用于气溶胶递送设备的压差传感器的制作方法
本公开涉及诸如吸烟制品之类的气溶胶递送设备，并且更具体地涉及可利用电产生的热量来生成气溶胶的气溶胶递送设备(例如，通常被称为电子烟的吸烟制品)。吸烟制品可被配置成加热气溶胶前体，该气溶胶前体可含有由烟草制得或来源于烟草的材料或以其他方式含有烟草，该前体可形成供人体消耗的可吸入物质。
技术背景
多年来已经提出许多设备，作为对需要燃烧烟草以供使用的吸烟产品的改进品或替代品。这些设备中的许多设备据称已被设计成提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟相关的感觉，但不递送由于烟草燃烧而产生的大量不完全燃烧物和热解产物。为了这个目的，已提出了众多替代的吸烟产品、风味产生器和药用吸入器，其利用电能来蒸发或加热挥发性材料，或尝试在不燃烧烟草至很大程度的情况下提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉。参看例如阐述于在collett等人的美国专利号8,881737、griffithjr.等人的美国专利申请公开号2013/0255702、sebastian等人的美国专利申请公开号2014/0000638、sears等人的美国专利申请公开号2014/0096781、ampolini等人的美国专利申请公开号2014/0096782、davis等人的美国专利申请公开号2015/0059780以及watson等人2016年7月28日提交的美国专利申请序列号15/222615中描述的
背景技术：
中陈述的各种替代的吸烟制品、气溶胶递送设备和热生成源，所述文献全部以引用的方式并入本文。另见，例如counts等人的美国专利号5388594和robinson等人的美国专利号8,079,371的背景部分中描述的产品和加热配置的各种实施例，其以引用的方式并入本文中。
然而，期望提供一种改进了电子器件(诸如可以扩展设备的可用性)的气溶胶递送设备。
技术实现要素：
本公开涉及气溶胶递送设备、形成这种设备的方法以及这种设备的元件。本公开包括但不限于以下示例性实施方式。
示例实施方式1：一种气溶胶递送设备，包括：至少一个壳体，所述至少一个壳体将配置成保持气溶胶前体组合物的储集器封围在内；加热元件；传感器，所述传感器被配置成产生环境大气压力和通过所述气溶胶递送设备的至少一部分的气流引起的压力之间的压差的测量值，所述传感器被配置成将所述压差的所述测量值转换成对应的电信号；以及微处理器，所述微处理器耦合到所述加热元件和所述传感器上，所述微处理器被配置成接收所述对应的电信号并仅在所述压差至少为阈值压差的情况下以激活模式操作，处于所述激活模式的所述微处理器被配置成控制所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
示例实施方式2：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，所述传感器是基于微电子机械系统(基于mems)的传感器。
示例实施方式3：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，所述传感器是多向机电压力传感器，其被配置成基于所述传感器在不同方向上的压力来产生压差测量值。
示例实施方式4：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，所述传感器和所述微处理器封装在防水材料中，从而使所述传感器和所述微处理器防水或耐水、耐气溶胶前体组合物或所述气溶胶前体组合物的蒸发组分。
示例实施方式5：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，所述微处理器响应于仅具有来自所述传感器的所述对应的电信号的预定频率的电信号，以防止来自所述气溶胶递送设备的外部设备的具有其它频率的电信号导致所述微处理器在所述激活模式下操作。
示例实施方式6：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，所述传感器在可从多个频率模式中选择的频率模式下可操作，所述微处理器被配置成选择并由此控制所述传感器的所述频率模式，并且多个所述频率模式包括第一频率模式和第二频率模式，相对于所述第二频率模式，所述第一频率模式处于较高的频率，所述传感器的功耗较低，测量的分辨率较低；所述第二频率模式处于较低的频率，所述传感器的功耗较高，测量的分辨率较高。
示例实施方式7：一种控制主体，与料筒耦合或能与料筒耦合以形成气溶胶递送设备，所述料筒包含配置成保持气溶胶前体组合物的储集器并且配备有加热元件，所述加热元件能被控制为激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分，所述控制主体包括壳体；并且在所述壳体内部包括：传感器，所述传感器被配置成产生环境大气压力和通过所述控制主体的至少一部分的气流引起的压力之间的压差的测量值，所述传感器被配置成将所述压差的所述测量值转换成对应的电信号；以及微处理器，所述微处理器当所述控制主体与所述料筒耦合时，耦合到所述加热元件和所述传感器上，所述微处理器被配置成接收所述对应的电信号并仅在所述压差至少为阈值压差的情况下以激活模式操作，处于所述激活模式的所述微处理器被配置成控制所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
示例实施方式8：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，所述传感器是基于微电子机械系统(基于mems)的传感器。
示例实施方式9：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，所述传感器是多向机电压力传感器，其被配置成基于所述传感器在不同方向上的压力来产生压差测量值。
示例实施方式10：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，所述传感器和所述微处理器封装在防水材料中，从而使所述传感器和所述微处理器防水或耐水、耐气溶胶前体组合物或所述气溶胶前体组合物的蒸发组分。
示例实施方式11：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，所述微处理器响应于仅具有来自所述传感器的所述对应的电信号的预定频率的电信号，以防止来自所述控制主体的外部设备的具有其它频率的电信号导致所述微处理器在所述激活模式下操作。
示例实施方式12：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，所述传感器在可从多个频率模式中选择的频率模式下可操作，所述微处理器被配置成选择并由此控制所述传感器的所述频率模式，并且多个所述频率模式包括第一频率模式和第二频率模式，相对于所述第二频率模式，所述第一频率模式处于较高的频率，所述传感器的功耗较低，测量的分辨率较低；所述第二频率模式处于较低的频率，所述传感器的功耗较高，测量的分辨率较高。
通过阅读以下详细描述连同下文简要描述的附图，本公开的这些和其他特征、方面和优点将是显而易见的。本公开包含阐述于本公开中的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，而不管这类特征或元件是否在本文中所描述的特定示例实施方式中明确地组合或以其它方式引用。本公开旨在从整体上阅读，使得本公开的任何可分离的特征或元件在其方面和示例实施方式中的任何一个应当被视为可组合的，除非本公开的上下文另有明确说明。
因此，将理解，本发明内容是仅出于概述一些示例实施方式以便提供本公开的一些方面的基本理解的目的而提供的。因此，将理解，以上所描述的示例实施方式仅是示例，且不应解释为以任何方式限制本公开的范围或精神。通过结合附图所做出的以下详细描述，其它实施例、方面和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式示出了一些所描述的实施例的原理。
附图说明
因此，已经以前述总括方式对本公开作了描述，现在参照附图，这些附图不一定按比例绘制，且在附图中：
图1示出了根据本公开的示例实施方式的气溶胶递送设备的侧视图，该气溶胶递送设备包括耦合至控制主体的料筒；并且
图2是根据各种示例实施方式的气溶胶递送设备的局部剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考本公开的示例性实施方式，更充分地描述本公开。描述这些实施例以使得本公开透彻且完整，且将本公开的范围充分传达给所属领域的技术人员。实际上，本公开能以许多不同形式来具体化，且不应解释为限于本文中所阐述的实现方案；相反，提供这些实现方案，使得本公开将满足适用的法律要求。如在说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另外明确规定，否则单数形式一(“a/an)”、“所述(the)”及类似用语包括多个指示物。
如下文中所描述的，本公开的示例实施方式涉及气溶胶递送设备。根据本公开的气溶胶递送设备使用电能来加热材料(优选无需将材料燃烧到任何显著程度)以形成可吸入物质，并且这类系统的部件具有制品的形式，最优选的是视为手持式设备的充分紧凑型。即，优选的气溶胶递送设备的部件的使用不会导致在主要由于烟草燃烧或热解的副产物产生气溶胶的意义上的烟雾产生，相反，那些优选系统的使用会使其中包含的某些组分挥发或蒸发从而产生蒸汽。在一些示例实施方式中，气溶胶递送设备的部件可以被表征为电子烟，并且那些电子烟最优选地含有烟草和/或来源于烟草的组分，且因此以气溶胶形式递送来源于烟草的组分。
某些优选的气溶胶递送设备的气溶胶生成件可以提供通过点燃和燃烧烟草(并因此吸入烟草烟雾)所带来的抽吸香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和呼气架势，味道或风味的类型，感官效果，身体感觉，使用仪式，诸如由可见气溶胶提供的那些视觉提示等)，而其任何组分都没有任何实质程度的燃烧。例如，本公开的气溶胶生成件的用户可极类似于吸烟者使用传统类型的吸烟制品来握持且使用所述件，在所述件的一个端部上抽吸以吸入由所述件产生的气溶胶，在所选择的时间间隔获取或抽吸喷烟等等。
尽管在本文中在与诸如所谓的“电子烟”之类的气溶胶递送设备相关联的实施方式中总体上对这些系统进行了描述，但应当理解，各机制、部件、特征和方法能以许多不同的形式被具体化并且与各种制品相关联。例如，在本文所提供的描述中可以与传统吸烟制品(例如，香烟，雪茄，烟斗等)、加热不燃烧的香烟、以及本文中公开的任何制品的相关包装相结合。由此，应该理解的是，本文公开的机构、部件、特征、和方法的描述仅通过示例的方式根据与气溶胶递送设备有关的实施例来讨论，并且可以在各种其他产品和方法中被体现和使用。
本公开的气溶胶递送设备还可以被表征为蒸气产生制品或药物递送制品。因此，这种制品或设备可以被适配以便提供一种或多种可吸入形式或状态的物质(例如，风味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以基本上呈蒸气形式(即，在低于其临界点的温度下呈气相的物质)。可替换地，可吸入物质可以是气溶胶形式(即，气体中细固体颗粒或液滴的悬浮液)。为简单起见，无论是否可见，以及是否可被视为类似于烟雾的形式，本文所用的术语“气溶胶”旨在包括蒸气、气体和适于人类吸入的形式或类型的气溶胶。
在使用中，本公开的气溶胶递送设备可以经受个体在使用传统类型的吸烟制品(例如，通过点燃和吸入烟草而采用的香烟、雪茄或烟斗)时采用的物理动作中的许多动作。例如，本公开的气溶胶递送设备的用户可以非常像传统类型的吸烟制品那样握持该制品，在该制品的一端上抽吸用于吸入由该制品产生的气溶胶，在选定的时间间隔获取喷烟等等。
本公开的气溶胶递送设备通常包括设置在外部主体或外壳(可以被称为壳体)内的数个部件。外部主体或外壳的总体设计可变化，且可限定气溶胶递送设备的总体尺寸和形状的外部主体的型式或配置可变化。通常，类似于香烟或雪茄的形状的细长主体可由单个一体式壳体形成，或所述细长壳体可由两个或更多个可分离的主体形成。例如，气溶胶递送设备可以包括可基本上呈管状形状的细长壳体或主体，且因此类似于常规香烟或雪茄的形状。在一个示例中，气溶胶递送设备的部件中的所有部件包含在一个壳体内。可替代地，气溶胶递送设备可包括两个或更多个接合的并可分离的壳体。例如，气溶胶递送设备可以在一端具有控制主体，该控制主体具备包含一个或多个可重复使用的部件(例如，诸如充电电池和/或可充电的超级电容器的蓄电池、以及用于控制该制品的操作的各种电子器件)的壳体，并且在另一端具有能可移除地耦合且包含一次性部分(例如，一次性含香料筒)的外部主体或外壳。鉴于本文提供的进一步公开，在单个壳体类型的单元内或多件式可分离的壳体类型的单元内的部件的更特定的型式、配置和布置将显而易见。另外，当考虑到可商购的电子气溶胶递送设备时，各种气溶胶递送设备的设计和部件布置都可以运用。
本公开的气溶胶递送设备最优选地包括以下部件的某个组合：电源(即，电力源)；至少一个控制部件(例如，用于诸如通过控制从电源流到制品其他部件的电流来致动、控制、调节和停止用于产生热量的电力，例如单独地或作为微控制器的一部分的微处理器)；加热器或热量生成构件(例如，电阻加热元件或其他部件)或振动压电网，其单独地或与一个或多个其它的元件组合，通常可以被称为“雾化器”；气溶胶前体组合物(例如，通常在施加足够热量时能够产生气溶胶的液体，诸如通常被称为“烟汁”(smokejuice)、“电子烟液”(e-liquid)以及“电子烟汁”(e-juice)的成分)；以及允许在气溶胶递送设备上抽吸以吸入气溶胶的烟嘴端区域或尾端(例如，贯穿制品的预定空气流路，以使得可以在抽吸时从此处吸取生成的气溶胶)。
本公开的气溶胶递送设备内的部件的排布可以变化。在特定的实施例中，气溶胶前体组合物可以位于气溶胶递送设备的一个端部附近，其可以被配置为定位在接近用户的嘴部，以使得向用户的气溶胶递送实现最大化。然而，不排除其他配置。通常，加热元件可以被定位成充分靠近气溶胶前体组合物，使得来自加热元件的热量可以使气溶胶前体(以及同样会递送给用户的一种或多种香料、药物等)挥发从而形成气溶胶以递送给用户。当加热元件加热气溶胶前体组合物时，气溶胶以适合消费者吸入的物理形式被形成、释放或生成。应该注意的是，前述术语意味着可以互换，使得对释放(release,releasing,releases,或released)的引用包括形成或生成(form或generate,forming或generating,forms或generates,以及formed或generated)。特别地，可吸入物质以蒸气或气溶胶或其混合物的形式被释放，其中这些术语在本文中也可被互换地使用，除非另有说明。
如上所述，气溶胶递送设备可以包含电池或其他电力源以提供足以向气溶胶递送设备提供各种功能的电流，诸如加热器的供电、控制系统的供电、指示器的供电等。电源可以采用各种实施方式。优选地，电源能够递送充足的电力以快速地对加热元件进行加热来用于气溶胶形成，并且在所期望的持续时间内通过使用来向气溶胶递送设备供电。优选地，电源的尺寸设计为方便地装配在气溶胶递送设备内，使得可以容易地操作气溶胶递送设备。另外，优选的电源具有足够轻的重量以不降低期望的吸烟体验。
鉴于下文中提供的进一步的公开内容，本公开的气溶胶递送设备内的部件的更具体的型式、配置以及布置将是显而易见的。此外，在考虑可商购的电子气溶胶递送设备时，可以理解对各种气溶胶递送设备部件的选择和布置。本公开的关于气溶胶递送设备内的部件的型式、配置和安排、以及可商购的电子气溶胶递送设备可在sur等人于2016年10月12日提交的美国专利申请序列号15/291771中找到，该文献以引用的方式并入本文中。
图1图示根据本公开的各种示例实施方式的气溶胶递送设备100的侧视图，该气溶胶递送设备100包括控制主体102和料筒104。具体地说，图1图示出相互耦合的控制主体和料筒。控制主体和料筒可以在功能性关系中可拆卸地对齐。可以利用各种机构将料筒连接到控制主体，从而产生螺纹接合、压入配合接合、过盈配合、磁性接合等等。在一些示例实施方式中，当料筒和控制主体处于组装配置时，气溶胶递送设备可基本上为棒状、基本上为管状形状或基本上为圆柱形状。气溶胶递送设备也可以基本上为矩形、长菱形或三角形的横截面、多面形等等，其中的部分可以使其与基本上扁平或薄膜状的电源(诸如，包括扁平电池的电源)更好地兼容。
控制主体102和料筒104可包括可由多种不同材料中的任意材料形成的分离的单独的壳体或外部主体。壳体可由任何适合的结构上完好的材料形成。在一些示例中，壳体可由诸如不锈钢、铝之类的金属或合金形成。其它适合的材料包括各种塑料(例如，聚碳酸酯)、金属电镀塑料(metal-platingoverplastic)、陶瓷等等。
在一些示例实施方式中，气溶胶递送设备100的控制主体102或料筒104中的一个或两个可以是一次性的或可重复使用的。例如，控制主体可以具有可更换电池、可充电电池(例如可充电薄膜固态电池)或可充电超级电容器或其某些组合。因此，控制体可以与任何类型的充电技术相结合，包括连接到典型的壁式插座、连接到汽车充电器(即，点烟器插座)、诸如通过通用串行总线(usb)缆线或连接器连接到计算机、或连接到光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池板、无线连接到射频(rf)充电器、无线连接到感应充电垫，或连接到射频到直流转换器。另外，在一些示例实施方式中，料筒可包括本发明所引用的chang等人的美国专利号8,910,639中公开的一次性料筒。
图2更具体地图示出根据一些示例实现的气溶胶递送设备100。如图中所示的剖视图中所见的，同样地，气溶胶递送设备可以包括控制主体102和料筒104，其中各自包括多个相应的部件。图2中图示的部件是可存在于控制主体和料筒中的部件的代表，并不旨在限制本公开所涵盖的部件的范围。如图所示，例如，控制主体可由控制主体壳206形成，该控制主体壳可包括：控制部件208(例如单独或作为微控制器的一部分的微处理器)、流量传感器210、电源212及一个或多个发光二极管(led)214、启用量子点的led等等，且这些部件的配置方式可变。电源可包括例如电池(一次性的或可充电的)、可充电的超级电容器、可充电的固态电池(ssb)、可充电的锂离子电池(lib)等或它们的某种组合。在sur等人于2015年10月21提交的美国专利申请序列第14/918,926号中提供了合适的电源的一些示例，该文献通过引用的方式结合于此。合适的电源的其他示例在hawes等人的美国专利申请公开号2014/0283855、fernando等人的美国专利申请公开号2014/0014125、nichols等人的美国专利申请公开号2013/0243410、fernando等人的美国专利申请公开号2010/0313901、以及fernando等人的美国专利申请公开号2009/0230117中提供，所有这些都通过引用结合到本文中。
led214可以是可装备于气溶胶递送设备100的合适的视觉指示器的一个示例。除了诸如led、启用量子点的(多个)led之类的视觉指示器之外或作为其替代，可包括诸如音频指示器(例如，扬声器)、触觉指示器(例如，振动电机)之类的其他指示器。
料筒104可由料筒壳216形成，该料筒壳216包围被配置为保存气溶胶前体组合物的储集器218，并包括加热器222(有时称为加热元件)。在各种配置中，该结构可被称为储罐(tank)，并且相应地，术语“料筒”、“储罐”等可互换地用于指代将气溶胶气体组合物的储集器包围起来的外壳或其他壳体，并包括加热器。
如图所示，在一些示例中，储集器218可以与液体输送元件220处于流体连通，该液体输送元件220被适配成芯吸(wick)或以其他方式将存储在储集器壳体中的气溶胶前体组合物输送到加热器222。在一些示例中，阀可以被定位在储集器与加热器之间，并且被配置成用于控制从储集器传递或递送到加热器的气溶胶前体组合物的量。
可以采用配置成当电流通过其时产生热量的材料的各种示例以形成加热器222。这些示例中的加热器可以是电阻加热元件，诸如线圈、微加热器等。可形成加热元件的示例材料包含：康泰尔(kanthal；fecral)、镍铬合金(nichrome)、不锈钢、二硅化钼(mosi2)、硅化钼(mosi)、掺杂有铝的二硅化钼(mo(si,al)2)、石墨和石墨基材料(例如，碳基发泡体和纱线)以及陶瓷(例如，正或负温度系数陶瓷)。在下文进一步描述在根据本公开的气溶胶递送设备中有用的加热器或加热构件的示例实施方式，且可被并入到诸如如本文中所描述的设备中。
在料筒壳216中可以存在开口224(例如，在烟嘴端)以允许用于从料筒104中排出所形成的气溶胶。
料筒104还可以包括一个或多个电子部件226，其可以包括集成电路、存储器部件(例如eeprom，闪存存储设备)、传感器等。电子部件可适合于通过有线或无线装置与控制部件208和/或与外部设备通信。电子部件可以被定位在料筒或料筒的底座228内的任何位置处。
尽管控制部件208和流量传感器210被单独示出，但是可以理解包括该控制部件和该流量传感器的各种电子部件也可以组合在支撑并且电连接这些电子部件的电子印刷电路板(pcb)上。进一步，印刷电路板(pcb)在图1的图示中以长度上平行于控制主体的中心轴线的方式水平地设置。在一些示例中，空气流量传感器可包括其自身的印刷电路板(pcb)或其可附接到的其它底座元件。在一些示例中，可利用柔性印刷电路板。柔性印刷电路板可以被配置成各种形状，包括基本上呈管状的形状。在一些示例中，柔性电路板可与加热器衬底组合、层叠到加热器衬底上或形成加热器衬底的部分或全部。
控制主体102和料筒104可以包括适合于促进它们之间的流体接合的部件。如图2中所图示，控制主体可包括其中具有空腔232的耦合器230。料筒的底座228可适合于接合耦合器且可包括适合于在空腔内配合的突出部234。这类接合可促进控制主体与料筒之间的稳定连接，以及在控制主体中的电源212和控制部件208与料筒中的加热器222之间建立电连接。进一步，控制主体壳206可包括进气口236，所述进气口236可以是壳中的连接到耦合器的凹口，该凹口允许耦合器周围的环境空气通过并进入壳中，接着在壳内穿过耦合器的空腔232并通过突出部234进入料筒中。
对于本公开有用的耦合器和底座已在本发明所引用的参考文献novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号中描述。例如，如图2中所见的耦合器230可以定义被配置为与底座228的内周边240匹配的外周边238。在一个示例中，底座的内周边可以定义半径，该半径基本上等于或略大于耦合器的外周边的半径。进一步的，耦合器可以定义外周边处的一个或多个突起242，所述突起被配置成接合被限定在底座的内周边处的一个或多个凹槽244。然而，也可采用各种其它的结构、形状和部件的示例来将底座耦合到耦合器。在一些示例中，料筒104的底座与控制主体102的耦合器之间的连接可以是基本上永久性的，然而在其它示例中，其间的连接可以是可释放的，使得例如控制主体可与可丢弃的和/或可再填充的一个或多个附加料筒一起重复使用。
如当前所描述的，图2中示出的储集器218可以是容器或者可以是纤维储集器。例如，在这个示例中，储集器可以包括一层或多层非织造纤维，所述非织造纤维基本上被形成为环绕料筒壳216的内部的管的形状。气溶胶前体组合物可以被保持在储集器中。例如，液体组分可以被储集器吸附保持。储存器可以与液体传输元件220流体连接。在这个示例中，液体输送元件可以经由毛细管作用(capillaryaction)将存储在储集器中的气溶胶前体组合物输送到金属线圈形式的加热器222。因此，加热器与液体输送元件采用加热布置。
在一些示例中，微流体芯片可以嵌入储集器218中，并且可以由诸如基于微机电系统(mems)技术的微泵来控制从储集器输送的气溶胶前体组合物的量和/或质量。加热器222可以被配置为实现基于射频感应的气溶胶前体组合物的加热，而不需要芯吸或与气溶胶前体组合物进行物理接触，诸如以davis等人于2015年11月6日提交的美国专利申请序列第14/934,763号中所述的方式，该申请通过引用结合于此。在下文进一步描述根据本公开的气溶胶递送设备所用的储集器和输送元件的示例实施方式，且这类储集器和/或输送元件可以包括在如本文中所描述的设备中。具体来说，如下文进一步描述的加热构件和输送元件的特定组合可并入到如本文中所描述的设备中。
在使用时，当用户在气溶胶递送设备100上抽吸时，流量传感器210检测到空气流，并且加热器222被激活以使气溶胶前体组合物的组分蒸发。在气溶胶递送设备的嘴端上抽吸致使环境空气进入进气口236并穿过耦合器230中的空腔232和底座228的突出部234中的中心开口。在料筒104中，抽吸的空气与所形成的蒸气组合以形成气溶胶。搅动、吸吮或以其它方式将气溶胶从加热器抽离且在气溶胶递送设备的烟嘴端中的开口224将其抽吸出。
在一些示例中，气溶胶递送设备100可以包括多种附加的软件控制的功能。例如，气溶胶递送设备可以包括配置成检测电源输入、电源端子上的负载和充电输入的电源保护电路。电源保护电路可以包括短路保护、欠压锁定和/或过电压充电保护、电池温度补偿。气溶胶递送设备还可以包括用于环境温度测量的部件，且其控制部件208可以配置成控制至少一个功能元件，从而在充电开始之前或在充电期间，如果环境温度低于某一温度(例如，0℃)或高于某一温度(例如，45℃)，则抑制功率源充电-尤其是任何电池的充电。
附加地或可替代地，在一些示例中，控制部件208可以包括具有嵌入式的模数转换器(adc)的微处理器，该嵌入式的模数转换器可用于测量加热器222的温度。更特别地，例如，微处理器可以被编程为使固定电流流向加热器，并测量加热器两端的电压。然后，微处理器可以配置为根据电流和电压计算随温度变化的加热器电阻(r＝v/i)。然后可以使用电阻根据加热器材料的电阻和温度之间的已知关系来确定加热器的温度。可以以多种不同方式来表达该关系，诸如通过查找表。
来自电源212的功率递送可以根据功率控制机制随设备100上的每次喷烟的过程而变化。该设备可以包括“长喷烟”安全计时器，使得在用户或部件故障(例如，流量传感器210)引起设备试图连续喷烟的情况下，控制部件208可以控制至少一个功能元件以在一段时间(例如，四秒)之后自动终止喷烟。进一步，设备多次喷烟之间的时间间隔可以限制为小于一段时间(例如，100秒)。如果气溶胶递送设备的控制部件或在气溶胶递送设备上运行的软件变得不稳定而不能在适当的时间间隔(例如，八秒)内提供监视(watchdog)安全计时器的服务，则该监视安全计时器可以自动地重置该气溶胶递送设备。在流量传感器210有缺陷或者其他故障的情况下，可以提供进一步的安全保护，诸如通过永久地禁用气溶胶递送设备以便防止无意的加热。在压力传感器故障使得设备被连续激活而没有在4秒最长喷烟时间之后停止的情况下，喷烟限制开关可以停用设备。
气溶胶递送设备100可以包括喷烟跟踪算法，该喷烟跟踪算法配置成用于：一旦所附接的料筒已达到所定义喷烟数(基于根据料筒中的电子烟液进料计算出的可用喷烟的数量)，便进行加热器锁定。气溶胶递送设备可以包括睡眠、待机或低功率模式功能，由此可以在所定义的未使用时段之后自动切断功率递送。可以提供进一步的安全保护，体现在电源212的所有充电/放电循环可以由控制部件208在其寿命期间进行监测。在电源已达到与预定次数(例如，200次)等效的完全放电和完全再充电循环之后，可以声明其已耗尽，并且控制部件可以控制至少一个功能元件来防止电源的进一步充电。
根据本公开的气溶胶递送设备的各种部件可以从本领域中描述的并且可商购的部件中选择。在peckerar等人的美国专利号9,484,155中描述了可根据本公开而使用的电池的示例，该文献通过引用的方式结合于此。
当期望气溶胶生成时(例如，在使用期间抽吸时)，气溶胶递送设备100可以包含传感器210或用于控制提供给加热器222的电功率的其它传感器或检测器。如此，例如提供一种当在使用期间不抽吸气溶胶递送设备时断开加热器的电源而在抽吸期间接通电源以致动或触发加热器加热的方式或方法。感测或检测机构的其它代表性类型、其结构和配置、其部件以及其操作的一般方法描述于sprinkel,jr.的美国专利第5,261,424号，mccafferty等人的美国专利第5,372,148号以及flick的pct专利申请公开号wo2010/003480中，这些文献全部通过引用的方式并入本发明中。
气溶胶递送设备100最优选地包含用于在抽吸期间控制加热器222的电功率的量的控制部件208或另一控制机构。电子部件的代表性类型、其结构和配置、其特征以及其操作的一般方法描述于gerth等人的美国专利第4,735,217号、brooks等人的美国专利第4,947,874号、mccafferty等人的美国专利第5,372,148号、fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号、nguyen等人的美国专利第7,040,314号、pan的美国专利第8,205,622号、collet等人的美国专利申请公开第8,881,737号、ampolini等人的美国专利第9,423,152号、fernando等人的美国专利第9,439,454号、以及henry等人的美国专利申请公开第2015/0257445号中，所述专利全部以引用的方式并入本文中。
用于支持气溶胶前体的衬底、储集器或其他部件的代表性类型描述于newton的美国专利号8,528,569、chapman等人的美国专利申请公开号2014/0261487、davis等人的美国专利申请公开号2015/0059780以及bless等人的美国专利申请公开号2015/0216232中，这些文献全部通过引用的方式并入本发明中。另外，某些类型的电子烟内的各种芯吸材料以及那些芯吸材料的配置和操作阐述于sears等人的美国专利号8,910,640中，该文献通过引用而包含在本发明中。
气溶胶前体组合物又称为蒸气前体组合物，可包括多种组分，例如包括多元醇(例如，丙三醇、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或调味剂。气溶胶前体组分和制剂的代表性类型还在robinson等人的美国专利号7,217,320、chong等人的美国专利号9,254,002、collett等人的美国专利号8,881,737、zheng等人的美国专利公开号2013/0008457、lipowicz等人的美国专利公开号2015/0020823、koller的美国专利公开号2015/0020830、bowen等人的pct专利申请公开号wo2014/182736、以及watson等人在2016年7月28日的美国专利申请序列号15/222615中被阐述和被表征，这些文献的公开内容通过引用的方式并入本文中。可以采用的其他气溶胶前体包括已经被包括在r.j.reynoldsvapor公司生产的
发泡材料的实施例可以和气溶胶前体一起使用，并且作为示例其被描述在hunt等人的美国专利申请公开号2012/0055494中，该专利通过引用被结合于此。进一步，发泡材料的使用被描述在例如niazi等人的美国专利号4,639,368；wehling等人的美国专利号5,178,878；wehling等人的美国专利号5,223,264；pather等人的美国专利号6,974,590；bergquist等人的美国专利号7,381,667；crawford等人的美国专利号8,424,541；和strickland等人的美国专利号8,627,828；sun等人的美国专利号9,307,787；以及brinkley等人的美国专利公开号2010/0018539；和johnson等人的pct专利申请公开号wo97/06786中，所有这些专利通过引用被结合于此。在各自都于2016年7月21日提交并且都授予davis等人的美国专利申请序列号15/216582和15/216590中提供了关于气溶胶前体组合物的实施方式的附加描述，包括对其中所包括的烟草或来源于烟草的组分的描述，这些文献通过引用结合于此。
可以在气溶胶递送设备100中采用产生视觉提示或指示器的附加的代表类型的部件，诸如视觉指示器和相关部件、音频指示器、触觉指示器等等。合适的led部件以及其配置和用途的示例描述于sprinkel等人的美国专利号5,154,192、newton的美国专利号8,499,766、scatterday的美国专利号8,539,959以及sears等人的美国专利号9,451,791中，这些文献全部通过引用并入本发明中。
可并入到本公开的气溶胶递送设备中的其它特征、控件或部件描述于harris等人的美国专利号5,967,148、watkins等人的美国专利号5,934,289、counts等人的美国专利号5,954,979、fleischhauer等人的美国专利号6,040,560、hon的美国专利号8,365,742、fernando等人的美国专利号8,402,976、katase的美国专利申请公开号2005/0016550、fernando等人的美国专利号8,689,804、tucker等人的美国专利申请公开号2013/0192623、leven等人的美国专利号9,427,022、kim等人的美国专利申请公开号2013/0180553、sebastian等人的美国专利申请公开号2014/0000638、novak等人的美国专利申请公开号2014/0261495、depiano等人的美国专利号9,220,302中，这些文献全部通过全文引用而包含在本发明中。
如前所述，控制部件208包括数个电子部件且在一些示例中形成为印刷电路板pcb。电子部件可包括微处理器或处理器核以及存储器。在一些示例中，控制部件可包括具有集成的处理器核和存储器的微控制器，且可以进一步包括一个或多个集成输入/输出外围设备。在一些示例中，控制部件可以耦合到通信接口246以启用与一个或多个网络、计算设备或其他适当使能的设备的无线通信。合适的通信接口的示例记载在marion等人在美国专利申请公开号2016/0261020中，该专利申请的公开内容通过引用而包含在本发明中。合适的通信接口的另一个示例是来自德州仪器的cc3200单芯片无线微控制器单元(mcu)。并且气溶胶递送设备据其可以配置成无线通信的合适方式的示例公开于ampolini等人的美国专利申请公开号2016/0007651和henry,jr.等人的美国专利申请公开号2016/0219933中，所述文献通过引用的方式结合于此。
根据一些示例实施方式，流量传感器210被配置成产生环境大气压力和通过气溶胶递送设备100的至少一部分的气流所引起的压力之间的压差的测量值。传感器被配置成将压差测量值转换成对应的电信号，并且控制部件208(例如微处理器)被配置成接收对应的电信号。在一些示例中，控制部件响应于仅具有来自传感器的对应的电信号的预定频率的电信号，以防止来自气溶胶递送设备的外部设备的具有其它频率的电信号导致微处理器在激活模式下操作。在一些示例中，传感器和控制部件的至少微处理器封装在防水材料中，从而使传感器和微处理器防水或耐水、耐气溶胶前体组分或气溶胶前体组分的蒸发组分。
在一些示例中，流量传感器210在可从多个频率模式中选择的频率模式下可操作，并且控制组件208(例如微处理器)被配置成选择并由此控制传感器的频率模式。在这些示例中，多个频率模式包括第一频率模式和第二频率模式。相对于第二频率模式，第一频率模式处于较高的频率，传感器的功耗较低，测量的分辨率较低。并且第二频率模式处于较低的频率，传感器具有较大的功耗和较高的测量分辨率。
在包括上述压差传感器的示例中，控制部件208被配置为仅在压差至少为阈值压差的情况下以激活模式操作。在激活模式下，控制部件被配置成控制加热器222(加热元件)以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。在一些示例中，控制部件被配置为控制加热器以与压差成比例地蒸发气溶胶前体组合物的组分，其中在更大的压差下更多的组分被蒸发，在较小的压差下更少的组分被蒸发(高于阈值压差)。
在一些示例中，传感器210是基于微机电系统(mems)的传感器。在一些例子中，传感器是一个多向机电压力传感器，配置成根据传感器在不同方向上的压力产生压差测量值。合适的基于mems的传感器的例子包括村田制造的zpa系列mems气压传感器。
前述关于制品(多种制品)的使用方式的描述可以通过微小修改应用于本文中所描述的各种示例实施方式，鉴于本文中所提供的更多公开内容，所述微小修改对于所属领域的技术人员而言是显而易见的。然而，以上关于使用方式的描述并不旨在限制制品的使用方式，而是遵照本公开的公开内容的所有必要需求。附图1和图2中所图示的制品中所展示的任何元件或如上所述的其他任何元件可被包括在根据本公开的气溶胶递送设备中。
得益于前述描述和相关联的附图中所呈现的教示，本公开涉及的所属领域的技术人员将了解本文中阐述的本公开的许多修改和其它实施方式。因此，应理解，本公开不限于所公开的特定实施例，且其修改和其他实施例方案意图被包含于所附权利要求书的范围内。此外，尽管前述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述示例实施方式，但应了解，可以通过替代实施方式提供元件和/或功能的不同组合而不脱离所附权利要求书的范围。就此而言，例如，还构想了与上文明确描述的那些组合不同的元件和/或功能的组合，如同与阐述于所附权利要求书中的一些相同。尽管本文中采用特定术语，但这些术语仅在通用意义和描述性意义上使用而不出于限制性目的。
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