Система, генерирующая аэрозоль, с изменяемой поверхностью
Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, содержащим устройства, генерирующие аэрозоль, и изделия, генерирующие аэрозоль, связанные с устройствами, генерирующими аэрозоль, и, в частности, к системам, генерирующим аэрозоль, содержащим устройства и изделия, имеющие поверхность, которая изменяет форму в ответ на параметр, связанный с устройством или изделием. Система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее корпус изделия и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе. Система дополнительно содержит устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее корпус, который образует гнездо, выполненное с возможностью размещения изделия. Устройство дополнительно содержит электронную схему управления, расположенную в корпусе, и содержит датчик, функционально соединенный с электронной схемой управления и выполненный с возможностью регистрации состояния устройства или изделия при размещении изделия в гнезде. В дополнение, система содержит элемент, изменяющий форму, расположенный на или по меньшей мере одном из корпуса изделия и корпуса устройства. Элемент, изменяющий форму, изменяет форму в ответ на состояние устройства или изделия, зарегистрированное датчиком, чтобы вызвать достаточное изменение формы внешней поверхности устройства или изделия для обеспечения тактильной обратной связи пользователю. Изобретение направлено на обеспечение устройства, генерирующего аэрозоль, способного предоставлять пользователю информацию, которая может быть интерпретирована без вибраций, звука или явно видимой подсказки. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 ил.
Настоящее изобретение относится к системам, генерирующим аэрозоль, содержащим устройства, генерирующие аэрозоль, и изделия, генерирующие аэрозоль, связанные с устройствами, генерирующими аэрозоль, и, в частности, к системам, генерирующим аэрозоль, содержащим устройства и изделия, имеющие поверхность, которая изменяет форму в ответ на параметр, связанный с устройством или изделием.
В данной области техники известен или также был предложен ряд изделий, генерирующих аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как табак, нагревают, а не сжигают. В таких изделиях аэрозоль генерируется в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Известные нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, включают, например, изделия, в которых аэрозоль генерируется посредством электрического нагрева. Во время использования летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве и захватываются в воздух, втягиваемый через изделие. По мере охлаждения высвобождающихся соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем. Известны также курительные изделия, в которых никотиносодержащий аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, посредством химической реакции.
Такие изделия, генерирующие аэрозоль, обычно используются с устройствами, генерирующими аэрозоль, которые содержат блок питания и подходящие электрические компоненты, например, для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, до степени, достаточной для генерирования аэрозоля без сжигания субстрата.
Как известно, в других устройствах, генерирующих аэрозоль, таких как электронные сигареты, используются изделия, генерирующие аэрозоль, которые содержат жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, обычно представляет собой картридж, который содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Устройство может содержать блок питания, такой как батарея, электронную схему управления и электрический генератор аэрозоля. В некоторых случаях картридж может содержать электрический генератор аэрозоля. Картридж, содержащий как источник субстрата, образующего аэрозоль, так и генератор аэрозоля, иногда называют «картомайзером». Генератор аэрозоля может содержать катушку из резистивной проволоки, намотанной вокруг удлиненного фитиля, пропитанного жидким субстратом, образующим аэрозоль. За счет подачи тока на резистивную проволоку можно нагревать субстрат, образующий аэрозоль, с образованием аэрозоля, который может вдыхаться пользователем.
Дополнительные устройства, генерирующие аэрозоль, могут использовать изделия, генерирующие аэрозоль, которые содержат гель, который может быть нагрет для генерирования аэрозоля для вдыхания пользователем. Другие устройства, генерирующие аэрозоль, могут использовать изделия, генерирующие аэрозоль, которые содержат порошок, который может вдыхаться пользователем.
Такие устройства, генерирующие аэрозоль, и изделия имеют разные характерные состояния и параметры, о которых их пользователи могут захотеть получить информацию. Например, пользователь может захотеть получить информацию об уровне заряда батареи устройств, генерирующих аэрозоль, в которых используется батарея таким образом, чтобы пользователь мог запланировать, когда зарядить батарею, относительно времени, в течение которого он планирует использовать устройство.
Другая полезная информация может представлять собой, например, уровень пара или частиц или другие параметры, которые могут быть отрегулированы с использованием таких устройств.
Кроме того, пользователь может найти полезную информацию относительно расходуемого изделия, генерирующего аэрозоль, например, об аромате, марке и т.д., в устройстве. Пользователи обычно узнают эту информацию во время вставки или повторного заполнения расходуемого изделия. Однако через некоторое время или если у пользователя есть несколько устройств, генерирующих аэрозоль, напоминание о параметре расходуемого изделия, которое в настоящее время находится внутри устройства, генерирующего аэрозоль, может быть полезным для пользователя.
В некоторых устройствах, генерирующих аэрозоль, информация, относящаяся к устройству или соответствующему изделию, может быть визуально отображена. Например, устройство может содержать светоизлучающие диоды (LED), которые могут быть включены, например, когда уровень заряда батареи является низким. Устройства могут содержать дисплей, такой как жидкокристаллический дисплей (LCD), который может предоставлять информацию, относящуюся к параметру устройства или соответствующего изделия.
Однако устройства, генерирующие аэрозоль, часто помещают в карман или сумку, из-за чего пользователь должен извлекать устройство из своей сумки или кармана, чтобы увидеть визуальную подсказку о статусе устройства. Иногда извлечение устройства для проверки статуса может быть неудобным. В некоторых случаях пользователь может захотеть проверить статус своего устройства, не показывая при этом устройства, генерирующие аэрозоль, другим людям, которые могут находиться поблизости.
Некоторые устройства, генерирующие аэрозоль, вибрируют для сообщения статуса пользователям. Однако вибрации, если они возникают неожиданно, могут вызывать беспокойство и отвлекать. Кроме того, вибрации, как правило, отправляются краткими очередями, что ограничивает время, в течение которого информация доступна. Если устройство, генерирующее аэрозоль, находится, например, в сумке пользователя, то может существовать низкая вероятность того, что пользователь получит информацию от вибраций, даже если пользователь время от времени физически проверяет устройство, генерирующее аэрозоль, если только пользователь случайно не положит руку на устройство во время возникновения вибраций. Кроме того, пользователя могут раздражать повторяющиеся очереди вибраций, указывающих статус устройства, если пользователь уже получил информацию.
Некоторые устройства, генерирующие аэрозоль, сообщают о статусе пользователям посредством использования звука. Связь, осуществляемая посредством звука, может сталкиваться со многими недостатками связи, осуществляемой посредством вибрации. Например, сообщаемая информация может быть ограничена во времени и не быть непрерывной, причем информация может быть не скрыта или может стать раздражающей, если она поступает после того, как пользователь уже получил информацию, и т. п.
Например, в публикации US 2015/0020825 A1 раскрыто электронное курительное изделие, приспособленное для обеспечения тактильной обратной связи с пользователем. Курительное изделие содержит корпус, который включает в себя компонент тактильной обратной связи, такой как преобразователь вибрации. Курительное изделие может состоять из управляющего элемента и/или картриджа, а компонент тактильной обратной связи может присутствовать в одном или обоих элементах управления и картридже. Компонент тактильной обратной связи выполнен с возможностью генерирования сигнала, который определяет состояние электронного курительного изделия. В этом документе также предложен способ обеспечения тактильной обратной связи в электронном курительном изделии.
Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, способное предоставлять пользователю информацию, которая может быть интерпретирована без вибраций, звука или явно видимой подсказки.
В различных аспектах настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая по меньшей мере одно из устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством, генерирующим аэрозоль, имеющим внешнюю поверхность, способную изменять форму в ответ на зарегистрированное состояние устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством. Соответственно, также предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, имеющее внешнюю поверхность, способную изменять форму в ответ на зарегистрированное состояние устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством. Также предоставлено изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, при этом изделие имеет внешнюю поверхность, способную изменять форму в ответ на зарегистрированное состояние изделия, генерирующего аэрозоль, или устройства, генерирующего аэрозоль, связанного с изделием. Изменение формы элемента, изменяющего форму, может вызвать достаточное изменение формы по меньшей мере одного из внешней поверхности устройства и внешней поверхности изделия для обеспечения тактильной обратной связи пользователю. Как правило, элемент, изменяющий форму, вызывает изменение формы внешней поверхности по меньшей мере одного из корпуса устройства и корпуса изделия.
Любое изменение формы, которое может быть зарегистрировано пользователем, касающимся устройства или ощущающим устройство, является подходящим для обеспечения тактильной обратной связи пользователю.
Изделие содержит корпус изделия и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе изделия. Устройство содержит корпус устройства, который образует гнездо, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Устройство дополнительно содержит электронную схему управления, расположенную в корпусе устройства. Устройство также содержит датчик, функционально соединенный с электронной схемой управления и выполненный с возможностью регистрации состояния устройства или изделия, размещенного в гнезде. В дополнение, по меньшей мере одно из устройства и изделия содержит по меньшей мере один элемент, изменяющий форму, расположенный на корпусе или в нем. Электронная схема управления функционально соединена с элементом, изменяющим форму, и выполнена с возможностью обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму, в ответ на состояние устройства или изделия, зарегистрированное датчиком. Изменение в форме или в получаемой форме внешней поверхности по меньшей мере одного из устройства и изделия может предоставлять пользователю устройства информацию о состоянии устройства или изделия, связанного с устройством, такого как изделие, размещенное в гнезде.
Различные аспекты или варианты осуществления устройств, генерирующих аэрозоль, описанные в данном документе, могут обеспечивать одно или более преимуществ относительно доступных в настоящее время или описанных ранее устройств, которые предоставляют информацию, касающуюся состояния устройства или изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством. Например, путем изменения формы внешней поверхности устройства, в отличие от предоставления исключительно визуальной подсказки, как в случае использования LED или LCD, пользователь может быть проинформирован о состоянии устройства или связанного с ним изделия посредством тактильной обратной связи, без необходимости видеть изделие. Благодаря изменению формы внешней поверхности устройства, в отличие от вибрационной подсказки или звуковой подсказки, пользователь не испытывает неудобства из-за повторяющихся потенциально нежелательных сигналов о состоянии устройства или связанного изделия.
Различные аспекты или варианты осуществления изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в данном документе, могут обеспечивать одно или более преимуществ относительно доступных в настоящее время или описанных ранее изделий, которые предоставляют информацию о состоянии изделия. Например, путем изменения формы внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, изделие может предоставлять информацию относительно состояния изделия, такую как количество субстрата, образующего аэрозоль, оставшегося в изделии, или количество затяжек, осуществленных через изделие.
Любое подходящее устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать элемент, изменяющий форму, для изменения формы внешней или наружной поверхности устройства для предоставления пользователю информации, относящейся к состоянию устройства, генерирующего аэрозоль, или связанного изделия, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено для использования с любым подходящим изделием, генерирующим аэрозоль, таким как картридж, содержащий жидкий субстрат, картридж, содержащий твердый субстрат, картридж, содержащий гелеобразный субстрат, или картридж, содержащий порошковый субстрат. Например, устройство может представлять собой устройство типа электронной сигареты, устройство, работающее по принципу «нагрев без сжигания», и т. п. Устройство может быть подобно устройству, генерирующему аэрозоль, I-QOS® от Philip Morris International, в котором может быть размещен картридж, такой как изделия HEATSTICKS® или HEETS® от Philip Morris International, содержащие субстрат, образующий аэрозоль, который содержит табак. Устройство, генерирующее аэрозоль, I-QOS® нагревает субстрат, образующий аэрозоль, изделий HEATSTICKS® или HEETS® до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата без сжигания субстрата. Устройство может быть подобным электронной сигарете NICOCIG®, которая может быть использована с любым подходящим картриджем, содержащим жидкости для электронных сигарет, или может быть подобным системе MESH® Philip Morris International, содержащей картриджи, которые содержат жидкость для электронных сигарет.
Подобным образом, любое подходящее изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать элемент, изменяющий форму, для изменения формы внешней или наружной поверхности изделия для предоставления пользователю информации, относящейся к состоянию изделия, генерирующего аэрозоль, или устройства, генерирующего аэрозоль, связанного с изделием. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой любое подходящее изделие, генерирующее аэрозоль, такое как картридж, содержащий жидкий субстрат, картридж, содержащий твердый субстрат, картридж, содержащий гелеобразный субстрат, или картридж, содержащий порошковый субстрат. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью использования с любым подходящим устройством, генерирующим аэрозоль.
Независимо от типа устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, элемент, изменяющий форму, может изменять форму в ответ на любое подходящее состояние устройства, генерирующего аэрозоль, или связанного изделия, генерирующего аэрозоль. Например, элемент, изменяющий форму, может изменять форму в ответ на изменение уровня заряда (состояния заряда) блока питания устройства, тип изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в гнезде устройства, количество аэрозоля, образующегося во время использования устройства, и т. п.
Элемент, изменяющий форму, может изменять форму внешней поверхности устройства, генерирующего аэрозоль, или внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, любым подходящим способом. Например, элемент, изменяющий форму, может влиять на глобальное изменение формы поверхности устройства или изделия, может влиять на локальное изменение формы поверхности устройства или изделия, может влиять на текстуру поверхности устройства или изделия и т. п.
Элемент, изменяющий форму, может быть расположен на наружной поверхности корпуса изделия или на наружной поверхности корпуса устройства.
Изменение формы внешней поверхности может предоставлять тактильную подсказку пользователю относительно состояния устройства или связанного изделия, генерирующего аэрозоль. В некоторых случаях изменение формы может также предоставлять пользователю визуальную подсказку. Соответственно, в некоторых ситуациях пользователь может видеть устройство для идентификации состояния или может почувствовать устройство для идентификации состояния, в зависимости от того, что является более удобным для пользователя в данный момент времени.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать любой подходящий элемент, изменяющий форму. Элемент, изменяющий форму, может содержать материал, изменяющий форму. Может быть использован любой подходящий материал, изменяющий форму. Например, материал, изменяющий форму, может включать пьезоэлектрический материал, сплав с памятью формы, пеноматериал, содержащий пузырьки газа, электроактивный полимер и т. п. Пьезоэлектрический материал и электроактивный полимер, например, могут изменять форму при подаче электрического тока или напряжения и возвращаться к своей первоначальной форме при прекращении подачи тока или напряжения. Сплав с памятью формы и пеноматериал, содержащий пузырьки газа, могут изменять форму при нагреве или охлаждении и возвращаться к своей первоначальной форме при возвращении к температуре окружающей среды.
Любой подходящий пьезоэлектрический материал может быть использован в качестве материала, изменяющего форму. Например, могут быть использованы пьезоэлектрические кристаллы, керамика, биоматериалы и т. п. Примеры пьезоэлектрических материалов, которые могут быть использованы, включают кварц, берлинит (AlPO4), сахарозу, сегнетову соль, топаз, минералы турмалиновой группы, титанат свинца (PbTiO3), лангасит (La3Ga5SiO14), ортофосфат галлия (GaPO4), ниобат лития (LiNbO3), танталат лития (LiTaO3), титанат бария (BaTiO3), цирконат-титанат свинца (Pb[ZrxTi1−x]O3, где 0 ≤ x ≤ 1), ниобат калия (KNbO3), вольфрамат натрия (Na2WO3), Ba2NaNb5O5, Pb2KNb5O15, оксид цинка (ZnO)-структура вюрцита, феррит висмута (BiFeO3), ниобат натрия NaNbO3, титанат висмута Bi4Ti3O12, титанат висмута натрия (NaBi(TiO3)2), кристалл массивного или наноструктурированного полупроводника, имеющий нецентральную симметрию, такой как материалы группы III-V и II-VI, поливинилиденфторид (PVDF) и органические наноструктуры, такие как самоорганизующиеся дифенилаланиновые пептидные нанотрубки и т. п. В некоторых вариантах осуществления пьезоэлектрический материал расширяется в объеме при подаче электрического тока или напряжения и может возвращаться к уменьшенному исходному объему, когда ток или напряжение не подают.
Любой подходящий электроактивный полимер может быть использован в качестве материала, изменяющего форму. Электроактивные полимеры могут изменять форму в ответ на подачу тока или напряжения и возвращаться к своей первоначальной форме при прекращении подачи тока или напряжения. Примеры электроактивных полимеров включают диэлектрические электроактивные полимеры и ионные электроактивные полимеры. Примеры диэлектрических электроактивных полимеров включают ферроэлектрические полимеры, электрострикционные привитые полимеры и жидкокристаллические полимеры. Примеры ионных электроактивных полимеров включают проводящие полимеры, ионный полимер-металлические композиты и гели, реагирующие на раздражители.
Устройство может быть выполнено любым подходящим образом для подачи тока или напряжения на пьезоэлектрический материал или электроактивный полимер. Например, элемент, изменяющий форму, может содержать два электрода, между которыми может быть размещен пьезоэлектрический материал или электроактивный полимер. Электроды могут быть функционально соединены с электронной схемой управления устройства для управления тем, должно ли, на сколько сильно и когда напряжение подают на электроды, чтобы повлиять на изменение формы пьезоэлектрического материала или электроактивного полимера. В некоторых вариантах осуществления ток может быть подан непосредственно на материал, изменяющий форму, такой как пьезоэлектрический материал, чтобы влиять на изменение формы. Если изделие, генерирующее аэрозоль, содержит элемент, изменяющий форму, изделие и устройство могут содержать дополнительные электрические контакты, которые расположены с возможностью соединения, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещают в устройстве для электрического соединения пьезоэлектрического материала или электроактивного полимера с блоком питания устройства.
Любой подходящий сплав с памятью формы может быть использован в качестве материала, изменяющего форму. В некоторых вариантах осуществления сплав с памятью формы представляет собой сплав с двусторонней памятью формы. Сплавы с двусторонней памятью формы представляют собой материалы, которые могут иметь две различные формы: одну форму при более низких температурах; и другую форму при более высоких температурах. Форма сплава с двусторонней памятью формы может зависеть от температуры, что означает, что изменение температуры приведет к изменению формы сплава. Температуры в пределах температурного диапазона, во время действия которого сплав с памятью формы изменяет форму, называются температурами превращения сплава. Существует гистерезис, связанный с данным фазовым превращением. Величина гистерезиса изменяется от одной системы сплавов к другой и имеет типичные значения в диапазоне от 20ºC до 40ºC. Температуры превращения могут быть отрегулированы в соответствии с типом используемого сплава, и температуры превращения могут быть выбраны из диапазона от -100 до 100°C. В некоторых вариантах осуществления сплав с памятью формы имеет температуру трансформации в диапазоне от приблизительно 40°C до приблизительно 70°C.
Подходящие сплавы с памятью формы включают сплавы с памятью формы на основе благородных металлов, сплавы с памятью формы на основе Cu, сплавы с памятью формы на основе Fe, сплавы с памятью формы на основе Ni-Ti и т. п. В некоторых вариантах осуществления материал, изменяющий форму, содержит титано-никелево-медный (TiNiCu) сплав с памятью формы, причем эти сплавы могут демонстрировать хорошие усталостные характеристики, позволяющие осуществлять миллион, десять миллионов или более циклов преобразования формы.
Любой подходящий пеноматериал, содержащий пузырьки газа, может быть использован в качестве материала, изменяющего форму. Пеноматериал может расширяться в объеме при нагреве и может возвращаться к своему исходному объему при охлаждении до температуры окружающей среды. Пеноматериал может представлять собой герметичный пеноматериал. Пеноматериал может быть герметичным, так что пузырьки газа могут удерживаться в пеноматериале, или пеноматериал может быть помещен в гибкую герметичную упаковку. Пузырьки газа могут представлять собой воздух или любой другой подходящий газ, который легко расширяется при нагреве. Пеноматериал может содержать любой подходящий материал, такой как полиуретан.
Элемент, изменяющий форму, может содержать нагревательный элемент для нагрева сплава с памятью формы или пеноматериала, чтобы вызвать изменение формы или расширение сплава с памятью формы или пеноматериала. Сплав с памятью формы или пеноматериал могут быть помещены в контакте с нагревательным элементом или вблизи него.
Нагревательный элемент может содержать, например, резистивную проволоку или сетку. Сплав с памятью формы или пеноматериал могут находиться на резистивной подложке, которая служит в качестве нагревательного элемента. Нагревательный элемент может быть функционально соединен с электронной схемой управления устройства для управления тем, должен ли, на сколько сильно и когда нагревательный элемент нагревают, чтобы вызвать изменение формы или объема сплава с памятью формы или пеноматериала.
В некоторых вариантах осуществления ток могут непосредственно подавать на материал, изменяющий форму, такой как сплав с памятью формы, который может служить в качестве резистора и может быть нагрет благодаря эффекту Джоуля. Этот нагрев может повлиять на изменение формы материала, изменяющего форму.
Активация элемента, изменяющего форму, посредством применения тепла может приводить к быстрому изменению формы. Однако потеря тепла после прекращения подачи тепла может происходить в течение более длительного периода времени, поскольку тепло передают, например, внешней среде. Такая ситуация может быть целесообразной при использовании сплава с памятью формы, который не будет изменять форму до тех пор, пока не будет достигнута температура перехода. Небольшое или минимальное количество энергии может быть подано для нагрева сплава с памятью формы до температуры выше температуры перехода, и полученная в результате форма может сохраняться в течение относительно длительного периода времени до рассеивания тепла. Соответственно, расширенное изменение формы может быть достигнуто с небольшими или минимальными затратами энергии.
Элемент, изменяющий форму, или его часть могут быть расположены на корпусе или в нем. В некоторых вариантах осуществления элемент, изменяющий форму, расположен между базовым слоем и внешним слоем корпуса. Базовый слой может обеспечивать структурную жесткость корпуса. Внешний слой может быть достаточно гибким, чтобы приспособиться к изменению формы во время изменения формы элемента, изменяющего форму. Внешний слой может удерживать элемент, изменяющий форму. Внешний слой может обеспечивать или способствовать обеспечению герметичного барьера для пеноматериала с пузырьками газа. Внешний слой может представлять собой покрытие, расположенное на базовом слое. Внешний слой может быть упругим и смещенным в направлении отведенного состояния. Внешний слой может служить в качестве теплозащитного экрана для предотвращения избыточной передачи тепла от, например, резистивного элемента, принадлежащего элементу, изменяющему форму, к пользователю, касающемуся корпуса. В некоторых вариантах осуществления корпус содержит дополнительный слой теплозащитного экрана между базовым слоем и внешним слоем. Слой теплозащитного экрана может также служить для проведения тепла по большой площади, чтобы облегчить охлаждение элемента, изменяющего форму, когда нагревательный элемент больше не активируют.
Корпус может содержать любой подходящий базовый слой. Например, базовый слой корпуса может быть образован из любого подходящего металлического материала, жесткого пластмассового материала или их комбинаций. Примеры подходящих металлических материалов включают нержавеющую сталь, алюминий и т. п. Примеры подходящих жестких пластмассовых материалов включают полиэтилен высокой плотности, поликарбонат, полиамиды, полипропилен и т. п.
Корпус может содержать любой подходящий внешний слой. В некоторых вариантах осуществления базовый слой представляет собой внешний слой корпуса. Если таковые присутствуют, примеры подходящих внешних слоев включают каучуки, термопластичные эластомеры, термопластичные вулканизаты, термопластичный уретан и гибкий поливинилхлорид (PVC). Например, внешний слой может содержать полиуретан, полиэтилен низкой плотности, термопластичный вулканизат SANTOPRENE®, силикон, PVC, содержащий пластификаторы, полиэтиленпропилендиен и т. п.
Любой подходящий материал может быть использован в необязательном слое теплозащитного экрана. Подходящие материалы включают теплопроводные полимерные материалы и виды металлической фольги. Примеры теплопроводных полимерных материалов могут включать полимеры, содержащие графитовые волокна или металлические частицы в качестве добавок. Примеры подходящих видов металлической фольги включают виды фольги из алюминия, меди и олова.
Элемент, изменяющий форму, может содержать подвижную часть. Подвижная часть может, в некоторых вариантах осуществления, не менять форму, а вместо этого перемещаться при изменении формы материала, изменяющего форму. Подвижная часть может быть расположена на материале, изменяющем форму, или функционально соединена с ним таким образом, чтобы при изменении формы материала, изменяющего форму, подвижная часть перемещалась. Подвижная часть может иметь форму и размер, подходящие для предоставления пользователю визуальных или тактильных подсказок. Подвижная часть может иметь круглые, треугольные, квадратные поверхности или поверхности другой подходящей формы. В некоторых случаях подвижная часть может иметь поверхность в форме буквы, слова или символа. Подвижная часть может соответствовать точкам шрифта Брайля. В шрифте Брайля используется 2 столбца, каждый из которых имеет 3 или 4 точки. Подвижная часть может быть расположена между базовым слоем и внешним слоем корпуса изделия и устройства. Подвижная часть может быть образована из любого подходящего материала. Например, подвижная часть может быть образована из жесткой пластмассы, металла или их комбинаций.
Корпус устройства, генерирующего аэрозоль, может образовывать гнездо для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Гнездо имеет размер и форму, позволяющие разместить по меньшей мере часть подходящего изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать контейнер, выполненный с возможностью размещения в гнезде корпуса, и может содержать субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в контейнере.
Может быть применен любой подходящий контейнер. В некоторых вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, контейнер может содержать обертку, которая окружает субстрат, образующий аэрозоль. Например, обертка может содержать фицеллу, сигаретную бумагу и т. п. В некоторых вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой жидкий субстрат, контейнер может содержать пластмассовый или металлический корпус для удержания жидкости.
Информация, относящаяся к изделию, генерирующему аэрозоль, и/или субстрату, образующему аэрозоль, в изделии может быть включена в элемент, расположенный в контейнере, на нем или вокруг него. Например, на контейнере может быть размещена RFID-метка, или электрическая схема, содержащая электрический контакт, может быть расположена на контейнере. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать RFID-считыватель или электрический контакт, например, в гнезде, для электрического соединения с контактом контейнера. RFID-считыватель или электрический контакт могут быть функционально соединены с электронной схемой управления устройства, генерирующего аэрозоль, для приема информации, относящейся к изделию, генерирующему аэрозоль, и/или субстрату, образующему аэрозоль, в изделии. Датчик может содержать RFID-считыватель или электрический контакт.
Корпус устройства, генерирующего аэрозоль, может образовывать внутреннюю часть устройства, в которой могут быть расположены по меньшей мере одно из электронной схемы управления и блока питания.
Электронная схема управления может быть предусмотрена в любой подходящей форме и может содержать, например, контроллер или запоминающее устройство и контроллер. Контроллер может содержать одно или более из машины состояний на основе специализированной интегральной схемы (ASIC), цифрового процессора сигналов, вентильной матрицы, микропроцессора или эквивалентной дискретной или интегральной логической схемы. Электронная схема управления может содержать запоминающее устройство, которое хранит команды, приводящие к выполнению одним или более компонентами схемы функции или аспекта электронной схемы управления. Функции, свойственные электронной схеме управления, в настоящем изобретении могут быть осуществлены как одно или более из программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения и аппаратного обеспечения. Электронная схема управления может быть функционально соединена с блоком питания.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать любой подходящий блок питания. Например, блок питания устройства, генерирующего аэрозоль, может представлять собой батарею или комплект батарей. Батареи узла блока питания могут быть перезаряжаемыми, съемными и/или сменными. Может быть использована любая подходящая батарея.
Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью регулирования блока питания. Питание может подаваться на элемент, изменяющий форму, или соответствующую часть элемента, изменяющего форму, любым подходящим образом, как, например, в виде электрического тока или разности напряжений, чтобы заставить элемент, изменяющий форму, изменить форму по меньшей мере одного из изделия и устройства. Элемент, изменяющий форму, или его часть могут быть соединены с электронной схемой управления посредством мультиплексора, если система содержит множество элементов, изменяющих форму. Использование мультиплексора может упростить конструкцию устройства за счет исключения необходимости в прокладке отдельных линиях на всем расстоянии от каждого элемента, изменяющего форму, или его части.
Электронная схема управления и блок питания могут также управлять базовой работой устройства, генерирующего аэрозоль. Например, если устройство, генерирующее аэрозоль, работает путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль, чтобы генерировать аэрозоль для вдыхания пользователем, электронная схема управления может быть функционально соединена с нагревательным элементом для управления нагревом субстрата, образующего аэрозоль. Устройство или изделие могут содержать резистивный нагревательный элемент, функционально соединенный с электронной схемой управления и блоком питания. В некоторых вариантах осуществления устройство может содержать индукционную нагревательную катушку для индукционного нагрева материала токоприемника, контактирующего с субстратом, образующим аэрозоль, или расположенным вблизи него.
Электронная схема управления может содержать модуль связи или подходящую схему для осуществления связи с внешним устройством, таким как компьютер или смартфон. Связь может быть беспроводной или проводной. По меньшей мере часть управления элементом, изменяющим форму, может быть запрограммирована пользователем внешнего устройства. Например, способ, которым элементы, изменяющие форму, изменяют форму устройства, может регулироваться пользователем. Пользователь программирует электронную схему управления для связывания конкретного изменения формы с параметром устройства или связанного изделия, что позволяет пользователю персонализировать уведомление об изменении формы. Изготовитель устройства может разработать приложение, которое может быть запущено на внешнем устройстве, чтобы позволить внешнему устройству взаимодействовать с электронной схемой управления и, необязательно, программировать ее по мере необходимости или по желанию.
Электронная схема управления может быть функционально соединена с одним или более датчиками, выполненными с возможностью регистрации состояния устройства или изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством. Электронная схема управления может активировать элемент, изменяющий форму, для изменения формы по меньшей мере одного из внешней поверхности корпуса устройства и внешней поверхности корпуса изделия в ответ на состояние, зарегистрированное датчиком. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать любое подходящее количество и тип датчиков для идентификации статуса устройства. Тип используемого датчика может варьироваться в зависимости от регистрируемого состояния устройства или связанного изделия, генерирующего аэрозоль.
Например, устройство может содержать датчик, выполненный с возможностью регистрации уровня заряда или состояния заряда батареи или другого подходящего блока питания, расположенного в корпусе. Для регистрации уровня заряда батареи может использоваться любой подходящий датчик. Например, датчик уровня заряда батареи может содержать амперметр, вольтметр, измеритель сопротивления и т. п.
Устройство может содержать датчик для регистрации параметров, связанных с изделием, генерирующим аэрозоль. Например, могут быть зарегистрированы тип изделия, генерирующего аэрозоль, марка изделия, генерирующего аэрозоль, аромат материала в изделии, генерирующем аэрозоль, оставшееся количество субстрата, образующего аэрозоль, и т. п. Устройство может получать информацию, относящуюся к изделию, генерирующему аэрозоль, любым подходящим способом. Например, прямое электрическое соединение между электронной схемой управления устройства и изделием, генерирующим аэрозоль, может быть образовано с картриджем, когда картридж размещен в гнезде, образованном корпусом устройства. Информация, относящаяся к изделию, может передаваться на электронную схему управления через прямое электрическое соединение. Например, внутренняя часть гнезда и внешняя часть изделия, генерирующего аэрозоль, могут содержать контакты для непосредственного электрического соединения электронной схемы управления устройства с изделием. В некоторых вариантах осуществления информация об изделии может быть передана беспроводным способом на устройство. В некоторых вариантах осуществления диапазон беспроводной передачи ограничен так, что на устройство передается только информация от изделия, размещенного в устройстве, в отличие от изделия, расположенного в непосредственной близости от устройства. В некоторых примерах изделие, генерирующее аэрозоль, содержит RFID-метку, и устройство содержит RFID-считыватель.
В некоторых вариантах осуществления датчик может включать любой подходящий оптический датчик для регистрации видимого индикатора, такого как штрихкод, предусмотренного на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Датчик может быть расположен с возможностью регистрации видимого индикатора на изделии, когда изделие размещено в гнезде устройства.
Устройство может содержать датчик, выполненный с возможностью регистрации любого подходящего рабочего параметра устройства. Например, могут отслеживать количество аэрозоля или твердых частиц, образующихся при использовании устройства. Может быть использован любой подходящий датчик. Например, датчик может включать любой подходящий оптический датчик для регистрации концентрации аэрозоля или твердых частиц, например, посредством рассеяния или поглощения света. В некоторых вариантах осуществления датчик, выполненный с возможностью измерения емкости или сопротивления на канале, через который протекает аэрозоль или твердые частицы, может быть использован для регистрации концентрации аэрозоля или твердых частиц, генерируемых во время использования устройства.
В другом аспекте настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: корпус, образующий гнездо, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль; электронную схему управления, расположенную в корпусе; и датчик, функционально соединенный с электронной схемой управления. Датчик выполнен с возможностью регистрации состояния устройства или изделия при размещении изделия в гнезде. Система дополнительно содержит элемент, изменяющий форму, расположенный на корпусе или в нем, и электронная схема управления выполнена с возможностью функционального соединения с элементом, изменяющим форму, и выполнена с возможностью обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму, в ответ на состояние устройства или изделия, зарегистрированное датчиком.
В другом аспекте настоящего изобретения предусмотрено изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, причем изделие содержит: корпус; субстрат, образующий аэрозоль, расположенный в корпусе; и элемент, изменяющий форму, расположенный на корпусе или в нем. Элемент, изменяющий форму, выполнен с возможностью функционального соединения с электронной схемой управления устройства, генерирующего аэрозоль, для обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму.
Любые признаки, описанные выше в отношении одного аспекта, могут быть также применимы к другим аспектам настоящего изобретения.
Далее ссылка будет сделана на графические материалы, на которых изображены один или более аспектов, описанных в настоящем изобретении. Тем не менее, следует понимать, что другие аспекты, не изображенные на графических материалах, попадают в рамки объема и сущности настоящего изобретения. Одинаковые номера ссылочных позиций, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам, этапам и т. п. Тем не менее, следует понимать, что использование номера для обозначения компонента на заданной фигуре не предназначено для ограничения компонента на другой фигуре, обозначенного тем же самым номером. Кроме того, использование разных номеров ссылочных позиций для обозначения компонентов на разных фигурах не предназначено для указания того, что компоненты с разными номерами ссылочных позиций не могут быть одинаковыми с компонентами с другими номерами ссылочных позиций или подобными им. Фигуры представлены с целью иллюстрации, а не ограничения. Схематические изображения, представленные на фигурах, не обязательно выполнены в масштабе.
На фиг. 1 показан схематический вид в разрезе устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2A показан схематический вид в разрезе разъединенных частей и крышки устройства, генерирующего аэрозоль, и связанного изделия, генерирующего аэрозоль, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2B-C показаны схематические виды в перспективе примера системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 2A. На фиг. 2B показаны соединенные части и удаленная крышка. На фиг. 2C показана система с крышкой, закрепленной на месте.
На фиг. 3A-3B показаны схематические виды в разрезе устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего элемент, изменяющий форму, в деактивированном состоянии (фиг. 3A) и активированном состоянии (фиг. 3B).
На фиг. 4A-4B показаны схематические блок-схемы устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего элемент, изменяющий форму, в деактивированном состоянии (фиг 4A) и активированном состоянии (фиг. 4B).
На фиг. 5A-5B показаны схематические блок-схемы устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего элемент, изменяющий форму, в деактивированном состоянии (фиг. 5A) и активированном состоянии (фиг. 5B).
На фиг. 6A-6B показаны схематические виды в разрезе части корпуса и элемента, изменяющего форму, расположенного в корпусе. На фиг. 6A элемент, изменяющий форму, находится в деактивированном состоянии. На фиг. 6B элемент, изменяющий форму, находится в активированном состоянии.
На фиг. 7A-B показаны схематические виды сверху варианта осуществления части корпуса, изображенного на фиг. 6A-B. Фиг. 7A соответствует фиг. 6A, на которой элемент, изменяющий форму, изображен в деактивированном состоянии. Фиг. 7B соответствует фиг. 6B, на которой элемент, изменяющий форму, изображен в активированном состоянии.
На фиг. 8A-B показаны схематические виды в разрезе системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и связанное изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее элемент, изменяющий форму, в деактивированном состоянии (фиг. 8A) и активированном состоянии (фиг. 8B).
На фиг. 9 показана схематическая блок-схема системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и связанное изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее элемент, изменяющий форму, в деактивированном состоянии.
На фиг. 1 изображена система, которая содержит устройство 200, генерирующее аэрозоль, и связанное изделие 100, генерирующее аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 200 содержит корпус 210, образующий гнездо 220, которое выполнено с возможностью размещения изделия 100, генерирующего аэрозоль. Устройство 200 также содержит удлиненный нагревательный элемент 230, проходящий в гнездо 220. Нагревательный элемент 230 может включать электрически резистивный нагревательный компонент. Гнездо 220 имеет открытый конец, через который может быть вставлено изделие 100, генерирующее аэрозоль. Гнездо 220 имеет закрытый конец, в который изделие 100, генерирующее аэрозоль, может упираться при вставке в гнездо 220. Кроме того, устройство 200 содержит блок 240 питания и электронную схему 250 управления, расположенную во внутренней части корпуса 210. Блок 240 питания и электронная схема 250 управления взаимодействуют друг с другом для управления нагревательным элементом 230. Предпочтительно электронная схема 250 управления выполнена с возможностью нагрева нагревательного элемента до степени, достаточной для инициирования генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, используемого с устройством 200, без сжигания субстрата.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 110, в котором содержится субстрат 300, образующий аэрозоль. Корпус 110 может представлять собой, например, обертку, такую как фицелла или сигаретная бумага. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может содержать фильтр 140, такой как ацетилцеллюлозный жгут или другой подходящий фильтр, на мундштучном конце 102, расположенном дальше по ходу потока относительно субстрата 300, образующего аэрозоль. Конец 104 изделия 100, противоположный мундштучному концу 102, может контактировать с закрытым концом гнезда 220, когда изделие 100 вставлено в гнездо 220 устройства 200.
Пользователь может вставлять мундштучный конец 102 изделия 100 в свой рот и осуществлять затяжку через изделие 100, что вызывает протекание воздуха через изделие 100. Субстрат 300, образующий аэрозоль, нагревается нагревательным элементом 230 устройства 200. Когда пользователь осуществляет затяжку через мундштучный конец 102 изделия 100, воздух проходит через нагретый субстрат 300 и аэрозоль, генерируемый из субстрата, захватывается воздухом, втягиваемым через изделие 100. Аэрозоль, захваченный воздухом, который втягивают через изделие 100, доставляется через мундштучный конец 102 изделия 100 с целью доставки пользователю во время вдыхания.
На фиг. 2A-C изображена система, которая содержит устройство 200, генерирующее аэрозоль, и связанное изделие 100, генерирующее аэрозоль, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 200 содержит первую часть 10, испарительный блок 20 и крышку 40. В этом варианте осуществления изделие 100, генерирующее аэрозоль, имеет форму капсулы, содержащей корпус 310, образующий резервуар, в котором может храниться жидкий субстрат 300, образующий аэрозоль.
Первая часть 10 соединена с возможностью отсоединения с испарительным блоком 20. Испарительный блок 20 выполнен с возможностью разъемного соединения с изделием 100, генерирующим аэрозоль. Крышка 40 выполнена с возможностью расположения на испарительном блоке 20 и изделии (капсуле) 100, генерирующем аэрозоль. Крышка 40 выполнена с возможностью разъемного закрепления в положении относительно испарительного блока 20 и изделия 100, генерирующего аэрозоль. В некоторых примерах (не показаны) компоненты испарительного блока могут быть включены в изделие 100, генерирующее аэрозоль, и система не содержит отдельный испарительный блок.
Первая часть 10 содержит корпус 130, образующий внутреннюю часть, в которой расположены блок 240 питания и электронная схема 250 управления. Электронная схема 250 управления электрически соединена с блоком 240 питания. Электрические проводники 140 из электронной схемы 250 управления могут соединяться с контактами (не показаны), выведенными через, расположенными на или образованными посредством корпуса 130.
Испарительный блок 20 содержит корпус 245, в котором размещены элемент 215 для переноса жидкости и нагревательный элемент 225. Элемент 215 для переноса жидкости находится в тепловом соединении с нагревательным элементом 225. Электрические проводники 235 электрически соединяют нагревательный элемент 225 с электрическими контактами (не показаны), выведенными через, расположенными на или образованными посредством корпуса 245. Когда испарительный блок 20 соединен с первой частью 10 (например, как показано на фиг. 2B), нагревательный элемент 225 электрически соединен с электронной схемой 250 управления и блоком 240 питания посредством электрических проводников 235 испарительного блока 20, электрических проводников 140 первой части 10 и электрического соединения между контактами (не показаны) первой части 10 и испарительного блока 20.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, может быть соединено с испарительным блоком 20, например, посредством соединения с защелкиванием, посадки с натягом или любого другого подходящего соединения. Когда изделие 100, генерирующее аэрозоль, соединено с испарительным блоком 20, резервуар и, следовательно, субстрат 300, образующий аэрозоль, могут быть либо непосредственно размещены, либо впоследствии введены в сообщение по текучей среде с элементом 215 для переноса жидкости. Например, в этом варианте осуществления изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит клапаны 399, выполненные с возможностью закрывания, когда испарительный блок и капсула не соединены, и выполненные с возможностью открывания, когда испарительный блок и капсула соединены. Клапаны 399 выровнены с дальними отверстиями в изделии 100, генерирующем аэрозоль, и ближними отверстиями (не показаны) в испарительном блоке 20 так, чтобы, когда клапаны 399 открыты, жидкий субстрат 300, образующий аэрозоль, в резервуаре сообщался с элементом 215 для переноса жидкости.
Также на фиг. 2A показан проход для потока воздуха или аэрозоля. Испарительный блок 20 содержит одно или более впускных отверстий 244 (два показаны) в корпусе 245, сообщающихся с проходом 218, который проходит к ближнему концу испарительного блока. Центральный проход 315 проходит через изделие 100, генерирующее аэрозоль, и сообщается с проходом 218 испарительного блока 20, когда испарительный блок 20 и изделие 100, генерирующее аэрозоль, соединены. Крышка 40 содержит центральный проход 415. Центральный проход 415 крышки 40 сообщается с центральным проходом 315 изделия 100, генерирующего аэрозоль, когда крышка 40 расположена над изделием 100.
Крышка 40 содержит корпус 410, образующий углубление 416, выполненное с возможностью расположения над испарительным блоком 20 и изделием 100. Крышка 40 может удерживаться в положении любым подходящим образом, как, например, резьбовое соединение, соединение с защелкиванием, соединение посадкой с натягом, магнитное соединение и т. п., с любым одним или более из первой части 10, испарительного блока 20 или изделия 100 (соединение не показано).
На фиг. 2B-C показан схематический вид в перспективе устройства 200, генерирующего аэрозоль, и связанного изделия 100, генерирующего аэрозоль, изображенного на фиг. 2A. Устройство 200, показанное на фиг. 2B-C, содержит первую часть 10, испарительный блок 20 и крышку 40. Части в целом описаны в отношении фиг. 2A. В некоторых примерах (не показаны) компоненты испарительного блока могут быть включены в изделие, генерирующее аэрозоль, и система не будет содержать отдельный испарительный блок.
Соединенная система проходит от мундштучного конца 102 к дальнему концу 103. Корпус изделия 100, генерирующего аэрозоль, образует отверстие 35, сообщающееся с каналом по длине изделия 100. Канал образует часть пути для потока аэрозоля через систему. Корпус испарительного блока 20 образует впускное отверстие 244 для воздуха, сообщающееся с каналом через испарительный блок 20. Канал, проходящий через испарительный блок 20, сообщается с каналом, проходящим через изделие 100, генерирующее аэрозоль. Крышка 40, которая выполнена с возможностью накрывания испарительного блока 20 и изделия 100, генерирующего аэрозоль, содержит корпус 410, содержащий боковую стенку, образующую впускное отверстие 44 для воздуха, которое сообщается с впускным отверстием 244 для воздуха испарительного блока 20, когда крышка 40 закреплена на месте относительно других частей системы. Корпус 410 крышки 40 также образует отверстие 45 мундштучного конца, которое сообщается с каналом через изделие 100, генерирующее аэрозоль. Соответственно, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштучный конец 102, воздух поступает во впускное отверстие 44 крышки 40, затем поступает во впускное отверстие 244 испарительного блока 20, протекает через канал в испарительном блоке 20, через канал в изделии 100, генерирующем аэрозоль, через отверстие 35 на ближнем конце изделия 100 и через отверстие 45 мундштучного конца.
Первая часть 10 системы, генерирующей аэрозоль, изображенной на фиг. 2B-C содержит кнопку 15, которая может быть нажата для активации и необязательно для деактивации системы. Кнопка 15 соединена с переключателем электронной схемы управления.
Также в системе, изображенной на фиг. 2B, показано, что корпус 130 первой части 10 образует бурт 12 на ближнем конце. Дальний конец крышки 40 упирается в бурт 12, когда крышка 40 закреплена на месте над испарительным блоком 20 и изделием 100. Корпус 410 крышки 40 и корпус 130 первой части 10 вместе образуют корпус устройства 200, генерирующего аэрозоль.
Устройства 200, изображенные на фиг. 1 и 2A-C, являются лишь примерами устройств, генерирующих аэрозоль, которые могут быть использованы в соответствии с идеями, представленными в данном документе. Идеи, представленные в данном документе, также применимы к любому другому подходящему устройству, генерирующему аэрозоль, включая устройства, выполненные с возможностью использования с изделиями, генерирующими аэрозоль, которые содержат порошковые или гелевые субстраты.
Обратимся здесь к фиг. 3A-B и 4A-B, на которых иллюстративные неконкретизированные устройства 200, генерирующие аэрозоль, изображены в схематической форме. Устройства 200 содержат корпус 210, образующий гнездо 220, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Корпус 210 также образует внутреннюю часть, в которой расположены электронная схема 250 управления и блок 240 питания. Устройство 200 также содержит датчик 260 и элемент270, изменяющий форму, выполненный с возможностью изменения формы при активации посредством электронной схемы 250 управления. Элемент 270, изменяющий форму, расположен с возможностью изменения формы устройства. Электронная схема 250 управления функционально соединена с блоком 240 питания, датчиком 260 и элементом 270, изменяющим форму. Датчик 260 выполнен с возможностью регистрации состояния устройства 200 или изделия, генерирующего аэрозоль, связанного с устройством 200; например, когда изделие расположено в гнезде 220. Электронная схема 250 управления выполнена с возможностью обеспечения подачи питания от блока 240 питания на элемент 270, изменяющий форму, чтобы активировать элемент 270, изменяющий форму, когда предварительно определенное состояние зарегистрировано датчиком 260. Активация элемента 270, изменяющего форму, вызывает изменение внешней формы устройства 200. Сравним, например, фиг. 3B, на которой элемент 270, изменяющий форму, активирован, с фиг. 3A, на которой элемент 270, изменяющий форму, не активирован. Подобным образом, например, сравним фиг. 4B, на которой элемент 270, изменяющий форму, активирован, с фиг. 4A, на которой элемент 270, изменяющий форму, не активирован. В изображенных вариантах осуществления активация (например, подача электрического тока или разности напряжений) элемента 270, изменяющего форму, или его части, вызывает увеличение объема элемента 270, изменяющего форму, или его части, что вызывает изменение формы устройства 200. Элемент 270, изменяющий форму, устройства по фиг. 3A и 3B расположен с возможностью деформирования корпуса 210 по всей окружности устройства 200 вдоль части длины устройства 200, чтобы изменить внешнюю форму устройства 200. Элемент 270, изменяющий форму, устройства по фиг. 4A и 4B расположен на одной конкретной стороне устройства 200 для изменения внешней формы устройства на этой конкретной стороне при активации элемента, изменяющего форму.
Устройство 200 может содержать более одного датчика 260, расположенного и выполненного с возможностью регистрации состояния устройства. Например, датчик 260 может быть функционально соединен с блоком 240 питания для измерения уровня заряда блока питания. Датчик 260 может быть выполнен с возможностью функционального соединения с изделием, генерирующим аэрозоль, когда изделие вставлено в гнездо 220 устройства. Датчик 260 может быть расположен и выполнен с возможностью регистрации количества или концентрации аэрозоля или частиц, протекающих через мундштучный конец устройства 200.
На фиг. 5A-5B изображено другое неконкретизированное устройство 200, генерирующее аэрозоль. Как и устройства, изображенные на фиг. 3A-B и 4A-B, устройство 200, изображенное на фиг. 5A-B содержит корпус 210, образующий гнездо 220, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, которое содержит субстрат, образующий аэрозоль. Корпус 210 также образует внутреннюю часть, в которой расположены электронная схема 250 управления и блок 240 питания. Устройство 200 также содержит датчик 260, выполненный с возможностью регистрации состояния устройства 200 или изделия, связанного с устройством 200, например, когда изделие размещено в гнезде 220.
Устройство 200, изображенное на фиг. 5A-B, содержит множество элементов 270, изменяющих форму, которые выполнены с возможностью изменения формы устройства 200 при активации. Электронная схема 250 управления функционально соединена с блоком 240 питания, датчиком 260 и каждым из элементов 270, изменяющих форму. В этом варианте осуществления электронная схема 250 управления соединена с элементом 270, изменяющим форму, посредством мультиплексора 280.
Электронная схема 250 управления выполнена с возможностью обеспечения подачи питания от блока 240 питания для активации одного или более из множества элементов 270, изменяющих форму, когда предварительно определенное состояние зарегистрировано датчиком 260. Активация элементов 270, изменяющих форму, вызывает изменение внешней формы устройства 200. Сравним, например, фиг. 5B, на которой некоторые из элементов 270, изменяющих форму, активированы, с фиг. 5A, на которой ни один из элементов 270, изменяющих форму, не активирован.
Как показано на фиг. 5B, каждый элемент 270, изменяющий форму, может независимо управляться электронной схемой 250 управления. Элементы 270, изменяющие форму, могут быть одинаковыми или разными. В некоторых случаях, например, когда в элементах, изменяющих форму, используются сплавы с двусторонней памятью формы, активация элемента, изменяющего форму, может привести к полной активации. В других случаях величина активации (например, применение тепла) может привести к частичной активации элемента, изменяющего форму. Например, применение менее чем полного нагрева к пеноматериалу, содержащему пузырьки газа, может привести к менее чем полной (например, частичной) активации элемента так, что элемент производит изменение формы устройства 200 до степени, которая меньше полного изменения формы, которое может быть возможным при максимальной активации, как определено, например, командами, запрограммированными в электронной схеме 250 управления.
На фиг. 6A-B изображен вариант осуществления части корпуса 210 устройства, генерирующего аэрозоль. Корпус 210 содержит структурный базовый слой 212 и внешний слой 214, достаточно гибкий для адаптации к изменению формы элемента 270, изменяющего форму, который расположен между базовым слоем 212 и внешним слоем 214. Изображенный элемент 270, изменяющий форму, содержит нагревательный элемент 272, такой как сетка из резистивной проволоки, которая может быть функционально соединена с электронной схемой управления и блоком питания через соответствующие электрические соединения (не показаны). Элемент 270, изменяющий форму, также содержит термочувствительный материал 274, изменяющий форму, расположенный на нагревательным элементе 272, и содержит подвижную часть 276, расположенную на материале 274, изменяющем форму. Подача тока на нагревательный элемент 272 вызывает повышение температуры нагревательного элемента 272, что повышает температуру материала 274, изменяющего форму, вызывая тем самым изменение формы материала 274, изменяющего форму, что приводит к перемещению подвижной части 276. В изображенном варианте осуществления материал 274, изменяющий форму, увеличивается в объеме при активации, что заставляет подвижную часть 276 выходить за пределы первоначальной внешней кромки внешнего слоя 214 корпуса, создавая выпуклость 216 или отличительный признак на внешней поверхности, которые могут быть обнаружены на ощупь или визуально, как показано на фиг. 6B.
На фиг. 7A и 7B изображены схематические виды сверху варианта осуществления части корпуса 210, показанного на фиг. 6A и 6B соответственно. Как показано на фиг. 7A, поверхность корпуса 210 не имеет отличительных внешних признаков, когда элемент, изменяющий форму, не активирован. Однако при активации элемента, изменяющего форму, внешняя поверхность корпуса 210 изменяет форму, чтобы показать признак 216, имеющий атрибуты элемента, изменяющего форму, например, форму подвижной части.
Хотя вариант осуществления, показанный на фиг. 6A-B, содержит подвижную часть 276, изменение формы устройства может быть достигнуто посредством элемента 270, изменяющего форму, без подвижной части 276. Например, изменения формы материала, 274, изменяющего форму, может быть достаточно, чтобы изменить форму корпуса 210. Однако использование подвижной части 276 может обеспечивать возможность более согласующихся изменений формы устройства и может обеспечивать более сложные изменения, такие как появление слов, букв или символов. То есть верхняя поверхность элемента, изменяющего форму, может предоставлять слова, буквы или символы, и изменения формы элемента, изменяющего форму, могут позволять появляться или исчезать словам, буквам или символам в зависимости от состояния устройства.
В некоторых вариантах осуществления, содержащих множество элементов 270, изменяющих форму, каждый из элементов 270, изменяющих форму, может содержать конец или подвижную часть, которая имеет форму в виде буквы или числа и которая изменяет внешнюю форму устройства 200, когда элемент, изменяющий форму, активирован. В этих вариантах осуществления активация различных элементов 270, изменяющих форму, может вызвать образование разных слов или цифр во внешней поверхности устройства. Другими словами, слово или число может быть поднято или опущено в поверхности устройства 200 посредством активированных элементов 270, изменяющих форму. Такие слова или числа могут быть использованы для передачи информации, например, уровня заряда блока питания, пользователю, независимо от того, размещено ли изделие, генерирующее аэрозоль, в гнезде 220, или типа или марки изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в гнезде 220.
Обратимся теперь к фиг. 8A-B и 9, на которых иллюстративные неконкретизированные системы, генерирующие аэрозоль, содержащие устройства 200, генерирующие аэрозоль, и изделия 100, изображены в схематической форме. Устройства 200 содержат корпус 210, образующий гнездо 220, выполненное с возможностью размещения изделия 100, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Корпус 210 устройства также образует внутреннюю часть, в которой расположены электронная схема 250 управления и блок 240 питания. Устройство 200 также содержит датчик 260, выполненный с возможностью регистрации состояния устройства 200 или изделия 100.
Изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит корпус 110 и элемент 170, изменяющий форму. Элемент 170, изменяющий форму, выполнен с возможностью электрического соединения с электронной схемой 250 управления устройства 200, когда изделие 100 вставлено в гнездо 220. Например, изделие 100 может содержать один или более электрических контактов (не показаны), выведенных через корпус 110 изделия, которые могут соединяться с одним или более из электрических контактов (не показаны), выведенных через внутреннюю поверхность гнезда 220, когда изделие 100 размещено в гнезде 220. Контакты (не показаны) изделия 100 могут быть электрически соединены с элементом 170, изменяющим форму. Элемент 170, изменяющий форму, изделия 100 выполнен с возможностью изменения формы при активации электронной схемой 250 управления. Элемент 270, изменяющий форму, расположен с возможностью изменения формы изделия 100.
Электронная схема 250 управления функционально соединена с блоком 240 питания, датчиком 260 и элементом 170, изменяющим форму. Датчик 260 выполнен с возможностью регистрации состояния устройства 200 или изделия 100, генерирующего аэрозоль, когда изделие 100 расположено в гнезде 220. Электронная схема 250 управления выполнена с возможностью обеспечения подачи питания от блока 240 питания на элемент 170, изменяющий форму, чтобы активировать элемент 170, изменяющий форму, когда предварительно определенное состояние зарегистрировано датчиком 260. Активация элемента 170, изменяющего форму, вызывает изменение внешней формы устройства 100. Сравним, например, фиг. 9B, на которой элемент 170, изменяющий форму, активирован, с фиг. 8A, на которой элемент 170, изменяющий форму, не активирован. В изображенном варианте осуществления активация (например, подача электрического тока или разности напряжений) элемента 170, изменяющего форму, или его части, вызывает увеличение объема элемента 170, изменяющего форму, или его части, что вызывает изменение формы изделия 100. Элемент 170, изменяющий форму, изделия 100 по фиг. 8A и 8B расположен с возможностью деформирования корпуса 110 по всей окружности изделия 100 вдоль части длины изделия 100, и с возможностью изменения внешней формы изделия 100.
Устройство 200 может содержать более одного датчика 260, расположенного и выполненного с возможностью регистрации состояния устройства 200 или изделия 100. Например, датчик 260 может быть функционально соединен с изделием 100 для отслеживания количества субстрата, образующего аэрозоль, оставшегося в изделии, или количества затяжек, сделанных через изделие 100.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в настоящем документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в настоящем документе.
Используемые в данном описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа охватывают варианты осуществления, содержащие обозначаемые объекты во множественном числе, если в содержании явно не указано иное.
Используемый в данном описании и прилагаемой формуле изобретения термин «или», как правило, используется в значении, включающем «и/или», если в содержании явно не указано иное.
Используемые в данном документе слова «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или т. п. используются в своем широком смысле и, как правило, означают «включающий, но без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и т. п.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Тем не менее, другие варианты осуществления могут также быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Кроме того, раскрытие одного или более предпочтительных вариантов осуществления не означает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения, в том числе формулы изобретения.
Любое направление, упомянутое в данном документе, такое как «верхний», «нижний», «левый», «правый», «верхний», «нижний» и другие направления или ориентации, описано в данном документе для ясности и краткости, не предназначено для ограничения фактического устройства или системы. Устройства и системы, описанные в данном документе, могут быть использованы в ряде направлений и ориентаций.
Варианты осуществления, приведенные в качестве примера выше, не являются ограничивающими. Специалистам в данной области техники будут очевидны и другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным вариантам осуществления.
1. Система, генерирующая аэрозоль и содержащая:
изделие, генерирующее аэрозоль и содержащее:
- корпус изделия; и
- субстрат, образующий аэрозоль и расположенный в корпусе изделия; и
устройство, содержащее:
- корпус устройства, образующий гнездо, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль;
- электронную схему управления, расположенную в корпусе устройства; и
- датчик, функционально соединенный с электронной схемой управления и выполненный с возможностью регистрации состояния устройства или изделия при размещении изделия в гнезде,
при этом система дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, изменяющий форму, расположенный на или в по меньшей мере одном из корпуса изделия и корпуса устройства, причем электронная схема управления выполнена с возможностью функционального соединения с элементом, изменяющим форму, и выполнена с возможностью обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму, в ответ на состояние устройства или изделия, зарегистрированное датчиком,
при этом изменение формы элемента, изменяющего форму, вызывает достаточное изменение формы внешней поверхности устройства или изделия для обеспечения тактильной обратной связи пользователю.
2. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, в которой элемент, изменяющий форму, содержит материал, изменяющий форму.
3. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, в которой материал, изменяющий форму, содержит пьезоэлектрический материал.
4. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, в которой материал, изменяющий форму, содержит сплав с памятью формы.
5. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, в которой материал, изменяющий форму, содержит пеноматериал, содержащий пузырьки газа.
6. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 4 или 5, в которой элемент, изменяющий форму, содержит электрически резистивный элемент, выполненный с возможностью функционального соединения с электронной схемой управления, при этом электрически резистивный элемент находится в тепловой близости от сплава с памятью формы или пеноматериала.
7. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, в которой материал, изменяющий форму, содержит электроактивный полимер.
8. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 2-7, в которой элемент, изменяющий форму, содержит подвижную часть, функционально соединенную с материалом, изменяющим форму, при этом изменение формы материала, изменяющего форму, приводит к перемещению подвижной части.
9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере один из корпуса изделия и корпуса устройства содержит базовый слой и внешний слой на базовом слое, при этом элемент, изменяющий форму, расположен между внешним слоем и базовым слоем.
10. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой электронная схема управления функционально соединена с нагревательным элементом устройства или изделия, при этом электронная схема управления выполнена с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, посредством нагревательного элемента, когда изделие, генерирующее аэрозоль, размещено в гнезде.
11. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство содержит множество элементов, изменяющих форму, при этом множество элементов, изменяющих форму, выполнены с возможностью функционального соединения с электронной схемой управления посредством мультиплексора.
12. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой элемент, изменяющий форму, изменяет одно или более из общей формы внешней поверхности по меньшей мере одного из изделия и устройства, локальной формы внешней поверхности по меньшей мере одного из изделия и устройства и шероховатости поверхности по меньшей мере одного из изделия и устройства.
13. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой датчик выполнен с возможностью регистрации параметра изделия, генерирующего аэрозоль, при этом электронная схема управления выполнена с возможностью обеспечения адаптации элементом, изменяющим форму, формы на основе зарегистрированного параметра изделия, генерирующего аэрозоль.
14. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая блок питания, при этом датчик выполнен с возможностью регистрации уровня заряда блока питания, причем электронная схема управления выполнена с возможностью обеспечения адаптации элементом, изменяющим форму, формы на основе зарегистрированного уровня заряда.
15. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:
корпус, образующий гнездо, выполненное с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль;
электронную схему управления, расположенную в корпусе; и
датчик, функционально соединенный с электронной схемой управления и выполненный с возможностью регистрации состояния устройства или изделия при размещении изделия в гнезде,
при этом устройство дополнительно содержит элемент, изменяющий форму, расположенный на корпусе или в нем, причем электронная схема управления выполнена с возможностью функционального соединения с элементом, изменяющим форму, и выполнена с возможностью обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму, в ответ на состояние устройства или изделия, зарегистрированное датчиком,
при этом изменение формы элемента, изменяющего форму, вызывает изменение формы внешней поверхности устройства, достаточное для обеспечения тактильной обратной связи пользователю.
16. Изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, причем изделие содержит:
корпус;
субстрат, образующий аэрозоль и расположенный в корпусе; и
элемент, изменяющий форму и расположенный на корпусе или в нем, при этом элемент, изменяющий форму, выполнен с возможностью функционального соединения с электронной схемой управления устройства, генерирующего аэрозоль, для обеспечения изменения формы элемента, изменяющего форму,
при этом изменение формы элемента, изменяющего форму, вызывает изменение формы внешней поверхности изделия, достаточное для обеспечения тактильной обратной связи пользователю.
