обеспечивать камеру для улавливания сконденсированного аэрозоля. Аналогично, пространство между отдельными желобками 1654 может аналогичным образом улавливать сконденсированный аэрозоль. Показанный пример содержит четыре желобка 1654, но в некоторых вариантах реализации можно использовать всего один желобок кольцеобразной формы. В других вариантах реализации может присутствовать более четырех желобков.
Различные варианты реализации способов могут использоваться для создания и использования устройств доставки аэрозоля, описанных в настоящем документе. В одном примере способа один или более компонентов устройства 100 доставки аэрозоля (см. Фиг. 1) могут быть образованы в форме, сконфигурированной для определения поверхности, содержащей микроструктуру. Форма может быть подвергнута травлению (например, химическому, электрохимическому или лазерному травлению) для определения поверхности, сконфигурированной для образования поверхности, содержащей микроструктуру. В качестве альтернативы, сформованный компонент может быть протравлен для создания микроструктуры. Также могут использоваться различные другие варианты реализации способов для образования поверхности, содержащей микроструктуру. Например, поверхность, содержащая микроструктуру, может быть произведена посредством одного или более способов, такими как самосборка монослоя, фотолитография, полимеризация в плазме, облучение ультрафиолетом, электропрядение, облучение, шаблонные методы, химическое осаждение, дутье (например, с помощью бикарбоната натрия) с последующим анодированием обработанной поверхности и абляцией. Различные примеры таких способов для производства поверхностей, содержащих микроструктуру, описаны в источнике Artificial Lotus Leaf Structures Made by Blasting with Sodium Bicarbonate под авторством Lee и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Микроструктурированные компоненты могут быть образованы из различных полимеров, стекол, керамики или других подходящих материалов.
Таким образом, могут быть использованы способы для формирования микроструктуры, как описано в настоящем документе. Например, формирование структуры может происходить при помощи аддитивного метода или редуктивного метода. В аддитивном методе материал может быть нанесен на поверхность для образования структуры. Структурирующий материал может быть идентичным по составу с тонкой пленкой или может иметь другой состав. В восстановительном методе часть поверхности может быть удалена с образованием последовательности канавок, определяющих микроструктуру. Неограничивающие примеры способов формирования структуры, которые охватываются настоящим изобретением, включают в себя наноимпринтинг, фотолитографию, электронный луч, ионный луч, рентгеновское излучение, самосборку, отслаивание и аналогичные способы формирования структуры.
Пример способа образования устройства доставки аэрозоля, может включать обеспечение композиции предшественника аэрозоля. Способ может также включать размещение атомайзера с сообщением по текучей среде с композицией предшественника аэрозоля. Также способ может включать сборку атомайзера с корпусом, при этом корпус имеет выпускное отверстие, причем корпус выполнен с возможностью минимизировать способность капель жидкости предшественника аэрозоля выходить из выпускного отверстия. Сборка атомайзера с корпусом может включать в себя размещение корпуса с сообщением по текучей среде с атомайзером.
Способ может также включать в себя формирование корпуса, содержащего микроструктуру. Кроме того, образование корпуса может включать в себя формирование микроструктуры в форме. Способ может также включать в себя травление формы. В качестве альтернативы, образование корпуса может включать добавление абсорбирующего компонента.
Дополнительные способы по настоящему изобретению могут включать в себя способ минимизации потерь предшественника аэрозоля во время использования устройства доставки аэрозоля. Способ минимизации потерь может включать втягивание воздуха с прохождением через атомайзер и вывод из устройства доставки аэрозоля через выпускное отверстие мундштука. Способ может также включать предотвращение выхода капель предшественника аэрозоля из выпускного отверстия мундштука. В некоторых вариантах реализации предотвращение выхода капель из выпускного отверстия мундштука включает в себя абсорбирование капель в абсорбирующем компоненте. В других вариантах реализации предотвращение выхода капель из выпускного отверстия включает в себя ограничение накопления капель на микроструктурированной поверхности, выполненной так, чтобы быть гидрофобной. В других вариантах реализации предотвращение выхода капель из выпускного отверстия включает в себя улавливание капель на микроструктурированной поверхности.
Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, имея преимущества раскрытий, представленных в вышеприведенном описании и на соответствующих чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми в настоящем документе конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Хотя в настоящем документе используются определенные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.