СИСТЕМА И СПОСОБ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ
AEROSOL DELIVERY SYSTEM AND METHOD

Область техники
Изобретение относится к системе и способу предоставления аэрозоля.
Уровень техники
Системы предоставления аэрозоля, такие как электронные сигареты, не сжигающие табак нагревательные системы и другие системы создания аэрозоля, как правило, содержат расходный материал/субстрат, находящийся в емкости либо с испаряемой жидкостью, как правило, содержащей никотин (иногда называемой «е-жидкостью»), или емкость с растительным материалом или каким-либо другим (в основном, твердым) растительным производным или материалом, из которого могут быть освобождены летучие вещества или другие жидкие фракции или измельченные твердые частицы. Когда пользователь втягивает в себя воздух из устройства, активируется электрический (например, резистивный) нагреватель, в результате чего происходит испарение небольшого количества жидкости или летучих веществ, твердых частиц и т.д., образуя аэрозоль, впоследствии вдыхаемый пользователем. Жидкость может содержать никотин в растворителе, таком как этанол или вода, вместе с глицерином или пропиленгликолем, для формирования аэрозоля, и может также включать в себя один или несколько дополнительных ароматизаторов. Растительный материал может представлять собой табак или его производные. Специалистам в данной области известно множество различных составов расходного материала, которые могут использоваться в системах предоставления аэрозоля.
Практика вдыхания аэрозоля вышеописанным способом обычно называется «вейпингом».
Однако такие системы предоставления аэрозоля, как правило, являются индивидуальными и персональными устройствами, и считается негигиеничным использовать такие системы совместно с другими пользователями, что ограничивает коммуникабельность при их применении, а также потенциально ограничивает возможность пользователя ощущать ароматы других расходных материалов, которыми, в противном случае, они могли бы наслаждаться.
Изобретение направлено на решение или смягчение данной проблемы.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является система предоставления аэрозоля в соответствии с п. 1 формулы.
Другим объектом изобретения является ручной приемник с размещенным в нем аэрозольным генератором по п. 18 формулы.
Еще одним объектом изобретения является способ предоставления аэрозоля в соответствии с п. 21 формулы.
Дополнительные особенности изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В качестве примера представлены варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана система предоставления аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 2 – схема кромок приемника системы предоставления аэрозоля;
на фиг. 3 – система предоставления аэрозоля согласно другому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 4A и 4B – иллюстративные примеры выполнения системы предоставления аэрозоля в процессе работы и в разобранном виде согласно варианту осуществления изобретения;
на фиг. 5 – система предоставления аэрозоля согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
на фиг. 6 – система предоставления аэрозоля согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
на фиг. 7A-D – схемы конструкций клапана для отверстия в приемнике системы предоставления аэрозоля;
на фиг. 8 – схема основания системы предоставления аэрозоля согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
на фиг. 9 – система предоставления аэрозоля согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
на фиг. 10 – иллюстративный пример выполнения системы предоставления аэрозоля согласно варианту осуществления изобретения;
на фиг. 11 – возможный вариант выполнения системы предоставления аэрозоля, показанной на фиг. 1;
на фиг. 12 – блок-схема способа предоставления аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На фигурах идентичные или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Настоящим изобретением раскрываются система и способ предоставления аэрозоля. В дальнейшем описании рассматривается ряд конкретных деталей с целью обеспечения полного понимания принципов работы различных вариантов осуществления изобретения. Однако специалисту в данной области будет очевидно, что не все рассмотренные конкретные особенности обязательно должны быть использованы на практике для реализации настоящего изобретения. И, наоборот, в целях обеспечения ясности и краткости, некоторые конкретные детали, известные специалистам в данной области, опущены в описании, там, где это уместно.
Как указано выше, при использовании обычных систем предоставления аэрозоля, таких как электронные сигареты, пользователь должен взять данное устройство в рот, чтобы втянуть в себя воздух и создать воздушный поток, проходящий сквозь данное устройство. Как правило, этот воздушный поток обнаруживается и используется для включения нагрева жидкого или твердого расходного материала с целью формирования взвешенного в воздухе вещества (т.е. пара, летучих веществ и/или твердых частиц), которое затем захватывается воздушным потоком и образует аэрозольный состав, вдыхаемый пользователем, хотя, в качестве варианта, запуск устройства может производиться нажатием кнопки одновременно с вдыханием воздуха. Следует отметить, что используемые в настоящем описании термины «жидкость» или «е-жидкость» служат также для обозначения аналогичных твердых веществ, а термин «пар» служит также для обозначения аналогичных летучих веществ и взвешенных твердых частиц (т.е. веществ и частиц, служащих для формирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала для вдыхания пользователем), если не указано иное.
Таким образом, в обычных системах такого рода вдыхание воздуха пользователем является необходимым для определения момента, когда следует активировать систему и создавать воздушный поток для доставки переведенного в аэрозольное состояние расходного материала к пользователю. Однако для этого необходимо, чтобы пользователь удерживал систему предоставления аэрозоля во рту достаточно плотно, чтобы при вдыхании воздуха через систему предоставления аэрозоля проходило достаточное количество воздуха.
В результате совместное использование одной и той же системы предоставления аэрозоля несколькими пользователями может являться негигиеничным, в частности, в случае его использования знакомыми или сравнительно незнакомыми людьми, что может произойти на званом ужине или при других случайных встречах. Это ограничивает возможности общения людей и опробования ими жидких фракций или ароматов, которыми наслаждаются другие члены группы.
На фиг. 1 показан возможный вариант выполнения системы предоставления аэрозоля согласно изобретению, генерирующей свой собственный воздушный поток во время работы.
Эта система предоставления аэрозоля напоминает ручной стеклянный бокал или стакан для алкогольных напитков, например, для виски, или тюльпанообразную чашку, хотя конкретная форма и материал, из которого изготовлена система, не играют большой роли; в более общем смысле, система предоставления аэрозоля содержит приемник 101, в котором расположен аэрозольный генератор 130, и образует частично ограниченный центральный объем 112, в котором может собираться пар. При необходимости приемник может иметь кромку 114 для уменьшения радиуса верхнего отверстия 116 в верхней части приемника. Как показано на фиг. 2, при необходимости кромка может быть выполнена сужающейся с уменьшением диаметра стенки для образований яйцевидной формы, как кромка 114A, или может быть практически горизонтальной, как кромка 114B, или может быть выполнена с загибом вниз в центре, как кромка 114C и кромка 114 на фиг. 1. Загнутая вниз кромка может заставлять пар, перемещающийся вверх внутри приемника, возвращаться обратно в центральный объем 112 приемника.
В данном варианте выполнения приемник 101 может быть разделен на две части 110 и 120 для удобства очистки и обеспечения доступа к аэрозольному генератору 130.
В нижней части приемника 120 выполнено одно или несколько воздухоприемных отверстий 122 для поступления воздуха в нижнюю часть приемника. Аналогичным образом, одно или несколько воздухоприемных отверстий 132 выполнено в нижней части аэрозольного генератора, которые обеспечивают поступление воздуха в аэрозольный генератор.
2
Аэрозольный генератор, в свою очередь, содержит аккумулятор 142 и генератор 144 воздушного потока (например, так называемый микровентилятор, такой как пьезоэлектрическое воздуходувное устройство, или, как вариант, приводной вентилятор или насос; альтернативным решением является использование источника сжатого воздуха или газа, например, CO, с электроприводным перепускным клапаном, что не показано на чертежах). При работе воздуходувное устройство, насос или вентилятор всасывает воздух внутрь сквозь воздухоприемные отверстия и направляет его в атомайзер 145, который содержит отсек 148 расходного материала, например, емкость, заполненную жидкостью или твердым материалом, как было указано выше, и нагреватель 146. Следует иметь в виду, что при использовании источника сжатого воздуха или газа воздухоприемные отверстия в нижней части приемника или в аэрозольном генераторе могут не требоваться. Следует также иметь в виду, что формирование аэрозоля может осуществляться и без использования нагревателя, например, за счет пьезоэлектрической вибрации или с помощью других механических средств. Создание аэрозоля может также производиться посредством электростатического распыления. Таким образом, для формирования аэрозоля в атомайзере могут использоваться один или несколько вышеупомянутых механизмов, и ссылки на нагреватель 146 включают в себя все данные механизмы в качестве применимых альтернативных решений.
Принцип работы атомайзера 145 аналогичен принципу работы обычных систем предоставления аэрозоля, и указанный атомайзер может генерировать пар любым подходящим способом. Например, отсек 148 расходного материала в атомайзере может содержать е-жидкость непосредственно в жидкой форме, или может содержать некоторую абсорбирующую структуру, такую как матрицу из пеноматериала или бумажную матрицу и т.п., обеспечивающую удержание жидкости.
Затем жидкость поступает из отсека 148 расходного материала к нагревателю 146 для распыления (например, путем парообразования) с целью формирования взвешенного в воздухе расходного материала. Например, жидкость за счет капиллярного эффекта может поступать из отсека 148 расходного материала к нагревателю 146 по фитилю (не показан на фиг. 1). Воздушный поток, создаваемый насосом или воздуходувным устройством, смешивается с взвешенным в воздухе расходным материалом, образуя аэрозоль, который затем выходит из атомайзера.
В других вариантах выполнения, как было указано выше, жидкие (или эквивалентные летучие вещества или твердые частицы) могут образовываться из растительного материала или какого-либо другого (в целом, твердого) растительного производного или материала, как правило, но не обязательно, на основе табака или любого другого подходящего материала из растительного сырья. В данном случае можно считать, что жидкость представляет собой летучие вещества или твердые частицы в материале, которые испаряются при нагреве материала без его сжигания. Следует отметить, что системы предоставления аэрозоля, содержащие материал такого типа, как правило, не требуют применения фитиля для транспортирования жидкости к нагревателю, а характеризуются соответствующим расположением нагревателя относительно нагреваемого материала для обеспечения его правильного нагрева.
Как вариант, расходный материал может представлять собой гель или комбинацию материалов, например, продукт из растительного сырья, пропитанный жидкостью, или продукт из растительного сырья, взвешенный в жидкости или геле. Аналогичным образом, в принципе, расходный материал может представлять собой продукт из растительного сырья, гелеобразный продукт и/или жидкий продукт, испарение которых в устройстве производится по отдельности, возможно, с различной степенью парообразования, и их соответствующие пары смешиваются между собой и с воздушным потоком. Следует иметь в виду, что активный ингредиент расходного материала может быть в различной степени наркотическим, нейтральным или стимулирующим, по желанию.
Таким образом, генерирование аэрозоля может производиться, например, посредством нагревания (без сжигания) табака. Однако в целях пояснения изобретения (но без его ограничения) в настоящем описании рассматривается расходный материал в виде жидкости.
Образованный аэрозоль затем может проходить через дополнительную оболочку 134. При необходимости может иметься направляющая 136 потока, предназначенная для того, чтобы аэрозоль выходил из аэрозольного генератора, а не скапливался в значительной степени в корпусе самого аэрозольного генератора. В дополнительной оболочке выполнены отверстия, обеспечивающие возможность поступления аэрозольного пара в центральный объем 112 системы предоставления аэрозоля.
Как правило, дополнительная оболочка является съемной для обеспечения доступа к отсеку 148 расходного материала, который может быть выполнен в виде сменного картриджа, который может быть удален и заменен другими картриджами для получения различных ароматов или концентраций пара. Принцип работы такого картриджа также может быть аналогичен принципу работы картриджей обычных систем предоставления аэрозоля.
Как вариант, отсек расходного материала может быть недоступен для пользователя, например, может быть выполнен в виде герметичного одноразового блока.
Аэрозольный генератор содержит также блок управления (не показан на фиг. 1), а также, при необходимости, датчик 150, который будет рассмотрен ниже.
В данном примере выполнения устройства, в котором используется насос, вентилятор или воздуходувное устройство, воздух втягивается в нижнюю часть приемника 120 и проходит вверх через атомайзер 145 в закрытый центральный объем 112 приемника 101. Однако, как показано на фиг. 3, в альтернативном варианте выполнения системы 100′ предоставления аэрозоля нижняя часть 120′ приемника 101′ и аэрозольного генератора 130′ могут не содержать воздухоприемных отверстий, и во время работы воздух может втягиваться через верхнее отверстие 116 приемника, верхние отверстия 132′ в первой области верхней поверхности аэрозольного генератора 130′ перед рециркуляцией через одно или несколько отверстий 134 во второй области верхней поверхности аэрозольного генератора. Например, как показано на фиг. 3, воздух может втягиваться внутрь через ряд периферийных или кольцевых отверстий или перфораций 132′ в верхней поверхности аэрозольного генератора перед выходом аэрозоля через отверстия 134 в центральную область аналогично тому, как это показано на фиг. 1. Аналогичным образом, воздух может втягиваться по центру вниз через отверстие приемника и поступать к центральной области верхней поверхности аэрозольного генератора перед выходом аэрозоля через периферийные или кольцевые отверстия или перфорации в частично закрытый центральный объем 112 рядом с внутренними стенками приемника.
Преимущество такого решения заключается в формировании внутренней циркуляции воздуха в центральном объеме приемника, что обеспечивает равномерное распределение переведенного в аэрозольное состояние расходного материала по объему приемника. Однако это может приводить и к проблемам, поскольку некоторое количество пара, находящегося в центральном объеме приемника, может втягиваться в насос, что со временем может привести к ухудшению характеристик насоса. Однако этот эффект может быть уменьшен соответствующим регулированием системы предоставления аэрозоля, что будет описано ниже.
Иллюстративные примеры выполнения системы предоставления аэрозоля в процессе работы и в разобранном виде для очистки и/или замены картриджа показаны на фиг. 4A и 4B, соответственно.
Таким образом, в более общем случае, устройства, показанные на фиг. 1 и 3, содержат приемник 101, 101′ аэрозоля из жидкости для электронных сигарет, сгенерированного расположенным внутри приемника аэрозольным генератором, который, в свою очередь, содержит электроприводное устройство создания воздушного потока, такое как воздуходувное устройство, обеспечивающее втягивание воздуха внутрь приемника (или, в случае использования источника сжатого воздуха/газа, устройство для выпускания воздуха/газа внутрь приемника), и через атомайзер, нагревающий жидкость для генерирования пара; пар, в свою очередь, смешивается с втягиваемым воздухом, образуя аэрозоль, который затем выходит из парогенератора и поступает в частично ограниченный центральный объем приемника.
Таким образом, устройство может создавать ограниченный объем переведенного в аэрозольное состояние расходного материала (такого, как пар, летучие вещества, и/или твердые частицы) который может вдыхаться пользователем, когда он берет в руки приемник и вдыхает пар ртом или носом вблизи верхнего отверстия (116) приемника, тем самым втягивая в себя аэрозоль из приемника.
Следует отметить, что пользователю не требуется помещать приемник в свой рот, и, следовательно, система предоставления аэрозоля не зависит от вдыхания пользователем аэрозоля для генерирования дозы переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в течение короткого, но изменяющегося периода времени, обеспечиваемого данным действием. Однако это не исключает того, что пользователь может касаться своим ртом приемника во время использования устройства, и приемник позволяет «затягиваться» сформированным паром аналогично тому, как это делается при втягивании напитка из бокала.
Учитывая, что для активации показанных на фиг. 1 и 3 систем предоставления аэрозоля с целью генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала не требуется обнаружение затяжки пользователя, для них требуется альтернативный механизм регулирования генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
В возможном варианте реализации система предоставления аэрозоля может содержать датчик 150, позволяющий обнаружить взаимодействие пользователя с приемником. В качестве такого датчика может быть использован срабатывающий при наклоне выключатель, акселерометр или гироскоп, обнаруживающий физическое перемещение приемника. Как вариант или дополнительно, такой датчик может быть выполнен в виде фоторезистора, расположенного на основании приемника и позволяющего обнаружить свет при подъеме приемника. Для увеличения срока службы батарейки можно использовать электрически пассивный детектор, такой как фотоэлемент, генерирующий электроэнергию при обнаружении света. В этом случае электроника аэрозольного генератора может быть отключена до тех пор, пока небольшое напряжение от фотоэлемента не запустит активацию устройства, например, путем подачи небольшого напряжения на затвор транзистора, соединенного с источником питания, тем самым позволяя обнаруженному свету реактивировать аэрозольный генератор. Как вариант или дополнительно, датчик может быть физическим переключателем в основании приемника, таким как кнопочный переключатель, находящийся в выключенном состоянии в нажатом положении; в результате, система предоставления аэрозоля будет находиться в выключенном состоянии пока приемник стоит на поверхности, но будет включаться, когда пользователь его поднимет. Специалисту в данной области будут очевидны и другие возможные варианты выполнения датчика, например, такие как емкостные устройства обнаружения, срабатывающие при касании приемника рукой пользователя.
В любом случае при обнаружении датчиком или чувствительными элементами взаимодействия с пользователем происходит активация аэрозольного генератора 130, 130′ для генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, как было описано выше, а именно, за счет активации электроприводного воздуходувного микроустройства, вентилятора, насоса или источника сжатого воздуха 144 с целью втягивания или подачи воздуха в атомайзер 145, в котором он смешивается с взвешенным в воздухе расходным материалом для образования аэрозоля, который затем поступает в частично закрытый центральный объем приемника. По истечении заданного периода времени, который может быть определен эмпирически для адекватного заполнения приемника переведенным в аэрозольное состояние расходным материалом, аэрозольный генератор выключается.
Таким образом, когда пользователь поднимает приемник, чтобы выполнить вдох из него, приемник 101, 101′ заполняется объемом переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
Как вариант или дополнительно, аэрозольный генератор может периодически производить переведенный в аэрозольное состояние расходный материал. Это может использоваться для обеспечения доступного объема переведенного в аэрозольное состояние расходного материала внутри приемника в случае, когда либо в устройстве отсутствует датчик, или датчик не может обнаруживать взаимодействие с пользователем (например, если пользователь находится в обстановке слабого освещения, фоторезистор, фотодиод или фотоэлемент могут быть не в состоянии обнаружить адекватного изменения яркости при подъеме системы предоставления аэрозоля).
Кроме того, если по меньшей мере верхняя часть 110 приемника выполнена из стекла или какого-либо другого прозрачного материала, периодическое вырабатывание переведенного в аэрозольное состояние расходного материала будет создавать видимое облако внутри приемника и может напоминать пользователю о том, что можно либо выполнить вдох переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, либо о том, что устройство включено, и его следует выключить.
В таком варианте выполнения периодичность вырабатывания переведенного в аэрозольное состояние расходного материала регулируется блоком управления (не показан) и может быть задана по меньшей мере первоначально. Периодичность вырабатывания может также устанавливаться в зависимости от таких факторов, как размер приемника, тип жидкости в емкости, температура окружающей среды и от того, как часто система предоставления аэрозоля обнаруживает, что её поднимают и используют, если в данной системе имеется датчик типа одного из описанных выше.
В некоторых случаях парогенератор может также содержать один или несколько источников света, например, белый светодиод с теплой цветовой температурой. При размещении под отверстиями или перфорациями в верхней поверхности аэрозольного генератора указанная или каждая цветовая температура могут создавать приятное для глаза освещение, цветовая гамма которого напоминает цвет чая или горение свечи.
Если система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью периодического вырабатывания переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, при необходимости блок управления может осуществлять регулирование освещения таким образом, чтобы оно изменялось в процессе генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, например, за счет включения, изменения интенсивности освещения (повышения или понижения яркости), или изменения цвета освещения.
Когда пользователь берет рукой систему предоставления аэрозоля и подносит её к лицу, освещение может оставаться прежним, как это было описано выше, или при необходимости его интенсивность может уменьшаться, или освещение может отключаться, чтобы лицо пользователя не освещалось сильно снизу при выполнении им вдоха из приемника.
Таким образом, если система начинает генерировать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал при поднятии устройства, интенсивность или цвет любого освещения могут изменяться в течение периода генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, как было указано выше для периодического генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, а затем его интенсивность может быстро уменьшаться, или оно может выключаться при приближении приемника к лицу пользователя. Как вариант, интенсивность любого освещения может уменьшаться, или оно может выключаться в момент подъема приемника и не изменяться в процессе генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
Кроме того, независимо от того, производится генерирование периодически или включается в момент начала взаимодействия пользователя с устройством, блок управления может задавать определенную продолжительность периода генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала. Эта продолжительность может, например, соответствовать периоду времени, требующемуся воздуходувному устройству/насосу/вентилятору для втягивания определенного объема воздуха в приемник, или требующемуся источнику сжатого воздуха для выпуска эквивалентного объема воздуха, соответствующего, например, заданному проценту объема воздуха в верхней части приемника. Например, может задаваться количество, равное 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 или 100% объема воздуха, и соответствующая продолжительность периода генерирования.
В частности, для варианта выполнения системы, показанной на фиг. 3, процент объема воздуха может выбираться таким образом, чтобы уменьшить вероятность поступления значительного количества переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, уже находящегося в частично ограниченном центральном объеме приемника, обратно в аэрозольный генератор. Например, можно предположить, что воздух в области, окружающей периферию аэрозольного генератора, составляет относительно малую часть переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, так что более регулярное генерирование меньших объемов переведенного в аэрозольное состояние расходного материала обеспечивает поступление из воздухоприемных отверстий лишь небольшого количества воздуха, составляющего меньшую часть объема приемника. Вышеупомянутая часть воздуха будет зависеть от конструкции приемника и верхней поверхности аэрозольного генератора.
Следует отметить, что поскольку активация устройства производится не за счет перемещения воздушного потока, нагрев нагревателя 146 при необходимости может осуществляться до активации воздушного потока, если это будет способствовать улучшению процесса распыления, чтобы генерирование взвешенного в воздухе расходного материала начиналось непосредственно в момент начала движения воздушного потока. Это помогает обеспечить более постоянный и повторяемый объем переведенного в аэрозольное состояние расходного материала при каждой активации аэрозольного генератора.
Кроме того, при необходимости расход воздушного потока может регулироваться блоком управления с помощью электрического регулятора воздуходувного устройства/насоса/вентилятора или источника сжатого воздуха/газа; он может использоваться для регулирования размера частиц аэрозоля, образующихся при смешивании взвешенного в воздухе расходного материала с воздушным потоком. Расход воздуха может изменяться, например, в зависимости от типа испаряемой е-жидкости. В таком случае с целью обеспечения одинакового заданного общего объема воздуха заданный период времени может изменяться в зависимости от расхода воздуха.
При необходимости может производиться нагревание самого приемника либо за счет теплопроводности с использованием нагревателя в аэрозольном генераторе, либо путем использования резистивной пленки на приемнике, питание к которой подводится с помощью электрических контактов на аэрозольном генераторе. Нагрев приемника может использоваться для уменьшения вероятности конденсации переведенного в аэрозольное состояние расходного материала на внутренних стенках приемника. При необходимости он может регулироваться терморезистором или иным датчиком температуры. Как вариант или дополнительно, для индикации низкой температуры окружающей среды может быть использован свет (аналогичный описанному выше). Так, например, свет может становиться голубым при обнаружении пороговой температуры, при которой вероятно возникновение внутри приемника конденсации. В качестве альтернативы или в дополнение, при снижении температуры окружающей среды ниже порогового значения может производиться активация генератора воздушного потока без активации атомайзера для придания движения воздуху в приемнике и удаления конденсата, или, если атомайзер уже работает периодически, может повышаться частота его включения.
Батарея 142 может быть сменной батарейкой или аккумулятором. При использовании аккумулятора аэрозольный генератор может иметь зарядный разъем или может поставляться с соответствующим зарядным устройством, к которому он может подключаться. Зарядка может быть индуктивной, что обеспечивает возможность зарядки аэрозольного генератора, когда он находится в своем рабочем положении внутри приемника.
Как вариант или дополнительно, зарядка может осуществляться с помощью контактов, расположенных снаружи аэрозольного генератора и соединяемых со штырьками или аналогичными приспособлениями зарядного устройства. При наличии воздухоприемных отверстий в нижней части приемника системы предоставления аэрозоля доступ к таким контактам с целью зарядки может осуществляться через указанные отверстия, когда аэрозольный генератор находится в своем рабочем положении внутри приемника.
В рассмотренных выше вариантах выполнения предполагалось, что система предоставления аэрозоля является автономной во время работы, даже если для неё предусмотрено зарядное устройство. Однако, как показано на фиг. 5, в возможном варианте осуществления изобретения, система 100′′ предоставления аэрозоля не содержит аккумулятора, что позволяет уменьшить габариты аэрозольного генератора 130′′ и вес самой системы предоставления аэрозоля.
Вместо этого имеется основание 200, которое может содержать батарею 242, которая может иметь большую емкость по сравнению с емкостью, которую можно обеспечить в аэрозольном генераторе с точки зрения веса и/или габаритов. Как вариант или дополнительно, к основанию может подключаться внешний источник питания для зарядки аккумулятора и/или для подачи питания на аэрозольный генератор совместно с аккумулятором или взамен аккумулятора. Основание имеет верхнюю поверхность, обеспечивающую установочное пространство для приемника 101, 101′. Оно может представлять собой просто плоскую поверхность или тарельчатую/вогнутую область, форма которой соответствует форме приемника.
Если система предоставления аэрозоля генерирует переведенный в аэрозольное состояние расходный материал только периодически, основание может соединяться с аэрозольным генератором непосредственно для подачи питания без какого-либо локального источника питания в аэрозольном генераторе. Кроме того, в основании также может быть расположен блок управления для управления подачей питания в течение заданных периодов времени, как было указано выше.
Как вариант или дополнительно, если система предоставления аэрозоля начинает генерировать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал при взаимодействии с пользователем, например, при её подъеме с основания, может потребоваться временный источник питания 152 для подачи достаточного количества воздуха и генерирования достаточного количества тепла для выпуска разового объема переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в приемник. Примером временного источника питания может служить конденсатор соответствующего размера. В таком случае блок управления может все еще находиться в основании, и при электрическом отсоединении от основания конденсатор разряжается, осуществляя питание аэрозольного генератора. Как вариант, блок управления (или вспомогательный блок управления) может располагаться в аэрозольном генераторе, управляя потреблением электроэнергии.
Следует иметь в виду, что вышеприведенный пример разового объема не является лимитирующим, и временный источник питания может быть предусмотрен для двух и более пользователей при наличии в аэрозольном генераторе конденсатора соответствующих габаритов и веса. Это позволило бы осуществлять передачу системы предоставления аэрозоля между несколькими пользователями, от одного пользователя к другому, до её возвращения на основание. В данном случае, блок управления или вспомогательный блок управления могут располагаться в аэрозольном генераторе для осуществления управления процессом генерирования аэрозоля, аналогично тому, как это делается в описанных выше системах по фиг. 1 и 3.
Следует отметить, что схема движения воздушного потока в системе 100′′ предоставления аэрозоля, показанной на фиг. 5, аналогична схеме движения воздушного потока в системе, показанной на фиг. 1, но, разумеется, она с таким же успехом может иметь схему движения воздушного потока, как в системе по фиг. 3, или, фактически, любую другую подходящую схему движения воздушного поток, например, с поступлением воздуха через основание и прохождением его вверх через воздухоприемные отверстия на нижней поверхности приемника (не показаны). В таком случае стенки нижней части приемника останутся сплошными, что сделает удержание приемника в руке более удобным.
Следует иметь в виду, что схемы расположения компонентов, показанные на фиг. 1, 3 и 5, являются чисто иллюстративными, и для практического применения может рассматриваться любая конфигурация, как, например, конфигурация на фиг. 1 и 3, но с батареей в виде отдельного блока, размещенного в основании приемника, и/или как если в любой из вышеуказанных трех конфигураций насос, вентилятор или воздуходувное устройство было бы расположено за атомайзером, осуществляя не нагнетание воздуха в атомайзер, а протягивание воздуха через него.
В любом из вариантов выполнения, показанных на фиг. 1, 3 и 5, генератор 144 воздушного потока (насос, вентилятор или воздуходувное устройство) может отдельно приводиться в действие (т.е. без соответствующей активации атомайзера) для генерированного переведенного в аэрозольное состояние расходного материала. Это может быть сделано для «выдувания» находящегося в приемнике переведенного в аэрозольное состояние расходного материала наружу через отверстие 116. Такое действие может производиться периодически с целью по меньшей мере частичного освобождения частично ограниченного центрального объема 112, чтобы более свежий переведенный в аэрозольное состояние расходный материал мог поступать в приемник.
Как вариант или дополнительно, это действие может выполняться при обнаружении поднятия приемника (в некоторых случаях с небольшой задержкой порядка десятых долей секунды) или после обнаружения наклона приемника, например, при его подносе к носу пользователя) с целью вывода переведенного в аэрозольное состояние расходного материала из частично замкнутого центрального объема через отверстие 116. Это дополнительно помогает пользователю вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал без необходимости в плотном контакте с приемником и без касания его своими губами или носом, или помещения части его в рот.
Как показано на фиг. 6, в возможном варианте осуществления изобретения в системе 300 предоставления аэрозоля аэрозольный генератор 230 также размещен в основании 200′.
В результате может быть устранена необходимость выполнения приемника 301 из отделяемых друг от друга частей для обеспечения доступа к установленному внутри аэрозольному генератору. Общая форма приемника может оставаться такой же, как и в рассмотренных выше вариантах выполнения, или в ней могут быть предусмотрены различные декоративные элементы, введение которых в конструкцию больше не ограничивается необходимостью размещения аэрозольного генератора. Однако в целом он все равно будет содержать частично ограниченный центральный объем 312 и верхнее отверстие 316, через которое пользователь может вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал. Так же, как и в рассмотренных ранее вариантах выполнения, приемник может иметь кромку 314 любой подходящей конструкции, как было указано выше.
Кроме того, приемнику больше не нужны воздухоприемные отверстия в его нижней части, что позволяет выполнять стенки приемника сплошными. Это позволяет пользователю быть более удобно держать их в руке. Если воздушный поток создается воздуходувным устройством, насосом или вентилятором, расположенными в основании, воздухоприемные отверстия 222 также расположены в основании, обеспечивая возможность втягивания воздуха.
Приемник 301 имеет дополнительное нижнее отверстие 318, через которое переведенный в аэрозольное состояние расходный материал поступает в частично ограниченный центральный объем. Обычно эффективная площадь нижнего отверстия меньше площади верхнего отверстия. Например, диаметр верхнего отверстия может быть порядка нескольких сантиметров, а диаметр нижнего отверстия может составлять порядка нескольких миллиметров. Таким образом, в целом верхнее отверстие больше нижнего отверстия.
Диаметр верхнего отверстия может составлять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 см, а диаметр нижнего отверстия может составлять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 мм. Однако следует иметь в виду, что, при необходимости, возможен выбор и других значений диаметров.
В более общем случае отношение диаметра верхнего отверстия к диаметру нижнего отверстия может составлять 1,5:1, 2:1, 2,5:1, 3:1, 4:1, 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1, 11:1, 12:1, 13:1, 14:1, 15:1, 20:1, 50:1 или 100:1, или может быть любым в границах этого диапазона. Однако следует иметь в виду, что при необходимости возможен выбор и других отношений диаметров.
Следует иметь в виду, что в общем случае подача переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в частично ограниченный центральный объем производится через нижнее отверстие в виде части воздушного потока, сгенерированного воздуходувным устройством, насосом, вентилятором или источником сжатого воздуха аэрозольного генератора 230, через соответствующее выпускное отверстие 218 в основании. Поступив в частично ограниченный центральный объем, переведенный в аэрозольное состояние расходный материал не может свободно выйти через нижнее отверстие до тех пор, пока приемник 301 остается установленным на основании 200′. Когда пользователь поднимает приемник, небольшая часть воздуха (и, следовательно, переведенного в аэрозольное состояние расходного материала) по инерции может выйти из частично ограниченного центрального объема через нижнее отверстие. Для уменьшения этого эффекта площадь нижнего отверстия выбирают сравнительно небольшой.
Как показано на фиг. 7A – 7D, в нижнем отверстии может быть установлен обратный клапан, чтобы переведенный в аэрозольное состояние расходный материал мог входить в приемник, но не мог выходить через нижнее отверстие. Такой клапан может быть выполнен, например, из прозрачного пластика для сохранения общего внешнего вида приемника, выполненного из стекла.
На фиг. 7A показано отверстие 218 в области между атомайзером 145′ и нижним отверстием 318 на фиг. 6. Как показано на фиг. 7А, от основания отходит штифт или иной выступ 162, который отталкивает вверх отклоняемую створку 164, закрывающую нижнее отверстие, позволяя переведенному в аэрозольное состояние расходному материалу проходить в приемник, когда приемник установлен на основании. Отклоняемая створка возвращается в закрытое положение, если штифт или выступ больше не отталкивает её, и она может быть выполнена, например, из прозрачного эластомера или пластика.
На фиг. 7B и 7C показана на видах сбоку и в плане та же область выпускного отверстия, в которой расположено аналогичное устройство с крестовидным клапаном из эластомера, обеспечивающим более равномерное распределение выходов в приемник сквозь нижнее отверстие, чтобы поступление переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в приемник происходило визуально более приятным образом.
На фиг. 7D показан другой клапан для использования в области выпускного отверстия, содержащий, например, круглую пластинку из пластика, силикона или другого эластомерного материала или любого иного подходящего материала, в которой выполнено множество разрезов по части её ширины, так что при установке приемника на основание штифт или выступ может проходить сквозь прорезь или точку соединения разрезов. Следует иметь в виду, что эквивалентная конфигурация может быть получена путем размещения двух или более створок из подходящего материала, таким образом, чтобы они были расположены рядом друг с другом или частично перекрывались.
Следует понимать, что в пределах объема изобретения может рассматриваться любая подходящая конструкция клапана. Кроме того, следует иметь в виду, что при наличии клапана абсолютный или относительный размер нижнего отверстия не играет роли для выхода переведенного в аэрозольное состояние расходного материала из приемника, и что определенный размер или конкретное отношение этого размера к размеру верхнего отверстия не нужно выдерживать, если установлен соответствующий клапан.
Как показано на фиг. 6, основание 200′ может содержать датчик 150′, практически аналогичный описанному для фиг. 1 и 3. Этот датчик определяет, когда приемник установлен на основании, а когда снят с основания. В зависимости от типа датчик может быть расположен так, чтобы он был скрыт соответствующим приемником, например, фотодетектор, или так, чтобы прижиматься приемником, как, например, при использовании нажимного выключателя или контактного датчика. Следует отметить, что в случае, когда приемник содержит клапан, штифт или выступ 162, показанный на фиг. 7A-7C, может выполнять двойную функцию, а именно, служить для открывания клапана приемника и для определения, установлен ли приемник на основании, что может быть сделано, например, путем установки контактного или нажимного датчика в основании штифта или выступа.
Таким образом, блок управления в основании может определять, находится ли приемник на нужном месте, чтобы принять объем переведенного в аэрозольное состояние расходного материала из расположенного в основании аэрозольного генератора 145′.
Как и в вариантах выполнения, показанных на фиг. 1 и 3, в основании может быть организовано подсвечивание, например, с помощью светодиодов с белой или более теплой цветовой температурой для создания цветовой гаммы типа малой или большой свечи. Опять же, освещение может изменяться при генерировании пара, аналогично тому, как это было описано выше.
Расположение компонентов в основании, показанном на фиг. 6, является чисто иллюстративным и не имеет какого-либо ограничительного характера, и любое подходящее устройство, например, такое как насос, вентилятор или воздуходувное устройство, может быть установлено за атомайзером не для проталкивания воздуха сквозь атомайзер, а для протягивания воздуха через него.
В альтернативном варианте выполнения, показанном на фиг. 8, основание 200′′ может представлять собой приемное устройство, гнездо или карман 210 для установки в него типичного электронно-сигаретного устройства 400 или какой-либо другой системы предоставления аэрозоля, содержащей свою собственную батарею 442, воздухоприемные отверстия 422, нагреватель 446 и емкость 448 с жидкостью. В этом основании также размещен насос, вентилятор или воздуходувное устройство 144, приводимое в действие батареей 242 или внешним источником питания и предназначенное для протягивания воздуха через электронную сигарету, аналогично тому, как это происходит при выполнении затяжки пользователем. Электронная сигарета реагирует на генерируемый воздушный поток обычным образом, приводя в действие свой нагреватель для создания пара жидкости, который смешивается с воздушным потоком, образуя аэрозоль. Аэрозоль протягивается насосом, вентилятором или воздуходувным устройством через направляющую 136 потока к отверстию в основании, расположение которого соответствует расположению нижнего отверстия в приемнике 300. Таким образом, электронная сигарета 400 и насос, воздуходувное устройство или вентилятор 144 взаимодействуют друг с другом, аналогично тому, как это происходит в аэрозольном генераторе в рассмотренных выше вариантах выполнения.
Блок управления, батарея 242, любые датчики 150, любые механизм 162 открывания клапана и любое освещение, упомянутые выше при рассмотрении основания, показанного на фиг. 6, могут быть включены в основание по фиг. 8. Кроме того, блок управления может осуществлять периодическую активацию электронной сигареты и/или её активацию при установке приемника 301 на основание 200′′.
При таком варианте выполнения пользователь может вставить соответствующую обычную электронную сигарету в основание, легко превращая тем самым обычную электронную сигарету в многопользовательское устройство. Преимущества заключается в том, что в таком случае пользователь будет пользоваться уже знакомой по работе электронной сигаретой (или другой соответствующей системой предоставления аэрозоля, которая может подойти), и, следовательно, сможет легко осуществлять такие функции, как замена емкости с жидкостью и т.п., без необходимости изучения нового оборудования. Кроме того, другие пользователи смогут по очереди вставлять свои собственные совместимые системы предоставления аэрозоля в основание, осуществляя тем самым совместное использование пара с различными ароматами при соблюдении условий гигиены.
На фиг. 9 представлена система 400 предоставления аэрозоля с несколькими приемниками, которая может быть создана путем модификации основания, показанного на фиг. 6 или на фиг. 8, или на любого другого аналогичного устройства, и его преобразования в основание 500, способного обеспечивать паром более одного приемника. Например, на основание с лотком, содержащим соответствующее количество установочных мест, могут устанавливаться два, три, четыре, пять или шесть (или более) приемников, причем указанные установочные места, как правило, представляют собой углубления, форма которых соответствует форме нижней части приемников 301.
Для простоты, на фиг. 9 изображено основание, предназначенное для установки на него двух приемников 301A, 301B. Следует отметить, что аэрозольный генератор не обязательно должен быть установлен непосредственно под каждым приемником, аэрозольный генератор может быть установлен, например, так, чтобы втягивать воздух через верхнюю часть основания, с помощью воздуходувного устройства, насоса или вентилятора 144 для генерирования воздушного потока над атомайзером 145, который, в свою очередь, генерирует пар, который смешивается с воздушным потоком, образуя аэрозоль, аналогично тому, как это было описано выше для предыдущих вариантов выполнения. Однако в данном варианте выполнения основание 500 при работе может направлять переведенный в аэрозольное состояние расходный материал к более чем одному приемнику по направляющим 536 воздушного потока соответствующей формы, или просто по какой-либо части или по всей внутренней полости основания корпуса.
Как и в вариантах выполнения, показанных на фиг. 8 и 6, в основание, показанное на фиг. 9, могут быть включены блок управления, батарея 242, датчики 150, механизм 162 открывания клапана и освещение, упомянутые выше. Кроме того, блок управления может осуществлять периодическую активацию аэрозольного генератора и/или его активацию при установке приемника 301A, 301B на основание 500′.
При необходимости каждое установочное место или «стыковочный порт» может иметь свой собственный датчик 150 для определения момента, когда на него будет поставлен соответствующий приемник. В таком случае блок управления может обеспечивать отдельное управление подачей пара в приемник, либо с помощью электронно-управляемого клапана внутри основания, чтобы ограничить подачу пара к установочному месту (совместно со штифтом или выступом, открывающим клапан приемника, или просто отверстием 318, как было указано выше), или путем применения электронного устройства управления самим штифтом или выступом, для открытия клапана приемника (например, с помощью соленоида).
Поскольку в данном случае подача переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в приемник может производиться, когда он установлен на стыковочный порт, и выключаться по прошествии определенного периода времени, соответствующего времени, требующемуся для заполнения приемника, или при снятии приемника.
Пример выполнения системы предоставления аэрозоля с несколькими приемниками показан на фиг. 10.
Различные варианты выполнения
В рассмотренных выше вариантах выполнения системы предполагалось использование одного или нескольких приемников, каждый из которых имеет частично ограниченный центральный объем 112 для аккумулирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала с отверстием 116, через которое пользователь может вдыхать указанный переведенный в аэрозольное состояние расходный материал. Это дает пользователю возможность пробовать вкус расходного материала без обязательного касания приемника губами.
На фиг. 11 показана возможная модификации рассмотренного выше варианта выполнения системы, показанной на фиг. 1 и 3. Данный вариант выполнения системы является практически таким же, как и рассмотренный выше, за исключением модификаций, рассматриваемых ниже.
В одном из возможных вариантов кромка 114 отверстия при необходимости может быть опущена. На открытую верхнюю часть приемника 110A, 301A устанавливается съемная (по желанию) крышка 116A с герметизирующим верхним клапаном 116B, конструкция которого может быть аналогичной конструкции клапана 164 на фиг. 7A, клапана 168 на фиг. 7D, или представлять собой какую-либо иную подходящую конструкцию. Сама крышка может содержать кольцевое уплотнение (не показано), образующее практически герметичное уплотнение между крышкой и приемником. Крышка может также содержать регулируемое отверстие (не показано), которое может открываться или закрываться для обеспечения возможности входа воздушного потока в приемник или выхода из него.
Такие крышка и клапан уменьшают скорость, с которой переведенный в аэрозольное состояние расходный материал может выходить из приемника. Это может быть желательным, чтобы пользователь не чувствовал необходимости как можно быстрее вдохнуть содержимое приемника, пока оно не улетучилось, а также для уменьшения относительного количества переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, теряемого в результате улетучивания перед использованием.
Пользователь вдыхает содержимое через соломинку, пропущенную сквозь верхний клапан 116B. Как правило, такая соломинка изготовляется из стекла или жесткого прозрачного пластика, хотя особой роли это не играет. В более общем случае соломинка является более твердой и жесткой по сравнению, например, с обычной соломинкой для напитков, хотя питьевая соломинка или любая другая одноразовая соломинка также может использоваться.
Преимущество такого выполнения заключается в том, что соломинка смягчает потенциальную проблему, возникающую при использовании приемника с открытым верхом; пользователь сначала вдыхает переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из верхней части приемника, и воздух поступает через открытую верхнюю часть внутрь приемника, чтобы заместить вдыхаемый расходный материал, и разбавляет втягиваемый пользователем расходный материал, в результате чего для того, чтобы вдохнуть весь переведенный в аэрозольное состояние расходный материал в приемнике, пользователь вынужден вдыхать намного больший объем, чем первоначально находившийся в приемнике. Аналогичным образом, при последующих «потягиваниях» из приемника с открытым верхом также происходит разбавление содержимого приемника, если между этими «потягиваниями» не происходит пополнение содержимого приемника.
Соломинка же позволяет пользователю вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал сначала со дна приемника. При этом воздух, втягиваемый при вдыхании в верхнюю часть приемника либо через клапан, либо через воздухоприемное отверстие, если оно имеется, оказывает намного меньшее влияние на концентрацию расходного материала рядом с концом соломинки. В результате пользователь может вдыхать значительную часть неразбавленного расходного материала, и ему не требуется для этого вдыхать дополнительные объемы воздуха.
Как правило, диаметр соломинки аналогичен диаметру сигареты или мундштука электронной сигареты, например, порядка 4-10 мм. Следует понимать, что при необходимости диаметр соломинки может быть приблизительно равен диаметру обычной сигареты, и, следовательно, может составлять порядка 6-8 мм. В результате пользователь может ожидать, что будет испытывать сопротивление затяжке (сопротивление воздушного потока), аналогичное тому, которое он испытывает при затяжке обычной или электронной сигаретой. Для этого на конце соломинки может быть установлен ограничитель 119 расхода. Такой ограничитель может содержать ряд узких каналов, набивку или перегородки для уменьшения эффективной площади поперечного сечения соломинки, обеспечивая тем самым такое сопротивление потоку, какое испытывает пользователь при затяжке обычной или электронной сигаретой. Как вариант, на конце соломинки может иметься кромка или ограничение, аналогичное применяемому в пипетке, также способствующая ограничению расхода.
В возможном варианте осуществления изобретения система 100, 100’, 100’’, 300 предоставления аэрозоля содержит аэрозольный генератор 130, 130’, 130’’, 230, способный генерировать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из пара, летучих веществ и/или твердых частиц, в зависимости от конкретного случая, и приемник 101, 101’, 301, образующий частично ограниченный центральный объем 112, 312 для удержания по меньшей мере части указанного сгенерированного переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, причем аэрозольный генератор содержит генератор воздушного потока 144 (такой как воздуходувка, помпа, вентилятор или источник сжатого воздуха/газа), а в приемнике имеется первое отверстие 116, 316, через которое пользователь может вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал, предпочтительно, без необходимости касания приемника своими губами (например, без необходимости удерживания устройства во рту и выполнения вдоха для генерирования и/или получения пара).
В данном варианте аэрозольный генератор 130, 130’, 130’’ расположен внутри приемника (например, как показано на фиг. 1, 3, 4A, 4B и 5). Таким образом, приемник может быть выполнен из нескольких частей для обеспечения доступа к аэрозольному генератору, например, для замены сменного картриджа с расходным материалом и т.п., и/или для зарядки аккумулятора или замены батареек.
В данном варианте в нижней части приемника выполнено одно или несколько воздухоприемных отверстий 122, через которые воздух может поступать в одно или несколько входных отверстий 132 аэрозольного генератора. Как вариант, отверстие (отверстия) 134 могут быть размещены на верхней поверхности аэрозольного генератора и могут быть открыты для воздуха через первое отверстие 116, 316.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения кромка 114, 314 первого отверстия 116, 316 загнута вниз в сторону частично ограниченного центрального объема. Как указано выше, это способствует перенаправлению пара обратно в частично ограниченный центральный объем; в противном случае указанный пар может выходить через первое отверстие.
В одном из вариантов выполнения аэрозольный генератор содержит нагреватель 146 или аналогичное устройство, и отсек 148 расходного материала, как правило, но не обязательно, выполненные в виде единого узла и образующие атомайзер 145. Как указано выше, в качестве расходного материала в зависимости от конкретного случая может использоваться жидкость или пропитанный жидкостью твердый материал.
В одном из вариантов выполнения система предоставления аэрозоля содержит основание 200, являющееся опорой для приемника 100’’ и содержащее источник питания 242, который во время работы электрически соединен с аэрозольным генератором, если приемник установлен на основании.
В одном из вариантов выполнения система предоставления аэрозоля содержит основание 200’, являющееся опорой для приемника (301) и содержащее аэрозольный генератор 230. В данном варианте приемник в своем основании может иметь второе отверстие, через которое переведенный в аэрозольное состояние расходный материал может поступать в частично ограниченный центральный объем приемника.
Система предоставления аэрозоля может содержать блок управления для управления активацией аэрозольного генератора, причем указанный блок управления выполнен с возможностью активации аэрозольного генератора в ответ на одно или несколько следующих событий: при истечении заданного периода времени, при поднятии приемника с основания и при установке приемника на основание. В данном варианте выполнения система предоставления аэрозоля может содержать датчик 150 обнаружения факта подъема приемника с основания.
Система обеспечения аэрозоля может содержать блок управления, выполнен с возможностью активации генератора воздушного потока без соответствующей активации атомайзера 145 аэрозольного генератора 130, 130’, 130’’, 230. Как указано выше, это позволяет системе предоставления аэрозоля диспергировать, эжектировать, вытеснять или каким-либо иным способом перемещать часть переведенного в аэрозольное состояние расходного материала или весь переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из приемника 101, 301 через отверстие 116, 316 или снижать конденсацию внутри приемника.
Размеры приемника 101, 101’, 301 выбраны так, чтобы его можно было держать одной рукой, как стакан. Так, высота приемника может составлять порядка 5, 10 или 15 см, ширина – порядка 3, 5, 7 или 10 см, т.е. он может напоминать стакан для виски или тюльпанообразную чашку, как показано на фигурах.
В одном из вариантов выполнения приемник 101, 101′ содержит первую, верхнюю часть и присоединяемую к ней вторую, нижнюю часть. Это обеспечивает легкий доступ к аэрозольному генератору.
Рассматривая приемник отдельно, в возможном варианте выполнения в ручном приемнике 101 размещен аэрозольный генератор 130, и данный приемник содержит первую (например, верхнюю) часть 110, имеющую первое (например, верхнее) отверстие 116, через которое пользователь может вдыхать аэрозоль; и вторую (например, нижнюю) часть 120, содержащую второе (например, нижнее) отверстие 122, через которое во время работы воздух попадает в аэрозольный генератор. Во время работы первая и вторая части приемника соединяются с возможностью разъединения, образуя частично ограниченный центральный объем 112, в котором собирается сгенерированный аэрозоль. Как указано выше, в некоторых случаях кромка первого отверстия может быть загнута вниз в сторону частично ограниченного центрального объема.
На фиг. 14 показана блок-схема способа предоставления аэрозоля согласно еще одному варианту осуществления изобретения.
На первом этапе s111 осуществляют генерирование воздушного потока;
на втором этапе s112 осуществляют генерирование пара (или аналогичного летучего вещества или твердых частиц, которые совместно в данном описании можно именовать паром или взвешенным в воздухе расходным материалом) для перемешивание его с воздушным потоком и образования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала;
на третьем этапе s113 обеспечивают наличие частично ограниченного центрального объема в приемнике, в который подают сгенерированный переведенный в аэрозольное состояние расходный материал;
на четвертом этапе 114 удерживают по меньшей мере часть указанного сгенерированного переведенного в аэрозольное состояние расходного материала в частично ограниченном центральном объеме приемника для вдыхания его пользователем без необходимости касания приемника губами.
В данном варианте осуществления изобретения этапы генерирования воздушного потока и генерирования пара или взвешенного в воздухе расходного материала осуществляются в приемнике. В другом варианте осуществления изобретения этапы генерирования воздушного потока и генерирования пара или взвешенного в воздухе расходного материала осуществляются в основании, предназначенном для установки на него приемника.
Специалистам в данной области будет понятно, что возможные различные изменения вышеописанного способа, соответствующее работе различных вариантов выполнения описанного устройства, также охватываются объемом настоящего изобретения.
Дополнительные варианты осуществления изобретения включают в себя:
Обеспечение блоком основания множества ароматов – следует понимать, что основание не только может иметь лишь один аэрозольный генератор, подающий переведенный в аэрозольное состояние расходный материал в несколько приемников, но и может включать в себя два или более аэрозольных генератора. В таком случае разные аэрозольные генераторы могут загружаться различными емкостями с жидкостью и тем самым обеспечивать различные ароматы, концентрации и другие параметры переведенного в аэрозольное состояние расходного материала. Так, например, в случае основания с четырьмя гнездами для приемников оно может иметь один аэрозольный генератор, снабжающий переведенным в аэрозольное состояние расходным материалом все четыре приемника, или два аэрозольных генератора, каждый из которых снабжает два приемника, или четыре аэрозольных генератора, каждый из которых снабжает один соответствующий приемник, а при наличии двух или четырех аэрозольных генераторов могут использоваться различные расходные материалы. Таким образом, выбирая различные гнезда, пользователь может загружать свой приемник парами с различными ароматами или даже создавать смесь паров со своим собственным ароматом, помещая свой приемник на несколько гнезд. Следует иметь в виду, что, в принципе, такой подход мог бы использоваться и с приемниками, показанными на фиг. 1 или 11, если бы аэрозольные генераторы имели достаточно малый размер, чтобы можно было разместить два или несколько аэрозольных генератора.
Карусель расходного материала – с целью получения различных ароматов из одного и того же блока основания аэрозольный генератор может содержать карусельное устройство, удерживающее две или более емкости с расходным материалом, например, в форме карусельного устройства для выбора посредством вращения или магазина для выбора путем линейного перемещения; карусель или магазин могут вращаться/перемещаться в положение, соответствующее положению конкретной емкости на пути аэрозольного генератора с целью получения конкретного аромата аэрозоля. Сравнительно большие габариты основания упрощают задачу размещения в ней такой карусели или магазина, и может быть предусмотрен простой механический интерфейс для перемещения карусели или магазина, проходящий сквозь корпус основания (или аналогичное управляющее устройство, обеспечивающее перемещение карусели/магазина с помощью электропривода). Следует иметь в виду, что такой подход может быть использован также в случаях, когда аэрозольный генератор размещен в приемнике, как показано на фиг. 1 или 11.
Ароматизирующие вставки – в воздушном канале (перед или за устройством генерирования аэрозоля) холодный или горячий воздух, или переведенный в аэрозольное состояние расходный материал могут проходить сквозь (или над) ароматизированным веществом, чтобы это ароматизированное вещество сообщало часть своего аромата переведенному в аэрозольное состояние расходному материалу.
Для того, чтобы пользователю было удобно вставлять или извлекать такую ароматизирующую вставку, она может быть расположена, например, у основания приемника, в который поступает переведенный в аэрозольное состояние расходный материал, или в соломинке, используемой для вдыхания пара (которая может также выполнять функцию ограничителя воздушного потока для создания сопротивления при затяжке, аналогичного сопротивлению, испытываемому пользователем при затяжке обычной сигаретой), или, в более общем случае, в какой-либо точке на пути прохождения воздуха/переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, предпочтительно, в месте формирования аэрозоля и рядом со ртом пользователя.
Например, альтернативная вставка может быть выполнена в форме воздухопроницаемой капсулы, вставляемой в среднюю часть приемника (например, в случаях, когда приемник состоит из двух частей, такая капсула может вставляться между данными частями и закрепляться посредством защелкивания), таким образом, чтобы переведенный в аэрозольное состояние расходный материал проходил сквозь эту капсулу перед вдыханием. Альтернативным решением является прикрепляемая к крышке приемника цилиндрическая пробка, через которую проходит переведенный в аэрозольное состояние расходный материал, вдыхаемый через соломинку. Еще одной альтернативой является применения одноразового приемника или приемника ограниченного использования с гелем, маслом или другой ароматизирующей добавкой, нанесенной в виде покрытия или каким-либо иным способом по меньшей мере на часть внутренней поверхности приемника, или в виде ребер, решеток или иных структур с относительно большой площадью поверхности, выполненных рядом с основанием приемника на пути прохождения аэрозоля при его поступлении в приемник. Еще одна возможная альтернатива заключается в использовании одноразовой соломинки или соломинки ограниченного применения с гелем, маслом или другой ароматизирующей добавкой, нанесенной в виде покрытия по меньшей мере на часть внутренней поверхности соломинки.
В качестве ароматизирующего вещества может использоваться табачный штранг, например, рассыпной табак, заключенный в пористый контейнер, который сообщает аромат табака аэрозолю. В более общем случае ароматизирующее вещество может использоваться в любой форме, например, в форме единого тела, такого как гель или табачный штранг, или более мелких отдельных частей, таких как рассыпной табак, свободно перемещающихся внутри воздухопроницаемого контейнера.
Следует иметь в виду, что вышеупомянутые концепции могут комбинироваться, например, ароматизирующая вставка может устанавливаться на карусели, таким образом, чтобы различные ароматы могли легко поступать в путь прохождения воздуха/аэрозоля. Аналогичным образом, следует понимать, что различные ароматизирующие вставки могут обеспечиваться путем использования разных соломинок, либо содержащих воздухопроницаемые/проницаемые для аэрозоля вставку, либо имеющих внутреннее покрытие, как было указано выше.
Несколько устройств подвода к стыковочному порту – снова обращаясь к фиг. 9 в качестве примера, видно, что аэрозольный генератор может снабжать аэрозолем несколько приемников через соответствующие каналы подачи и соответствующие выпускные элементы 218 в стыковочных портах приемников. И наоборот, обращаясь к фиг. 13, видно, что в одном и том же основании могут быть заключены несколько аэрозольных генераторов, каждый из которых снабжает аэрозолем соответствующий выпускной элемент 218A.
Объединяя эти особенности, получается вариант, в котором основание может содержать несколько аэрозольных генераторов, каждый из которых соединен с соответствующим каналом для подачи переведенного в аэрозольное состояние расходного материала к нескольким приемникам. Они могут оставаться отдельными (например, как вышеупомянутые два аэрозольных генератора могут по отдельности подавать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал к двум стыковочным портам системы с четырьмя приемниками), но могут также оба подавать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал к одному или нескольким приемникам через стыковочный порт, например, через несколько выпускных элементов 218, 218A. Как вариант, смешивание аэрозолей может происходить до их поступления в единый выпускной элемент (что может быть осуществлено, например, с помощью выпускного элемента, выполненного в форме перевернутой буквы «Y», принимающего два потока аэрозоля, с клапаном на по меньшей мере одном из потоков для управления его введением в смесь).
Например, (используя конкретные ароматы в качестве неограничивающего примера) первый аэрозольный генератор может подавать в приемник пар с ароматом вишни через первый выпускной элемент в стыковочном порту, а второй аэрозольный генератор может подавать пар с ароматом земляники в тот же самый приемник через второй выпускной элемент в том же стыковочном порту, обеспечивая тем самым смесь ароматов.
В некоторых случаях активация выпускного элемента может быть выборочной, чтобы пользователь мог выбирать себе аромат земляники, аромат вишни, или оба этих аромата одновременно. Выбор может осуществляться путем механического ограничения воздушного потока или включением/выключением выпускного клапана, или путем нажатия соответствующей кнопки, обеспечивающей электрическую активацию одного или обоих выпускных клапанов. Следует иметь в виду, что помимо просто использования расходных материалов с разными ароматизирующими добавками, таким образом могут смешиваться различные типы расходных материалов; например, аэрозоль, сгенерированный путем нагревания табака (без сжигания), может смешиваться с аэрозолем, полученным путем испарения жидкости для электронных сигарет или аналогичной жидкости или геля.
Несмотря на то, что в блоке основания, легко могут быть размещены несколько аэрозольных генераторов, следует понимать, что практически так же, как это было описано выше для нескольких ароматов, в принципе, такой подход мог бы быть использован в приемнике, показанном на фиг. 1 или 11, если бы аэрозольные генераторы имели достаточно малые габариты, чтобы можно было разместить два или более аэрозольных генератора. Таким образом, различные ароматы и/или аэрозоли, сгенерированные из расходных материалов разных типов (например, из нагреваемого табака и жидкости), могут подаваться параллельно расположенными в приемнике аэрозольными генераторами.
Приемник с насадком – обращаясь к фиг. 11, в качестве альтернативы крышке 116A, имеющей отверстие для соломинки, крышка может содержать встроенный насадок, носик или аналогичный подобный мундштуку элемент, который пользователь помещает в свой рот для вдыхания переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, поступающего в приемник. Таким образом, принцип работы приемника может быть аналогичен принципу работы так называемой чашки-непроливайки или «чашки с носиком». Колпачок или крышка может быть съемной или выполненной за одно целое с приемником (например, в случае одноразового приемника или приемника ограниченного применения). Мундштук может быть выполнен в виде выступа на поверхности колпачка или крышки. Как вариант, открытый верх приемника может быть выполнен суженным до достаточно малого радиуса, чтобы пользователь мог поместить в рот верхнюю часть приемника, выполняющую функцию насадка. В таком случае радиус верхней части приемника может составлять от 2 см до 1 мм, предпочтительно от 1,5 см до 2 мм, более предпочтительно от 1 см до 3 мм, еще более предпочтительно от 9 мм до 4 мм, а наиболее предпочтительно от 8 мм до 6 мм.
Сжимаемый приемник – выше был рассмотрен приемник, выполненный из стекла или пластика. Однако следует иметь в виду, что приемник может быть выполнен также из деформируемого пластика (например, из полиэтилентерефталата) с достаточно тонкой стенкой, чтобы его можно было сжимать. Пользователь может сжать приемник, чтобы выдавить переведенный в аэрозольное состояние расходный материал себе в рот, либо через верхнее отверстие приемника, либо через соломинку или насадок, в зависимости от того, что предусмотрено в данном варианте выполнения. Следует принимать во внимание, что в таком случае приемник должен содержать клапан, установленный в нижнем отверстии, например, типа одного из показанных на фиг. 7A-7D, который предотвращает или ограничивает выход переведенного в аэрозольное состояние расходного материала через нижнее отверстие приемника при его сжатии.
Надувной приемник – аналогично сжимаемому приемнику, такой приемник может быть выполнен из эластомерного материала типа резины или каучука, чтобы его можно было сжимать как воздушный шарик. В данном случае шарик может иметь только одно отверстие и может устанавливаться над выпускным элементом основания, в результате чего он будет надуваться переведенным в аэрозольное состояние расходным материалом до степени, определяемой давлением, создаваемым генератором воздушного потока, и продолжительностью периода, в течение которого аэрозоль доставлялся в надувной приемник. Затем пользователь может снять приемник и либо сжать его, либо дать ему сдуться самому, чтобы обеспечить поступление переведенного в аэрозольное состояние расходного материала себе в рот. Как вариант, приемник может быть аналогичен приемнику, показанному, например, на фиг. 9, имеющему верхнее отверстие или соломинку и нижний входной клапан, но содержать эластомерную часть, надувающуюся при поступлении в неё переведенного в аэрозольное состояние расходного материала. В таком случае, верхнее отверстие или соломинка могут иметь съемную крышку, обеспечивающую возможность повышения давления внутри приемника до тех пор, пока крышка не будет снята/открыта, обеспечивая сдувание эластомерной части и поступление пара в рот пользователя.
Приемник типа «Гидра» – в этом варианте выполнения основание подает аэрозоль в приемник, содержащий множество вдыхательных отверстий (например, верхние отверстия, насадки и/или верхние клапаны для соломинок 116B). Это дает возможность нескольким пользователям одновременно вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из приемника. Для осуществления данного варианта выполнения приемник, скорее всего, должен быть больше описанного выше ручного приемника, вмещающим больший объем переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, и обеспечивающим одновременный доступ к себе нескольких пользователей.
Например, приемник может быть выполнен в форме стеклянного или пластикового купола, устанавливаемого сверху основания. Основание может быть соответствующим образом приспособлено для установки на нем вышеупомянутого купола (например, может иметь уплотнительное кольцо из силикона и/или кольцевую канавку, обеспечивающую установку купола на основание с практически герметичным соединением). Основание может быть специально приспособлено для подачи аэрозоля в купол, или может быть аналогичным описанным выше блокам основания. В последнем случае купол может использоваться как обычным образом для отдельных ручных приемников, описанных выше, так и в режиме, в котором производится активация одного или нескольких выпускных элементов в основании для подачи пара в купол. Это может быть осуществлено путем электрической активации выпускного элемента или с помощью механической связи с выпускным элементом, например, удлинения одной или нескольких вышеупомянутых нажимных пластин до места, в котором купол установлен на основании. Эквивалентным вариантом для приемника по фиг. 1 и 11 было бы увеличение габаритов приемника, чтобы он образовал, например, сферу или яйцеобразную чашу диаметром от 10 до 30 см, предпочтительно, от 15 до 25 см, а более предпочтительно – приблизительно 20 см. Точная форма чаши является не столь важной и может выбираться из соображений привлекательности внешнего вида. Аэрозольный генератор располагается внутри чаши, как было указано выше, и обеспечивает подачу пара.
Следует иметь в виду, что в пределах объема настоящего изобретения могут рассматриваться любые подходящие комбинации из вышеописанных и рассмотренных ранее вариантов осуществления изобретения. Например, в приемнике типа «Гидра» может производиться подача пара с несколькими ароматами, или могут использоваться различные ароматизирующие вставки в соответствующих точках вдыхания. В то же время, приемники типа показанных на фиг. 1 или 11 вместо отверстия могут иметь насадок или клапан для соломинки, а также некоторые или все приемники могут быть сжимаемыми. Специалистам в данной области будут очевидны многие другие возможные комбинации.
И, наконец, варианты осуществления могут включать в себя объекты изобретения в соответствии со следующими пунктами.
Пункт 1. Система предоставления аэрозоля, содержащая
один или несколько приемников, каждый из которых образует соответствующий центральный объем;
основание для установки на нем с возможностью снятия одного или каждого из указанных приемников; и
по меньшей мере один первый генератор воздушного потока, способный протягивать воздух через по меньшей мере один первый аэрозольный генератор;
при этом
основание содержит один или несколько выпускных элементов, через которые во время работы переведенный в аэрозольное состояние расходный материал поступает из основания в центральный объем соответствующего приемника; а
в указанном одном или в каждый из указанных приемников выполнено первое отверстие, через которое пользователь может вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал без необходимости касания приемника своими губами.
Пункт 2. Система предоставления аэрозоля по п. 1, в которой основание содержит аэрозольный генератор, обеспечивающий генерирование указанного переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
Пункт 3. Система предоставления аэрозоля по п. 2, в которой генератор воздушного потока во время работы втягивает воздух через область верхней поверхности основания и обеспечивает его прохождение через аэрозольный генератор.
Пункт 4. Система предоставления аэрозоля по любому из пп. 2 или 3, содержащая блок управления, выполненный с возможностью активации генератора воздушного потока без соответствующей активации атомайзера аэрозольного генератора.
Пункт 5. Система предоставления аэрозоля по п. 1, в которой основание содержит гнездо для установки в нем отдельной системы предоставления аэрозоля, содержащей аэрозольный генератор, причем указанная отдельная система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала при протягивании воздуха через нее генератором воздушного потока основания.
Пункт 6. Система предоставления аэрозоля по любому из предшествующих пп., в которой один или каждый из указанных приемников имеет второе, нижнее отверстие, площадь поперечного сечения которого меньше площади поперечного сечения первого отверстия, а переведенный в аэрозольное состояние расходный материал поступает из основания в соответствующий частично ограниченный центральный объем одного или каждого из указанных установленных на основании приемников через указанное второе, нижнее отверстие.
Пункт 7. Система предоставления аэрозоля по п. 6, в которой второе, нижнее отверстие ограничено входным клапаном для предотвращения выхода переведенного в аэрозольное состояние расходного материала из второго, нижнего отверстия при снятии приемника с основания.
Пункт 8. Система предоставления аэрозоля по п. 7, в которой основание содержит один или несколько толкателей клапана, каждый из которых предназначен для открывания соответствующего входного клапана приемника, когда указанный приемник установлен на основании.
Пункт 9. Система предоставления аэрозоля по п. 8, в которой основание содержит блок управления, а привод клапана выполнен с возможностью выборочного открытия соответствующего входного клапана при поступлении сигнала от блока управления.
Пункт 10. Система предоставления аэрозоля по п. 9, в которой блок управления выполнен с возможностью подачи сигнала на привод клапана в ответ на одно или несколько следующих событий:
- при истечении заданного периода времени; и
- при обнаружении установки приемника на основание.
Пункт 11. Система предоставления аэрозоля по любому из предшествующих пп., в которой первое отверстие содержит кромку, загнутую вниз в сторону частично ограниченного центрального объема.
Пункт 12. Ручной приемник для удержания переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, содержащий
частично ограниченный центральный объем;
первое верхнее отверстие, из которого может производиться вдыхание аэрозоля; и
второе нижнее отверстие, через которое аэрозоль может поступать в частично ограниченный центральный объем;
причем первое, верхнее отверстие больше второго, нижнего отверстия.
Пункт 13. Ручной приемник по п. 12, в котором второе нижнее отверстие содержит входной клапан.
Пункт 14. Ручной приемник по п. 12 или 13, в котором верхнее отверстие содержит кромку, загнутую вниз в сторону частично ограниченного центрального объема.
Пункт 15. Блок основания для системы предоставления аэрозоля, содержащий опору для нескольких приемников, каждый из которых выполнен с возможностью снятия с этого основания; и генератор воздушного потока, способный протягивать воздух через аэрозольный генератор; при этом основание содержит один или несколько выпускных элементов, через которые во время работы переведенный в аэрозольное состояние расходный материал поступает из основания в соответствующий частично ограниченный центральный объем одного или каждого из указанных установленных на нем приемников.
Пункт 16. Блок основания по п. 15 в котором основание содержит аэрозольный генератор, выполненный с возможностью генерирования указанного переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
Пункт 17. Блок основания по п. 16, в котором генератор воздушного потока во время работы втягивает воздух через область верхней поверхности основания и обеспечивает его прохождение через аэрозольный генератор.
Пункт 18. Блок основания по п. 16 или 17, содержащий блок управления, выполненный с возможностью активации генератора воздушного потока без соответствующей активации атомайзера аэрозольного генератора.
Пункт 19. Блок основания по п. 15, в котором основание содержит гнездо для установки в нем отдельной системы предоставления аэрозоля, содержащей аэрозольный генератор, причем указанная отдельная система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала при протягивании воздуха через нее генератором воздушного потока основания.
Пункт 20. Способ предоставления аэрозоля, включающий в себя этапы, на которых:
обеспечивают наличие одного или несколько приемников, каждый из которых образует соответствующий центральный объем и имеет первое отверстие, через которое пользователь может вдыхать переведенный в аэрозольное состояние расходный материал, не касаясь приемника своими губами;
обеспечивают наличие основания, приспособленного для установки на него с возможностью снятия одного или каждого из указанных приемников;
обеспечивают наличие генератора воздушного потока для протягивания воздуха через аэрозольный генератор; и
направляют переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из основания в соответствующий частично ограниченный центральный объем одного или каждого из указанных установленных на нем приемников через один или несколько соответствующих выпускных элементов основания.
Пункт 21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что основание содержит аэрозольный генератор, выполненный с возможностью генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала.
Пункт 22. Способ по п. 21, содержащий этап, на котором активируют аэрозольный генератор без соответствующей активации нагревателя аэрозольного генератора.
Пункт 23. Способ по п. 20, содержащий этап, на котором устанавливают на основание отдельную систему предоставления аэрозоля, содержащую аэрозольный генератор, причем указанная отдельная система предоставления аэрозоля выполнена с возможностью генерирования переведенного в аэрозольное состояние расходного материала при протягивании воздуха через нее генератором воздушного потока основания.
Пункт 24. Способ по любому из пп. 20-22, в котором один или каждый из указанных приемников содержит второе, нижнее отверстие, площадь поперечного сечения которого меньше площади поперечного сечения первого отверстия, включающий в себя этап, на котором направляют переведенный в аэрозольное состояние расходный материал из основания в соответствующий частично ограниченный центральный объем одного или каждого из указанных установленных на нем приемников через указанное второе нижнее отверстие.
Пункт 25. Способ по п. 23, содержащий этап, на котором ограничивают расход переведенного в аэрозольное состояние расходного материала, поступающего из второго нижнего отверстия, при снятии приемника с основания.
Пункт 26. Способ по п. 24, содержащий этап, на котором выборочно открывают второе нижнее отверстие в ответ на одно или несколько следующих событий:
- при истечении заданного периода времени; и
- при обнаружении постановки приемника на основание.