СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ПРЕДИСПАРИТЕЛЬНЫХ СОСТАВОВ Е-ВЕЙПИНГОВЫХ УСТРОЙСТВ
METHODS AND SYSTEMS FOR IMPROVING THE STABILITY OF PRE-EVAPORATIVE COMPOSITIONS OF E-VAPING DEVICES

Некоторые примеры вариантов осуществления относятся к предиспарительным составам для электронных вейпинговых устройств.
Е-вейпинговые устройства, также именуемые в данном документе электронными вейпинговыми устройствами (EVD), могут испарять предиспарительный состав, который может втягиваться через одно или более выпускных отверстий е-вейпингового устройства. Е-вейпинговое устройство обычно может содержать несколько е-вейпинговых элементов, включая секцию питания и картридж. Секция питания может содержать источник питания, такой как батарея, а картридж может содержать нагреватель вместе с резервуаром, способным содержать материал предиспарительного состава. Картридж обычно содержит нагреватель, сообщающийся по текучей среде с предиспарительным составом через выдачной переходник (например, фитиль) и выполненный с возможностью нагрева предиспарительного состава для образования пара.
Предиспарительный состав обычно содержит материал или комбинацию материалов, которые способны превращаться в пар. Например, предиспарительный состав может включать по меньшей мере одно из следующего: жидкий, твердый или гелеобразный состав, в том числе, но без ограничения, вода, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и их комбинации. Растворители могут включать глицерин и/или пропиленгликоль.
2+
В некоторых случаях ингредиенты предиспарительного состава в емкости для предиспарительного состава могут вступать в реакцию с другими ингредиентами, с другими элементами или с твердыми металлическими частями емкости или картриджа для предиспарительного состава. Например, в частности при осуществлении «сухой затяжки», т.е. при недостаточном снабжении фитиля е-вейпингового устройства предиспарительным составом перед инициированием вейпинга совершеннолетним вейпером, если картридж пуст или если катушка нагревателя перегревается во время работы е-вейпингового устройства, ингредиенты предиспарительного состава могут вступать в реакцию с металлами твердых частей е-вейпингового устройства, такими как медь или железо, в присутствии кислорода и образовывать свободные радикалы, например такие, как гидроксильные радикалы. Более конкретно, ионы металлов, например такие, как ионы меди Cu, могут вступать в реакцию с кислородом или пероксидом водорода. В некоторых примерах вариантов осуществления свободные радикалы могут образовываться в результате окисления металлических частей картриджа или емкости для предиспарительного состава. Окисление ингредиентов предиспарительного состава, картриджа или емкости обычно зависит от присутствия кислорода и редокс-активного переходного металла, продуцирующего кислородные формы, такие как гидроксильные радикалы. Редокс-активный переходный металл может поступать из металлических частей картриджа или емкости, или он может содержаться в других элементах, добавленных в предиспарительный состав, таких как никотин, вода, вещества для образования аэрозоля, такие как глицерин и пропиленгликоль, кислоты, вкусоароматические вещества, ароматизаторы, и их комбинации.
Соответственно, после образования свободные (например, гидроксильные) радикалы могут вступать в реакцию с ингредиентами предиспарительного состава, что приводит к уменьшению стабильности предиспарительного состава. Свободные радикалы могут также смешиваться с паром, образуемым е-вейпинговым устройством.
Некоторые примеры вариантов осуществления относятся к предиспарительному составу е-вейпингового устройства.
Согласно некоторым примерам вариантов осуществления, предиспарительный состав е-вейпингового устройства может содержать растворитель, который содержит пропиленгликоль и/или глицерин, и растворимое соединение. Растворимое соединение может представлять собой по меньшей мере одно из следующего: сахаридное соединение, солевой раствор и полиэтиленгликолевое соединение.
Если растворимое соединение представляет собой сахаридное соединение, концентрация этого сахаридного соединения в предиспарительном составе может составлять более чем 0 моль/л и не более чем 2,5 моль/л.
Сахаридное соединение может содержать по меньшей мере одно из следующего: моносахаридное соединение, дисахаридное соединение, трисахаридное соединение и полиольное соединение.
Если сахаридное соединение представляет собой полиольное соединение, то это полиольное соединение может содержать по меньшей мере одно из следующего: маннитол, эритритол, ксилитол и сорбитол.
Концентрация полиольного соединения в предиспарительном составе может составлять не менее чем приблизительно 0,2 процента, и она может составлять не более чем приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Концентрация полиольного соединения в предиспарительном составе может составлять не менее чем приблизительно 0,2 процента, и она может составлять не более чем приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Концентрация полиольного соединения в предиспарительном составе может составлять не менее чем приблизительно 5 процентов, и она может составлять не более чем приблизительно 8 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Концентрация полиольного соединения в предиспарительном составе может составлять не менее чем приблизительно 8 процентов, и она может составлять не более чем приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Если растворимое соединение представляет собой солевой раствор, то этот солевой раствор может содержать по меньшей мере одно из следующего: хлорид натрия, цитрат натрия, тартрат натрия, сукцинат натрия, сульфат натрия, хлорид кальция, хлорид магния, сульфат магния и сульфат калия.
Концентрация солевого раствора в предиспарительном составе может составлять более чем 0 процентов, и она может составлять не более чем 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Если растворимое соединение представляет собой полиэтиленгликолевое (PEG) соединение, то это полиэтиленгликолевое (PEG) соединение может содержать по меньшей мере одно из следующего: PEG 200, PEG 300 и PEG 400.
Концентрация полиэтиленгликолевого соединения в предиспарительном составе может составлять более чем приблизительно 0 процентов, и она может составлять не более чем приблизительно 50 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Согласно некоторым примерам вариантов осуществления, картридж для е-вейпингового устройства может включать в себя резервуар, содержащий вышеупомянутый предиспарительный состав; и нагреватель, выполненный с возможностью нагрева вышеупомянутого предиспарительного состава.
Согласно некоторым примерам вариантов осуществления, е-вейпинговое устройство может содержать вышеупомянутый картридж и секцию питания, соединенную с картриджем. Секция питания может быть выполнена с возможностью подачи электропитания на нагреватель картриджа.
Секция питания может содержать перезаряжаемую батарею.
Картридж и секция питания могут быть разъемно соединены между собой.
Вышеуказанные и другие признаки и преимущества примеров вариантов осуществления станут более понятны из подробного описания примеров вариантов осуществления со ссылками на сопроводительные чертежи. Сопроводительные чертежи предназначены для иллюстрации примеров вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие предполагаемый объем формулы изобретения. Сопроводительные чертежи не должны рассматриваться как изображенные в масштабе, если это не указано явным образом.
На фиг. 1 показан вид сбоку е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления;
на фиг. 2 показан вид в продольном сечении е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления;
на фиг. 3 показан вид в продольном сечении е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления; и
на фиг. 4 показан вид в продольном сечении е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления.
В настоящем документе раскрыты некоторые подробные примеры вариантов осуществления. Тем не менее, конкретные конструктивные и функциональные подробности, раскрытые в настоящем документе, представлены исключительно в целях описания примеров вариантов осуществления. Некоторые примеры вариантов осуществления могут быть осуществлены во многих альтернативных формах и не должны рассматриваться как ограниченные лишь примерами вариантов осуществления, изложенными в настоящем документе.
Соответственно, хотя некоторые примеры вариантов осуществления могут иметь различные модификации и альтернативные формы, некоторые из этих примеров вариантов осуществления показаны в качестве примеров на чертежах и будут подробно описаны в настоящем документе. Однако следует понимать, что примеры вариантов осуществления не предназначены для их ограничения конкретными раскрытыми формами, а наоборот, они должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы в рамках объема примеров вариантов осуществления. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию фигур.
Следует понимать, что если элемент или слой обозначен как «расположенный на», «соединенный с», «присоединенный к» или «покрывающий» другой элемент или слой, то он может быть непосредственно расположен на, соединен с, присоединен к или покрывать другой элемент или слой, или могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если элемент обозначен как «непосредственно расположенный на», «непосредственно соединенный с» или «непосредственно связанный с» другим элементом или слоем, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию.
Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т.д. могут быть использованы в настоящем документе для описания различных элементов, областей, слоев или секций, эти элементы, области, слои или секции не должны ограничиваться данными терминами. Эти термины используются лишь для того, чтобы отличить один элемент, область, слой или секцию от другого элемента, области, слоя или секции. Следовательно, первый элемент, область, слой или секция, описанные ниже, могут именоваться вторым элементом, областью, слоем или секцией без отступления от идей, изложенных в примерах вариантов осуществления.
Термины относительного пространственного расположения (например, «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т.п.) могут использоваться в настоящем документе для упрощения описания при раскрытии связи одного элемента или признака с другим элементом или признаком, как проиллюстрировано на фигурах. Следует понимать, что термины относительного пространственного расположения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время использования или работы, в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «под» или «ниже» других элементов или признаков, окажутся расположенными «над» другими элементами или признаками. Следовательно, термин «под» может охватывать расположение как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или расположено с другими ориентациями), и определения относительного пространственного расположения, используемые в настоящем документе, будут интерпретироваться соответствующим образом.
Терминология, используемая в данном документе, предназначена лишь для описания различных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примеров вариантов осуществления. В контексте данного документа формы единственного числа предназначены для включения также форм множественного числа, если контекст явно не указывает на иное. Следует также понимать, что термины «включает в себя», «включающий в себя», «содержит» и «содержащий» при использовании в настоящем описании указывают на наличие установленных признаков, целых чисел, этапов, операций или элементов, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов или их групп.
Некоторые примеры вариантов осуществления описаны в настоящем документе со ссылками на иллюстрации в сечении, которые являются схематичными изображениями идеализированных вариантов осуществления (и промежуточных структур) примеров вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать изменения формы иллюстраций в зависимости, например, от технологий изготовления или допусков. Следовательно, примеры вариантов осуществления не должны рассматриваться как ограниченные формами областей, проиллюстрированных в настоящем документе, а должны включать отклонения по форме, которые обусловлены, например, процессом изготовления. Следовательно, области, изображенные на фигурах, являются по своей сути схематичными, и их формы не предназначены для отображения фактической формы области устройства, а также не предназначены для ограничения объема примеров вариантов осуществления.
Если не определено иное, то все термины (в том числе технические и научные термины), используемые в настоящем документе, имеют те же самые значения, в которых их обычно понимают специалисты в области техники, к которой относятся примеры вариантов осуществления. Следует также понимать, что термины, в том числе и те, которые определены в общеупотребительных словарях, должны интерпретироваться как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте соответствующей области техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если это явно не определено в настоящем документе.
При использовании терминов «приблизительно» или «по существу» в настоящем описании в сочетании с числовым значением, подразумевается, что соответствующее числовое значение включает в себя погрешность, составляющую±10 процентов от указанного числового значения. Кроме того, при ссылке на процентные доли в настоящем описании подразумевается, что эти процентные доли даны в пересчете на вес, т. е. представляют собой весовые проценты. Выражение «не более» содержит численные значения от нуля до выраженного верхнего предела и все значения между ними. При указании диапазона этот диапазон включает в себя все значения в своих пределах, такие как приращения с шагом 0,1 процента. Кроме того, при использовании слов «в целом» и «по существу» в сочетании с геометрическими формами, подразумевается, что точность геометрической формы не требуется, но такая свобода в отношении формы находится в рамках объема настоящего раскрытия. Несмотря на то, что трубчатые элементы в некоторых примерах вариантов осуществления могут быть цилиндрическими, рассматриваются трубчатые формы с другим поперечным сечением, таким как квадратное, прямоугольное, овальное, треугольное и другие.
В контексте данного документа термин «вещество для образования пара» описывает любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию пара и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре е-вейпингового устройства. Подходящие вещества для образования пара включают различные соединения на основе многоатомных спиртов, такие как пропиленгликоль и/или глицерин В некоторых примерах вариантов осуществления вещество для образования пара представляет собой пропиленгликоль. В некоторых примерах вариантов осуществления вещество для образования пара содержится в растворителе предиспарительного состава.
Е-вейпинговое устройство
На фиг. 1 показан вид сбоку е-вейпингового устройства 60 согласно некоторым примерам вариантов осуществления. Е-вейпинговое устройство 60 может содержать один или более признаков, изложенных в публикации патентной заявки США № 2013/0192623, авторы Tucker и др., опубликована 31 января 2013 г., и в публикации патентной заявки США № 2013/0192619, авторы Tucker и др., опубликована 14 января 2013 г., полное содержание каждой из которых включено в настоящий документ посредством ссылки. Согласно фиг. 1, е-вейпинговое устройство 60 содержит первую секцию или картридж 70 и вторую секцию (или секцию питания) 72, которые соединены между собой с помощью резьбового соединения 74 или с помощью другой соединительной структуры, такой как по меньшей мере одно из следующего: плотная посадка, посадка с защелкиванием, фиксатор, зажим, застежка и т.п. В некоторых примерах вариантов осуществления картридж 70 и секция 72 питания могут быть выполнены с возможностью разъемного соединения между собой. В некоторых примерах вариантов осуществления первая секция или картридж 70 может представлять собой сменный картридж, и секция 72 питания может представлять собой многоразовую секцию. В некоторых примерах вариантов осуществления первая секция или картридж 70 и секция 72 питания могут быть выполнены как единое целое в виде одной детали. В некоторых примерах вариантов осуществления секция 72 питания содержит светодиод (LED) на ее дальнем конце 28.
На фиг. 2 показан вид в сечении некоторых примеров вариантов осуществления е-вейпингового устройства. Как показано на фиг. 2, первая секция картриджа 70 может заключать в себе вставку 20 на выпускном конце, капиллярную трубку 18 и резервуар 14.
В некоторых примерах вариантов осуществления резервуар 14 может содержать обертку из марли вокруг внутренней трубки (не показано). Например, резервуар 14 может быть образован (например, по меньшей мере частично содержать, включать в себя и т.п.) внешней оберткой из марли, окружающей внутреннюю обертку из марли. В некоторых примерах вариантов осуществления резервуар 14 может содержать алюмооксидную керамику в виде рассыпных частиц, рассыпных волокон или тканых или нетканых волокон. В некоторых примерах вариантов осуществления резервуар 14 содержит целлюлозный материал, такой как хлопчатобумажный или марлевый материал, или полимерный материал, такой как полиэтилентерефталат, в форме пучка рассыпных волокон. Более конкретное описание резервуара 14 приведено ниже.
В некоторых примерах вариантов осуществления резервуар 14 выполнен с возможностью содержания одного или более предиспарительных составов. Как дополнительно описано ниже, один или более предиспарительных составов, содержащихся внутри резервуара 14, могут включать растворитель и растворимое соединение. Как дополнительно описано ниже, растворитель может включать пропиленгликоль (PG) и/или глицерин (Gly). Растворимое соединение может включать по меньшей мере одно из следующего: сахаридное соединение, солевой раствор и полиэтиленгликолевое (PEG) соединение.
Предиспарительный состав, описанный в настоящем документе, представляет собой материал или комбинацию материалов, которые способны превращаться в пар. Например, предиспарительный состав может представлять собой по меньшей мере одно следующего: жидкий, твердый или гелеобразный состав, в том числе, но без ограничения, вода, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматизаторы, и их комбинации. Разные предиспарительные составы могут содержать разные элементы (например, разные соединения, вещества и т.д.). Разные предиспарительные составы могут иметь разные свойства. Один или более предиспарительных составов могут включать в себя те, которые описаны в публикации патентной заявки США № 2015/0020823, авторы Lipowicz и др., опубликована 16 июля 2014 г., и в публикации патентной заявки США № 2015/0313275, авторы Anderson и др., опубликована 21 января 2015 г., полное содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылок.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, секция 72 питания может содержать источник 12 питания, схему 11 управления, выполненную с возможностью управления источником 12 питания, и датчик 16. Датчик 16 может быть выполнен с возможностью реагирования на воздух, втягиваемый внутрь секции 72 питания через впускное отверстие для воздуха (не показано), смежное со свободным концом или верхним концом (например, дальним концом 28) е-вейпингового устройства 60. В некоторых примерах вариантов осуществления датчик 16 может быть соединен со схемой 11 управления. Источник 12 питания может содержать перезаряжаемую батарею. Датчик 16 может представлять собой одно или более из следующего: датчик давления, датчик на основе микроэлектромеханической системы (microelectromechanical system, MEMS) и т.п. Резьбовая часть секции 72 питания (например, по меньшей мере часть резьбового соединения 74) может быть соединена с устройством для зарядки батареи, если она не соединена с первой секцией картриджа 70, для зарядки батареи или источника 12 питания, включенного в секцию 72 питания.
В некоторых примерах вариантов осуществления капиллярная трубка 18 выполнена из или содержит проводящий материал, и таким образом обеспечивается возможность ее функционирования в качестве своего собственного нагревателя (например, она может содержать нагреватель), благодаря пропусканию тока через капиллярную трубку 18. Капиллярная трубка 18 может представлять собой любой электропроводный материал, способный к нагреву, например к резистивному нагреву, при сохранении необходимой структурной целостности при рабочих температурах, воздействующих на капиллярную трубку 18, и не вступающий в реакцию с предиспарительным составом. Подходящие материалы для изготовления капиллярной трубки 18 представляют собой одно или более из следующего: нержавеющая сталь, медь, медные сплавы, пористые керамические материалы с покрытием из пленочного резистивного материала, никель-хромовые сплавы и их комбинации. Например, капиллярная трубка 18 представляет собой капиллярную трубку 18 из нержавеющей стали и действует как нагреватель с использованием электрических выводов 26, прикрепленных к ней для пропускания постоянного или переменного тока по длине капиллярной трубки 18. Таким образом, капиллярная трубка 18 из нержавеющей стали нагревается, например, в результате резистивного нагрева. В некоторых примерах вариантов осуществления капиллярная трубка 18 может представлять собой неметаллическую трубку, например такую, как стеклянная трубка. В некоторых примерах вариантов осуществления капиллярная трубка 18 также содержит проводящий материал, например такой, как провод из нержавеющей стали, нихрома или платины, расположенный вдоль стеклянной трубки и способный к нагреву, например резистивному. При нагреве проводящего материала, расположенного вдоль стеклянной трубки, происходит нагрев предиспарительного состава, находящегося в капиллярной трубке 18, до температуры, достаточной для по меньшей мере частичного испарения предиспарительного состава в капиллярной трубке 18.
В некоторых примерах вариантов осуществления электрические выводы 26 связаны с металлической частью капиллярной трубки 18. В некоторых примерах вариантов осуществления один электрический вывод 26 связан с расположенным раньше по ходу потока первым участком 101 капиллярной трубки 18, а второй электрический вывод 26 связан с расположенным дальше по ходу потока вторым концевым участком 102 капиллярной трубки 18.
В некоторых примерах вариантов осуществления датчик 16 обнаруживает градиент давления, и схема 11 управления управляет нагревом предиспарительного состава, расположенного в резервуаре 14, путем подачи мощности на капиллярную трубку 18. После нагрева капиллярной трубки 18 предиспарительный состав, заключенный внутри нагретой части капиллярной трубки 18, испаряется и выходит из выпускного отверстия 63, где предиспарительный состав расширяется, смешивается с воздухом и образует пар в смесительной камере 240.
В некоторых примерах вариантов осуществления датчик 16 выполнен с возможностью выработки выходного сигнала, показывающего величину и направление воздушного потока в е-вейпинговом устройстве 60. Схема 11 управления принимает выходной сигнал датчика 16 и определяет: (1) указывает ли направление воздушного потока, взаимодействующего по текучей среде с датчиком 16, на затяжку на вставке 20 на выпускном конце (например, на протекание потока через вставку 20 на выпускном конце из области внутри е-вейпингового устройства 60 в направлении области вне е-вейпингового устройства 60), а не на продувку (например, на протекание потока через вставку 20 на выпускном конце из области вне е-вейпингового устройства 60 в направлении области внутри е-вейпнгового устройства 60); и (2) превышает ли интенсивность затяжки (например, скорость потока, объемный расход, массовый расход, некоторая их комбинация и т.п.) пороговый уровень. Если схемой 11 управления определено, что (1) направление воздушного потока, взаимодействующего по текучей среде с датчиком 16, указывает на затяжку на вставке 20 на выпускном конце, а не на продувку, и что (2) интенсивность затяжки (например, скорость потока, объемный расход, массовый расход, некоторая их комбинация и т.д.) превышает пороговый уровень, то схема 11 управления может электрически соединять источник 12 питания с нагревателем (например, нагревателем 19 на фиг. 4, капиллярной трубкой 18 из нержавеющей стали, соединенной с электрическими выводами 26, и т.п.), активируя таким образом (например, подавая электропитание на) нагреватель. Более конкретно, схема 11 управления может выборочно электрически соединять электрические выводы 26 в замкнутую электрическую цепь (например, путем активации схемы управления питанием нагревателя, включенной в схему 11 управления), так что нагреватель электрически подключается к источнику 12 питания, и источник 12 питания подает электропитание на нагреватель. В некоторых примерах вариантов осуществления датчик 16 может указывать на падение давления, и в ответ на это схема 11 управления может активировать нагреватель.
В некоторых примерах вариантов осуществления схема 11 управления может содержать ограничитель периода времени. В некоторых примерах вариантов осуществления схема 11 управления может содержать приводимый вручную переключатель для инициирования нагрева совершеннолетним вейпером. Период времени подачи электрического тока на нагреватель может быть установлен или предустановлен в зависимости от количества предиспарительного состава, требующегося для испарения. В некоторых примерах вариантов осуществления датчик 16 может обнаруживать падение давления, и схема 11 управления может подавать питание на нагреватель, если выполняются условия активации. Такие условия могут включать в себя обнаружение датчиком 16 падения давления, которое по меньшей мере соответствует пороговой величине, и/или определение схемой 11 управления того факта, что направление воздушного потока, взаимодействующего по текучей среде с датчиком 16, указывает на затяжку на вставке 20 на выпускном конце, а не на продувку, и при этом интенсивность затяжки (например, скорость потока, объемный расход, массовый расход, некоторая их комбинация и т.д.) превышает пороговый уровень.
Для управления подачей электропитания от секции 72 питания на нагреватель е-вейпингового устройства 60 схема 11 управления может исполнять один или более вариантов машиночитаемых программных кодов. Схема 11 управления может содержать процессор и запоминающее устройство. Запоминающее устройство может представлять собой машиночитаемый носитель данных, который хранит исполняемый компьютером код.
Схема 11 управления может содержать схему обработки, включая, но без ограничения, процессор, центральный процессор (Central Processing Unit, CPU), контроллер, арифметико-логическое устройство (arithmetic logic unit, ALU), цифровой сигнальный процессор, микрокомпьютер, программируемую пользователем вентильную матрицу (field programmable gate array, FPGA), однокристальную систему (System-on-Chip, SoC), программируемый логический элемент, микропроцессор или любое другое устройство, способное реагировать на команды и исполнять их определенным образом. В некоторых примерах вариантов осуществления схема 11 управления может представлять собой специализированную интегральную схему (application-specific integrated circuit, ASIC) и/или микросхему ASIC.
Схема 11 управления может быть выполнена в виде специализированной машины путем исполнения машиночитаемого программного кода, хранящегося на запоминающем устройстве. Программный код может содержать по меньшей мере одно из следующего: программа или машиночитаемые команды, программные элементы, программные модули, файлы данных, структуры данных и т.п., которые могут быть реализованы одним или более аппаратными устройствами, таким как одна или более из вышеупомянутых схем управления. Примеры программного кода включают как машинный код, создаваемый компилятором, так и высокоуровневый программный код, который исполняется с использованием интерпретатора.
Схема 11 управления может содержать одно или более электронных запоминающих устройств. Указанные одно или более запоминающих устройств могут представлять собой материальные или энергонезависимые машиночитаемые носители данных, такие как по меньшей мере одно из следующего: запоминающее устройство с произвольным доступом (random access memory, RAM), постоянное запоминающее устройство (read only memory, ROM), постоянное запоминающее устройство большой емкости (такое как дисковый накопитель), твердотельное устройство (например, NAND-флэш) и любые другие механизмы хранения данных, способные хранить и записывать данные. Указанные одно или более запоминающих устройств могут быть выполнены с возможностью хранения компьютерных программ, программных кодов, команд или некоторых их комбинаций для одной или более операционных систем и/или для осуществления вариантов осуществления, описанных в данном документе. Компьютерные программы, программный код, команды или некоторая их комбинация могут быть также загружены с отдельного машиночитаемого носителя данных на одно или более устройств хранения, одно или более устройств компьютерной обработки или на оба устройства с использованием приводного механизма. Такой отдельный машиночитаемый носитель данных может включать по меньшей мере одно из следующего: флэш-накопитель с интерфейсом USB, флэш-карта, накопитель Blu-ray/DVD/CD-ROM, карта памяти и другие подобные машиночитаемые носители данных. Указанные компьютерные программы, программные коды, инструкции или некоторые их комбинации могут быть загружены в указанные одно или более запоминающих устройств и/или в одно или более компьютерных устройств обработки с дистанционного устройства хранения данных через сетевой интерфейс, а не через локальный машиночитаемый носитель данных. Дополнительно, компьютерные программы, программный код, команды или некоторая их комбинация могут быть загружены в одно или более запоминающих устройств и/или в один или более процессоров из дистанционной компьютерной системы, которая выполнена с возможностью передачи и/или распределения компьютерных программ, программного кода, команд или некоторой их комбинации через сеть. Дистанционная компьютерная система может передавать и/или распределять компьютерные программы, программные коды, команды или некоторые их комбинации через по меньшей мере одно из следующего: проводной интерфейс, беспроводной интерфейс и любое другое аналогичное средство передачи.
Схема 11 управления может представлять собой специализированную машину, выполненную с возможностью исполнения исполняемых компьютером кодов для управления подачей электропитания на нагреватель е-вейпингового устройства. В некоторых примерах вариантов осуществления вариант исполняемого компьютером кода, при его исполнении схемой 11 управления, обеспечивает, чтобы схема 11 управления осуществляла управление подачей электропитания на нагреватель согласно последовательности активации. Термин «управление подачей электропитания на нагреватель» в данном документе может использоваться взаимозаменяемым образом с терминами «активация нагревателя», «активация одного или более элементов, включенных в нагреватель», некоторой их комбинацией и т.п.
Как показано на фиг. 2, резервуар 14 содержит клапан 40, выполненный с возможностью удержания предиспарительного состава внутри резервуара 14 и с возможностью открывания при сдавливании резервуара 14 и приложении к нему давления, создаваемого при осуществлении совершеннолетним вейпером затяжки на электронном вейпинговом устройстве на вставке 20 на выпускном конце, в результате чего в резервуаре 14 предиспарительный состав принудительно подается через выпускное отверстие 62 резервуара 14 к капиллярной трубке 18. В некоторых примерах вариантов осуществления клапан 40 открывается при достижении конкретного давления с тем, чтобы была исключена непреднамеренная выдача предиспарительного состава из резервуара 14. В некоторых примерах вариантов осуществления давление, необходимое для нажатия нажимного переключателя 44, является достаточно высоким, так что исключен случайный нагрев вследствие непреднамеренного нажатия нажимного переключателя 44 под действием внешних факторов, таких как физическое движение или столкновение с внешними объектами.
Источник 12 питания в некоторых примерах вариантов осуществления может содержать батарею, расположенную в секции 72 питания е-вейпингового устройства 60. Источник 12 питания может быть выполнен с возможностью подачи напряжения для испарения предиспарительного состава, заключенного в резервуаре 14.
В некоторых примерах вариантов осуществления электрическое соединение между капиллярной трубкой 18 и электрическими выводами 26 является по существу проводящим и термостойким, в то время как капиллярная трубка 18 является по существу резистивной, так что выработка тепла происходит главным образом вдоль капиллярной трубки 18, а не на контактах.
Источник питания (или батарея) 12 может быть перезаряжаемым и содержать схему, выполненную с возможностью зарядки батареи с помощью внешнего зарядного устройства. В некоторых примерах вариантов осуществления указанная схема, будучи заряженной, подает питание для заданного количества операций втягивания пара через одно или более выпускных отверстий е-вейпингового устройства 60, приложения отрицательного давления к внутренней области е-вейпингового устройства через одно или более выпускных отверстий 21, некоторой комбинации вышеуказанного и т.п., после чего указанная схема может быть снова подключена к внешнему зарядному устройству.
В некоторых примерах вариантов осуществления е-вейпинговое устройство 60 может содержать схему 11 управления, которая может быть размещена, например, на печатной схемной плате. Схема 11 управления может также содержать световой индикатор 27 активации нагревателя, который выполнен с возможностью свечения при активации устройства. Световой индикатор 27 активации нагревателя может содержать светодиод (LED). Кроме того, световой индикатор 27 активации нагревателя может быть расположен таким образом, чтобы он был виден совершеннолетнему вейперу во время вейпинга. В дополнение, световой индикатор 27 активации нагревателя может использоваться для диагностики е-вейпинговой системы или для информирования о том, что в настоящий момент происходит перезарядка. Световой индикатор 27 активации нагревателя может также быть выполнен таким образом, чтобы совершеннолетний вейпер имел возможность активации и/или деактивации этого светового индикатора 27 активации нагревателя в целях скрытности. В некоторых примерах вариантов осуществления световой индикатор 27 активации нагревателя может быть расположен на верхнем конце е-вейпингового устройства 60. В некоторых примерах вариантов осуществления световой индикатор 27 активации нагревателя может быть расположен на боковом участке наружного кожуха е-вейпингового устройства 60.
В некоторых примерах вариантов осуществления е-вейпинговое устройство 60 содержит также вставку 20 на выпускном конце, имеющую по меньшей мере два внеосевых расходящихся выпускных отверстия 21, которые равномерно распределены вокруг вставки 20 на выпускном конце таким образом, чтобы по существу равномерно распределять пар из е-вейпингового устройства 60 во время работы этого е-вейпингового устройства 60. В некоторых примерах вариантов осуществления вставка 20 на выпускном конце содержит по меньшей мере два расходящихся выпускных отверстия 21 (например, от 3 до 8 выпускных отверстий или более). В некоторых примерах вариантов осуществления выпускные отверстия 21 вставки 20 на выпускном конце расположены на концах внеосевых каналов 23 и наклонены наружу относительно продольного направления е-вейпингового устройства 60 (например, с расхождением). В контексте данного документа термин «внеосевой» обозначает наклон к продольному направлению е-вейпингового устройства.
В некоторых примерах вариантов осуществления е-вейпинговое устройство 60 может иметь длину от приблизительно 80 миллиметров до приблизительно 110 миллиметров, например от приблизительно 80 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров, и диаметр от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.
Наружный цилиндрический кожух 22 е-вейпингового устройства 60 может быть выполнен из или содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. В некоторых примерах вариантов осуществления наружный цилиндрический кожух 22 выполнен по меньшей мере частично из металла и представляет собой часть электрической цепи, соединяющей схему 11 управления, источник 12 питания и датчик 16.
Как показано на фиг. 2, е-вейпинговое устройство 60 может также содержать среднюю секцию (третью секцию) 73, которая может заключать в себе резервуар 14 и капиллярную трубку 18. Средняя секция 73 может быть выполнена с возможностью соединения с резьбовым соединителем 74' на расположенном раньше по ходу потока конце первой секции или картриджа 70 и с резьбовым соединителем 74 на расположенном дальше по ходу потока конце второй секции 72. В некоторых примерах вариантов осуществления первая секция или картридж 70 заключает в себе вставку 20 на выпускном конце, в то время как секция 72 питания заключает в себе источник 12 питания и схему 11 управления, которая выполнена с возможностью управления источником 12 питания.
На фиг. 3 показан вид в сечении е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления. В некоторых примерах вариантов осуществления первая секция или картридж 70 являются сменными, так что исключена необходимость в очистке капиллярной трубки 18. В некоторых примерах вариантов осуществления первая секция 70 и секция 72 питания могут быть выполнены как единое целое без резьбовых соединений с образованием одноразового е-вейпингового устройства.
Как показано на фиг. 3, в некоторых примерах вариантов осуществления клапан 40 может представлять собой двухходовой клапан, и резервуар 14 может находиться под давлением. Например, резервуар 14 может находиться под давлением посредством механизма 405 приложения давления, выполненного с возможностью приложения постоянного давления к резервуару 14. Благодаря этому облегчается эмиссия пара, образующегося в результате нагрева предиспарительного состава, заключенного в резервуаре 14. При снятии давления с резервуара 14 клапан 40 закрывается, и нагретая капиллярная трубка 18 выпускает весь предиспарительный состав, остающийся дальше по ходу потока относительно клапана 40.
На фиг. 4 показан вид в продольном сечении е-вейпингового устройства согласно некоторым примерам вариантов осуществления. В некоторых примерах вариантов осуществления, включая примеры вариантов осуществления, показанные на фиг. 4, е-вейпинговое устройство 60 может содержать центральный воздушный канал 24 в расположенном раньше по ходу потока уплотнении 15. Центральный воздушный канал 24 открыт в центральный канал 68, по меньшей мере частично образованный внутренней поверхностью внутренней трубки 65. Кроме того, е-вейпинговое устройство 60 может содержать резервуар 14, выполненный с возможностью хранения предиспарительного состава. Резервуар 14 содержит предиспарительный состав и, при необходимости, носитель 25 для хранения, такой как марля, выполненный с возможностью хранения в нем предиспарительного состава. В приблизительном варианте осуществления резервуар 14 заключен во внешнем кольцевом пространстве между внешней трубкой 6 и внутренней трубкой 65. Указанное кольцевое пространство уплотнено на расположенном раньше по ходу потока конце посредством уплотнения 15, и на расположенном дальше по ходу потока конце - посредством стопора 10, так что предотвращается утечка предиспарительного состава из резервуара 14. Нагреватель 19 по меньшей мере частично окружает центральный участок фитиля 220 таким образом, что при активации нагревателя предиспарительный состав, находящийся в центральной области фитиля 220, испаряется с образованием пара. Нагреватель 19 соединен с источником 12 питания посредством двух расположенных на расстоянии друг от друга электрических выводов 26, и таким образом источник 12 питания выполнен с возможностью подачи электропитания на нагреватель 19 для инициирования испарения нагревателем 19 по меньшей мере части предиспарительного состава, втянутого из резервуара 14 внутрь фитиля 220. Е-вейпинговое устройство 60 содержит также вставку 20 на выпускном конце, имеющую по меньшей мере два выпускных отверстия 21. Вставка 20 на выпускном конце сообщается по текучей среде с центральным воздушным каналом 24 через внутреннюю область внутренней трубки 65 (например, центральный канал 68) и центральный канал 64, который проходит через стопор 10.
Е-вейпинговое устройство 60 может содержать средство отклонения воздушного потока, содержащее непроницаемую заглушку 30 на расположенном дальше по ходу потока конце 82 центрального воздушного канала 24 в уплотнении 15. В некоторых примерах вариантов осуществления центральный воздушный канал 24 представляет собой проходящий в осевом направлении центральный канал в уплотнении 15, которое уплотняет расположенный раньше по ходу потока конец кольцевого пространства между внешней и внутренней трубками 6, 65. Радиальный воздушный канал 32 направляет воздух из центрального воздушного канала 24 наружу в направлении центрального канала 68, по меньшей мере частично образованного внутренней трубкой 65. Во время работы, при осуществлении совершеннолетним вейпером затяжки на е-вейпинговом устройстве и создании отрицательного давления, датчик 16 затяжек обнаруживает градиент давления, вызванный тем, что совершеннолетний вейпер осуществляет затяжку на вставке на выпускном конце е-вейпингового устройства, вследствие чего создается отрицательное давление, и в результате схема 11 управления управляет нагревом предиспарительного состава, находящегося в резервуаре 14, путем подачи мощности (например, подачи электропитания) на нагреватель 19.
Предиспарительный состав
Как отмечено выше, в некоторых примерах вариантов осуществления резервуар 14 картриджа 70, который сам по себе может быть включен в е-вейпинговое устройство 60, выполнен с возможностью содержания одного или более предиспарительных составов.
Предиспарительный состав, описанный в настоящем документе, представляет собой материал или комбинацию материалов, которые способны превращаться в пар. Например, предиспарительный состав может представлять собой по меньшей мере одно из следующего: жидкий, твердый или гелеобразный состав, в том числе, но без ограничения, вода, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматизаторы и их комбинации. Разные предиспарительные составы могут содержать разные элементы (например, разные соединения, вещества и т.д.). Разные предиспарительные составы могут иметь разные свойства. Например, разные предиспарительные составы могут иметь разную вязкость при нахождении указанных разных предиспарительных составов при одной и той же температуре. Один или более предиспарительных составов могут включать в себя те, которые описаны в публикации патентной заявки США № 2015/0020823, авторы Lipowicz и др., опубликована 16 июля 2014 г., и в публикации патентной заявки США № 2015/0313275, авторы Anderson и др., опубликована 21 января 2015 г., полное содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылок.
Предиспарительный состав может содержать растворитель и растворимое соединение. В некоторых примерах вариантов осуществления растворитель может именоваться веществом для образования аэрозоля. Растворитель, содержащийся в предиспарительном составе, может содержать пропиленгликоль (PG), глицерин (Gly), воду, некоторую их комбинацию и т.п.
В некоторых примерах вариантов осуществления предиспарительный состав содержит по меньшей мере одно растворимое соединение, в дополнение к растворителю. Растворимое соединение, включенное в предиспарительный состав, может содержать по меньшей мере одно из следующего: сахаридное соединение, солевой раствор и полиэтиленгликолевое (PEG) соединение.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение может содержать сахаридное соединение. Сахаридное соединение может представлять собой, например, по меньшей мере одно из следующего: моносахаридное соединение, дисахаридное соединение и трисахаридное соединение. Если растворимое соединение содержит моносахаридное соединение, то это моносахаридное соединение может содержать, например, по меньшей мере соединение сахарной кислоты, включая глюконовую кислоту, хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Если растворимое соединение содержит дисахаридное соединение, то это дисахаридное соединение может содержать, например, по меньшей мере трегалозу, хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Если растворимое соединение содержит трисахаридное соединение, то это трисахаридное соединение может содержать, например, по меньшей мере рафинозу, хотя примеры вариантов осуществления этим не ограничиваются. Если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может содержать, например, по меньшей мере одно из следующего: маннитол, эритритол, ксилитол и сорбитол.
В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит сахаридное соединение, то это сахаридное соединение может быть включено в предиспарительный состав в молярной концентрации более чем приблизительно 0 моль/л и не более чем приблизительно 2,5 моль/л.
В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем 0,2 процента и не более чем приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем приблизительно 0,2 процента и не более чем приблизительно 2 процента по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем приблизительно 2 процента и не более чем приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем приблизительно 5 процентов и не более чем приблизительно 8 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления, если растворимое соединение содержит полиольное соединение, то это полиольное соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем приблизительно 8 процентов и не более чем приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение может содержать солевой раствор. Солевой раствор может включать по меньшей мере одно из следующего: хлорид натрия, цитрат натрия, тартрат натрия, сукцинат натрия, сульфат натрия, хлорид кальция, хлорид магния, сульфат магния и сульфат калия.
Если растворимое соединение содержит солевой раствор, то этот солевой раствор может быть включен в предиспарительный состав в концентрации более чем приблизительно 0 процентов и не более чем приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение может содержать полиэтиленгликолевое соединение. Полиэтиленгликолевое (PEG) соединение может включать по меньшей мере одно из, например, PEG 200, PEG 300 и PEG 400.
Если растворимое соединение содержит полиэтиленгликолевое соединение, то это полиэтиленгликолевое соединение может быть включено в предиспарительный состав в концентрации не менее чем приблизительно 0 процентов и не более чем приблизительно 50 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение может содержать по меньшей мере одно из следующего: никотин, один или более ароматизаторов, одна или более органических кислот (например, соединений органической кислоты), вода и т.п.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно повышать стабильность одного или более различных дополнительных элементов, включенных в предиспарительный состав; способно уменьшать или по существу предотвращать окисление одной или более твердых частей е-вейпингового устройства 60, таких как картридж, которые могут контактировать с одним или более элементами предиспарительного состава; способно по существу предотвращать перенос свободных радикалов, включая гидроксильные радикалы, в пар, образуемый е-вейпинговым устройством 60; способно регулировать тоничность предиспарительного состава (например, относительную концентрацию растворенных веществ, включенных в предиспарительный состав, по отношению к одной или более текучим средам); способно регулировать осмотическую концентрацию (например, осмолярность) предиспарительного состава; способно регулировать осмотическое давление предиспарительного состава; способно регулировать осмоляльность предиспарительного состава; способно к некоторым комбинациям вышеперечисленного, и т.п. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмолярность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 200 миллиосмолей на литр до приблизительно 500 миллиосмолей на литр. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмолярность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 280 миллиосмолей на литр до приблизительно 300 миллиосмолей на литр. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмолярность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 290 миллиосмолей на литр до приблизительно 310 миллиосмолей на литр. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмоляльность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 200 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 500 миллиосмолей на килограмм. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмоляльность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 280 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 300 миллиосмолей на килограмм. В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение способно регулировать осмоляльность предиспарительного состава в диапазоне от приблизительно 290 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 310 миллиосмолей на килограмм. В некоторых примерах вариантов осуществления указанные одна или более текучих сред могут включать текучую среду, имеющую осмолярность от приблизительно 200 миллиосмолей на литр до приблизительно 500 миллиосмолей на литр и/или осмоляльность от приблизительно 200 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 500 миллиосмолей на килограмм, так что предиспарительный состав может содержать одно или более растворимых соединений, регулирующих тоничность предиспарительного состава по отношению к указанным одной или более текучим средам. В некоторых примерах вариантов осуществления указанные одна или более текучих сред могут включать текучую среду, имеющую осмолярность от приблизительно 280 миллиосмолей на литр до приблизительно 300 миллиосмолей на литр и/или осмоляльность от приблизительно 280 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 300 миллиосмолей на килограмм, так что предиспарительный состав может содержать одно или более растворимых соединений, регулирующих тоничность предиспарительного состава по отношению к указанным одной или более текучим средам. В некоторых примерах вариантов осуществления указанные одна или более текучих сред могут включать текучую среду, имеющую осмолярность от приблизительно 290 миллиосмолей на литр до приблизительно 310 миллиосмолей на литр и/или осмоляльность от приблизительно 290 миллиосмолей на килограмм до приблизительно 310 миллиосмолей на килограмм, так что предиспарительный состав может содержать одно или более растворимых соединений, которые регулируют тоничность предиспарительного состава по отношению к указанным одной или более текучим средам.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение, включенное в предиспарительный состав, может быть растворимым по меньшей мере в одном из следующего: глицерин, пропиленгликоль или вода, и оно может быть добавлено в количествах, которые эффективны для повышения стабильности различных элементов, включенных в предиспарительный состав.
2
2
В некоторых примерах вариантов осуществления, поскольку окисление элементов предиспарительного состава может происходить в результате образования гидроксильных радикалов, образующихся из кислорода или пероксида водорода (HO), образующегося из кислорода в присутствии редокс-активных переходных металлов, добавление растворимого соединения, которое способно к удалению или нейтрализации гидроксильных радикалов в предиспарительном составе, обеспечивает возможность уменьшения указанного окисления одного или более элементов предиспарительного состава, благодаря уменьшению или по существу предотвращению присутствия гидроксильных радикалов, в результате чего повышается стабильность ингредиентов, присутствующих в предиспарительном составе.
В некоторых примерах вариантов осуществления предиспарительный состав может содержать одно или более хелатообразующих веществ, одно или более ионообменных веществ, некоторую их комбинацию и т.п., в дополнение к одному или более растворимым соединениям. Присутствие хелатообразующих веществ и ионообменных веществ обеспечивает возможность связывания всех редокс-активных переходных металлов и кислорода, и таким образом ограничивается образование свободных радикалов, в том числе гидроксильных радикалов. Во время работы е-вейпингового устройства 60 одно или более растворимых соединений, присутствующих в предиспарительном составе, могут вступать в реакцию с основной или большей частью любых оставшихся свободных радикалов, таких как гидроксильные радикалы. Например, ионообменные вещества могут включать растворимые полиэлектролитные полимеры с функциональными группами, такими как группы карбоновой кислоты, группы сульфокислоты, например сульфированный полистирол, четвертичные аминогруппы, например триметиламмоний, и другие аминогруппы. В результате комбинированного действия растворимых соединений, хелатообразующих веществ и ионообменных веществ обеспечивается возможность по существу предотвращения переноса свободных радикалов, таких как радикалы OH или свободные радикалы, образуемых ингредиентами предиспарительного состава, вступающими в реакцию с радикалами OH, в пар, образуемый во время работы е-вейпингового устройства.
Во время работы е-вейпингового устройства 60 обеспечивается возможность протонирования кислотами молекулярного никотина в предиспарительном составе, так что при нагреве предиспарительного состава нагревателем в картридже е-вейпингового устройства обеспечивается возможность образования пара, имеющего большее количество протонированного никотина и меньшее количество непротонированного никотина, и таким образом обеспечивается возможность оставления лишь малой части от всего испаренного (превращенного в пар) никотина в газовой фазе пара. Например, хотя предиспарительный состав может содержать до 5 процентов никотина, относительная доля никотина в газовой фазе пара может составлять по существу 1 процент или менее от общего количества никотина в доставленном предиспарительном составе.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворимое соединение является растворимым в предиспарительном составе. Например, одно или более растворимых соединений могут быть растворимыми в растворителе, который включает по меньшей мере одно из следующего: вода, пропиленгликоль и глицерин.
В некоторых примерах вариантов осуществления одна или более кислот, присутствующих в предиспарительном составе, могут быть способны к переносу в пар, образуемый в результате нагрева предиспарительного состава. Эффективность переноса кислоты представляет собой отношение массовой доли кислоты в паре к массовой доле кислоты в предиспарительном составе. В некоторых примерах вариантов осуществления кислота или комбинация кислот, присутствующих в предиспарительном составе, могут иметь эффективность переноса из жидкости в пар приблизительно 50 процентов или более, например приблизительно 60 процентов или более. Например, предиспарительный состав может содержать одно или более из следующего: пировиноградная кислота, винная кислота и уксусная кислота, у которых эффективность переноса в пар составляет приблизительно 50 процентов или более, соответственно.
В некоторых примерах вариантов осуществления одна или более кислот присутствуют в предиспарительном составе в количестве, достаточном для уменьшения количества никотина в газовой фазе на величину, составляющую приблизительно 30 процентов по весу или более, от приблизительно 60 процентов до приблизительно 70 процентов по весу, приблизительно 70 процентов по весу или более или приблизительно 85 процентов по весу или более, от уровня никотина в газовой фазе, получаемого при использовании эквивалентного предиспарительного состава, который не содержит указанных одной или более кислот.
Согласно некоторым примерам вариантов осуществления, одна или более кислот, присутствующих в предиспарительном составе, могут включать одно или более из следующего: пировиноградная кислота, муравьиная кислота, щавелевая кислота, гликолевая кислота, уксусная кислота, изовалериановая кислота, валериановая кислота, пропионовая кислота, октановая кислота, молочная кислота, сорбиновая кислота, яблочная кислота, винная кислота, янтарная кислота, лимонная кислота, бензойная кислота, олеиновая кислота, аконитовая кислота, масляная кислота, коричная кислота, каприновая кислота, 3,7-диметил-6-октановая кислота, 1-глутаминовая кислота, гептановая кислота, капроновая кислота, 3-капроновая кислота, транс-2-капроновая кислота, изомасляная кислота, лауриновая кислота, 2-метилбутановая кислота, 2-метилвалериановая кислота, миристиновая кислота, нонановая кислота, пальмитиновая кислота, 4-пентеновая кислота, фенилуксусная кислота, 3-фенилпропионовая кислота, хлористоводородная кислота, фосфорная кислота, серная кислота и их комбинации.
В некоторых примерах вариантов осуществления растворитель предиспарительного состава может также содержать вещество для образования пара. В некоторых примерах вариантов осуществления вещество для образования пара может представлять собой глицерин. В некоторых примерах вариантов осуществления вещество для образования пара включено в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 40 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава до приблизительно 90 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава (например, от приблизительно 50 процентов до приблизительно 80 процентов, от приблизительно 55 процентов до приблизительно 75 процентов или от приблизительно 60 процентов до приблизительно 70 процентов). В некоторых примерах вариантов осуществления предиспарительный состав может содержать пропиленгликоль и глицерин, включенные в соотношении приблизительно 3:2. В некоторых примерах вариантов осуществления соотношение пропиленгликоля и глицерина может составлять по существу от 2:3 до 3:7.
Предиспарительный состав может содержать воду. Вода может быть включена в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава до приблизительно 40 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава или в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава до приблизительно 15 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава.
Одна или более кислот, присутствующих в предиспарительном составе, могут иметь температуру кипения по меньшей мере приблизительно 100 градусов по Цельсию. Например, указанные одна или более кислот могут иметь температуру кипения, находящуюся в диапазоне от приблизительно 100 градусов по Цельсию до приблизительно 300 градусов по Цельсию, или от приблизительно 150 градусов по Цельсию до приблизительно 250 градусов по Цельсию (например, от приблизительно 160 градусов по Цельсию до приблизительно 240 градусов по Цельсию, от приблизительно 170 градусов по Цельсию до приблизительно 230 градусов по Цельсию, от приблизительно 180 градусов по Цельсию до приблизительно 220 градусов по Цельсию или от приблизительно 190 градусов по Цельсию до приблизительно 210 градусов по Цельсию). Благодаря образованию кислот, имеющих температуру кипения в пределах вышеуказанных диапазонов, эти кислоты способны испаряться при нагреве, осуществляемом нагревательным элементом е-вейпингового устройства. В некоторых примерах вариантов осуществления, в которых используются нагревательная катушка и фитиль, эта нагревательная катушка может достигать рабочей температуры, равной или близкой к 300 градусам по Цельсию.
Общее содержание одной или более кислот в предиспарительном составе может находиться в диапазоне от приблизительно 0,1 процента по весу до приблизительно 6 процентов по весу или от приблизительно 0,1 процента по весу до приблизительно 2 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. Предиспарительный состав может также содержать от не более чем 3 процентов до 5 процентов никотина по весу. В некоторых примерах вариантов осуществления общее содержание образовавшейся кислоты в предиспарительном составе составляет менее чем приблизительно 3 процента по весу. В некоторых примерах вариантов осуществления общее содержание образовавшейся кислоты в предиспарительном составе составляет менее чем приблизительно 0,5 процента по весу. Предиспарительный состав может также содержать от приблизительно 4,5 процента до 5 процентов никотина по весу. При использовании по меньшей мере одного из следующего: винная кислота, пировиноградная кислота и уксусная кислота, общее количество кислоты в предиспарительном составе может составлять от приблизительно 0,05 процента по весу до приблизительно 2 процентов по весу или от приблизительно 0,1 процента по весу до приблизительно 1 процента по весу.
Предиспарительный состав может содержать ароматизатор в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 0,01 процента до приблизительно 15 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава (например, от приблизительно 1 процента до приблизительно 12 процентов, от приблизительно 2 процентов до приблизительно 10 процентов или от приблизительно 5 процентов до приблизительно 8 процентов). Ароматизатор может представлять собой естественный ароматизатор или искусственный ароматизатор. В некоторых примерах вариантов осуществления ароматизатор представляет собой одно из следующего: табачный ароматизатор, ментол, винтергрен, мята перечная, ароматизаторы на основе душистых трав, ореховые ароматизаторы, ликерные ароматизаторы и их комбинации.
В некоторых примерах вариантов осуществления никотин включен в предиспарительный состав в количестве («содержание никотина»), находящемся в диапазоне от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 6 процентов по весу (например, от приблизительно 2 процентов до приблизительно 3 процентов, от приблизительно 2 процентов до приблизительно 4 процентов, от приблизительно 2 процентов до приблизительно 5 процентов) в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления никотин добавлен в количестве не более чем приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления содержание никотина в предиспарительном составе составляет приблизительно 2 процента по весу или более в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления содержание никотина в предиспарительном составе составляет приблизительно 2,5 процента по весу или более в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления содержание никотина в предиспарительном составе составляет приблизительно 3 процента по весу или более в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления содержание никотина в предиспарительном составе составляет приблизительно 4 процента по весу или более в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления содержание никотина в предиспарительном составе составляет приблизительно 4,5 процента по весу или более в пересчете на вес предиспарительного состава.
В некоторых примерах вариантов осуществления концентрация никотина в паровой фазе предиспарительного состава составляет не более чем по существу 1 процент по весу в пересчете на вес предиспарительного состава. В некоторых примерах вариантов осуществления указанные одна или более кислот включают по меньшей мере одно из следующего: пировиноградная кислота, муравьиная кислота, щавелевая кислота, гликолевая кислота, уксусная кислота, изовалериановая кислота, валериановая кислота, пропионовая кислота, октановая кислота, молочная кислота, сорбиновая кислота, яблочная кислота, винная кислота, янтарная кислота, лимонная кислота, бензойная кислота, олеиновая кислота, аконитовая кислота, масляная кислота, коричная кислота, каприновая кислота, 3,7-диметил-6-октановая кислота, 1-глутаминовая кислота, гептановая кислота, капроновая кислота, 3-капроновая кислота, транс-2-капроновая кислота, изомасляная кислота, лауриновая кислота, 2-метилбутановая кислота, 2-метилвалериановая кислота, миристиновая кислота, нонановая кислота, пальмитиновая кислота, 4-пентеновая кислота, фенилуксусная кислота, 3-фенилпропионовая кислота, хлористоводородная кислота, фосфорная кислота и серная кислота.
Хотя в настоящем документе раскрыт ряд примеров вариантов осуществления, следует понимать, что возможны и другие варианты. Такие варианты не должны рассматриваться как выход за рамки объема настоящего изобретения, и все такие модификации, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, предназначены для включения в объем нижеследующей формулы изобретения.