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ES2690843T3 - Sistema generador de aerosol que comprende detección de cartuchos - Google Patents

Sistema generador de aerosol que comprende detección de cartuchos Download PDF

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ES2690843T3
ES2690843T3 ES15735972.0T ES15735972T ES2690843T3 ES 2690843 T3 ES2690843 T3 ES 2690843T3 ES 15735972 T ES15735972 T ES 15735972T ES 2690843 T3 ES2690843 T3 ES 2690843T3
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cavity
aerosol forming
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Rui Nuno BATISTA
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Philip Morris Products SA
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Abstract

Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) que comprende un dispositivo generador de aerosol (12), un primer cartucho formador de aerosol desmontable (40) que comprende al menos un primer calentador resistivo, y un segundo cartucho formador de aerosol desmontable (60) que comprende al menos un segundo calentador resistivo, en donde el primer cartucho formador de aerosol desmontable (40) comprende un primer sustrato formador de aerosol que requiere un primer perfil de calentamiento y el segundo cartucho formador de aerosol desmontable (60) comprende un segundo sustrato formador de aerosol que requiere un segundo perfil de calentamiento, y en donde el dispositivo generador de aerosol (12) comprende: un cuerpo principal (16) que define una cavidad y al menos una abertura para recibir de manera desmontable uno del primer y segundo cartuchos formadores de aerosol (40, 60) en la cavidad; un suministro de energía eléctrica; y una unidad de control para controlar un suministro de corriente eléctrica desde el suministro de energía eléctrica al primer o segundo calentador resistivo; en donde el primer cartucho formador de aerosol (40) comprende una primera carga eléctrica que comprende la carga resistiva del primer calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el primer cartucho formador de aerosol (40) se recibe dentro de la cavidad; en donde el segundo cartucho formador de aerosol (60) comprende una segunda carga eléctrica que comprende la carga resistiva del segundo calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el segundo cartucho formador de aerosol (60) se recibe dentro de la cavidad, y en donde la segunda carga eléctrica es diferente a la primera carga eléctrica; en donde la unidad de control se configura para medir la carga eléctrica cuando un cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad para detectar si el primer o segundo cartucho formador de aerosol (40, 60) se ha recibido dentro de la cavidad; y en donde la unidad de control se dispone para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento en base, al menos en parte, en la carga eléctrica medida.

Description

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DESCRIPCION
Sistema generador de aerosol que comprende detección de cartuchos
La presente invención se refiere a un sistema generador de aerosol configurado para detectar y reconocer diferentes tipos de cartucho formador de aerosol. La presente invención encuentra aplicación particular como sistema generador de aerosol para calentar un sustrato formador de aerosol que contiene nicotina.
Un tipo de sistema generador de aerosol es un sistema para fumar que se hace funcionar eléctricamente. Se conocen los sistemas para fumar portátiles que se hacen funcionar eléctricamente que consisten de un calentador eléctrico, un dispositivo generador de aerosol que comprende una batería y circuitos electrónicos de control, y un cartucho formador de aerosol.
Los cartuchos formadores de aerosol para sistemas para fumar calentados eléctricamente típicamente se diseñan especialmente para funcionar solamente con un dispositivo generador de aerosol correspondiente, debido a que los sabores se generan y se liberan por un calentamiento controlado del sustrato formador de aerosol. Por lo tanto, intentar usar un cartucho formador de aerosol con un dispositivo generador de aerosol producido por un fabricante diferente, por ejemplo, puede llevar al fallo en la producción de una composición de aerosol deseada y puede dañar una o ambas del cartucho formador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol. Además, puede haber un número de diferentes cartuchos formadores de aerosol que se configura cada uno para su uso con el mismo dispositivo, pero que cada uno proporciona una composición de aerosol diferente y requiere diferentes perfiles de calentamiento.
Algunos de los sistemas para fumar calentados eléctricamente de la técnica anterior incluyen un detector que es capaz de detectar la presencia de un artículo para fumar o cartucho recibido en el dispositivo para fumar. Por ejemplo, el documento EP 2399636 A1 describe un generador de aerosol y porciones de almacenamiento de líquidos para su uso con el generador de aerosol. El generador de aerosol comprende una mecha capilar para someter a acción capilar el líquido de la porción de almacenamiento de líquidos a una bobina de calentamiento. La porción de almacenamiento de líquidos comprende un componente eléctrico para distinguir la porción de almacenamiento de líquidos desde otras porciones de almacenamiento de líquidos. El generador de aerosol se configura para determinar una característica eléctrica del componente eléctrico para distinguir la porción de almacenamiento de líquidos de otras porciones de almacenamiento de líquidos. El componente eléctrico puede comprender un resistor, un microchip de identificación de radiofrecuencia, o una memoria de microchip. La incorporación de estos componentes eléctricos en la porción de almacenamiento de líquidos aumenta la complejidad y los costos de fabricación del sistema para fumar.
Otros sistemas conocidos imprimen una tinta identificable sobre la superficie del artículo o cartucho, que se detecta después por el dispositivo. Sin embargo, tales sistemas de detección ofrecen una funcionalidad y confiabilidad limitadas.
En consecuencia, sería conveniente producir un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente que proporciona un medio constante y confiable para detectar la presencia de un cartucho formador de aerosol dentro de un dispositivo generador de aerosol, así como un sistema de detección que tiene funcionalidad mejorada.
De conformidad con la presente invención se proporciona un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente que comprende un dispositivo generador de aerosol, un primer cartucho formador de aerosol desmontable que comprende al menos un primer calentador resistivo, y un segundo cartucho formador de aerosol desmontable que comprende al menos un segundo calentador resistivo. El primer cartucho formador de aerosol desmontable comprende un primer sustrato formador de aerosol que requiere un primer perfil de calentamiento y el segundo cartucho formador de aerosol desmontable comprende un segundo sustrato formador de aerosol que requiere un segundo perfil de calentamiento. El dispositivo generador de aerosol comprende un cuerpo principal que define una cavidad y al menos una abertura para recibir de manera desmontable uno del primer y segundo cartuchos formadores de aerosol en la cavidad. El dispositivo generador de aerosol comprende además un suministro de energía eléctrica y una unidad de control para controlar un suministro de corriente eléctrica desde el suministro de energía eléctrica al primer o segundo calentador resistivo. El primer cartucho formador de aerosol comprende una primera carga eléctrica que comprende la carga resistiva del primer calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el primer cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad. El segundo cartucho formador de aerosol comprende una segunda carga eléctrica que comprende la carga resistiva del segundo calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el segundo cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad, en donde la segunda carga eléctrica es diferente a la primera carga eléctrica. La unidad de control se configura para medir la carga eléctrica cuando un cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad para detectar si el primer o segundo cartucho formador de aerosol se ha recibido dentro de la cavidad. La unidad de control se dispone para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento en base, al menos en parte, en la carga eléctrica medida.
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Como se usa en la presente descripción, el término “sistema generador de aerosol” se refiere a la combinación de un dispositivo generador de aerosol, un cartucho formador de aerosol y un calentador, como se describe y se ilustra adicionalmente en la presente descripción. En el sistema, el dispositivo, el cartucho y el calentador cooperan para generar un aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término “dispositivo generador de aerosol” se refiere a un dispositivo que interactúa con un cartucho formador de aerosol y un calentador para generar un aerosol. El dispositivo generador de aerosol incluye un suministro de energía eléctrica para hacer funcionar el calentador para calentar el cartucho formador de aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término “cartucho” se refiere a un artículo consumible que se configura para acoplarse a un dispositivo generador de aerosol y que se ensambla como una única unidad que puede acoplarse y desacoplarse como una única unidad.
Como se usa en la presente descripción, el término “cartucho formador de aerosol” se refiere a un cartucho que comprende al menos un sustrato formador de aerosol que es capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Por ejemplo, un cartucho formador de aerosol puede ser un artículo para fumar que genera un aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término “sustrato formador de aerosol” se usa para describir un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles, que pueden formar un aerosol. Los aerosoles generados a partir de los sustratos formadores de aerosol de los cartuchos formadores de aerosol de conformidad con la invención pueden ser visibles o invisibles y pueden incluir vapores (por ejemplo, partículas finas de sustancias, que se encuentran en estado gaseoso, que son comúnmente líquidas o sólidas una temperatura ambiente) así como gases y gotitas líquidas de vapores condensados.
Usando un medio de detección eléctrico, los sistemas generadores de aerosol de conformidad con la presente invención puede detectar y distinguir ventajosamente entre dos o más cartuchos formadores de aerosol diferentes y proporcionar el perfil de calentamiento requerido para el cartucho particular que se ha insertado dentro del dispositivo. Además, el uso de un método de detección eléctrica es más confiable que el sistema de tinta impresa usado los sistemas generadores de aerosol de la técnica anterior, ya que un medio de detección eléctrico es menos susceptible al daño y a la contaminación. Por ejemplo, en los sistemas de la técnica anterior, es posible que la tinta impresa se desprenda antes de que se use el cartucho formador de aerosol o el artículo, evitando por lo tanto el uso del cartucho o del artículo con el dispositivo.
En algunas modalidades, la unidad de control puede configurarse de manera que el calentador resistivo no se activa si la unidad de control falla al detectar un cartucho formador de aerosol reconocido. Además, el dispositivo puede configurarse para usar un medio de detección mecánico que puede evitar la inserción de un cartucho no compatible dentro el dispositivo. Por lo tanto, los sistemas generadores de aerosol de conformidad con la presente invención pueden configurarse ventajosamente para reducir o evitar adicionalmente el uso de falsificación o cartuchos no compatibles formadores de aerosol con el dispositivo.
Para medir la carga resistiva del primer o segundo calentador resistivo, la unidad de control puede configurarse para pasar una corriente eléctrica desde el suministro de energía a través del calentador resistivo y medir la resistencia resultante. Las cargas resistivas pueden ser ventajosas ya que facilitan el uso de corriente directa (CD) para medir la carga. Por lo tanto, las cargas resistivas se adecuan particularmente a las modalidades en las que el suministro de energía es un suministro de energía de CD, tal como una batería.
Además, usando el calentador en sí mismo como la carga resistiva puede eliminarse la necesidad de una carga eléctrica separada y delicada que puede proporcionarse específicamente para propósitos de distinguir entre el primer y segundo cartuchos.
Proporcionar un primer calentador resistivo como parte del primer cartucho formador de aerosol y un segundo calentador resistivo como parte del segundo cartucho formador de aerosol permite ventajosamente que se proporcione un calentador configurado especialmente para su uso con cada tipo de cartucho, lo que puede optimizar el suministro de aerosol y proporciona por lo tanto la composición y concentración de aerosol correctas. Al mismo tiempo, proporcionar cada calentador dentro del cartucho correspondiente evita que el usuario use un calentador incorrecto con cada tipo de cartucho formador de aerosol.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el primer artículo formador de aerosol puede comprender un primer dispositivo de almacenamiento de datos configurado para comunicar los primeros datos a la unidad de control cuando el primer dispositivo formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad, y el segundo artículo formador de aerosol puede comprender un segundo dispositivo de almacenamiento de datos configurado para comunicar los segundos datos a la unidad de control cuando el segundo dispositivo formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad. Los segundos datos son diferentes a los primeros datos, y la unidad de control se dispone para
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controlar el suministro de corriente eléctrica al primer o segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en los datos recibidos por la unidad de control.
Los primeros y segundos datos almacenados en el primer y segundo cartucho formador de aerosol pueden incluir al menos uno de, el tipo de cartucho formador de aerosol, el fabricante, fecha y hora de fabricación, un número de lote de producción, un perfil de calentamiento, una indicación de la cantidad de sustrato formador de aerosol presente en el cartucho, y una indicación de si el cartucho formador de aerosol se ha usado anteriormente.
Almacenar el perfil de calentamiento para el cartucho en el cartucho en sí mismos es ventajoso, ya que puede eliminar la necesidad de almacenar numerosos perfiles de calentamiento diferentes en el dispositivo. Esto no solamente reduce o elimina la necesidad del almacenamiento de datos en el dispositivo, sino que además se elimina la necesidad de actualizar perfiles de calentamiento almacenado en el dispositivo en el caso de que se fabriquen nuevos cartuchos que requiere nuevos perfiles de calentamiento.
Almacenar una indicación de la cantidad de sustrato formador de aerosol presente en el cartucho puede ser útil en las modalidades en las que el perfil de calentamiento usado para calentar el cartucho formador de aerosol depende de la cantidad de sustrato formador de aerosol proporcionado en el cartucho. Por ejemplo, en las modalidades en las que el sustrato formador de aerosol comprende un líquido, el perfil de calentamiento puede depender de la cantidad de líquido almacenado en el cartucho.
Almacenar una indicación de si el cartucho se ha usado anteriormente puede evitar el nuevo uso de cartuchos ya usados tanto en el mismo dispositivo como en un dispositivo diferente. Evitar el nuevo uso de cartuchos es muy conveniente, ya que usar nuevamente un cartucho ya usado puede resultar en una salida de aerosol significativamente reducido del sistema.
Además de transmitir datos desde los primer y segundo cartuchos generadores de aerosol, o como alternativa transmitir datos, el dispositivo generador de aerosol puede comprender un primer conjunto de contactos eléctricos y un segundo conjunto de contactos eléctricos, en donde el primer cartucho formador de aerosol comprende un tercer conjunto de contactos eléctricos dispuesto para entrar en contacto con el primer conjunto de contactos eléctricos cuando el primer cartucho formador de aerosol se recibe en la cavidad, y en donde el segundo cartucho formador de aerosol comprende un cuarto conjunto de contactos eléctricos dispuesto para entrar en contacto con el segundo conjunto de contactos eléctricos cuando el segundo cartucho formador de aerosol se recibe en la cavidad. La unidad de control se configura para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer o segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en si el cartucho formador de aerosol recibido dentro de la cavidad en contacto con el primer conjunto o el segundo conjunto de contactos eléctricos.
Utilizar diferentes conjuntos de contactos para proporcionar una conexión eléctrica entre el dispositivo y cada uno del primer y segundo cartuchos proporciona un medio para determinar qué tipo de cartucho se ha insertado dentro del dispositivo. Por ejemplo, la unidad de control puede intentar pasar una corriente eléctrica desde el suministro de energía a través de cada uno del primer y segundo conjunto de contactos para determinar qué conjunto de contactos está en contacto eléctrico con un cartucho formador de aerosol.
En algunas modalidades, el dispositivo generador de aerosol puede usar la conexión eléctrica proporcionada por los contactos eléctricos para llevar a cabo una revisión del cartucho antes de activar el calentador. Por ejemplo, el dispositivo puede revisar si el cartucho se ha usado anteriormente. Alternativa o adicionalmente, en las modalidades en las que un calentador forma parte de cada cartucho, el dispositivo puede revisar el funcionamiento correcto del calentador antes de comenzar un ciclo completo de calentamiento.
En algunas modalidades, el primer conjunto de contactos eléctricos y el segundo conjunto de contactos eléctricos comparte al menos un contacto eléctrico común. Por ejemplo, el primer y segundo conjunto de contactos eléctricos puede compartir uno, dos, tres, cuatro o cinco contactos eléctricos. En algunos casos, el primer conjunto de contactos eléctricos puede ser un subconjunto del segundo conjunto de contactos eléctricos. Es decir, el segundo conjunto de contactos puede incluir todos los contactos en el primer conjunto, además de uno o más contactos adicionales. El primer y segundo conjunto de contactos eléctricos puede compartir cualquier número de contactos eléctricos, proporcionando al menos uno del primer y segundo conjuntos de contactos eléctricos incluye al menos un contacto adicional que no forma parte del otro conjunto.
Alternativamente, el primer y segundo conjunto de contactos eléctricos puede no compartir ningún contacto común. Los contactos eléctricos pueden tener cualquier forma adecuada. Los contactos eléctricos pueden ser sustancialmente planos. Ventajosamente, se ha encontrado que los contactos eléctricos sustancialmente planos son más confiables para establecer una conexión eléctrica y son más fáciles de fabricar. Preferentemente, los contactos eléctricos comprenden parte de una conexión eléctrica estandarizada, que incluyen, pero no se limitan a, tipos de conexión USB-A, USB-B, USB-mini, USB-micro, SD, miniSD, o microSD. Preferentemente, los contactos eléctricos comprenden la parte macho de una conexión eléctrica estandarizada, que incluyen, pero no se limitan a, tipos de conexión USB-A, USB-B, USB-mini, USB-micro, SD, miniSD, o microSD. Como se usa en la presente descripción, el término “conexión eléctrica estandarizada” se refiere a una conexión eléctrica que es específica para un estándar industrial.
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Además de los métodos de detección opcionales descritos anteriormente, o como una alternativa a esos métodos, la al menos una abertura puede comprender una primera abertura dispuesta para recibir el primer cartucho formador de aerosol y una segunda abertura dispuesta para recibir el segundo cartucho formador de aerosol. Preferentemente, la primera y segunda aberturas se configuran de manera que el primer cartucho formador de aerosol puede recibirse solamente dentro de la primera abertura y el segundo cartucho formador de aerosol puede recibirse solamente dentro de la segunda abertura. La unidad de control se configura para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer o segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en si el cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la primera o segunda abertura.
Utilizando diferentes aberturas para recibir el primer y segundo cartuchos proporciona un medio al menos parcialmente mecánico para determinar qué tipo de cartucho se ha insertado dentro del dispositivo. Por ejemplo, el dispositivo puede comprender un sensor para determinar qué abertura ha recibido el cartucho formador de aerosol. Los sensores adecuados incluyen sensores ópticos, sensores electromecánicos, sensores capacitivos, y sensores inductivos. En una modalidad particularmente preferida, el uso de dos aberturas diferentes se combina con el uso del primer, segundo, tercer y cuarto conjuntos de contactos eléctricos, como se describió anteriormente. Específicamente, el dispositivo puede disponerse de manera que el tercer conjunto de contactos eléctricos puede entrar en contacto con el primer conjunto de contactos eléctricos cuando el primer cartucho se inserta dentro de la primera abertura, y el cuarto conjunto de contactos eléctricos puede entrar en contacto con el segundo conjunto de contactos eléctricos cuando el segundo cartucho se inserta dentro de la segunda abertura.
Para evitar la inserción del primer y segundo cartuchos dentro de la abertura incorrecta, el primer y segundo cartuchos formadores de aerosol tienen preferentemente al menos uno de un tamaño diferente y una forma diferente. En una modalidad, la primera abertura se dispone en una pared de extremo de la cavidad y la segunda abertura se dispone a lo largo de una pared lateral de la cavidad. En este caso, el primer cartucho formador de aerosol puede tener una longitud máxima mayor que el segundo cartucho formador de aerosol y el segundo cartucho formador de aerosol puede tener un ancho máximo mayor que el primer cartucho formador de aerosol. Por lo tanto, para evitar la inserción de cada cartucho dentro de la abertura incorrecta, la primera abertura tiene un ancho máximo menor que el ancho máximo del segundo cartucho formador de aerosol y la segunda abertura tiene una longitud máxima menos que la longitud máxima del primer cartucho formador de aerosol.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, la cavidad preferentemente comprende al menos uno de una ranura guía, una hendidura, un riel, o una protuberancia para guiar uno o ambos del primer y segundo cartuchos formadores de aerosol en su posición correcta dentro de la cavidad. En las modalidades que comprenden las primera y segunda aberturas para recibir el primer y segundo cartuchos respectivamente, preferentemente al menos una de una ranura guía, una hendidura, un riel, o una protuberancia se asocia con cada abertura para guiar el cartucho respectivo en su posición correcta dentro de la cavidad.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el primer y segundo cartuchos formadores de aerosol pueden ser sustancialmente planos y la al menos una abertura puede comprender una ranura sustancialmente rectangular.
Como se usa en la presente descripción, el término “sustancialmente plano” se refiere a un componente que tiene una relación del grosor con el ancho de al menos aproximadamente 1:2. Preferentemente, la relación del grosor con el ancho es menos de aproximadamente 1:20 para minimizar el riesgo de doblado o ruptura del componente.
Los componentes planos pueden manipularse fácilmente durante la fabricación. Además, se ha encontrado que el aerosol liberado desde el sustrato formador de aerosol mejora cuando este es sustancialmente plano y cuando se dispone de manera que se arrastra un flujo de aire a través del ancho, longitud, o ambos, del sustrato formador de aerosol.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede cada uno comprender nicotina. Por ejemplo, cada uno de los primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede comprender un material que contiene tabaco con compuestos volátiles con sabor a tabaco, que se liberen del sustrato formador de aerosol al calentarse.
Preferentemente, el sustrato formador de aerosol comprende un formador de aerosol, es decir, una sustancia que genera un aerosol después del calentamiento. El formador de aerosol puede ser, por ejemplo, un formador de aerosol de poliol o un formador de aerosol que no es de poliol. Este puede ser un sólido o líquido a temperatura ambiente, pero preferentemente es un líquido a temperatura ambiente. Los polioles incluyen sorbitol, glicerol, y glicoles como glicol de polipropileno o glicol de trietileno. Los no polioles adecuados incluyen alcoholes monohídricos, tal como mentol, hidrocarburos de alto punto de ebullición, ácidos tales como ácido láctico, y ésteres tales como diacetina, triacetina, citrato de trietilo o miristato de isopropilo. Los ésteres de ácido carboxílico alifático tales como estarato de metilo, dodecanedioato dimetilo y tetradecanedioato de dimetilo pueden usarse también como formadores de aerosol. Una combinación de formadores de aerosol puede usarse en proporciones iguales o diferentes. El glicol de polietileno y glicerol pueden ser particularmente preferidos, mientras que la triacetina es más difícil de estabilizar y puede necesitar además encapsularse para evitar su migración hacia dentro del producto. El
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sustrato formador de aerosol puede incluir uno o más agentes saborizantes, tal como cacao, regaliz, ácidos orgánicos, o mentol.
El sustrato formador de aerosol puede comprender un sustrato sólido. El sustrato sólido puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de nervaduras de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. Opcionalmente, el sustrato sólido puede contener compuestos volátiles con sabor a tabaco o que no son de tabaco, para liberarlos tras el calentamiento del sustrato. Opcionalmente, el sustrato sólido puede contener además cápsulas que, por ejemplo, incluyen los compuestos saborizantes volátiles de tabaco o que no son de tabaco adicionales. Tales cápsulas pueden derretirse durante el calentamiento del sustrato sólido formador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, tales cápsulas pueden aplastarse antes de, durante, o después del calentamiento del sustrato sólido formador de aerosol.
Cuando el sustrato formador de aerosol comprende un sustrato sólido que comprende material de tabaco homogeneizado, el material de tabaco homogeneizado puede formarse por la aglomeración de partículas de tabaco. El material de tabaco homogeneizado puede tener forma de una lámina. El material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol superior al 5 por ciento en una base de peso en seco. Alternativamente, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol de entre 5 por ciento y 30 por ciento en peso una base de peso en seco. Las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden formarse por la aglomeración de partículas de tabaco obtenidas por la molienda o de cualquier otra división en fragmentos tanto de uno o ambos de láminas de hojas de tabaco y tallos de hojas de tabaco; alternativa o adicionalmente, las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden comprender uno o más de polvo de tabaco, fragmentos finos de tabaco y otros productos secundarios de tabaco en partículas formados durante, por ejemplo, el desgarre, manipulación y envío del tabaco. Las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden comprender uno o más aglutinantes intrínsecos, o sea aglutinantes endógenos del tabaco, uno o más aglutinantes extrínsecos, o sea aglutinantes exógenos del tabaco, o sus combinaciones para ayudar a aglomerar el tabaco en partículas. Alternativa o adicionalmente, las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden comprender otros aditivos que incluyen, pero no se limitan a, fibras de tabaco y que no son de tabaco, formadores de aerosol, humectantes, plastificantes, saborizantes, rellenos, solventes acuosos y no acuosos y sus combinaciones. Las láminas del material de tabaco homogeneizado se forman preferentemente por un proceso de fundido del tipo que comprende generalmente fundir una suspensión que comprende tabaco en partículas y uno más aglutinantes sobre una cinta transportadora u otra superficie de soporte, secar la suspensión fundida para formar una lámina del material de tabaco homogeneizado y retirar la lámina del material de tabaco homogeneizado de la superficie de soporte.
Opcionalmente, el sustrato sólido puede proporcionarse en o incorporarse en el portador térmicamente estable. El portador puede tener la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas. Alternativamente, el portador puede ser un portador tubular que tiene una capa delgada del sustrato sólido depositada en su superficie interna, tal como los descritos en US-A-5 505 214, US-A-5 591 368 y US-A-5 388 594, o en su superficie externa, o en ambas superficies interna y externa. Un portador tubular de este tipo puede formarse, por ejemplo, de un papel, o material tipo papel, una manta no tejida de fibra de carbono, un tamiz metálico de malla abierta de masa baja, o una lámina metálica perforada o cualquier otra matriz polimérica térmicamente estable. El sustrato sólido puede depositarse en la superficie del portador en forma de, por ejemplo, una lámina, espuma, gel o suspensión. El sustrato sólido puede depositarse en toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patrón para proporcionar un suministro de sabor no uniforme o predeterminado durante el uso. Alternativamente, el portador puede ser un conjunto de fibras o tela no tejida en el cual se incorporan los componentes del tabaco tal como se describe en EP-A-0 857 431. El conjunto de fibras o tela no tejida puede comprender, por ejemplo, fibras de carbón, fibras celulósicas naturales, o fibras de derivados de celulosa.
Como una alternativa a un sustrato sólido formador de aerosol a base de tabaco, cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede comprender un sustrato líquido y el cartucho puede comprender un medio para retener el sustrato líquido, tal como uno o más contenedores. Alternativa o adicionalmente, el cartucho puede comprender un material portador poroso, en el cual se absorbe el sustrato líquido, como se describe en WO-A- 2007/024130, WO-A-2007/066374, EP-A-1 736 062, WO-A-2007/131449 y WO-A-2007/131450.
El sustrato líquido es preferentemente una fuente de nicotina que comprende una o más de nicotina, base de nicotina, una sal de nicotina, tal como HCl de nicotina, bitartrato de nicotina, o ditartrato de nicotina, o un derivado de nicotina.
La fuente de nicotina puede comprender nicotina natural o nicotina sintética.
La fuente de nicotina puede comprender nicotina pura, una solución de nicotina en un solvente acuoso o no acuoso o un extracto de tabaco líquido.
La fuente de nicotina puede comprender además un compuesto formador de electrolito. El compuesto formador de electrolito puede seleccionarse del grupo que consiste en hidróxidos de metales alcalinos, óxidos de metales
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alcalinos, sales de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinotérreos, hidróxidos de metales alcalinotérreos y sus combinaciones.
Por ejemplo, la fuente de nicotina puede comprender un compuesto formador de electrolito seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de potasio, hidróxido de sodio, óxido de litio, óxido de bario, cloruro de potasio, cloruro de sodio, carbonato de sodio, citrato de sodio, sulfato de amoníaco y sus combinaciones.
En determinadas modalidades, la fuente de nicotina puede comprender una solución acuosa de nicotina, base de nicotina, una sal de nicotina o un derivado de nicotina y un compuesto formador de electrolito.
Adicional o alternativamente, la fuente de nicotina puede comprender además otros componentes que incluyen, pero no se limitan a, sabores naturales, sabores artificiales y antioxidantes.
Además de un sustrato formador de aerosol que contiene nicotina, cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede comprender además una fuente de un compuesto volátil para mejorar el suministro que reacciona con la nicotina en la fase gaseosa para ayudar en el suministro de la nicotina al usuario.
El compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender un único compuesto. Alternativamente, el compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender dos o más compuestos diferentes.
Preferentemente, el compuesto volátil para mejorar el suministro es un líquido volátil.
El compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender una solución acuosa de uno o más compuestos. Alternativamente el compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender una solución no acuosa de uno o más compuestos.
El compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender dos o más compuestos volátiles diferentes. Por ejemplo, el compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender una mezcla de dos o más compuestos líquidos volátiles diferentes.
Alternativamente, el compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender uno o más compuestos no volátiles y uno o más compuestos volátiles. Por ejemplo, el compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender una solución de uno o más compuestos no volátiles en un solvente volátil o una mezcla de uno o más compuestos líquidos no volátiles y uno o más compuestos líquidos volátiles.
En una modalidad, el compuesto volátil para mejorar el suministro comprende un ácido. El compuesto volátil para mejorar el suministro puede comprender un ácido orgánico o un ácido inorgánico. Preferentemente, el compuesto volátil para mejorar el suministro comprende un ácido orgánico, con mayor preferencia un ácido carboxílico, con la máxima preferencia un ácido alfa-ceto o 2-oxo.
En una modalidad preferida, el compuesto volátil para mejorar el suministro comprende un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácido 3-metil-2-oxopentanóico, ácido pirúvico, ácido 2-oxopentanóico, ácido 4-metil-2- oxopentanóico, ácido 3-metil-2-oxobutanóico, ácido 2-oxooctanóico y sus combinaciones. En una modalidad particularmente preferida, el compuesto volátil para mejorar el suministro comprende ácido pirúvico.
Como una alternativa a un sustrato líquido o sólido formador de aerosol, cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede ser cualquier otro tipo de sustrato, por ejemplo, un sustrato gaseoso, un sustrato en gel, o cualquier combinación de varios tipos de los sustratos descritos.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede comprender un único sustrato formador de aerosol. Alternativamente, cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol puede comprender una pluralidad de sustratos formadores de aerosol. La pluralidad de sustratos formadores de aerosol pueden tener sustancialmente la misma composición. Alternativamente, la pluralidad de sustratos formadores de aerosol pueden comprender dos o más sustratos formadores de aerosol que tienen sustancialmente diferentes composiciones. La pluralidad de sustratos formadores de aerosol pueden almacenarse juntos en la capa base. Alternativamente, la pluralidad de sustratos formadores de aerosol pueden almacenarse separados. Almacenando de manera separada dos o más porciones diferentes de sustrato formador de aerosol, es posible almacenar dos sustancias que no son totalmente compatibles en el mismo cartucho. Ventajosamente, almacenar de manera separada dos o más porciones diferentes de sustrato formador de aerosol puede extender la vida del cartucho. Esto permite además que dos sustancias incompatibles se almacenen en el mismo cartucho. Además, esto permite que el sustratos formadores de aerosol se aerosolice de manera separada, por ejemplo calentando cada sustrato formador de aerosol de manera separada. Por lo tanto, los sustratos formadores de aerosol con diferentes requerimientos del perfil de calentamiento pueden calentarse de manera diferente para mejorar la formación de aerosol. Esto puede permitir además un uso más eficiente de la energía, ya que las sustancias más volátiles pueden estar separadas de las sustancias menos volátiles y a un menor grado. Los sustratos formadores de aerosol separados pueden además aerosolizarse en una secuencia predefinida, por
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ejemplo calentando un sustrato diferente de la pluralidad de sustratos formadores de aerosol para cada uso, asegurando que se aerosolice un sustrato formador de aerosol "nuevo" cada vez que se usa el cartucho. En las modalidades que comprenden un sustrato formador de aerosol de nicotina líquida y un sustrato formador de aerosol con compuesto volátil para mejorar el suministro, la nicotina y el compuesto volátil para mejorar el suministro se almacenan ventajosamente de manera separada y reaccionan en la fase gaseosa solamente cuando el sistema está en funcionamiento.
En algunas modalidades, el primer sustrato formador de aerosol en el primer cartucho comprende un sustrato a base de tabaco, como se describió anteriormente, y el segundo sustrato formador de aerosol comprende un sustrato que contiene nicotina líquida, como se describió anteriormente. Opcionalmente, el segundo sustrato formador de aerosol puede comprender además un sustrato del compuesto volátil para mejorar el suministro, como se describió anteriormente.
Preferentemente cada sustrato formador de aerosol es sustancialmente plano. Cada sustrato formador de aerosol puede tener cualquier forma de sección transversal adecuada. Preferentemente, cada sustrato formador de aerosol tiene una forma de sección transversal no circular. En ciertas modalidades preferidas, cada sustrato formador de aerosol tiene una forma de sección transversal sustancialmente rectangular. En ciertas modalidades, cada sustrato formador de aerosol tiene una forma de paralelepípedo alargado sustancialmente rectangular.
En ciertas modalidades preferidas, cada sustrato formador de aerosol tiene una temperatura de vaporización de aproximadamente 60 grados centígrados a aproximadamente 320 grados centígrados, preferentemente de aproximadamente 70 grados centígrados a aproximadamente 230 grados centígrados, preferentemente de aproximadamente 90 grados centígrados a aproximadamente 180 grados centígrados.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, cada calentador resistivo puede comprender un sustrato de aislamiento eléctrico, en donde el calentador comprende uno o más elementos calentadores sustancialmente planos dispuestos en el sustrato de aislamiento eléctrico. El sustrato puede ser flexible. El sustrato puede ser polimérico. El sustrato puede ser un material polimérico de múltiples capas. El elemento de calentamiento, o elementos de calentamiento, pueden extenderse a través de una o más aberturas en el sustrato.
Durante el uso, cada calentador puede disponerse para calentar el sustrato formador de aerosol respectivo mediante uno o más de conducción, convección y radiación. El calentador puede calentar el sustrato formador de aerosol por medio de conducción y puede estar al menos parcialmente en contacto con el sustrato formador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el calor proveniente del calentador puede conducirse al sustrato formador de aerosol por medio de un elemento conductor del calor intermedio. Alternativa o adicionalmente, el calentador puede transferir calor al aire ambiente entrante que se arrastra a través de o pasa el cartucho durante el uso, que a su vez calienta el sustrato formador de aerosol por convección.
El calentador puede comprender un elemento de calentamiento eléctrico interno para insertarse al menos parcialmente dentro del sustrato formador de aerosol. Un 'elemento de calentamiento interno' es uno que sea adecuado para su inserción dentro de un material formador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el calentador eléctrico puede comprender un elemento de calentamiento externo. El término "elemento de calentamiento externo" se refiere a uno que rodea al menos parcialmente el cartucho formador de aerosol. El calentador puede comprender uno o más elementos de calentamiento interno y uno o más elementos de calentamiento externo. El calentador puede comprender un único elemento de calentamiento. Alternativamente, el calentador puede comprender más de un elemento de calentamiento.
Cada elemento de calentamiento comprende un material eléctricamente resistivo. Los materiales eléctricamente resistivos adecuados incluyen pero no se limitan a: semiconductores tales como cerámicas dopadas, cerámicas eléctricamente “conductoras” (tales como, por ejemplo, disiliciuro de molibdeno), carbono, grafito, metales, aleaciones de metal y materiales compuestos fabricados de un material cerámico y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámicas dopadas o no dopadas. Ejemplos de cerámicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopado. Ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tántalo y metales del grupo del platino. Los ejemplos de aleaciones de metal adecuadas incluyen acero inoxidable, níquel-, cobalto-, cromo-, aluminio- titanio- zirconio-, hafnio-, niobio-, molibdeno-, tántalo-, wolframio-, estaño-, galio-, manganeso- y aleaciones que contienen hierro, y súper aleaciones basadas en níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal® y aleaciones basadas en hierro-manganeso-aluminio. En los materiales compuestos, el material eléctricamente resistivo puede opcionalmente incorporarse, encapsularse o recubrirse con un material aislante o viceversa, en dependencia de las cinéticas de transferencia de energía y las propiedades fisicoquímicas externas requeridas. Alternativamente, cada calentador puede comprender un elemento de calentamiento infrarrojo, una fuente fotónica, o un elemento de calentamiento inductivo.
Cada calentador puede tener cualquier forma adecuada. Por ejemplo, cada calentador puede tener la forma de una lámina de calentamiento. Alternativamente, cada calentador puede adoptar la forma de un revestimiento o sustrato con diferentes porciones electroconductivas, o un tubo metálico eléctricamente resistivo. Alternativamente, cada calentador comprende en una o más agujas o barras calentadoras que corren a través del centro del sustrato
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formador de aerosol. Alternativamente, cada calentador puede ser un calentador de disco (extremo) o una combinación de un calentador de disco con agujas o barras de calentamiento. Cada calentador puede comprender uno o más porciones estampadas de material eléctricamente resistivo, tal como acero inoxidable. Otras alternativas incluyen un filamento o alambre de calentamiento, por ejemplo un alambre o placa de calentamiento de Ni-Cr (níquel-cromo), platino, tungsteno o de aleación.
En ciertas modalidades preferidas, cada calentador comprende una pluralidad de filamentos conductores de la electricidad. La pluralidad de filamentos conductores de la electricidad puede formar una malla o arreglo de filamentos o puede comprender a tela tejida o no tejida.
Los filamentos conductores de la electricidad pueden definir intersticios entre los filamentos y los intersticios pueden tener un ancho de entre 10 pm y 100 pm. Preferentemente los filamentos elevan la acción capilar en los intersticios, de manera que cuando el calentador entra en contacto con un sustrato formador de aerosol que contiene líquido, el líquido que se vaporiza se arrastra hacia dentro de los intersticios, aumentando el área de contacto entre la unidad de calentamiento y el líquido. Los filamentos conductores de la electricidad pueden formar una malla de tamaño entre 160 y 600 Mallas US (+/- 10 por ciento) (es decir entre 160 y 600 filamentos por pulgada (+/- 10 por ciento)). El ancho de los intersticios está preferentemente entre 25 pm y 75 pm. El por ciento de área abierta de la malla, que es la relación del área de intersticios con respecto al área total de la malla está preferentemente entre 25 por ciento y 56 por ciento. La malla puede formarse usando diferentes tipos de estructuras de rejilla o entramado. La malla, conjunto o tela de filamentos conductores de la electricidad pueden también caracterizarse por su capacidad de retener líquido, tal como se entiende bien en la técnica. Los filamentos conductores de la electricidad pueden tener un diámetro de entre 10 pm y 100 pm, preferentemente entre 8 pm y 50 pm, y con mayor preferencia entre 8 pm y 39 pm. Los filamentos pueden tener una sección transversal redonda o pueden tener una sección transversal aplanada. Los filamentos calentadores pueden formarse al grabar un material tipo lámina, tal como una hoja. Esto puede ser particularmente ventajoso cuando el calentador comprende un arreglo de filamentos paralelos. Si el calentador comprende una malla o tejido de filamentos, los filamentos pueden formarse individualmente y tejerse entre sí. Los filamentos conductores de la electricidad pueden proporcionarse como una malla, arreglo o tela. El área de la malla, arreglo o tejido de los filamentos conductores de la electricidad puede ser pequeña, preferentemente menor o iguales a 25 milímetros cuadrados, y lo que permite que se incorpore en un sistema portátil. La malla, arreglo o tejido de filamentos conductores de la electricidad pueden, por ejemplo, ser rectangulares y tener dimensiones de 5 mm por 2 mm. Preferentemente, la malla o arreglo de filamentos conductores de la electricidad cubre un área de entre 10 por ciento y 50 por ciento del área del calentador. Con mayor preferencia, la malla o arreglo de filamentos conductores de la electricidad cubre un área de entre 15 por ciento y 25 por ciento del área del calentador.
En una modalidad, la energía eléctrica se suministra a cada calentador eléctrico hasta que el elemento de calentamiento o los elementos del calentador eléctrico alcancen una temperatura de entre aproximadamente 180 grados centígrados y aproximadamente 310 grados centígrados. Cualquier sensor de temperatura y circuito de control adecuado puede usarse para controlar que el calentamiento del elemento o elementos de calentamiento alcance la temperatura requerida. Esto difiere de los cigarrillos convencionales en los que la combustión de la envoltura para cigarrillos y tabaco puede alcanzar 800 grados centígrados.
Preferentemente, la distancia mínima entre cada calentador eléctrico y el sustrato formador de aerosol respectivo es menor que 50 micrómetros, preferentemente cada cartucho comprende una o más capas de fibras capilares en el espacio entre el calentador eléctrico y el sustrato formador de aerosol.
Cada calentador puede comprender uno o más elementos de calentamiento encima del sustrato formador de aerosol. Alternativamente, cada calentador puede comprender uno o más elementos de calentamiento por debajo del sustrato formador de aerosol. Con esta disposición, el calentamiento del sustrato formador de aerosol y la liberación del aerosol ocurren en los lados opuestos del cartucho formador de aerosol. Se ha encontrado que esto es particularmente efectivo para los sustratos formadores de aerosol que comprenden un material que contiene tabaco. En ciertas modalidades, cada calentador comprende uno o más elementos de calentamiento posicionados adyacentes a los lados opuestos del sustrato formador de aerosol. Preferentemente cada calentador comprende una pluralidad de elementos de calentamiento dispuestos para calentar una porción diferente del sustrato formador de aerosol. En ciertas modalidades preferidas, cada sustrato formador de aerosol comprende una pluralidad de sustratos formadores de aerosol dispuestos de manera separada sobre una capa base y el calentador respectivo comprende una pluralidad de elementos de calentamiento cada uno dispuesto para calentar un sustrato diferente de la pluralidad de sustratos formadores de aerosol.
Cada cartucho formador de aerosol puede tener cualquier tamaño adecuado. Preferentemente, cada cartucho tiene dimensiones adecuadas para su uso con un dispositivo generador de aerosol portátil. En ciertas modalidades, cada cartucho tiene una longitud de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 200 mm, preferentemente de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 100 mm, con mayor preferencia de aproximadamente 20 mm a aproximadamente 35 mm. En ciertas modalidades, cada cartucho tiene un ancho de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 12 mm, preferentemente de aproximadamente 7 mm a aproximadamente 10 mm. En ciertas modalidades, cada cartucho tiene una altura de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 10 mm, preferentemente de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 8 mm.
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Durante el uso, al menos uno del cartucho formador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol puede conectarse a una porción de boquilla separada mediante la cual un usuario puede aspirar un flujo de aire a través de o adyacente al cartucho chupando por un extremo aguas abajo de la porción de boquilla. En tales modalidades, preferentemente, el cartucho se dispone de manera que la resistencia a la aspiración en un extremo aguas abajo de la porción de boquilla es de aproximadamente 50 mmWG a aproximadamente 130 mmWG, con mayor preferencia de aproximadamente 80 mmWG a aproximadamente 120 mmWG, con mayor preferencia de aproximadamente 90 mmWG a aproximadamente 110 mmWG, con la máxima preferencia de aproximadamente 95 mmWG a aproximadamente 105 mmWG. Como se usa en la presente descripción, el término “resistencia a la aspiración” se refiere a la presión requerida para forzar el aire a través de toda la longitud del objeto que se prueba a una velocidad de 17.5 ml/seg. a 22 °C y 101 kPa (760 Torr). La resistencia a la aspiración se expresa típicamente en unidades de milímetros de la columna de agua (mmWG) y se mide de acuerdo con ISO 6565:2011.
Como se describió anteriormente, cada cartucho formador de aerosol puede comprender uno o más contactos eléctricos. Los contactos eléctricos proporcionados en el cartucho formador de aerosol pueden ser accesibles desde el exterior del cartucho. Los contactos eléctricos pueden posicionarse a lo largo de uno o más bordes del cartucho. En ciertas modalidades, los contactos eléctricos pueden posicionarse a lo largo de un borde lateral del cartucho. Por ejemplo, los contactos eléctricos pueden posicionarse a lo largo del borde aguas arriba del cartucho. Alternativa o adicionalmente, los contactos eléctricos pueden posicionarse a lo largo de un único borde longitudinal del cartucho. Los contactos eléctricos en el cartucho pueden comprender contactos de datos para transferir datos hacia o desde el cartucho, o tanto hacia como desde el cartucho.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, cada cartucho puede comprender una capa de cubierta fija a una capa base y sobre al menos parte del al menos un sustrato formador de aerosol. Ventajosamente, la capa de cubierta puede mantener al menos un sustrato formador de aerosol en su lugar en la capa base. La capa de cubierta puede fijarse directamente a la capa base, o indirectamente mediante uno o más componentes o capas intermedias. El aerosol liberado por el sustrato formador de aerosol puede pasar a través de una o más aberturas en la capa de cubierta, capa base, o ambas. La capa de cubierta puede tener al menos una ventana permeable al gas para permitir que el aerosol liberado por el sustrato formador de aerosol pase a través de la capa de cubierta. La ventana permeable al gas puede estar sustancialmente abierta. Alternativamente, la ventana permeable al gas puede comprender una membrana perforada, o una rejilla que se extiende a través de una abertura en la capa de cubierta. La rejilla puede ser de cualquier forma adecuada, tal como una rejilla transversal, rejilla longitudinal, o rejilla tipo malla. La capa de cubierta puede formar un sello con la capa base. La capa de cubierta puede formar un sello hermético con la capa base. La capa de cubierta puede comprender un revestimiento polimérico al menos cuando la capa de cubierta se fija a la capa base, el revestimiento polimérico forma un sello entre la capa de cubierta y la capa base.
Cada cartucho formador de aerosol puede comprender una lámina protectora posicionada sobre al menos parte del al menos un sustrato formador de aerosol. La lámina protectora puede ser impermeable al gas. La lámina protectora puede disponerse para sellar herméticamente el sustrato formador de aerosol dentro del cartucho. Como se usa en la presente descripción, el término “sellar herméticamente” significa que el peso de los compuestos volátiles en el sustrato formador de aerosol cambia por menos del 2 % en un periodo de dos semanas, preferentemente en un periodo de dos meses, con mayor preferencia en un periodo de dos años.
La capa base puede comprender al menos una cavidad en la que se contiene el sustrato formador de aerosol. En estas modalidades, la lámina protectora puede disponerse para cerrar la una o más cavidades. La lámina protectora puede ser al menos parcialmente desmontable para exponer el al menos un sustrato formador de aerosol. Preferentemente, la lámina protectora es desmontable. Cuando la capa base comprende una pluralidad de cavidades en las que se contienen una pluralidad de sustratos formadores de aerosol, la lámina protectora puede ser desmontable por etapas para eliminar selectivamente el sello de uno o más sustratos formadores de aerosol. Por ejemplo, la lámina protectora puede comprender una o más secciones desmontables, cada una de las cuales se dispone para dejar al descubierto una o más de las cavidades cuando se retira el resto de la lámina protectora. Alternativa o adicionalmente, la lámina protectora puede unirse de manera que la fuerza de retirada requerida varía entre las varias etapas de retirada según una indicación al usuario. Por ejemplo, la fuerza de retirada requerida puede aumentar entre las etapas adyacentes de manera que el usuario debe tirar deliberadamente más fuerte de la lámina protectora para continuar retirando la lámina protectora. Esto puede lograrse por cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la fuerza de tracción puede variarse alterando el tipo, cantidad, o forma de una capa adhesiva, o alterando la forma o cantidad de una línea de soldadura por la cual se une la lámina protectora.
La lámina protectora puede unirse de manera desmontable a la capa base ya sea directa o indirectamente mediante uno o más componentes intermedios. Cuando el cartucho comprende una capa de cubierta como se describió anteriormente, la lámina protectora puede unirse de manera desmontable a la capa de cubierta. Cuando la capa de cubierta tiene una o más ventanas permeables al gas, la lámina protectora puede extenderse a través de y cerrar la una o más ventanas permeables al gas. La lámina protectora puede unirse de manera desmontable por cualquier método adecuado, por ejemplo usando adhesivo. La lámina protectora puede unirse de manera desmontable por soldadura ultrasónica. La lámina protectora puede unirse de manera desmontable por soldadura ultrasónica a lo
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largo de una línea de soldadura. La línea de soldadura puede ser continua. La línea de soldadura puede comprender dos o más líneas de soldadura continua dispuestas una al lado de la otra. Con esta disposición, el sello puede mantenerse mientras que al menos una de las líneas de soldadura continua se mantenga intacta.
La lámina protectora puede ser una película flexible. La lámina protectora puede comprender cualquier material o materiales adecuados. Por ejemplo, la lámina protectora puede comprender una lámina polimérica, por ejemplo polipropileno (PP) o polietileno (PE). La lámina protectora puede comprender una lámina polimérica multicapa.
El suministro de energía eléctrica puede ser una fuente de tensión de CD. En las modalidades preferidas, el suministro de energía es una batería. Por ejemplo, el suministro de energía puede ser una batería de hidruro de níquel metálico, una batería de níquel cadmio, o una batería a base de litio, por ejemplo una batería de litio-cobalto, una de litio-hierro-fosfato o una de litio-polímero. Alternativamente el suministro de energía puede ser otra forma de dispositivo de almacenamiento de carga tal como un condensador. El suministro de energía puede requerir recargarse y puede tener una capacidad que permita el almacenamiento de suficiente energía para el uso del dispositivo generador de aerosol con uno o más cartuchos formadores de aerosol.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender uno o más sensores de temperatura configurados para sensar la temperatura de al menos uno del calentador y el uno o más sustratos formadores de aerosol. En dichas modalidades, el controlador puede configurarse para controlar el suministro de energía al calentador con base en la temperatura sensada.
En las modalidades en las que cada calentador comprende al menos un elemento de calentamiento resistivo, el al menos un elemento calentador puede formarse usando un metal que tiene una relación definida entre la temperatura y resistividad. En tales modalidades, el metal puede formarse como una pista entre dos capas de materiales aislantes adecuados. Un elemento calentador formado de esta manera puede usarse tanto como un calentador como un sensor de temperatura.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el dispositivo generador de aerosol puede comprender un puerto o conector externo que permite que el dispositivo generador de aerosol se conecte a otro dispositivo eléctrico. Por ejemplo, el dispositivo generador de aerosol puede comprender un conector USB o un puerto USB para permitir la conexión del dispositivo generador de aerosol a otro dispositivo con conexión USB. Por ejemplo, el conector o puerto USB puede permitir la conexión del dispositivo generador de aerosol a un dispositivo de carga USB para cargar una fuente de energía recargable dentro del dispositivo generador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el conector o puerto USB puede soportar la transferencia de datos hacia o desde, o tanto hacia como desde, el dispositivo generador de aerosol. Por ejemplo, el dispositivo puede conectarse a una computadora para descargar datos del dispositivo, tales como datos sobre el uso. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo puede conectarse a una computadora para transferir datos al dispositivo, tales como nuevos perfiles de calentamiento para cartuchos formadores de aerosol nuevos o actualizados, en donde los perfiles de calentamiento se almacenan dentro de un dispositivo de almacenamiento de datos dentro del dispositivo generador de aerosol.
En las modalidades en las que el dispositivo comprende un conector o puerto USB, el dispositivo puede comprender además una cubierta desmontable que cubre el conector o puerto USB cuando no se usa. En modalidades en las que el conector o puerto USB es un conector USB, alternativa o adicionalmente el conector USB puede ser retraíble selectivamente dentro del dispositivo.
La invención se describirá ahora además, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes en los que:
la Figura 1 muestra un sistema generador de aerosol que comprende un dispositivo generador de aerosol y un cartucho formador de aerosol, de acuerdo con una modalidad de la presente invención;
la Figura 2 muestra una vista ampliada de la unidad de contactos eléctricos del dispositivo generador de aerosol mostrado en la Figura 1;
la Figura 3 muestra la unidad de contactos eléctricos de la Figura 2 en una configuración totalmente ensamblada; la Figura 4 muestra un primer cartucho formador de aerosol para su uso con el dispositivo generador de aerosol mostrado en la Figura 1;
la Figura 5 muestra el primer cartucho formador de aerosol de la Figura 4 insertado parcialmente dentro de la unidad de contactos eléctricos de la Figura 3;
la Figura 6 muestra un segundo cartucho formador de aerosol para su uso con el dispositivo generador de aerosol mostrado en la Figura 1; y
la Figura 7 muestra el segundo cartucho formador de aerosol de la Figura 6 insertado parcialmente dentro de la unidad de contactos eléctricos de la Figura 3.
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La Figura 1 muestra un sistema generador de aerosol 10 de acuerdo con una modalidad de la presente invención, el sistema generador de aerosol 10 comprende un dispositivo generador de aerosol 12 y un cartucho formador de aerosol 14.
El dispositivo generador de aerosol 12 comprende un cuerpo principal 16 que define una cavidad que comprende una abertura en un extremo aguas abajo del cuerpo principal 16 a través del cual el cartucho formador de aerosol 14 se inserta dentro de la cavidad. El dispositivo 12 comprende además una unidad de contactos eléctricos 18 proporcionada adyacente a la abertura para recibir el cartucho formador de aerosol en la misma.
Una boquilla desmontable 20 se proporciona en un extremo aguas arriba del dispositivo 12, en donde la boquilla 20 se retira del dispositivo 12 para permitir la inserción del cartucho formador de aerosol 14 dentro el dispositivo 12, y la boquilla 20 se une nuevamente luego al dispositivo 12 después de que el cartucho formador de aerosol 14 se ha insertado totalmente. Una cubierta de boquilla desmontable 22 cubre la boquilla 20 cuando el dispositivo 12 no se usa.
Un conector USB 24 se proporciona en un extremo aguas abajo del dispositivo 12 para su inserción dentro de un puerto USB adecuado. El conector USB 24 puede usarse para cargar una batería recargable dentro del dispositivo 12, así como para intercambiar datos con el dispositivo 12. Por ejemplo, el conector USB 24 puede usarse para descargar datos sobre el uso del dispositivo 12, así como para cargar nuevos datos al dispositivo 12, tales como nuevos perfiles de calentamiento. Una cubierta desmontable 26 cubre el conector USB 24 cuando el conector USB 24 no se usa.
La unidad de contactos eléctricos 18 del dispositivo generador de aerosol 12 se muestra en más detalle en las Figuras 2 y 3. La unidad de contactos eléctricos 18 comprende una capa de sustrato de aislamiento eléctrico 30 en la que se proporciona una pluralidad de contactos eléctricos. Los contactos eléctricos comprenden un primer conjunto de contactos eléctricos 32 proporcionado en un borde lateral de la capa de sustrato 30 y un segundo conjunto de contactos eléctricos 34 proporcionado en un borde del extremo aguas arriba de la capa de sustrato 30. Una unidad de riel guía 36 cubre y se asegura a la capa de sustrato de aislamiento eléctrico 32 para formar una ranura para recibir el cartucho formador de aerosol 14.
La Figura 4 muestra un primer cartucho formador de aerosol 40 para su uso con el dispositivo generador de aerosol 12. El cartucho 40 comprende una capa base 42 en la que se monta una pluralidad de elementos calentadores eléctricos. Un sustrato sólido formador de aerosol a base de tabaco se proporciona en contacto térmicamente conductor con los elementos calentadores y una capa de cubierta 44 cubre el sustrato formador de aerosol y se asegura a la capa base 42. La capa de cubierta 44 comprende una rejilla tipo malla 46 que cubre el sustrato formador de aerosol para permitir que las partículas de aerosol escapen del primer cartucho formador de aerosol 40 durante el calentamiento. Una película polimérica desmontable 48 cubre la rejilla tipo malla 46 para evitar el escape prematuro de los componentes volátiles del sustrato formador de aerosol. Antes de usar el cartucho 40, se retira la película polimérica 48.
El primer cartucho formador de aerosol 40 comprende además un conjunto de contactos eléctricos proporcionado en un lado inferior de la capa base 42 a lo largo de un borde lateral 50 del cartucho 40. Como se muestra en la Figura 5, cuando el primer cartucho formador de aerosol 40 se inserta dentro de la unidad de contactos eléctricos 18 del dispositivo generador de aerosol 12, los contactos eléctricos en el lado inferior de la capa base 42 entran en contacto con el primer conjunto de contactos eléctricos 32 en el borde lateral de la unidad de contactos eléctricos 18. Durante el uso, una unidad de control dentro del dispositivo 12 detecta el contacto eléctrico con el primer conjunto de contactos eléctricos 32 y detecta la carga resistiva de la pluralidad de elementos calentadores eléctricos, y determina por lo tanto que un tipo de cartucho formador de aerosol correspondiente al primer cartucho formador de aerosol 40 se ha insertado dentro del dispositivo 12. Durante el uso, la unidad de control proporciona energía eléctrica desde un suministro de energía a los elementos calentadores dentro del cartucho 40 mediante el primer conjunto de contactos eléctricos 32 y a los contactos eléctricos en el cartucho 40, de acuerdo con un primer perfil de calentamiento.
La Figura 6 muestra un segundo cartucho formador de aerosol 60 para su uso con el dispositivo generador de aerosol 12. El cartucho 60 comprende una capa base 62 en la que se proporciona un sustrato formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol comprende un elemento poroso que contiene una solución de nicotina. Una malla de calentamiento eléctricamente conductora 64 cubre el sustrato formador de aerosol y se conecta a un conjunto de contactos eléctricos proporcionado en un lado inferior de la capa base 62 a lo largo de la borde aguas arriba 66 del cartucho 60. Una película polimérica desmontable 68 cubre la malla de calentamiento conductora de la electricidad 64 para evitar el escape prematuro de los componentes volátiles del sustrato formador de aerosol. Antes de usar el cartucho 60, se retira la película polimérica 68.
Como se muestra en la Figura 7, cuando el segundo cartucho formador de aerosol 60 se inserta dentro de la unidad de contactos eléctricos 18 del dispositivo generador de aerosol 12, los contactos eléctricos en el lado inferior de la capa base 62 entran en contacto con el segundo conjunto de contactos eléctricos 34 en el borde aguas arriba de la unidad de contactos eléctricos 18. Durante el uso, la unidad de control dentro del dispositivo 12 detecta el contacto
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eléctrico con el segundo conjunto de contactos eléctricos 34 y la carga resistiva de la malla de calentamiento eléctricamente conductora 64, y determina por lo tanto que un tipo de cartucho formador de aerosol correspondiente al segundo cartucho formador de aerosol 60 se ha insertado dentro del dispositivo 12. Durante el uso, la unidad de control proporciona energía eléctrica desde el suministro de energía a la malla de calentamiento eléctricamente 5 conductora 64 dentro del cartucho 60 mediante el segundo conjunto de contactos eléctricos 34 y los contactos eléctricos en el cartucho 60, de acuerdo con un segundo perfil de calentamiento.

Claims (12)

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REIVINDICACIONES
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) que comprende un dispositivo generador de aerosol (12), un primer cartucho formador de aerosol desmontable (40) que comprende al menos un primer calentador resistivo, y un segundo cartucho formador de aerosol desmontable (60) que comprende al menos un segundo calentador resistivo, en donde el primer cartucho formador de aerosol desmontable (40) comprende un primer sustrato formador de aerosol que requiere un primer perfil de calentamiento y el segundo cartucho formador de aerosol desmontable (60) comprende un segundo sustrato formador de aerosol que requiere un segundo perfil de calentamiento, y en donde el dispositivo generador de aerosol (12) comprende:
un cuerpo principal (16) que define una cavidad y al menos una abertura para recibir de manera desmontable uno del primer y segundo cartuchos formadores de aerosol (40, 60) en la cavidad; un suministro de energía eléctrica; y
una unidad de control para controlar un suministro de corriente eléctrica desde el suministro de energía eléctrica al primer o segundo calentador resistivo;
en donde el primer cartucho formador de aerosol (40) comprende una primera carga eléctrica que comprende la carga resistiva del primer calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el primer cartucho formador de aerosol (40) se recibe dentro de la cavidad; en donde el segundo cartucho formador de aerosol (60) comprende una segunda carga eléctrica que comprende la carga resistiva del segundo calentador resistivo y se configura para conectarse eléctricamente con la unidad de control cuando el segundo cartucho formador de aerosol (60) se recibe dentro de la cavidad, y en donde la segunda carga eléctrica es diferente a la primera carga eléctrica;
en donde la unidad de control se configura para medir la carga eléctrica cuando un cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la cavidad para detectar si el primer o segundo cartucho formador de aerosol (40, 60) se ha recibido dentro de la cavidad; y
en donde la unidad de control se dispone para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento en base, al menos en parte, en la carga eléctrica medida.
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 1, en donde el primer cartucho formador de aerosol (40) comprende un primer dispositivo de almacenamiento de datos configurado para comunicar los primeros datos a la unidad de control cuando el primer cartucho formador de aerosol (40) se recibe dentro de la cavidad, en donde el segundo cartucho formador de aerosol (60) comprende un segundo dispositivo de almacenamiento de datos configurado para comunicar los segundos datos a la unidad de control cuando el segundo cartucho formador de aerosol (60) se recibe dentro de la cavidad, en donde los segundos datos son diferentes a los primeros datos, y en donde la unidad de control se dispone para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primer o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en los datos recibidos por la unidad de control.
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el dispositivo generador de aerosol (12) comprende un primer conjunto de contactos eléctricos (32) y un segundo conjunto de contactos eléctricos (34), en donde el primer cartucho formador de aerosol (40) comprende un tercer conjunto de contactos eléctricos dispuesto para entrar en contacto con el primer conjunto de contactos eléctricos (32) cuando el primer cartucho formador de aerosol (40) se recibe en la cavidad, en donde el segundo cartucho formador de aerosol (60) comprende un cuarto conjunto de contactos eléctricos dispuesto para entrar en contacto con el segundo conjunto de contactos eléctricos (34) cuando el segundo cartucho formador de aerosol (60) se recibe en la cavidad, y en donde la unidad de control se configura para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en si el cartucho formador de aerosol recibido dentro de la cavidad entra en contacto con el primer conjunto o con el segundo conjunto de contactos eléctricos (32, 34).
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 3, en donde el primer conjunto de contactos eléctricos (32) y el segundo conjunto de contactos eléctricos (34) comparten al menos un contacto eléctrico común.
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una abertura comprende una primera abertura dispuesta para recibir el primer cartucho formador de aerosol (40) y una segunda abertura dispuesta para recibir el segundo cartucho formador de aerosol (60).
Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 5, en donde la primera y segunda aberturas se configuran de manera que el primer cartucho formador de aerosol (40) puede recibirse solamente dentro de la primera abertura y el segundo cartucho formador de aerosol (60) puede recibirse solamente dentro de la segunda abertura, y en donde la unidad de
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control se configura para controlar el suministro de corriente eléctrica al primer calentador resistivo o al segundo calentador resistivo de conformidad con ya sea el primero o el segundo perfil de calentamiento basado en parte en si el cartucho formador de aerosol se recibe dentro de la primera o segunda abertura.
7. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 6, en donde el primer y segundo cartuchos formadores de aerosol (40, 60) tienen al menos uno de un tamaño diferente y una forma diferente.
8. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 7, en donde la primera abertura se dispone en una pared de extremo de la cavidad y en donde la segunda abertura se dispone a lo largo de una pared lateral de la cavidad.
9. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10)de conformidad con la reivindicación 8, en donde el primer cartucho formador de aerosol (40) tiene una longitud máxima mayor que el segundo cartucho formador de aerosol (60) y el segundo cartucho formador de aerosol (60) tiene un ancho máximo mayor que el primer cartucho formador de aerosol (40), en donde la primera abertura tiene un ancho máximo menor que el ancho máximo del segundo cartucho formador de aerosol (60) y en donde la segunda abertura tiene una longitud máxima menos que la longitud máxima del primer cartucho formador de aerosol (40).
10. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con cualquier
reivindicación anterior, en donde la cavidad comprende al menos uno de una ranura guía, una hendidura, un
riel, o una protuberancia para guiar uno o ambos del primer y segundo cartuchos formadores de aerosol (40, 60) en su posición correcta dentro de la cavidad.
11. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con cualquier
reivindicación anterior, en donde el primer y segundo cartuchos formadores de aerosol (40, 60) son
sustancialmente planos y en donde la al menos una abertura comprende una ranura sustancialmente rectangular.
12. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde cada uno del primer y segundo sustratos formadores de aerosol comprende nicotina.
13. Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente (10) de conformidad con la reivindicación 12, en donde el primer sustrato formador de aerosol comprende tabaco y en donde el segundo sustrato formador de aerosol comprende una solución de nicotina o una sal de nicotina.
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