Система утворення аерозолю із засобом для блокування змінного блока витратних матеріалів

Реферат: Запропонована система утворення аерозолю, яка включає в себе: вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату, елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату, схему керування, яка взаємодіє зі згаданим вмістищем, та засіб блокування у згаданому вмістищі для приведення цього вмістища в згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування. Також запропонований спосіб для системи утворення аерозолю, яка включає в себе вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату, елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю зі згаданого аерозолетвірного субстрату, схему керування, яка взаємодіє зі згаданим вмістищем, та засіб блокування у вмістищі, виконаний так, щоб приводити згадане вмістище у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування, який включає: відправлення сигналу блокування від згаданої схеми керування до згаданого засобу блокування після визначення того, що кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничний рівень, або після визначення порушення правильної роботи згаданої системи. UA 109922 C2 (12) UA 109922 C2 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід має відношення до системи утворення аерозолю. Зокрема, цей винахід має відношення до системи утворення аерозолю, в якій аерозолетвірний субстрат є рідким і міститься у вмістищі для рідини. В WO2007/078273 розкрите електричне курильне приладдя. Рідина зберігається у вмістищі, яке сполучається через декілька невеликих отворів із випарником нагрівача, який живиться від батареї живлення. Нагрівач виконаний у вигляді спірально закрученого електричного нагрівача, змонтованого на електроізоляційній опорі. Під час користування споживач може активувати цей нагрівач шляхом ввімкнення губами блока батарейного живлення. Смоктання споживачем мундштука спричинює проходження повітря крізь отвори у вмістищі над випарником нагрівача в мундштук, а потім у ротову порожнину споживача. Відомі системи утворення аерозолю, включно зі згаданою вище курильною системою, мають численні переваги, водночас залишаючи можливості для вдосконалення конструкції, зокрема, стосовно поводження з рідким аерозолетвірним субстратом, який зберігається у вмістищі для рідини. За першим аспектом цього винаходу запропонована система утворення аерозолю, яка включає в себе: вмістище, яке вміщує аерозолетвірний субстрат; елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату; схему керування, яка взаємодіє зі згаданими вмістищем або елементом утворення аерозолю; та засіб блокування для приведення згаданого вмістища у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування. За варіантом, якому віддається перевага, засіб блокування є частиною вмістища. За варіантом, якому віддається перевага, система утворення аерозолю є електрично керованою системою. Елемент утворення аерозолю за варіантом, якому віддається перевага, є електрично керованим елементом. За варіантом, якому віддається перевага, вмістище є відокремлюваним від головної частини системи утворення аерозолю, й схема керування розміщена в головній частині системи утворення аерозолю. Варіанту здійснення цього винаходу, в якому передбачена можливість автоматичного блокування вмістища, віддається перевага з декількох причин. Якщо вмістище є порожнім або майже порожнім, або якщо згадана система працює неправильно, то ця система може не утворювати аерозоль із потрібними характеристиками, наприклад, розміром частинок аерозолю або хімічним складом. Крім того, якщо вмістище є порожнім або майже порожнім, то блокування цього вмістища є способом інформування споживача про необхідність заміни аерозолетвірного субстрату. Крім того, автоматичне блокування згаданого вмістища може бути використане для запобігання (або принаймні для утруднення) повторному використанню вмістища, повторно заповненого неякісними, неналежними або навіть шкідливими матеріалами субстрату. Система утворення аерозолю за варіантом, якому віддається перевага, додатково включає в себе головну частину, й згадане вмістище утворює або являє собою частину витратного картриджа, виконаного так, щоб його можна було з'єднати зі згаданою головною частиною. Перевага віддається варіанту здійснення цього винаходу, в якому передбачена можливість блокування витратного картриджа, але збереження головної частини як частини багаторазового користування. Згадана головна частина може включати в себе складові частини, які більше коштують, такі як схема керування та засіб взаємодії зі споживачем. За варіантом, якому віддається перевага, засіб блокування являє собою електричний компонент, виконаний так, щоб його можна було відключити або пошкодити сигналом блокування. За варіантом, якому віддається перевага, цей електричний компонент являє собою електричний запобіжник, який може бути перепалений сигналом достатньо великої сили струму. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий сигнал блокування являє собою струм, достатній для перепалення згаданого запобіжника. Однак можуть бути використані інші електричні компоненти, такі як перемикач або транзистор. Наприклад, схема керування може бути виконана так, щоб виконувати оптичну перевірку згаданого вмістища перед тим, як може бути активований згаданий елемент утворення аерозолю, й згаданий засіб блокування може являти собою електрохромний матеріал або термохромну фарбу на згаданому вмістищі, який(у) нагріває нагрівач у відповідь на сигнал блокування. Альтернативно, у випадках, якщо вмістище розпізнають або ідентифікують із застосуванням логічної схеми (наприклад, електричної, електромагнітної або оптичної) із застосуванням унікального ідентифікатора, ця сама схема може бути використана для записування в пам'ять, 1 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 передбачену у цій схемі, "біта непридатності до використання" (біта прапорця), за допомогою якого вмістище стає "заблокованим" і, отже, не може використовуватись з головною частиною системи утворення аерозолю. Однак у випадках, коли згадане вмістище включає в себе таку логічну схему, біт непридатності до використання може бути збережений навіть у самому вмістищі, із запобіганням тим самим його подальшому використанню з іншою системою утворення аерозолю. Схема керування за варіантом, якому віддається перевага, виконана так, щоб визначати або оцінювати, що кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничну кількість, та видавати сигнал блокування, коли кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі визначена або оцінена як така, що є меншою за граничну кількість. Схема керування може визначати кількість субстрату у згаданому вмістищі шляхом безпосереднього вимірювання, непрямого вимірювання або шляхом обчислення. Наприклад, згадана система може включати в себе засіб для безпосереднього вимірювання маси вмістища, такий як ваги. Схема керування може бути виконана так, щоб обчислювати масу витраченого субстрату шляхом моніторингу користування системою. Наприклад, схема керування може обчислювати витрату субстрату, виходячи з кількості разів активування згаданого елемента утворення аерозолю. Альтернативно згадана схема керування може використовувати зміну у роботі згаданої системи, яка свідчить про спорожнення вмістища, для оцінювання кількості субстрату, яка залишилася у згаданому вмістищі. Гранична кількість рідкого аерозолетвірного субстрату у вмістищі для рідини може бути абсолютною кількістю або відносною кількістю, наприклад, процентним значенням. Якщо кількість рідкого аерозолетвірного субстрату зменшилась, наприклад, якщо згадане вмістище для рідини є порожнім або майже порожнім, то до згаданого елемента утворення аерозолю може подаватись недостатня кількість рідкого аерозолетвірного субстрату. У випадку використання нагрівача як елемент утворення аерозолю це може призвести до підвищення температури нагрівача. Отже температура нагрівача, виміряна датчиком температури, може надати електричній схемі можливість визначити, що кількість рідкого аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі для рідини зменшилася до заздалегідь визначеного граничного значення. Схема керування за варіантом, якому віддається перевага, виконана так, щоб видавати сигнал блокування, коли ця схема виявляє порушення правильної роботи згаданої системи. Наприклад, якщо для утворення аерозолю використовують нагрівач, то для виявлення будьякого перегріву нагрівача або субстрату можна використовувати датчик температури. Цей датчик температури з'єднаний зі згаданою схемою керування, і ця схема керування видає сигнал блокування, якщо температура, виміряна датчиком температури, перевищує перше граничне значення температури. Такому варіанту здійснення віддається перевага, оскільки він надає можливість системі запобігти утворенню небажаних або шкідливих складників аерозолю. Аерозолетвірний субстрат за варіантом, якому віддається перевага, має фізичні властивості, наприклад, температуру кипіння, придатні для використання у згаданій системі утворення аерозолю. Аерозолетвірний субстрат за варіантом, якому віддається перевага, являє собою рідину. Ця рідина за варіантом, якому віддається перевага, містить тютюнвмісний матеріал, який містить леткі ароматичні речовини тютюну, які вивільняються зі згаданої рідини при нагріванні. Альтернативно або на додаток до цього згадана рідина може містити нетютюновий матеріал. Рідина може містити воду, розчинники, етанол, рослинні екстракти та ароматичні речовини природного і штучного походження. За варіантом, якому віддається перевага, згадана рідина, крім того, містить аерозолеутворювач. Прикладами прийнятних аерозолеутворювачів є гліцерин та пропіленгліколь. За варіантом, якому віддається перевага, згадане вмістище виконане так, щоб субстрат у цьому вмістищі був захищений від навколишнього повітря та, у деяких варіантах здійснення цього винаходу, від світла, так що ризик розкладання субстрату значно зменшується. Крім того, може підтримуватися високий рівень гігієни. Елемент утворення аерозолю за варіантом, якому віддається перевага, являє собою нагрівач, виконаний так, щоб нагрівати субстрат. Однак можуть бути використані інші елементи утворення аерозолю, такі як вібруючий перетворювач. Нагрівач за варіантом, якому віддається перевага, являє собою електричний нагрівач. Електричний нагрівач може включати в себе єдиний нагрівальний елемент. Альтернативно електричний нагрівач може включати в себе більше ніж один нагрівальний елемент, наприклад, два, або три, або чотири, або п'ять, або шість, або більше нагрівальних елементів. Нагрівальний елемент або нагрівальні елементи можуть бути розташовані так, щоб найбільш ефективно нагрівати рідкий аерозолетвірний субстрат. 2 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 За варіантом, якому віддається перевага, згадана схема керування виконана так, щоб видавати сигнал блокування у відповідь на вимірювання температури або опору. За варіантом, якому віддається більша перевага, згадана схема керування виконана так, щоб видавати сигнал блокування у відповідь на визначення того, що температура або опір нагрівального елемента перевищила(-ив) заздалегідь визначене граничне значення. Електричний нагрівальний елемент (або елементи) за варіантом, якому віддається перевага, включає в себе електрорезистивний матеріал. До прийнятних електрорезистивних матеріалів належать, але без обмеження ними: напівпровідники, такі як легована кераміка, електропровідна кераміка (така як, наприклад, дисиліцид молібдену), вуглець, графіт, метали, металеві сплави, а також композиційні матеріали, виготовлені з керамічного матеріалу та матеріалу з металічними властивостями. Такі композиційні матеріали можуть містити леговану або нелеговану кераміку. До прикладів прийнятної легованої кераміки належать леговані карбіди кремнію. До прикладів прийнятних металів належать титан, цирконій, тантал і метали платинової групи. До прикладів прийнятних металевих сплавів належать нержавіюча сталь, константан, нікель-, кобальт-, хром-, алюміній-, титан-, цирконій-, гафній-, ніобій-, молібден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галій-, марганець- та залізовмісні сплави, а також жаростійкі сплави на основі нікелю, заліза, кобальту, нержавіюча сталь, сплав Timetal®, сплави на основі заліза та алюмінію, а також сплави на основі заліза, марганцю та алюмінію. Timetal® є зареєстрованим товарним знаком, який належить Titanium Metals Corporation. До складу композиційних матеріалів електрорезистивний матеріал факультативно може бути введений інкапсульованим або вкритим оболонкою з ізолювального матеріалу, або навпаки, залежно від кінетики переносу енергії та бажаних зовнішніх фізико-хімічних властивостей. Нагрівальний елемент може включати в себе металеву піддану травленню фольгу, ізольовану між двома шарами інертного матеріалу. У цьому випадку згаданий інертний матеріал може включати в себе Kapton®, суцільно поліімїдну або слюдяну фольгу. Kapton® є зареєстрованим товарним знаком, який належить Е.І. du Pont de Nemours and Company. Електричний нагрівальний елемент може мати будь-яку прийнятну форму. Наприклад, згаданий щонайменше один електричний нагрівальний елемент може мати форму нагрівального леза. Альтернативно згаданий щонайменше один електричний нагрівальний елемент може мати вигляд корпусу або підкладки з окремих частин, які мають різні електропровідні властивості, або вигляд електрорезистентної металевої трубки. Згадане вмістище може включати в себе одноразовий нагрівальний елемент. Альтернативно також може бути прийнятним варіант здійснення, в якому одна або більше нагрівальних голок або стрижнів простягаються крізь згаданий аерозолетвірний субстрат. Альтернативно згаданий електричний нагрівальний елемент може включати в себе гнучкий лист матеріалу. Інші альтернативні варіанти включають в себе нагрівальний дріт або нитку розжарення, наприклад, дріт з платини, вольфраму, ніхрому (Ni-Cr) або іншого сплаву, або нагрівальну пластину. Факультативно нагрівальний елемент може бути вкладений у жорсткий несучий матеріал або розміщений на ньому. Нагрівальний елемент може включати в себе поглинач тепла, або тепловий акумулятор, який включає в себе матеріал, здатний абсорбувати та зберігати тепло і потім через певний час вивільнювати це тепло для нагрівання аерозолетвірного субстрату. Поглинач тепла може бути виготовлений з будь-якого прийнятного матеріалу, такого як прийнятний матеріал з металічними властивостями або керамічний матеріал. За варіантом, якому віддається перевага, цей матеріал має велику теплоємність (матеріал, здатний до накопичення відчутного тепла), або являє собою матеріал, здатний до абсорбування та подальшого вивільнення тепла за допомогою оборотного процесу, такого як високотемпературний фазовий перехід. До прийнятних матеріалів, здатних до накопичення відчутного тепла, належать силікагель, глинозем, вуглець, скляна мата, скловолокно, мінерали, сплав або метал, такий як алюміній, срібло або свинець, та целюлозний матеріал, такий як папір. До інших прийнятних матеріалів, які вивільнюють тепло за допомогою оборотного фазового переходу, належать парафін, ацетат натрію, нафталін, віск, поліетиленоксид, метал, солі металу, суміш евтектичних солей або сплав. Поглинач тепла, або тепловий акумулятор, може бути розташований так, щоб знаходитись у прямому контакті з аерозолетвірним субстратом і мати змогу передавати накопичене тепло безпосередньо субстрату. Альтернативно тепло, збережене у поглиначі тепла, або тепловому акумуляторі, може бути перенесене до аерозолетвірного субстрату за допомогою провідника тепла, такого як металева трубка. Нагрівач може нагрівати згаданий рідкий аерозолетвірний субстрат за допомогою провідності. Цей нагрівач може принаймні частково контактувати зі згаданим субстратом. 3 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Альтернативно тепло від згаданого нагрівача може бути проведено до згаданого субстрату за допомогою теплопровідного елемента. Альтернативно нагрівач може передавати тепло до навколишнього повітря, що надходить, яке просмоктують через електрично керовану систему утворення аерозолю під час її використання, яке, в свою чергу, нагріває аерозолетвірний субстрат за допомогою конвекції. Навколишнє повітря може бути піддане нагріванню перед його проходженням крізь аерозолетвірний субстрат. Альтернативно навколишнє повітря може бути спочатку просмоктане крізь рідкий субстрат, а потім піддане нагріванню. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий аерозолетвірний субстрат являє собою рідину при кімнатній температурі, й згадана система утворення аерозолю, крім того, включає в себе капілярний гніт для переміщення згаданого рідкого аерозолетвірного субстрату зі згаданого вмістища до згаданого елемента утворення аерозолю. За варіантом, якому віддається перевага, капілярний гніт розташований так, щоб він контактував із рідиною у вмістищі. За варіантом, якому віддається перевага, капілярний гніт простягається у вмістище для рідини. У цьому випадку під час використання рідина переноситься із вмістища для рідини до електричного нагрівача (або іншого елемента утворення аерозолю) під дією капілярних сил у капілярному ґноті. В одному з варіантів здійснення капілярний гніт має перший кінець та другий кінець, перший кінець простягається у вмістище для контактування у ньому з рідиною, а електричний нагрівач виконаний так, щоб нагрівати рідину на другому кінці. Коли нагрівач увімкнений, рідина на другому кінці капілярного ґнота випаровується згаданим щонайменше одним нагрівальним елементом нагрівача з утворенням перенасиченої пари. Ця перенасичена пара перемішується з повітряним потоком та переноситься ним. Під час руху потоку повітря ця пара конденсується з утворенням аерозолю, й цей аерозоль спрямовується у ротову порожнину споживача. Рідкий аерозолетвірний субстрат має фізичні властивості, включаючи в'язкість, які надають можливість переміщення цієї рідини крізь капілярний гніт під дією капілярних сил. Капілярний гніт може мати волокнисту або губчасту структуру. За варіантом, якому віддається перевага, капілярний гніт включає в себе пучок капілярів. Наприклад, капілярний гніт може включати в себе множину волокон або ниток, або інших трубок з невеликим діаметром отвору. Волокна або нитки можуть бути загалом вирівняні у поздовжньому напрямку системи утворення аерозолю. Альтернативно капілярний гніт може включати в себе губкоподібний або піноподібний матеріал, якому надана форма стрижня. Цей стрижень може простягатись у повздовжньому напрямку системи утворення аерозолю. Структура ґнота утворює множину невеликих отворів або трубок, крізь які рідина може бути переміщена під дією капілярних сил. Капілярний гніт може включати в себе будь-який прийнятний матеріал або комбінацію матеріалів. Прикладами прийнятних матеріалів є капілярні матеріали, наприклад, губчастий або спінений матеріал, матеріали на основі кераміки або графіту у формі волокнин або спечених порошків, спінений матеріал з металічними властивостями або спінена пластмаса, волокнистий матеріал, наприклад, виготовлений із прядених або екструдованих волокон, таких як ацетатцелюлозні волокна, поліефірні волокна, волокна зі зв'язаних поліолефінів, поліетиленові волокна, териленові волокна або поліпропіленові волокна, нейлонові волокна або кераміка. Капілярний гніт може мати будь-яку прийнятну капілярність та пористість, щоб бути придатним до використання з рідинами, які мають різні фізичні властивості. Рідина має фізичні властивості, включаючи, але без обмеження ними, в'язкість, поверхневий натяг, густину, теплопровідність, температуру кипіння та тиск пари, які надають можливість переміщення цієї рідини крізь капілярний пристрій під дією капілярних сил. За варіантом, якому відається перевага, елемент утворення аерозолю виконаний у вигляді нагрівального дроту або нитки розжарення, яка знаходиться навколо капілярного ґнота та факультативно є опорою для нього. Капілярні властивості ґнота у поєднанні з властивостями рідини забезпечують постійну вологість ґнота в зоні нагрівання під час нормального режиму використання, коли в системі міститься достатня кількість аерозолетвірного субстрату. Система утворення аерозолю може включати в себе користувацький дисплей. У цьому випадку згадане інформування споживача може включати в себе надання інформації на користувацькому дисплеї. Альтернативно інформування може включати в себе звукову індикацію або будь-який інший прийнятний вид інформування споживача. Система утворення аерозолю може, крім того, включати в себе джерело електроживлення. За варіантом, якому віддається перевага, система утворення аерозолю включає в себе корпус. За варіантом, якому віддається перевага, корпус є довгастим. Якщо система утворення аерозолю включає в себе капілярний гніт, то під час використання повздовжня вісь капілярного ґнота та повздовжня вісь корпусу можуть бути по суті паралельними. Корпус може включати в 4 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 себе гільзу та мундштук. У цьому випадку всі складові частини можуть бути вміщені або у гільзу, або у мундштук. В варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, корпус включає в себе знімний витратний картридж, який включає в себе вмістище, капілярний гніт та нагрівач. У такому варіанті здійснення ці частини системи утворення аерозолю можуть бути відокремлюваними від корпусу у вигляді єдиної складової частини. Корпус може бути виконаний з будь-якого прийнятного матеріалу або комбінації матеріалів. Прикладами прийнятних матеріалів є метали, сплави, пластмаси або композиційні матеріали, які містять один або більшу кількість зазначених матеріалів, або ж термопластичні матеріали, прийнятні для харчового або фармацевтичного застосування, наприклад, поліпропілен, поліефірефіркетон (РЕЕК) та поліетилен. За варіантом, якому віддається перевага, матеріал є легким і некрихким. За варіантом, якому віддається перевага, система утворення аерозолю є портативною. Система утворення аерозолю може бути курильною системою й мати розмір, який є порівнянним із розміром традиційної сигари або сигарети. Загальна довжина курильної системи може становити від приблизно 30 мм до приблизно 100 мм. Зовнішній діаметр курильної системи може становити від приблизно 5 мм до приблизно 13 мм. За варіантом, якому віддається перевага, електрично керована система утворення аерозолю є електронагрівною курильною системою. За другим аспектом цього винаходу запропонований картридж для використання у системі утворення аерозолю, який включає в себе аерозолетвірний субстрат; та засіб блокування для приведення згаданого картриджа в згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан, причому згаданий засіб блокування виконаний так, щоб бути активованим сигналом від згаданої системи утворення аерозолю. Аерозолетвірний субстрат і засіб блокування можуть приймати будь-яку із форм, описаних стосовно першого аспекту цього винаходу. Картридж може включати в себе вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату та капілярний гніт, як описано стосовно першого аспекту цього винаходу. Картридж може додатково включати в себе елемент утворення аерозолю, як описано стосовно першого аспекту цього винаходу. Картридж може також включати в себе одну або більше схем керування, джерело живлення та засіб взаємодії зі споживачем, як описано стосовно першого аспекту цього винаходу. За третім аспектом цього винаходу запропонований пристрій утворення аерозолю для використання із витратним картриджем, причому цей витратний картридж включає в себе аерозолетвірний субстрат і засіб блокування, виконаний так, щоб приводити згаданий картридж у згаданому пристрої утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування, й вказаний пристрій утворення аерозолю включає в себе: схему керування, виконану так, щоб видавати сигнал блокування згаданому засобу блокування, якщо визначено або оцінено, що кількість аерозолетвірного субстрату у вмістищі менше граничної кількості, або якщо виявлено порушення правильної роботи. Схема керування може бути виконана так, як описано стосовно першого аспекту цього винаходу. Пристрій утворення аерозолю може додатково включати в себе елемент утворення аерозолю, як описано стосовно згаданого першого аспекту цього винаходу. Картридж може також включати в себе одне або більше джерел живлення та засоби взаємодії зі споживачем, як описано стосовно першого аспекту цього винаходу. За четвертим аспектом цього винаходу запропонований спосіб для виконання в системі утворення аерозолю, яка включає в себе вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату, елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю зі згаданого аерозолетвірного субстрату, схему керування, яка взаємодіє зі згаданим вмістищем, та засіб блокування, з'єднаний зі згаданим вмістищем, який виконаний так, щоб приводити згадане вмістище у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування, який включає: відправлення сигналу блокування від згаданої схеми керування до згаданого засобу блокування після визначення того, що кількість згаданого аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничний рівень, або після визначення порушення правильної роботи згаданої системи. За п'ятим аспектом цього винаходу запропонована електрична схема для системи утворення аерозолю, яка призначена для виконання способу за другим аспектом цього винаходу. За шостим аспектом цього винаходу запропонована комп'ютерна програма, виконання якої програмовною електричною схемою для системи утворення аерозолю спричинює виконання цією програмовною електричною схемою способу за другим аспектом цього винаходу. 5 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Особливості, наведені в описі системи утворення аерозолю за цим винаходом, можуть також бути застосовані до способу за цим винаходом. Особливості, наведені в описі способу за цим винаходом, можуть також бути застосовані до системи утворення аерозолю за цим винаходом. Нижче цей винахід буде описаний тільки у вигляді прикладу, із посиланнями на супровідні фігури, на яких: Фіг. 1 - один із прикладів електрично керованої системи утворення аерозолю, яка має вмістище для рідини; та Фіг. 2 - схема пристрою блокування, придатного для використання у системі, показаній на Фіг. 1. На Фіг. 1 показаний один із прикладів електрично керованої системи утворення аерозолю, яка має вмістище для рідини. Показана на Фіг. 1 система являє собою курильну систему. Курильна система 100 з Фіг. 1 включає в себе корпус 101, який має мундштучний кінець 103 та корпусний кінець 105. У корпусному кінці розташовані джерело електроживлення у вигляді батареї 107 та електрична схема 109 керування. Також надана система 111 виявлення затягувань, яка взаємодіє з електричною схемою 109 керування. У мундштучному кінці розташовані вмістище для рідини у вигляді картриджа 113, який вміщує рідину 115, капілярний гніт 117 та нагрівач 119. Слід зазначити, що нагрівач лише схематично зображений на Фіг. 1. В ілюстративному варіанті здійснення цього винаходу, показаному на Фіг. 1, один кінець капілярного ґнота 117 простягається в картридж 113, а другий кінець капілярного ґнота 117 оточений нагрівачем 119. Нагрівач з'єднаний з електричною схемою керування через контакти 121, які можуть простягатися вздовж зовнішнього боку картриджа 113 (не показано на Фіг. 1). Корпус 101 також включає в себе вхідний отвір 123 для повітря, вихідний отвір 125 для повітря на мундштучному кінці та камеру 127 утворення аерозолю. Під час користування система функціонує як описано нижче. Рідина 115 переноситься під дією капілярних сил з картриджа 113, а саме з кінця капілярного ґнота 117, який простягається у картридж, до іншого кінця капілярного ґнота 117, який оточений нагрівачем 119. Коли споживач всмоктує повітря із системи утворення аерозолю крізь вихідний отвір 125 для повітря, навколишнє повітря всмоктується крізь вхідний отвір 123 для повітря. У зображеному на Фіг. 1 варіанті конструкції система 111 виявлення затягувань визначає затягування і активує нагрівач 119. Батарея 107 подає електричну енергію на нагрівач 119 для нагрівання кінця ґнота 117, оточеного нагрівачем. Рідина на цьому кінці ґнота 117 випаровується нагрівачем 119 із утворенням перенасиченої пари. Водночас із цим випарена рідина заміщується новою рідиною, яка переміщується вздовж ґнота 117 під дією капілярних сил. (Це явище інколи називають "підкачуванням"). Утворена перенасичена пара перемішується із повітряним потоком, який надходить крізь вхідний отвір 123 для повітря, і переноситься цим повітряним потоком. У камері 127 утворення аерозолю відбувається конденсація пари з утворенням призначеного для вдихання аерозолю, який переноситься до вихідного отвору 125 для повітря та у ротову порожнину споживача. У показаному на Фіг. 1 варіанті здійснення цього винаходу електрична схема 109 керування та система 111 виявлення затягувань за варіантом, якому віддається перевага, є програмовними. Електрична схема 109 керування та система 111 виявлення затягувань можуть бути використані для керування роботою системи утворення аерозолю. Це допомагає задавати розмір частинок в аерозолі. На Фіг. 1 показаний один із прикладів електрично керованої системи утворення аерозолю за цим винаходом. Однак є можливими багато інших прикладів. Крім того, слід зазначити, що Фіг. 1 є схематичною. Зокрема, складові частини показані без додержання масштабу і не співвідносяться за розміром ані окремо, ані між собою. Система утворення аерозолю має включати в себе або вміщати аерозолетвірний субстрат. Для системи утворення аерозолю є необхідним елемент утворення аерозолю будь-якого виду, такий як нагрівач або вібруючий перетворювач, для утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату. Нарешті, для системи утворення аерозолю є необхідною схема керування для вимикання цієї системи. Це буде описано нижче із посиланнями на Фіг. 2. Наприклад, система не обов'язково має бути курильною системою. Необов'язково має надаватися система виявлення затягувань. Замість цього системою можна керувати шляхом ручного активування, наприклад, споживач керує перемикачем, коли виконує затягування. Наприклад, існує можливість зміни форми і розміру корпусу в цілому. Крім того, система може не включати в себе капілярний гніт. Однак у варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, система включає в себе капілярний гніт для перенесення рідкого субстрату із вмістища до щонайменше одного нагрівального елемента. Капілярний гніт, який може бути виготовлений з різних пористих або 6 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 капілярних матеріалів, за варіантом, якому віддається перевага, має відому, заздалегідь визначену капілярність. Прикладами таких матеріалів є матеріали на основі кераміки або графіту у формі волокнин або спечених порошків. Для пристосування до різних фізичних властивостей рідини, таких як густина, в'язкість, поверхневий натяг і тиск пари, можуть використовуватися ґноти різної пористості. Необхідно, щоб згаданий гніт був придатним для доставки потрібної кількості рідини до нагрівача. За варіантом, якому віддається перевага, цей нагрівач включає в себе щонайменше один нагрівальний дріт або нитку розжарення, яка простягається навколо згаданого капілярного ґнота. Система утворення аерозолю за цим винаходом включає в себе схему керування, виконану так, щоб блокувати картридж 113. Це може бути виконане з декількох причин. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, схема керування виконана так, щоб визначати кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі. Якщо вмістище для рідини визначається як порожнє або майже порожнє, схема 109 керування блокує картридж 113. Це є головною причиною блокування, оскільки при майже порожньому вмістищі до нагрівача може подаватися непридатний для використання рідкий аерозолетвірний субстрат. Це може означати, що створений та призначений для вдихання споживачем аерозоль не має потрібних властивостей, наприклад, розміру частинок аерозолю. В результаті цього споживач може отримати неприємні відчуття. Крім того, перевага віддається варіанту із наданням механізму, за допомогою якого споживач може бути інформований про те, що вмістище для рідини є порожнім або майже порожнім. Після цього споживач може підготуватися до заміни вмістища. Блокування порожніх картриджів також забезпечує безпеку споживача. Існує небезпека того, що картридж може бути заповнений неякісними та, можливо, небезпечними речовинами. Однак блокування картриджів на постійній основі унеможливлює їх повторне заповнення та повторне застосування. На Фіг. 2 показаний один із варіантів виконання системи блокування, яка може бути використана у системі, описаній із посиланням на Фіг. 1. Показана на Фіг. 2 система блокування має дві частини. Одна частина розміщена у витратному картриджі 113, а друга частина розміщена у схемі 109 керування. У змінному блоці витратних матеріалів розташований електричний запобіжник 201. Для з'єднання витратного вмістища 113 та головної частини пристрою 101 застосоване з'єднувальне гніздо з трьох контактів 221. Згадана витратна частина включає в себе нагрівальний елемент 119. Потужність, яку підводять до нагрівального елемента 119 та якій надана форма модульованого сигналу, регулюють цифровим виходом 205 на мікроконтролері 203 та за допомогою транзистора Т1. Позитивний електрод 207 батареї з'єднаний з іншим виводом нагрівального елемента 119 та електричного запобіжника 201. У варіанті здійснення цього винаходу, показаному на Фіг. 2, визначення того, що картридж 113 є майже порожнім, виконується шляхом моніторингу температури нагрівального елемента 119. Якщо картридж є майже порожнім, то до нагрівача крізь гніт подається недостатня кількість рідкого аерозолетвірного субстрату. Це призводить до підвищення температури нагрівача, оскільки для випаровування субстрату витрачається менше енергії. Отже температура нагрівача надає схемі керування можливість визначити зменшення кількості рідкого аерозолетвірного субстрату у вмістищі для рідини до заздалегідь визначеного граничного значення. Змінний блок витратних матеріалів після досягнення критичної температури блокують для того, щоб уникнути порушення споживачем правил споживання, наприклад, повторного заповнення картриджа. Блокування також інформує споживача про необхідність заміни змінного блока витратних матеріалів. Блокування змінного блока витратних матеріалів також запобігає утворенню шкідливих складників, які утворюються внаслідок надлишку тепла. Вимірювання температури нагрівального елемента ґрунтується на обчисленні сили струму, який проходить крізь опір 209. Цю силу електричного струму визначають, виходячи з сигналу на вході 213 та напруги батареї, перетворених у цифрові значення за допомогою двох аналогових входів на мікроконтролері. У міру підвищення температури нагрівального елемента збільшується і його опір. Взаємозв'язок між опором та температурою для цього нагрівального елемента може бути запрограмований або збережений у згаданому мікроконтролері. Коли цей мікроконтролер визначає, що була досягнута критична температура, він активує цифровий вихід 211, з'єднаний із транзистором Т2, який перепалює електричний запобіжник 201. Після цієї операції при кожному виконанні споживачем затягування з пристрою мікроконтролер 203 перевіряє цілісність запобіжника 201 через лінію 215 дозволу споживання, та, якщо з'єднання втрачене, то пристрій не працюватиме. Після заміни змінного блока витратних матеріалів новим блоком витратних матеріалів із непошкодженим запобіжником система повертається до нормального режиму роботи. 7 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Є очевидним, що можливі інші способи блокування картриджа, та можливі інші конфігурації електричної схеми при застосуванні запобіжника або іншого електронного елемента, виконаного так, щоб перемикати або розмикати електричне коло. Наприклад, спеціальний датчик температури може бути з'єднаний з мікроконтролером, призначеним для визначення температури згаданого нагрівального елемента. Схема керування може бути виконана так, щоб інформувати споживача, коли згадана схема визначила, що кількість рідини у вмістищі для рідини зменшилась до першого граничного значення, та блокувати картридж, коли ця схема визначила, що кількість рідини у вмістищі для рідини зменшилась до другого граничного значення. Наприклад, якщо система утворення аерозолю включає в себе користувацький дисплей, то на цьому користувацькому дисплеї може надаватися інформація про те, що вмістище для рідини є порожнім або майже порожнім, та оцінка кількості затягувань, яка залишилась до блокування. Альтернативно або на додаток до цього чутний звук може повідомити споживачу, що вмістище для рідини є порожнім або майже порожнім. Звичайно, можливі й альтернативні способи інформування споживача про те, що вмістище для рідини є порожнім або майже порожнім. Перевага інформування споживача полягає у тому, що після цього споживач має змогу підготуватися до заміни вмістища для рідини. Цим винаходом запропоновані система та спосіб приведення витратного картриджа у непридатний для роботи стан в системі утворення аерозолю. Це має переваги з точки зору безпеки, а також надає переваги з точки зору відчуттів споживача та зручності для нього. Хоча був описаний один конкретний варіант здійснення, можливі численні способи блокування витратного картриджа та численні умови, при яких згаданий засіб блокування може бути активований, які охоплюватимуться обсягом цього винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Система утворення аерозолю, яка включає в себе: вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату; елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату; схему керування, яка взаємодіє зі згаданими вмістищем або елементом утворення аерозолю; та засіб блокування для приведення згаданого вмістища у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування, причому схема керування виконана так, щоб визначати або оцінювати, коли кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничну кількість, та видавати сигнал блокування, коли згадана кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі визначається або оцінюється як така, що є меншою за граничну кількість, і згадана система утворення аерозолю являє собою електрично керовану курильну систему. 2. Система утворення аерозолю за п. 1, яка відрізняється тим, що включає в себе головну частину, причому згадане вмістище являє собою витратний картридж, виконаний з'єднуваним зі згаданою головною частиною. 3. Система утворення аерозолю за п. 2, яка відрізняється тим, що схема керування розташована в головній частині системи утворення аерозолю. 4. Система утворення аерозолю за п. 1, п. 2 або п. 3, яка відрізняється тим, що згаданий засіб блокування являє собою компонент, виконаний так, щоб його можна було відключити або пошкодити сигналом блокування. 5. Система утворення аерозолю за п. 4, яка відрізняється тим, що згаданий компонент являє собою електричний запобіжник. 6. Система утворення аерозолю за п. 4, яка відрізняється тим, що згаданий компонент являє собою електричний перемикач або блок перетворення цифрової інформації, які взаємодіють зі згаданою схемою керування та повідомляють про стан "розблоковано/заблоковано" для згаданого вмістища. 7. Система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що схема керування виконана так, щоб видавати сигнал блокування при виявленні цією схемою керування певного порушення правильної роботи системи утворення аерозолю. 8. Система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що елемент утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату являє собою нагрівач, виконаний так, щоб нагрівати цей субстрат. 9. Картридж для використання у системі утворення аерозолю, який включає в себе аерозолетвірний субстрат; та 8 UA 109922 C2 5 10 15 20 25 засіб блокування для приведення згаданого картриджа у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан, причому цей засіб блокування виконаний так, щоб бути активованим сигналом від згаданої системи утворення аерозолю. 10. Картридж за п. 9, який відрізняється тим, що згаданий засіб блокування являє собою електричний компонент, виконаний так, щоб його можна було відключити або пошкодити згаданим сигналом. 11. Пристрій утворення аерозолю для використання із витратним картриджем, який включає в себе аерозолетвірний субстрат і засіб блокування, виконаний так, щоб приводити цей картридж у згаданому пристрої утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування, й вказаний пристрій утворення аерозолю включає в себе: схему керування, виконану так, щоб видавати сигнал блокування засобу блокування, якщо кількість аерозолетвірного субстрату у вмістищі визначена або оцінена як така, що є меншою за граничну кількість, або якщо виявлене певне порушення правильної роботи системи, причому згаданий пристрій утворення аерозолю являє собою електрично керований курильний пристрій. 12. Пристрій утворення аерозолю за п. 11, який відрізняється тим, що схема керування виконана так, щоб визначати або оцінювати, коли кількість аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничну кількість. 13. Спосіб для електрично керованої курильної системи, яка включає в себе вмістище для зберігання аерозолетвірного субстрату, елемент утворення аерозолю, призначений для утворення аерозолю з аерозолетвірного субстрату, схему керування, яка взаємодіє зі згаданим вмістищем, та засіб блокування, з'єднаний зі згаданим вмістищем, який виконаний так, щоб приводити згадане вмістище у згаданій системі утворення аерозолю у непридатний для роботи стан у відповідь на сигнал блокування від згаданої схеми керування, який включає: відправлення сигналу блокування від згаданої схеми керування до згаданого засобу блокування після визначення того, що кількість згаданого аерозолетвірного субстрату у згаданому вмістищі є меншою за граничний рівень, або після визначення порушення правильної роботи згаданої системи. 9 UA 109922 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10