CN109952037A - 用于气溶胶递送装置的实时温度控制 - Google Patents

用于气溶胶递送装置的实时温度控制 Download PDF

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B·阿德姆
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Abstract

提供一种气溶胶递送装置(100)，该气溶胶递送装置包括配备有加热元件(318)、电阻温度检测器(RTD)(604)和控制部件(206)的壳体。壳体可容纳气溶胶前体组合物，并且加热元件可以是可控的，以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。RTD可具有可变的且与加热元件的温度成比例的电阻，并且还可具有适当地足够大的相对于加热元件的温度不变的电阻温度系数。控制部件可构造成测量RTD的电阻并从该电阻确定加热元件的温度，并且基于如此确定的温度实时地控制至少一个功能元件，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，或者调节加热元件的功率。

Description

用于气溶胶递送装置的实时温度控制
技术领域
本公开涉及诸如吸烟制品之类的气溶胶递送装置，并且更具体地涉及可利用电生成的热量来产生气溶胶的气溶胶递送装置(例如，通常称为电子烟的吸烟制品)。吸烟制品可构造成对气溶胶前体进行加热，该气溶胶前体可包含可以由烟草制成或衍生的材料或者以其它方式包含烟草，该前体能够形成供人摄入的可吸入物质。
背景技术
近年来，已经提出了许多吸烟装置以作为需要燃烧烟草使用的吸烟产品的改进或替代。据称,许多上述装置已经被设计成提供与吸香烟、雪茄或烟斗相关的感觉而不递送由于烟草的燃烧产生的大量的不完全燃烧产物和热解产物。为此，已经提出了采用电能蒸发或加热挥发性材料或者尝试提供吸香烟、雪茄或烟斗的感觉而不将烟草燃烧至显著程度的许多香烟产品、香味发生器以及药物吸入器。例如参见Robinson等人的美国专利第7,726,320号和Collett等人的美国专利第8,881,737号中描述的背景技术中所述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送装置和发热源，这两篇文献以参见的方式纳入本文。例如，还可参见Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中的参照商标名称和商业来源的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送装置和电动发热源，全文以参见的方式纳入本文。此外，在Sears等人的美国专利公开第2014/0096781号；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14/0335071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号中提出了各种类型的电动气溶胶和蒸气递送装置；所有文献全文以参见的方式纳入本文。
将会期望提供一种用于实现气溶胶递送装置的实时温度控制的装置。
发明内容
本公开涉及气溶胶递送装置、形成这样的装置的方法、以及这样的装置的元件。本公开包括但不限于以下示例性实施方式。
示例性实施方式1：一种气溶胶递送装置，该气溶胶递送装置包括：至少一个壳体，该至少一个壳体配备有加热元件并容纳气溶胶前体组合物，加热元件可受控制以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分；电阻温度检测器(RTD)，该RTD具有可变的且与加热元件的温度成比例的电阻，RTD还具有相对于加热元件的温度不变的电阻温度系数；以及控制部件，该控制部件构造成将电力引导至加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分，控制部件构造成测量RTD的电阻并从该电阻确定加热元件的温度，并且基于如此确定的温度实时地控制至少一个功能元件，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器呈现，或者调节加热元件的功率。
示例性实施方式2：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，RTD与加热元件成一体，并包括RTD元件，该RTD元件构造成产生热量以蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例性实施方式3：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
示例性实施方式4：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，以及调节加热元件的功率。
示例性实施方式5：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，并且其中，显示器是远程显示器，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现对温度的到远程显示器的无线通信。
示例性实施方式6：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，控制部件构造成根据基于温度的设定将电力引导至加热元件。
示例性实施方式7：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的气溶胶递送装置，其中，用户界面是远程用户界面，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现来自远程用户界面的基于温度的设定的无线通信。
示例性实施方式8：一种料筒，该料筒与配备有控制部件的控制主体相联接或能够与控制主体相联接，该控制主体与料筒相联接或能够与料筒相联接，以形成气溶胶递送装置，该料筒包括：壳体，该壳体限定有构造成保持气溶胶前体组合物的贮存器；加热元件，该加热元件构造成以活动模式运行，在活动模式中，料筒与控制主体相联接，处于活动模式的加热元件可由控制部件控制，以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分；以及电阻温度检测器(RTD)，该RTD具有可变的且与加热元件的温度成比例的电阻，RTD还具有相对于加热元件的温度不变的电阻温度系数，其中，RTD的电阻可由控制部件测量，该控制部件构造成测量RTD的电阻并从该电阻确定加热元件的温度，并且基于如此确定的温度实时地控制至少一个功能元件，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以供通过显示器来呈现，或者调节加热元件的功率。
示例性实施方式9：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的料筒，其中，RTD与加热元件成一体，并包括RTD元件，该RTD元件构造成产生热量以蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例性实施方式10：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的料筒，其中，RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
示例性实施方式11：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的料筒，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器来呈现，以及调节加热元件的功率。
示例性实施方式12：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式8的组合的料筒，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器来呈现，并且其中，显示器是远程显示器，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现对温度的到远程显示器的无线通信。
示例性实施方式13：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的料筒，其中，控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，控制部件构造成根据基于温度的设定将电力引导至加热元件。
示例性实施方式14：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的料筒，其中，用户界面是远程用户界面，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现来自远程用户界面的基于温度的设定的无线通信。
示例性实施方式15：一种控制主体，该控制主体与料筒相联接或能够与料筒相联接以形成气溶胶递送装置，该料筒配备有加热元件和电阻温度检测器(RTD)，并且包含气溶胶前体组合物，该RTD具有可变的且与加热元件的温度成比例的电阻，该RTD还具有相对于加热元件的温度不变的电阻温度系数，该控制主体包括控制部件，该控制部件构造成将电力引导至加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分，控制部件构造成测量RTD的电阻并从该电阻确定加热元件的温度，并且基于如此确定的温度实时地控制至少一个功能元件，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，或者调节加热元件的功率。
示例性实施方式16：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，RTD与加热元件成一体，并包括RTD元件，该RTD元件构造成产生热量以蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例性实施方式17：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
示例性实施方式18：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，以及调节加热元件的功率。
示例性实施方式19：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，对至少一个功能元件的控制包括输出温度以通过显示器进行呈现，并且其中，显示器是远程显示器，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现对温度的到远程显示器的无线通信。
示例性实施方式20：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，控制部件构造成根据该基于温度的设定将电力引导至加热元件。
示例性实施方式21：根据任一前述示例性实施方式或任何前述示例性实施方式的组合的控制主体，其中，用户界面是远程用户界面，并且气溶胶递送装置还包括通信接口，该通信接口联接于控制部件并且构造成实现从远程用户界面的基于温度的设定的无线通信。
通过阅读以下详细描述和在下文中简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将是清楚的。本公开包括在该公开中阐述的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，无论这种特征或元件是否在文中描述为明确地组合或以其它方式在本文描述的具体示例性实施方式中记载。除非本公开的上下文中明确地另作规定，本公开旨在整体地阅读，使得本公开的任何可分特征或元件在其各方面和示例性实施方式中的任何一种中应被看作能够组合。
因此，应当理解的是，对该发明内容的提供仅仅是为了总结一些示例性实施方式，以提供对本公开内容的一些方面的基本理解。由此，应当理解的是，上述示例性实施方式仅仅是一些示例，并且不应被解释为以任何方式缩小本公开的范围或精神。其它示例性实施方式、方面和优点将会从以下结合附图的详细描述中变得明显，附图借助示例来示出了一些所描述的示例性实施方式的原理。
附图说明
已经在前文中从总体上描述了本公开，现将参照不一定按比例绘制的附图，其中：
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的包括壳体的气溶胶递送装置的正视图，该壳体在其中具有料筒；
图2示意性地示出了根据本公开的示例性实施方式的图1的气溶胶递送装置的剖视图；
图3示出了根据本公开的示例性实施方式的适用于图1的气溶胶递送装置的料筒的分解图；
图4示出了根据本公开的示例性实施方式的图1的气溶胶递送装置的立体图；
图5示出了根据本公开的示例性实施方式的图1的气溶胶递送装置的相对的立体图；以及
图6A和6B示出了根据一些示例性实施方式的图1的气溶胶递送装置的各种部件，这些部件包括电阻温度检测器(RTD)。
具体实施方式
现将在下文中参照本公开的示例性实施方式来更加完整地描述本公开。对这些示例性实施方式的描述使得本公开将是详尽和完整的，且对于本领域的技术人员来说将完整地传达本公开的范围。实际上，本公开可以用许多形式实施并且不应理解为被限制于文中所阐述的各实施方式；相反，提出这些实施方式使得该公开将满足可适用的法律要求。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”、“一个/种”、“该”以及类似用语包括对复数的指示，除非文中清楚地另有说明。
如下文所述，本公开的示例性实施方式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对材料进行加热(优选地不将材料燃烧至任何显著的程度)以形成可吸入物质；这种系统的部件具有制品的形式，最为优选地，该制品足够紧凑以可被视作手持式装置。也就是说，气溶胶主要来自烟草的燃烧或热解的副产物的烟雾的产生，从这种意义上说，使用优选的气溶胶递送系统的成分并不导致烟雾的产生，而是使用那些优选的系统导致蒸汽的产生，蒸汽由其中的某些成分的挥发或蒸发导致。在一些示例性实施方式中，气溶胶递送系统的成分可表征为电子香烟，并且那些电子香烟最优选地包含烟草和/或衍生自烟草的成分，并因此以气溶胶形式递送烟草衍生的成分。
某些优选的气溶胶递送系统的气溶胶生成件可提供抽香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如吸入和呼出的习惯、口味或香味的种类、感官效果、身体感觉、使用习惯、由可见的气溶胶提供的视觉提示等)而不将其中的任何成分燃烧至显著的程度，这些香烟、雪茄或烟斗通过点燃和燃烧烟草(并因此吸入烟草烟雾)而被使用。例如，本公开的气溶胶生成件的用户可以像吸烟者使用传统类型的吸烟制品那样持有并使用该物件、在该物件的一端上吸气以吸入由该物件产生的气溶胶、以及以选定的时间间隔进行抽吸或吸气等。
本公开的气溶胶递送系统也可以表征为产生蒸气的制品或药剂递送制品。因此，可以对这种制品或装置进行修改，从而以可吸入的形式或状态提供一种或多种物质(例如，香味和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以是基本上蒸气的形式(即，在低于临界点的温度下处于气相的物质)。替代地，可吸入物质可以是气溶胶的形式(即，气体中有细小固体颗粒或液滴的悬浮物)。为了简化的目的，本文中所使用的术语“气溶胶”意在包括适合人体吸入的形式或类型的蒸气、气体或气溶胶，无论是否可见，也无论是否可被认为是烟雾状的形式。
本公开的气溶胶递送系统总体包括设置在可被称为壳体的外主体或外壳内的多个部件。外主体或外壳的整体设计可以变化，并且能够限定气溶胶递送装置的总体尺寸和形状的外主体的形式或构造可以变化。气溶胶递送装置经常以模仿诸如香烟或雪茄之类的某些传统吸烟装置的各方面的方式来构造。在这方面，气溶胶递送装置通常限定有基本上圆柱形的构造。通常，类似香烟或雪茄形状的细长的主体可以由单个一体式壳体形成，或者该细长的壳体可以由两个或更多的可分离主体形成。例如，气溶胶递送装置可以包括细长的壳体或主体，该细长的壳体或主体可以是大致管状的形状而由此类似常规的香烟或雪茄的形状。气溶胶递送装置经常包括控制主体和料筒，该控制主体和料筒以端对端的关系进行附连以限定出基本上圆柱形的构造。
虽然这样的构造可提供与传统吸烟制品类似的外观和感觉，但是这些构造可能遭受某些损害。例如，圆柱形构造的气溶胶递送装置可能未限定有可在不使用时用于将气溶胶递送装置保持在期望位置的附连点。进一步，圆柱形构造可能导致嘴件暴露于周围环境并因此易受污染。因此，可期望提供具有与传统吸烟制品相关的形状不同的构造的气溶胶递送装置。
在一种示例中，气溶胶递送装置的所有部件都容纳在一个壳体内。替代地，气溶胶递送装置可包括相连结的并且可分开的两个或更多个壳体。例如，气溶胶递送装置可以在一端具有控制主体，该控制主体包括容纳一个或多个可重复使用的部件(例如，可充电电池以及用于控制该制品的运行的各种电子器件)的壳体，并且该吸烟制品在另一端与外主体或外壳成一体、或者可拆卸地联接于外主体或外壳，该外主体或外壳容纳一次性的部分(例如一次性的含香味料筒)。
最为优选的是，本公开的气溶胶递送系统包括以下部件的某些组合：动力源(即，电源)，至少一个控制部件(例如，诸如通过控制从动力源流向制品的其它部件的电流以用于致动、控制、调节和停止用于发热的电力的装置，例如单独的或作为微控制器的一部分的微处理器)，加热器或发热构件(例如，电阻加热元件或其它部件)，气溶胶前体组合物(例如，在施加充足的热量时通常能够生成气溶胶的诸如通常被称为“烟汁”、“电子液体”和“电子汁”的配料之类的液体)，以及允许在气溶胶递送装置上吸气以吸入气溶胶的嘴端区域或末端(例如，穿过该制品的限定的气流通路，使得产生的气溶胶能够在吸气时从该气流通路而被抽出)。在一些实施方式中，单独的或与一个或多个其它元件组合的电阻加热元件或其它部件通常总的可称为“雾化器”，或者可以是或包括电阻温度检测器(RTD)。
在各种示例中，气溶胶递送装置可包括构造成保持气溶胶前体组合物的贮存器。贮存器具体地可以由多孔材料(例如纤维材料)形成，因此可称为多孔基材(例如纤维基材)。
可用作气溶胶递送装置中的贮存器的纤维基材可以是由多个纤维或长丝形成的织造或非织造材料，并且可以由天然纤维和合成纤维中的一种或两者形成。例如，纤维基材可包括玻璃纤维材料。在具体示例中，可以使用乙酸纤维素材料。在其它示例性实施方式中，可以使用碳材料。在另外的实施方式中，可使用粘胶人造丝或再生纤维素。贮存器可基本上是容器的形式，并且可在其中包括纤维材料。
在一些实施方式中，气溶胶递送装置可包括指示器，该指示器可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。指示器可以通过连接器电路与控制部件连通，并且例如在由流量传感器检测到用户在嘴端上吸气的期间点亮。
根据下文所提供的进一步公开内容，本公开的气溶胶递送系统内的部件的更为具体的形式、构造和配置将是显而易见的。此外，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，能够理解各种气溶胶递送装置部件的选择和配置，比如本公开的背景技术部分中引用的那些代表性产品。进一步地，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，还可以理解气溶胶递送装置内的部件的布置。市售产品的示例、其中的组分、其操作方法、其中包含的材料和/或其它属性可以包括在本公开的装置中，并作为以下产品销售：由菲利普·莫里斯股份有限公司(PhilipMorris Incorporated)销售的由InnoVapor有限责任公司销售的ALPHATM、JOYE 510TM和M4TM；由白云香烟公司(White Cloud Cigarettes)销售的CIRRUSTM和FLINGTM；由洛里拉德技术股份有限公司(Lorillard Technologies,Inc.)销售的BLUTM；由国际股份有限公司(International Inc.)销售的COHITATM、COLIBRITM、ELITECLASSICTM、MAGNUMTM、PHANTOMTM和SENSETM；由电子烟股份有限公司(ElectronicCigarettes,Inc.)销售的DUOPROTM、STORMTM和由澳大利亚埃加尔公司(Egar Australia)销售的EGARTM；由卓尔悦公司(Joyetech)销售的eGo-CTM和eGo-TTM；由英国Elusion有限公司(Elusion UK Ltd)销售的ELUSIONTM；由Eonsmoke有限责任公司销售的由菲尼提品牌集团有限责任公司(FIN Branding Group,LLC)销售的FINTM；由美国绿色吸烟股份有限公司(Green Smoke Inc.USA)销售的由Greenarette有限责任公司(Greenarette LLC)销售的GREENARETTETM；由烟杆公司(Smoke)销售的HALLIGANTM、HENDUTM、JETTM、MAXXQTM、PINKTM和PITBULLTM；由菲利普莫里斯国际股份有限公司(·Philip Morris International,Inc.)销售的HEATBARTM；由王冠7公司(Crown7)销售的HYDRO IMPERIALTM；由LOGIC科技公司(LOGIC Technology)销售的LOGICTM和THE CUBANTM；由卢西亚诺吸烟股份有限公司(Luciano Smokes Inc.)销售的由尼科泰克有限责任公司(Nicotek,LLC)销售的由索特拉股份有限公司(Sottera,Inc.)销售的和ONEJOYTM；由SS Choice有限责任公司(SS Choice LLC)销售的NO.7TM；由高端电子商店有限责任公司(PremiumEstore LLC)销售的PREMIUMELECTRONIC CIGARETTETM；由美国如烟股份有限公司(Ruyan America,Inc.)销售的RAPP E-MYSTICKTM；由红龙产品有限责任公司(Red Dragon Products,LLC)销售的RED DRAGONTM；由如烟集团(控股)有限公司(Ruyan Group(Holdings)Ltd.)销售的由吸烟者友好国际有限责任公司(Smoker Friendly International)销售的由智能吸烟电子香烟有限公司(The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.)销售的GREENSMART由海岸线产品有限责任公司(Coastline Products LLC)销售的SMOKE由随处吸烟股份有限公司(Smoking Everywhere,Inc.)销售的SMOKING由VMR产品有限责任公司(VMR Products LLC)销售的V2CIGSTM；由VaporNine有限责任公司(VaporNine LLC)销售的VAPOR NINETM；由Vapor 4Life股份有限公司(Vapor 4Life,Inc.)销售的由E-CigaretteDirect有限责任公司(E-CigaretteDirect,LLC)销售的VEPPOTM；由R.J.雷诺兹公司(R.J.Reynolds Vapor Company)销售的AVIGO、VUSE、VUSE CONNECT、VUSE FOB、VUSE HYBRID、ALTO、ALTO+、MODO、CIRO、FOX+FOG和SOLO+；由米丝迪可电子烟公司(Mistic Ecigs)销售的MISTIC MENTHOL；以及由CNCreative有限公司销售的VYPE。其它电动气溶胶递送装置、具体是那些已被称为所谓电子烟的装置，已经以如下的商品名进行销售：COOLER VISIONSTM；DIRECT E-CIGTM；DRAGONFLYTM；EMISTTM；EVERSMOKETM；HYBRID FLAMETM；KNIGHT STICKSTM；ROYAL BLUESTM；SOUTH BEACH SMOKETM。
可在本公开的气溶胶递送装置中采用的部件和相关技术的其他制造商、设计者和/或受让人包括：中国深圳的深圳杰世博科技有限公司(Shenzhen JieshiboTechnology)；中国深圳的深圳市合元科技有限公司(Shenzhen First UnionTechnology)；加利福尼亚州洛杉矶的安全香烟公司(Safe Cig)；菲律宾的詹蒂亚洲公司(Janty Asia Company)；中国深圳的卓尔悦常州电子科技(Joyetech ChangzhouElectronics)有限公司；SIS Resources公司；特拉华州多佛的B2B国际控股公司(B2BInternational Holdings)；俄亥俄州的Evolv有限责任公司(Evolv LLC)；意大利博洛尼亚的Montrade公司；中国深圳的深圳葆威道科技有限公司(Shenzhen Bauway Technology)；佛罗里达州庞帕诺比奇的全球蒸气烟商标股份有限公司(Global Vapor TrademarksInc.)；佛罗里达州劳德代尔堡的蒸气烟公司(Vapor Corp.)；德国拉绍－马尔克尔斯巴赫(Raschau-Markersbach)的涅姆拉股份有限公司(Nemtra GMBH)，密歇根州阿勒根县的Perrigo L.公司(Perrigo L.Co.)；尼兹有限公司(Needs Co.,Ltd.)；内华达州拉斯维加斯的Smokefree Innotec公司；瑞典赫尔辛堡的McNeil AB公司；Chong公司；加利福尼亚州山景城的亚历克萨生物制药公司(Alexza Pharmaceuticals)；北卡罗来纳州夏洛特的BLEC有限责任公司；法国罗尔巴克莱比特克(Rohrbach-lès-Bitche)的盖特兰德萨尔公司(Gaitrend Sarl)；中国深圳的梵活生命科学股份有限公司(FeelLife BioscienceInternational)；德国塞尔布的威世电子股份有限公司(Vishay Electronic BMGH)；中国深圳的深圳市施美乐科技股份有限公司(Shenzhen Smaco Technology Ltd.)；佛罗里达州博卡拉顿的蒸气烟系统国际公司(Vapor Systems International)；以色列的Exonoid医疗器械公司(Exonoid Medical Devices)；中国深圳的深圳Nowotech电子科技有限公司(Shenzhen Nowotech Electronic)；中国香港的微创高科公司(Minilogic DeviceCorporation)；中国深圳的深圳市康纳电子公司(Shenzhen Kontle Electronics)、俄亥俄州麦地那的富马国际有限责任公司(Shenzhen Kontle Electronics)、和威斯康星州贝洛伊特的21世纪烟雾公司(21st Century Smoke)以及中国香港的金瑞控股(香港)有限公司(Kimree Holdings(HK)Co.Limited)。
根据本公开的示例性实施方式，图1示出了气溶胶递送装置100的正视图，图2示出了该气溶胶递送装置的修改剖视图。如图所示，气溶胶递送装置可包括壳体，该壳体限定有控制主体102和料筒104。料筒可相对于壳体的至少一部分或整体运动。具体地，料筒可相对于壳体的至少一部分在图1中示出的延伸构造和图2中示出的缩回构造之间运动。关于与料筒相对于壳体的运动相关联的机构和方式的细节在下文中描述。
在一些示例性实施方式中，气溶胶递送装置100的控制主体102和料筒104中的任一个或两者可被认为是一次性的或可重复使用的。气溶胶递送装置可包括设置在控制主体或料筒内或以其它方式联接于其上的各种其它部件。这些部件可以各种方式中的任何一种分布在控制主体和料筒之间。例如，料筒可包括可替换电池或可充电电池并由此可以与任何类型的充电技术结合，上述充电技术包括连接至壁式充电器、连接至车载充电器(即，点烟插座)、诸如通过通用串行总线(USB)线缆连接至计算机、连接至光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板。进一步，在一些示例性实施方式中，料筒可包括一次性使用的料筒，如在授予Chang等人的美国专利第8,910,639号中披露的料筒，该文献全文以参见的方式纳入本文。因此，应当理解的是，所描述的实施方式仅出于示例目的而提供。
如图1所示，料筒104可包括嘴件106，当料筒处于延伸构造时，嘴件106可以暴露。换言之，当料筒处于延伸构造时，嘴件可定位在控制主体壳体102的外部，使得用户可以用他或她的嘴唇配合于嘴件。因此，料筒的延伸构造是如下的构造：在该延伸构造中，气溶胶递送装置100构造成在嘴件上接收吸气，使得气溶胶递送装置可以上述方式产生气溶胶并将气溶胶递送至用户。
在一种示例性实施方式中，形成气溶胶递送装置100的控制主体102和料筒104可永久地彼此相联接。在Bless等人于2014年2月3日提交的的美国专利申请序列第14/170,838号中公开了可构造成一次性的和/或可包括构造成用于永久性联接的第一外主体和第二外主体的气溶胶递送装置的示例，其全文以参见的方式纳入本文。在另一种示例性实施方式中，料筒和控制主体可构造成单件式、不可拆卸的形式，并且可包含本文所公开的部件、外观和特征。然而，在另一种示例性实施方式中，控制主体和料筒可构造成可分离的，使得例如料筒可被再填充或更换。
举例来说，在图2所示的实施方式中，气溶胶递送装置100包括定位在控制主体102内的电源202。电源可包括例如电池(一次性或可充电电池)、固态电池、薄膜固态电池、超级电容器等，或者它们的一些组合。在Sur等人于2015年10月21日提交的美国专利申请序列第14/918,926号中提供了合适的电源的一些示例，该文献以参见的方式纳入本文。进一步地，连接器204可以可动地附连于壳体。料筒104可与连接器相配合，以便可相对于控制主体壳体的至少一部分运动。在一些实施方式中，料筒可以可拆卸地与连接器相配合并且是可替换的。
气溶胶递送装置100的控制主体102可附加地包括被接纳在其中的控制部件206。如图2中进一步所示，除了嘴件106之外，料筒还可包括基部208、雾化器210、贮存器212和外主体216，其中料筒在基部处联接于控制主体。料筒104还可包括一个或多个电子部件，电子部件可包括集成电路、存储器部件、传感器、电阻器(例如，电阻温度检测器(RTD))等。电子部件可适于通过有线或无线方式与控制部件206和/或与外部装置通信。电子部件可定位在料筒或其基部208内的任何位置。
控制主体102的控制部件206可构造成将来自电源202的电力引导至料筒104，以由雾化器210加热保持在贮存器212中的气溶胶前体组合物并产生蒸气，这可以在用户在料筒的嘴件106上吸气期间进行。控制部件包括多个电子部件，并且在一些示例中，可由支承和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。在一些示例中，控制部件可包括微控制器，该微控制器具有集成处理器核和存储器，并且还可包括一个或多个集成输入/输出外围设备。
在一些示例中，控制主体102可包括通信接口218，该通信接口218可包括在控制部件206的PCB上，或者控制主体102可包括单独的PCB，该单独的PCB可联接于控制部件的PCB或一个或多个部件。通信接口可使气溶胶递送装置100能够与一个或多个网络、计算装置或诸如合适的远程用户界面之类的其它适当启用的装置进行无线通信。合适的计算装置的示例包括许多不同的移动计算机中的任何一个。合适的移动计算机的更具体的示例包括便携式计算机(例如，便携式计算机、笔记本电脑、平板计算机)、移动电话(例如，手机、智能电话)、可穿戴计算机(例如，智能手表)等。在其它示例中，计算装置可实施为除移动计算机之外的其它计算装置，比如呈台式计算机、服务器计算机等的方式。在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号和Henry,Jr.等人于2016年1月29日提交的美国专利申请序列第14/609,032号中公开了可将气溶胶递送装置构造成无线通信的合适方式的示例，上述文献每一篇以参见的方式纳入本文。
通信接口218可提供通过例如诸如局域网(LAN)、城域网(MAN)和/或例如互联网的广域网(WAN)的有线或无线网络传输和接收数据。通信接口可使控制部件206能够直接或经由网络与一个或多个其它计算装置通信。在这方面，通信接口可包括用于实现与其它装置和/或网络的通信的一个或多个接口机构。
根据期望的通信技术，通信接口218可包括例如用于实现与通信网络(例如，蜂窝网络、Wi-Fi、WLAN等)的无线通信、和/或用于支持装置到装置的短程通信的天线(或多个天线)以及支持硬件和/或软件。可由通信接口支持的合适的短程通信技术的示例包括各种近场通信(NFC)技术、无线个域网(WPAN)技术等。合适的WPAN技术的更具体示例包括由IEEE802.15标准或其它规定的那些，包括蓝牙、蓝牙低能耗(蓝牙LE)、紫蜂(ZigBee)、红外线(例如，IrDA)、射频识别(RFID)、无线USB等。合适的短程通信技术的其它示例包括Wi-Fi直连，以及基于IEEE 802.11和/或IEEE 802.15.4、或者由IEEE 802.11和/或IEEE 802.15.4标准指定并且支持直接装置到装置通信的某些其它技术。
如上所述，料筒104可相对于控制主体102运动。在这方面，气溶胶递送装置100还可包括致动器220。具体地，致动器可联接于连接器204。因此，致动器可以可操作地与料筒相配合并且构造成使料筒在延伸构造和缩回构造之间运动。
如上所述，在图1中，当料筒104处于延伸构造时，可以暴露出嘴件106。相反地，如图2所示，在缩回构造中，嘴件相比图1的延伸构造相比更靠近控制主体壳体102。在缩回构造中，嘴件可相对于壳体齐平。换言之，嘴件的外表面可基本上与壳体的外表面对齐。在另一种实施方式中，嘴件可相对于壳体凹入。换言之，可在嘴件的外表面和壳体的外表面之间提供间隙。
图3示出了图1和2的料筒104的更具体的示例。如图所示，除了嘴件106、基部208、雾化器210、贮存器212和外主体216之外，根据本公开的示例性实施方式的料筒还可包括基部运输塞302、控制部件端子304、电子控制部件306、流管308、标签部310和嘴件运输塞312。在各种构造中，该结构可称为储罐；因此，术语“料筒”、“储罐”等可互换使用，以表示封围用于气溶胶前体组合物的贮存器并包括加热器的外壳或其它壳体。
基部208可联接于外主体216的第一端部并且嘴件106可联接于外主体的相对的第二端部，以将料筒104的除了标签部310、嘴件运输塞312和基部运输塞302的其它部件至少部分地封围在外主体中。基部可构造成配合包括电源202的相关装置。在一些实施方式中，基部可包括防旋转特征部，这些防旋转特征部基本上防止料筒与包括电源的相关装置之间的相对旋转。基部运输塞可构造成在使用料筒之前配合并保护基部。类似地，嘴件运输塞可构造成在使用料筒之前配合并保护嘴件。
控制部件端子304、电子控制部件306、流管308、雾化器210和贮存基材212可保持在外主体216内。标签部310可至少部分地围绕外主体314，并且在该标签部318上包括诸如产品标识之类的信息。雾化器210可包括第一加热端子314a和第二加热端子314b、液体输送元件316以及加热元件318，在一些示例中，加热元件318可以是或包括电阻温度检测器(RTD)。
在一些示例中，阀可定位在贮存器和加热元件之间，并且构造成控制从贮存器传递或递送至加热元件的气溶胶前体组合物的量。
如当前所述的，贮存器212可以是容纳部或者可以是纤维贮存器。例如，贮存器可以可包括一层或多层非织造纤维，所述一层或多层非织造纤维基本上形成为环绕料筒104内部的管的形状。气溶胶前体组合物可以保持在贮存器中。例如，液体组分可以由贮存器吸附保持。贮存器可以与液体输送元件316流体连接，该液体输送元件316适于将存储在贮存器壳体中的气溶胶前体组合物芯吸或以其它方式输送至加热元件318。具体地，液体输送元件可以通过毛细作用将存储在贮存器中的气溶胶前体组合物输送至加热元件，在该示例中，加热元件呈金属线圈形式。由此，加热元件与液体输送元件一起呈加热布置。
在一些示例中，微流体芯片可嵌入到贮存器212中，并且贮存器中的气溶胶前体组合物可由微泵、比如基于微机电系统(MEMS)技术的微泵所控制。加热元件318可构造成诸如以Davis等人于2015年11月6日提交的美国专利申请序列第14/934,763号中所述的方式对气溶胶前体组合物实施基于射频感应的加热，而不对气溶胶前体组合物进行芯吸或与气溶胶前体组合物物理接触，该文献以参见的方式纳入本文。如本文所述，以下进一步描述根据本公开的气溶胶递送装置中可用的贮存器和输送元件的其它示例性实施方式，并且这种贮存器和/或输送元件可以包含在诸如图3所示的装置中。具体地，如本文所述，如以下进一步描述的加热构件和输送元件的特定组合可包含在诸如图3所示的装置中。
构造成当通过其施加电流时产生热量的材料的各种示例可用于形成加热元件318。这些示例中的加热元件可以是诸如线圈之类的电阻加热元件。可形成线圈的示例性材料包括铂(Pt)和铂合金、钛(Ti)和钛合金、铜(Cu)和铜合金、镍(Ni)和镍合金、铁铬铝耐热钢(康泰尔)(FeCrAl)、镍铬合金、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、夹杂有铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、石墨和石墨基材料(例如碳基泡沫和纱线)、以及陶瓷(例如正温度系数陶瓷或负温度系数陶瓷)。如本文所述，在根据本公开的气溶胶递送装置中有用的加热元件或加热构件的示例性实施方式在下文进一步描述并且可以包含在诸如图3所示的装置中。
料筒104可包括限定有非管状构造的导流器、相对于贮存器隔室密封的电子器件隔室、和/或本文公开的各种其它特征和部件中的任何一个。因此，应当理解的是，本文描述的料筒的具体实施方式仅出于示例目的而提供。在这方面，鉴于可包括在料筒中的各种替代件和附加部件，料筒在图2中示意性地示出为仅包括嘴件106、外主体216、雾化器210、贮存器212和基部208。
料筒108的一个或多个部件可构造成与连接器204形成电连接。例如，参照图3的料筒实施方式，在加热元件318的相对端处的第一加热端子314a和第二加热端子314b(例如，正端子和负端子)构造成与连接器形成电连接。进一步地，电子控制部件306(参见图3)可通过控制部件端子304(参见图3)与连接器形成电连接。因此，控制主体102内的部件(例如，控制部件206)可采用电子控制部件以确定料筒是否是正品和/或是否执行其它的功能。然而，在其它实施方式中，连接器与料筒之间的连接可以不是电连接。换言之，连接器与料筒之间的连接可以是纯机械的。在这些实施方式中，雾化可在料筒外部进行，或者雾化可经由无需料筒与壳体之间的电连接的其它方法进行，比如经由压电或射频雾化。或者，电源可定位在料筒中，使得不需要与连接器的电连接。
在使用中，当用户在气溶胶递送装置100上吸气时，雾化器210的加热器318被激活，以蒸发气溶胶前体组合物的组分。在气溶胶递送装置的嘴件106上吸气使得环境空气进入并穿过连接器204中的或料筒104中的开口。在料筒中，吸入的空气与所形成的蒸气结合以形成气溶胶。将气溶胶搅拌、吸入或以其它方式从加热元件抽离并从气溶胶递送装置的嘴件中的开口中抽出。然而，在其它的实施方式中，空气流可通过气溶胶递送装置的其它部分而被接纳。如上所述，在一些实施方式中，料筒可包括流管308。流管可构造成将空气流引导至加热元件。
具体地，气溶胶递送装置100中的传感器可检测整个气溶胶递送装置中的空气流动。当检测到空气流时，控制部件206可通过包括第一加热端子314a和第二加热端子314b的电路将电流引导至加热元件318。因此，加热元件可使由液体输送元件324从贮存器212引导至气溶胶化区域的气溶胶前体组合物蒸发。因此，嘴件216可允许气溶胶(即，可吸入形式的气溶胶前体组合物的组分)通过嘴件216到达在该嘴件216上吸气的消费者。在其中加热元件是或包括电阻温度检测器(RTD)的一些示例中，RTD可用于为特定的电子液体提供最佳温度。例如，料筒104内的气溶胶前体组合物可具有特定的香味，其中指示香味类型的信息存储在料筒的存储器内(例如，存储在微芯片上)。该信息可用于确定(或“读取”)料筒内气溶胶前体组合物的香味，并且可调节RTD的值以为该特定香味提供最佳温度。
图4示出了根据一些示例性实施方式的处于关闭构造的气溶胶递送装置100的立体图，而图5则示出了根据一些示例性实施方式的处于延伸构造的气溶胶递送装置的立体图，该气溶胶递送装置具有特定的形状因子。如图所示，控制主体102的壳体可限定有符合人体工程学的形状，该形状构造成可舒适地配合在用户的手中。然而，壳体的形状不受限制，并且可以是包含如本文所述的各种元件的任何形状。在一些实施方式中，壳体可以明确地是非圆柱形的。
如图4所示，气溶胶递送装置100可附加地包括输入机构402，该输入机构402构造成接收来自用户的输入。输入机构可采用多种形式，比如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等。当输入机构被致动时，气溶胶递送装置可产生对应于气溶胶递送装置的状态的输出。例如，气溶胶递送装置可输出声音、振动或光。气溶胶递送装置还可包括指示器404。指示器可包括光传输器(例如，塑料或玻璃的、可着色为所期望的颜色的光传输器)。进一步地，指示器可包括光发射器，该光发射器可包括白炽灯泡或发光二极管(LED)。因此，光发射器可照亮光传输器，光传输器可将光向外引导而通过其中，以输出气溶胶递送装置的状态。
指示器404可闪烁或以其它方式发亮，以指示电源206或贮存器212的剩余或已使用的容量部分。例如，在致动输入机构402时，指示器的相对大量的闪烁可对应于电源或贮存器的相对大的剩余容量。相反地，在致动输入机构时，指示器的相对少量的闪烁可对应于电源或贮存器的相对小的剩余容量。然而，指示器和/或其它输出机构可用于输出各种其它信息和/或以各种其它方式输出信息。可输出的其它信息的示例包括错误讯息、操作模式、历史使用信息等。
在一些实施方式中，如图4和5所示，气溶胶递送装置100可包括显示器406。除了指示器404之外或作为指示器404的替代，可以提供显示器。显示器可构造成输出各种信息，包括关于气溶胶递送装置的状态的信息、与气溶胶递送装置的状态无关的信息(例如，当前时间)、和/或非信息图形(例如，为用户娱乐目的而提供的图形)。因此，显示器可构造成以诸如图形形式和/或数字形式之类的任何形式输出上述任一或所有信息(例如，电源206或贮存器212的容量的剩余或已使用部分、或者加热元件318的温度)。
进一步地，在一些实施方式中，显示器406的运行可由输入机构402或单独的输入机构控制。例如，显示器可以是触摸屏，并因此可构造成用于用户输入。在一些实施方式中，显示器可提供构造成允许用户进行与气溶胶递送装置的功能相关的控制选择、检查装置的特定状态等的图标、菜单或类似物。尽管显示器被示出为仅包含气溶胶递送装置的相对小的部分，但应当理解的是，显示器可覆盖气溶胶递送装置的显著地更大的部分。
根据本公开的气溶胶递送装置的各种部件可以从现有技术中所描述的部件和市售的部件中选择。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使用的电池的示例，该文献全文以参见的方式纳入本文。
气溶胶递送装置100还可包含有流量传感器210或另一种传感器或检测器，用于在期望生成气溶胶时(例如在使用期间吸气时)控制向加热元件318的电力供给。因此，例如，提供了一种方式或方法，该方式或方法用于在使用期间不抽吸气溶胶递送装置时关闭加热元件的电力供给，并且用于在吸气期间接通电力供给以致动或触发由加热元件进行的发热。在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号中描述了附加的代表性类型的传感或检测机构、其结构和构造、其部件、及其一般操作方法，所有文献全文以参见的方式纳入本文。
气溶胶递送装置100最优选地结合有控制部件206或另一种控制机构，用于在吸气期间控制到加热元件318的电力。在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、第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号和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号描述了代表性类型的电子元件、其结构和构造、其特征、及其一般操作方法，所有这些文献全文以参见的方式纳入本文。
在授予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等人于2013年8月28日提交的美国专利申请公开第2015/0059780号和Bless等人于2014年2月3日提交的美国专利申请序列第14/170,838号中描述了用于支承气溶胶前体的代表性类型的基材、贮存器或其它部件，所有文献全文以参见的方式纳入本文。此外，在Sears等人的美国专利申请公开第2014/0209105号中阐述了各种芯吸材料，以及某些类型的电子香烟内的那些芯吸材料的构造和运行，其全文以参见的方式纳入本文。
气溶胶前体组合物、也称为蒸气前体组合物可包含多种组分，包括例如多元醇(例如甘油、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或食用香料。在授予Robinson等人的美国专利第7,217,320号、Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Chong等人的美国专利公开第2013/0213417号；Collett等人的美国专利公开第2014/0060554号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0030823号；和Koller的美国专利公开第2015/0020830号，以及Bowen等人的WO 2014/182736号中还对代表性类型的气溶胶前体的组分和构成进行了阐述和表征，上述公开内容全文以参见的方式纳入本文。可采用的其它气溶胶前体包括已包含在下述产品中的气溶胶前体：R.J.雷诺兹公司(R.J.Reynolds VaporCompany)的产品、帝国品牌上市公司(Imperial Brands PLC)的BLUTM产品、米丝迪可电子烟公司(Mistic Ecigs)的MISTIC MENTHOL产品、以及CN Creative有限公司的VYPE产品。还能够期望的是已经能够从约翰逊克里克企业有限责任公司(Johnson CreekEnterprises LLC)获得的、用于电子香烟的所谓“烟汁”。
可在气溶胶递送装置100中采用诸如LED和相关部件的产生视觉提示或指示的部件、听觉元件(例如扬声器)、振动元件(例如振动马达)等的其它代表性类型的部件。在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号和Sears等人于2014年2月5日提交的美国专利申请序列第14/173,266中描述了合适的LED部件的实例及其构造和用途，所有文献全文以参见的方式纳入本文。
在授予Harris等人的美国专利第5,967,148号、授予Watkins等人的美国专利第5,934,289号、授予Counts等人的美国专利第5,954,979号、授予Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、授予Hon的美国专利第8,365,742号、授予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号中描述了可以包含在本公开的气溶胶递送装置中的其它特征、控制器或部件，所有文献全文以参见的方式纳入本文。
根据本公开的一些示例性实施方式，可以实时或接近实时地(大体上为“实时”)测量、显示和/或控制气溶胶递送装置100的温度、更具体地是加热元件318的温度。在这些示例中，可为用户提供准确的温度反馈。进一步地，用户可通过无线或机载用户界面提供输入以调节温度。在这些示例中，用户可基于加热元件的装置温度实现期望的气溶胶水平，而不需要传统上用作表达这种调节的基础的电压、瓦特或欧姆的显性知识。
图6A和6B示出了根据一些示例性实施方式的气溶胶递送装置100的各种电子部件600的具体构造，这样的构造可用于提供加热元件318的温度的实时显示和/或控制。例如，如图所示，气溶胶递送装置可包括可操作地联接于RTD 602A、602B的控制部件206，以实现实时测量，以及显示和/或控制加热元件温度。
具体地，RTD 602A、602B可具有可变的且与加热元件318的温度成比例的电阻。RTD还可具有相对于加热元件的温度不变的电阻温度系数。至少部分地基于这些特性，控制部件206可构造成测量RTD的电阻并从该电阻确定加热元件的温度。然后，控制部件可基于所确定的温度实时地控制气溶胶递送装置100的功能元件。应当注意的是，尽管关于控制主体102的控制部件206讨论了本文的示例性实施方式，但是在一些示例中，控制部件的功能可替代地由料筒104的控制部件306执行或与控制部件306一起执行。
RTD 602A、602B一般可包括RTD元件604和引线Lw，以将RTD元件联接至诸如控制部件206之类的测量仪器。应当注意的是，尽管所示出的实施方式描绘了具有两根引线的RTD，但是RTD可替代地包括各种其它多根引线的构造，例如三根引线和四根引线的构造。
更具体地，图6A和6B示出了根据一些示例性实施方式的合适的RTD 602A、602B。在一些示例中，如图6A所示，RTD 602A可包括诸如电阻器R或传感线之类的RTD元件604，该RTD元件604可以可操作地联接于加热元件318，以用于提供可变的并且与加热元件的温度成比例的电阻。在一些替代示例中，如图6B所示，RTD 602B可与气溶胶递送装置100的加热元件318成一体。在这些示例中，除了被构造成产生热量以蒸发气溶胶前体组合物的组分之外，加热元件自身可用作RTD元件或传感线，用于提供直接可测量的电阻以确定其温度。
在成一体的示例中(图6B)，用作RTD元件604的加热元件318可由金属形成，该金属包括合适的固有材料特性，用于提供作为温度函数的电阻的线性近似。合适金属的示例包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)或其各种合金。即，RTD元件可由铂、钛、铜或镍合金形成。RTD元件也可由任何其它金属形成，这种金属具有相对大的电阻温度系数(α)并且作为温度的函数而不会有显著波动。在加热元件由这些合适金属中的一种形成的实施方式中，加热元件可用作RTD元件。
在一些示例中，RTD元件604还可具有适当地足够大的电阻温度系数，以基于控制部件206的处理速度来维持RTD 602A、602B的电阻变化。如本文所使用的，“适当地足够大”的电阻温度系数可以指相对于控制部件(例如微处理器)的处理能力具有预定值的电阻温度系数。例如，可能需要包括至少12位微处理器的控制部件，以实现用于每摄氏度的RTD的电阻变化的效果所需的分辨率。在该示例中，电阻的温度系数可大于或等于0.001，这对于8至12位处理器可能是足够的。在一些示例中，控制部件的处理速度越快，所需的电阻温度系数值就越低，使得控制部件的处理速度和电阻的温度系数彼此成反比。例如，在一种实施方式中，即使镍铬合金具有微小的电阻温度系数(例如，0.00017)，RTD元件也可由镍铬合金形成，并且高速微处理器可以与RTD元件结合使用。
对于金属，电阻随温度的变化而增加，在该电阻与温度的函数中可观察到本征半导体和碳的负相关。对于诸如铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)和镍(Ni)、以及其合金中的至少一些之类的某些金属或元素，电阻温度系数相对较大并且相对于加热元件的温度不变，因此随着温度的升高保持相对性恒定。该特性允许电阻线性近似为温度的函数，在该函数中以下关系在等式(1)中示出，其中Ro是在温度To(加热元件318的初始温度)下的电阻，α是电阻温度系数，以及RT是在温度T(加热元件的最终温度)下的电阻：
RT＝Ro[1+α(T-To)] (1)
如果电阻温度系数(α)通过实验量化并在较窄的温度范围内使用，则RTD602在预测或确定加热元件318(例如，雾化器)的温度、并由此提供电阻-温度反馈方面的准确性将得到改善。然后可以将该α硬编码到控制部件206(例如，微控制器)中，使得算法可以基于加热元件的实时电阻值来调节加热元件温度。在给定温度范围内加热元件的测温度可以经由等式(2)获得：
在这些示例中的任何一种示例中，RTD 602A、602B可位于控制主体102内或位于料筒104内。具体地，在RTD元件604和加热元件318是单独的且不同的部件的示例中，RTD可位于料筒内并且在控制主体102与料筒相配合时可操作地联接于控制部件206。或者，RTD可位于控制主体内并且当壳体与料筒相配合时可操作地联接于加热元件。
类似地，在RTD元件604和加热元件318是成一体的示例中，RTD 602A、602B可位于料筒104内，并且在控制主体102与料筒相配合时可操作地联接于控制部件206。进一步地，在一些示例中，RTD的部件可位于控制主体和料筒之内。例如，RTD元件可位于料筒内，并且引线Lw可连接于RTD元件并进一步延伸到控制主体中，用于将RTD元件与控制部件相联接。
在一些示例中，RTD 602A、602B可与脉冲宽度调制(PWM)结合使用以解决电源104的功率耗尽的问题，以便在整个功率循环中维持所设定的温度。PWM可由控制部件206(例如，微控制器)以及一个或多个算法驱动，这些算法由控制部件206执行并用来优化用于每次抽吸的功率。在一些示例中，电源202的电压可在其放电期间稳定地下降，并且电源可构造成提供用于至少两个料筒104的使用的电力的持续时间。在该示例中，可期望对于从第一料筒和第二料筒的每次抽吸的电压输出、并由此的温度来说在使用料筒时保持恒定。因此，PWM可构造成使得电压输出对于每次增量的抽吸稳定地增加。例如，在一种实施方式中，第一增量的抽吸(例如，50次抽吸)使用70％的电压输出，下一增量的抽吸使用75％的电压输出，下一增量的抽吸使用80％的电压输出，依此类推直到最后增量的抽吸使用100％的电压输出。在该示例中，随着电源电压在放电期间下降，接近放电结束阶段的100％电压输出将产生与完全充电电源输出的70％电压相同的电压。
如上所述，控制部件206可构造成基于所确定的加热元件318的温度来实时地控制气溶胶递送装置100的功能元件。在这些示例中，对功能元件的控制可包括输出温度以通过本地或远程用户界面的显示器进行呈现，和/或调节加热元件的功率。应当注意的是，对功能元件的控制不需要在所有情况下输出温度以通过显示器进行呈现。例如，在一种实施方式中，温度可对于气溶胶递送装置100的用户来说是隐藏的或者不可见，并且在该实施方式中，可以仅作为安全特征就加热元件调节功率。或者，在一些示例中，温度可对于用户来说是可见，并且气溶胶递送装置可包括用户界面606，该用户界面606包括输入机构402和显示器406，以使用户能够与气溶胶递送装置进行交互。在一些示例中，控制组件可构造成从用户界面(例如，经由输入机构)接收基于温度的设定，并且根据基于温度的设定将电力引导至加热元件。
作为对用户界面606的附加或作为对用户界面606的替代，在一些示例中，气溶胶递送装置100的温度还可在远程用户界面608上显示、和/或可基于由远程用户界面608提供的基于温度的设定来进行控制，该远程用户界面608可包括合适的输入机构608和显示器610。在这些示例中，气溶胶递送装置还可包括通信接口612，以实现与远程用户界面的通信，从而能够通过远程用户界面进行呈现和控制温度。例如，根据本公开的一些示例性实施方式，气溶胶递送装置可构造成经由一个或多个网络间接地与远程用户界面无线通信。
在一些实施方式中，远程用户界面612可以是远程计算装置的远程用户界面。合适的计算装置的示例包括许多不同的移动计算机中的任何一个。合适的移动计算机的更具体的示例包括便携式计算机(例如，便携式计算机、笔记本电脑和平板计算机)、移动电话(例如，手机、智能电话)、可穿戴计算机(例如，智能手表)等。在其它示例中，计算装置可实施为除移动计算机之外的其它计算装置，比如呈台式计算机、服务器计算机等的方式。
在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号和Henry,Jr.等人于2016年1月29日提交的美国专利申请序列第14/609,032号中公开了气溶胶递送装置可构造成与包括远程用户界面612的远程计算装置无线通信的合适方式的示例，上述每一篇文献全文以参见的方式纳入本文。
在这些示例中，对气溶胶递送装置100的功能元件的控制可包括输出温度以用于通过远程显示器612进行呈现，其中通信接口608可联接于控制部件206并且构造成实现对温度的到远程显示器的无线通信。类似地，通信接口可联接于控制部件并且构造成实现从远程用户界面608对基于温度的设定的无线通信(例如，经由远程输入机制610)。
根据本文提供的进一步的公开内容，通过些许修改可以将上述的物品使用描述应用于本文所述的各种示例性实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。然而，以上使用描述并非旨在限制物品的使用，而是提供符合本公开的公开的所有必要要求。图1-6A和6B中示出的物品中所示的任何元件或如上所述的其它任何元件可包括在根据本公开的气溶胶递送装置中。
得益于以上说明和关联的附图中所教授的内容，本公开相关的技术领域内的技术人员将会想到对在此所述的本公开的许多修改和其它实施方式。因此，应当理解的是，本公开不局限于所揭示的具体实施方式，各种修改和其它的实施方式都将包含到附后权利要求书的范围之内。此外，尽管上述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述了示例性实施方式，但是应当理解，可以通过替代实施方式提供元件和/或功能的不同组合而不脱离所附权利要求的范围。在这方面，例如，如可以在一些所附权利要求中阐述的那样，还可设想除了上面明确描述的那些之外的元件和/或功能的不同组合。尽管在文中使用了特定的术语，但它们是以一般和描述意义使用的，而不是出于限制的目的。

Claims (21)

1.一种气溶胶递送装置，所述气溶胶递送装置包括：
至少一个壳体，所述至少一个壳体配备有加热元件并容纳气溶胶前体组合物，所述加热元件可被控制以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分；
电阻温度检测器(RTD)，所述RTD具有可变的且与所述加热元件的温度成比例的电阻，所述RTD还具有相对于所述加热元件的温度不变的电阻温度系数；以及
控制部件，所述控制部件构造成将电力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，所述控制部件构造成测量所述RTD的电阻并从所述电阻确定所述加热元件的温度，并且基于如此确定的所述温度实时地控制至少一个功能元件，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过显示器进行呈现，或者调节所述加热元件的功率。
2.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述RTD与所述加热元件成一体，并包括RTD元件，所述RTD元件构造成产生热量以蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
3.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
4.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以供通过所述显示器进行呈现，以及调节所述加热元件的功率。
5.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以供通过所述显示器进行呈现，以及
其中，所述显示器是远程显示器，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件并且构造成实现对所述温度的到所述远程显示器的无线通信。
6.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，所述控制部件构造成根据所述基于温度的设定将电力引导至所述加热元件。
7.如权利要求6所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述用户界面是远程用户界面，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件并且构造成实现从所述远程用户界面的对所述基于温度的设定的无线通信。
8.一种料筒，所述料筒与配备有控制部件的控制主体联接或能够与所述控制主体联接，所述控制主体与所述料筒联接或能够与所述料筒联接，以形成气溶胶递送装置，所述料筒包括：
壳体，所述壳体限定有构造成保持气溶胶前体组合物的贮存器；
加热元件，所述加热元件构造成以活动模式运行，在所述活动模式中，所述料筒与所述控制主体相联接，处于所述活动模式的所述加热元件可由所述控制部件控制，以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分；以及
电阻温度检测器(RTD)，所述RTD具有可变的且与所述加热元件的温度成比例的电阻，所述RTD还具有相对于所述加热元件的温度不变的电阻温度系数，
其中，所述RTD的电阻可由所述控制部件测量，所述控制部件构造成测量所述RTD的电阻并从所述电阻确定所述加热元件的温度，并且基于如此确定的所述温度实时地控制至少一个功能元件，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过显示器进行呈现，或者调节所述加热元件的功率。
9.如权利要求8所述的料筒，其特征在于，所述RTD与所述加热元件成一体，并包括RTD元件，所述RTD元件构造成产生热量以蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
10.如权利要求8所述的料筒，其特征在于，所述RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
11.如权利要求8所述的料筒，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过所述显示器进行呈现，以及调节所述加热元件的功率。
12.如权利要求8所述的料筒，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过所述显示器进行呈现，以及
其中，所述显示器是远程显示器，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件并且构造成实现对所述温度的到所述远程显示器的无线通信。
13.如权利要求8所述的料筒，其特征在于，所述控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，所述控制部件构造成根据所述基于温度的设定将电力引导至所述加热元件。
14.如权利要求13所述的料筒，其特征在于，所述用户界面是远程用户界面，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件，并且构造成实现从所述远程用户界面对所述基于温度的设定的无线通信。
15.一种控制主体，所述控制主体与料筒相联接或能够与所述料筒相联接以形成气溶胶递送装置，所述料筒配备有加热元件和电阻温度检测器(RTD)，并且包含气溶胶前体组合物，所述RTD具有可变的且与所述加热元件的温度成比例的电阻，所述RTD还具有相对于所述加热元件的温度不变的电阻温度系数，所述控制主体包括：
控制部件，所述控制部件构造成将电力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，所述控制部件构造成测量所述RTD的电阻并从所述电阻确定所述加热元件的温度，并且基于如此确定的所述温度实时地控制至少一个功能元件，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过显示器进行呈现，或者调节所述加热元件的功率。
16.如权利要求15所述的控制主体，其特征在于，所述RTD与所述加热元件成一体，并包括RTD元件，所述RTD元件构造成产生热量以蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
17.如权利要求15所述的控制主体，其特征在于，所述RTD由包括铂(Pt)、钛(Ti)、铜(Cu)或镍(Ni)或者其至少一种合金的元件形成。
18.如权利要求15所述的控制主体，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过所述显示器进行呈现，以及调节所述加热元件的功率。
19.如权利要求15所述的控制主体，其特征在于，对所述至少一个功能元件的控制包括输出所述温度以通过所述显示器进行呈现，以及
其中，所述显示器是远程显示器，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件并且构造成实现对所述温度的到所述远程显示器的无线通信。
20.如权利要求15所述的控制主体，其特征在于，所述控制部件还构造成从用户界面接收基于温度的设定，所述控制部件构造成根据所述基于温度的设定将电力引导至所述加热元件。
21.如权利要求20所述的控制主体，其特征在于，所述用户界面是远程用户界面，并且所述气溶胶递送装置还包括通信接口，所述通信接口联接于所述控制部件并且构造成实现从所述远程用户界面对所述基于温度的设定的无线通信。
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