RU2818771C1 - Генератор аэрозоля, содержащий распылитель на поверхностных акустических волнах - Google Patents

Abstract

Генератор (100) аэрозоля для устройства (600), генерирующего аэрозоль. Генератор (100) аэрозоля содержит распылитель (102) на поверхностных акустических волнах, который, в свою очередь, содержит подложку (106), определяющую участок (116) распыления, и преобразователь (108), расположенный на подложке (106). Генератор (100) аэрозоля содержит подающий элемент (104), расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок (116) распыления, и контроллер (101), выполненный с возможностью задействования преобразователя (108). Контроллер (101) выполнен с возможностью задействования преобразователя (108) в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн и задействования преобразователя (108) в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, при этом контроллер (101) выполнен с возможностью приема выходного сигнала от преобразователя (108), когда преобразователь (108) задействован в качестве выходного преобразователя. Технический результат заключается в улучшении распыления субстрата. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к генераторам аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генераторы аэрозоля содержат распылитель на поверхностных акустических волнах и подающий элемент. Настоящее изобретение также относится к устройствам, генерирующим аэрозоль, содержащим генераторы аэрозоля.

В данной области техники известны системы, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, нагревается, а не сжигается. Обычно в таких системах, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется за счет передачи энергии от генератора аэрозоля устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, образующему аэрозоль. Например, известные устройства, генерирующие аэрозоль, содержат нагреватель, расположенный с возможностью нагрева и испарения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Желательно обеспечить стабильный пользовательский опыт пользователю устройства, генерирующего аэрозоль. Однако известные устройства, генерирующие аэрозоль, могут не обеспечивать достаточное управление скоростью, с которой субстрат, образующий аэрозоль, подается на генератор аэрозоля, такой как нагреватель. Известные устройства, генерирующие аэрозоль, могут также не обеспечивать достаточного управления скоростью, с которой генератор аэрозоля испаряет жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Оба эти недостатка могут приводить к нестабильному пользовательскому опыту.

Желательно обеспечить генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, который обеспечивает улучшенное управление скоростью, с которой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подается на участок распыления генератора аэрозоля.

Желательно обеспечить генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, который обеспечивает улучшенное управление скоростью, с которой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, распыляется с участка распыления генератора аэрозоля.

В настоящем изобретении представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор аэрозоля может содержать распылитель на поверхностных акустических волнах. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки. Генератор аэрозоля может содержать подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления. Генератор аэрозоля может содержать контроллер, расположенный с возможностью задействования преобразователя. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходного сигнала от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

В настоящем изобретении представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления; и

преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления; и

контроллер, расположенный с возможностью задействования преобразователя, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, и при этом контроллер выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

Термин «поверхностная акустическая волна» используется в данном документе для включения волн Рэлея, волн Лэмба и волн Лява.

Распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с использованием распылителя на поверхностных акустических волнах может преимущественно обеспечивать улучшенное управление процессом распыления, в сравнении с известными генераторами аэрозоля, такими как электрические нагреватели. Другими словами, распылитель на поверхностных акустических волнах генераторов аэрозоля согласно настоящему изобретению обеспечивает надежные и постоянные количества распыленного жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Мощность, необходимая распылителю на поверхностных акустических волнах для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может преимущественно быть меньше, чем мощность, необходимая для распыления того же количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с использованием известных генераторов аэрозоля, таких как электрические нагреватели.

Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Контроллер может также быть выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Иными словами, единственный преобразователь может быть задействован как в качестве входного преобразователя, так и в качестве выходного преобразователя. Это может быть преимущественным в том, что датчик, содержащий входной преобразователь и выходной преобразователь, может быть образован из единственного преобразователя. В результате генератор аэрозоля, содержащий датчик, может быть получен при сведении к минимуму количества и стоимости электронных элементов.

Обеспечение датчика, выполненного с возможностью обнаружения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, может быть преимущественным в том, что образец жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может обнаруживаться датчиком. Это может быть преимущественным в том, что определенные свойства обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль, могут быть измерены или оценены. Среди прочих свойств значения температуры, массы, вязкости и химический состав аэрозоля могут быть измерены или оценены датчиком.

Преобразователь при задействовании в качестве выходного преобразователя генерирует выходной сигнал, который может зависеть от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Выходной сигнал может отправляться на контроллер для адаптации параметров управления преобразователя, элемента управления потоком или любого другого компонента генератора аэрозоля. Это может обеспечить оптимизированные рабочие характеристики генератора аэрозоля при распылении жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Когда датчик содержит единственный преобразователь, оптимизация может достигаться при уменьшенной цене и количестве электронных компонентов.

Генератор аэрозоля может содержать отражатель, расположенный на активной поверхности подложки, при этом участок распыления расположен между преобразователем и отражателем.

Отражатель может преимущественно отражать поверхностные акустические волны, генерируемые преобразователем, в направлении участка распыления и в направлении преобразователя. Это может повысить или максимально увеличить эффективность распылителя на поверхностных акустических волнах. Это также может способствовать обеспечению того, что удовлетворительные функции по определению достигаются с единственным преобразователем.

Отражатель может содержать один или более электродов.

Отражатель может содержать одну или более металлических частей, расположенных на активной поверхности подложки. Каждая металлическая часть может иметь линейную форму. Каждая металлическая часть может иметь изогнутую форму. Отражатель может содержать множество металлических частей. Множество металлических частей могут быть расположены в виде узора на активной поверхности подложки. Предпочтительно каждая металлическая часть по существу является параллельной смежным металлическим частям, образуя отражатель.

Часть подложки может образовывать по меньшей мере часть отражателя. Подложка может определять по меньшей мере один выступ, при этом по меньшей мере один выступ образует по меньшей мере часть отражателя. Подложка может определять по меньшей мере одно углубление, при этом по меньшей мере одно углубление образует по меньшей мере часть отражателя.

Отражатель может представлять собой единственный отражатель. Также может быть обеспечено множество отражателей.

Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи входного сигнала на преобразователь, когда преобразователь задействован в качестве входного преобразователя, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала для управления входным преобразователем на основе выходного сигнала, принимаемого контроллером от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

Как описано выше, выходной сигнал может генерироваться преобразователем, когда он задействован в качестве выходного преобразователя, в зависимости от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления. При приеме такого выходного сигнала контроллер может генерировать входной сигнал для управления входным преобразователем. Это может позволить входному преобразователю генерировать поверхностные акустические волны, которые улучшают или совершенствуют распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления.

Генератор аэрозоля может содержать элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, при этом контроллер также выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе выходного сигнала, принимаемого контроллером от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

При приеме выходного сигнала контроллер может генерировать входной сигнал для управления элементом управления потоком. Это может позволить подающему элементу калибровать расход жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления. Следовательно, распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления может быть улучшено или усовершенствовано.

В одном примере выходной сигнал связан с недостаточным количеством жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления. Контроллер генерирует входной сигнал, посылаемый элементу управления потоком, так, что элемент управления потоком увеличивает поток жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом.

Элемент управления потоком может содержать по меньшей мере один пассивный элемент. По меньшей мере один пассивный элемент может содержать по меньшей мере одно из капиллярной трубки и капиллярного фитиля.

Элемент управления потоком может содержать по меньшей мере один активный элемент. По меньшей мере один активный элемент может содержать по меньшей мере одно из микронасоса, шприцевого насоса, поршневого насоса и электроосмотического насоса. Предпочтительно контроллер расположен с возможностью подачи входного сигнала по меньшей мере на один активный элемент для управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости в канал подающего элемента. Часть для хранения жидкости может представлять собой часть устройства, генерирующего аэрозоль. Элемент управления потоком может содержать клапан.

Преобразователь может представлять собой первый преобразователь, отражатель может представлять собой первый отражатель и распылитель на поверхностных акустических волнах может дополнительно содержать:

второй преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, и при этом контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн;

второй отражатель, расположенный так, чтобы отражать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем при его задействовании в качестве входного преобразователя, так что отраженные поверхностные акустические волны принимаются вторым преобразователем при его задействовании в качестве выходного преобразователя;

при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от второго преобразователя, когда второй преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя,

и при этом участок распыления расположен только между первым преобразователем и первым отражателем.

Поскольку участок распыления расположен только между первым преобразователем и первым отражателем, второй преобразователь может быть выполнен с возможностью образования эталонного датчика. В контексте данного документа «эталонный датчик» истолковывается как датчик, выполненный с возможностью постоянной работы без обнаруживаемой нагрузки.

Как описано выше, первый преобразователь может быть выполнен с возможностью образования датчика, выполненного с возможностью обнаружения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, внутри участка распыления. При использовании первый преобразователь, при его задействовании контроллером в качестве выходного преобразователя, генерирует выходной сигнал, который может зависеть от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Аналогичным образом, второй преобразователь при его задействовании контроллером в качестве выходного преобразователя может генерировать выходной сигнал, который может быть независимым от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления. Выходной сигнал второго преобразователя может преимущественно использоваться в качестве эталонного выходного сигнала.

Выходные сигналы от первого и второго преобразователей могут приниматься контроллером. Контроллер может сравнивать выходной сигнал первого преобразователя, который может зависеть от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с эталонным выходным сигналом второго преобразователя.

Сравнение выходного сигнала первого преобразователя и эталонного выходного сигнала второго преобразователя может преимущественно использоваться для адаптации параметров управления первого и второго преобразователя при задействования контроллером в качестве входных преобразователей, элемента управления потоком или любого другого компонента генератора аэрозоля. Это может обеспечить оптимизированные рабочие характеристики генератора аэрозоля при распылении жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

В описании настоящего изобретения представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор аэрозоля может содержать распылитель на поверхностных акустических волнах. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать первый преобразователь, второй преобразователь, третий преобразователь и четвертый преобразователь, при этом каждый из них расположен на активной поверхности подложки. Генератор аэрозоля может содержать подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления. Генератор аэрозоля может содержать контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя, второго преобразователя, третьего преобразователя и четвертого преобразователя. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования каждого из первого преобразователя и второго преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Третий преобразователь может быть расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования третьего преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходного сигнала от третьего преобразователя. Четвертый преобразователь может быть расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования четвертого преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых вторым преобразователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходного сигнала от четвертого преобразователя. Участок распыления может быть расположен только между первым преобразователем и третьим преобразователем.

В настоящем изобретении может быть представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления; и

первый преобразователь, второй преобразователь, третий преобразователь и четвертый преобразователь, при этом каждый из них расположен на активной поверхности подложки;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления; и

контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя, второго преобразователя, третьего преобразователя и четвертого преобразователя;

при этом контроллер выполнен с возможностью задействования каждого из первого преобразователя и второго преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки;

при этом третий преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем, и при этом контроллер выполнен с возможностью задействования третьего преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем, при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от третьего преобразователя;

при этом четвертый преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем, и при этом контроллер выполнен с возможностью задействования четвертого преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых вторым преобразователем, при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от четвертого преобразователя; и

при этом участок распыления расположен только между первым преобразователем и третьим преобразователем.

Поскольку участок распыления расположен только между первым преобразователем и третьим преобразователем, второй преобразователь и четвертый преобразователь могут быть выполнены с возможностью образования эталонного датчика.

Первый преобразователь и третий преобразователь могут быть выполнены с возможностью образовывать датчик, выполненный с возможностью обнаружения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, внутри участка распыления.

Второй преобразователь может генерировать выходной сигнал, который может зависеть от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Четвертый преобразователь может генерировать выходной сигнал, который может быть независимым от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления. Выходной сигнал четвертого преобразователя может преимущественно использоваться в качестве эталонного выходного сигнала.

Выходные сигналы от второго и четвертого преобразователей могут приниматься контроллером. Контроллер может сравнивать выходной сигнал третьего преобразователя, который может зависеть от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с эталонным выходным сигналом четвертого преобразователя.

Сравнение выходного сигнала третьего преобразователя и эталонного выходного сигнала четвертого преобразователя может преимущественно использоваться для адаптации параметров управления первого преобразователя, элемента управления потоком или любого другого компонента генератора аэрозоля. Это может обеспечить оптимизированные рабочие характеристики генератора аэрозоля при распылении жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи первого входного сигнала на первый преобразователь и второго входного сигнала на второй преобразователь, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения первого входного сигнала для управления первым входным преобразователем и второго входного сигнала для управления вторым входным преобразователем на основе сравнения выходного сигнала, принятого контроллером от третьего преобразователя, и выходного сигнала, принятого контроллером от четвертого преобразователя.

Сравнение выходного сигнала третьего преобразователя и эталонного выходного сигнала четвертого преобразователя может преимущественно использоваться контроллером для генерирования входных сигналов для управления первым преобразователем и вторым преобразователем. Это может позволить первому преобразователю генерировать поверхностные акустические волны, которые улучшают или совершенствуют распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления. Это может позволить второму преобразователю генерировать поверхностные акустические волны, которые подходят для генерирования эталонного выходного сигнала в четвертом преобразователе, который можно легко сравнить с выходным сигналом третьего преобразователя.

Второй входной сигнал может быть идентичным первому входному сигналу. Это может быть преимущественным для обеспечения того, чтобы сравнение выходного сигнала третьего преобразователя и эталонного выходного сигнала четвертого преобразователя являлось постоянным.

Генератор аэрозоля может содержать элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе сравнения выходного сигнала, принятого контроллером от третьего преобразователя, и сигнала, принятого контроллером от четвертого преобразователя.

Сравнение выходного сигнала третьего преобразователя и выходного сигнала четвертого преобразователя, который может представлять собой эталонный сигнал, может преимущественно использоваться контроллером для генерирования входного сигнала для управления элементом управления потоком. Это может позволить подающему элементу калибровать поток жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления. Следовательно, распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления может быть улучшено или усовершенствовано.

В настоящем изобретении может быть представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор аэрозоля может содержать распылитель на поверхностных акустических волнах. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать первый преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки. Распылитель на поверхностных акустических волнах может содержать второй преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки, при этом участок распыления расположен между первым преобразователем и вторым преобразователем. Генератор аэрозоля может содержать подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления. Генератор аэрозоля может содержать контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя и второго преобразователя. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования первого преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки. Второй преобразователь может быть расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем, так что второй преобразователь обеспечивает выходной сигнал. Генератор аэрозоля может содержать усилитель, при этом распылитель на поверхностных акустических волнах выполнен в качестве линии обратной связи для усилителя, так что усилитель выполнен с возможностью приема выходного сигнала для второго преобразователя и обеспечения выходного сигнала усилителя. Генератор аэрозоля может содержать анализатор, расположенный с возможностью приема выходного сигнала усилителя и подачи выходного сигнала анализатора на контроллер.

В настоящем изобретении может быть представлен генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления;

первый преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки; и

второй преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки, при этом участок распыления расположен между первым преобразователем и вторым преобразователем;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления;

контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя и второго преобразователя, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования первого преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, при этом второй преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем, и при этом контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем, так что второй преобразователь обеспечивает выходной сигнал;

усилитель, при этом распылитель на поверхностных акустических волнах выполнен в качестве линии обратной связи для усилителя, так что усилитель выполнен с возможностью приема выходного сигнала для второго преобразователя и обеспечения выходного сигнала усилителя; и

анализатор, расположенный с возможностью приема выходного сигнала усилителя и подачи выходного сигнала анализатора на контроллер.

За счет размещения распылителя на поверхностных акустических волнах в качестве линии обратной связи для усилителя, распылитель на поверхностных акустических волнах может преимущественно работать в колебательной схеме, отслеживая и возвращая резонанс линии обратной связи.

При использовании второй преобразователь генерирует выходной сигнал, который может зависеть от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Выходной сигнал второго преобразователя усиливается усилителем, который генерирует выходной сигнал усилителя. Выходной сигнал усилителя принимается анализатором, который, в свою очередь, подает выходной сигнал анализатора на контроллер.

Усиление и анализ выходного сигнала может быть преимущественным для обеспечения точного определения свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в сравнении с генератором аэрозоля, в котором выходной сигнал второго преобразователя напрямую принимается контроллером.

Когда контроллер принимает выходной сигнал анализатора, выходной сигнал анализатора может преимущественно использоваться для адаптации параметров управления первого преобразователя, элемента управления потоком или любого другого компонента генератора аэрозоля. Это может обеспечить оптимизированные рабочие характеристики генератора аэрозоля при распылении жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Анализатор может содержать по меньшей мере одно из частотного анализатора, анализатора мощности и фазового анализатора.

Частотные анализаторы, анализаторы мощности и фазовые анализаторы могут обеспечивать увеличенную точность определения свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи входного сигнала на первый преобразователь, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала для управления первым преобразователем на основе выходного сигнала анализатора, принятого контроллером.

Выходной сигнал анализатора может преимущественно использоваться контроллером для генерирования входного сигнала для управления первым преобразователем. Это может позволить первому преобразователю генерировать поверхностные акустические волны, которые улучшают или совершенствуют распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления.

Подающий элемент может содержать элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе выходного сигнала анализатора.

Выходной сигнал анализатора может преимущественно использоваться контроллером для генерирования входного сигнала для управления элементом управления потоком. Это может позволить подающему элементу калибровать поток жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления. Следовательно, распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке распыления может быть улучшено или усовершенствовано.

Следующие предпочтительные и необязательные признаки генератора аэрозоля могут применяться к генераторам аэрозоля согласно любому из вышеуказанных описаний.

По меньшей мере один преобразователь может содержать встречно-штыревой преобразователь, содержащий множество электродов. Предпочтительно множество электродов по существу являются параллельными друг другу. Предпочтительно встречно-штыревой преобразователь содержит первую решетку электродов и вторую решетку электродов, расположенную с чередованием с первой решеткой электродов. Предпочтительно первая решетка электродов по существу является параллельной второй решетке электродов.

Преобразователь может быть выполнен с возможностью генерирования поверхностных акустических волн, имеющих по существу линейный волновой фронт. В вариантах осуществления, в которых преобразователь представляет собой встречно-штыревой преобразователь, содержащий множество электродов, каждый электрод может быть по существу линейным.

Преобразователь может быть выполнен с возможностью генерирования поверхностных акустических волн, имеющих по существу изогнутый волновой фронт. В вариантах осуществления, в которых преобразователь представляет собой встречно-штыревой преобразователь, содержащий множество электродов, каждый электрод может быть изогнутым. Преобразователь может быть выполнен с возможностью генерирования поверхностных акустических волн, имеющих выпуклый волновой фронт. Предпочтительно преобразователь может быть выполнен с возможностью генерирования поверхностных акустических волн, имеющих вогнутый волновой фронт. Преимущественно вогнутый волновой фронт может обеспечивать эффект фокусировки. Другими словами, вогнутый волновой фронт может фокусировать генерируемые поверхностные акустические волны в направлении участка распыления, меньшего, чем преобразователь. Преимущественно фокусировка генерируемых поверхностных акустических волн может увеличить скорость, с которой энергия доставляется жидкому субстрату, образующему аэрозоль, в участке распыления.

Подложка образована из материала подложки. Материал подложки может представлять собой пьезоэлектрический материал. Материал подложки может содержать монокристаллический материал. Материал подложки может содержать поликристаллический материал. Материал подложки может содержать по меньшей мере одно из кварца, керамики, титаната бария (BaTiO₃) и ниобата лития (LiNbO₃). Керамика может содержать цирконат-титанат свинца (PZT). Керамика может содержать легирующие материалы, такие как ионы Ni, Bi, La, Nd или Nb. Материал подложки может быть поляризованным. Материал подложки может быть неполяризованным. Материал подложки может содержать как поляризованные, так и неполяризованные материалы.

Подложка может содержать поверхностную обработку. Поверхностная обработка может быть нанесена на активную поверхность подложки. Обработка поверхности может содержать покрытие. Покрытие может содержать гидрофобный материал. Покрытие может содержать гидрофильный материал. Покрытие может содержать олеофобный материал. Покрытие может содержать олеофильный материал.

В настоящем изобретении представлено устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать любой из вышеописанных генераторов аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать часть для хранения жидкости для размещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, при этом подающий элемент расположен с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости на участок распыления.

В настоящем изобретении может быть представлено устройство, генерирующее аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:

любой из вышеописанных генераторов аэрозоля;

блок питания и

часть для хранения жидкости для размещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, при этом подающий элемент расположен с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости на участок распыления.

В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое содержит генератор аэрозоля, выполненный с возможностью взаимодействия с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля.

В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации устройства, генерирующего аэрозоль, и субстрата, образующего аэрозоль, или элемента, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, такого как картридж.

Поскольку устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержит генератор аэрозоля согласно известным изобретениям, преимущества, описанные выше для генераторов аэрозоля, также применяются к самому устройству.

Часть для хранения жидкости может быть многоразовой. Другими словами, часть для хранения жидкости может быть повторно заполнена пользователем для пополнения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в по меньшей мере одной части для хранения жидкости. По меньшей мере одна часть для хранения жидкости может содержать отверстие для заправки для введения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в часть для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может содержать заправочный клапан между отверстием для заправки и по меньшей мере одной частью для хранения жидкости. Предпочтительно, заправочный клапан может позволять жидкому субстрату, образующему аэрозоль, проходить через отверстие для заправки в часть для хранения жидкости. Предпочтительно, заправочный клапан может предотвращать вытекание жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости через отверстие для заправки.

Часть для хранения жидкости может быть заменяемой. Часть для хранения жидкости может быть съемной из устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать картридж, причем картридж является съемным из устройства, генерирующего аэрозоль, и причем картридж содержит часть для хранения жидкости.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащийся внутри части для хранения жидкости.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может содержать глицерин. Вещество для образования аэрозоля может содержать пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может иметь концентрацию никотина от приблизительно 0,1% до приблизительно 10%.

Контроллер может содержать электрическую схему, подключенную к блоку питания и по меньшей мере одному преобразователю. Электрическая схема может содержать микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания от блока питания на по меньшей мере один преобразователь. Контроллер может быть выполнен с возможностью непрерывной подачи питания по меньшей мере на один преобразователь после активации устройства, генерирующего аэрозоль. Контроллер может выполнен с возможностью прерывистой подачи питания по меньшей мере на один преобразователь. Контроллер может быть выполнен с возможностью подачи питания по меньшей мере на один преобразователь от затяжки к затяжке.

Предпочтительно контроллер и блок питания выполнены с возможностью подачи переменного напряжения по меньшей мере на один преобразователь. Переменное напряжение может обеспечиваться за счет обеспечения переменного тока. Предпочтительно переменное напряжение представляет собой радиочастотное переменное напряжение. Предпочтительно переменное напряжение имеет частоту по меньшей мере около 20 мегагерц. Предпочтительно переменное напряжение имеет частоту от приблизительно 20 мегагерц до приблизительно 100 мегагерц, более предпочтительно от приблизительно 20 мегагерц до приблизительно 80 мегагерц. Предпочтительно переменное напряжение в этих диапазонах может обеспечивать по меньшей мере одно из необходимой скорости генерирования аэрозоля и желаемого размера капель.

Блок питания может представлять собой блок питания любого подходящего типа. Блок питания может представлять собой блок питания постоянного тока. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления блок питания представляет собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. Блок питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки. Блок питания может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточное количество энергии для одного или более применений устройства. Например, блок питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения предварительно заданного количества использований устройства или отдельных активаций. В одном варианте осуществления блок питания представляет собой блок питания постоянного тока, имеющий напряжение питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольт до приблизительно 4,5 вольт и силу тока питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 1 ампер до приблизительно 10 ампер (что соответствует блоку питания постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватт до приблизительно 45 ватт).

Устройство, генерирующее аэрозоль, преимущественно может содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток, который может содержать усилитель мощности класса C, класса D или класса E. Преобразователь постоянного тока в переменный ток может быть расположен между блоком питания и по меньшей мере одним преобразователем.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать конвертер постоянного тока между блоком питания и преобразователем постоянного тока в переменный ток.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может быть продолговатым. Корпус устройства может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.

Корпус устройства может определять впускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может быть приспособлено для обеспечения поступления окружающего воздуха в корпус устройства. Впускное отверстие для воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с участком распыления генератора аэрозоля. Устройство может содержать любое подходящее количество впускных отверстий для воздуха. Устройство может содержать множество впускных отверстий для воздуха.

Корпус устройства может содержать выпускное отверстие для воздуха. Выпускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения выхода воздуха из корпуса устройства для доставки пользователю. Выпускное отверстие для воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с участком распыления генератора аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук. Мундштук может содержать выпускное отверстие для воздуха. Устройство может содержать любое подходящее количество выпускных отверстий для воздуха. Устройство может содержать множество выпускных отверстий для воздуха.

Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными в свете следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, приведенного только в качестве иллюстративного и неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид сверху генератора аэрозоля, содержащего преобразователь и отражатель;

фиг. 2 - вид сверху генератора аэрозоля, содержащего преобразователь и отражатель, при этом отражатель состоит из множества стенок, образующих выемку;

фиг. 3 - вид в перспективе генератора аэрозоля с фиг. 2;

фиг. 4 - генератор аэрозоля, идентичный изображенному на фиг. 1 за исключением того, что он не содержит отражатель;

фиг. 5 - вид сверху генератора аэрозоля, содержащего первый преобразователь, второй преобразователь, первый отражатель и второй отражатель;

фиг. 6 - вид сверху генератора аэрозоля, содержащего первый преобразователь, второй преобразователь, третий преобразователь и четвертый преобразователь;

фиг. 7 - вид сверху генератора аэрозоля, содержащего первый преобразователь, второй преобразователь, усилитель и анализатор; и

фиг. 8 - устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее генератор аэрозоля.

Генератор 100 аэрозоля варианта осуществления на фиг. 1 содержит контроллер 101, распылитель 102 на поверхностных акустических волнах, элемент 103 управления потоком и подающий элемент 104.

Распылитель 102 на поверхностных акустических волнах содержит подложку 106, содержащую лист пьезоэлектрического материала, и преобразователь 108, расположенный на активной поверхности 110 подложки 106. Преобразователь 108 содержит первую решетку 112 электродов и вторую решетку 114 электродов, расположенных с чередованием с первой решеткой электродов 112. Первая и вторая решетки 112, 114 электродов линейны и параллельны друг другу. Во время использования преобразователь 108 генерирует поверхностные акустические волны на активной поверхности 110 подложки 106. Линейная форма первой и второй решетки 112, 114 электродов приводит к тому, что поверхностные акустические волны имеют линейный волновой фронт, направленный к участку 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106.

Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования преобразователя 108. По этой причине контроллер 101 электрически соединен с преобразователем 108. Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования преобразователя 108 в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106. Контроллер 101 также выполнен с возможностью задействования преобразователя 108 в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106.

Подающий элемент 104 содержит канал, проходящий через подложку 106 между впускным отверстием на пассивной поверхности подложки (не показана) и выпускным отверстием 105 на активной поверхности 110 подложки 106. Выпускное отверстие 105 расположено внутри участка 116 распыления. Во время использования жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подается через канал на участок 116 распыления, где он распыляется поверхностными акустическими волнами, генерируемыми преобразователем 108.

Генератор 100 аэрозоля также содержит отражатель 130, расположенный на активной поверхности 110 подложки 106 так, что участок 116 распыления расположен между преобразователем 108 и отражателем 130. Отражатель 130 содержит решетку электродов 132 отражателя, каждый из которых имеет линейную форму и расположен параллельно друг другу и первой и второй решеткам 112, 114 электродов преобразователя 108. Во время использования некоторые из поверхностных акустических волн, генерируемых преобразователем 108, могут полностью передаваться через участок 116 распыления, например, если на участок 116 распыления не нанесен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, или нанесено небольшое количество субстрата, образующего аэрозоль. Отражатель 130 функционирует для отражения любых передаваемых поверхностных акустических волн обратно в направлении участка 116 распыления и в направлении преобразователя 108. Когда отраженные поверхностные акустические волны достигают преобразователя 108, контроллер 101 задействует преобразователь 108 в качестве выходного преобразователя для обнаружения отраженных поверхностных акустических волн.

Поскольку преобразователь 108 может быть задействован в качестве входного преобразователя и выходного преобразователя, преобразователь 108 образует датчик, который может обнаруживать образец жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участке 116 распыления. Когда преобразователь 108 задействован в качестве выходного преобразователя, он генерирует выходной сигнал, который зависит от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Выходной сигнал принимается контроллером 101, который может модифицировать входной сигнал, посылаемый на преобразователь 108, когда преобразователь 108 задействован в качестве входного преобразователя. В результате преобразователь 108, задействованный в качестве входного преобразователя, приспосабливает генерирование поверхностных акустических волн для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Когда выходной сигнал принимается контроллером 101, контроллер 101 подает входной сигнал на элемент 103 управления потоком. Элемент 103 управления потоком приспосабливает расход жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 с помощью подающего элемента 104 для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

На фиг. 2 и 3 показан генератор аэрозоля, подобный изображенному на фиг. 1, за исключением того, что отражатель 130 состоит из множества стенок 142, образующих выемку 140. Множество стенок 142 содержит пару стенок 144, расположенных под углом, расположенных с возможностью отражения поверхностных акустических волн, генерируемых преобразователем 108, в направлении участка 116 распыления. Множество стенок 142 также содержит заднюю стенку 146, расположенную с возможностью отражения любых поверхностных акустических волн, распространяющихся от преобразователя 108 в направлении от участка 116 распыления, обратно в направлении участка 116 распыления и в направлении преобразователя 108. Когда отраженные поверхностные акустические волны достигают преобразователя 108, контроллер 101 задействует преобразователь в качестве выходного преобразователя для обнаружения отраженных поверхностных акустических волн. Контроллер 101 может управлять преобразователем 108, когда он задействован в качестве входного преобразователя, и элементом 103 управления потоком, как в варианте осуществления на фиг. 1.

Вариант осуществления на фиг. 4 идентичен изображенному на фиг. 1-3 за исключением того, что не обеспечивается отражатель. Поэтому только поверхностные акустические волны, которые достигают жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в участке 116 распыления отражаются жидким субстратом, образующим аэрозоль, в направлении преобразователя 108. Когда отраженные поверхностные акустические волны достигают преобразователя 108, контроллер 110 задействует преобразователь в качестве выходного преобразователя для обнаружения отраженных поверхностных акустических волн. Контроллер может управлять преобразователем 108, когда он задействован в качестве входного преобразователя, и элементом 103 управления потоком, как в вариантах осуществления на фиг. 1-3.

В варианте осуществления на фиг. 5, распылитель 102 на поверхностных акустических волнах генератора 100 аэрозоля содержит подложку 106, в свою очередь, содержащую лист пьезоэлектрического материала, первый преобразователь 108, второй преобразователь 109, третий преобразователь 111 и четвертый преобразователь 113. Первый 108, второй 109, третий 111 и четвертый 113 преобразователи расположены на активной поверхности 110 подложки 106.

Каждый из преобразователей 108, 109, 111, 113 содержит первую решетку 112 электродов и вторую решетку 114 электродов, расположенных с чередованием с первой решеткой 112 электродов. Первая и вторая решетки электродов каждого из преобразователей 108, 109, 111, 113 изогнуты и параллельны друг другу.

Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования каждого из первого преобразователя 108 и второго преобразователя 109 в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106. Третий преобразователь 111 расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем 108, и контроллер 101 выполнен с возможностью задействования третьего преобразователя 111 в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерированных первым преобразователем 108. Аналогичным образом четвертый преобразователь 113 расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем 109, и контроллер 101 выполнен с возможностью задействования четвертого преобразователя 113 в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых вторым преобразователем 109.

Во время использования каждый из первого 108 и второго 109 преобразователей генерирует поверхностные акустические волны на активной поверхности 110 подложки 106. Изогнутая форма первой 112 и второй 114 решеток электродов первого преобразователя 108 приводит к тому, что поверхностные акустические волны имеют вогнутый волновой фронт, сфокусированный в направлении участка 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 и в направлении третьего преобразователя 111. Изогнутая форма первой 112 и второй 114 решеток электродов второго преобразователя 109 приводит к тому, что поверхностные акустические волны имеют вогнутый волновой фронт, сфокусированный в направлении четвертого преобразователя 113.

Участок 116 распыления расположен только между первым преобразователем 108 и третьим преобразователем 111. Поэтому второй преобразователь 109 и четвертый преобразователь 113 могут быть выполнены с возможностью образования эталонного датчика, в то время как первый преобразователь 108 и третий преобразователь 111 могут образовывать датчик, выполненный с возможностью обнаружения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, внутри участка 116 распыления.

Второй преобразователь 111 генерирует выходной сигнал, который зависит от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Аналогичным образом четвертый преобразователь 113 генерирует выходной сигнал, который является независимым от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке 116 распыления. Таким образом, выходной сигнал четвертого преобразователя 113 может быть использован в качестве эталонного выходного сигнала. Выходные сигналы от третьего 111 и четвертого 113 преобразователей принимаются контроллером 101, который, таким образом, может сравнивать выходной сигнал третьего преобразователя 111 с эталонным выходным сигналом четвертого преобразователя 113.

В результате этого сравнения контроллер 101 может изменять входной сигнал, посылаемый первому преобразователю 108, что приспосабливает генерирование поверхностных акустических волн для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер 101 на фиг. 5 также применяет сравнение выходного сигнала третьего преобразователя 111 и эталонного выходного сигнала четвертого преобразователя 113 для подачи входного сигнала на элемент 103 управления потоком. Элемент 103 управления потоком приспосабливает расход жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 с помощью подающего элемента 104 для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер 101 может быть выполнен с возможностью управления первым 108 и вторым 109 преобразователями таким образом, что они генерируют одинаковые поверхностные акустические волны. Это может быть преимущественным для обеспечения того, чтобы сравнение выходного сигнала третьего преобразователя 111 и эталонного выходного сигнала четвертого преобразователя 113 являлось постоянным.

В варианте осуществления на фиг. 6 распылитель 102 на поверхностных акустических волнах генератора 100 аэрозоля содержит подложку 106, в свою очередь, содержащую лист пьезоэлектрического материала, первый преобразователь 108 и второй преобразователь 109. Генератор 100 аэрозоля также содержит первый отражатель 130 и второй отражатель 134. Первый преобразователь 108, второй преобразователь 109, первый отражатель 130 и второй отражатель 134 расположены на активной поверхности 110 подложки 106.

Каждый из преобразователей 108, 109, содержит первую решетку 112 электродов и вторую решетку 114 электродов, расположенных с чередованием с первой решеткой 112 электродов. Первая и вторая решетки электродов каждого из преобразователей 108, 109, изогнуты и параллельны друг другу.

Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования первого преобразователя 108 и второго преобразователя 109. По этой причине контроллер 101 электрически соединен с первым преобразователем 108 и вторым преобразователем 109. Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования первого преобразователя 108 и второго преобразователя 109 в качестве входных преобразователей для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106. Контроллер 101 также выполнен с возможностью задействования первого преобразователя 108 и второго преобразователя 109 в качестве выходных преобразователей для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106.

Генератор 100 аэрозоля содержит первый отражатель 130, расположенный на активной поверхности 110 подложки 106 так, что участок 116 распыления расположен только между преобразователем 108 и первым отражателем 130. Первый отражатель 130 содержит решетку электродов 132 отражателя, каждый из которых имеет линейную форму и расположен параллельно друг другу.

Генератор 100 аэрозоля также содержит второй отражатель 134, расположенный на активной поверхности 110 подложки 106. Второй отражатель 134 также содержит решетку электродов 132 отражателя, каждый из которых имеет линейную форму и расположен параллельно друг другу.

Поскольку участок 116 распыления расположен только между первым преобразователем 108 и первым отражателем 130, второй преобразователь 109 может быть выполнен с возможностью образовывать эталонный датчик, в то время как первый преобразователь 108 может образовывать датчик, выполненный с возможностью обнаружения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, внутри участка 116 распыления.

Во время использования некоторые из поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем 108, могут быть переданы полностью через участок 116 распыления, например, если на участок 116 распыления не нанесен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, или нанесено небольшое количество субстрата, образующего аэрозоль. Первый отражатель 130 функционирует для отражения любых передаваемых поверхностных акустических волн обратно в направлении участка 116 распыления и в направлении первого преобразователя 108. Когда отраженные поверхностные акустические волны достигают первого преобразователя 108, контроллер 101 задействует первый преобразователь 108 в качестве выходного преобразователя для обнаружения отраженных поверхностных акустических волн.

Аналогичным образом, при использовании, поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем 109, достигают второго отражателя 134, который отражает любые передаваемые поверхностные акустические волны обратно в направлении второго преобразователя 109. Когда отраженные поверхностные акустические волны достигают второго преобразователя 109, контроллер 101 задействует второй преобразователь 109 в качестве выходного преобразователя для обнаружения отраженных поверхностных акустических волн.

Поскольку первый преобразователь 108 может быть задействован в качестве входного преобразователя и выходного преобразователя, первый преобразователь 108 образует датчик, который может обнаруживать образец жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участке 116 распыления. Когда первый преобразователь 108 задействован в качестве выходного преобразователя, он генерирует выходной сигнал, который зависит от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Аналогичным образом, второй преобразователь 111, при его задействовании в качестве выходного преобразователя, генерирует выходной сигнал, который является независимым от свойств жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в участке 116 распыления. Таким образом, выходной сигнал второго преобразователя 109 может использоваться в качестве эталонного выходного сигнала. Выходные сигналы от первого 108 и второго 109 преобразователей принимаются контроллером 101, который, таким образом, может сравнивать выходной сигнал первого преобразователя 108 с эталонным выходным сигналом второго преобразователя 109.

В результате этого сравнения контроллер 101 может модифицировать входной сигнал, посылаемый на первый преобразователь 108 при его задействовании в качестве входного преобразователя. Следовательно, первый преобразователь 108 может приспосабливать генерирование поверхностных акустических волн для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер 101 на фиг. 6 может также применять сравнение выходного сигнала первого преобразователя 108 и эталонного выходного сигнала второго преобразователя 109 для подачи входного сигнала на элемент 103 управления потоком. Элемент 103 управления потоком приспосабливает расход жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 с помощью подающего элемента 104 для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер 101 может быть выполнен с возможностью управления первым 108 и вторым 109 преобразователями таким образом, что они генерируют одинаковые поверхностные акустические волны при их задействовании в качестве входных преобразователей. Это может быть преимущественным для обеспечения того, чтобы сравнение выходного сигнала первого преобразователя 108 и эталонного выходного сигнала второго преобразователя 109 являлось постоянным при их задействовании в качестве входных преобразователей.

В варианте осуществления на фиг. 7 распылитель 102 на поверхностных акустических волнах генератора 100 аэрозоля содержит подложку 106, в свою очередь, содержащую лист пьезоэлектрического материала, первый преобразователь 108 и второй преобразователь 109. Первый 108 и второй 109 преобразователи расположены на активной поверхности 110 подложки 106.

Каждый из преобразователей 108, 109, содержит первую решетку 112 электродов и вторую решетку 114 электродов, расположенных с чередованием с первой решеткой 112 электродов. Первая 112 и вторая 114 решетки электродов каждого из первого 108 и второго 109 преобразователей изогнуты и параллельны друг другу.

Контроллер 101 выполнен с возможностью задействования первого преобразователя 108 в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности 110 подложки 106. Второй преобразователь 109 расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем 108, и контроллер 101 выполнен с возможностью задействования второго преобразователя 109 в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем 108.

Во время использования первый преобразователь 108 генерирует поверхностные акустические волны на активной поверхности 110 подложки 106. Изогнутая форма первой 112 и второй 114 решеток электродов первого преобразователя 108 приводит к тому, что поверхностные акустические волны имеют вогнутый волновой фронт, сфокусированный в направлении участка 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 и в направлении второго преобразователя 109.

Генератор 100 аэрозоля на фиг. 7 содержит усилитель 115, так что первый преобразователь 108 и второй преобразователь 109 расположены таким образом, что распылитель 102 на акустических волнах представляет собой линию обратной связи для усилителя 115, как показано на фиг. 6. В частности, в варианте осуществления на фиг. 7 второй преобразователь 109 генерирует выходной сигнал, который зависит от свойств обнаруженного жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Выходной сигнал второго преобразователя 109 усиливается усилителем 115, который генерирует выходной сигнал усилителя. Выходной сигнал усилителя принимается анализатором 117, который, в свою очередь, подает выходной сигнал анализатора на контроллер 101.

Контроллер 101 может использовать выходной сигнал анализатора, чтобы модифицировать входной сигнал, посылаемый первому преобразователю 108, что приспосабливает генерирование поверхностных акустических волн для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер 101 на фиг. 7 также может использовать выходной сигнал анализатора, чтобы подавать входной сигнал на элемент 103 управления потоком. Элемент 103 управления потоком приспосабливает расход жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок 116 распыления на активной поверхности 110 подложки 106 с помощью подающего элемента 104 для улучшения распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

На фиг. 8 показан вид в сечении устройства 600, генерирующего аэрозоль, содержащего генератор 100 аэрозоля согласно любому из вышеописанных вариантов осуществления. Устройство 600, генерирующее аэрозоль, также содержит часть 602 для хранения жидкости, содержащую жидкий субстрат 604, образующий аэрозоль. Элемент 103 управления потоком генератора 100 аэрозоля управляет расходом жидкого субстрата 604, образующего аэрозоль, на участок 116 распыления посредством подающего элемента 104. Подающий элемент 104 содержит канал 118 и выпускное отверстие 105.

Устройство 600, генерирующее аэрозоль, также содержит блок 608 питания, содержащий перезаряжаемую батарею, электрически соединенную с контроллером 101. Как разъяснено для описанных выше вариантов осуществления, контроллер 101 выполнен с возможностью подачи входных сигналов на элемент 103 управления потоком и на один или более входных преобразователей генератора 100 аэрозоля.

Устройство 600, генерирующее аэрозоль, также содержит корпус 612, в котором содержатся генератор 100 аэрозоля, часть 602 для хранения жидкости и блок 608 питания. Корпус 612 образует впускное отверстие для воздуха 614, мундштук 616 и выпускное отверстие для воздуха 618. Во время использования пользователь осуществляет затяжку через мундштук 616, чтобы втянуть воздух через корпус 612 от впускного отверстия для воздуха 614 к выпускному отверстию для воздуха 618. Аэрозоль, генерируемый генератором 100 аэрозоля, захватывается воздушным потоком, проходящим через корпус 612, для доставки пользователю.

Claims (44)

1. Генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

- подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления; и

- преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления; и

контроллер, расположенный с возможностью задействования преобразователя, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, причем контроллер выполнен с возможностью задействования преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

2. Генератор аэрозоля по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на преобразователь, когда преобразователь задействован в качестве входного преобразователя, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала для управления входным преобразователем на основе выходного сигнала, принимаемого контроллером от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

3. Генератор аэрозоля по п. 1 или 2, в котором генератор аэрозоля содержит элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, причем контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе выходного сигнала, принимаемого контроллером от преобразователя, когда преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя.

4. Генератор аэрозоля по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий отражатель, расположенный на активной поверхности подложки, при этом участок распыления расположен между преобразователем и отражателем.

5. Генератор аэрозоля по п. 4, в котором преобразователь представляет собой первый преобразователь, причем отражатель представляет собой первый отражатель, при этом распылитель на поверхностных акустических волнах дополнительно содержит:

второй преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки, причем контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн;

второй отражатель, расположенный так, чтобы отражать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем при его задействовании в качестве входного преобразователя, так что отраженные поверхностные акустические волны принимаются вторым преобразователем при его задействовании в качестве выходного преобразователя;

при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от второго преобразователя, когда второй преобразователь задействован в качестве выходного преобразователя,

причем участок распыления расположен только между первым преобразователем и первым отражателем.

6. Генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

- подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления; и

- первый преобразователь, второй преобразователь, третий преобразователь и четвертый преобразователь, каждый из которых расположен на активной поверхности подложки;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления; и

контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя, второго преобразователя, третьего преобразователя и четвертого преобразователя;

при этом контроллер выполнен с возможностью задействования каждого из первого преобразователя и второго преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки;

причем третий преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем, при этом контроллер выполнен с возможностью задействования третьего преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем, причем контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от третьего преобразователя;

при этом четвертый преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые вторым преобразователем, причем контроллер выполнен с возможностью задействования четвертого преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых вторым преобразователем, при этом контроллер выполнен с возможностью приема выходного сигнала от четвертого преобразователя;

причем участок распыления расположен только между первым преобразователем и третьим преобразователем.

7. Генератор аэрозоля по п. 6, в котором контроллер выполнен с возможностью подачи первого входного сигнала на первый преобразователь и второго входного сигнала на второй преобразователь, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения первого входного сигнала для управления первым входным преобразователем и второго входного сигнала для управления вторым входным преобразователем на основе сравнения выходного сигнала, принимаемого контроллером от третьего преобразователя, и выходного сигнала, принимаемого контроллером от четвертого преобразователя.

8. Генератор аэрозоля по п. 7, в котором второй входной сигнал идентичен первому входному сигналу.

9. Генератор аэрозоля по п. 7 или 8, в котором подающий элемент содержит элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, причем контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе сравнения выходного сигнала, принимаемого контроллером от третьего преобразователя, и выходного сигнала, принимаемого контроллером от четвертого преобразователя.

10. Генератор аэрозоля для устройства, генерирующего аэрозоль, при этом генератор аэрозоля содержит:

распылитель на поверхностных акустических волнах, содержащий:

- подложку, содержащую активную поверхность, определяющую участок распыления;

- первый преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки; и

- второй преобразователь, расположенный на активной поверхности подложки, при этом участок распыления расположен между первым преобразователем и вторым преобразователем;

подающий элемент, расположенный с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на участок распыления;

контроллер, расположенный с возможностью задействования первого преобразователя и второго преобразователя, причем контроллер выполнен с возможностью задействования первого преобразователя в качестве входного преобразователя для генерирования поверхностных акустических волн на активной поверхности подложки, при этом второй преобразователь расположен так, чтобы принимать поверхностные акустические волны, генерируемые первым преобразователем, причем контроллер выполнен с возможностью задействования второго преобразователя в качестве выходного преобразователя для обнаружения поверхностных акустических волн, генерируемых первым преобразователем, так что второй преобразователь обеспечивает выходной сигнал;

усилитель, при этом распылитель на поверхностных акустических волнах выполнен в качестве линии обратной связи для усилителя, так что усилитель выполнен с возможностью приема выходного сигнала для второго преобразователя и обеспечения выходного сигнала усилителя; и

анализатор, расположенный с возможностью приема выходного сигнала усилителя и подачи выходного сигнала анализатора на контроллер.

11. Генератор аэрозоля по п. 10, в котором анализатор содержит по меньшей мере одно из частотного анализатора, анализатора мощности и фазового анализатора.

12. Генератор аэрозоля по п. 10 или 11, в котором контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на первый преобразователь, при этом контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала для управления первым преобразователем на основе выходного сигнала анализатора, принимаемого контроллером.

13. Генератор аэрозоля по любому из пп. 10-12, в котором подающий элемент содержит элемент управления потоком, расположенный с возможностью управления расходом жидкого субстрата, образующего аэрозоль, подаваемого на участок распыления подающим элементом, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи входного сигнала на элемент управления потоком, причем контроллер выполнен с возможностью изменения входного сигнала на основе выходного сигнала анализатора, принимаемого контроллером.

14. Генератор аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, в котором подложка представляет собой пьезоэлектрическую подложку.

15. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:

генератор аэрозоля по любому из предыдущих пунктов;

блок питания и

часть для хранения жидкости для размещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, при этом подающий элемент расположен с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из части для хранения жидкости на участок распыления.