RU2773128C2 - Electronic vaping device using jet spray cartridge and method for controlling electronic vaping device - Google Patents

Electronic vaping device using jet spray cartridge and method for controlling electronic vaping device Download PDF

Info

Publication number
RU2773128C2
RU2773128C2 RU2020113351A RU2020113351A RU2773128C2 RU 2773128 C2 RU2773128 C2 RU 2773128C2 RU 2020113351 A RU2020113351 A RU 2020113351A RU 2020113351 A RU2020113351 A RU 2020113351A RU 2773128 C2 RU2773128 C2 RU 2773128C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heater
cartridge
chip
composition
temperature
Prior art date
Application number
RU2020113351A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020113351A (en
RU2020113351A3 (en
Inventor
Джеймс Д. АНДЕРСОН Мл.
Терри Баш
Байрон БЕЛЛ
Джон Гленн ЭДЕЛЕН
Эрик Хоус
Рэймонд Лау
Райан Ньюкомб
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/789,245 external-priority patent/US10314342B2/en
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Publication of RU2020113351A publication Critical patent/RU2020113351A/en
Publication of RU2020113351A3 publication Critical patent/RU2020113351A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2773128C2 publication Critical patent/RU2773128C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electronic vaping devices.
SUBSTANCE: inventions relate to an electronic vaping device using an inkjet spray cartridge. An electronic vaping device comprises a housing and an evaporative heater located inside the housing. The cartridge is located inside the device and forms a container containing the pre-evaporator composition. The chip located at the end of the cartridge forms a through hole in fluid communication with the container. The chip contains an ejector in fluid communication with the through hole and configured to eject drops of the pre-evaporator composition towards the evaporative heater. The method for manufacturing the device includes the step of connecting the chip to the end of the cartridge, wherein the ejector ejects drops of the pre-evaporator composition towards the evaporative heater. The method for controlling the device includes a step at which the first electric current is supplied to the evaporative heater to activate the evaporative heater, and a step at which a second electric current is supplied to the ejector to activate the ejector and eject drops of the pre-evaporator composition from the ejector towards the evaporative heater.
EFFECT: providing the ability to precisely control the formation of high-velocity droplets of the pre-vapor composition and their uniform distribution over the heating element in order to accurately control the generation of vapor inside the electronic vaping device.
12 cl, 23 dwg

Description

Примеры вариантов осуществления в целом относятся к электронному вейпинговому (е-вейпинговому) устройству, использующему струйный распылительный картридж.The exemplary embodiments generally refer to an electronic vaping (e-vaping) device using an inkjet atomizer cartridge.

Электронные вейпинговые (e-вейпинговые) устройства обычно используются для нагрева и испарения предиспарительного состава. Эти устройства часто используют фитиль для переноса предиспарительного состава из емкости в нагреватель, где нагреватель может нагревать и таким образом испарять предиспарительный состав, который может вовлекаться в воздушный поток внутри устройства.Electronic vaping (e-vaping) devices are commonly used to heat and vaporize a pre-vaporizer. These devices often use a wick to transfer the preflash composition from a container to a heater, where the heater can heat and thereby vaporize the preflash composition that may be entrained in the airflow within the device.

По меньшей мере один пример варианта осуществления относится к электронному вейпинговому устройству.At least one exemplary embodiment relates to an electronic vaping device.

В одном варианте осуществления электронное вейпинговое устройство содержит корпус устройства; испарительный нагреватель, расположенный внутри корпуса устройства; картридж, расположенный внутри корпуса устройства и образующий емкость, выполненную с возможностью вмещения предиспарительного состава; и чип, расположенный на первом конце картриджа, образующий по меньшей мере одно сквозное отверстие, сообщающееся по текучей среде с емкостью, и содержащий по меньшей мере один первый эжектор, сообщающийся по текучей среде с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием и выполненный с возможностью эжекции капель предиспарительного состава в направлении испарительного нагревателя, выполненного с возможностью испарения капель предиспарительного состава.In one embodiment, an electronic vaping device comprises a device body; an evaporative heater located inside the body of the device; a cartridge located inside the body of the device and forming a container, made with the possibility of accommodating the pre-evaporator composition; and a chip located at the first end of the cartridge, forming at least one through hole in fluid communication with the container, and containing at least one first ejector in fluid communication with said at least one through hole and configured to eject drops of pre-evaporator composition in the direction of the evaporative heater, configured to vaporize the droplets of pre-evaporator composition.

В одном варианте осуществления электронное вейпинговое устройство также содержит по меньшей мере один нагреватель подложки, расположенный на чипе и выполненный с возможностью нагрева чипа; источник питания; и схему управления, электрически соединенную с источником питания и выполненную с возможностью управления подачей мощности от источника питания на указанный по меньшей мере один первый эжектор, испарительный нагреватель и указанный по меньшей мере один нагреватель подложки для активации испарительного нагревателя, активации указанного по меньшей мере одного нагревателя подложки для нагрева чипа до первой температуры и активации указанного по меньшей мере одного первого эжектора для эжекции капель предиспарительного состава в направлении испарительного нагревателя сразу же после достижения чипом первой температуры.In one embodiment, the electronic vaping device also includes at least one substrate heater located on the chip and configured to heat the chip; source of power; and a control circuit electrically connected to the power source and configured to control the power supply from the power source to said at least one first ejector, the evaporative heater, and said at least one substrate heater to activate the evaporative heater, activate said at least one heater. substrates for heating the chip to the first temperature and activating said at least one first ejector for ejecting droplets of the pre-evaporator composition towards the evaporative heater immediately after the chip reaches the first temperature.

В одном варианте осуществления схема управления также выполнена с возможностью сначала нагрева испарительного нагревателя до второй температуры, представляющей собой температуру предварительного нагрева, составляющую приблизительно 100-200 градусов по Цельсию, и затем нагрева испарительного нагревателя до третьей температуры, представляющей собой целевую температуру выброса струи, составляющую приблизительно 200-400 градусов по Цельсию, причем активация указанного по меньшей мере одного первого эжектора осуществляется сразу же после достижения чипом первой температуры и достижения испарительным нагревателем третьей температуры.In one embodiment, the control circuitry is also configured to first heat the evaporative heater to a second temperature, which is a preheat temperature of approximately 100-200 degrees Celsius, and then heat the evaporative heater to a third temperature, which is a target jet temperature of approximately 200-400 degrees Celsius, and the activation of said at least one first ejector is carried out immediately after the chip reaches the first temperature and the evaporative heater reaches the third temperature.

В одном варианте осуществления картридж выполнен с возможностью съема с корпуса устройства.In one embodiment, the cartridge is removable from the body of the device.

В одном варианте осуществления указанный по меньшей мере один первый эжектор содержит: множество эжекторов, расположенных в виде матрицы смежно с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием, причем каждый из указанного множества эжекторов содержит сопло, образованное поверхностью на чипе, и конструкцию в виде камеры, сообщающуюся по текучей среде с соплом и указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием; и эжекционный нагреватель, выполненный с возможностью нагрева и частичного испарения предиспарительного состава с образованием капель, которые эжектируются через сопло в направлении испарительного нагревателя.In one embodiment, said at least one first ejector comprises: a plurality of ejectors arranged in a matrix adjacent to said at least one through hole, each of said plurality of ejectors comprising a nozzle formed by a surface on a chip and a chamber structure, in fluid communication with the nozzle and said at least one through hole; and an ejection heater configured to heat and partially vaporize the pre-flash composition to form droplets that are ejected through the nozzle towards the evaporation heater.

В одном варианте осуществления указанное множество эжекторов выполнено с возможностью эжекции капель предиспарительного состава с размером капель приблизительно от 25 до 29 микрометров в диаметре, и устройство выполнено с возможностью генерирования пара со скоростью генерирования приблизительно от 6 до 16 миллиграмм на затяжку, причем размер частиц пара составляет приблизительно от 0,4 до 5 микрометров в диаметре.In one embodiment, said plurality of ejectors are configured to eject pre-flash composition droplets with a droplet size of approximately 25 to 29 micrometers in diameter, and the apparatus is configured to generate steam at a generation rate of approximately 6 to 16 milligrams per puff, wherein the particle size of the vapor is approximately 0.4 to 5 micrometers in diameter.

В одном варианте осуществления указанное по меньшей мере одно сквозное отверстие содержит первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие, образованные чипом.In one embodiment, said at least one through hole comprises a first through hole and a second through hole formed by the chip.

В одном варианте осуществления предиспарительный состав имеет вязкость приблизительно от 40 сантипуазов до 100 сантипуазов, и указанная первая температура составляет приблизительно от 50 до 80 градусов по Цельсию.In one embodiment, the pre-flash composition has a viscosity of about 40 centipoise to about 100 centipoise and said first temperature is about 50 to 80 degrees Celsius.

В одном варианте осуществления картридж также содержит корпус картриджа; выступ, расположенный внутри корпуса картриджа и образующий канал; подложку, удерживающую чип на первом конце картриджа и примыкающую к указанному каналу; и пористую конструкцию, расположенную внутри емкости и выполненную с возможностью удержания предиспарительного состава.In one embodiment, the cartridge also includes a cartridge body; a protrusion located inside the cartridge body and forming a channel; a substrate holding the chip at the first end of the cartridge and adjacent to said channel; and a porous structure located inside the container and configured to hold the pre-evaporator composition.

В одном варианте осуществления чип выполнен с возможностью отделения от первого конца картриджа, и устройство выполнено с возможностью удержания чипа при съеме картриджа с корпуса устройства.In one embodiment, the chip is detachable from the first end of the cartridge and the device is configured to retain the chip when the cartridge is removed from the device housing.

В одном варианте осуществления электронное вейпинговое устройство также содержит захват, расположенный внутри корпуса устройства и выполненный с возможностью зажатия конца испарительного нагревателя для подвешивания испарительного нагревателя вблизи указанного по меньшей мере одного первого эжектора, выполненного с возможностью эжекции капель предиспарительного состава на испарительный нагреватель или через него.In one embodiment, the electronic vaping device also includes a grip located inside the body of the device and configured to clamp the end of the evaporative heater to suspend the evaporative heater near said at least one first ejector configured to eject droplets of the pre-vapor composition onto or through the evaporative heater.

По меньшей мере еще один пример варианта осуществления относится к способу управления электронным вейпинговым устройством.At least one more exemplary embodiment relates to a method for controlling an electronic vaping device.

В одном варианте осуществления способ управления электронным вейпинговым устройством включает этапы, на которых: обеспечивают электронное вейпинговое устройство, содержащее испарительный нагреватель, расположенный внутри первого корпуса, картридж, расположенный внутри первого корпуса и образующий емкость, выполненную с возможностью вмещения предиспарительного состава, чип, расположенный на первом конце картриджа и содержащий по меньшей мере один первый эжектор, по меньшей мере одно сквозное отверстие, расположенное внутри чипа и сообщающееся по текучей среде с указанной емкостью, причем указанный по меньшей мере один первый эжектор сообщается по текучей среде с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием, и источник питания, электрически соединенный с указанным по меньшей мере одним эжектором и испарительным нагревателем; подают первый электрический ток от источника питания на испарительный нагреватель для активации испарительного нагревателя: и подают второй электрический ток от источника питания на указанный по меньшей мере один первый эжектор для активации указанного по меньшей мере одного первого эжектора и эжекции капель предиспарительного состава из указанного по меньшей мере одного эжектора в направлении испарительного нагревателя.In one embodiment, a method for controlling an electronic vaping device includes the steps of: providing an electronic vaping device comprising an evaporative heater located inside the first housing, a cartridge located inside the first housing and forming a container configured to accommodate a pre-vapor composition, a chip located on at the first end of the cartridge and containing at least one first ejector, at least one through hole located inside the chip and in fluid communication with the specified capacity, and the specified at least one first ejector is in fluid communication with the specified at least one through an opening, and a power source electrically connected to said at least one ejector and an evaporative heater; a first electrical current is supplied from the power source to the evaporative heater to activate the evaporative heater; and a second electrical current is supplied from the power source to said at least one first ejector to activate said at least one first ejector and eject pre-evaporative composition droplets from said at least one ejector towards the evaporative heater.

В одном варианте осуществления этап обеспечения включает обеспечение электронного вейпингового устройства, содержащего по меньшей мере один нагреватель подложки, соединенный с чипом, и способ также включает этап, на котором подают третий электрический ток от источника питания на указанный по меньшей мере один нагреватель подложки для активации указанного по меньшей мере одного нагревателя подложки и нагрева чипа до первой температуры, причем третий электрический ток подают после подачи первого электрического тока.In one embodiment, the step of providing includes providing an electronic vaping device comprising at least one substrate heater coupled to the chip, and the method also includes applying a third electric current from a power source to said at least one substrate heater to activate said at least one substrate heater and heating the chip to a first temperature, wherein the third electric current is applied after the first electric current is applied.

В одном варианте осуществления подают второй электрический тока сразу же после достижения чипом первой температуры.In one embodiment, a second electric current is applied immediately after the chip reaches the first temperature.

В одном варианте осуществления подача первого электрического тока на испарительный нагреватель приводит к нагреву испарительного нагревателя до второй температуры, представляющей собой температуру предварительного нагрева, составляющую приблизительно 100-200 градусов по Цельсию, причем способ также включает этап, на котором подают четвертый электрический ток от источника питания на испарительный нагреватель для нагрева испарительного нагревателя до третьей температуры, составляющей приблизительно 200-400 градусов по Цельсию, причем четвертый электрический ток подают после достижения испарительным нагревателем второй температуры, и второй электрический ток подают сразу же после достижения чипом первой температуры и достижения испарительным нагревателем третьей температуры, причем первая температура составляет приблизительно от 50 до 80 градусов по Цельсию.In one embodiment, applying a first electrical current to the evaporative heater causes the evaporative heater to be heated to a second temperature, which is a preheat temperature of approximately 100-200 degrees Celsius, the method also comprising the step of applying a fourth electrical current from a power source. to the evaporative heater to heat the evaporative heater to a third temperature of approximately 200-400 degrees Celsius, wherein the fourth electric current is applied after the evaporative heater reaches the second temperature, and the second electric current is applied immediately after the chip reaches the first temperature and the evaporative heater reaches the third temperature , with the first temperature being approximately 50 to 80 degrees Celsius.

На Фиг. 1 показан перспективный вид электронного вейпингового устройства со струйным распылительным картриджем согласно примеру варианта осуществления;On FIG. 1 is a perspective view of an electronic vaping device with an inkjet atomizer according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 2 показан вид сверху электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 2 is a plan view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 3 показан вид в сечении электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 3 is a cross-sectional view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 4 показан вид сбоку струйного распылительного картриджа для устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 4 is a side view of an inkjet spray cartridge for the device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

Фиг. 5 представляет собой изображение вида спереди картриджа для выдачи форсунки Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;Fig. 5 is a front view of the injector dispensing cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 6 показан вид снизу струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 6 is a bottom view of the inkjet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 7 показана нижняя поверхность распылительного чипа внутри подложки печатной платы по Фиг. 6 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 7 shows the bottom surface of the sputter chip inside the PCB substrate of FIG. 6 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 8 показан вид в сечении эжекторов по Фиг. 7 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 8 is a sectional view of the ejectors of FIG. 7 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 9 показана верхняя поверхность подложки печатной платы струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 9 shows the top surface of the PCB substrate of the inkjet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 10 показан вид в сечении струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 10 is a cross-sectional view of the inkjet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 11 показан покомпонентный вид струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 11 is an exploded view of the inkjet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 12 показан вида сверху струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 12 is a plan view of the jet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 13 показан покомпонентный вид в сечении струйного распылительного картриджа по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 13 is an exploded sectional view of the inkjet spray cartridge of FIG. 4 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 14 показан покомпонентный вид электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 14 is an exploded view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 15 показан еще один вид сбоку электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 15 shows another side view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 16 показан вид спереди электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 16 is a front view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 17 показан вид сзади электронного вейпингового устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 17 is a rear view of the electronic vaping device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 18A показана временная диаграмма для электронного вейпингового устройства со струйным распылительным картриджем согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 18A is a timing chart for an electronic vaping device with an inkjet atomizer according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 18B показан пример последовательно активируемых эжекторных нагревателей распылительного чипа согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 18B shows an example of sequentially actuated spray chip ejector heaters according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 19А показан вид в сечении альтернативного варианта осуществления устройства, показанного на Фиг. 3, согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 19A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the device shown in FIG. 3 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 19В показан вид в сечении еще одного альтернативыго варианта осуществления устройства, показанного на Фиг. 3, согласно примеру варианта осуществления;in FIG. 19B is a cross-sectional view of yet another alternative embodiment of the device shown in FIG. 3 according to an exemplary embodiment;

на Фиг. 20 показан еще один альтернативный вариант осуществления картриджа для электронного вейпингового устройства согласно примеру варианта осуществления; иin FIG. 20 shows another alternative embodiment of a cartridge for an electronic vaping device according to an exemplary embodiment; and

на Фиг. 21 показан вид в сечении варианта осуществления картриджа для электронного вейпингового устройства с Фиг. 20.in FIG. 21 is a cross-sectional view of an embodiment of the cartridge for the electronic vaping device of FIG. twenty.

В данном документе раскрыты некоторые подробные примеры вариантов осуществления. Тем не менее, конкретные конструктивные и функциональные подробности, раскрытые в данном документе, представлены лишь в целях описания примеров вариантов осуществления. Примеры вариантов осуществления могут быть реализованы во многих альтернативных формах и не должны рассматриваться как ограниченные лишь вариантами осуществления, изложенными в данном документе.This document discloses some detailed examples of embodiments. However, the specific structural and functional details disclosed herein are for the purpose of describing exemplary embodiments only. The exemplary embodiments may be implemented in many alternative forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein.

Соответственно, хотя примеры вариантов осуществления могут иметь различные модификации и альтернативные формы, их варианты осуществления показаны в качестве примеров на чертежах и будут подробно описаны в данном документе. Тем не менее, следует понимать, что примеры вариантов осуществления не предназначены для ограничения конкретными раскрытыми формами; напротив, примеры вариантов осуществления должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы в пределах объема примеров вариантов осуществления. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему описанию фигур.Accordingly, although the exemplary embodiments may have various modifications and alternative forms, their embodiments are shown as examples in the drawings and will be described in detail herein. However, it should be understood that the exemplary embodiments are not intended to be limited to the specific forms disclosed; rather, the exemplary embodiments are intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives within the scope of the exemplary embodiments. Like numbers refer to like elements throughout the description of the figures.

Следует понимать, что, если элемент или слой обозначен как «расположенный на», «соединенный с», «связанный с» или «покрывающий» другой элемент или слой, он может быть непосредственно расположен на, соединен с, связан с или может покрывать другой элемент или слой, или могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если элемент обозначен как «непосредственно расположенный на», «непосредственно соединенный с» или «непосредственно связанный с» другим элементом или слоем, то промежуточные элементы или слои отсутствуют. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам по всему настоящему описанию.It should be understood that if an element or layer is designated as "located on", "connected to", "associated with", or "covering" another element or layer, it may be directly located on, connected to, associated with, or may cover another element or layer, or intermediate elements or layers may be present. Conversely, if an element is designated as "directly located on", "directly connected to", or "directly connected to" another element or layer, then there are no intermediate elements or layers. Like numbers refer to like elements throughout this specification.

Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т.д. могут использоваться в данном документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев или секций, эти элементы, компоненты, области, слои или секции не должны ограничиваться данными терминами. Указанные термины используются лишь для проведения отличия одного элемента, компонента, области, слоя или секции от другого элемента, компонента, области, слоя или секции. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или секция, описанные ниже, могут именоваться вторым элементом, компонентом, областью, слоем или секцией без отступления от идей, изложенных в примерах вариантов осуществления.It should be understood that although the terms "first", "second", "third", etc. may be used in this document to describe various elements, components, regions, layers or sections, these elements, components, regions, layers or sections should not be limited to these terms. These terms are only used to distinguish one element, component, region, layer or section from another element, component, region, layer or section. Thus, the first element, component, region, layer, or section described below may be referred to as the second element, component, region, layer, or section without departing from the ideas set forth in the exemplary embodiments.

Если термин «приблизительно» используется в настоящем описании в сочетании с числовым значением, подразумевается, что соответствующее числовое значение включает погрешность ±10 процентов от указанного числового значения. Кроме того, при ссылке на процентные доли в настоящем описании подразумевается, что эти процентные доли основаны на весе, т.е. представляют собой проценты по весу.When the term "approximately" is used herein in conjunction with a numerical value, the corresponding numerical value is intended to include an error of ±10 percent of the stated numerical value. In addition, when referring to percentages in the present description, it is understood that these percentages are based on weight, i.e. are percentages by weight.

Термины относительного пространственного положения (например, «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т.п.) могут использоваться в данном документе с целью упрощения описания для раскрытия связи одного элемента или признака с другим элементом или признаком, как показано на фигурах. Следует понимать, что термины относительного пространственного положения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время использования или работы, в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, то элементы, описанные как расположенные «под» или «ниже» других элементов или признаков, окажутся расположенными «над» другими элементами или деталями. Следовательно, термин «под» может охватывать расположение как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или расположено с другими ориентациями), и определения относительного пространственного положения, используемые в данном документе, будут интерпретироваться соответствующим образом.The terms of relative spatial position (for example, "below", "under", "bottom", "above", "upper", etc.) can be used in this document for the purpose of simplifying the description to disclose the relationship of one element or feature to another. element or feature as shown in the figures. It should be understood that the terms of relative spatial position are intended to cover various orientations of the device during use or operation, in addition to the orientation depicted in the figures. For example, if the device in the figures is reversed, then elements described as located "under" or "below" other elements or features will be located "above" other elements or parts. Therefore, the term "under" can cover both above and below. The device may be oriented in a different way (rotated 90 degrees or positioned with other orientations), and definitions of relative spatial position used in this document will be interpreted accordingly.

Терминология, используемая в данном документе, предназначена лишь для описания различных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примеров вариантов осуществления. Используемые в данном документе формы единственного числа предназначены для включения также форм множественного числа, если контекст явно не указывает на иное. Следует также понимать, что термины «включает», «включая», «содержит» и «содержащий» при их использовании в настоящем описании указывают на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов или их групп.The terminology used herein is only intended to describe various embodiments and is not intended to limit exemplary embodiments. As used herein, the singular forms are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It should also be understood that the terms "comprises", "including", "comprises" and "comprising" when used in the present description indicate the presence of the specified features, integers, steps, operations, elements or components, but do not exclude the presence or addition one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or groups thereof.

Примеры вариантов осуществления описаны в данном документе со ссылкой на иллюстрации в сечении, которые являются схематическими изображениями идеализированных вариантов осуществления (или промежуточных структур) примеров вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать изменения форм указанных иллюстраций в результате изменения, например, технологий изготовления или допусков. Следовательно, примеры вариантов осуществления не должны рассматриваться как ограниченные формами областей, проиллюстрированных в данном документе, и должны включать отклонения по форме, которые обусловлены, например, процессом изготовления. Следовательно, области, проиллюстрированные на фигурах, являются по своей сути схематичными, и их формы не предназначены для иллюстрации фактической формы области устройства, а также не предназначены для ограничения объема примеров вариантов осуществления.Exemplary embodiments are described herein with reference to cross-sectional illustrations, which are schematic representations of idealized embodiments (or intermediate structures) of exemplary embodiments. Thus, changes in the forms of these illustrations are to be expected as a result of changes, for example, in manufacturing techniques or tolerances. Therefore, exemplary embodiments should not be construed as being limited to the shapes of the regions illustrated herein, and should include shape variations that are due to, for example, the manufacturing process. Therefore, the regions illustrated in the figures are schematic in nature and their shapes are not intended to illustrate the actual shape of the device region, nor are they intended to limit the scope of exemplary embodiments.

Если не определено иное, то все термины (в том числе технические и научные термины), используемые в данном документе, имеют те же самые значения, в которых их обычно понимают специалисты в данной области техники, к которой относятся примеры вариантов осуществления. Следует также понимать, что термины, в том числе и те, которые определены в общеупотребительных словарях, должны интерпретироваться как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте соответствующей области техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или слишком формальном смысле, если это явно не определено в данном документе.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meanings as commonly understood by those skilled in the art to which the exemplary embodiments relate. It should also be understood that terms, including those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning corresponding to their meaning in the context of the relevant technical field, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense, unless explicitly defined. in this document.

Общая методикаGeneral methodology

В примерах вариантов осуществления используется струйное распыление, которое обеспечивает возможность точного управления образованием высокоскоростных капель предиспарительного состава и их однородного распределения по нагревательному элементу с целью точного управления генерированием пара внутри электронного вейпингового устройства. Использование струйного распыления в сочетании с регулируемым по температуре нагревательным элементом, синхронизированным с временной диаграммой струйного распыления, способно обеспечить ряд преимуществ, которые включают: 1) эффективный перенос предиспарительного состава внутри электронного вейпингового устройства, 2) точный выброс струи предиспарительного состава для устойчивого генерирования пара, 3) улучшенное обнаружение «низкого уровня предиспарительного состава», 4) исключение контакта между предиспарительным составом и нагревательным элементом во время хранения и неиспользования электронного вейпингового устройства, 5) обеспечение возможности использования текстурированной нагревательной поверхности нагревательного элемента с целью уменьшения разбрызгивания предиспарительного состава (что дополнительно способствует точности генерирования предиспарительного состава внутри устройства), 6) обеспечение возможности использования сменного картриджа, который легко отделяется от электронного вейпингового устройства, и 7) обеспечение возможности использования высоковязкого и высокоплотного предиспарительного состава, что позволяет снизить потребность в объемном количестве предиспарительного состава по отношению к количеству пара, которое генерируется электронным вейпинговым устройством.In exemplary embodiments, jet atomization is used, which allows precise control of the formation of high-velocity droplets of the pre-vapor composition and their uniform distribution over the heating element in order to precisely control the generation of vapor within the electronic vaping device. The use of inkjet in combination with a temperature-controlled heating element synchronized with the inkjet timing pattern can provide a number of benefits, which include: 1) efficient transfer of pre-vapor composition within the electronic vaping device, 2) precise ejection of the pre-vapor composition jet for sustainable vapor generation, 3) improved "low prevap" detection, 4) avoiding contact between the prevap and the heating element during storage and non-use of the electronic vaping device, 5) enabling the use of a textured heating element heating surface to reduce prevapor splatter (which further contributes to accuracy of generating the pre-evaporator composition inside the device), 6) ensuring the possibility of using a replaceable cartridge that is easily separated from the electrical this vaping device, and 7) enabling the use of a high viscosity and high density pre-vapor composition, which reduces the need for a volumetric amount of pre-vapor composition in relation to the amount of vapor that is generated by an electronic vaping device.

Примеры конструктивных вариантов осуществленияDesign Examples

На Фиг. 1 показан перспективный вид электронного вейпингового устройства 10 со струйным распылительным картриджем 30 (см. Фиг. 3) согласно примеру варианта осуществления. Устройство 10 содержит корпус 12. На боковой стороне корпуса 12 может быть размещен переключатель 18 питания, обеспечивающий возможность включения и выключения питания устройства (как более подробно описано ниже). На корпусе 12 также может быть размещен переключатель 20 для активации нагрева.On FIG. 1 shows a perspective view of an electronic vaping device 10 with an inkjet atomizer cartridge 30 (see FIG. 3) according to an exemplary embodiment. The device 10 includes a housing 12. A power switch 18 may be placed on the side of the housing 12 to enable the power to be turned on and off for the device (as described in more detail below). A switch 20 may also be placed on the housing 12 to activate the heating.

Устройство 10 содерж корпус 16 картриджа, способный покрывать картридж 30 (см. Фиг. 3). От корпуса 16 картриджа отходит трубка 15. Мундштук 14 может быть выполнен с возможностью соединения с трубкой 15 корпуса, причем основание 14а мундштука 14 насаживается на трубку 15 посредством фрикционного соединения (или, в качестве альтернативы, основание 14а насаживается на трубку 15 посредством резьбы, соединения на защелках, штыкового соединения или другой подобной конструкции). Корпус 16 картриджа соединен с корпусом 12 устройства посредством установочных винтов 26 или, в качестве альтернативы, корпус 16 картриджа может быть соединен с корпусом 12 устройства посредством другой конструкции (такой как фрикционное соединение, соединение на защелках и т.д.). В варианте осуществления корпус 16 картриджа может быть легко снят с основного корпуса 12 устройства 10 с целью получения доступа к местоположению картриджа 30 (более подробно описано ниже).The device 10 includes a cartridge body 16 capable of covering the cartridge 30 (see FIG. 3). A tube 15 extends from the cartridge body 16. The mouthpiece 14 may be configured to be connected to the body tube 15, wherein the base 14a of the mouthpiece 14 is fitted onto the tube 15 by means of a friction connection (or, alternatively, the base 14a is fitted onto the tube 15 by means of a threaded, on latches, bayonet connection or other similar design). The cartridge body 16 is connected to the device body 12 via set screws 26, or alternatively, the cartridge body 16 may be connected to the device body 12 by another design (such as a friction connection, snap connection, etc.). In an embodiment, the cartridge body 16 can be easily removed from the main body 12 of the device 10 in order to gain access to the location of the cartridge 30 (described in more detail below).

Соединитель 22 источника питания и/или соединитель 24 универсальной последовательной шины (USB) могут быть выполнены с возможностью разъемного соединения с задней стороной устройства 10 (более подробно показано на Фиг. 3 и описано ниже).The power supply connector 22 and/or the Universal Serial Bus (USB) connector 24 may be releasably connected to the back of the device 10 (shown in more detail in FIG. 3 and described below).

На Фиг. 2 показан вид сверху электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. На Фиг. 3 (описан ниже) показан вид в сечении устройства 10 по линии III-III.On FIG. 2 is a plan view of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. On FIG. 3 (described below) shows a sectional view of the device 10 along the line III-III.

На Фиг. 3 показан вид в сечении (по линии III-III на Фиг. 2) электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. Картридж 30, содержащий внутреннюю вставку 43 из вспененного материала, заключающую в себе предиспарительный состав 21, находится в корпусе 16 картриджа. Как более подробно описано ниже (в частности, применительно к Фиг. 4-13), в варианте осуществления картридж 30 представляет собой струйный распылительный картридж. В частности, струйный распылительный картридж 30 выполнен с возможностью выдачи капель предиспарительного состава 21 в направлении 30z выдачи через отверстие 49 на верхнюю поверхность нагревателя 40, заключенного внутри корпуса 48 нагревателя, таким образом, чтобы предиспарительный состав 21 равномерно распределялся и нагревался на поверхности нагревательного элемента (нагревателя) 40 устройства 10. В нижней поверхности корпуса 48 нагревателя расположены вентиляционные отверстия 42, обеспечивающие возможность поступления окружающего воздуха в устройство 10 и его смешения с испаренным предиспарительным составом, который генерируется внутри корпуса 48 нагревателя посредством нагревателя 40. В варианте осуществления нагреватель 40 может иметь основные поверхности (т.е. верхнюю и нижнюю поверхности), которые соответственно могут быть приблизительно перпендикулярны ожидаемому направлению эжекции предиспарительного состава 21 из картриджа 30 и приблизительно перпендикулярны ожидаемому направлению воздушного потока, поступающего в устройство 10 из вентиляционных отверстий 42. Вентиляционные отверстия 42 могут быть закрыты заслонкой 72 воздушного потока. Заслонка 72 воздушного потока может быть выполнена с возможностью скользящего перемещения вручную вдоль нижней стороны устройства 10 с целью открывания вентиляционных отверстий 42 в течение периодов времени, когда устройство 10 требует поступления окружающего воздуха в корпус 48 нагревателя с целью обеспечения возможности испарения нагревателем 40 предиспарительного состава 21. Нагреватель 40 в данном документе именуется «испарительным нагревателем».On FIG. 3 is a cross-sectional view (along line III-III in FIG. 2) of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. A cartridge 30 containing an inner foam insert 43 enclosing the pre-vapor composition 21 is located in the cartridge body 16 . As described in more detail below (particularly with reference to FIGS. 4-13), in an embodiment, cartridge 30 is an inkjet spray cartridge. Specifically, the jet spray cartridge 30 is configured to dispense drops of pre-evaporator composition 21 in the dispensing direction 30z through opening 49 onto the top surface of heater 40 enclosed within heater housing 48 so that pre-evaporator composition 21 is evenly distributed and heated on the surface of the heating element ( heater) 40 of device 10. Ventilation holes 42 are located on the bottom surface of heater body 48 to allow ambient air to enter device 10 and mix with the vaporized pre-vapor composition that is generated inside heater body 48 by heater 40. In an embodiment, heater 40 may have major surfaces (i.e. top and bottom surfaces), which respectively may be approximately perpendicular to the expected direction of ejection of pre-flash composition 21 from cartridge 30 and approximately perpendicular to the expected direction control of the airflow entering the device 10 from the vents 42. The vents 42 can be closed by the airflow damper 72. The airflow flap 72 may be manually slidable along the underside of device 10 to open vents 42 during periods of time when device 10 requires ambient air to enter heater housing 48 to allow heater 40 to vaporize pre-flash composition 21. The heater 40 is referred to herein as the "evaporative heater".

Нагреватель 40 удерживается на своем месте (между отверстием 49 и вентиляционными отверстиями 42 внутри корпуса 48 нагревателя) посредством захвата 44 нагревателя, который (захват) содействует электрическому соединению нагревателя 40 с соединителем 64 питания нагревателя. В частности, захват 44 выступает от держателя 46 нагревателя, причем электропроводный соединитель 54 нагревателя электрически соединяет захват 44 держателя 46 нагревателя с соединителем 64 питания нагревателя. В варианте осуществления захват 44 зажимает лишь конец нагревателя 40 с целью подвешивания всех поверхностей нагревателя 40 (за исключением контактной поверхности нагревателя 40, касающейся захвата 44) внутри открытого пространства, образованного трубкой 48. Электроды 28а источника 28 питания (показаны на Фиг. 14) электрически соединены с соединителем 64 питания нагревателя, электрически соединенного с соединителем 54 нагревателя.Heater 40 is held in place (between opening 49 and vents 42 inside heater housing 48) by heater grip 44 which assists in electrically connecting heater 40 to heater power connector 64. In particular, the grip 44 protrudes from the heater holder 46, with a conductive heater connector 54 electrically connecting the grip 44 of the heater holder 46 to the heater power connector 64. In an embodiment, grip 44 grips only the end of heater 40 for the purpose of suspending all surfaces of heater 40 (with the exception of the contact surface of heater 40 touching grip 44) within the open space defined by tube 48. Electrodes 28a of power supply 28 (shown in FIG. 14) are electrically connected to a heater power connector 64 electrically connected to a heater connector 54.

Соединитель 22 источника питания может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с задней стороной устройства 10 с целью обеспечения источника электрической мощности для печатной платы 61 (printed circuit board, PCB) устройства 10, причем микроконтроллер (MCU) 63 или программируемая пользователем вентильная матрица (field-programmable gate array, FPGA) 68 печатной платы 61 распределяет этот ток на регуляторы напряжения (не показаны), размещенные на плате. Регуляторы напряжения могут затем осуществлять перезарядку источника 28 питания через вход 66 батареи (источника питания), или микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 могут распределять ток непосредственно на соединитель 62 печатной платы и соединитель 64 питания нагревателя (как более подробно описано ниже). В варианте осуществления соединитель 22 источника питания электрически соединен с соединителем 64 питания нагревателя и используется для подачи электрического тока непосредственно на соединитель 64 питания нагревателя, действуя таким образом в обход источника 28 питания. В варианте осуществления соединитель 22 источника питания содержит кабель 22b, соединенный с сетевым зарядным устройством 22c. При необходимости соединитель 24 универсальной последовательной шины (USB) выполнен с возможностью соединения с задней стороной устройства 10 (или USB-соединитель 24 включен вместо соединителя 22 источника питания) и подает постоянный ток на печатную плату 61. USB-кабель 24b может быть выполнен с возможностью соединения с зарядным устройством 24c, или, при необходимости, кабель 24b может быть выполнен с возможностью соединения с мобильным устройством (не показано) для подачи электрического тока на печатную плату 61.Power supply connector 22 may be releasably coupled to the rear of device 10 to provide a source of electrical power to the printed circuit board (PCB) 61 of device 10, wherein the microcontroller (MCU) 63 or field-programmable gate array (field- programmable gate array, FPGA) 68 of the printed circuit board 61 distributes this current to voltage regulators (not shown) located on the board. Voltage regulators may then recharge power supply 28 via battery (power supply) input 66, or microcontroller 63/field programmable gate array 68 may distribute current directly to circuit board connector 62 and heater power connector 64 (as described in more detail below). In an embodiment, power supply connector 22 is electrically coupled to heater power connector 64 and is used to supply electrical current directly to heater power connector 64, thereby bypassing power supply 28. In an embodiment, the power supply connector 22 includes a cable 22b connected to a mains charger 22c. Optionally, a Universal Serial Bus (USB) connector 24 is configured to connect to the rear of the device 10 (or a USB connector 24 is included in place of the power supply connector 22) and supplies DC power to the printed circuit board 61. The USB cable 24b can be configured to connection to the charger 24c, or, if necessary, the cable 24b can be configured to connect to a mobile device (not shown) to supply electrical current to the printed circuit board 61.

Струйный распылительный картридж 30 может удерживаться на своем месте частично посредством интерфейса 34 печатной платы, расположенного на нижнем участке картриджа 30 (показано более подробно на Фиг. 4, 7, 9, 10, 11 и 12), причем дальний конец интерфейса 34 печатной платы вставлен в торцевой охватывающий соединитель 58 печатной платы с целью его надежного удержания на своем месте напротив корпуса 50 релейной платы. На дальнем конец интерфейса 34 печатной платы размещен ряд 34a площадок ввода/вывода (I/O) (показаны на Фиг. 9), электрически соединяющих интерфейс 34 печатной платы с охватывающим соединителем 58 печатной платы. Охватывающий соединитель 58 печатной платы заключен в корпусе 50 релейной платы, защищающем и покрывающем релейную плату 56. Релейная плата 56 обеспечивает физическое монтажное место для охватывающего соединителя 58 печатной платы и охватываемого соединителя 60 печатной платы. Охватываемый соединитель 60 печатной платы установлен на поверхности релейной платы 56, причем охватывающий соединитель 62 печатной платы присоединяется с помощью защелок к охватываемому соединителю 60 печатной платы с целью электрического соединения этих двух соединителей 60/62. Охватываемый соединитель 60 печатной платы электрически соединен с блоком 28 питания и подает электрический ток от источника 28 питания на торцевой соединитель 58 печатной платы через релейную плату 56 и охватывающий соединитель 62 печатной платы (как более подробно описано ниже).The inkjet spray cartridge 30 may be held in place in part by the PCB interface 34 located on the lower portion of the cartridge 30 (shown in more detail in FIGS. 4, 7, 9, 10, 11 and 12), with the far end of the PCB interface 34 inserted into the PCB end female connector 58 to securely hold it in place against the relay board housing 50. At the far end of the PCB interface 34 is a row of input/output (I/O) pads 34a (shown in FIG. 9) electrically connecting the PCB interface 34 to the PCB female connector 58. The PCB female connector 58 is housed in a relay card housing 50 protecting and enclosing the relay card 56. The relay card 56 provides a physical mounting location for the PCB female connector 58 and the PCB male connector 60. The PCB male connector 60 is mounted on the surface of the relay board 56, and the PCB female connector 62 is snap-fitted to the PCB male connector 60 to electrically connect the two connectors 60/62. The PCB male connector 60 is electrically connected to the power supply 28 and supplies electrical current from the power supply 28 to the PCB end connector 58 via the relay board 56 and the PCB female connector 62 (as described in more detail below).

В варианте осуществления картридж 30 выполнен с возможностью съема с основного корпуса 12, и обеспечивается возможность легкого доступа к картриджу 30 посредством съема корпуса 16 картриджа с основного корпуса 12 устройства 10. Таким образом обеспечивается возможность использования картриджа 30 в качестве сменного элемента устройства 10, что, в свою очередь, обеспечивает возможность съема отработавшего (например, использованного) картриджа 30 с устройства 10 и его замены картриджем 30 с емкостью 21а, которая полностью заправлена предиспарительным составом 21.In an embodiment, the cartridge 30 is removable from the main body 12 and the cartridge 30 is easily accessible by removing the cartridge body 16 from the main body 12 of the device 10. In this way, the cartridge 30 can be used as a replaceable element of the device 10, which, in turn, it provides the possibility of removing the spent (for example, used) cartridge 30 from the device 10 and replacing it with a cartridge 30 with a container 21a, which is completely filled with pre-evaporator composition 21.

Печатная плата 61 расположена внутри корпуса 12 (см. также Фиг. 14). Печатная плата 61содержит микроконтроллер 63 и программируемую пользователем вентильную матрицу 68 (причем микроконтроллер 63 и программируемая пользователем вентильная матрица 68 вместе именуются «схемой управления»). Микроконтроллер 63 имеет три основных функции: 1) обеспечение интерфейса для прикладной программы управления и конфигурирования, доступной через USB-порт 24a (Фиг. 3), что обеспечивает для взрослого вейпера возможность установки параметров устройства (таких как частота выброса, длительность импульса, системное напряжение, температура предварительного нагрева, температура испарения и т.п.); 2) обеспечение входа для переключателя 18 питания и переключателя 20 активации нагрева с целью управления основными операциями устройства; и 3) активация и передача параметров управления на программируемую пользователем вентильную матрицу 68. В варианте осуществления микроконтроллер 63 может представлять собой типовой недорогой контроллер, который может генерировать точные импульсы в пределах наносекундного разрешения с целью управления функциями устройства 10, например, такими, как подача мощности на картридж 30 (как описано ниже). При этом программируемая пользователем вентильная матрица 68 может представлять собой элемент управления, который непосредственно взаимодействует с распылительным чипом 41. В частности, программируемая пользователем вентильная матрица 68 выдает импульсы эжекции с длительностью в пределах от 10 наносекунд до 50 наносекунд для точного управления распылительным чипом 41 (как подробно описано ниже). При необходимости, микроконтроллер 63 и программируемая пользователем вентильная матрица 68 могут представлять собой единый процессор/контроллер, а не два отдельных элемента.The printed circuit board 61 is located inside the housing 12 (see also Fig. 14). The printed circuit board 61 includes a microcontroller 63 and a user-programmable gate array 68 (whereby the microcontroller 63 and the user-programmable gate array 68 are collectively referred to as a “control circuit”). The microcontroller 63 has three main functions: 1) to provide an interface to the control and configuration application program available through the USB port 24a (Fig. 3), which allows the adult vaper to set device parameters (such as ejection frequency, pulse width, system voltage , preheating temperature, evaporation temperature, etc.); 2) providing an input for the power switch 18 and the heat activation switch 20 to control the basic operations of the device; and 3) activating and transmitting control parameters to a user-programmable gate array 68. In an embodiment, the microcontroller 63 may be a typical low-cost controller that can generate accurate pulses within nanosecond resolution to control the functions of the device 10, such as power supply. per cartridge 30 (as described below). In this case, the user programmable gate array 68 may be a control element that directly interacts with the spray chip 41. In particular, the user programmable gate array 68 provides ejection pulses with a duration ranging from 10 nanoseconds to 50 nanoseconds to precisely control the spray chip 41 (as detailed below). Optionally, microcontroller 63 and field programmable gate array 68 may be a single processor/controller rather than two separate elements.

Соединитель 22 источника питания и/или USB-соединитель 24 могут быть выполнены с возможностью вставки в заднюю сторону устройства 10, причем соединители 22/24 электрически соединены с входом 66 источника питания, который размещен на печатной плате 61. В частности, для частичного образования этого электрического соединения используется разъем 22a ввода мощности или USB-разъем, причем вход 66 источника питания электрически соединен с источником 28 питания. В случае, если источник 28 питания является перезаряжаемым (для дальнейшего использования устройства 10 после первоначальной разрядки источника 28 питания), вход 66 источника питания обеспечивает возможность перезарядки источника 28 питания с помощью соединителя 22 источника питания или USB-соединителя 24.The power supply connector 22 and/or the USB connector 24 can be configured to be inserted into the rear side of the device 10, the connectors 22/24 being electrically connected to the power supply input 66 which is located on the printed circuit board 61. In particular, to partially form this The electrical connection uses a power input connector 22a or a USB connector, wherein the power supply input 66 is electrically connected to the power supply 28 . In case the power supply 28 is rechargeable (for further use of the device 10 after the initial discharge of the power supply 28), the power supply input 66 allows the power supply 28 to be recharged using the power supply connector 22 or the USB connector 24.

Источник 28 питания может представлять собой батарею. В частности, источник 28 питания может представлять собой литий-ионную батарею или один из ее вариантов, например, литий-ионную полимерную батарею. В качестве альтернативы, батарея может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею, литий-марганцевую батарею, литий-кобальтовую батарею или топливный элемент. В варианте осуществления электронное вейпинговое устройство 10 может использоваться до тех пор, пока не будет израсходована энергия в источнике 28 питания. В качестве альтернативы, устройство 10 может быть перезаряжаемым и многоразовым, так что источник 28 питания заряжается через соединитель 22 источника питания или USB-соединитель 24.Power source 28 may be a battery. In particular, power supply 28 may be a lithium ion battery or one of its variants, such as a lithium ion polymer battery. Alternatively, the battery may be a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, a lithium manganese battery, a lithium cobalt battery, or a fuel cell. In an embodiment, the electronic vaping device 10 can be used until the energy in the power supply 28 is used up. Alternatively, device 10 may be rechargeable and reusable such that power supply 28 is charged via power supply connector 22 or USB connector 24.

В варианте осуществления переключатель 18 питания соединен с печатной платой 61 и переводится в положения «включения» и «выключения» устройства 10. В частности, при переводе переключателя 18 в положение «включения» устройства 10 микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 на печатной плате 61 инициируют передачу электрического тока от соединителя 22 источника питания, USB-соединителя 24 или блока 28 питания на соединитель 62 печатной платы. Соединитель 62 печатной платы передает электрический ток через соединитель 60 печатной платы, релейную плату 56 и торцевой соединитель 58 печатной платы на интерфейс 34 печатной платы с целью подачи питания на распылительный чип 41 (см. Фиг. 7 и 9) картриджа 30 (как более подробно описано ниже). При нахождении переключателя 18 в положении «включения» микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 на печатной плате 61 дополнительно передают электрический ток от соединителя 22 источника питания, USB-соединителя 24 или источника 28 питания на соединитель 64 питания нагревателя. Соединитель 64 питания нагревателя передает электрический ток через соединитель 54 нагревателя и захват 44 нагревателя на нагреватель 40. При переводе переключателя 18 питания в положение «выключения» устройства 10, печатная плата 61 прекращает передачу электрического тока на соединитель 62 печатной платы и соединитель 64 питания нагревателя.In an embodiment, the power switch 18 is connected to the printed circuit board 61 and is moved to the "on" and "off" positions of the device 10. In particular, when switching the switch 18 to the "on" position of the device 10, the microcontroller 63/user-programmable gate array 68 on the printed circuit board 61 initiate the transmission of electric current from the power supply connector 22, the USB connector 24 or the power supply 28 to the circuit board connector 62. PCB connector 62 transmits electrical current through PCB connector 60, relay board 56, and PCB end connector 58 to PCB interface 34 for the purpose of supplying power to spray chip 41 (see FIGS. 7 and 9) of cartridge 30 (as in more detail). described below). With switch 18 in the "on" position, microcontroller 63/field programmable gate array 68 on circuit board 61 further transmits electrical current from power supply connector 22, USB connector 24, or power supply 28 to heater power connector 64. The heater power connector 64 transmits electrical current through the heater connector 54 and the heater grip 44 to the heater 40. When the power switch 18 is turned to the "off" position of the device 10, the circuit board 61 stops the transmission of electrical current to the circuit board connector 62 and the heater power connector 64.

В варианте осуществления, с печатной платой 61 также соединен переключатель 20 активации нагрева, управляющий функциями картриджа 30 и нагревателя 40. В частности, при нахождении устройства 10 во «включенном» состоянии (как описано выше), микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 действуют таким образом, чтобы обеспечить возможность нажатия переключателя 20 активации нагрева с целью инициирования выдачи предиспарительного состава 21 картриджем 30 (как более подробно описано ниже применительно к функционированию картриджа 30) с одновременной электрической активацией также нагревателя 40 с целью инициирования нагрева и испарения нагревателем 40 предиспарительного состава 21, который выбрасывается в виде струи из картриджа 30 на нагреватель 40. В варианте осуществления микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 выполнены с возможностью электрической активации картриджа 30 и нагревателя 40 (инициируемой нажатием переключателя 20 активации нагрева), причем эта электрическая активация происходит в течение определенного периода времени, такого как период, равный 10 секундам (или другого подобного периода времени, который может быть достаточным для обеспечения возможности выдачи предиспарительного состава 21 из картриджа 30 и испарения предиспарительного состава 21 нагревателем 40).In an embodiment, also connected to circuit board 61 is a heat activation switch 20 that controls the functions of cartridge 30 and heater 40. so as to enable the heating activation switch 20 to be pressed to initiate the delivery of the pre-flasher composition 21 by the cartridge 30 (as described in more detail below in relation to the operation of the cartridge 30) while electrically activating also the heater 40 to initiate heating and vaporization by the heater 40 of the pre-flashes composition 21 , which is ejected as a jet from cartridge 30 onto heater 40. In an embodiment, microcontroller 63/field programmable gate array 68 is configured to electrically activate cartridge 30 and heater 40 (initiated by pressing switch 20 to actuate heating), and this electrical activation occurs for a certain period of time, such as a period of 10 seconds (or other similar period of time, which may be sufficient to enable the pre-flasher composition 21 to be dispensed from the cartridge 30 and the pre-flasher composition 21 to be vaporized by the heater 40 ).

При необходимости, вместо переключателя 20 активации нагрева, соединенного с печатной платой 61, на печатной плате 61 размещены датчик 80 и схема 82 управления с целью автоматизации активации картриджа 30 и нагревателя 40 сразу же после включения устройства 10 с помощью переключателя 18 питания. В частности, датчик 80 сообщается по текучей среде с внутренней камерой корпуса 48 нагревателя, благодаря наличию одного или более сквозных отверстий 81 в задней стенке корпуса 48 нагревателя, причем датчик 80 обнаруживает «условия вейпинга» (описаны ниже). Как только датчик 80 обнаружил условия вейпинга, схема 82 подает электрический ток от источника 28 питания на картридж 30 (через соединители 60/62) и нагреватель 40 (через соединитель 54 нагревателя) с целью инициирования выдачи предиспарительного состава 21 картриджем 30 на нагреватель 40 с тем, чтобы нагреватель 40 затем осуществил испарение предиспарительного состава 21.Optionally, instead of the heat activation switch 20 connected to the printed circuit board 61, a sensor 80 and a control circuit 82 are placed on the printed circuit board 61 to automate the activation of the cartridge 30 and the heater 40 immediately after the device 10 is turned on by the power switch 18. Specifically, sensor 80 is in fluid communication with the interior chamber of heater body 48 by having one or more through holes 81 in the rear wall of heater body 48, sensor 80 detecting "vaping conditions" (described below). Once sensor 80 detects vaping conditions, circuit 82 applies electrical current from power source 28 to cartridge 30 (via connectors 60/62) and heater 40 (via heater connector 54) to cause cartridge 30 to dispense pre-vapor composition 21 from cartridge 30 to heater 40 so that so that the heater 40 then vaporises the pre-flash composition 21.

Датчик 80 выполнен с возможностью генерирования выходного сигнала, указывающего на величину и направление воздушного потока (протекающего через корпус 48 нагревателя), причем схема 82 принимает выходной сигнал датчика 80 и определяет наличие нижеследующих «условий вейпинга»: (1) направление воздушного потока указывает на осуществление затяжки на мундштуке 14 (противоположно выдуванию воздуха через мундштук 14), и (2) величина воздушного потока превышает пороговое значение. Если эти внутренние условия вейпинга в устройстве 10 выполняются, то схема 82 электрически соединять источник 28 питания с картриджем 30 и нагревателем 40, активируя таким образом оба из картриджа 30 и нагревателя 40. В альтернативном варианте осуществления датчик 80 генерирует выходной сигнал, указывающий на падение давления внутри корпуса 12 (которое вызвано втягиванием воздуха, поступающего в корпус 48 нагревателя через вентиляционные отверстия 42 и выходящего из устройства 10 через мундштук 14), и в ответ на это схема 82 активирует картридж 30 и нагреватель 40. Датчик 80 может представлять собой датчик, раскрытый в патентной заявке США «Электронное курительное устройство», №14/793,453, подана 7 июля 2015 г., или датчик, раскрытый в патенте США «Электронное курение», №9,072,321, выдан 7 июля 2015 г., каждый из которых полностью включен в данный документ посредством ссылки.Sensor 80 is configured to generate an output signal indicative of the amount and direction of airflow (flowing through heater body 48), wherein circuit 82 receives the output of sensor 80 and determines whether the following "vaping conditions" are present: puff on the mouthpiece 14 (as opposed to blowing air through the mouthpiece 14), and (2) the amount of airflow exceeds the threshold value. If these internal vaping conditions in device 10 are met, then circuit 82 will electrically connect power supply 28 to cartridge 30 and heater 40, thus activating both of cartridge 30 and heater 40. In an alternative embodiment, sensor 80 generates an output signal indicative of a drop in pressure. inside housing 12 (which is caused by air being drawn into heater housing 48 through vents 42 and out of device 10 through mouthpiece 14), and circuit 82 activates cartridge 30 and heater 40 in response. Sensor 80 may be a sensor as disclosed in U.S. Patent Application "Electronic Smoking Device", No. 14/793,453, filed July 7, 2015, or the sensor disclosed in U.S. Patent "Electronic Smoking", No. 9,072,321, issued July 7, 2015, each of which is fully included in this document by reference.

Источник 28 питания может быть электрически соединен с датчиком 80 и схемой 82 с целью автоматического управления работой устройства 10 сразу же после включения устройства с помощью переключателя 18 питания. В варианте осуществления устройство 10 автоматически активируется только посредством датчика 80 и схемы 82, так что не требуется включение и выключение переключателя 18 питания для включения и выключения устройства 10. В варианте осуществления схема 82 содержит ограничитель периода времени. Период времени подачи электрического тока на картридж 30 и нагреватель 40 может быть установлен или предустановлен в зависимости от количества предиспарительного состава 21, требующегося для испарения.The power supply 28 may be electrically connected to the sensor 80 and the circuit 82 to automatically control the operation of the device 10 immediately after the device is turned on by the power switch 18 . In an embodiment, device 10 is automatically activated only by sensor 80 and circuit 82, so that power switch 18 does not need to be turned on and off to turn device 10 on and off. In an embodiment, circuit 82 includes a time period limiter. The time period for applying electric current to the cartridge 30 and the heater 40 may be set or preset depending on the amount of pre-evaporator composition 21 required for evaporation.

Даже в случае, если необязательные датчик 80 и схема 82 не включены в устройство 10, оно по-прежнему может при необходимости содержать одно или более сквозных отверстий 81 (которые, при необходимости могут быть смежными с держателем 46 нагревателя) с целью обеспечения возможности поступления воздуха изнутри корпуса 12 в трубку 48. Сквозные отверстия 81 обеспечивают дополнительную подачу воздуха в трубку 48 с целью пополнения воздуха, который вводится в трубку 48 через вентиляционные отверстия 42. В альтернативном варианте осуществления сквозные отверстия 81 обеспечены вместо вентиляционных отверстий 42, так что сквозные отверстия 81 при необходимости могут представлять собой единственный источник воздуха, вводимого внутрь трубки 48 во время рабочего использования устройства 10. В случае, если устройство 10 содержит сквознгые отверстия 81, корпус 12 не должен быть воздухонепроницаемым, чтобы обеспечивать возможность поступления воздуха в корпус 12 без значительного повышения сопротивления затяжке (resistance-to-draw, RTD) устройства 10.Even if the optional sensor 80 and circuit 82 are not included in the device 10, it may still include one or more through holes 81 (which may be adjacent to the heater holder 46 if desired) to allow air to enter. from inside housing 12 into tube 48. Through holes 81 provide additional air to tube 48 to replenish the air that is introduced into tube 48 through vent holes 42. In an alternative embodiment, through holes 81 are provided instead of vent holes 42 so that through holes 81 may, if necessary, be the only source of air introduced into the interior of the tube 48 during the operational use of the device 10. In case the device 10 contains through holes 81, the housing 12 should not be airtight in order to allow air to enter the housing 12 without a significant increase in resistance resistance-to-draw (RTD) device 10.

Картридж 30 обеспечивает устойчивую и бесперебойную выдачу предиспарительного состава 21 на нагреватель 40 благодаря струйному распылению предиспарительного состава 21 на нагреватель 40 (как подробно описано ниже). Благодаря применению картриджа 30, в устройстве 10 не требуется, чтобы предиспарительный состав 21 или любая конструкция находились в непрерывном или непосредственном контакте с нагревателем 40, особенно в течение периодов длительного хранения или неиспользования электронного вейпингового устройства 10.Cartridge 30 provides stable and uninterrupted delivery of preflash composition 21 to heater 40 by jet spraying preflash composition 21 onto heater 40 (as detailed below). Due to the use of the cartridge 30, the device 10 does not require the pre-vapour composition 21 or any structure to be in continuous or direct contact with the heater 40, especially during periods of extended storage or non-use of the electronic vaping device 10.

Предиспарительный составPre-evaporator composition

Струйный распылительный картридж 30 устройства 10 заключает в себе и выдает предиспарительный состав 21. В варианте осуществления предиспарительный состав 21 является сравнительно высоковязким и высокоплотным составом, представляющим собой материал или сочетание материалов, которые превращаются в пар. Например, предиспарительный состав 21 может представлять собой по меньшей мере одно из жидкого, твердого или гелеобразного состава, включая, но без ограничения, воду, гранулы, растворители, активные ингредиенты, этанол, растительные экстракты, натуральные или искусственные ароматизаторы, парообразующие вещества, такие как глицерин и пропиленгликоль, и комбинации вышеперечсленного. В варианте осуществления предиспарительный состав 21 имеет вязкость в диапазоне приблизительно от 1 сантипуаза до 100 сантипуазов (или предпочтительно от 40 сантипуазов до 100 сантипуазов, или более предпочтительно от 40 сантипуазов до 80 сантипуазов) и плотность в диапазоне приблизительно от 1,0 г/мм3 до 1,3 г/мм3 (при температуре 25 градусов по Цельсию).The inkjet spray cartridge 30 of device 10 contains and dispenses a pre-flash composition 21. In an embodiment, the pre-flash composition 21 is a relatively high viscosity and high density composition that is a material or combination of materials that is vaporized. For example, the pre-vapor formulation 21 may be at least one of a liquid, solid, or gel formulation, including, but not limited to, water, granules, solvents, active ingredients, ethanol, plant extracts, natural or artificial flavors, vaporizers such as glycerin and propylene glycol, and combinations of the above. In an embodiment, the pre-flash composition 21 has a viscosity in the range of about 1 centipoise to 100 centipoise (or preferably 40 centipoise to 100 centipoise, or more preferably 40 centipoise to 80 centipoise) and a density in the range of about 1.0 g/mm 3 up to 1.3 g / mm 3 (at a temperature of 25 degrees Celsius).

В варианте осуществления предиспарительный состав 21 содержит летучие ароматические соединения табака, которые выделяются при нагреве. Предиспарительный состав 21 может также содержать табачные элементы, диспергированные по всему составу 21. Если табачные элементы диспергированы в предиспарительном составе 21, то сохраняется физическая целостность табачного элемента. Например, указанныйтабачный элемент может составлять приблизительно 2-30 процентов по весу в предиспарительном составе 21. В качестве альтернативы, предиспарительный состав 21 может быть ароматизирован другими ароматизаторами, вместо табачного ароматизатора или в дополнение к нему.In an embodiment, the pre-flavour composition 21 contains volatile tobacco flavor compounds that are released when heated. The pre-flash composition 21 may also contain tobacco elements dispersed throughout the composition 21. If the tobacco elements are dispersed in the pre-flash composition 21, then the physical integrity of the tobacco element is maintained. For example, said tobacco element may comprise approximately 2-30 percent by weight of the pre-flavour composition 21. Alternatively, the pre-flavour composition 21 may be flavored with other flavors in place of or in addition to tobacco flavor.

В варианте осуществления указанное по меньшей мере одно парообразующее вещество предиспарительного состава 21 может быть выбрано из группы, содержащей диол (такой как пропиленгликоль и/или 1,3-пропандиол), глицерин и их комбинации. Указанное по меньшей мере одно парообразующее вещество включается в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 20 процентов по весу пересчете на вес предиспарительного состава 21 до приблизительно 90 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава 21 (например, количество парообразующего вещества находится в диапазоне от приблизительно 50 процентов до приблизительно 80 процентов, более предпочтительно от приблизительно 55 процентов до приблизительно 75 процентов, или наиболее предпочтительно от приблизительно 60 процентов до приблизительно 70 процентов). Кроме того, в одном варианте осуществления предиспарительный состав 21 содержит диол и глицерин в весовом соотношении, находящемся в диапазоне от приблизительно 1:4 до 4:1, где диол представляет собой пропиленгликоль или 1,3-пропандиол или их комбинации. Данное соотношение предпочтительно составляет приблизительно 3:2.In an embodiment, said at least one vaporizer of the pre-flasher composition 21 may be selected from the group consisting of a diol (such as propylene glycol and/or 1,3-propanediol), glycerol, and combinations thereof. Said at least one vaporizer is included in an amount ranging from about 20 percent by weight, based on the weight of pre-flasher 21 to about 90 percent by weight, based on the weight of pre-flasher 21 (for example, the amount of vaporizer is in the range of about 50 percent to about 80 percent, more preferably about 55 percent to about 75 percent, or most preferably about 60 percent to about 70 percent). In addition, in one embodiment, the pre-flash composition 21 contains a diol and glycerol in a weight ratio ranging from about 1:4 to 4:1, where the diol is propylene glycol or 1,3-propanediol, or combinations thereof. This ratio is preferably about 3:2.

Предиспарительный состав 21 также содержит воду. Вода может быть включена в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 5 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава 21 до приблизительно 40 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава 21, или, более предпочтительно, в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 10 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава 21 до приблизительно 15 процентов по весу в пересчете на вес предиспарительного состава 21. В одном варианте осуществления остальная часть предиспарительного состава 21, которая не является водой (и никотином или ароматизирующими соединениями), представляет собой парообразующее вещество (описано выше), количество которого составляет от 30 процентов по весу до 70 процентов по весу пропиленгликоля, а остальная часть парообразующего вещества представляет собой глицерин.The pre-evaporator composition 21 also contains water. Water may be included in an amount ranging from about 5 wt. 10 percent by weight based on the weight of pre-vapor composition 21 to about 15 percent by weight based on the weight of pre-vapor composition 21. In one embodiment, the remainder of pre-vapor composition 21 that is not water (and nicotine or flavor compounds) is a substance (described above), the amount of which is from 30 percent by weight to 70 percent by weight of propylene glycol, and the rest of the vaporizing substance is glycerol.

Предиспарительный состав 21 при необходимости может содержать по меньшей мере один ароматизатор в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 0,2 процента до приблизительно 15 процентов по весу (например, количество ароматизатора может находиться в диапазоне от приблизительно 1 процента до приблизительно 12 процентов, более предпочтительно от приблизительно 2 процентов до приблизительно 10 процентов, и наиболее предпочтительно от приблизительно 5 процентов до приблизительно 8 процентов). Указанный по меньшей мере один ароматизатор может представлять собой натуральный ароматизатор или искусственный ароматизатор. Например, указанный по меньшей мере один ароматизатор может быть выбран из группы, включающей табачный ароматизатор, ментол, винтергрен, мяту перечную, травяные ароматизаторы, фруктовые ароматизаторы, ореховые ароматизаторы, ликерные ароматизаторы, жареные, мятные и пряные ароматизаторы, корицу, гвоздику и комбинации вышеперечисленного.The pre-flash composition 21 may optionally contain at least one flavor in an amount ranging from about 0.2 percent to about 15 percent by weight (for example, the amount of flavor can be in the range from about 1 percent to about 12 percent, more preferably from about 2 percent to about 10 percent, and most preferably from about 5 percent to about 8 percent). Said at least one flavor may be a natural flavor or an artificial flavor. For example, said at least one flavor may be selected from the group consisting of tobacco flavor, menthol, wintergreen, peppermint, herbal flavors, fruit flavors, nut flavors, liquor flavors, roasted, mint, and spicy flavors, cinnamon, clove, and combinations of the foregoing. .

В варианте осуществления предиспарительный состав 21 содержит никотин. Никотин включен в предиспарительный состав 21 в количестве, находящемся в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 10 процентов по весу (например, количество никотина находится в диапазоне от приблизительно 2 процентов до приблизительно 9 процентов, или более предпочтительно от приблизительно 2 процентов до приблизительно 8 процентов, или наиболее предпочтительно от приблизительно 2 процентов до приблизительно 6 процентов). В варианте осуществления часть предиспарительного состава 21, которая не является никотином или ароматизатором, содержит 10-15 процентов по весу воды, и остальная часть той части состава, которая не является никотином и ароматизатором, представляет собой смесь пропиленгликоля и парообразующего вещества в соотношении, находящемся в диапазоне от 60:40 до 40:60 по весу.In an embodiment, the pre-vapor composition 21 contains nicotine. Nicotine is included in the pre-vapor composition 21 in an amount ranging from about 1 percent by weight to about 10 percent by weight (for example, the amount of nicotine is in the range from about 2 percent to about 9 percent, or more preferably from about 2 percent to about 8 percent, or most preferably from about 2 percent to about 6 percent). In an embodiment, the portion of the pre-vapor composition 21 that is not nicotine or flavor contains 10-15 percent by weight of water, and the remainder of that portion of the composition that is not nicotine and flavor is a mixture of propylene glycol and vaporizer in a ratio that is in range from 60:40 to 40:60 by weight.

НагревательHeater

В варианте осуществления нагреватель 40 имеет основную поверхность или ось, которая расположена приблизительно перпендикулярно направлению 30z выдачи (показано на Фиг. 3) предиспарительного состава 21, который выдается из картриджа 30. Нагреватель 40 может иметь форму планарного тела или керамического тела. В альтернативном варианте осуществления нагреватель 40 также может иметь форму проволочной катушки, одиночной проволоки, сетки из резистивной проволоки или любую другую подходящую форму, которая выполнена с возможностью испарения предиспарительного состава 21. В варианте осуществления нагреватель 40 имеет шероховатую или текстурированную поверхность, которая обеспечивает большую площадь контакта между нагревателем 40 и диспергированным предиспарительным составом 21, распределяемым по верхней поверхности нагревателя 40 с помощью картриджа 30. В варианте осуществления нагреватель 40 представляет собой планарный нагреватель, такой как нагреватель, раскрытый в нижеследующей патентной заявке: «Трехкомпонентное электронное вейпинговое устройство с планарным нагревателем», патентная заявка США №15/457,917, подана 13 марта 2017 г., все содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Еще в одном варианте осуществления нагреватель 40 имеет непланарную поверхность и представляет собой, например, печатный нагреватель на гибкой подложке.In an embodiment, heater 40 has a major surface or axis that is approximately perpendicular to the dispensing direction 30z (shown in FIG. 3) of pre-flash composition 21 that is dispensed from cartridge 30. Heater 40 may be in the form of a planar body or a ceramic body. In an alternative embodiment, heater 40 may also be in the form of a wire coil, single wire, resistive wire mesh, or any other suitable shape that is configured to vaporize pre-flash composition 21. In an embodiment, heater 40 has a rough or textured surface that provides a large area contact between the heater 40 and the dispersed pre-vapor composition 21 dispensed over the top surface of the heater 40 by the cartridge 30. In an embodiment, the heater 40 is a planar heater such as the heater disclosed in the following patent application: "Three-Component Planar Heater Electronic Vaping Device" , U.S. Patent Application No. 15/457,917, filed March 13, 2017, the entire contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety. In yet another embodiment, heater 40 has a non-planar surface and is, for example, a printed heater on a flexible substrate.

По меньшей мере в одном примере варианта осуществления нагреватель 40 выполнен из любых подходящих электрически резистивных материалов. Примеры подходящих электрически резистивных материалов включают, но без ограничения, медь, титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают, но без ограничения, сплавы, содержащие нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта и нержавеющей стали. Например, нагреватель 14 может быть выполнен из алюминидов никеля, материала со слоем оксида алюминия на поверхности, алюминидов железа и других композитных материалов, при этом электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Нагреватель 40 может содержать по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из нержавеющей стали, меди, медных сплавов, хромоникелевых сплавов, суперсплавов и их сочетаний. В примере варианта осуществления нагреватель 40 может быть выполнен из нитрида алюминия, керамики, хромоникелевых сплавов или железоникелевых сплавов. В примере варианта осуществления нагреватель 40 может представлять собой керамический нагреватель, имеющий электрически резистивный слой на внутренней поверхности нагревателя 40 и/или на внешней поверхности нагревателя 40.In at least one exemplary embodiment, heater 40 is made from any suitable electrically resistive materials. Examples of suitable electrically resistive materials include, but are not limited to, copper, titanium, zirconium, tantalum, and platinum group metals. Examples of suitable metal alloys include, but are not limited to, alloys containing stainless steel, nickel-, cobalt-, chromium-, aluminum-, titanium-, zirconium-, hafnium-, niobium-, molybdenum-, tantalum-, tungsten-, tin -, gallium-, manganese- and iron-containing alloys and superalloys based on nickel, iron, cobalt and stainless steel. For example, the heater 14 may be made of nickel aluminides, a material with a layer of alumina on the surface, iron aluminides and other composite materials, while the electrically resistive material may, if necessary, be embedded in, encapsulated in or coated with an insulating material, or vice versa, depending on the kinetics of energy transfer and the required external physical and chemical properties. Heater 40 may comprise at least one material selected from the group consisting of stainless steel, copper, copper alloys, chromium-nickel alloys, superalloys, and combinations thereof. In an exemplary embodiment, heater 40 may be made of aluminum nitride, ceramic, chromium-nickel alloys, or iron-nickel alloys. In an exemplary embodiment, heater 40 may be a ceramic heater having an electrically resistive layer on the inner surface of heater 40 and/or on the outer surface of heater 40.

Еще в одном варианте осуществления нагреватель 40 выполнен из алюминида железа (например, FeAl или Fe3Al). Использование алюминидов железа может быть предпочтительным, поскольку они показывают высокое удельное сопротивление. FeAl показывает удельное сопротивление приблизительно 180 микроом, в то время как нержавеющая сталь показывает приблизительно от 50 до 91 микроом. Чем выше сопротивление, тем меньше ток, необходимый для активации нагревателя 40.In yet another embodiment, heater 40 is made of iron aluminide (eg, FeAl or Fe 3 Al). The use of iron aluminides may be preferred as they exhibit high resistivity. FeAl exhibits a resistivity of approximately 180 micro ohms while stainless steel exhibits approximately 50 to 91 micro ohms. The higher the resistance, the lower the current required to activate the heater 40.

Нагреватель 40 или нагревательный элемент обеспечивает и поддерживает температуру для испарения предиспарительного состава 21, который наносится на нагреватель 40. Оптимальная температура варьируется в зависимости от химических свойств и композиции предиспарительного состава 21. В варианте осуществления предпочтительный диапазон температуры для испарения предиспарительного состава 21 составляет приблизительно от 220 до 360 градусов по Цельсию. Еще в одном варианте осуществления, для поддержания нагревателя 40 в предпочтительном температурном диапазоне для испарения предиспарительного состава 21 используется управляющий механизм с замкнутым контуром (как описано ниже в разделе «Рабочее использование электронного вейпингового устройства» данного документа).Heater 40 or heating element provides and maintains a temperature for vaporization of pre-flasher 21 that is applied to heater 40. The optimum temperature varies depending on the chemical properties and composition of pre-flasher 21. In an embodiment, the preferred temperature range for vaporization of pre-flasher 21 is between about 220 up to 360 degrees Celsius. In yet another embodiment, a closed-loop control mechanism is used to maintain heater 40 within the preferred temperature range to vaporize pre-vapor composition 21 (as described below in the Operational Use of an Electronic Vaping Device section of this document).

Струйный распылительный картридж - Примеры конструктивных вариантов осуществленияInkjet Spray Cartridge - Examples of Structural Embodiments

Струйный распылительный картридж 30 (подробно показан на Фиг. 4-13 и описан ниже) использует струйное распыление для эжекции мелких капель предиспарительного состава 21 на нагреватель 40 (см. Фиг. 3). В частности, в картридже 30 для создания мелких капель используется «пузырьково-струйное» распыление предиспарительного состава 21, при котором картридж 30 нагревает и испаряет предиспарительный состав 21 для создания мелких пузырьков, и в результате расширения этих пузырьков создаются капли, которые эжектируются из картриджа 30. В частности, картридж 30 может рассматриваться как «пузырьково-струйный картридж, использующий технологию термического образования капель по запросу (thermal drop-on-demand)», в котором предиспарительный состав 21 термически активируется для обеспечения быстрого испарения предиспарительного состава 21, образующего пузырьки, и последующее значительное повышение давления (вследствие образования пузырьков) используется для выдачи высокоскоростных капель предиспарительного состава 21, которые выталкиваются из картриджа 30. В варианте осуществления картридж 30 использует сравнительно высоковязкий предиспарительный состав 21, поскольку высокое поверхностное натяжение предиспарительного состава 21 (создаваемое благодаря высоковязким свойствам предиспарительного состава 21), а также усилия, связанные с конденсацией и результирующим сжатием испаренных пузырьков в картридже 30, действуют таким образом, чтобы вытянуть порцию предиспарительного состава 21 через одно или более сквозных отверстий 41а (см. Фиг. 7-9), сообщающихся с емкостью 21а для предиспарительного состава (внутри картриджа 30), с целью точной и бесперебойной эжекции капель на поверхность нагревателя 40.Jet spray cartridge 30 (detailed in FIGS. 4-13 and described below) uses jet spray to eject fine droplets of pre-flash composition 21 onto heater 40 (see FIG. 3). Specifically, cartridge 30 uses "bubble jet" atomization of pre-flasher 21 to create fine droplets, in which cartridge 30 heats and vaporizes pre-flasher 21 to create fine bubbles, and the expansion of these bubbles creates droplets that are ejected from cartridge 30. In particular, the cartridge 30 can be considered as a "bubble jet cartridge using thermal drop-on-demand technology" in which the pre-flasher composition 21 is thermally activated to cause the pre-flasher composition 21 to rapidly evaporate, forming bubbles, and the subsequent significant pressurization (due to bubble formation) is used to deliver high velocity droplets of preflash composition 21 that are ejected from cartridge 30. In an embodiment, cartridge 30 uses a relatively high viscosity preflash composition 21 because the high surface tension e preflash composition 21 (created due to the highly viscous properties of preflash composition 21), as well as the forces associated with condensation and the resulting compression of the vaporized bubbles in the cartridge 30, act in such a way as to draw a portion of the preflash composition 21 through one or more through holes 41a (see. Fig. 7-9) communicating with the container 21a for the pre-evaporator composition (inside the cartridge 30), for the purpose of precise and uninterrupted ejection of droplets onto the surface of the heater 40.

На Фиг. 4 показан вид сбоку струйного распылительного картриджа 30 для устройства по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. Картридж 30 содержит корпус 31 с головкой 36, герметизирующей конец картриджа 30. От нижней стороны корпуса 31 выступает интерфейс 34 печатной платы. Хотя на Фиг. 4 показан цилиндрический корпус 31, следует понимать, что корпус 31 также может иметь другие формы, включая, но без ограничения, кубическую форму, прямоугольную форму, квадратную форму и т.д.On FIG. 4 is a side view of an inkjet spray cartridge 30 for the apparatus of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. The cartridge 30 includes a housing 31 with a head 36 sealing the end of the cartridge 30. From the underside of the housing 31 protrudes the PCB interface 34. Although in Fig. 4 shows a cylindrical body 31, it should be understood that the body 31 may also have other shapes, including, but not limited to, a cubic shape, a rectangular shape, a square shape, and so on.

На Фиг. 5 показан вид спереди струйного распылительного картриджа 30 по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления. Головка 36 картриджа 30 содержит приподнятую кромку 36a, которая проходит от нижней стороны корпуса 31 с целью защиты и прикрытия интерфейса 34 печатной платы, а также остальной части подложки 32 печатной платы (как показано по меньшей мере на Фиг. 6, 9 и 11).On FIG. 5 is a front view of the inkjet spray cartridge 30 of FIG. 4 according to an exemplary embodiment. The head 36 of the cartridge 30 includes a raised edge 36a that extends from the underside of the housing 31 to protect and cover the PCB interface 34 as well as the rest of the PCB substrate 32 (as shown in at least FIGS. 6, 9 and 11).

На Фиг. 6 показан вид нижней стороны или вид снизу струйного распылительного картриджа 30, показанного на Фиг.4, согласно примеру варианта осуществления. Подложка 32 печатной платы удерживается на конце картриджа 30, причем эжекционные сопла 41c2 эжекторов 41с, размещенных на чипе 41 (см. Фиг. 7 и 8), обращены вниз с целью эжекции пузырьков (т.е. цельных капель) предиспарительного состава 21 в сторону от картриджа 30 (как описано более подробно в данном документе). Иначе говоря, в варианте осуществления эжекционные сопла 41с расположены под картриджем 30 с целью обеспечения, при необходимости, эжекции пузырьков предиспарительного состава 21 картриджем 30 в направлении, которое приблизительно параллельно продольной длине картриджа 30 (как показано в Фиг. 3 в виде выпускного направления 30z картриджа 30).On FIG. 6 is a bottom side view or a bottom view of the inkjet spray cartridge 30 shown in FIG. 4 according to an exemplary embodiment. The PCB substrate 32 is held at the end of the cartridge 30 with the ejection nozzles 41c2 of the ejectors 41c located on the chip 41 (see FIGS. 7 and 8) facing down to eject the bubbles (i.e. whole droplets) of the pre-evaporator composition 21 to the side. from cartridge 30 (as described in more detail herein). In other words, in an embodiment, the ejection nozzles 41c are located below the cartridge 30 for the purpose of allowing, if necessary, the ejection of bubbles of the pre-flasher composition 21 by the cartridge 30 in a direction that is approximately parallel to the longitudinal length of the cartridge 30 (as shown in Fig. 3 as the outlet direction 30z of the cartridge thirty).

Подложка 32 печатной платы удерживается в пределах защитных границ приподнятой кромки 36a головки 36 картриджа 30, причем выступ 36c на кромке 36a сопряжен с вырезом 32a подложки 32 с целью удержания подложки 32 при постоянной ориентации на нижней стороне картриджа 30. Кроме того, подложка 32 прикреплена к нижней стороне картриджа 30 в пределах границ кромки 36а посредством любых хорошо известных средств, которые могут включать адгезив (например, такой, как адгезив на силиконовой основе), сварку, винты, фиксаторы, физические стопоры или любую другую подходящую конструкцию, клеящее вещество и т.п. На Фиг. 10 (описан ниже) показан вид в сечении картриджа 30 по линии X-X.The printed circuit board substrate 32 is held within the guard boundaries of the raised edge 36a of the head 36 of the cartridge 30, with the projection 36c on the edge 36a mating with the notch 32a of the substrate 32 for the purpose of holding the substrate 32 in constant orientation on the underside of the cartridge 30. In addition, the substrate 32 is attached to the underside of cartridge 30 within the boundaries of lip 36a by any of the well-known means, which may include an adhesive (such as a silicone-based adhesive, for example), welding, screws, retainers, physical stoppers, or any other suitable construction, adhesive, etc. P. On FIG. 10 (described below) shows a sectional view of the cartridge 30 along the line X-X.

На Фиг. 7 показана нижняя поверхность (сторона 41g активного элемента) распылительного чипа 41, который удерживается в пределах подложке 32 печатной платы по Фиг. 6, согласно примеру варианта осуществления. Чип 41 может содержать ряд площадок 41b ввода/вывода, которые электрически соединяют эжекторные нагреватели 41c1 (Фиг. 8), нагреватели 41d положки (Фиг. 8) и схемы чипа 41 (т.е. логическую схему 41e управления вводом/выводом и схему 41f управления нагревом, показанные на Фиг. 7) с площадками 34a ввода/вывода (Фиг. 9) подложки 32 печатной платы. Чип 41 содержит один или более эжекторов 41c (также показанных на Фиг. 8), которые выдают пузырьки предиспарительного состава 21 через сопла 41c2 в направлении нагревателя 40. Эжектор 41c и отверстия 41a эжектора 41c могут быть выполнены с помощью процессов, описанных в нижеследующих патентах: «Струйные печатающие головки и соответствующие способы», патент США №6,902,867, и «Способы улучшения потока через жидкостные каналы», патент США №7,041,226, все содержание каждого из которых полностью включено в данный документ посредством ссылки. В варианте осуществления чип 41 содержит два сквозных отверстия 41a, расположенных таким образом, что продольные длины отверстий 41a параллельны друг другу на чипе 41. Следует понимать, что помимо иллюстративных процессов, описанных выше, также может быть применен любой другой хорошо известный способ выполнения сквозных отверстий 41а в чипе 41.On FIG. 7 shows the bottom surface (active member side 41g) of the sputter chip 41 which is held within the circuit board substrate 32 of FIG. 6 according to an exemplary embodiment. Chip 41 may include a number of I/O pads 41b that electrically connect ejector heaters 41c1 (FIG. 8), wafer heaters 41d (FIG. 8), and circuits of chip 41 (i.e., I/O control logic 41e and circuit 41f heat control shown in Fig. 7) with input/output pads 34a (Fig. 9) of the PCB substrate 32. Chip 41 contains one or more ejectors 41c (also shown in Fig. 8) which dispense bubbles of pre-flasher composition 21 through nozzles 41c2 towards heater 40. Ejector 41c and openings 41a of ejector 41c can be made using the processes described in the following patents: "Inkjet Printheads and Related Methods" US Pat. No. 6,902,867; and "Methods for Improving Flow Through Fluid Channels" US Pat. No. 7,041,226, the entire contents of each of which are incorporated herein by reference in their entirety. In an embodiment, chip 41 comprises two through holes 41a arranged such that the longitudinal lengths of holes 41a are parallel to each other on chip 41. It should be understood that, in addition to the exemplary processes described above, any other well-known method of making through holes can also be used. 41a in chip 41.

Ряды эжекторов 41c проходят в линию по сторонам сквозных отверстий 41а вдоль продольной длины сквозных отверстий 41а. Матрица эжекторов 41c термически возбуждает и быстро испаряет предиспарительный состав 21 из емкости 21a картриджа с целью образования пузырьков, причем последующее значительное увеличение давления (вследствие образования и роста пузырьков) принудительно перемещает предиспарительный состав 21 из канала 33 в эжекторные камеры 41с3 текучей среды эжекционных нагревателей 41с1 (см. Фиг. 8) с целью выталкивания высокоскоростных капель предиспарительного состава 21 из сопел 41c2 в направлении нагревателя 40. В ответ на указанное образование пузырьков и их выталкивание, дополнительный предиспарительный состав 21 втягивается через канал 33 под действием усилия прямого вытеснения. В варианте осуществления ряды из 32 эжекторов 41c проходят в линию по обеим сторонам каждого из сквозных отверстий 41a (так что на чипе 41 находятся 128 эжекторов 41с), причем в общей сложности 8 эжекционных нагревателей 41c1 могут активироваться одновременно для каждого сквозного отверстия 41а (при частоте эжекции 2 килогерца), так что все 128 эжекторов 41c объединяются для эжекции до приблизительно 10 микролитров в секунду предиспарительного состава 21, или предпочтительно приблизительно 3-6 микролитров в секунду предиспарительного состава 21, или наиболее предпочтительно приблизительно 3,2 микролитра в секунду предиспарительного состава 21. В варианте осуществления нагреватели 41c1 (также показаны в Фиг. 8) обеспечивают быстрый нагрев и достигают температуры приблизительно 320 градусов по Цельсию менее чем за 1 микросекунду. Масса пара, которая генерируется нагревателем 40 электронного вейпингового устройства 10 в результате указанного испарения предиспарительного состава 21 посредством эжекторов 41c, составляет приблизительно от 2 до 3 миллиграмм на одну затяжку паром из устройства 10.The rows of ejectors 41c extend in line on the sides of the through holes 41a along the longitudinal length of the through holes 41a. An array of ejectors 41c thermally excites and rapidly vaporizes the pre-flash composition 21 from the cartridge container 21a to form bubbles, the subsequent significant increase in pressure (due to bubble formation and growth) forcibly moving the pre-flash composition 21 out of the channel 33 into the fluid ejection chambers 41c3 of the ejection heaters 41c1 ( see Fig. 8) for the purpose of expelling the high velocity droplets of preflash composition 21 from the nozzles 41c2 towards the heater 40. In response to said bubble formation and expulsion, additional preflash composition 21 is drawn through channel 33 under positive displacement force. In an embodiment, rows of 32 ejectors 41c extend in a line on both sides of each of the through holes 41a (so that there are 128 ejectors 41c on the chip 41), with a total of 8 ejection heaters 41c1 can be activated simultaneously for each through hole 41a (at a frequency of ejection of 2 kilohertz), so that all 128 ejectors 41c are combined to eject up to about 10 microliters per second of pre-flash composition 21, or preferably about 3-6 microliters per second of pre-flash composition 21, or most preferably about 3.2 microliters per second of pre-flash composition 21 In an embodiment, the heaters 41c1 (also shown in Fig. 8) provide rapid heating and reach a temperature of approximately 320 degrees Celsius in less than 1 microsecond. The mass of vapor that is generated by the heater 40 of the electronic vaping device 10 as a result of said vaporization of the pre-vapor composition 21 by the ejectors 41c is approximately 2 to 3 milligrams per puff of vapor from the device 10.

В варианте осуществления значительный участок верхней поверхности стороны 41g активного элемента чипа 41 покрыт сопловой пластиной 102 (также показана на Фиг. 8), так что площадки 41b ввода/вывода и сопловые отверстия 41c2 (эжекторов 41c) являются единственными элементами, которые открыты со стороны 41g активного элемента чипа 41.In an embodiment, a significant portion of the upper surface of the active element side 41g of the chip 41 is covered by the nozzle plate 102 (also shown in FIG. 8), so that the input/output pads 41b and the nozzle holes 41c2 (of the ejectors 41c) are the only elements that are open on the side 41g active element of the chip 41.

В варианте осуществления выталкивающие средства 41c (Фиг. 8) и нагреватель 40 (Фиг. 3) создают температуру выхода пара из устройства 10 (на мундштуке 14), которая составляет приблизительно 100°C. Выталкивающие экстракты 41c могут быть образованы с помощью процессов, описанных в следующих патентах: «Нагревательный чип для струйной печати и соответствующий способ», патент США №6,951,384, и «Микрофлюидное эжекционное устройство, имеющее нагревательную пленку с высоким сопротивлением», патент США №7,080,896, все содержание которых полностью включено в данный документ посредством ссылки. Сопла 41c2 эжекторов 41c, которые могут именоваться «микро-соплами», могут быть выполнены с помощью процессов, описанных в нижеследующих патентах: «Сопловые элементы, композиции и способы для микрофлюидных эжекционных головок», патент США №7,364,268, «Микрофлюидная эжекционная головка и предназначенная для нее диафрагменная пластина со снятыми внутренними напряжениями», патент США №8,109,608, «Состав для фотопроявляемой сухой пленки», патент США №8,292,402, и «Гидрофобные конструкции сопловой пластины для микрофлюидных эжекционных головок», патент США №7,954,926, все содержание которых полностью включено в данный документ посредством ссылки. В варианте осуществления каждый из эжекторов 41c содержит одно сопло 41c2. Следует понимать, что помимо вышеописанных примеров процессов, также могут применяться любые хорошо известные способы выполнения эжекторов 41c на пузырьковом струйном чипе 41 и выполнения микросопел 41c2 внутри эжекторов 41c.In an embodiment, the ejector means 41c (FIG. 8) and the heater 40 (FIG. 3) create a steam outlet temperature from the device 10 (at the mouthpiece 14) that is approximately 100°C. The ejector extracts 41c can be formed by the processes described in the following patents: "Inkjet Printing Heating Chip and Related Method", US Pat. No. 6,951,384, and "Microfluid Ejection Device Having a High Resistance Heating Film", US Pat. the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. The nozzles 41c2 of the ejectors 41c, which may be referred to as "micro nozzles", can be made using the processes described in the following patents: "Nozzle elements, compositions and methods for microfluidic ejection heads", US patent No. 7,364,268, "Microfluidic ejection head and designed its Stress Relieved Diaphragm Plate", U.S. Patent No. 8,109,608, "Composition for PhotoDeveloped Dry Film", U.S. Patent No. 8,292,402, and "Hydrophobic Nozzle Plate Designs for Microfluidic Ejection Heads", U.S. Patent No. 7,954,926, all contents of which are fully incorporated to this document by reference. In an embodiment, each of the ejectors 41c contains one nozzle 41c2. It should be understood that in addition to the process examples described above, any well-known methods of forming the ejectors 41c on the bubble jet chip 41 and forming the micronozzles 41c2 within the ejectors 41c can also be used.

Распылительный чип 41 также содержит один или более нагревателей 41d подложки. Нагреватели 41d подложки используются для нагрева распылительного чипа 41 в периоды непосредственно до или во время активации и использования эжекционных нагревателей 41c1. В варианте осуществления на чипе 41 выполнены четыре нагревателя 41d подложки, расположенных на некотором удалении друг от друга на чипе 41. Чип 41 также может содержать логическую схему 41e управления вводом/выводом, которая управляет общей работой чипа 41, включая управление активацией нагревателей 41c1/41d и управление передачей и приемом сигналов управления между площадками 41b ввода/вывода чипа 41 и площадками ввода/вывода подложки 32 печатной платы. Распылительный чип 41 также может содержать схему 41f управления нагревом, которая активно регулирует температуру нагревателей 41d подложки во время запуска и рабочего использования чипа 41. Следует понимать, что любая хорошо известная конфигурация пузырьково-струйного распылительного чипа может использоваться в сочетании с распылительным чипом 41, показанным на Фиг. 7 и описанным выше, или вместо него.The sputter chip 41 also includes one or more substrate heaters 41d. The substrate heaters 41d are used to heat the spray chip 41 in periods just before or during the activation and use of the ejection heaters 41c1. In an embodiment, the chip 41 has four substrate heaters 41d spaced apart on the chip 41. The chip 41 may also include I/O control logic 41e that controls the overall operation of the chip 41, including the activation control of the heaters 41c1/41d. and controlling the transmission and reception of control signals between the I/O pads 41b of the chip 41 and the I/O pads of the PCB substrate 32. The spray chip 41 may also include a heat control circuit 41f that actively controls the temperature of the substrate heaters 41d during start-up and operational use of the chip 41. It should be understood that any well-known bubble jet spray chip configuration can be used in conjunction with the spray chip 41 shown. in FIG. 7 and described above, or instead of it.

На Фиг. 8 показан вид в сечении двух эжекторов 41с по Фиг. 7 согласно примеру варианта осуществления. Эжекторы 41c размещены на чипе 41 и каждый из эжекторов 41c содержит эжекторный нагреватель 41c1, эжекторную флюидную камеру камеру 41c3 и сопло 41c2. Эжекторная флюидная камера 41c3 представляет собой конструкцию в виде камеры, которая образована сопловой пластиной 102, толстопленочным слоем 100 и стороной 41g активного элемента чипа 41. Камера 41c3 сообщается по текучей среде с проходом 41a, где через 41a находится по текучей среде с каналом 33 картриджа 30 (см. Фиг. 10). Эжекторы 41с выполнены с возможностью обеспечения быстрого испарения предиспарительного состава 21, который втягивается через сквозное отверстие 41а в эжекторную флюидную камеру 41с3, где происходит испарение под действием эжекторных нагревателей 41с1. Быстрое испарение предиспарительного состава 21 внутри эжекторной флюидной камеры 41c3 приводит к образованию цельных пузырьков предиспарительного состава 21 внутри камеры 41c3 и их последующей эжекции через сопло 41c2, в результате чего происходит втягивание дополнительного предиспарительного состава 21 через сквозное отверстие 41a в эжекторную флюидную камеру 41c3 в результате прямого вытеснения предиспарительного состава 21. В варианте осуществления сопло 41c2 имеет конический выпускной конец (как показано на Фиг. 8), и таким образом этот выпускной конец сужается. Еще в одном варианте осуществления сопла 41c2 имеют выпускной конец с прямыми сопловыми стенками (иначе говоря, сопло 41c2 имеет постоянный диаметр отверстия), и таким образом выпускной конец сопла 41c2 не сужается.On FIG. 8 is a cross-sectional view of the two ejectors 41c of FIG. 7 according to an exemplary embodiment. The ejectors 41c are placed on the chip 41, and each of the ejectors 41c includes an ejector heater 41c1, an ejector fluid chamber 41c3, and a nozzle 41c2. The ejector fluid chamber 41c3 is a chamber-like structure which is formed by the nozzle plate 102, the thick film layer 100, and the active element side 41g of the chip 41. The chamber 41c3 is in fluid communication with a passage 41a, where through 41a it is in fluid communication with the channel 33 of the cartridge 30 (see Fig. 10). The ejectors 41c are configured to rapidly vaporize the pre-flash composition 21, which is drawn through the through hole 41a into the ejector fluid chamber 41c3 where vaporization takes place under the action of the ejector heaters 41c1. The rapid evaporation of the pre-flash composition 21 inside the ejector fluid chamber 41c3 results in the formation of whole bubbles of the pre-flash composition 21 inside the chamber 41c3 and their subsequent ejection through the nozzle 41c2, resulting in the retraction of additional pre-flash composition 21 through the through hole 41a into the ejector fluid chamber 41c3 as a result of direct displacement of the pre-evaporator composition 21. In the embodiment, the nozzle 41c2 has a conical outlet end (as shown in Fig. 8), and thus this outlet end is narrowed. In yet another embodiment, the nozzles 41c2 have a straight nozzle wall outlet end (in other words, the nozzle 41c2 has a constant orifice diameter), and thus the outlet end of the nozzle 41c2 does not taper.

Сторона 41g активного элемента чипа 41 может быть в значительной степени покрыта толстопленочным слоем 100, причем в этом случае сопловая пластина 102 покрывает толстопленочный слой 100. Сопловая пластина 102 и толстопленочный слой 100 совместно содействуют образованию эжекторной флюидной камеры 41c3 и/или сопла 41c2. В варианте осуществления конструкция эжекторов 41c может быть изготовлена согласно изобретению «Микрофлюидные эжекторные устройства», патент США №7,165,831, выдан 23 января 2007 г., все содержание которого полностью включено в данный документ посредством ссылки.The active element side 41g of the chip 41 may be substantially coated with the thick film layer 100, in which case the nozzle plate 102 covers the thick film layer 100. The nozzle plate 102 and the thick film layer 100 jointly contribute to the formation of the ejector fluid chamber 41c3 and/or the nozzle 41c2. In an embodiment, the design of the ejectors 41c can be made according to the invention "Microfluidic ejector devices", US patent No. 7,165,831, issued January 23, 2007, the entire content of which is fully incorporated herein by reference.

На Фиг. 9 показана верхняя поверхность подложки 32 печатной платы струйного распылительного картриджа 30 и сторона 41h неактивного элемента чипа 41 (см. также Фиг. 7) согласно примеру варианта осуществления. Подложка 32 печатной платы может содержать площадки 34a ввода/вывода на дальнем конце интерфейса 34 подложки 32. Площадки 34а ввода/вывода электрически соединяют картридж 30 с соединителем 58 внутри корпуса 50 релейной платы, причем логическая схема 41e управления вводом-выводом обеспечивает, чтобы посредством площадок 34a также осуществлялся обмен информацией и командами с распылительным чипом 41 и программируемой пользователем вентильной матрицей 68 с целью управления функционированием картриджа 30 и нагревателя 40, как описано в данном документе.On FIG. 9 shows the top surface of the PCB substrate 32 of the inkjet spray cartridge 30 and the side 41h of the inactive element of the chip 41 (see also FIG. 7) according to an exemplary embodiment. PCB substrate 32 may include I/O pads 34a at the far end of interface 34 of substrate 32. I/O pads 34a electrically connect cartridge 30 to connector 58 within relay board housing 50, where I/O control logic 41e ensures that through the pads 34a, information and commands were also exchanged with the spray chip 41 and the field programmable gate array 68 to control the operation of the cartridge 30 and heater 40 as described herein.

Распылительный чип 41 удерживается внутри окна 37 чипа в подложке 32. В частности, во время сборки картриджа 30 подложку 32 прикрепляют к головке 36 картриджа (также см. Фиг. 6 и 11), после чего вставляют чип 41 в окно 37 чипа и фиксируют на своем месте посредством адгезива (герметика) 37a. Адгезив 37a может представлять собой адгезив на основе силикона или любой другой подходящий непроницаемый для жидкости герметик, наносимый по меньшей мере на участок соединения между окном 37 чипа и распылительным чипом 41. Адгезив 37a также может использоваться для клеевого присоединения верхней поверхности чипа 41 к нижней стороне головки 36. Распылительный чип 41 (показан более подробно на Фиг. 7) содержит эжекторы 41c, которые выдают предиспарительный состав 21 из емкости 21а при активации картриджа 30.The spray chip 41 is held within the chip window 37 in the substrate 32. In particular, during the assembly of the cartridge 30, the substrate 32 is attached to the cartridge head 36 (also see Figs. 6 and 11), after which the chip 41 is inserted into the chip window 37 and fixed on in place with adhesive (sealant) 37a. Adhesive 37a may be a silicone-based adhesive or any other suitable liquid-impervious sealant applied to at least the junction between chip window 37 and spray chip 41. Adhesive 37a may also be used to adhesively attach the top surface of chip 41 to the underside of the die. 36. Atomizer chip 41 (shown in more detail in Fig. 7) contains ejectors 41c which dispense pre-vapor composition 21 from container 21a when cartridge 30 is activated.

На Фиг. 10 показан вид в сечении струйного распылительного картриджа 30 по Фиг. 6 (по линии X-X на Фиг. 6) согласно примеру варианта осуществления. Емкость 21a образован корпусом 31 картриджа 30, и внутри емкости 21а расположена вставка 43 из вспененного материала. Вставка 43 из вспененного материала может представлять собой вставку из низкоплотного вспененного материала, которая заключает в себе предиспарительный состав 21. Вставка 43 из вспененного материала может представлять собой пористую конструкцию, содержащую внутренние пустоты, которые создают капиллярные силы для обеспечения давления всасывания, что способствует устойчивой подаче предиспарительного состава 21, который выдается из емкости 21a на распылительный чип 41 (см. по меньшей мере Фиг. 7 и 9, описанные выше). Следует понимать, что другие конструкции, такие как микрофлюидные каналы внутри емкости 21a, могут использоваться в сочетании с вставкой 43 из вспененного материала или вместо нее. Между дном емкости 21а и верхней стороной головки 36 расположен канал 33. Эжекторы 41c (показаны на Фиг. 7 и 8) расположены в виде матрицы и осуществляют эжекцию предиспарительного состава 21 из канала 33 с целью эжекции пузырьков предиспарительного состава 21 в направлении нагревателя 40, как более подробно описано ниже.On FIG. 10 is a cross-sectional view of the inkjet spray cartridge 30 of FIG. 6 (along the line X-X in FIG. 6) according to an exemplary embodiment. The container 21a is formed by the body 31 of the cartridge 30, and inside the container 21a is a foam insert 43. The foam insert 43 may be a low-density foam insert that encloses the pre-evaporator composition 21. The foam insert 43 may be a porous structure containing internal voids that create capillary forces to provide suction pressure that promotes stable delivery pre-evaporator composition 21, which is issued from the tank 21a on the spray chip 41 (see at least Fig. 7 and 9 described above). It should be understood that other designs, such as microfluidic channels within the vessel 21a, may be used in conjunction with or instead of the foam insert 43. Between the bottom of the tank 21a and the top side of the head 36 is a channel 33. The ejectors 41c (shown in Fig. 7 and 8) are arranged in a matrix and eject the pre-flash composition 21 from the channel 33 to eject the pre-flash composition bubbles 21 towards the heater 40, as described in more detail below.

На Фиг. 11 показан покомпонентный вид струйного распылительного картриджа 30 по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления. Для краткости, элементы картриджа 30, уже описанные выше в данном документе, повторно описываться не будут. Картридж 30 содержит крышку 35 с вентиляционным отверстием 35a, которая герметизирует верхний конец картриджа 30. Вентиляционное отверстие 35a обеспечивает одностороннюю вентиляцию с целью обеспечения возможности поступления окружающего воздуха в емкость21а во время распыления предиспарительного состава 21 из картриджа 30. Верхний участок головки 36 содержит цилиндрический выступ 36b, который образует канал 33 (Фиг. 10), примыкающий к нижней части емкости 21a. Между головкой 36 и емкостью 21a может находиться фильтр 39, представляющий собой высокоэффективный фильтр, пригодный для тонкой фильтрации примесей в предиспарительном составе 21 во время эжекции предиспарительного состава 21 из картриджа 30.On FIG. 11 is an exploded view of the inkjet spray cartridge 30 of FIG. 4 according to an exemplary embodiment. For the sake of brevity, the elements of the cartridge 30 already described above in this document will not be described again. The cartridge 30 includes a cap 35 with a vent 35a which seals the upper end of the cartridge 30. The vent 35a provides one-way ventilation to allow ambient air to enter the container 21a during spraying of the pre-flash composition 21 from the cartridge 30. The top portion of the head 36 includes a cylindrical protrusion 36b , which forms a channel 33 (FIG. 10) adjacent to the bottom of the container 21a. Between the head 36 and the container 21a may be a filter 39, which is a high efficiency filter suitable for fine filtering impurities in the pre-flasher composition 21 during ejection of the pre-flasher composition 21 from the cartridge 30.

В варианте осуществления подложка 32 печатной платы образует окно 37 чипа, удерживающее распылительный чип 41. Распылительный чип 41 вставлен в окно чипа таким образом, что сторона 41h неактивного элемента, показанная подробно на Фиг. 9, обращена вверх (т.е. в направлении емкости 21a), и сторона 41g активного элемента, подробно показанная на Фиг. 7, обращена вниз (т.е. в сторону от картриджа 30).In an embodiment, the circuit board substrate 32 forms a chip window 37 holding the spray chip 41. The spray chip 41 is inserted into the chip window such that the inactive element side 41h shown in detail in FIG. 9 facing upwards (i.e., towards the container 21a), and the active member side 41g shown in detail in FIG. 7 faces down (ie, away from cartridge 30).

Хотя струйный картридж 30 по Фиг. 4-11 может объединять емкость 21a для предиспарительного состава и распылительный чип 41 внутри единого блока картриджа, в альтернативном варианте осуществления емкость 21a и распылительный чип 41 могут быть разделены с целью обеспечения возможности использования множества емкостей 21a с одним распылительным чипом 41 (как показано, например, на Фиг. 20). Иначе говоря, внутри устройства 10 обеспечивается возможность съема с устройства 10 по меньшей мере одного из емкости 21а и корпуса 31 картриджа 30, причем по меньшей мере одно из емкости 21а и корпуса 31 может быть сменным и/или перезаряжаемым. По меньшей мере одно из емкости 21а и корпуса 31 выполнено с возможностью вставки в устройство 10 с целью вхождения в контакт и совместной работы с распылительным чипом 41 (при этом распылительный чип 41 закреплен внутри устройства 10 постоянным или полупостоянным образом).Although the inkjet cartridge 30 of FIG. 4-11 may combine the pre-flasher container 21a and the atomizer chip 41 within a single cartridge unit, alternatively the container 21a and the atomizer chip 41 may be separated to allow multiple containers 21a to be used with a single atomizer chip 41 (as shown for example , in Fig. 20). In other words, within the device 10, at least one of the container 21a and the body 31 of the cartridge 30 is removable from the device 10, at least one of the container 21a and the body 31 being replaceable and/or rechargeable. At least one of the container 21a and the housing 31 is insertable into the device 10 to come into contact with and work with the spray chip 41 (where the spray chip 41 is fixed inside the device 10 in a permanent or semi-permanent manner).

На Фиг. 12 показан вид сверху струйного распылительного картриджа 30 по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления. Как описано выше, крышка 35 картриджа 30 содержит вентиляционное отверстие 35a. Одностороннее вентиляционное отверстие 35а обеспечивает возможность поступления окружающего воздуха поступать в корпус 31 картриджа 30 с целью вытеснения объема текучей среды, которая расходуется из емкости 21а во время выпуска предиспарительного состава 21 из картриджа 30.On FIG. 12 is a plan view of the inkjet spray cartridge 30 of FIG. 4 according to an exemplary embodiment. As described above, the cover 35 of the cartridge 30 includes an air vent 35a. The one-way vent 35a allows ambient air to enter the body 31 of the cartridge 30 to displace the volume of fluid that is consumed from the container 21a during the release of the pre-flash composition 21 from the cartridge 30.

На Фиг. 13 показан покомпонентный вид в сечении струйного распылительного картриджа 30 по Фиг. 4 согласно примеру варианта осуществления. Для краткости, элементы картриджа 30, уже описанные выше, не будут повторно описываться в данном документе. Ширина высокоэффективного фильтра 39 может быть несколько больше, чем ширина цилиндрического выступа 36b головки полости 36 картриджа 30, с тем, с чтобы фильтр 39 закрывал канал 33, который частично образован цилиндрическим выступом 36b. При сборке картриджа 30 подложка 32 печатной платы вставляется под головку 36, так что приподнятая кромка 36a головки 36 проходит ниже нижней поверхности подложки 32 печатной платы и ниже нижней поверхности распылительного чипа 41, и таким образом кромка 36a защищает нижние поверхности подложки 32 и чипа 41 (как показано в Фиг. 10).On FIG. 13 is an exploded sectional view of the inkjet spray cartridge 30 of FIG. 4 according to an exemplary embodiment. For the sake of brevity, the elements of the cartridge 30 already described above will not be described again in this document. The width of the high efficiency filter 39 may be somewhat larger than the width of the cylindrical projection 36b of the head of the cavity 36 of the cartridge 30 so that the filter 39 closes the channel 33 which is partly defined by the cylindrical projection 36b. When the cartridge 30 is assembled, the PCB substrate 32 is inserted under the head 36 so that the raised edge 36a of the head 36 extends below the bottom surface of the PCB substrate 32 and below the bottom surface of the spray chip 41, and thus the edge 36a protects the bottom surfaces of the substrate 32 and the chip 41 ( as shown in Fig. 10).

На Фиг. 14 показан покомпонентный вид электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 и 3 согласно примеру варианта осуществления. Для краткости, элементы устройства 10, уже рассмотренные выше применительно к Фиг. 3 (выше), повторно рассматриваться не будут. В варианте осуществления устройство 10 содержит корпус 50 печатной части, имеющий отверстие 53. Ближний конец 48b корпуса 48 нагревателя может проходить через отверстие 53 с целью обеспечения возможности контакта ближнего конца 48b корпуса 48 нагревателя с дальним концом мундштука 14 при сборке устройства 10. Уплотнение (прокладка) 51 корпуса картриджа установлено вокруг внешней периферии корпуса 50 корпуса релейной платы с целью обеспечения возможности прижатия корпуса 16 картриджа к прокладке 51 для обеспечения непроницаемого для жидкости уплотнения между корпусом 16 картриджа и корпусом 50 релейной платы. Корпус 50 релейной платы также содержит паз 55. В пазе 55 размещается дальний конец интерфейса 34 печатной платы картриджа 30 при вставке картриджа 30 внутрь корпуса 16 картриджа. Релейная плата 56 содержит охватывающий торцевой соединитель 58, примыкающий к пазу 55 корпуса 50 релейной платы, таким образом обеспечивая возможность размещения интерфейса 34 печатной платы внутри торцевого соединителя 58 печатной платы. Благодаря этому, торцевой соединитель 58 печатной платы прочно удерживает интерфейс 34 печатной платы картриджа 30 с целью удержания картриджа 30 вплотную к корпусу 50 релейной платы при установке картриджа 30 внутри корпуса 16 картриджа.On FIG. 14 is an exploded view of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 and 3 according to an exemplary embodiment. For brevity, the elements of apparatus 10 already discussed above with respect to FIG. 3 (above) will not be reconsidered. In an embodiment, the device 10 includes a body 50 of the printed part having an opening 53. The proximal end 48b of the heater body 48 may pass through the opening 53 to allow the proximal end 48b of the heater body 48 to contact the distal end of the mouthpiece 14 when the device 10 is assembled. ) 51 of the cartridge body is fitted around the outer periphery of the relay board body 50 to enable the cartridge body 16 to be pressed against the gasket 51 to provide a liquid-tight seal between the cartridge body 16 and the relay board body 50. The relay board housing 50 also includes a slot 55. The slot 55 accommodates the distal end of the PCB interface 34 of the cartridge 30 when the cartridge 30 is inserted into the cartridge housing 16. The relay board 56 includes a female end connector 58 adjacent to the slot 55 of the relay board housing 50, thus allowing the PCB interface 34 to be placed within the PCB end connector 58. Due to this, the PCB end connector 58 firmly holds the PCB interface 34 of the cartridge 30 to hold the cartridge 30 against the relay board housing 50 when the cartridge 30 is installed inside the cartridge housing 16 .

Верхняя поверхностью корпуса 48 нагревателя образует жидкостное отверстие (диафрагму) 49. Отверстие 49 обеспечивает возможность выдачи картриджем 30 предиспарительного состава 21 на нагреватель 40 внутри корпуса 48 нагревателя. Дальний конец 48а корпуса 48 нагревателя 48 содержит резьбу, выполненную с возможностью взаимодействия с резьбой на внутренней поверхности основания 52 корпуса нагревателя. Соединитель 54 нагревателя выполнен с возможностью вставки в основание 52 корпуса нагревателя с целью обеспечения возможности контакта дальнего конца держателя 46 нагревателя с соединителем 54 нагревателя. Соединитель 54 нагревателя является электропроводным с целью подачи электрического тока от соединителя 64 питания нагревателя на держатель 46 нагревателя через электрические контакты 70. Электрический ток от держателя 46 нагревателя проходит через захват 44 нагревателя на нагреватель 40 с целью электрического активации нагревателя 40 для обеспечения возможности испарения нагревателем 40 предиспарительного состава 21 (как более подробно описано ниже).The upper surface of the heater body 48 defines a fluid opening (diaphragm) 49. The opening 49 allows the cartridge 30 to dispense the pre-evaporator composition 21 to the heater 40 within the heater body 48. The distal end 48a of the body 48 of the heater 48 includes a thread that is configured to engage threads on the inner surface of the base 52 of the heater body. The heater connector 54 is configured to be inserted into the heater housing base 52 to allow the distal end of the heater holder 46 to contact the heater connector 54. Heater connector 54 is electrically conductive for the purpose of delivering electrical current from heater power connector 64 to heater holder 46 via electrical contacts 70. Electrical current from heater holder 46 passes through heater grip 44 to heater 40 to electrically activate heater 40 to allow vaporization by heater 40 pre-flash composition 21 (as described in more detail below).

На Фиг. 15 показан вид сбоку электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. Более конкретно, на Фиг. 15 изображена общая компоновка устройства 10, в которой мундштук 14, трубка 15 мундштука и корпус 16 картриджа расположены на одном конце устройства 10, и два входа питания (соединитель 22 источника питания и USB-соединитель 24) расположены на другом конце устройства 10.On FIG. 15 is a side view of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. More specifically, in FIG. 15 shows the general layout of device 10, in which the mouthpiece 14, mouthpiece tube 15, and cartridge body 16 are located at one end of device 10, and two power inputs (power supply connector 22 and USB connector 24) are located at the other end of device 10.

На Фиг. 16 показан вид спереди электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. В частности, на Фиг. 16 показана компоновка конца устройства 10, в которой мундштук 14 выступает от нижнего конца корпуса 16 картриджа. Для соединения корпуса 16 картриджа с корпусом 12 устройства 10 могут использоваться установочные винты 26.On FIG. 16 is a front view of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. In particular, in FIG. 16 shows the arrangement of the end of the device 10, in which the mouthpiece 14 protrudes from the lower end of the cartridge body 16. Set screws 26 may be used to connect cartridge body 16 to device 10 body 12.

На Фиг. 17 показан вид сзади электронного вейпингового устройства 10 по Фиг. 1 согласно примеру варианта осуществления. В частности, на Фиг. 17 показана компоновка другого конца устройства 10, в которой входы питания (соединитель 22 источника питания и USB-соединитель 24) расположены вблизи верхнего конца устройства 10.On FIG. 17 is a rear view of the electronic vaping device 10 of FIG. 1 according to an exemplary embodiment. In particular, in FIG. 17 shows the layout of the other end of the device 10, in which the power inputs (power supply connector 22 and USB connector 24) are located near the top end of the device 10.

Рабочее использование электронного вейпингового устройстваWorking use of electronic vaping device

На Фиг. 18A показана временная диаграмма для электронного вейпингового устройства 10 со струйным распылительным картриджем 30 согласно примеру варианта осуществления. Хотя эта временная схема описана (ниже) применительно к устройству 10 по Фиг. 1, следует понимать, что временная диаграмма, значения скорости разрядки, значения температуры и другие параметры, описанные применительно к Фиг. 18, в равной степени применимы к другим вариантам осуществления электронного вейпингового устройства, также описанным в данном документе.On FIG. 18A shows a timing chart for an electronic vaping device 10 with an inkjet atomizer cartridge 30 according to an exemplary embodiment. Although this timing is described (below) in relation to the device 10 of FIG. 1, it should be understood that the timing chart, discharge rate values, temperature values, and other parameters described with respect to FIG. 18 are equally applicable to other electronic vaping device embodiments also described herein.

Что касается временной диаграммы по Фиг. 18A, то питание устройства 10 включают путем нажатия переключателя 18 питания, как показано на этапе S100. Как только устройство 10 включено, оно считается находящимся в режиме «ожидания». В режиме ожидания микроконтроллер 63/программируемая пользователем вентильная матрица 68 инициируют передачу электрического тока от источника 28 питания через соединитель 64 питания нагревателя, соединитель 54 нагревателя и захват 44 на нагреватель 40, в результате чего нагреватель 40 электрически активируется в установочном режиме «высокой мощности» в течение периода «предварительного нагрева», составляющего приблизительно от 3 до 5 секунд (на этапе S102).With regard to the timing diagram of FIG. 18A, the device 10 is turned on by pressing the power switch 18 as shown in step S100. Once the device 10 is turned on, it is considered to be in "standby" mode. In standby mode, the microcontroller 63/field programmable gate array 68 initiates the transfer of electrical current from the power supply 28 through the heater power connector 64, the heater connector 54 and the gripper 44 to the heater 40, causing the heater 40 to be electrically activated in the “high power” setting mode in for a "preheat" period of approximately 3 to 5 seconds (in step S102).

К моменту истечения периода нахождения нагревателя 40 в режиме «высокой мощности», который длится в течение предварительного нагрева нагревателя 40, температура нагревателя 40 повышается до температуры, предварительного нагрева, составляющей приблизительно 100-200 градусов по Цельсию (на этапе S102a), причем эта температура контролируется микроконтроллером 63. Например, в варианте осуществления микроконтроллер 63 выполнен с возможностью измерения величины электрического тока, который передается на нагреватель 40, с целью измерения сопротивления нагревателя 40, причем микроконтроллер 63 может содержать внутреннюю таблицу соответствия, в которой температура нагревателя 40 поставлена в соответствие сопротивлению нагревателя 40. В качестве альтернативы, может использоваться любой хорошо известный способ измерения или датчик температуры. По истечении начального периода «высокой мощности», микроконтроллер 63 уменьшает электрический ток, подаваемый на нагреватель 40, таким образом, что электрический ток поддерживается в диапазоне «средней мощности» (на этапе S104). Следует понимать, что поскольку фактическая длительность режима «ожидания» может варьироваться, микроконтроллер 63 продолжает регулировать электрический ток, подаваемый на нагреватель 40, посредством попеременного переключения нагревателя 40 между диапазоном «высокой мощности» и диапазоном «средней мощности» с целью поддержания температуры «ожидания» (предварительного нагрева) нагревателя 40 в пределах нужного диапазона, составляющего 100-200. градусов по Цельсию.By the time the "high power" period of the heater 40 has elapsed, which lasts for the preheating of the heater 40, the temperature of the heater 40 rises to a preheating temperature of approximately 100 to 200 degrees Celsius (in step S102a), which temperature controlled by the microcontroller 63. For example, in an embodiment, the microcontroller 63 is configured to measure the amount of electrical current that is transmitted to the heater 40 in order to measure the resistance of the heater 40, and the microcontroller 63 may contain an internal lookup table in which the temperature of the heater 40 is assigned to the resistance heater 40. Alternatively, any well known temperature measurement method or sensor may be used. After the initial "high power" period has elapsed, the microcontroller 63 reduces the electric current supplied to the heater 40 so that the electric current is maintained in the "medium power" range (in step S104). It should be understood that since the actual duration of the "standby" mode may vary, the microcontroller 63 continues to regulate the electrical current supplied to the heater 40 by cycling the heater 40 between the "high power" range and the "medium power" range in order to maintain the "standby" temperature. (preheat) of the heater 40 within the desired range of 100-200. degrees Celsius.

На этапе S106 устройство 10 поступает в «режим нагревания», при этом этот режим может начинаться с одним из двух способов: 1) переключатель 20 нагревателя может быть включен вручную, или 2) датчик 80 может факультативно обнаруживать поток воздуха через устройство 10, которое соответствует «условиям парения» (описанным выше). В частности, в режиме «нагрева» микроконтроллер 63 увеличивает электрический ток, подаваемый на нагреватель 40, в результате нажатия переключателя 20 нагревателя, или, при необходимости, микроконтроллер 63 увеличивает электрический ток, подаваемый на нагреватель 40, вследствие того, что схема 82 уведомляет микроконтроллер 63 об обнаружении датчиком 80 воздушного потока, проходящего через трубку 48 и удовлетворяющего «условиям вейпинга». В случае, если датчик 80 и схема 82 используются для запуска режима «нагрева», датчик 80 выполнен с возможностью содействия обнаружению «условий вейпинга» (описаны выше). Более конкретно, датчик 80 генерирует выходной сигнал, показывающий величину и направление воздушного потока, а схема 82 принимает выходной сигнал датчика и определяет, выполняются ли «условия вейпинга». В случае выполнения этих внутренних «условий вейпинга» внутри устройства 10, схема 82 инициирует повышение микроконтроллером 63 электрической мощности, подаваемой от источника 28 питания на нагреватель 40.In step S106, the device 10 enters a “heating mode”, which mode can start in one of two ways: 1) the heater switch 20 can be turned on manually, or 2) the sensor 80 can optionally detect air flow through the device 10, which corresponds to "soaring conditions" (described above). In particular, in the "heat" mode, the microcontroller 63 increases the electric current supplied to the heater 40 as a result of pressing the heater switch 20, or, if necessary, the microcontroller 63 increases the electric current supplied to the heater 40 due to the circuit 82 notifying the microcontroller 63 that the sensor 80 detects the air flow passing through the tube 48 and satisfies the "vaping conditions". In the event that sensor 80 and circuit 82 are used to trigger a "heating" mode, sensor 80 is configured to assist in the detection of "vaping conditions" (described above). More specifically, sensor 80 generates an output indicating the amount and direction of airflow, and circuit 82 receives the sensor's output and determines whether "vaping conditions" are met. If these internal "vaping conditions" are met within the device 10, the circuit 82 causes the microcontroller 63 to increase the electrical power supplied from the power supply 28 to the heater 40.

Как только устройство 10 вошло в режим «нагрева», микроконтроллер 63 увеличивает электрический ток, подаваемый от источника 28 питания на нагреватель 40, таким образом, что нагреватель снова входит в установочный режим «высокой мощности» (этап S106a), что приводит к повышению температуры нагревателя 40 от приблизительно 100-200 градусов по Цельсию до целевого температурного диапазона «выброса струи», составляющего приблизительно 200-400; градусов по Цельсию (на этапе S106b). Длительность периода времени между началом режима «нагрева» и началом режима «выброса струи» (описаны ниже) составляет приблизительно от 3 до 5 секунд.Once the device 10 has entered the “heating” mode, the microcontroller 63 increases the electric current supplied from the power supply 28 to the heater 40 so that the heater again enters the “high power” setting mode (step S106a), resulting in an increase in temperature heater 40 from about 100-200 degrees Celsius to a target "jet" temperature range of about 200-400; degrees Celsius (in step S106b). The length of time between the start of the "heat" mode and the start of the "jet" mode (described below) is approximately 3 to 5 seconds.

На этапе S108 устройство 10 входит в режим «выброса струи». Режим «выброса струи» запускается в ответ на определение микроконтроллером 63 того факта, что нагреватель 40 достиг целевой температуры 200-400 градусов по Цельсию, в связи с чем микроконтроллер 63 инициирует подачу источником 28 питания электрического тока через соединители 60/62, печатную плату 56, соединитель 58 и интерфейс 34 печатной платы с целью электрической активации нагревателей 41d подложки внутри картриджа 30 (на этапе S108a). В частности, под действием указанного электрического тока управляющая логическая схема 41e картриджа 30 активирует нагреватели 41d подложки, чтобы обеспечить достижение чипом 41 температуры предварительного нагрева, составляющей приблизительно от 50 до 80 градусов по Цельсию (на этапе S108a), или, предпочтительно, температуры предварительного нагрева, составляющей приблизительно 80 градусов по Цельсию, поскольку данная температура содействует снижению эффективной вязкости предиспарительного состава 21, который будет выдаваться ходе режима «выброса струи». Следует понимать, что указанное снижение вязкости предиспарительного состава 21 в то время, когда предиспарительный состав входит в контакт со сквозными отверстиями 41а в чипе 41 и проходит через них, помогает регулировать точность количества предиспарительного состава 21, которое выдается на нагреватель 40. Как только чип 41 достиг температуры «предварительного нагрева» (как подтверждено схемой 41f управления нагревом), управляющая логическая схема 41e распылительного чипа 41 инициирует распыление картриджем 30 предиспарительного состава 21 в течение всего остального времени «режима выброса струи».At step S108, the device 10 enters the jet mode. The "jet" mode is initiated in response to the microcontroller 63 detecting that the heater 40 has reached the target temperature of 200-400 degrees Celsius, in connection with which the microcontroller 63 initiates the supply of electric current by the power source 28 through connectors 60/62, printed circuit board 56 , a connector 58, and a PCB interface 34 to electrically activate the substrate heaters 41d inside the cartridge 30 (in step S108a). Specifically, under said electrical current, the control logic 41e of the cartridge 30 activates the substrate heaters 41d to cause the chip 41 to reach a preheat temperature of approximately 50 to 80 degrees Celsius (in step S108a), or preferably the preheat temperature , which is approximately 80 degrees Celsius, since this temperature helps to reduce the effective viscosity of the pre-evaporator composition 21, which will be issued during the "jet ejection" mode. It should be understood that this decrease in viscosity of preflash composition 21 at the time the preflash composition contacts and passes through the through holes 41a in chip 41 helps control the accuracy of the amount of preflash composition 21 that is dispensed to heater 40. Once chip 41 has reached the "pre-heat" temperature (as confirmed by the heat control circuit 41f), the control logic 41e of the spray chip 41 causes the cartridge 30 to spray the pre-flash composition 21 during the rest of the "jet ejection mode".

Выдача предиспарительного состава 21 осуществляется управляющей логической схемой 41e, обеспечивающей, чтобы следующие друг за другом пары эжекционных нагревателей 41c1 (в одном варианте осуществления в общей сложности до восьми эжекционных нагревателей 41c1 на чипе 41 могут активироваться для инжекции за один раз, т.е. в данном варианте осуществления до четырех эжекционных нагревателей 41c1 на каждое сквозное отверстие 41а активируются за один раз) для непрерывной эжекции капель предиспарительного состава 21 через каждый из эжекторов 41c до тех пор, пока все эжекторыв 41c не осуществят выдачу состава 21 для каждого сквозного отверстия 41а. Иначе говоря, эжекционные нагреватели 41c1 могут активироваться по-отдельности или группами таким образом, чтобы каждый из эжекционных нагревателей 41c1 каждого из сквозных отверстий 41a активировался перед повторением последовательности эжекции с помощью эжекционных нагревателей 41c1 (причем управление последовательностью эжекции с помощью эжекционных нагревателей 41c1 осуществляется управляющей логической схемой 41e в ответ на входные сигналы от микроконтроллер 63/программируемой пользователем вентильной матрицы 68).The output of pre-flash composition 21 is handled by control logic 41e ensuring that successive pairs of ejection heaters 41c1 (in one embodiment, a total of up to eight ejection heaters 41c1 on chip 41 can be activated for injection at a time, i.e. in in this embodiment, up to four ejection heaters 41c1 per through hole 41a are activated at one time) to continuously eject drops of pre-flash composition 21 through each of the ejectors 41c until all ejectors 41c have discharged composition 21 for each through hole 41a. In other words, the ejection heaters 41c1 may be activated individually or in groups so that each of the ejection heaters 41c1 of each of the through holes 41a is activated before repeating the ejection sequence with the ejection heaters 41c1 (wherein the ejection sequence with the ejection heaters 41c1 is controlled by a control logic). circuit 41e in response to inputs from the microcontroller 63/field programmable gate array 68).

На Фиг. 18B показан пример последовательно активируемых эжекционных нагревателей 41c1 распылительного чипа 41 согласно примеру варианта осуществления. В данном примере две пары эжекционных нагревателей 41c1a первоначально активируются для каждого из сквозных отверстий 41a (при этом в общей сложности 8 эжекционных нагревателей 41c1 первоначально активируются в первой последовательности), с последующей активацией другой группы нагревателей 41c1b сразу же после активации первоначально активированных эжекционных нагревателей 41c1a. В варианте осуществления последовательная активация эжекционных нагревателей 41c1 продолжается до тех пор, пока каждый из эжекционных нагревателей 41c1 не выдаст состав 21, после чего последовательность активации эжекционных нагревателей 41c1 повторяется. Точное время и последовательность активации эжекционных нагревателей 41c1 могут быть обеспечены с использованием любого хорошо известного способа струйного распыления.On FIG. 18B shows an example of sequentially activated ejection heaters 41c1 of the spray chip 41 according to the exemplary embodiment. In this example, two pairs of ejection heaters 41c1a are initially activated for each of the through holes 41a (with a total of 8 ejection heaters 41c1 being initially activated in the first sequence), followed by activation of another group of heaters 41c1b immediately after the activation of the initially activated ejection heaters 41c1a. In an embodiment, the sequential activation of the ejection heaters 41c1 continues until each of the ejection heaters 41c1 delivers composition 21, after which the activation sequence of the ejection heaters 41c1 is repeated. The precise timing and sequence of activation of the ejection heaters 41c1 can be achieved using any well known jet spray technique.

Обратимся снова к Фиг. 18A, согласно которому в течение режима «выброса струи» микроконтроллер 63 продолжает поддерживать нагреватель 40 в установочном режиме «высокой мощности» (как показано на этапе S108b), что, в свою очередь, обеспечивает поддержание температуры нагревателя в целевом температурном диапазоне приблизительно 200-400 градусов по Цельсию (на этапе S108c). При такой необходимой температуре ожидается, что нагреватель 40 будет испарять капли предиспарительного состава 21, которые находятся на нагревателе 40, что приведет к испарению капель с их преобразованием в частицы пара с диаметром приблизительно от 0,4 до 5 микрометров, или предпочтительно с диаметром приблизительно 1 микрометр.Referring again to Fig. 18A, wherein during the "jet" mode, the microcontroller 63 continues to maintain the heater 40 in the "high power" setting mode (as shown in step S108b), which in turn maintains the temperature of the heater in the target temperature range of approximately 200-400 degrees Celsius (in step S108c). At this desired temperature, the heater 40 is expected to vaporize the pre-flash composition 21 droplets that are on the heater 40, causing the droplets to vaporize into vapor particles with a diameter of approximately 0.4 to 5 micrometers, or preferably with a diameter of approximately 1 micrometer.

В варианте осуществления, в ходе режима «выброса струи» картридж 30 осуществляет эжекцию капель предиспарительного состава 21 (т.е. пузырьков), причем каждая капля имеет диаметр в диапазоне от 25 до 29 микрометров или объем от 8 до 13 пиколитров, и эти размеры капель больше, чем типовые размеры частиц пара, наблюдаемые в обычных е-вейпинговых устройствах (причем обычные устройства, которые не используют струйное распыление, часто генерируют пар с диаметром частиц приблизительно 1 микрометр). В одиночном потоке или струе более крупная капля предиспарительного состава 21 следует за рядом более мелких капель, которые последовательно уменьшаются в размере. Иначе говоря, капли в струе не распылаются непрерывно, а подвергаются пульсациям. В варианте частота пульсаций или выброса струи находится в диапазоне от 1 до 4 килогерц, причем промежуток времени между выбрасываемыми в виде струи пузырьками составляет приблизительно 31,25 мкс. В варианте осуществления средняя скорость выдачи предиспарительного состава 21 в течение всего режима «выброса струи» находится в диапазоне приблизительно от 0,5 до 3,5 микролитра в секунду (причем данный диапазон представляет весь состав 21, выдаваемый распылительным чипом 41 картриджа 30, при условии, что количество эжекторов 41c для чипа 41 составляет 128). Кроме того, диапазон скоростей распыления для каждого отдельного эжектора 41c составляет приблизительно от 3,9 до 27,3 пиколитра в секунду. Выходная температура пара при выпуске окружающего воздуха и пара через мундштук 14 устройства 10 составляет приблизительно от 40 до 50 градусов по Цельсию.In an embodiment, during the "jet" mode, cartridge 30 ejects droplets of pre-flash composition 21 (i.e., bubbles), with each droplet having a diameter in the range of 25 to 29 micrometers or a volume of 8 to 13 picolitres, and these dimensions droplets are larger than the typical vapor particle sizes seen in conventional e-vaping devices (with conventional devices that do not use jet atomization often generating vapor with a particle diameter of approximately 1 micrometer). In a single stream or jet, a larger droplet of the pre-flash composition 21 follows a series of smaller droplets that successively decrease in size. In other words, the droplets in the jet are not sprayed continuously, but are subject to pulsations. In an embodiment, the frequency of the pulsations or ejection of the jet is in the range from 1 to 4 kilohertz, and the time interval between bubbles ejected in the form of a jet is approximately 31.25 μs. In an embodiment, the average rate of delivery of the pre-flash composition 21 during the entire "jet" mode is in the range of approximately 0.5 to 3.5 microliters per second (with this range representing the entire composition 21 issued by the spray chip 41 of the cartridge 30, provided that the number of ejectors 41c for chip 41 is 128). In addition, the spray rate range for each individual ejector 41c is approximately 3.9 to 27.3 picoliters per second. The exit temperature of the steam when the ambient air and the steam is exhausted through the mouthpiece 14 of the apparatus 10 is approximately 40 to 50 degrees Celsius.

Следует понимать, что на количество выбрасываемого в виде струи предиспарительного состава 21 может влиять вязкость состава 21, в свою очередь зависящая от температуры распылительного чипа 41 (которая поддерживается нагревателями 41d подложки), регулируемой с помощью контроллера 41f нагрева. В частности, контроллер 41f нагрева содержит датчик температуры или индикатор температуры, который выполнен с возможностью передачи сигнала, указывающего температуру чипа 41, на управляющую логическую схему 41e с целью поддержания замкнутого контура управления, который выполнен с возможностью обеспечения требуемой температуры нагревателя 41d подложки и обеспечения точной и устойчивой величины струйного распыления предиспарительного состава 21 даже в течение тех периодов времени, когда струйный распылительный чип 41 нагревается во время нормальной или пролонгированной работы устройства 10.It should be understood that the amount of pre-flash composition 21 ejected as a jet can be affected by the viscosity of the composition 21, which in turn depends on the temperature of the spray chip 41 (which is maintained by the substrate heaters 41d) controlled by the heating controller 41f. In particular, the heating controller 41f includes a temperature sensor or a temperature indicator that is configured to transmit a signal indicative of the temperature of the chip 41 to the control logic 41e to maintain a closed control loop that is configured to provide the desired temperature of the substrate heater 41d and provide accurate and a stable spray amount of the pre-flash composition 21 even during those periods of time when the spray jet chip 41 is heated during normal or prolonged operation of the device 10.

На этапе S110 запускают новый режим «ожидания». В режиме «ожидания» устройство снова выключают (см. этап S110a), в результате чего микроконтроллер 63 прерывает подачу электрического тока на нагреватель 40 (см. этап S110b). В случае, если устройство 10 снова включено (этап S112), снова повторяют этапы (с S100 по S108) с целью обеспечения выдачи и испарения устройством 10 большего количества предиспарительного состава 21 из картриджа 30.In step S110, a new standby mode is started. In the "standby" mode, the device is turned off again (see step S110a), as a result of which the microcontroller 63 interrupts the supply of electric current to the heater 40 (see step S110b). In case the device 10 is turned on again (step S112), steps (S100 to S108) are repeated again to ensure that the device 10 dispenses and vaporizes more of the pre-evaporator composition 21 from the cartridge 30.

В варианте осуществления USB-соединитель 24 используется для обеспечения возможности регулирования параметров устройства 10 совершеннолетним вейпером путем настройки программирования микроконтроллера 63/программируемой пользователем вентильной матрицы 68. Эти регулируемые параметры включают, например, частоту эжекции, длительность импульса, системное напряжение, температуру предварительного нагрева, температуру испарения и т.д. В варианте осуществления настройка программирования в микроконтроллере 63/программируемой пользователем вентильной матрице 68 осуществляется путем использования мобильного устройства или компьютера (не показаны), которые взаимодействуют с микроконтроллером 63/программируемой пользователем вентильной матрицей 68 через соединитель 24 с целью изменения указанных параметров в предлах заданных диапазонов.In an embodiment, the USB connector 24 is used to allow adjustment of device 10 parameters by an adult vaper by adjusting the programming of the microcontroller 63/user-programmable gate array 68. These adjustable parameters include e.g. evaporation, etc. In an embodiment, setting up programming in the microcontroller 63/field-programmable gate array 68 is accomplished by using a mobile device or computer (not shown) that communicates with the microcontroller 63/field-programmable gate array 68 via connector 24 to change said parameters within predetermined ranges.

Дополнительные рабочие характеристики электронного вейпингового устройстваAdditional performance characteristics of the electronic vaping device

Устройство 10 по Фиг. 1 (а также другие раскрытые устройства, описанные ниже) имеет общее сопротивление втягиванию (resistance-to-draw, RTD) приблизительно от 30 до 45 дюймов (от 76 до 114 см) водяного столба. В варианте осуществления источник 28 питания имеет срок службы приблизительно 1200 затяжек до перезарядки или замены источника 28 питания. В варианте осуществления ожидаемая выработка пара составляет приблизительно 6-16 миллиграмм на затяжку (где длительность каждой затяжки составляет приблизительно 5 секунд), при ожидаемой скорости доставки предиспарительного состава 21 приблизительно 0,5-4,0 микролитров в секунду для устройства 10.The device 10 of FIG. 1 (as well as other disclosed devices described below) has an overall resistance-to-draw (RTD) of approximately 30 to 45 inches (76 to 114 cm) of water. In an embodiment, power supply 28 has a life of approximately 1200 puffs before power supply 28 is recharged or replaced. In an embodiment, the expected vapor production is approximately 6-16 milligrams per puff (where the duration of each puff is approximately 5 seconds), with the expected delivery rate of pre-vapour composition 21 being approximately 0.5-4.0 microliters per second for device 10.

Дополнительные конструктивные варианты осуществленияAdditional Structural Embodiments

На Фиг. 19А показан вид в сечении альтернативного варианта осуществления устройства 10 по Фиг. 3 согласно примеру варианта осуществления. В варианте осуществления устройство 10a по Фиг. 19A содержит нагреватель 40a, который ориентирован несколько по-другому, чем в устройстве 10, показанном на Фиг. 3. В частности, нагреватель 40a имеет основные поверхности, которые не перпендикулярны по меньшей мере одному из входящего потока выбрасываемого в виде струи предиспарительного состава 21b и входящего потока впускного воздуха 42а (проходящего через вентиляционные отверстия 42). В варианте осуществления нагреватель 40a имеет основные поверхности, которые расположены под углом приблизительно 45 градусов относительно по меньшей мере одного из входящего потока выбрасываемого в виде струи предиспарительного состава 21b и входящего потока впускного воздуха 42a. Вовлеченный пар 21с, выходящий из нагревателя 40а, также проходит под углом приблизительно 45 градусов относительно основных (верхней и нижней) поверхностей нагревателя 40а. Еще в одном варианте осуществления нагреватель 40a ориентирован таким образом, что основные поверхности нагревателя 40а расположены под углом, несколько отличным от прямого угла (как показано на Фиг. 3) или угла 45 градусов (как показано на Фиг. 19A), по меньшей мере к одному из выбрасываемого в виде струи предиспарительного состава 21b и вовлеченного пара 21c.On FIG. 19A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the device 10 of FIG. 3 according to an exemplary embodiment. In an embodiment, the device 10a of FIG. 19A includes a heater 40a that is oriented somewhat differently than in the device 10 shown in FIG. 3. In particular, the heater 40a has major surfaces that are not perpendicular to at least one of the incoming pre-flash composition jet 21b and the inlet air 42a (passing through the vents 42). In an embodiment, heater 40a has major surfaces that are located at an angle of approximately 45 degrees with respect to at least one of the incoming pre-flash composition jet 21b and the inlet air 42a. Entrained vapor 21c exiting heater 40a also passes at an angle of approximately 45 degrees relative to the main (top and bottom) surfaces of heater 40a. In yet another embodiment, heater 40a is oriented such that the major surfaces of heater 40a are at an angle somewhat different from a right angle (as shown in FIG. 3) or a 45 degree angle (as shown in FIG. 19A) to at least one of the pre-evaporator composition 21b ejected in the form of a jet and the entrained vapor 21c.

На Фиг. 19В показан вид в сечении еще одного альтернативного варианта осуществления устройства 10, показанного на Фиг. 3, согласно примеру варианта осуществления. В варианте осуществления устройство 10b содержит нагреватель 40b, который ориентирован несколько по-другому, чем в устройстве 10, показанном на Фиг. 3. В частности, нагреватель 40b имеет основные поверхности, которые приблизительно параллельны по меньшей мере одному из входящего потока выбрасываемого в виде струи предиспарительного состава 21b и входящего потока впускного воздуха 42а (проходящего через вентиляционные отверстия 42). Вовлеченный пар 21с, выходящий из нагревателя 40а, проходит приблизительно перпендикулярно основным (верхней и нижней) поверхности нагревателя 40b.On FIG. 19B is a cross-sectional view of yet another alternative embodiment of the device 10 shown in FIG. 3 according to an exemplary embodiment. In an embodiment, device 10b includes a heater 40b that is oriented somewhat differently than in device 10 shown in FIG. 3. In particular, the heater 40b has major surfaces that are approximately parallel to at least one of the incoming pre-flash composition jet 21b and the inlet air 42a (passing through the vents 42). Entrained vapor 21c exiting heater 40a runs approximately perpendicular to the major (top and bottom) surfaces of heater 40b.

На Фиг. 20 и 21 показан еще один альтернативный вариант осуществления картриджа 30а для электронного вейпингового устройства согласно примеру варианта осуществления. В данном варианте осуществления головка 36 и распылительный чип 41 могут быть отделены от корпуса 31 картриджа 30а. Таким образом, в данном варианте осуществления распылительный чип 41 (на подложке 32) может постоянным или полупостоянным образом удерживаться внутри электронного вейпингового устройства, в то время как картридж 30a является сменным и/или повторно заправляемым. Благодаря отделению распылительного чипа 41 от головки 36 и картриджа 30а, снижается общая стоимость электронного вейпингового устройства, поскольку в данном варианте реализации сокращается общее количество распылительных чипов 41, которое приходится обеспечивать и потреблять в течение срока службы е-вейпингового устройства.On FIG. 20 and 21 show yet another alternative embodiment of an electronic vaping device cartridge 30a according to an exemplary embodiment. In this embodiment, the head 36 and the spray chip 41 can be separated from the body 31 of the cartridge 30a. Thus, in this embodiment, the atomizing chip 41 (on the substrate 32) can be permanently or semi-permanently retained within the electronic vaping device while the cartridge 30a is replaceable and/or refillable. By separating the atomizer chip 41 from the head 36 and cartridge 30a, the overall cost of the electronic vaping device is reduced because this embodiment reduces the total number of atomizer chips 41 that must be provided and consumed during the life of the e-vaping device.

В варианте осуществления головка 36 и распылительный чип 41 постоянно удерживаются внутри электронного вейпингового устройства при такой ориентации, что головка 36 и чип 41 контактируют с нижней стороной картриджа 30a, когда картридж 30a вставлен в электронное вейпинговое устройство и установлен внутри него. После установки картриджа 30а внутри устройства, головка 36 картриджа 30а обеспечивает правильную ориентацию распылительного чипа 41 относительно корпуса 31 картриджа. После того, как головка 36 и чип 41 соединены с корпусом 31 картриджа 30а, картридж 30а и распылительный чип 41 выполняют функции выброса струи таким же образом, как описано выше (при рассмотрении рабочих функций картриджа 30 применительно к Фиг. 18А и 18В).In an embodiment, head 36 and atomizer chip 41 are permanently held within the electronic vaping device in such an orientation that head 36 and chip 41 contact the underside of cartridge 30a when cartridge 30a is inserted into and mounted within the electronic vaping device. After installing the cartridge 30a inside the device, the head 36 of the cartridge 30a ensures the correct orientation of the spray chip 41 relative to the cartridge body 31. After the head 36 and chip 41 are connected to the body 31 of the cartridge 30a, the cartridge 30a and atomizer chip 41 perform the ejection functions in the same manner as described above (referring to the operation functions of the cartridge 30 in relation to Figs. 18A and 18B).

В варианте осуществления конструкция картриджа 30а с отделением головки 36 и чипа 41 от корпуса 31 картриджа (т.е. «двухкомпонентная конструкция» картриджа) может быть изготовления согласно изобретению «Питающее средство для генерирующего пар устройства», заявка на патент США №15/336,863, подана 28 октября 2016 г., все содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.In an embodiment, the design of the cartridge 30a with separation of the head 36 and chip 41 from the cartridge body 31 (i.e. "two-piece construction" of the cartridge) can be made according to the invention "Feeding means for a steam generating device", US patent application No. 15/336,863 , filed October 28, 2016, the entire content of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Выше были описаны примеры вариантов осуществления, и очевидно, что одни и те же примеры могут варьироваться различным образом. Такие вариации не должны рассматриваться как отклонение от предполагаемого объема примеров вариантов осуществления, и все такие модификации, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, предназначены для включения в объем нижеследующей формулы изобретения.Examples of embodiments have been described above, and it is obvious that the same examples may vary in different ways. Such variations should not be construed as a departure from the intended scope of the exemplary embodiments, and all such modifications, as will be apparent to those skilled in the art, are intended to be included within the scope of the following claims.

Claims (46)

1. Электронное вейпинговое устройство, содержащее:1. An electronic vaping device, comprising: корпус устройства;body of the device; испарительный нагреватель, расположенный внутри корпуса устройства;an evaporative heater located inside the body of the device; картридж, расположенный внутри корпуса устройства и образующий емкость, выполненную с возможностью вмещения предиспарительного состава; иa cartridge located inside the body of the device and forming a container, made with the possibility of accommodating the pre-evaporator composition; and чип, расположенный на первом конце картриджа и образующий по меньшей мере одно сквозное отверстие, сообщающееся по текучей среде с емкостью, a chip located at the first end of the cartridge and forming at least one through hole in fluid communication with the container, причем чип содержит по меньшей мере один первый эжектор, сообщающийся по текучей среде с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием и выполненный с возможностью эжекции капель предиспарительного состава в направлении испарительного нагревателя, выполненного с возможностью испарения указанных капель предиспарительного состава;wherein the chip comprises at least one first ejector in fluid communication with said at least one through hole and configured to eject droplets of pre-flash composition towards an evaporative heater configured to vaporize said droplets of pre-flash composition; по меньшей мере один нагреватель подложки, размещенный на чипе и выполненный с возможностью нагрева чипа;at least one substrate heater placed on the chip and configured to heat the chip; источник питания; иsource of power; and схему управления, электрически соединенную с источником питания и выполненную с возможностью управления подачей питания от источника питания на указанный по меньшей мере один первый эжектор, испарительный нагреватель и указанный по меньшей мере один нагреватель подложки для:a control circuit electrically connected to the power source and configured to control the power supply from the power source to said at least one first ejector, an evaporative heater, and said at least one substrate heater to: активации испарительного нагревателя,activation of the evaporative heater, активации указанного по меньшей мере одного нагревателя подложки для нагрева чипа до первой температуры, иactivating said at least one substrate heater to heat the chip to a first temperature, and активации указанного по меньшей мере одного первого эжектора для эжекции капель предиспарительного состава в направлении испарительного нагревателя, как только чип достигает первой температуры. activating said at least one first ejector to eject droplets of the pre-flash composition towards the flash heater as soon as the chip reaches the first temperature. 2. Электронное вейпинговое устройство по п. 1, в котором схема управления выполнена с возможностью:2. Electronic vaping device according to claim. 1, in which the control circuit is configured to: сначала нагрева испарительного нагревателя до второй температуры, представляющей собой температуру предварительного нагрева, составляющую приблизительно 100-200 градусов по Цельсию, иfirst heating the evaporative heater to a second temperature, which is a preheating temperature of about 100-200 degrees Celsius, and затем нагрева испарительного нагревателя до третьей температуры, представляющей собой целевую температуру выброса струи, составляющую приблизительно 200-400 градусов по Цельсию, then heating the evaporative heater to a third temperature, which is a target jet discharge temperature of approximately 200-400 degrees Celsius, причем активация указанного по меньшей мере одного первого эжектора осуществляется, как только чип достигает первой температуры и испарительный нагреватель достигает третьей температуры.moreover, activation of said at least one first ejector is carried out as soon as the chip reaches the first temperature and the evaporative heater reaches the third temperature. 3. Электронное вейпинговое устройство по п. 1 или 2, в котором картридж выполнен с возможностью съема с корпуса устройства.3. An electronic vaping device according to claim 1 or 2, wherein the cartridge is removable from the body of the device. 4. Электронное вейпинговое устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный по меньшей мере один первый эжектор содержит множество эжекторов в виде матрицы, расположенной смежно с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием, причем каждый из указанного множества эжекторов содержит:4. An electronic vaping device according to any one of the preceding claims, wherein said at least one first ejector comprises a plurality of ejectors in the form of a matrix adjacent to said at least one through hole, each of said plurality of ejectors comprising: сопло, образованное поверхностью на чипе,the nozzle formed by the surface on the chip, конструкцию в виде камеры, сообщающуюся по текучей среде с соплом и указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием,a chamber structure in fluid communication with the nozzle and said at least one through hole, эжекционный нагреватель, размещенный на поверхности камеры и выполненный с возможностью нагрева и частичного испарения предиспарительного состава с образованием капель, которые эжектируются через сопло в направлении испарительного нагревателя.an ejection heater placed on the surface of the chamber and configured to heat and partially vaporize the pre-evaporator composition to form droplets that are ejected through a nozzle towards the evaporative heater. 5. Электронное вейпинговое устройство по п. 4, в котором указанное множество эжекторов выполнено с возможностью эжекции капель предиспарительного состава с размером капель приблизительно от 25 до 29 микрометров в диаметре, причем устройство выполнено с возможностью генерирования пара со скоростью генерирования приблизительно от 6 до 16 миллиграмм на одну затяжку при длительности затяжки приблизительно 5 секунд, с диаметром частиц пара от 0,4 до 5 микрометров.5. The electronic vaping device of claim 4, wherein said plurality of ejectors are configured to eject droplets of the pre-vapor composition with a droplet size of approximately 25 to 29 micrometers in diameter, wherein the device is configured to generate vapor at a generation rate of approximately 6 to 16 milligrams. per puff with a puff duration of approximately 5 seconds, with a vapor particle diameter of 0.4 to 5 micrometers. 6. Электронное вейпинговое устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное по меньшей мере одно сквозное отверстие содержит первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие, образованные чипом.6. An electronic vaping device according to any one of the preceding claims, wherein said at least one through hole comprises a first through hole and a second through hole formed by the chip. 7. Электронное вейпинговое устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором предиспарительный состав имеет вязкость приблизительно от 40 до 100 сантипуазов, и первая температура составляет приблизительно от 50 до 80 градусов по Цельсию.7. An electronic vaping device according to any one of the preceding claims, wherein the pre-vapor composition has a viscosity of about 40 to 100 centipoise and the first temperature is about 50 to 80 degrees Celsius. 8. Электронное вейпинговое устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором картридж дополнительно содержит:8. An electronic vaping device according to any one of the preceding claims, wherein the cartridge further comprises: корпус картриджа;cartridge body; выступ, расположенный внутри корпуса картриджа и образующий канал;a protrusion located inside the cartridge body and forming a channel; подложку, удерживающую чип на первом конце картриджа и примыкающую к указанному каналу; иa substrate holding the chip at the first end of the cartridge and adjacent to said channel; and пористую конструкцию, расположенную внутри емкости и выполненную с возможностью удержания предиспарительного состава.a porous structure located inside the container and configured to hold the pre-evaporator composition. 9. Электронное вейпинговое устройство по п. 3, в котором чип выполнен с возможностью отделения от первого конца картриджа, и устройство выполнено с возможностью удержания чипа при съеме картриджа с корпуса устройства.9. The electronic vaping device of claim 3, wherein the chip is detachable from the first end of the cartridge and the device is configured to retain the chip when the cartridge is removed from the device body. 10. Электронное вейпинговое устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее:10. An electronic vaping device according to any of the preceding claims, further comprising: захват, расположенный внутри корпуса устройства и выполненный с возможностью зажатия конца испарительного нагревателя для подвешивания указанного испарительного нагревателя вблизи указанного по меньшей мере одного первого эжектора, причем указанный по меньшей мере один первый эжектор выполнен с возможностью эжекции капель предиспарительного состава на испарительный нагреватель или через него.a grip located inside the body of the device and configured to clamp the end of the evaporative heater to suspend said evaporative heater near said at least one first ejector, wherein said at least one first ejector is configured to eject drops of the pre-evaporative composition onto or through the evaporative heater. 11. Способ управления электронным вейпинговым устройством, при котором:11. A method for controlling an electronic vaping device, in which: обеспечивают электронное вейпинговое устройство, содержащее:provide an electronic vaping device comprising: - испарительный нагреватель, расположенный внутри первого корпуса,- an evaporative heater located inside the first housing, - картридж, расположенный внутри первого корпуса и образующий емкость, выполненную с возможностью вмещения предиспарительного состава,- a cartridge located inside the first housing and forming a container made with the possibility of accommodating the pre-evaporator composition, - чип, расположенный на первом конце картриджа и содержащий по меньшей мере один первый эжектор,- a chip located at the first end of the cartridge and containing at least one first ejector, - по меньшей мере одно сквозное отверстие, проходящее внутри чипа и сообщающееся по текучей среде с указанной емкостью, причем указанный по меньшей мере один первый эжектор сообщается по текучей среде с указанным по меньшей мере одним сквозным отверстием, иat least one through hole extending inside the chip and in fluid communication with said container, said at least one first ejector in fluid communication with said at least one through hole, and - источник питания, электрически соединенный с указанным по меньшей мере одним первым эжектором и испарительным нагревателем; и- a power source electrically connected to said at least one first ejector and evaporative heater; and - по меньшей мере один нагреватель подложки, соединенный с чипом, причем согласно способу дополнительно:- at least one substrate heater connected to the chip, additionally according to the method: подают первый электрический ток от источника питания на испарительный нагреватель для активации испарительного нагревателя;supplying a first electrical current from the power source to the evaporative heater to activate the evaporative heater; подают второй электрический ток от источника питания на указанный по меньшей мере один первый эжектор для активации указанного по меньшей мере одного первого эжектора и эжекции капель предиспарительного состава из указанного по меньшей мере одного первого эжектора в направлении испарительного нагревателя; иsupplying a second electric current from a power source to said at least one first ejector to activate said at least one first ejector and eject droplets of the pre-evaporator composition from said at least one first ejector towards the evaporative heater; and подают третий электрический ток от источника питания на указанный по меньшей мере один нагреватель подложки для активации указанного по меньшей мере одного нагревателя подложки и нагрева чипа до первой температуры, причем подачу третьего электрического тока осуществляют после подачи первого электрического тока, а подачу второго электрического тока осуществляют сразу же после достижения чипом первой температуры.a third electric current is supplied from a power source to said at least one substrate heater to activate said at least one substrate heater and heat the chip to a first temperature, wherein the third electric current is supplied after the first electric current is supplied, and the second electric current is supplied immediately after the chip reaches the first temperature. 12. Способ по п. 11, при котором подача первого электрического тока на испарительный нагреватель приводит к нагреву испарительного нагревателя до второй температуры, представляющей собой температуру предварительного нагрева, составляющую приблизительно 100-200 градусов по Цельсию, причем согласно способу дополнительно:12. The method of claim 11, wherein applying a first electric current to the evaporative heater causes the evaporative heater to be heated to a second temperature, which is a preheat temperature of approximately 100-200 degrees Celsius, wherein the method further: подают четвертый электрический ток от источника питания на испарительный нагреватель для нагрева испарительного нагревателя до третьей температуры, составляющей приблизительно 200-400 градусов по Цельсию, причем подачу четвертого электрического тока осуществляют после достижения испарительным нагревателем второй температуры, иsupplying a fourth electrical current from the power source to the evaporative heater to heat the evaporative heater to a third temperature of approximately 200-400 degrees Celsius, wherein the fourth electrical current is applied after the evaporative heater reaches the second temperature, and подачу второго электрического тока осуществляют сразу же после достижения чипом первой температуры и достижения испарительным нагревателем третьей температуры, причем первая температура составляет приблизительно от 50 до 80 градусов по Цельсию.the second electric current is applied immediately after the chip reaches the first temperature and the evaporative heater reaches the third temperature, the first temperature being approximately 50 to 80 degrees Celsius.
RU2020113351A 2017-10-20 2018-10-19 Electronic vaping device using jet spray cartridge and method for controlling electronic vaping device RU2773128C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/789,245 US10314342B2 (en) 2017-10-20 2017-10-20 E-vaping device using a jet dispensing cartridge, and method of operating the e-vaping device
US15/789,245 2017-10-20
PCT/EP2018/078744 WO2019077121A1 (en) 2017-10-20 2018-10-19 E-vaping device using a jet dispensing cartridge, and method of operating the e-vaping device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020113351A RU2020113351A (en) 2021-11-23
RU2020113351A3 RU2020113351A3 (en) 2021-11-23
RU2773128C2 true RU2773128C2 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150114409A1 (en) * 2013-10-31 2015-04-30 R.J. Reynolds Tobacco Company Aerosol Delivery Device Including a Bubble Jet Head and Related Method
WO2017153270A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Hauni Maschinenbau Gmbh Electronic cigarette product and cartridge for an electronic cigarette product

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150114409A1 (en) * 2013-10-31 2015-04-30 R.J. Reynolds Tobacco Company Aerosol Delivery Device Including a Bubble Jet Head and Related Method
WO2017153270A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Hauni Maschinenbau Gmbh Electronic cigarette product and cartridge for an electronic cigarette product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3697235B1 (en) E-vaping device using a jet dispensing cartridge, and method of operating the e-vaping device
JP7333804B2 (en) AEROSOL DELIVERY DEVICE INCLUDING BUBBLE JET HEAD AND RELATED METHODS
JP6835906B2 (en) A method of delivering a dose of fluid composition from a microfluidic delivery cartridge
US20210127740A1 (en) Electronic Smoking Article
US9174445B1 (en) Microfluidic die with a high ratio of heater area to nozzle exit area
JP2021503883A (en) System for generating liquid aerosols
CN210960438U (en) Microfluidic dispensing device, microfluidic cartridge and nebulizer
EP3793747B1 (en) An aerosol-generating device comprising two atomiser assemblies
CN111182803A (en) Inhaler, in particular electronic cigarette product and computer program product
RU2773128C2 (en) Electronic vaping device using jet spray cartridge and method for controlling electronic vaping device
US20240292907A1 (en) Method for Cleaning an Aerosol Generating Apparatus Using Inkjet Technology
WO2024153583A1 (en) An aerosol-generating device with flavour source
RU2806171C2 (en) Aerosol delivery device containing bubble-jet head, and related method