УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ АЭРОЗОЛЯ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
AEROSOL DELIVERY DEVICE AND CORRESPONDING METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля и, более конкретно, к нагревательному элементу микроволнового излучения, выполненному с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля, выполненной или полученной из табака, либо иным образом содержащей относящиеся к табаку материалы, для образования пригодного для вдыхания вещества для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] На протяжении многих лет были предложены курительные устройства в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, для использования которых требуется сжигание табака. Подразумевается, что многие из указанных устройств были разработаны для обеспечения ощущений, связанных с курением сигареты, сигары или трубки, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые являются результатом сжигания табака.
[0003] С этой целью были предложены курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, которые используют электроэнергию для испарения или нагревания летучего вещества или пытаются обеспечить ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в значительной степени. См., например, различные известные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники тепла, изложенные в уровне техники, как описано в патентах США №8,881,737 под авторством Collett и др. и №7,726,320 под авторством Robinson и др. и в публикациях заявок на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith, Jr. и др.; №2014/0000638 под авторством Sebastian и др. и №2014/0096781 под авторством Sears и др., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0004] Из этих курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электроэнергию для вырабатывания тепла с целью курения или образования аэрозоля, совместно с источником электропитания, таким как батарея, часто используют конструкцию фитиля и спирали. Более конкретно, в такой конструкции спираль находится в прямом контакте с фитилем и действует в качестве нагревательного элемента. Спираль выполнена с возможностью проводить электрический ток от батареи и с возможностью нагрева за счет прямого контакта ограниченного количества композиции предшественника аэрозоля, поглощенной фитилем. Однако из-за того, что прямой нагрев может привести к неравномерному нагреву композиции предшественника аэрозоля, конструкция фитиля и спирали может вызвать термическое разложение композиции предшественника аэрозоля.
[0005] Соответственно, было бы желательным обеспечить устройство доставки аэрозоля, которое использует тепло, выработанное внешним источника энергии для нагрева композиции предшественника аэрозоля, чтобы обеспечить ощущения, связанные с курением сигареты, сигары или трубки, которое предпочтительно осуществляет это без прямого контакта с композицией предшественника аэрозоля или без ее термического разложения, с целью увеличения срока службы устройства и доставки более насыщенного аэрозоля.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, выполненным с возможностью выработки аэрозоля для потребления человеком. В одном аспекте устройство доставки аэрозоля содержит нагревательную камеру, имеющую композицию предшественника аэрозоля, размещенную в ней, излучающее устройство микроволнового излучения, введенное в функциональное взаимодействие с нагревательной камерой и выполненное с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля в ней микроволновым излучением с получением аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, и кожух, имеющий выпускное отверстие и сообщающийся по текучей среде с нагревательной камерой, причем нагревательная камера выполнена с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для вытягивания через него аэрозоля наружу из кожуха.
[0007] В другом аспекте способ изготовления устройства доставки аэрозоля включает введение в функциональное взаимодействие излучающего устройства микроволнового излучения с нагревательной камерой, выполненной с возможностью размещения композиции предшественника аэрозоля в ней, причем излучающее устройство микроволнового излучения выполнено с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля с помощью излученного им микроволнового излучения с получением аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, и введение во взаимодействие нагревательной камеры с кожухом, имеющим выпускное отверстие, таким образом, что выпускное отверстие сообщается по текучей среде с нагревательной камерой, а нагревательная камера выполнена с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для вытягивания через него аэрозоля наружу из кожуха.
[0008] Таким образом, настоящее раскрытие включает в себя, без ограничения, следующие варианты реализации:
[0009] Вариант реализации 1: Устройство доставки аэрозоля, содержащее нагревательную камеру, имеющую композицию предшественника аэрозоля, размещенную в ней, излучающее устройство микроволнового излучения, введенное в функциональное взаимодействие с нагревательной камерой и выполненное с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля в ней микроволновым излучением с получением аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, и кожух, имеющий выпускное отверстие и сообщающийся по текучей среде с нагревательной камерой, причем нагревательная камера выполнена с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для вытягивания через него аэрозоля наружу из кожуха.
[0010] Вариант реализации 2: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также содержащее конструкцию для доставки предшественника аэрозоля, введенную в функциональное взаимодействие с нагревательной камерой и выполненную с возможностью направления композиции предшественника аэрозоля к нагревательной камере из резервуара, выполненного с возможностью содержать в себе композицию предшественника аэрозоля и сообщающийся по текучей среде с конструкцией для доставки предшественника аэрозоля.
[0011] Вариант реализации 3: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором излучающее устройство микроволнового излучения содержит магнетрон, проходящий вокруг нагревательной камеры и выполненный с возможностью излучения микроволнового излучения.
[0012] Вариант реализации 4: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором магнетрон расположен внутри оболочки, выполненной по существу с возможностью окружения нагревательной камеры.
[0013] Вариант реализации 5: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее два или более резервуаров, каждый из которых выполнен с возможностью содержать в себе отличающуюся композицию предшественника аэрозоля, причем каждый из двух или более резервуаров сообщается по текучей среде с конструкцией для доставки предшественника аэрозоля и выполнен с возможностью взаимодействия с ней, чтобы конструкция для доставки предшественника аэрозоля направляла любую из отличающихся композиций предшественника аэрозоля из соответствующего одного из двух или более резервуаров к нагревательной камере.
[0014] Вариант реализации 6: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее канал для воздушного потока, образованный в кожухе или оболочке и выполненный с возможностью обеспечения воздушного потока между нагревательной камерой и окружающим воздухом, находящимся снаружи относительно кожуха или оболочки.
[0015] Вариант реализации 7: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором выпускное отверстие или канал для воздушного потока содержит защитный элемент для воздушного потока, выполненный с возможностью взаимодействия с оболочкой для удержания микроволнового излучения внутри оболочки.
[0016] Вариант реализации 8: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее шланг, имеющий взаимодействующий ближний конец, взаимодействующий с выпускным отверстием, и противоположный дальний конец, взаимодействующий с мундштуком, причем мундштук и шланг сообщаются по текучей среде с нагревательной камерой через выпускное отверстие так, чтобы принимать из нее аэрозоль в качестве реакции на всасывание, осуществляемое через мундштук.
[0017] Вариант реализации 9: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее контроллерный элемент, сообщающийся между излучающим устройством микроволнового излучения и чувствительным элементом, сообщающимся с композицией предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры, причем чувствительный элемент выполнен с возможностью определения температуры композиции предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры, а контроллерный элемент выполнен с возможностью реагирования на определенную температуру для регулирования микроволнового излучения, выведенного излучающим устройством микроволнового излучения для нагрева композиции предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры до максимальной желаемой температуры.
[0018] Вариант реализации 10: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором композиция предшественника аэрозоля выбрана из группы, состоящей из жидкости, геля, твердого вещества, капсулы, коллоидного вещества, суспензии, растительного вещества и их комбинации.
[0019] Вариант реализации 11: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором один компонент композиции предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предотвращения перегрева композиции предшественника аэрозоля.
[0020] Вариант реализации 12: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее фитиль, взаимодействующий с нагревательной камерой и сообщающийся с композицией предшественника аэрозоля, причем излучающее устройство микроволнового излучения выполнено с возможностью нагрева фитиля таким образом, что количество образованного таким образом аэрозоля пропорционально количеству композиции предшественника аэрозоля, впитанной фитилем.
[0021] Вариант реализации 13: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором нагревательная камера содержит первую нагревательную подкамеру и вторую нагревательную подкамеру, при этом одна из первой и второй нагревательных подкамер имеет большую вместимость для композиции предшественника аэрозоля, чем другая, причем первая и вторая нагревательные подкамеры сообщаются по текучей среде с выпускным отверстием посредством элемента выбора, выполненного с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для направления аэрозоля к выпускному отверстию из выбранной одной из первой и второй нагревательных подкамер, причем количество аэрозоля соответствует интенсивности всасывания.
[0022] Вариант реализации 14: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля, сообщающийся по текучей среде с нагревательной камерой и выполненный с возможностью предварительного нагрева композиции предшественника аэрозоля до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая композиция предшественника аэрозоля направляется к нагревательной камере.
[0023] Вариант реализации 15: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, в котором обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля содержит нагревательный элемент или элемент, образующий аэрозоль, выполненный с возможностью взаимодействия с композицией предшественника аэрозоля.
[0024] Вариант реализации 16: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля, сообщающийся с нагревательной камерой и выполненный с возможностью предварительного нагрева материала подложки, имеющего связанную с ним композицию предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретый материал подложки направляется к нагревательной камере.
[0025] Вариант реализации 17: Устройство доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, содержащее обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля, сообщающийся с нагревательной камерой и выполненный с возможностью предварительного нагрева мембраны, состоящей из композиции предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая мембрана направляется к нагревательной камере.
[0026] Вариант реализации 18: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля, включающий: введение в функциональное взаимодействие излучающего устройства микроволнового излучения с нагревательной камерой, выполненной с возможностью размещения композиции предшественника аэрозоля в ней, причем излучающее устройство микроволнового излучения выполнено с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля с помощью излученного им микроволнового излучения с получением аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля, и введение во взаимодействие нагревательной камеры с кожухом, имеющим выпускное отверстие, таким образом, что выпускное отверстие сообщается по текучей среде с нагревательной камерой, а нагревательная камера выполнена с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для вытягивания через него аэрозоля наружу из кожуха.
[0027] Вариант реализации 19: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие с сообщением по текучей среде конструкции для доставки предшественника аэрозоля с нагревательной камерой, причем конструкция для доставки предшественника аэрозоля выполнена с возможностью направления композиции предшественника аэрозоля к нагревательной камере из резервуара, имеющего композицию предшественника аэрозоля в нем.
[0028] Вариант реализации 20: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому введение в функциональное взаимодействие излучающего устройства микроволнового излучения включает введение в функциональное взаимодействие магнетрона с нагревательной камерой, причем магнетрон проходит вокруг нагревательной камеры и выполнен с возможностью излучения микроволнового излучения.
[0029] Вариант реализации 21: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий расположение магнетрона внутри оболочки, выполненной по существу с возможностью окружения нагревательной камеры.
[0030] Вариант реализации 22: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий выполнение внутри кожуха двух или более резервуаров, каждый из которых содержит в себе отличающуюся композицию предшественника аэрозоля, причем каждый из двух или более резервуаров сообщается по текучей среде с конструкцией для доставки предшественника аэрозоля и выполнен с возможностью взаимодействия с ней, чтобы конструкция для доставки предшественника аэрозоля направляла любую из отличающихся композиций предшественника аэрозоля из соответствующего одного из двух или более резервуаров к нагревательной камере.
[0031] Вариант реализации 23: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий образование канала для воздушного потока внутри кожуха или оболочки, причем канал для воздушного потока выполнен с возможностью обеспечения воздушного потока между нагревательной камерой и окружающим воздухом, находящимся снаружи относительно кожуха или оболочки.
[0032] Вариант реализации 24: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий расположение защитного элемента для воздушного потока в выпускном отверстии или канале для воздушного потока, причем защитный элемент для воздушного потока выполнен с возможностью взаимодействия с оболочкой для удержания микроволнового излучения внутри оболочки.
[0033] Вариант реализации 25: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие ближнего конца шланга с выпускным отверстием и введение во взаимодействие противоположного дальнего конца шланга с мундштуком, причем мундштук и шланг сообщаются по текучей среде с нагревательной камерой через выпускное отверстие так, чтобы принимать из нее аэрозоль в качестве реакции на всасывание, осуществляемое через мундштук.
[0034] Вариант реализации 26: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение в функциональное взаимодействие контроллерного элемента между излучающим устройством микроволнового излучения и чувствительным элементом, сообщающимся с композицией предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры, причем чувствительный элемент выполнен с возможностью определения температуры композиции предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры, а контроллерный элемент выполнен с возможностью реагирования на определенную температуру для регулирования микроволнового излучения, выведенного излучающим устройством микроволнового излучения для нагрева композиции предшественника аэрозоля внутри нагревательной камеры до максимальной желаемой температуры.
[0035] Вариант реализации 27: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий выбор композиции предшественника аэрозоля из группы, состоящей из жидкости, геля, твердого вещества, капсулы, коллоидного вещества, суспензии, растительного вещества и их комбинации.
[0036] Вариант реализации 28: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому выбор композиции предшественника аэрозоля также включает выбор композиции предшественника аэрозоля таким образом, что один ее компонент выполнен с возможностью предотвращения перегрева композиции предшественника аэрозоля.
[0037] Вариант реализации 29: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие фитиля с нагревательной камерой таким образом, что фитиль сообщается с композицией предшественника аэрозоля, причем излучающее устройство микроволнового излучения выполнено с возможностью нагрева фитиля таким образом, что количество образованного таким образом аэрозоля пропорционально количеству композиции предшественника аэрозоля, впитанной фитилем.
[0038] Вариант реализации 30: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий образование в нагревательной камере первой нагревательной подкамеры и второй нагревательной подкамеры, при этом одна из первой и второй нагревательных подкамер имеет большую вместимость для композиции предшественника аэрозоля, чем другая, причем первая и вторая нагревательные подкамеры выполнены с возможностью выборочно сообщаться по текучей среде с выпускным отверстием посредством элемента выбора, выполненного с возможностью реагирования на всасывание, осуществляемое через выпускное отверстие для направления аэрозоля к выпускному отверстию из нагревательной подкамеры, выборочно сообщающейся с ним, причем количество аэрозоля соответствует интенсивности всасывания.
[0039] Вариант реализации 31: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие с сообщением по текучей среде обрабатывающего блока для предшественника аэрозоля с нагревательной камерой, причем обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева композиции предшественника аэрозоля до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая композиция предшественника аэрозоля направляется к нагревательной камере.
[0040] Вариант реализации 32: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, согласно которому введение во взаимодействие обрабатывающего блока для предшественника аэрозоля включает расположение нагревательного элемента или элемента, образующий аэрозоль, с обеспечением взаимодействия с композицией предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая композиция предшественника аэрозоля направляется к нагревательной камере.
[0041] Вариант реализации 33: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие с сообщением по текучей среде обрабатывающего блока для предшественника аэрозоля с нагревательной камерой, причем обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева материала подложки, имеющего связанную с ним композицию предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретый материал подложки направляется к нагревательной камере.
[0042] Вариант реализации 34: Способ изготовления устройства доставки аэрозоля по любому предшествующему варианту реализации или любой их комбинации, также включающий введение во взаимодействие с сообщением по текучей среде обрабатывающего блока для предшественника аэрозоля с нагревательной камерой, причем обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева мембраны, состоящей из композиции предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая мембрана направляется к нагревательной камере.
[0043] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества раскрытия настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает любую комбинацию двух, трех, четырех или более признаков или элементов, сформулированных в настоящем описании или изложенных в любом одном или более пунктов формулы изобретения, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы в явной форме либо иным образом изложены в описании конкретного варианта реализации или формуле изобретения в настоящем документе. Настоящее описание выполнено для прочтения, принимая во внимание все элементы таким образом, что любые отделимые признаки или элементы описанного изобретения в любом из его аспектов и вариантов реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст изобретения явно не указывает иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0044] После приведенного таким образом описания изобретения в вышеизложенных общих понятиях, далее будет сделана ссылка на сопроводительные чертежи, которые не обязательно вычерчены в масштабе, на которых:
[0045] на ФИГ. 1 показан вид сбоку устройства доставки аэрозоля, содержащего излучающее устройство микроволнового излучения согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0046] на ФИГ. 2А показан вид в разрезе того, как получают аэрозоль в нагревательной камере устройства доставки аэрозоля от микроволнового излучения, выработанного излучающим устройством микроволнового излучения согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0047] на ФИГ. 2В показан вид в разрезе того, как получают аэрозоль в двух нагревательных камерах устройства доставки аэрозоля от микроволнового излучения, выработанного излучающим устройством микроволнового излучения согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0048] на ФИГ. 3 показан вид в разрезе композиций предшественника аэрозоля в двух различных резервуарах устройства доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения;
[0049] на ФИГ. 4А-С показаны обрабатывающие устройства для предшественника аэрозоля согласно примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения; и
[0050] На ФИГ. 5 показана блок-схема способа изготовления устройства доставки аэрозоля согласно примерам реализаций раскрытия настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0051] Далее раскрытие настоящего изобретения будет подробно описано со ссылкой на примеры его реализации. Указанные примеры реализации описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и всецело передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. Разумеется, настоящее изобретение может быть реализовано во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами реализации, описанными в настоящем документе; скорее, эти варианты реализации представлены таким образом, что настоящее изобретение удовлетворяет соответствующим юридическим требованиям. В данном описании и в прилагаемой формуле изобретения грамматическая конструкция, указывающая на то, что элемент приводится в единственном числе, также подразумевает и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное.
[0052] Настоящее изобретение относится к устройствам доставки аэрозоля, которые используют микроволновое излучение для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в любой существенной степени) для образования пригодного для вдыхания вещества. В некоторых аспектах устройства доставки аэрозоля считаются «настольными» устройствами, выполненными по размеру, форме и т.п.аналогично обычным кальянам. Однако в других аспектах устройства доставки аэрозоля считаются «переносными» устройствами и имеют размер, форму и т.п., чтобы удобно удерживаться в руках потребителей.
[0053] В конкретных предпочтительных вариантах реализаций устройства доставки аэрозоля охарактеризованы как курительные изделия. Используемый в настоящей заявке термин «курительное изделие» предназначен для обозначения изделия или устройства, которое обеспечивает некоторые или все ощущения (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или трубки фактически без сгорания в какой-либо существенной степени какого-либо из компонентов этого изделия или устройства. Используемый в настоящей заявке термин «курительное изделие» не обязательно означает, что в работе изделие или устройство вырабатывает дым в том смысле, что аэрозоль является результатом побочных продуктов сгорания или пиролиза табака, а скорее указанное изделие или устройство вырабатывает пары (включая, например, пары в форме аэрозолей, которые, как считается, являются видимыми аэрозолями и которые, как считается, могут быть описаны как подобные дыму), являющихся следствием парообразования или испарения некоторых компонентов изделия или устройства. В некоторых предпочтительных вариантах реализации изделия или устройства, охарактеризованные как курительные изделия, включают табак и/или компоненты, полученные из табака.
[0054] В различных аспектах предложенные изделия или устройства также охарактеризованы как парообразующие изделия, изделия доставки аэрозоля или изделия доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства выполнены так, чтобы обеспечить одно или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, вдыхаемые вещества по существу находятся в виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы вдыхаемые вещества находятся в виде аэрозоля (например, суспензии из мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). В целях простоты используемый в настоящем документе термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму».
[0055] При использовании, предложенные курительные изделия используют в различных физических действиях человека, использующего курительное изделие традиционного типа (например, сигарету, сигару или трубку, которую употребляют путем зажигания и вдыхания табака). Например, пользователь предложенного курительного изделия обращается с этим изделием подобно курительному изделию традиционного типа, затягивается на одном мундштуке такого изделия для вдыхания аэрозоля, вырабатываемого этим изделием, осуществляет затяжки с выбранными интервалами времени и т.п.
[0056] Предложенные курительные изделия содержат некоторую комбинацию источника тепла (т.е. излучающий элемент микроволнового излучения), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, конструкции для активирования, управления, регулирования и/или прекращения электроэнергии к источнику тепла для управления выработкой тепла, к примеру, за счет управления микроволновым излучением, излучаемым от источника тепла к другим компонентам курительного изделия), композиции предшественника аэрозоля (например, обычно жидкости, способной вырабатывать аэрозоль при воздействии на нее достаточного количества тепла, такой как ингредиенты, обычно называемые "курительным соком", "жидкостью для электронных сигарет" и "соком для электронных сигарет") и мундштука для обеспечения возможности выполнения затяжки из курительного изделия (иначе названного в настоящем документе устройством доставки аэрозоля) с целью вдыхания аэрозоля (например, обеспечения заданного пути для воздушного потока через курительное изделие таким образом, что образуемый аэрозоль может быть извлечен через него при затяжке).
[0057] Один пример реализации устройства 100 доставки аэрозоля представлен на ФИГ. 1. Как видно на проиллюстрированном виде сбоку устройство 100 доставки аэрозоля содержит кожух 102 и оболочку 104, которые соединены либо постоянно, либо с возможностью разъединения в функциональном отношении. Оболочка 104 выполнена по размеру и/или форме так, чтобы размещаться вокруг первой части кожуха 102 и по существу вмещать первую часть кожуха 102 в себе. В некоторых примерах первая часть представляет собой нижнюю часть или основание кожуха 102. Например, оболочка 104 сформована для соответствия внешним контурам первой части кожуха 102 и шарнирно закреплена для открывания и закрывания. В этом отношении первая часть кожуха 102 вмещается в формованный контур оболочки 104, когда оболочка шарнирно открывается, и неподвижно удерживается внутри, когда оболочка шарнирно закрывается. Также рассмотрены другие типы взаимодействия или соединения между кожухом 102 и оболочкой 104.
[0058] В одном варианте реализации нагревательная камера 106, выполненная с возможностью размещения композиции 108 предшественника аэрозоля в ней, образует первую часть кожуха 102. В некоторых аспектах оболочка 104 по существу окружает или заключает нагревательную камеру 106. Нагревательная камера 106 является единственной нагревательной камерой или, в некоторых вариантах реализации, разделена на дополнительные подкамеры. Например, в одном варианте реализации, как показано на ФИГ. 1 и более подробно на ФИГ. 2А, выполнена единственная нагревательная камера 106. В другом примере, в качестве другого варианта реализации, показанного на ФИГ. 2В, выполнены первая нагревательная подкамера 106А и вторая нагревательная подкамера 106 В. В таких примерах одна из первой и второй нагревательных подкамер 106А-В выполнена как имеющая большую вместимость для композиции 108 предшественника аэрозоля, чем другая подкамера. В примере, показанном на ФИГ. 2В, вторая нагревательная подкамера 106 В имеет большую вместимость для композиции 108 предшественника аэрозоля, чем первая нагревательная подкамера 106А. В других таких примерах первая и вторая нагревательные подкамеры 106А-В выполнены как имеющие по существу одинаковую вместимость для композиции 108 предшественника аэрозоля.
[0059] В другом примере нагревательная камера 106 функционально введена во взаимодействие с источником тепла, таким как излучающее устройство 110 микроволнового излучения. В некоторых аспектах излучающее устройство 110 микроволнового излучения содержит магнетрон, который вырабатывает микроволновое излучение 112. В некоторых аспектах магнетрон предпочтительно имеет размер, чтобы соответствовать желаемой форме, размеру и т.п. устройства 100 доставки аэрозоля так, что устройство просто в обращении и не препятствует желаемому процессу курения. В других аспектах излучающее устройство 110 микроволнового излучения содержит антенну, катушки или т.п., выполненные с возможностью выработки микроволнового излучения 112. В таких случаях подлежащий нагреву материал может занимать различное положение/ориентацию относительно источника микроволнового излучения. Например, в случае катушки материал может находиться во внутренней части (центре) катушки.
[0060] Таким образом, микроволновое излучение 112, излучаемое излучающим устройством 110 микроволнового излучения, выполнено с возможностью проникновения в нагревательную камеру 106 и с возможностью нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля, размещенной в ней, для образования из нее аэрозоля 114. Более конкретно, в некоторых аспектах микроволновое излучение 112 включает в себя полярные молекулы композиции 108 предшественника аэрозоля, предназначенные для вращения и выработки термической энергии. Следовательно, молекулы в композиции предшественника аэрозоля возбуждены и нагреты микроволновым излучением 112 равномерным образом так, что при образовании аэрозоля 114 происходит минимальное термическое разложение (т.е. перегретые частицы отсутствуют) композиции 108 предшественника аэрозоля, и полученный в результате аэрозоль 114 имеет более насыщенный химический состав пара, чем тот, который образован другими типами источников тепла, таких как электронагревательные элементы (например, резистивная нагревательная спираль).
[0061] В некоторых аспектах само излучающее устройство 110 микроволнового излучения, а также другие аспекты устройства 100 доставки аэрозоля, имеют электрическое питание от источника питания. Источник питания выполнен с возможностью обеспечения питания, энергии или электрического тока, достаточных для обеспечения различных функций устройства 100 доставки аэрозоля, таких как нагрев композиции предшественника аэрозоля посредством излучающего устройства 110 микроволнового излучения, питание управляющих компонентов или систем, питание индикаторов и т.п. Предпочтительно, источник питания может иметь различные варианты реализации, каждый из которых способен подавать достаточно питания на излучающее устройство 110 микроволнового излучения для быстрого нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля, размещенной в нагревательной камере 106 для образования из нее аэрозоля, и питания других компонентов устройства 100 доставки аэрозоля в ходе использования в течение желаемого периода времени. Например, в некоторых примерах устройство 100 доставки аэрозоля, содержащее излучающее устройство 110 микроволнового излучения, обеспечивается питанием через стандартную бытовую розетку (например, переменный ток 120 вольт). В других примерах устройство 100 доставки аэрозоля обеспечивается питанием от батарее достаточной энергоемкости. Таким образом, когда устройство 100 доставки аэрозоля соединено с источником питания, излучающее устройство 110 микроволнового излучения обеспечивается питанием и выполнено с возможностью управления для нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля, размещенной в нагревательной камере 106.
[0062] Кожух 102, оболочка 104 и/или нагревательная камера 106 выполнены таким образом, что микроволновое излучение 112, излучаемое излучающим устройством 110 микроволнового излучения, удерживается в них. Например, кожух 102, оболочка 104 и/или нагревательная камера 106 выполнены из подобных материалов и сконструированы в виде клетки Фарадея для предотвращения выхода или утечки микроволнового излучения. Любое выпускное отверстие или отверстие, проходящее через поверхность кожуха 102, оболочки 104 и/или нагревательной камеры 106, и сообщающееся по текучей среде с наружной частью кожуха 102 или оболочки 104, содержит защитный элемент 116, чтобы удерживать микроволновое излучение 112 внутри устройства 100 доставки аэрозоля. В этих аспектах кожух 102 устройства 100 доставки аэрозоля задает выпускное отверстие 118, которое сообщается по текучей среде с нагревательной камерой 106. Таким образом, защитный элемент 116 введен во взаимодействие с выпускным отверстием 118. Канал 120 для воздушного потока, образованный в кожухе 102 и/или оболочке 104, также содержит защитный элемент 116. Защитный элемент 116 содержит по меньшей мере один слой проводящего материала (например, алюминиевую сетку), хотя также предусмотрены другие материалы, типы и/или конфигурации защитного элемента 116.
[0063] Выпускное отверстие 118 выполнено с возможностью приема всасывания (т.е. от потребителя) на мундштуке 122 таким образом, что аэрозоль 114 вытягивается через выпускное отверстие наружу из кожуха 102 в качестве реакции на всасывание. Шланг 124 выполнен с возможностью введения во взаимодействие с выпускным отверстием 118. Как показано на ФИГ. 1, например, ближний конец шланга 122 введен во взаимодействие с выпускным отверстием 118, а противоположный дальний конец введен во взаимодействие с мундштуком 122. Таким образом, мундштук 122 и шланг 124 сообщаются по текучей среде с нагревательной камерой 106 через выпускное отверстие 118 так, чтобы принимать из нее аэрозоль 114 в качестве реакции на всасывание, осуществляемое через мундштук 122. В некоторых аспектах выполнено более одного выпускного отверстия 118. Например, как показано на ФИГ. 1, выполнено по меньшей мере два выпускных отверстия 118. В таких примерах шланг 124 с мундштуком 122 введен во взаимодействие с каждым доступным выпускным отверстием 118 кожуха 102 таким образом, что устройство 100 доставки аэрозоля могут одновременно использовать множество потребителей. В противном случае, неиспользуемые выпускные отверстия выполнены с возможностью быть перекрытыми или блокированными для предотвращения выхода через них аэрозоля из кожуха 102 или наоборот входа и разбавления аэрозоля в кожухе 102.
[0064] В некоторых аспектах одна или более нагревательных подкамер 106А-В выполнены с возможностью выборочно находиться в сообщении по текучей среде с соответствующим выпускным отверстием 118. Например, элемент выбора (например, клапан, фланец), расположенный внутри одной или более нагревательных подкамер 106А-В, выполнен с возможностью автоматически реагировать на всасывание через выпускное отверстие 118 для направления аэрозоля 114 через выпускное отверстие 118 из соответствующей нагревательной подкамеры 106А-В. На ФИГ. 2А показан такой пример, в котором элемент выбора реагирует или открывает вторую нагревательную подкамеру 106В в качестве реакции на всасывании через соответствующее выпускное отверстие. На ФИГ. 2А, например, из-за того, что выпускное отверстие, через которое выполняется всасывание, не введено во взаимодействие с первой нагревательной подкамерой 106А, элемент выбора не реагирует или закрыт таким образом, что аэрозоль 114 из него не направляется.
[0065] В других примерах элемент выбора выполнен с возможностью реагировать вручную на выбор пользователя. В этих примерах для выборочного управления тем, из какой нагревательной подкамеры 106А-В направляется аэрозоль 114, обеспечена возможность использования переключателя, кнопки, рычага или любого другого механизма.
[0066] Канал 120 для воздушного потока выполнен с возможностью обеспечения воздушного потока между нагревательной камерой 106 и окружающим воздухом снаружи по отношению к кожуху 102 и/или оболочке 104. Например, как показано на ФИГ. 1 и более подробно на ФИГ. 2А, единственная нагревательная камера 106 имеет канал 120 для воздушного потока, проходящий из внутренней части нагревательной камеры 106 через внутреннюю часть оболочки 104 и наружу к внешней части кожуха 102. В другом примере, как показано на ФИГ. 2В, каждая из двух нагревательных камер 106А-В имеет отдельный канал 120А-В для воздушного потока, проходящий от них к внешней части кожуха 102. Однако в других примерах (не показаны) каналы 120А-В для воздушного потока выполнены с возможностью прохождения от соответствующей нагревательной камеры 106А-В и объединения в один канал в оболочке 104 с одним каналом, проходящим к внешней части кожуха 102. В примерах, в которых выполнено более одного канала 120 для воздушного потока, выполнен защитный элемент 116А-В, связанный с каждым каналом.
[0067] Снова обращаясь к ФИГ. 1, конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля находится в функциональном взаимодействии с нагревательной камерой 106 и выполнена с возможностью доставки композиции 108 предшественника аэрозоля к нагревательной камере 106 из резервуара 128. В различных аспектах конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля представляет собой рубку для внутреннего потока, проход или другой механизм. Как показано на ФИГ. 1, например, конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля представляет собой проход для воздушного потока, образованный во внутренней части кожуха 102 и выполнена с возможностью направления за счет силы тяжести композиции 108 предшественника аэрозоля, выданной из резервуара 128 через кожух 102, к нагревательной камере 106.
[0068] В других аспектах конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля также представляет собой конструкцию для доставки аэрозоля таким образом, что аэрозоль, образованный за счет комбинирования испарения композиции 108 предшественника аэрозоля и окружающего воздуха в нагревательной камере 106, доставляется к потребителю посредством того же механизма, который переносит композицию 108 предшественника аэрозоля к нагревательной камере 106. В этих аспектах проход 126 для воздушного потока выполнен с большим внутренним объемом, чем у нагревательной камеры 106, для обеспечения свободного пространства для расширения или возрастания в нем полученного аэрозоля. В других аспектах проход 126 для воздушного потока выполнен в качестве трубки для потока, введенной во взаимодействие между резервуаром 128 и нагревательной камерой 106 для переноса композиции 108 предшественника аэрозоля к нагревательной камере 106 из резервуара, а также для обеспечения свободного пространства для расширения в ней полученного аэрозоля. Также предусмотрены другие подобные механизмы для доставки композиции 108 предшественника аэрозоля и/или полученного аэрозоля.
[0069] Резервуар 128 выполнен с возможностью содержать в себе композицию 108 предшественника аэрозоля и с возможностью сообщаться по текучей среде с конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля. На ФИГ. 1 показан резервуар 128, выполненный с возможностью содержать первую композицию 108 предшественника аэрозоля. Однако в некоторых аспектах, как показано на ФИГ. 3, выполнено два или более резервуаров 128А-В, каждый резервуар 128А-В выполнен с возможностью содержать в себе отличающуюся композицию 108А-В предшественника аэрозоля, причем каждый из двух или более резервуаров 128А-В сообщается по текучей среде с конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля и выполнен с возможностью взаимодействия с ней.
[0070] В некоторых аспектах, например, каждый из двух или более резервуаров 128А-В содержит в себе различные композиции 108А-В предшественника аэрозоля. В таких примерах между одним или более резервуарами 128А-В и конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля предусмотрена возможность обеспечения ручного или автоматического исполнительного механизма (не показан) для выборочного активирования сообщения по текучей среде.
[0071] В других аспектах, например, каждый из двух или более резервуаров 128А-В содержит одинаковые или по существу подобные композиции 108А-В предшественника аэрозоля, причем первый из двух или более резервуаров 128А представляет собой первичный резервуар, а второй из двух или более резервуаров 128 В представляет собой вторичный резервуар. В этом примере первый или первичный резервуар 128А выполнен с возможностью сообщаться по текучей среде с конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля, а второй или вторичный резервуар 128 В выполнен с возможностью сообщаться по текучей среде с конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля только при истощении композиции 108А предшественника аэрозоля, содержащейся внутри первого резервуара 128А. В этих примерах предусмотрена возможность обеспечения ручного или автоматического исполнительного механизма (не показан) для определения истощения композиции 108А предшественника аэрозоля, содержащейся внутри первого резервуара 128А, и активирования сообщения по текучей среде между вторым резервуаром 128 В, содержащим композицию 108 В предшественника аэрозоля, и конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля.
[0072] Таким образом, конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля выполнена с возможностью доставки как по отдельности, так и совместно любой из отличающихся композиций 108А-В предшественника аэрозоля из соответствующего одного из двух или более резервуаров 128А-В к нагревательной камере 106. Например, две различных композиции 108А-В предшественника аэрозоля, содержащиеся внутри соответствующих резервуаров 128А-В, одновременно, но независимо доставляют к соответствующим нагревательным подкамерам 106А-В. В таком примере каждый резервуар 128А-В сообщается по текучей среде с отдельной конструкцией для доставки предшественника аэрозоля, нагревательной камерой и выпускным отверстием. В результате такой конструкции устройство 100 доставки аэрозоля выполнено с возможностью индивидуализирования для каждого потребителя, когда множество потребителей используют устройство 100 доставки аэрозоля одновременно таким образом, что каждый потребитель способен выбирать его или ее собственную композицию 108 предшественника аэрозоля (например, ментол, крем и т.п.) для индивидуализированного процесса.
[0073] В других таких аспектах, например, две различные композиции 108А-В предшественника аэрозоля, содержащиеся внутри соответствующих резервуаров 128А-В, одновременно доставляют к одной и той же нагревательной камере 106 таким образом, что две различные композиции 108А-В предшественника аэрозоля выполнены с возможностью объединения внутри нагревательной камеры 106 перед, во время и/или после распыления. В результате такой конструкции устройство 100 доставки аэрозоля выполнено с возможностью индивидуализирования для единственного потребителя или множества потребителей таким образом, что комбинации различных композиций 108А-В предшественника аэрозоля приводят в результате к уникальному опыту.
[0074] Резервуар 128 выполнен в виде резервуара моногазового использования или удаляемого и одноразового резервуара. В одном примере резервуар 128 является многоразовым таким образом, что в резервуар 128 при необходимости добавляют дополнительные количества композиции 108 предшественника аэрозоля. В других примерах резервуар 128 удаляют при использовании всех содержащихся в нем композиций 108 предшественника аэрозоля. Затем новый резервуар 128, содержащий дополнительные количества композиции предшественника аэрозоля, вводят во взаимодействие с кожухом 102, при этом резервуар является одноразовым резервуаром или перезаполняемым и многоразовым резервуаром. Независимо от этого резервуар 128 выполнен с возможностью взаимодействия с кожухом 102 посредством резьбового сцепления, сцепления с плотной посадкой, магнитного сцепления и т.п.В противном случае, резервуар 128 плотно введен во взаимодействие с кожухом 102 таким образом, что удаление резервуара 128 из кожуха 102 невозможно (т.е. в случае перезаполняемого или многоразового резервуара). Независимо от этого резервуар 128 сообщается по текучей среде с конструкцией 126 для доставки предшественника аэрозоля таким образом, что композицию(и) 108 предшественника аэрозоля доставляют из него к нагревательной(ым) камере(ам) 106.
[0075] Чтобы измерить количество композиции(й) 108 предшественника аэрозоля, доставленной к нагревательной(ым) камере(ам) 106, один вариант реализации резервуара 128 содержит экран 130, имеющий сетчатый состав, достаточно мелкий для предотвращения одновременной доставки всей композиции 108 предшественника аэрозоля к нагревательной камере 106, но достаточно крупный для обеспечения протекания частиц композиции с ограниченной скоростью. Например, как показано на ФИГ. 1, экран 130 выполнен с возможностью охватывать по существу полностью или полностью внутренний диаметр кожуха 102 и расположен рядом с резервуаром 128. В другом примере, как показано на ФИГ. 3, экран 130 расположен рядом с обоими резервуарами 128А-В, хотя экран предусмотрен для каждого соответствующего резервуара 128А-В.
[0076] В некоторых аспектах композиция 108 предшественника аэрозоля, также называемая композицией предшественника пара, содержит один или более различных компонентов. Различные компоненты композиции 108 предшественника аэрозоля выбирают из группы, состоящей из жидкости, геля, твердого вещества, капсулы, коллоидного вещества, суспензии, растительного вещества и их комбинации, вставленных в пористую матрицу или дискретный пакет (например, подложку). В некоторых неограничивающих примерах один из компонентов композиция 108 предшественника аэрозоля содержит многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Характерные типы других композиций предшественника аэрозоля раскрыты в патенте США №4,793,365 под авторством Sensabaugh, Jr. и др.; в патенте США №5,101,839 под авторством Jakob и др.; в публикации заявки РСТ WO 98/57556 под авторством Biggs и др.; и в публикации «Химические и биологические исследования новых сигаретных прототипов, которые нагревают табак вместо его сжигания», монография табачной компании Р. Дж. Рейнольдса (1988), раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0077] Компоненты композиции 108 предшественника аэрозоля объединяют на основе конкретных эффектов, которые обеспечивают общее впечатление для потребителя с помощью каждого компонента. В некоторых аспектах выбирают компоненты, которые позволяют устройству 100 доставки аэрозоля обеспечить некоторые или все ощущения (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля и т.п.) курения сигареты, сигары или трубки. В других аспектах также выбирают компоненты, которые позволяют устройству 100 доставки аэрозоля вырабатывать равномерно нагретый аэрозоль 114 из композиции 108 предшественника аэрозоля. Например, для композиции 108 предшественника аэрозоля обеспечена возможность выбора компонента, который предотвращают перегрев композиции 108 предшественника аэрозоля, такого как инертные нелетучие гранулы (например, стружка для кипячения) или другие образующие активные центры поверхности, способные поглощать избыточное микроволновое излучение 112. Альтернативно, контроллерный элемент 132 выполнен с возможностью управления излучающим устройством 110 микроволнового излучения, чтобы излучать микроволновое излучение 112 с частотой, специфичной для одного или более компонентов композиции 108 предшественника аэрозоля.
[0078] В некоторых вариантах реализации устройство 100 доставки аэрозоля содержит контроллерный элемент 132, сообщающийся между излучающим устройством 110 микроволнового излучения и чувствительным элементом 134, сообщающимся с композицией 108 предшественника аэрозоля в нагревательной камере 106. В некоторых аспектах контроллерный элемент 132 содержит микроконтроллер. В некоторых аспектах чувствительный элемент 134 содержит волоконно-оптический датчик. Как показано на ФИГ. 1 и более подробно на ФИГ. 2А, контроллерный элемент 132 расположен внутри оболочки 104, а чувствительный элемент 134 расположен в нагревательной камере 106. В другом примере, как показано на ФИГ. 2 В, единственный контроллерный элемент 132 сообщается между излучающим устройством 110 микроволнового излучения и обоими чувствительными элементами 134А и 134В, расположенными в соответствующих нагревательных камерах 106А-В.
[0079] В некоторых вариантах осуществления чувствительный элементны) 134 выполнен с возможностью определения температуры, скорости воздушного потока, давления, элементов композиции предшественника аэрозоля или любой их комбинации композиции 108 предшественника аэрозоля в нагревательной камере 106. Например, когда чувствительный элемент 134 выполнен с возможностью определения температуры, а контроллерный элемент 132 реагирует на определенную температуру для регулирования микроволнового излучения 112 для нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля только до максимальной желаемой температуры. Таким образом, контроллерный элемент 132, взятый совместно с чувствительным элементом(ами) 134, выполнен с возможностью предотвращения перегрева, недостаточного нагрева и т.п.композиции 108 предшественника аэрозоля.
[0080] В некоторых вариантах осуществления элементны) 134 определения также выполнен с возможностью определения объема количества композиции 108 предшественника аэрозоля, содержащейся в нагревательной камере 106. Например, в случае двух нагревательных камер 106А-В каждый из чувствительных элементов 134А-В выполнен с возможностью определения вместимости для композиции 108 предшественника аэрозоля внутри соответствующей нагревательной камеры 106А-В. Контроллерный элемент 132 реагирует на обнаруженную вместимость для предотвращения того, чтобы конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля направляла еще какое-либо количество композиции 108 предшественника аэрозоля к одной или обеим из нагревательных камер 106А-В, причем одна или обе нагревательных камер 106А-В имеют максимальную вместимость. Таким образом, например, клапанный механизм, сообщающийся с контроллерным элементом 132, выполнен с возможностью ограничения количества композиции 108 предшественника аэрозоля, доставляемой к одной или обеим нагревательным камерам 106А-В. Альтернативно, когда максимальную вместимость имеет одна из нагревательных камер 106А-В, контроллер 132 реагирует на обнаруженную максимальную вместимость камеры для направления композиции 108 предшественника аэрозоля к другой нагревательной камере 106А-В не максимальной вместимости.
[0081] Дополнительно, в различных вариантах реализации элемент для переноса композиции предшественника аэрозоля расположен в нагревательной камере 106, сообщающейся с композицией 108 предшественника аэрозоля. Например, как показано на ФИГ. 2А-В, в одном варианте реализации элемент для переноса композиции предшественника аэрозоля содержит фитиль 136, образованный из различных материалов (например, хлопка и/или стекловолокна), выполненных с возможностью переноса (т.е. поглощения и впитывания) композиции 108 предшественника аэрозоля. Из-за конструкции материала фитиля, фитиль 136 выполнен с возможностью поглощения ограниченного количества (т.е. количество размера затяжки) композиции 108 предшественника аэрозоля, доставленной к нагревательной камере 106; фитиль, имеющий поглощенную им жидкость, затем нагревают излучающим устройством 110 микроволнового излучения для получения аэрозоля 114. Кроме того, например, количество композиции 108 предшественника аэрозоля размера затяжки можно перекачивать, захватывать или иным образом доставлять к нагревательной камере 106 и на фитиль 136. Однако выполнение фитиля 136 не является обязательным.
[0082] Соответственно, при использовании, когда потребитель затягивается на мундштуке 122 устройства 100 доставки аэрозоля, количество композиции 108 предшественника аэрозоля направляют с помощью конструкции 126 для доставки предшественника аэрозоля из резервуара 128 к нагревательной камере 106. Альтернативно, композиция 108 предшественника аэрозоля уже размещена в нагревательной камере 106 до затяжки. Затем излучающее устройство 110 микроволнового излучения активируют (например, посредством датчика затяжек и чувствительного элемента 134), и компоненты композиции 108 предшественника аэрозоля испаряются или распыляются в нагревательной камере 106. В некоторых аспектах контроллерный элемент 132 соединен с возможностью передачи данных с излучающим устройством 110 микроволнового излучения для управления излучаемым им микроволновым излучением. Например, когда чувствительный элемент 134 обнаруживает, что для распыления композиции 108 предшественника аэрозоля в нагревательной камере 106 необходимо увеличить микроволновое излучение (например, из-за температуры, объема, давления и т.п.композиции предшественника аэрозоля), контроллерный элемент 132 способен управлять излучающим устройством 110 микроволнового излучения для излучения микроволнового излучения 112, достаточного для распыления композиции 108 предшественника аэрозоля.
[0083] Выполнение затяжки на мундштуке 122 устройства 100 доставки аэрозоля также вызывает вхождение окружающего воздуха в канал 120 для воздушного потока и прохождение в нагревательную камеру 106. Втянутый окружающий воздух объединяется с образованным паром/аэрозолем внутри нагревательной камеры 106 и/или конструкции 126 для доставки аэрозоля для переноса аэрозоля 114. Полученный аэрозоль 114 втягивается из нагревательной камеры 106, проходит через конструкцию 126 для доставки аэрозоля наружу из выпускного отверстия 118 через шланг 124 и наружу из мундштука устройства 100. В некоторых аспектах любой аэрозоль 114, который не вытянут через выпускное отверстие 118, находится или остается в конструкции 126 для доставки аэрозоля, где он выдерживается.
[0084] Типовой механизм, который может обеспечить возможность активации при затяжке, включает кремниевый датчик модели 163PC01D36, производимый подразделением MicroSwitch компании Honeywell, Inc., Фрипорт, Иллинойс. В предложенном устройстве 100 доставки аэрозоля при необходимости также используют другие компоненты. Например, в патенте США №5,261,424 под авторством Sprinkel, Jr. раскрыты пьезоэлектрические датчики, которые могут быть связаны с пригубной областью устройства, для определения активности губ пользователя, связанной с осуществлением затягивания, и затем запуска нагревания; в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрыт датчик затяжек для управления потоком энергии в массив тепловых нагрузок при падении давления через мундштук; в патенте США №5,967,148 под авторством Harris и др. раскрыты гнезда в курительном изделии, которые содержат идентификатор, который обнаруживает неоднородность в пропускании инфракрасного излучения вставленного компонента, и котроллер, который выполняет процедуру определения, когда компонент вставлен в гнездо; в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., описан определенный выполняемый энергетический цикл со множеством дифференциальных фаз; в патенте США №5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрыты фотонно-оптоэлектронные компоненты; в патенте США №5,954,979 под авторством Counts и др. раскрыты средства для изменения сопротивления затяжке через курительное изделие; в патенте США №6,803,545 под авторством Blake и др. раскрыты конкретные конфигурации батарей для использования в курительных изделиях; в патенте США №7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрыты различные системы зарядки для использования в курительных изделиях в патенте США №8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрыты средства для сопряжения с компьютером для курительных изделий для способствования зарядке и обеспечения управления устройством через компьютер; в патенте США №8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрыты системы идентификации для курительных изделий; и в заявке WO 2010/003480 под авторством Flick раскрыта система определения потока текучей среды, указывающей на затяжку в системе генерирования аэрозоля; все из вышеизложенных раскрытий полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0085] Дополнительное описание других компонентов управления, содержащих микроконтроллеры, которые могут быть пригодными для использования в настоящем курительном изделии, представлены в патентах США №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,875, все под авторством Brooks и др., в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др., в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др., и патенте США №7,040,314 под авторством Nguyen и др., все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0086] На ФИГ. 4А-С показаны схемы примерных обрабатывающих блоков для предшественника аэрозоля. Обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля до распыления композиции 108 предшественника аэрозоля устройством 100. Обрабатывающий блок для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля до распыления композиции 108 предшественника аэрозоля устройством 100.
[0087] Со ссылкой на ФИГ. 4А показан обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля. Обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью сообщаться по текучей среде с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106. Более конкретно, обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью доставки обработанной композиции предшественника аэрозоля к нагревательной(ым) камере(ам) через выпуск (не показан), сообщающийся с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106 с помощью канала для воздушного потока (например, 120, ФИГ. 2А-В) или с помощью конструкции для доставки предшественника аэрозоля (например, 126, ФИГ. 1). Обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева композиции 108 предшественника аэрозоля до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции 108 предшественника аэрозоля до того, как обработанная (т.е. предварительно нагретая) композиция предшественника аэрозоля доставляется к нагревательной(ым) камере(ам) 106. Альтернативно, композицию 108 предшественника аэрозоля предварительно нагревают в нагревательной(ых) камере(ах) 106 устройства 100 доставки аэрозоля и удаляют из нагревательной(ых) камеры(р) 106 до испарения/распыления композиции 108 предшественника аэрозоля. В этот момент предварительно нагретую композицию 108 предшественника аэрозоля доставляют (например, посредством конструкции 126 для доставки предшественника аэрозоля) к обрабатывающему блоку 400А для предшественника аэрозоля, где она испаряется. Окружающий воздух, поданный через впуск (не показан) в обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля, в сочетании с испаренной/распыленной композицией предшественника аэрозоля переносит подлежащий потреблению аэрозоль к пользователю.
[0088] В некоторых аспектах обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля содержит нагревательный элемент или элемент, образующий аэрозоль, выполненный с возможностью взаимодействия с композицией предшественника аэрозоля, размещенной в нем. В одном примере нагревательный элемент содержит нагревательную пластину. В другом примере нагревательный элемент содержит нагревательную спираль 402. Нагревательная спираль 402 выполнена в виде резистивного нагревательного элемента, который вырабатывает тепло при пропускании через него электрического тока. В число примеров материалов, из которых выполнен нагревательный элемент 402, входят кантал (FeCrAl); нихром; дисилицид молибдена (MoSi2); силицид молибдена (MoSi); дисилицид молибдена, легированный алюминием (Mo(Si,Al)2); и керамика (например, керамика с положительным или отрицательным коэффициентом температурного расширения). Для выработки тепла нагревательный элемент 402 содержит проводящие выводы нагревателя (например, положительные и отрицательные выводы), которые выполнены с возможностью направления потока тока через нагревательный элемент 402 и также с возможностью прикрепления к соответствующей проводке или схеме (не показана) для образования электрического соединения между нагревательным элементом 402 и батареей или другим источником электропитания. В других неограничивающих примерах нагревательный элемент 402 является неэлектрическим и вырабатывает тепло для испарения композиции 108 предшественника аэрозоля посредством кондукции, конвекции и/или излучения.
[0089] В некоторых аспектах обрабатывающий блок 400А для предшественника аэрозоля содержит излучающее устройство микроволнового излучения, которое выполнено с возможностью взаимодействия с композицией предшественника аэрозоля, размещенного в нем, и предварительного нагрева композиции предшественника аэрозоля с использованием излучаемого микроволнового излучения.
[0090] Чувствительный элемент 404, выполненный внутри обрабатывающего блока 400А для предшественника аэрозоля, выполнен с возможностью определения, когда композиция 108 предшественника аэрозоля была нагрета нагревательным элементом 402 до температуры предварительного нагрева. Электрическое соединение с нагревательным элементом 402 выводят из взаимодействие после того, как чувствительный элемент 404 определяет, что температура предварительного нагрева достигнута. Кроме того, когда композиция предшественника аэрозоля предварительно нагрета в нагревательной(ых) камере(ах) 106 устройства 100, чувствительный элемент 404 выполнен с возможностью определения того, когда достигнута максимальная температура, а нагревательный элемент 402 впоследствии выведен из взаимодействия.
[0091] Со ссылкой на ФИГ. 4В показан обрабатывающий блок 400 В для предшественника аэрозоля. Обрабатывающий блок 400В для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью сообщаться по текучей среде с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106. Более конкретно, обрабатывающий блок 400В для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью доставки обработанной композиции предшественника аэрозоля к нагревательной(ым) камере(ам) 106 через выпуск (не показан), сообщающийся с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106 через канал для воздушного потока (например, 120, ФИГ. 2А-В) или через конструкцию для доставки предшественника аэрозоля (например, 126, ФИГ. 1). Обрабатывающий блок 400В для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева материала 406 подложки, имеющего связанную с ним композицию 108 предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции 108 предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретый материал 406 подложки доставляется к нагревательной камере 106.
[0092] В некоторых аспектах обрабатывающий блок 400В для предшественника аэрозоля содержит обычную микроволновую печь. Обрабатывающий блок 400В для предшественника аэрозоля, таким образом, предварительно нагревает подложку 406 до температуры предварительного нагрева с использованием компонентов управления и/или обнаружения, выполненных в обычной микроволновой печи. Затем предварительно нагретую подложку 406 доставляют к нагревательной камере 106 для распыления посредством дополнительного микроволнового излучения. Альтернативно, подложку 406 доставляют к резервуару 128, а конструкция 126 для доставки предшественника аэрозоля доставляет ее ограниченные количества к нагревательной камере 106.
[0093] На ФИГ. 4С показан обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля. Обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью сообщаться по текучей среде с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106. Более конкретно, обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью доставки обработанной композиции предшественника аэрозоля к нагревательной(ым) камере(ам) 106 через выпуск (не показан), сообщающийся с нагревательной(ыми) камерой(ами) 106 через канал для воздушного потока (например, 120, ФИГ. 2А-В) или через конструкцию для доставки предшественника аэрозоля (например, 126, ФИГ. 1). Обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля выполнен с возможностью предварительного нагрева мембраны 408, содержащей композицию 108 предшественника аэрозоля, до температуры предварительного нагрева, причем температура предварительного нагрева меньше максимальной желаемой температуры для образования аэрозоля из композиции 108 предшественника аэрозоля до того, как предварительно нагретая мембрана 408 доставляется к нагревательной камере 106.
[0094] В некоторых аспектах обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля содержит обычную микроволновую печь, в то время как мембрана 408 содержит одну или многоразовую мембрану. В одном примере композиция 108 предшественника аэрозоля обеспечена в мембране 408; причем мембрана 408 уплотнена и затем подана к обрабатывающему блоку 400С для предшественника аэрозоля. Обрабатывающий блок 400С для предшественника аэрозоля, таким образом, предварительно нагревает мембрану 408 до температуры предварительного нагрева с использованием компонентов управления и/или обнаружения, выполненных в обычных микроволновых печах. Мембрана 408 обеспечена в обрабатывающем блоке 400С для предшественника аэрозоля в опорожненном состоянии, но переходит в наполненное состояние, поскольку композиция 108 предшественника аэрозоля внутри испаряется/распыляется. Предварительно нагретую наполненную мембрану 408 затем можно надуть через мундштук или иным образом прикрепить к устройству 100 доставки аэрозоля, чтобы обеспечить доставку аэрозоля потребителю управляемым образом. После доставки аэрозоля мембрана 408 либо утилизируется (т.е. одноразового применения) или разгерметизируется, и внутри располагают дополнительное количество композиции 108 предшественника аэрозоля (т.е. многоразового использования).
[0095] В дополнительном варианте реализации, не показанном, устройство 100 доставки аэрозоля используют для дополнительного испарения аэрозоля, выработанного другим механизмом. Более конкретно, излучающее устройство 110 микроволнового излучения выполнено с возможностью уменьшения размера частиц аэрозоля, выработанных другими механизмами для того, чтобы получить достаточно мелкие частицы (например, 2 микрона в диаметре) для вдыхания. Некоторые такие механизмы для выработки аэрозоля включают струйные распылительные устройства, которые в различных вариантах реализации выполнены с возможностью распыления частиц аэрозоля во внутренней части нагревательной камеры 106 устройства 100 доставки аэрозоля. Например, термопечатающее устройство или пузырьковый принтер способен распылять частицу аэрозоля диаметром примерно 4-40 микрон, в то время как пьезоэлектрический принтер способен распылять частицу аэрозоля диаметром 1-2 микрона. Из-за того, что аэрозоль, состоящий из частиц размером более 2 микрон, как правило, не является пригодным для вдыхания, распыляемые аэрозоли дополнительно испаряются излучающим устройством 110 микроволнового излучения для уменьшения размера частиц до пригодного для вдыхания диаметра, например, 2 микрона или менее.
[0096] Альтернативно, во внутренней части нагревательной камеры 106 выполнена конструкция фитиля и/или катушки для выработки аэрозоля, состоящего из частиц, имеющих индивидуальные диаметры между приблизительно 200-500 нанометров. Хотя содержащие аэрозоль частицы такого диаметра пригодны для вдыхания, в некоторых вариантах реализации излучающее устройство 110 микроволнового излучения выполнено с возможностью дополнительного испарения/распыления аэрозоля 114.
[0097] Со ссылкой на ФИГ. 5 показан способ изготовления устройства доставки аэрозоля. Способ, в целом обозначенный 500, применяют для изготовления устройства доставки аэрозоля, которое вырабатывает аэрозоль с помощью микроволнового излучения композиции предшественника, такой как описана выше.
[0098] На этапе 502 излучающее устройство микроволнового излучения (например, 110, ФИГ. 1) функционально введено во взаимодействие с нагревательной камерой (например, 106, ФИГ. 1), выполненной с возможностью размещения композиции предшественника аэрозоля (например, 108, ФИГ. 1) в ней. В некоторых вариантах реализации излучающее устройство микроволнового излучения выполнено с возможностью нагрева композиции предшественника аэрозоля с помощью излучаемого им микроволнового излучения с получением аэрозоля из композиции предшественника аэрозоля. Композиция предшественника аэрозоля размещена в нагревательной камере.
[0099] На этапе 504 нагревательную камеру вводят во взаимодействие с кожухом (например, 102, ФИГ. 1), имеющим выпускное отверстие (например, 118, ФИГ. 1) таким образом, что выпускное отверстие сообщается по текучей среде с нагревательной камерой, а нагревательная камера выполнена с возможностью реагирования на всасывание через выпускное отверстие для вытягивания через него аэрозоля наружу из кожуха.
[0100] Множество модификаций и других вариантов реализации изобретения станут очевидными для специалиста в уровне техники, к которому относится настоящее раскрытие, что имеет преимущество в отношении учений, представленных в вышеприведенных описаниях и связанных чертежах. Таким образом, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться конкретными вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе, и то, что модификации и другие варианты реализации должны быть включены в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе используются определенные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.