CN109068740A - 用于气溶胶递送设备的可拆卸的功率源 - Google Patents
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Abstract
提供了一种具有可拆卸的功率源的气溶胶递送设备。控制主体可以能够与料筒耦合以形成气溶胶递送设备。所述料筒可以包含气溶胶前体组合物并且可以配备有加热元件，所述加热元件被配置成激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。所述控制主体可以包括壳体和可拆卸地耦合至所述壳体的外表面的功率源。控制部件可以被包含在所述壳体中并且可以被配置成以主动模式操作，所述主动模式中所述控制主体与所述料筒耦合。所述主动模式中的所述控制部件可以被配置成将电力从所述功率源引导至所述加热元件，以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
Description
技术领域
本公开涉及可利用电生成的热量来产生气溶胶的诸如吸烟制品之类的气溶胶递送设备(例如，通常被称为电子香烟的吸烟制品)。吸烟制品可被配置成加热气雾剂前体，其可结合可由烟草制成或源自烟草或以其他方式结合烟草的材料，所述前体能够形成可吸入物质以供人们消费。
背景技术
多年来已经提出许多吸烟设备作为对需要燃烧烟草以供使用的吸烟产品的改进品或替代品。那些设备中的许多设备据称已设计成提供与香烟、雪茄或烟斗相关联的感觉，但不会递送因烟草燃烧所造成的大量的不完全燃烧物和热解产物。为了这个目的，已提出了利用电能来雾化或加热挥发性材料或尝试在不燃烧烟草的情况下在很大程度上提供香烟、雪茄或烟斗的感觉的众多吸烟产品、风味产生器和药用吸入器。例如，参见在Robinson等人的美国专利No.7,726,320、以及Collett等人的美国专利No.8,881,737中所描述的背景技术中阐述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送设备和热生成源，这些文献通过引用结合于此。再参见，例如Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中的商标名称和商业来源所参考的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送设备和电动热生成源，所述专利以引用的方式并入本文中。另外，也已经在以下专利文献中提出了各种类型的电动气溶胶和蒸汽递送设备：Sears等人的美国专利公开第2014/0096781号和Minskoff等人的美国专利公开第2014/0283859号以及Sears等人于2014年5月20日提交的美国专利申请序列第14/282,768号；Brinkley等人于2014年5月23日提交的美国专利申请序列第14/286,552号；Ampolini等人于2014年7月10日提交的美国专利申请序列第14/327,776号；以及Worm等人于2014年8月21日提交的美国专利申请序列第14/465,167号；所有这些文献通过引用结合于此。
发明内容
本公开涉及气溶胶递送设备、形成这种设备的方法，和这种设备的元件。本公开因此包括但不限于以下示例实现。
示例实现1：与料筒耦合或能够与料筒耦合的控制主体，料筒配备有加热元件并包含气溶胶前体组合物，控制主体与料筒耦合或能够与料筒耦合以形成气溶胶递送设备，其中加热元件被配置成激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分，控制主体包括壳体；功率源可拆卸地耦合至壳体的外表面；控制部件被包含在壳体内并且被配置成以主动模式操作，在该主动模式中控制主体与料筒耦合，主动模式中的控制部件被配置成将电力从功率源引导到加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例实现2：前述或任何后续示例实现的控制主体，或其任何组合，其中，功率源是或包括一个或多个锂离子电池或电容器，并且其中，控制部件被配置成从功率源引导电力包括被配置成从一个或多个锂离子电池或电容器引导电力。
示例实现3：任何前述或任何后续示例实现的控制主体，或其任何组合，其中，功率源是辅助功率源，控制主体进一步包括壳体内的主要功率源，并且控制部件被配置成从功率源引导电力包括被配置成可切换地从主要功率源或辅助功率源引导电力。
示例实现4：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，控制部件被配置成可切换地引导电力包括被配置成从主要功率源引导电力，并且仅在主要功率源已经放电至少阈值量之后切换到辅助功率源。
示例实现5：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源能够与充电部件耦合，充电部件被配置成为功率源充电，并且在至少一个实例中，功率源从壳体的外表面拆卸。
示例实现6：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源能够与充电部件耦合，充电部件被配置成为功率源充电，并且在至少一个实例中，功率源耦合至壳体的外表面。
示例实现7：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源能够与充电部件耦合包括能够与充电部件感应耦合，充电部件被配置成对功率源无线充电。
示例实现8：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源能够与射频(RF)发射器耦合，射频(RF)发射器被配置成对功率源充电，其中功率源耦合至壳体的外表面。
示例实现9：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源能够与充电部件耦合包括能够与充电座耦合，充电座被配置成对功率源充电，其中功率源耦合至壳体的外表面。
示例实现10：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，控制主体进一步包括耦合至壳体的通用串行总线(USB)端口，功率源能够可拆卸地电耦合至USB端口，并且其中，功率源能够与充电座耦合包括USB端口能够与充电座的USB充电接口耦合。
示例实现11：任何前述或任何后续示例实现中的控制主体，或其任何组合，其中，功率源是辅助功率源，控制主体进一步包括壳体内的主要功率源，并且控制部件被配置成从功率源引导电力包括被配置成从主要功率源和辅助功率源引导电力，并且其中，功率源能够与充电座耦合包括主要功率源和辅助功率源能够与充电座耦合，充电座被配置成同时对主要功率源和辅助功率源充电。
示例实现12：一种控制气溶胶递送设备的方法包括控制主体，控制主体与料筒耦合，料筒配备有加热元件并且包含气溶胶前体组合物，加热元件被配置成激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分，该方法包括将功率源可拆卸地耦合至控制主体的外表面；并且将电力从功率源引导至加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例实现13：前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，功率源是或包括一个或多个锂离子电池或电容器，并且从功率源引导电力包括从一个或多个锂离子电池或电容器引导电力。
示例实现14：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，功率源是辅助功率源，并且控制主体包括主要功率源，并且从功率源引导电力包括从主要功率源或辅助功率源可切换地引导电力。
示例实现15：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，可切换地引导电力包括从主要功率源引导电力，并且仅在主要功率源已经放电至少阈值量之后切换到辅助功率源。
示例实现16：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，该方法进一步包括将功率源与充电部件耦合，充电部件被配置成对功率源充电，并且在至少一个实例中，功率源从壳体的外表面拆卸。
示例实现17：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，该方法进一步包括将功率源与充电部件耦合，充电部件被配置成对功率源充电，并且在至少一个实例中，功率源耦合至控制主体的外表面。
示例实现18：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，将功率源与充电部件耦合包括将功率源与充电部件感应地耦合，充电部件被配置成对功率源无线充电。
示例实现19：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，将功率源与充电部件耦合包括将功率源与射频(RF)发射器无线地耦合，射频(RF)发射器被配置成对功率源无线充电。
示例实现20：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，将功率源与充电部件耦合包括将功率源与充电座耦合，充电座被配置成对功率源充电，功率源耦合至控制主体的外表面。
示例实现21：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，通用串行总线(USB)端口耦合至控制主体，并且功率源能够可拆卸地与USB端口电耦合，并且其中，将功率源与充电座耦合包括将USB端口与充电座的USB充电接口耦合。
示例实现22：任何前述或任何后续示例实现中的方法，或其任何组合，其中，功率源是辅助功率源，控制主体包括主要功率源，并且从功率源引导电力包括从主要功率源和辅助功率源引导电力，并且其中，将功率源与充电座耦合包括将主要功率源和辅助功率源与充电器耦合，充电座被配置成同时对主要功率源和辅助功率源充电。
通过阅读以下详细描述连同下文简要描述的附图将了解本公开的这些和其它特征、方面和优点。本公开包含阐述于本公开中的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，而不管这类特征或元件是否在本文中所描述的特定示例实现中明确地组合或以其它方式引用。本公开旨在从整体上阅读，使得本公开的任何可分离的特征或元件在其方面和示例实现中的任何一个应当被视为可组合的，除非本公开的上下文另有明确说明。
因此，将理解，本简要发明内容是仅出于概述一些示例实现，以便提供本公开的一些方面的基本理解的目的而提供的。因此，将领会，上文所描述的示例实现仅是示例，且不应解释为以任何方式限制本公开的范围或精神。通过结合借助于示例说明一些所描述示例实现的原理的附图做出以下详细描述，其它示例实现、方面和优点将变得显而易见。
附图简述
因此，已经以前述总括方式对本公开作了描述，现在参照附图，这些附图不一定按比例绘制，且在附图中：
图1示出根据本公开的示例实现的包括在其中具有料筒的壳体的气溶胶递送设备的前视图；
图2示意性地示出了根据示例实现的穿过气溶胶递送设备的剖视图；
图3示出了根据示例实现的适用于气溶胶递送设备的料筒的分解图；
图4示出了根据本公开的示例实现的具有可拆卸的功率源的气溶胶递送设备；以及
图5示出了根据本公开的示例实现的用于控制气溶胶递送设备的方法中的各种操作。
具体实施方式
现在将在下文中参考本公开的示例实现更充分地描述本公开。描述这些示例实现以使得本公开透彻且完整，且将本公开的范围充分传达给所属领域的技术人员。实际上，本公开能以许多不同形式来具体化，且不应解释为限于本文中所阐述的实现方案；相反，提供这些实现方案，使得本公开将满足适用的法律要求。如在说明书和所附权利要求书中所使用，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一(a/an)”、“所述(the)”及类似用语包含多个指示物。
如下文中所描述，本公开的示例实现涉及气溶胶递送系统。根据本公开的气溶胶递送系统使用电能来加热材料(优选无需将材料燃烧到任何显著程度)以形成可吸入物质；且这类系统的部件具有制品的形式，最优选的是视为手持式设备的充分紧凑型。即，优选的气溶胶递送系统的部件的使用不导致在主要由于烟草燃烧或热解的副产物产生的气溶胶的意义上的烟雾的产生，相反，那些优选系统的使用导致由于其中结合的某些组分的挥发或蒸发所引起的蒸汽的产生。在一些示例实现中，气溶胶递送系统的部件可以表征为电子烟，且那些电子烟最优选地结合烟草和/或来源于烟草的组分，且因此以气溶胶形式递送来源于烟草的组分。
某些优选气溶胶递送系统的气溶胶生成件可提供抽吸通过点燃和燃烧烟草(且因此吸入烟草烟雾)而使用的香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和呼出习惯、口味或风味类型、感官效应、身体感觉、使用习惯、视觉提示，诸如由可见气溶胶提供的那些视觉线索，等等)，而无其任何组分的任何显著程度的燃烧。例如，本公开的气溶胶生成件的用户可极类似于吸烟者使用传统类型的吸烟制品来握持且使用所述件，在所述件的一个端部上抽吸以吸入由所述件产生的气溶胶，在所选择的时间间隔获取或抽吸喷烟等等。
本公开的气溶胶递送系统还可以表征为蒸气产生制品或药物递送制品。因此，这种制品或设备可以被适配以提供一种或多种可吸入形式或状态的物质(例如，风味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以大体上呈蒸汽形式(即，在低于其临界点的温度下呈气相的物质)。可替换地，可吸入物质可以是气溶胶形式(即，气体中细固体颗粒或液滴的悬浮液)。为简单起见，不管是否可见且不管是否是可能视为烟雾状的形式，如本文中所使用的术语“气溶胶”意图包括适合于人类吸入的形式或类型的蒸汽、气体和气溶胶。
本公开的气溶胶递送系统通常包括提供于外部主体或壳(其可称为壳体)内的多个部件。外部主体或壳的总体设计可变化，且可限定气溶胶递送设备的总体尺寸和形状的外部主体的型式或配置可变化。气溶胶递送设备经常以模仿诸如香烟或雪茄之类的某些传统吸烟设备的方面的方式被配置。就此而言，气溶胶递送设备典型地限定大致圆柱形的配置。通常，类似于香烟或雪茄的形状的细长主体可由单个一体式壳体形成，或所述细长壳体可由两个或更多个可分离的主体形成。例如，气溶胶递送设备可以包括细长的壳或主体，该壳或主体可以是基本上管状的形状，并且由此类似于常规香烟或雪茄的形状。气溶胶递送设备可以替代地限定符合人体工程学的形状，其被配置成舒适地配合在使用者的手中。然而，壳体的形状不受限制并且可以是容纳如本文所述的各种元件的任何形状。在一些实现中，气溶胶递送设备的壳体可以是明显地非圆柱形。气溶胶递送设备经常包括以端到端的关系附接的控制主体和料筒以限定大致上圆柱形的配置。
虽然这样的配置可以提供类似于传统吸烟制品的外观和感觉，但是这些配置可能遭受某些损害。例如，圆柱形配置的气溶胶递送设备不可以限定当不使用时可用于将气溶胶递送设备保持在期望位置的附接点。进一步，圆柱形配置可能导致嘴件被暴露于周围环境并因此易受污染。相应地，可以期望提供在不同于与传统吸烟制品相关联的形状的配置中的气溶胶递送设备。
在一个示例中，气溶胶递送设备的部件中的所有部件包含在一个壳体内。可替代地，气溶胶递送设备可包括两个或更多个接合的并可分离的壳体。例如，气溶胶递送设备可在一端具有控制主体，所述控制主体包括含有一个或多个可重复使用的部件(例如，蓄电池，诸如可再充电电池、薄膜固态电池和/或电容器，以及用于控制该制品的操作的各种电子器件)的壳体，且在另一端具有以可移除方式与其可耦合的外部主体或壳，所述外部主体或壳包含可丢弃式部分(例如，可丢弃式含有调味剂的料筒)。
本公开的气溶胶递送系统最优选地包括以下部件的某个组合：功率源(即，电功率源)、至少一个控制部件(例如，用于诸如通过控制电流流过功率源到制品的其他部件来致动、控制、调节和停止用于热量生成的功率的装置，例如单独地或作为微控制器的一部分的微处理器)、加热器或热生成构件(例如，电阻加热元件或其他部件，其单独地或与一个或多个进一步的元件组合通常可以被称为“雾化器”)、气溶胶前体组合物(例如，通常在施加足够热时能够产生气溶胶的液体，诸如通常被称为“烟汁(smoke juice)”、“电子烟液(e-liquid)”以及“电子烟汁(e-juice)”的组分)以及允许在气溶胶递送设备上抽吸以吸入气溶胶的口端区或尖端(例如，贯穿制品的所限定的空气流路径，以使得可以在抽吸时从此处吸取生成的气溶胶)。
在各种示例中，气溶胶递送设备可以包括配置成保存气溶胶前体组合物的储集器。储集器尤其可由多孔材料(例如，纤维材料)形成，且因此可以被称为多孔衬底(例如，纤维衬底)。
用作气溶胶递送设备中的储集器的纤维基质可以是由多种纤维或长丝形成的织造或非织造材料，且可由天然纤维和合成纤维中的一种或两种形成。例如，纤维基质可以包括玻璃纤维材料，可使用醋酸纤维素材料、碳材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料、人造丝材料或有机棉材料。储集器可以大体上呈容器的形式，且可以包括其中所包括的纤维材料。
在一些实现中，气溶胶递送设备可以包括指示器，该指示器可以包括一个或多个发光二极管或经由显示器的图形用户界面。例如在流量传感器检测到使用者抽吸口端期间，指示器可以通过连接器与控制部件通信并且照明，
鉴于下文中提供的进一步的公开内容，本公开的气溶胶递送系统内的部件的更特定型式、配置以及布置将是显而易见的。此外，在考虑可商购的电子气溶胶递送设备(诸如，本公开的背景技术部分中引用的那些代表性产品)时，可以理解各种气溶胶递送系统部件的选择和布置。
根据本公开的示例实现，图1示出了气溶胶递送设备100的前视图，并且图2示出了穿过气溶胶递送设备的修改的截面图。如示出，气溶胶递送设备可以包括壳体102和料筒200。料筒可以相对于壳体的至少一部分或整体移动。特别地，料筒可以相对于壳体的至少部分在图1所示出的延伸配置和图2所示出的缩回配置之间移动。关于与料筒相对于壳体的移动相关联的机构和方式的细节在下文中描述。
在一些示例实现中，气溶胶递送设备100的壳体102或料筒200中的一个或两个可以被称为可丢弃的或可重复使用的。气溶胶递送设备可以包括设置在壳体或料筒内或以其他方式被耦合到其的各种其他部件。这些部件可以以各种方式中的任何方式被分布在壳体和料筒之间。例如，壳体可以包括可更换电池或可充电电池，因此可以与任何类型的再充电技术组合，包括连接到典型的交流电插座、连接到车载充电器(即，点烟器插座)、(诸如，通过通用串行总线(USB)电缆或连接器)连接到计算机、无线连接到射频(RF)、无线连接到基于感应的充电垫、或连接到光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能板。另外，在一些示例实现中，料筒可包括如公开于Chang等人的美国专利第8,910,639号中的单次使用式料筒，所述专利通过全文引用结合于此。相应地，应该理解的是，所描述的实现被提供仅用于示例目的。
在一个示例实现中，形成气溶胶递送设备100的壳体102和料筒200可以永久方式耦合到彼此。可以被配置为可丢弃的和/或可以包括被配置用于永久耦合的第一外部主体和第二外部主体的气溶胶递送设备的示例在Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中被公开，所述专利以全文引用的方式并入本文中。在另一个示例实现中，壳体和料筒可以单件非可拆卸的形式被配置，并且可结合此处公开的部件、方面和特征。然而，在另一个示例实现中，壳体和料筒可以被配置为分离的，使得例如料筒可以是再填充的或被替换。
作为示例，在图2的示出的实现中，气溶胶递送设备100包括定位在壳体102内的功率源104。功率源可以包括例如电池(一次性的或刻在充电的)、超级电容器等。进一步，连接器106可以可移动地附接到壳体。料筒200可以与连接器接合以便可相对于壳体的至少部分移动。在一些实现中，料筒可以可移动地与连接器接合并且是可替换的。
气溶胶递送设备100可以包括容纳在其中的控制部件108。控制部件可以被配置成将电功率从功率源104引导到料筒200，以便加热保持在料筒中的气溶胶前体组合物从而产生蒸汽，这可以在用户抽吸料筒的嘴件220期间发生。控制部件包括数个电子部件，且在一些示例中可以由支撑且电连接电子部件的印刷电路板(PCB)形成。合适的电子部件的示例包括微处理器或处理器核、集成电路(IC)、存储器等等。在一些示例中，控制部件可以包括具有集成的处理器核和存储器的微控制器，且该微控制器可以进一步包括一个或多个集成的输入/输出外围配置。
如上所述，料筒200可以相对于壳体102移动。在这方面，气溶胶递送设备100可以进一步包括致动器110。具体地，致动器可以被耦合到连接器106。由此，致动器可以可操作地与料筒接合并且被配置成在伸展配置和缩回配置之间移动料筒。
图3示出了图1和图2的料筒200的更具体的示例。如图所示，根据本公开的示例实现，料筒可以包括底座运输插头202、底座204、控制部件端子206、电子控制部件208、流量管210、雾化器212、储集器214、外部主体216、标签218、嘴件220和嘴件运输插头222。
如图1所示出，当药筒200处于伸展配置时，嘴件220可以被暴露。换句话说，当料筒处于伸展配置时，嘴件可以被定位在壳体102的外部，使得用户可以用他或她的嘴唇咬合嘴件。因此，料筒的伸展配置是气溶胶递送设备100被配置为接收在嘴件上的抽吸使得气溶胶递送设备可以以上述方式产生并向用户递送气溶胶的配置。
相反地，如图2所示出，在缩回配置中，嘴件220比图1的伸展配置相对更接近壳体102。在缩回配置中，嘴件可以相对于壳体齐平。换句话说，嘴件的外表面可以与壳体的外表面大体上对准。在另一个实现中，嘴件可以相对于壳体凹陷。换句话说，可以在嘴件的外表面和壳体的外表面之间提供间隙。
底座204可以被耦合到外部主体216的第一端部并且嘴件220可以被耦合到外部主体的相对的第二端部以便至少部分地在其中封围除了标签218、嘴件运输插头222和底座运输插头202之外的料筒200的剩余部件。底座可以被配置成接合包括功率源104的相关联设备。在一些实现中，底座可以包括防旋转特征，其大体上阻止料筒和包括功率源的相关设备之间的相对旋转。底座运输插头可以被配置成在使用料筒之前接合并保护底座。类似地，嘴件运输插头可以被配置成在使用料筒之前接合并保护嘴件。
控制部件端子206、电子控制部件208、流量管210、雾化器212和储集器衬底214可以被保持在外部主体216内。标签218可以至少部分地围绕外部主体并且包括在其上的诸如产品标识符的信息。雾化器212可以包括第一加热端子234a和第二加热端子234b、液体输送元件238和加热元件240。
在一些示例中，阀门可以定位在储集器与加热元件之间，且配置成控制从储集器传送或递送到加热器的气溶胶前体组合物的量。
如当前所描述，储集器214可以是容器或者可以是纤维储集器。例如，储集器可以包括一层或多层非织造纤维，所述非织造纤维大体上形成为环绕料筒200的内部的管的形状。气溶胶前体组合物可以保存在储集器中。液体组分例如可以通过储集器以吸附方式保存。储集器可以处于与液体输送元件238流体连接，该液体输送元件适用于芯吸或以其他方式将存储在储集器壳体中气溶胶前体组合物输送到加热元件240。特别地，在该示例中，液体输送元件可以经由毛细作用(capillary action)将存储在储集器中的气溶胶前体组合物输送到呈金属导线线圈形式的加热元件。这样，加热元件与液体输送元件处于加热布置中。在下文进一步描述可用于根据本公开的气溶胶递送设备的储集器和输送元件的示例实现，且这类储集器和/或输送元件可以并入到如本文中所描述的如图3中所示出的设备中。具体来说，如下文进一步描述的加热构件和输送元件的特定组合可并入到如本文中所描述的如图3中所示出的设备中。
可以采用配置成当电流被施加通过材料时产生热量的材料的各种示例以形成加热器240。在这些示例中的加热元件可以是诸如导线线圈之类的电阻加热元件。线圈可由其形成的示例材料包括钛(Ti)、铂(Pt)、镍铬(NiCrFe)、铬铝钴耐热钢(FeCrAl)、镍铬合金、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、掺杂铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、石墨和基于石墨的材料(例如，基于碳的泡沫和纱线)、银钯(AgPd)导电油墨、硼掺杂二氧化硅和陶瓷(例如，正或负温度系数的陶瓷)。在下文进一步描述可用于根据本公开的气溶胶递送设备的加热元件或加热构件的示例实现，且可并入到如本文中所描述的如图3中所示出的设备中。
料筒200可以包括定义非管状配置的流动引导器、相对于储集器隔室密封的电子器件隔室，和/或其中公开的各种其他特征和部件中的任何一项或多项。相应地，应该理解的是，本文所描述的料筒的特定实现被提供为仅用于示例目的。就此而言，鉴于在其中可包括的各种替代和附加部件，料筒在图2中被示意性地示出为仅包括外主体216、嘴件220、雾化器212、储集器214和底座204。
料筒200的一个或多个部件可以被配置为形成与连接器106电连接。例如，参照图3的料筒实现，在加热元件240的相对端部处的第一加热端子234a和第二加热端子234b(例如正极端子和负极端子)被配置成与连接器形成电连接。进一步，电子控制部件208(参见图3)可以通过控制部件端子206形成与连接器的电连接(参见图3)。壳体102内的部件(例如，控制部件108)因此可以采用电子控制部件来确定料筒是否是真实的和/或是否执行其他功能。然而，在其他实现中，在连接器和料筒之间的连接可以不是电的。换句话说，连接器和料筒之间的连接可以是纯机械的。在这些实现中，雾化可以发生在料筒的外部，或者雾化可以经由不需要在料筒与壳体之间的电连接的其他方法(诸如经由压电或射频雾化)而发生。替代地，功率源可以被定位在料筒中，使得不需要与连接器的电连接。
在使用时，当用户抽吸气溶胶递送设备100时，雾化器212的加热元件212被激活以蒸发气溶胶前体组合物的组分。抽吸气溶胶递送设备的嘴件220引起环境空气进入并穿过连接器106中或料筒200中的开口。在料筒中，抽吸的空气与所形成的蒸气组合以形成气雾剂。搅动、吸吮或以其它方式将气溶胶从加热元件抽吸出且在气溶胶递送设备的嘴件中的开口排出。然而，在其他实现中，空气流可以通过气溶胶递送设备的其他部分被接收。如上所述，在一些实现中，料筒可以包括流量管210。流量管可以被配置为将空气流引导至加热元件。
特别地，在气溶胶递送设备100中的传感器100可以检测通过气溶胶递送设备的空气流。当空气流被检测到时，控制部件108可以通过包括第一加热端子234a和第二加热端子234b的电路将电流引导到加热元件240。相应地，加热元件可以蒸发通过液体输送元件238从储集器214被引导到雾化区的气溶胶前体组合物。因此，嘴件220可以允许气溶胶(例如，以可吸入形式的气溶胶前体组合物的组分)通过那里到达正在其上抽吸的消费者。
返回图2，气溶胶递送设备可以进一步包括指示器116。指示器可以包括发光器(例如塑料或玻璃、其可以被着色期望的颜色)。进一步，指示器可以包括发光器，其可以包括白炽灯泡或发光二极管(LED)。由此，发光器可以照射光发射器，光发射器可以引导光向外通过那里以输出气溶胶递送设备的状态。指示器116可以闪烁或以其他方式照明以指示功率源104或储集器214的剩余部分或已使用部分的容量。
例如，在致动输入机构114时指示器的相对大量的闪烁可对应于功率源或储集器的相对较大的剩余容量。输入机构可包括配置成从用户接收输入的按钮或其他开关。当输入机构被致动时，气溶胶递送设备可产生对应于气溶胶递送设备的状态的输出。例如，气溶胶递送设备可以输出声音、振动或光。相反地，当致动输入机构时指示器的相对少量的闪烁可对应于功率源或储集器的相对较小的剩余容量。然而，指示器和/或其他输出机构可以被采用以便以各种其他方式输出各种其他信息和/或输出信息。可以被输出的其他信息的示例包括错误消息、操作模式、历史使用信息等。
在一些实现中，气溶胶递送设备100可以包括显示器。除了指示器116之外或者作为指示器116的替代方式，可以提供显示器。显示器可以被配置为输出各种信息，包括关于气溶胶递送设备的状态的信息、与气溶胶递送设备的状态无关的信息(例如当前时间)和/或非信息图形(例如，被提供用于用户娱乐目的图形)。由此，显示器可以被配置成以任何形式(诸如图形形式和/或数字形式)输出上述信息中的任何信息或全部信息(例如，功率源104或储集器214的容量的剩余部分或已使用部分)。进一步，在一些实现中，操作或显示器可以由输入机制控制。例如，显示器可以是触摸屏并且由此可以被配置用于用户输入(例如，调节向一个或多个加热元件提供的电力)。在一些实现中，显示器可以提供图标、菜单等，该图标、菜单被配置为允许用户做出与气溶胶递送设备的功能有关的控制选择，检查设备的特定状态等。尽管显示器被示出为仅涵盖气溶胶递送设备的相对较小部分，但应理解的是，显示器可以覆盖气溶胶递送设备的显著地较大的部分。
根据本公开的气溶胶递送设备100的各种部件可以从本领域中描述的并且可商购的部件中选择。在Peckerar等人的美国专利申请公开第2010/0028766号中描述了可根据本公开而使用的电池的示例，该文献通过引用整体结合于此。
当期望气溶胶生成时(例如，在使用期间抽吸时)，气溶胶递送设备100可以包含用于控制到加热元件240的电功率的供应的流量传感器或另一个传感器或检测器。这样，例如，提供一种当在使用期间不抽吸气溶胶递送设备时断开对加热元件的功率源，且在抽吸期间接通功率源以致动或触发由加热元件生成热量的方式或方法。感测或检测机构的附加代表性类型、其结构和配置、其部件以及其操作的一般方法描述于Sprinkel,Jr.的美国专利第5,261,424号、McCafferty等人的美国专利第5,372,148号以及Flick的PCT专利申请公开第WO 2010/003480号中，所述文献全部通过引用整体结合于此。
气溶胶递送设备100最优选地包含用于在抽吸期间控制到加热元件240的电功率的量的控制部件108或另一控制机构。电子部件的代表性类型、其结构和配置、其特征以及其操作的一般方法描述于Gerth等人的美国专利第4,735,217号、Brooks等人的美国专利第4,947,874号、McCafferty等人的美国专利第5,372,148号、Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、Nguyen等人的美国专利第7,040,314号、Pan的美国专利第8,205,622号、Fernando等人的美国专利申请公开第2009/0230117号、Collet等人的美国专利申请公开第2014/0060554号、Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0270727号以及Henry等人于2014年3月13日提交的美国专利申请序列第14/209,191号中，所述专利全部以全文引用的方式并入本文中。
用于支持气溶胶前体的衬底、储集器或其他部件的代表性类型描述于Newton的美国专利第8,528,569号、Chapman等人的美国专利申请公开第2014/0261487号、Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号以及Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中，所述文献全部以全文引用的方式并入本文中。另外，某些类型的电子烟内的各种芯吸材料以及那些芯吸材料的配置和操作阐述于Sears等人的美国专利申请公开第2014/0209105号中，该文献通过引用整体结合于此。
气溶胶前体组合物(又称为蒸气前体组合物)可包括多种组分，作为示例，所述多种组分包括多元醇(例如，丙三醇、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或调味剂。代表性类型的气溶胶前体组分和制剂还在Robinson等人的美国专利No.7,217,320和Zheng等人的美国专利公开No.2013/0008457；Chong等人的美国专利公开No.2013/0213417；Collett等人的美国专利公开No.2014/0060554；Lipowicz等人的美国专利公开No.2015/0020823；和Koller的美国专利公开No.2015/0020830，以及Bowen等人的WO 2014/182736中被阐述和被表征，这些文献的公开内容通过引用结合于此。可以使用的其他气溶胶前体包括已经结合到R.J.Reynolds Vapor公司的产品，Imperial TobaccoGroup PLC的BLUTM产品，Mistic Ecigs的MISTIC MENTHOL产品和CN Creative的VYPE产品的气溶胶前体。也可以从Johnson Creek Enterprises LLC获得用于电子香烟的所谓“烟汁”。
气溶胶递送设备100中可以采用产生视觉线索或指示的附加代表类型的部件，诸如LED和相关的部件、听觉元件(例如扬声器)、振动元件(例如振动马达)等等。合适的LED部件的示例以及其配置和用途描述于Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号、Newton的美国专利第8,499,766号、Scatterday的美国专利第8,539,959号以及Sears等人的美国专利公开第2015/0216233号中，这些文献全部通过引用整体结合于此。
可并入到本公开的气溶胶递送设备中的又其它特征、控件或部件描述于Harris等人的美国专利第5,967,148号、Watkins等人的美国专利第5,934,289号、Counts等人的美国专利第5,954,979号、Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、Hon的美国专利第8,365,742号、Fernando等人的美国专利第8,402,976号、Katase的美国专利申请公开第2005/0016550号、Fernando等人的美国专利申请公开第2010/0163063号、Tucker等人的美国专利申请公开第2013/0192623号、Leven等人的美国专利申请公开第2013/0298905号、Kim等人的美国专利申请公开第2013/0180553号、Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号、Novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号、DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261408号以及Brinkley等人的美国专利申请序列第14/286,552号中，这些文献全部以全文引用的方式并入本文中。
如前所述，气溶胶递送设备100可以包括功率源104。在本公开的示例实现中，这个功率源或另一个辅助功率源能够可拆卸地耦合至控制主体102。图4示出了合适的气溶胶递送设备400(其一个示例可以是图1和图2的气溶胶递送设备100)的示例。如所示，气溶胶递送设备可以包括控制主体402，控制主体402与料筒404耦合或能够与料筒404耦合，其可以分别对应于图1和图2的控制主体102和料筒104。料筒可以配备有加热元件，并且可以包含气溶胶前体组合物。控制主体可以与料筒耦合或能够与料筒耦合，以形成气溶胶递送设备，其中，加热元件被配置成激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
更具体地，图4示出了具有可拆卸的功率源406的气溶胶递送设备400。因此，控制主体402可以包含壳体408，并且功率源可以可拆卸地耦合至壳体的外表面410。控制部件(例如，控制部件108)可以被包含在壳体内，并且被配置成以主动模式操作，在主动模式中，控制主体与料筒404耦合。主动模式中的控制部件可以被配置成将电力从功率源引导至料筒的加热元件，以激活和蒸发料筒内包含的气溶胶前体组合物的组分。
在一些实例实现中，功率源406可以是或包括一个或多个锂离子电池或电容器，并且控制主体402的控制部件可以被配置成将电力从一个或多个锂离子电池或电容器引导至料筒404的加热元件，以激活和蒸发料筒内包含的气溶胶前体组合物的组分。例如，功率源可以包括锂离子电池功率组，其可以是罐形或扁平形式，如图4所示。
在一些示例实现中，功率源406是辅助功率源，并且控制主体402进一步包括壳体408内的主要功率源(例如，功率源104)。在这些实现中，控制部件被配置为从功率源引导电力可以包括控制部件被配置为可切换地从主要功率源或辅助功率源引导电力。进一步，在这些示例实现中，控制部件被配置为可切换地引导电力可以包括控制部件被配置为从主要功率源引导电力，并且仅在主功率源已经放电至少阈值量之后切换到辅助功率源。这样，功率源可以被实现为补充功率源，例如，当主要功率源已经完全放电时使用。应注意，尽管在一些示例实现中功率源可以是辅助功率源，但是在其他示例中，功率源可以用作气溶胶递送设备400的唯一功率源。
在一些示例实现中，功率源406可以能够与充电部件耦合，充电部件被配置成对功率源充电。在至少一个实例中，功率源可以能够与充电部件耦合并且当功率源从壳体408的外表面410被拆卸时可经由充电部件充电。在另一个实例中，功率源可以能够与充电部件耦合，并且当功率源与壳体的外表面耦合时可经由充电部件充电。合适的充电部件的示例包括感应充电部件(无线充电垫)、从RF发射器无线充电、充电座、USB充电器(例如，微型usb充电器)、和光伏系统(例如，太阳能电池)。
在一些示例中，功率源406能够与充电部件耦合可以包括功率源能够与充电部件感应耦合，其中，充电部件可以被配置成对功率源无线充电。在这些示例中，功率源和控制主体402可以被设计为包括形状因子，该形状因子相对于功率源提供大的表面积，用于基于感应的充电。
在进一步示例中，功率源406能够与充电部件耦合可以包括功率源能够耦合至RF发射器，其中，充电部件可以被配置成对功率源无线充电。进一步，在这些实现中，功率源能够与RF发射器耦合可以包括主要功率源和辅助功率源被配置成无线地接收RF波，作为对主要功率源、辅助功率源、或同时对两者充电的手段。
在另一个示例中，功率源能够与充电部件耦合可以包括功率源能够与充电座耦合，其中充电座可以被配置成利用耦合到壳体408的外表面410的功率源对功率源充电。功率源还可以能够与充电座耦合，其中充电座可以被配置成对功率源充电，其中功率源从壳体的外表面拆卸。例如，充电器可以是或包括插接站，该插接站被配置成单独地和/或共同地对功率源或控制主体402充电。在这些示例中，控制主体可以进一步包括耦合到控制主体的壳体408的通用串行总线(USB)端口。功率源406可以能够可拆卸地电耦合至USB端口。在这些示例实现中，功率源能够与充电座耦合可以包括USB端口能够与充电座的USB充电接口耦合。
如前所述，在一些示例实现中，功率源406是辅助功率源，并且控制主体402进一步包括壳体408内的主要功率源(例如，功率源104)。在这些实现中，控制部件被配置成从功率源引导电力可以包括控制部件被配置成从主要功率源和辅助功率源引导电力。进一步，在这些实现中，功率源能够与充电座耦合可以包括主要功率源和辅助功率源能够与充电座耦合，其中，充电座可以被配置成同时对主要功率源和辅助功率源充电。
图5示出了根据本公开的示例实现的用于控制气溶胶递送设备的方法500中的各种操作。气溶胶递送设备可以包括与料筒耦合的控制主体，料筒配备有加热元件并且包含气溶胶前体组合物。加热元件可以被配置成激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。如框502中所示，该方法可以包括将功率源可拆卸地耦合至控制主体的外表面。如框504所示，该方法还可以包括将电力从功率源引导至加热元件，以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
(多种)制品的前述使用描述可以通过微小修改应用于本文中所描述的各种示例实现，鉴于本文中所提供的更多公开内容所述微小修改对于所属领域的技术人员而言可以是明显的。然而，以上使用描述并不旨在限制制品的使用，而是提供以符合本公开的公开内容的所有必要需求。图4到图3中所示出的或如上文以其它方式所描述的一种或多种制品中所展示的元件中的任一种可以包含于根据本公开的气溶胶递送设备中。
得益于前述描述和相关图式中所呈现的教示，公开内容涉及的所属领域的技术人员将了解本文中阐述的这些公开内容的许多修改和其它实施方案。因此，应理解，本公开不限于所公开的特定实施方案，且其修改和其它实施方案意图包含于所附权利要求书的范围内。此外，尽管前述描述和相关图式在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述示例实现，但应了解，可以在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，通过替代实施方案提供元件和/或功能的不同组合。就此而言，例如，还涵盖与上文明确描述的那些组合不同的元件和/或功能的组合，如同阐述于所附权利要求书中的一些中的一样。尽管本文中采用特定术语，但所述术语仅在通用意义和描述性意义上使用，而不用于局限性目的。
Claims (22)
1.一种与料筒耦合或者能够与料筒耦合的控制主体，所述料筒装备有加热元件且包含气溶胶前体组合物，所述控制主体与所述料筒耦合或者能够与所述料筒耦合以便形成气溶胶递送设备，在所述气溶胶递送设备中，所述加热元件被配置为激活所述气溶胶前体组合物的组分并使所述气溶胶前体组合物的组分蒸发，所述控制主体包括：
壳体；
功率源，所述功率源可拆卸地耦合至所述壳体的外表面；以及
控制部件，所述控制部件被包含在所述壳体内，并且被配置成以主动模式操作，所述主动模式中，所述控制主体与所述料筒耦合，所述主动模式中的所述控制部件被配置成将电力从所述功率源引导至所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
2.如权利要求1所述的控制主体，其中，所述功率源是或包括一个或多个锂离子电池或电容器，并且
其中，所述控制部件被配置成从所述功率源引导电力包括被配置成从所述一个或多个锂离子电池或电容器引导电力。
3.如权利要求1所述的控制主体，其中，所述功率源是辅助功率源，所述控制主体进一步包括所述壳体内的主要功率源，并且所述控制部件被配置成从所述功率源引导电力包括被配置成从所述主要功率源或辅助功率源可切换地引导电力。
4.如权利要求3所述的控制主体，其中，所述控制部件被配置成可切换地引导电力包括被配置成从所述主要功率源引导电力，并且仅在所述主要功率源已经放电至少阈值量之后切换至所述辅助功率源。
5.如权利要求1所述的控制主体，其中，所述功率源能够与被配置成对所述功率源充电的控制部件耦合，并且在至少一个实例中，所述功率源从所述壳体的所述外表面拆卸。
6.如权利要求1所述的控制主体，其中，所述功率源能够与被配置成对所述功率源充电的充电部件耦合，并且在至少一个实例中，所述功率源耦合至所述壳体的所述外表面。
7.如权利要求6所述的控制主体，其中，所述功率源能够与所述充电部件耦合包括能够与被配置成对所述功率源无线充电的所述充电部件感应地耦合。
8.如权利要求6所述的控制主体，其中，所述功率源能够与所述充电部件耦合包括能够与被配置成对所述功率源无线充电的射频(RF)发射器无线耦合。
9.如权利要求6所述的控制主体，其中，所述功率源能够与所述充电部件耦合包括能够与被配置成对所述功率源充电的充电座耦合，其中所述功率源耦合至所述壳体的所述外表面。
10.如权利要求9所述的控制主体，进一步包括耦合至所述壳体的通用串行总线(USB)端口，所述功率源能够可拆卸地电耦合至所述USB端口，
其中，所述功率源能够与所述充电座耦合包括所述USB端口能够与所述充电座的USB充电接口耦合。
11.如权利要求9所述的控制主体，其中，所述功率源是辅助功率源，所述控制主体进一步包括所述壳体内的主要功率源，并且所述控制部件被配置成从所述功率源引导电力包括被配置成从所述主要功率源和辅助功率源引导电力，并且
其中，所述功率源能够与所述充电座耦合包括所述主要功率源和辅助功率源能够与所述充电座耦合，其中所述充电座被配置成同时对所述主要功率源和辅助功率源充电。
12.一种控制气溶胶递送设备的方法，所述气溶胶递送设备包括与料筒耦合的控制主体，所述料筒配备有加热元件并且包含气溶胶前体组合物，所述加热元件被配置成激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分，所述方法包括：
将功率源可拆卸地耦合至所述控制主体的外表面；以及
将电力从所述功率源引导至所述加热元件，以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述功率源是或包括一个或多个锂离子电池或电容器，并且从所述功率源引导电力包括从所述一个或多个锂离子电池或电容器引导电力。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述功率源是辅助功率源，所述控制主体包括主要功率源，并且从所述功率源引导电力包括从所述主要功率源或辅助功率源可切换地引导电力。
15.如权利要求14所述的方法，其中，可切换地引导电力包括从所述主要功率源引导电力，并且仅在所述主要功率源已经放电至少阈值量之后切换至所述辅助功率源。
16.如权利要求12所述的控制主体，进一步包括将所述功率源与被配置成对所述功率源充电的充电部件耦合，并且在至少一个实例中，所述功率源从所述壳体的所述外表面拆卸。
17.如权利要求12所述的方法，进一步包括将所述功率源与被配置成对所述功率源充电的充电部件耦合，并且在至少一个实例中，所述功率源耦合至所述控制主体的所述外表面。
18.如权利要求17所述的方法，其中，将所述功率源与所述充电部件耦合包括将功率源与被配置成对所述功率源无线充电的充电部件感应地耦合。
19.如权利要求17所述的方法，其中，将所述功率源与所述充电部件耦合包括将所述功率源与被配置成对所述功率源无线充电的射频(RF)发射器无线耦合。
20.如权利要求17所述的方法，其中，将所述功率源与所述充电部件耦合包括将所述功率源与充电座耦合，所述充电座被配置成对所述功率源充电，其中所述功率源耦合至所述控制主体的所述外表面。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述通用串行总线(USB)端口耦合至所述控制主体，并且所述功率源能够可拆卸地电耦合至所述USB端口，
其中，将所述功率源与所述充电座耦合包括将所述USB端口与所述充电座的USB充电接口耦合。
22.如权利要求20所述的方法，其中，所述功率源是辅助功率源，所述控制主体包括主要功率源，并且从所述功率源引导电力包括从所述主要功率源和辅助功率源引导电力，并且
其中，将所述功率源与所述充电座耦合包括将所述主要功率源和辅助功率源与所述充电座耦合，其中所述充电座被配置成同时对所述主要功率源和辅助功率源充电。
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